Bài giảng Thiết kế công trình Ga đường sắt đô thị - ThS. Nguyễn Đức Tâm

Bài giảng Thiết kế công trình Ga đường sắt đô thị cung cấp cho người học những kiến thức như: Nguyên tắc cơ bản khi thiết kế ga; Thiết kế các loại ga đường sắt thông thường; Thiết kế ga đường sắt đô thị. Mời các bạn cùng tham khảo!

BỘ MÔN: ĐƯỜNG SẮT

*****oOo*****

BÀI GIẢNG THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH GA ĐƯỜNG SẮT ĐÔ THI ̣

GIẢNG VIÊN: ThS NGUYỄN ĐỨC TÂM

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN KHI THIẾT KẾ GA 5

1.1 Các khái niệm căn bản và định nghĩa 5

1.1.1 Tác dụng của ga 5

1.1.2 Phân loại ga 5

1.1.2.1 Phân loại đối với ga đường sắt thông thường 5

1.1.2.2 Phân loại ga ĐSĐT 6

1.1.3 Các khái niệm về điểm phân giới 10

1.1.4 Các số liệu đầu vào phục vụ công tác thiết kế ga đường sắt 12

1.1.5 Khổ giới hạn trên đường sắt và khoảng cách giữa các đường trong ga 15

1.1.6 Phân loại đường 17

1.1.7 Nền và công trình thoát nước 18

1.1.7.1 Trình tự thiết kế nền ga 18

1.1.7.2 Thiết kế đường ga 20

1.1.7.3 Thiết kế nền ga 21

1.1.7.4 Các công trình thoát nước trên ga 23

1.2 Kết nối các đường 26

1.3 Các tiêu chuẩn về thiết kế ga 29

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ CÁC LOẠI GA ĐƯỜNG SẮT THÔNG THƯỜNG 30

2.1 Ga nhường tránh 30

2.1.1 Yêu cầu ga nhường tránh 30

2.1.2 Tác nghiệp của ga nhường tránh 30

2.1.3 Các sơ đồ bố trí ga nhường tránh 30

2.2 Ga vượt 32

2.2.1 Tác nghiệp ga vượt tàu 32

2.2.2 Sơ đồ ga vượt tàu 32

2.3 Ga trung gian 33

2.3.1 Yêu cầu tác nghiệp của ga trung gian 33

2.3.2 Sơ đồ ga trung gian 33

2.3.2.1 Sơ đồ ga xếp ngang 33

2.3.2.2 Sơ đồ ga xếp dọc 34

2.3.3 Bố trí các công trình chủ yếu của ga trung gian 35

2.3.3.1 Các công trình nghiệp vụ hành khách, hàng hóa 35

2.3.3.2 Các công trình đường ga 37

2.4 Ga khu đoạn 39

2.4.1 Tác nghiệp và thiệt bị của ga khu đoạn 39

2.4.2 Các loại hình bố trí ga khu đoạn 41

2.4.3 Khu vực yết hầu ga khu đoạn 42

2.4.4 Hóa trường 43

2.4.5 Đoạn đầu máy 43

2.5 Ga lập tầu 44

2.5.1 Phân loại ga lập tàu 44

2.5.2 Loại hình bố trí ga lập tàu 44

2.5.3 Dốc gù 45

2.6 Đầu mối đường sắt 45

2.6.1 Yêu cầu 45

2.6.2 Các thiết bị của đầu mối đường sắt. 46

2.6.3 Phân loại đầu mối đường sắt. 46

2.6.4 Cách bố trí 47

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ GA ĐƯỜNG SẮT ĐÔ THỊ 48

3.1 Nguyên tắc thiết kế ga và lựa chọn vị trí ga ĐSĐT 48

3.1.1 Nguyên tắc thiết kế ga ĐSĐT 48

3.1.2 Lựa chọn vị trí ga 48

3.2 Phân bố ga ĐSĐT 50

3.2.1 Nguyên tắc phân bố 50

3.2.2 Tối ưu khoảng cách ga theo chỉ tiêu tổng thời gian xuất hành hành khách 51

3.2.3 Biến đổi khoảng cách ga tối ưu 52

3.3 Thiết kế ga 53

3.3.1 Quy mô ga 53

3.3.2 Phân tích các chức năng ga 53

3.3.3 Sảnh ga 54

3.3.4 Ke ga 56

3.4 Cửa ra vào ga 65

3.4.1 Vị trí, số lượng và nguyên tắc thiết kế cửa ra vào 65

3.4.2 Phân loại cửa ra vào 69

3.4.3 Thiết kế đường thông cửa ra vào 70

3.4.3.1 Phân loại đường thông cửa ra vào ga 70

3.4.3.2 Thiết kế đường thông cửa ra vào ga 70

3.4.4 Tính toán chiều rộng cầu thang 72

3.4.5 Thiết kế cửa ra vào không cản trở người tàn tật 72

3.5 Cấp thoát nước cho ga 73

3.5.1 Nguyên tắc và căn cứ thiết kế cấp nước nhà ga 73

3.5.2 Hệ thống cấp nước 73

3.5.3 Tham số thiết kế 73

3.5.4 Lượng nước sử dụng 74

3.6 Thoát nước ga ĐSĐT 74

3.6.1 Khái quát 74

3.6.2 Mô tả hệ thống 74

3.6.3 Các nguyên tắc thoát nước thải 75

3.6.4 Giải pháp thiết kế thoát nước 75

3.7 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy 76

3.7.1 Nguyên tắc thiết kế phòng cháy 76

3.7.2 Nguồn nước phòng chữa cháy 76

3.7.3 Hệ thống phòng chữa cháy vòi dập lửa 77

3.7.4 Hệ thống phòng chữa cháy màn nước 79

3.7.5 Hệ thống dập lửa phun nước tự động 79

3.7.6 Hệ thống dập lửa thể khí 80

3.7.7 Thoát nước chữa cháy 80

3.8 Hệ thống thông gió 80

3.8.1 Cơ sở lý luận của ga Metro 80

3.8.2 Đặc điểm khống khế môi trường Metro 81

3.8.3 Phân loại hệ thống khống chế môi trường của Metro 82

3.8.3.1 Hệ thống mở 82

3.8.3.2 Hệ thống kín 83

3.8.3.3 Hệ thống cửa chắn 83

3.8.4 Nguyên tắc thiết kế thông gió 83

3.8.5 Tính toán nhiệt lượng 84

3.8.5.1 Nhiệt sinh ra do tàu vận hành 84

3.8.5.2 Nhiệt lượng do chiếu sáng 85

3.8.5.3 Nhiệt lượng do tiếp xúc 85

3.8.5.4 Nhiệt lượng sinh ra do con người 86

3.8.5.5 Tản nhiệt thiết bị 86

3.8.5.6 Tản nhiệt đất kết cấu vây bao 86

3.8.6 Tính lượng gió cần thiết 87

3.8.6.1 Lượng thông gió cần thiết để loại bỏ nhiệt lượng thừa 87

3.8.6.2 Lượng gió cần thiết để loại trừ độ ẩm thừa 87

3.8.6.3 Lượng gió tính toán theo lượng không khí trong lành cần thiết của hành khách để loại bỏ các chất độc hại trong không khí như CO2 , CO, NO2 , SO2 88

3.8.7 Thông gió bị kẹt và thiết bị điều hòa không khí thông gió 88

3.8.7.1 Thông gió bị kẹt 88

3.8.7.2 Giếng gió 89

3.8.7.3 Quạt thông gió đường Metro 89

3.8.7.4 Cửa thông gió tổ hợp 89

3.9 Chiếu sáng ga 89

3.9.1 Phương pháp xử lý chiếu sáng nghệ thuật kiến trúc ga Metro 89

3.9.1.1 Lấy trang trí đèn nghệ thuật là chính 89

3.9.1.2 Sử dụng đồ án sắp xếp đèn thành dãy tạo hình đơn giản, phong cách thống nhất. 90

3.9.1.3 Xử lý nghệ thuật chiếu sáng 90

3.9.2 Đặc điểm chung của chiếu sáng “kiến trúc hóa” 90

3.9.3 Phương thức chiếu sáng “ kiến trúc hóa” 90

3.9.3.1 Trần phát sáng 90

3.9.3.2 Dầm ánh sáng và dải ánh sáng 91

3.9.3.3 Trần phát sáng kiểu các ô 91

3.9.3.4 Trần phản quang 92

3.9.4 Tiêu chuẩn độ chiếu sáng 92

3.9.4.1 Lượng quang thông 93

3.9.4.2 Độ chiếu sáng 93

3.9.4.3 Cường độ sáng 93

3.9.4.4 Độ sáng 93

CHƯƠNG 1 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN KHI THIẾT KẾ GA 1.1 Các khái niệm căn bản và định nghĩa

1.1.1 Tác dụng của ga

 Đối với đường sắt thông thường: Ga là đơn vị sản xuất cơ bản của ngành vận tải đường sắt Các loại tác nghiệp hàng hóa, hành khách của vận tải đường sắt như lên xuông s tàu của hành khách xếp dở, giao nhận hàng hóa đều phải thực hiện tại ga Các loại tác nghiệp của vận tải đường sắt như đón gửi tàu, tránh tàu, vượt tàu, giải thể lập tàu, thay máy và tổ phục vụ, trong nôm, sữa chữa, tiếp dầu, mỡ, nước, thay đổi đầu máy, cắt hay móc thêm toa xe v.v … cũng đều thực hiện tại ga Cho nên quyết định đến việc hình thành các chỉ tiêu khai thác của đường sắt, vì vậy phải bố trí thật hợp lý về địa điểm, bố trí thiết bị và không ngừng nâng cao công nghệ vận tải

 Đối với ĐSĐT: Ga là nơi hành khách lên xuống tàu, là nơi trung chuyển hành khách từ tuyến này sang tuyến khác, là nơi kết nối các tuyến ĐSĐT với nhau

1.1.2 Phân loại ga

1.1.2.1 Phân loại đối với ga đường sắt thông thường

1 Theo tác nghiệp kỹ thuật:

Theo tác nghiệp kĩ thuật và các thiết bị khác nhau có thể phân chia thành :

 Ga nhường tránh để các đoàn tàu trước nhường đoàn tàu sau và các đoàn tàu ngược chiều tránh nhau ở các đường tàu đơn

 Ga vượt tàu để tàu sau vượt tàu trước ở đường tàu đôi

 Muốn hoàn thành được công tác đó ở ga trên phải có một số đường nhất định tùy theo yêu cầu trên các ga này có thể có những công tác như hành khách lên xuống và bốc dỡ hàng hóa

 Ga dọc đường (ga trung gian) để nhường tránh cắt hoặc móc them toa, xếp dỡ hàng hóa, có thể cho đường chuyên dụng lắp vào

 Ga khu đoạn để nhường tránh, cắt hoặc móc them toa và thay đổi đầu máy

 Ga lập tàu để thành lập và giải thể các đoàn tàu đồng thời cũng làm việc như ga nhường tránh và ga trung gian

 Ga nhường tránh, ga vượt tàu và ga dọc đường được bố trí nhằm nâng cao năng lực thông qua của đường sắt bảo đảm tàu chạy an toàn và phục vụ sản xuất công, nông nghiệp dọc tuyến đường

2 Theo tính chất nghiệp vụ:

 Ga hàng để làm công việc xếp dỡ hàng hóa, bao gồm: nhận hàng, bảo quản xếp lên xe,

dỡ hàng giao hàng Ga này đặt ở các thành phố lớn, khu công nghiệp lớn nơi có nhiều

hàng hóa chuyển từ đường thủy lên đường sắt,, từ đường cự ly hẹp sang cự ly đường tiêu chuẩn

 Ga hàng có nhiều đường xếp dở, nhà kho, kho ngoài trời, máy móc thiết bị cần bốc dỡ, hàng hóa cần vận chuyển, nhà phục vụ, nơi có các toa xe máy móc đỗ lại,…

 Ga khách chuyên làm các công việc phục vụ hành khách như công tác về hành lý, bưu điện, công tác kĩ thuật như tổ chức chạy tàu, cắt móc toa và kiểm tra kĩ thuật

 Do đó ga khách cần có các phòng như phòng đợi, bán vé, thanh lý, nhà ăn, nhà vệ sinh, cửa hàng bán hàng và phòng làm việc của nhân viên

1.1.2.2 Phân loại ga ĐSĐT

1 Phân loại theo đặc điểm vận doanh và vị trí của chúng trên sơ đồ tổng thể:

a Ga trung gian: chỉ dùng cho hành khách lên hoặc xuống tàu là loại nhà ga thường thấy

nhất trong giao thông đường sắt đô thị, nhất là trong thời kỳ đầu xây dựng mạng đường giao thông đường sắt đô thị Số điểm giao cắt giữa các tuyến chưa nhiều

b Ga khu vực: là ga trung gian mà trong ga có đường cụt phản hồi (đoàn tàu có thể phản

hồi hoặc đậu lại trong ga)

Hình 1.1 Ga khu vực

c Ga liên vận: có thể đồng thời sử dụng cho tuyến vận chuyển khu vực 1 đường rộng nhiều

toa và 1 tuyến tàu nhanh Ga liên vận chính là ga trung gian mà ở mỗi hướng có 1 đường đậu nhiều toa Các thềm ga được liên hệ bằng cầu vượt hay đường hầm Nói chung cứ cách vài

ga trung gian thì đặt 1 ga liên vận

Hình 1.2 Ga liên vận

d Ga đầu mối: vị trí của ga đầu mối ở chỗ phân chẽ tuyến giao thông ĐSĐT trong đó có 1

đường là chính tuyến có thể nhận hoặc phát tàu theo 2 hướng Hình 1.3 là loại ga đầu mối

thường dùng Trên đường sắt có 2 điểm giao cắt nhưng không nguy hiểm vì ở điểm A các đoàn tàu cùng xuất phát từ 1 ga Ở điểm B khi tàu qua điểm B tiến vào khu gian đóng đường

tự động không nguy hiểm

Hình 1.3 Kiểu giao cắt ga đầu mối

e Ga chuyển tàu: dùng cho hành khách chuyển từ tuyến này sang tuyến khác Ngoài việc

lắp đặt các ke cầu thang hoặc thang máy phải đặt các thiết bị phục vụ hành khách đi từ ke ga tuyến này sang ke ga tuyến khác

f Ga điểm cuối: ngoài việc phục vụ hành khách lên xuống tàu còn dùng cho việc phản hồi

các đoàn tàu Trường hợp cần kéo dài tuyến thì ga điểm cuối được chuyển thành ga trung gian hay ga khu vực

g Đoạn toa xe và bãi đậu toa (Deport):

Đoạn toa xe giao thông đường sắt đô thị được phân thành 2 loại:

 Đoạn kiểm tu toa xe (đoạn toa xe): Ở đoạn toa xe cần đặt các thiết bị sau: Đường dừng đậu toa, các thiết bị kiểm tu, các thiết bị để thử vận hành, lập tàu, điều toa, cắt toa, các thiết bị xử lý sự cố, quét dọn vệ sinh, các thiết bị kiểm tra kỹ thuật toa xe, sửa chữa định

kỳ và sửa chữa bất thường

 Đoạn dừng đậu toa xe (bãi đậu xe): là đoạn toa xe đơn giản tương đối ít đường, thiết bị tương đối đơn giản nên không thể sửa chữa định kỳ và sửa chữa trên giá đỡ, sửa chữa hàng tháng và các tác nghiệp kỹ thuật khác

2 Phân loại ga theo số ke khách và cách bố trí:

Hình 1.4 Sơ đồ bố trí ke khách

b Ga 1 ke và ke khách ở dạng đảo:

 Ưu điểm:

+ Đơn giản và có định hướng rõ ràng cho hành khách

+ Lấp đầy và đều ke vào giờ cao điểm của đường

+ Giải pháp xây dựng đơn giản, giải pháp kiến trúc có tính toàn khối

+ Thông tàu dễ dàng, số người phục vụ ít

 Khuyết điểm cơ bản: có sự giao cắt của dòng hành khách khi chuyển động trên ke

c Ga có 2 ke khách và 2 ke 2 bên:

 Ưu điểm:

+ Đảm bảo đặt ke 1 cách độc lập theo hướng chạy tàu

+ Phân dòng hành khách theo các ke riêng biệt

 Khuyết điểm:

+ Quá tải ở 1 trong các ke ở giờ cao điểm

+ Cần phải xây dựng thêm những cầu chuyển tàu

+ Khó khăn trong việc trang trí kiến trúc và định hướng của hành khách

+ Tăng số người phục vụ so với loại (1)

d Ga có 3 ke, 1 ke dạng đảo; 2 ke 2 bên:

 Ưu điểm: phân tách hết dòng HK theo các hướng khác HK sẽ lên tàu từ ke dạng đảo

và xuống tàu 2 ke 2 bên → tăng khả năng thông qua của ga

 Khuyết điểm:

+ Cần xây dựng cầu vượt bổ sung để cho hành khách chuyển hướng đi tàu

+ Phức tạp cho việc định hướng của hành khách

+ Tăng số người phục vụ và tăng giá thành xây dựng

* Kết luận: ga có ke dạng đảo là có ưu thế nhất xét về tính đơn giản các giải pháp quy

hoạch, thuận tiện tối đa cho hành khách

3 Phân loại theo vị trí tương đối của ga so với mặt đất:

b Ga tại mặt đất (Hình 1.5a): được xây dựng trực tiếp tại mặt đất

Hình 1.5 Sơ đồ ga tại mặt đất và trên cao

c Ga nổi trên cao (1.5b): đặt trên cầu khi gặp chướng ngại chứa nước (hồ, )

4 Phân loại theo sơ đồ cấu trúc ga:

 Việc lựa chọn sơ đồ cấu trúc ga phụ thuộc địa chất công trình và yêu cầu khai thác : + Ga dạng 1 vòm: có chiều rộng ke ≥ 10m, cho phép đặt các hầm băng chuyền giữa các đường và đảm bảo tính toàn vẹn khi trang trí kiến trúc nhà ga và định hướng tốt cho hành khách

+ Ga dạng 2 vòm: được xây dựng khi dòng hành khách không lớn khi điều kiện địa chất công trình và điều kiện địa chất thuỷ văn không thuận lợi

+ Ga dạng 3 vòm:

 3 vòm cuốn dạng trụ cầu

 3 vòm cuốn dạng trụ tháp

 Xét về giải pháp cấu trúc chúng được chia ra:

+ Ga 1 nhịp: phức tạp khi làm trần ngăn ga do chiều rộng nhịp quá lớn → không phổ biến

+ Ga 2 nhịp: gồm 1 dãy cột theo tim công trình → ít dùng

+ Ga 3 nhịp: gồm 2 dãy cột dọc theo ke

+ Ga dạng 1 vòm: giải pháp trang trí kiến trúc dễ dàng, tiết kiệm vật liệu so với ga 1 nhịp

Hình 1.6 Sơ đồ kết cấu ga được xây dựng

bằng phương pháp kín

a- ga một vòm cuốn

b - ga hai vòm cuốn c- ga ba vòm cuốn dạng trụ cầu

1 - Tim đường 2- Tim ga

1.1.3 Các khái niệm về điểm phân giới

Với mục đích đảm bảo khả năng thông qua, đáp ứng yêu cầu về an toàn và điều phối quá trình vận tải trên các tuyên phân thành các khu gian và các điểm đóng đường

Khu gian – Đoạn đường sắt giữa hai nhà ga, trạm Với đường đơn khu gian giới hạn bởi

các cột đèn hiệu ra vào ga Với đường đôi khu gian tính từ biển báo giới hạn của ga này đến cột đèn hiệu vào ga (trạm) tiếp theo

Trạm – là một vị trí trên khu gian có lắp thiết bị đóng đường tự động với chức năng độc

lập trong việc kiểm soát tín hiệu và liên lạc, có chức năng phân giới hạn bởi các cột đèn hiệu giữa khu gian, đèn ra vào các ga và nhà ga

Các trạm, phân chia tuyến đường sắt thành các khu gian và các khu vực đóng đường được gọi là các điểm phân giới Có thể phân chia các điểm phân giới:

Điểm phân giới không phát triển đường: các trạm, khu vực giới hạn bởi các đèn hiệu giữa

khu gian, hai đầu khu vực đóng đường trên tuyến sử dụng thiết bị đóng đường tự động độc lập trong việc liên lạc và điều khiển vận tải

Điểm phân giới có phát triển đường: các ga nhường tránh, ga vượt, các nhà ga

Trạm đóng đường - Là điểm phân giới trên tuyến đường sắt hỗ trợ cho việc điều phối

chuyển động của các đoàn tàu (các cột đèn hiệu trên các khu vực đóng đường bán tự động, các điểm kết nối trên đường đơn…)

Ga nhường tránh: Được bố trí trên các tuyến đường đơn, có phát triển đường, với mục

đích hỗ trợ các đoàn tàu tránh nhau hoặc vượt

Ga vượt: Là điểm phân giới trên các tuyến đường đôi, có phát triển đường, cho phép các

đoàn tàu vượt nhau và trong một số trường hợp cần thiết có thể giúp các đoàn tàu chuyển từ đường chính này sang đường chính khác

Ga nhường tránh và ga vượt còn đảm bảo các tác nghiệp kỹ thuật như đón, gửi, cho thông qua các đoàn tàu, đón trả khách và trong một số trường hợp đặc biệt đón trả một lượng hàng hóa nào đó

Các nhà ga đường sắt là các điểm phân giới có phát triển đường, cho phép caccs đoàn tàu thực hiện các tác nghiệp như đón, gửi, chạy suốt, vượt, tiếp nhận và bôc dỡ hàng hóa, hành

lý, phục vụ hành khách, trong trường hợp có lắp thêm các thiết bị có thể thực hiện thêm các tác nghiệp khác như lập và giải thể các đoàn tàu, kiểm tra kỹ thuật với các đoàn tàu Trên các nhà ga hình thành các đoàn tàu cũng như các đoàn toa xe Khoảng 80 % thời gian quay vòng của các toa xe diễn ra trên các ga Phụ thuộc vào khối lượng công việc và mức độ phức tạp các tác nghiệp trên nhà ga có thể chia ra theo cấp: Ngoại hạng, cấp 1, cấp 2, cấp 3, cấp

4, cấp 5

Trong quản lý đường sắt hiện đại các nhà ga, các ga nhường tránh, ga vượt được bố trí như các đợn vị trực thuộc liên kết với ga điều phối Ga điều phối tổ chức mọi hoạt động của các điểm phân giới trong phạm vi điều phối của mình

Theo các chức năng cơ bản các nhà ga được chia thành: ga trung gian, ga khu đoạn, ga lập tàu, ga hàng hóa, ga đặc biệt, ga hành khách

Ga trung gian được xây dựng để thực hiện các tác nghiệp kỹ thuật như đón, gửi và thông

qua các đoàn tàu khách và tàu hàng, làm thủ tục, đóng giói tiếp nhận hàng hóa đưa vào quá trình vận chuyển, thực hiện bốc dỡ, bảo quản, trao trả hàng hóa cho người nhận, thực hiệc cắt móc toa xe hoặc một số toa xe trong đoàn tàu đưa đến các bãi hàng, móc nối toa xe hoặc một

số toa xe vào đoàn tàu có sẵn, thực hiện đón trả khách cùng với việc xếp dỡ hành lý Trên một

số ga trung gian có thể thực hiện kết nối với một số xí nghiệp bằng đường công vụ

Ga khu đoạn có chức năng chủ yếu là tiếp nhận, xử lý các nghiệp vụ kỹ thuật và thương

mại, gửi các đoàn tàu quá cảnh qua ga, thay đầu máy và tổ lái, giải thể và lập các đoàn tàu, kiểm tra kỹ thuật đối với các đoàn tàu, đón nhận, bốc, dỡ và trao trả hàng hóa, hành lý, dọn dẹp toa xe, đón trả khách, kết nối với các đường nhánh, thực hiện sửa chữa đầu máy, toa xe,…

Ga lập tàu thực hiện phân loại toa xe và lập nên các loại đoàn tàu khác nhau theo kế hoạch,

thực hiện việc thông qua các đoàn tàu chưa được xử lý với các đoàn tàu đã được xử lý một phần, thực hiện bảo dưỡng và sửa chữa toa xe, kiểm định thương mại và kỹ thuật Trên các

ga lập tàu thực hiện thay đầu máy và thay tổ lái, xếp và dỡ hàng từ toa xe, phục vu các đường nhánh, lập nhóm toa đặc biệt, bảo dưỡng các toa lạnh, các toa xe chở sinh vật tươi sống, phục

vụ các tàu đô thị, tàu khách

Ga hàng hóa có chức năng chủ yếu là thực hiên các tác nghiệp kỹ thuật, hàng hóa, thương

mái liên quan đến việc tiếp nhận, đóng gói, bảo quản, bốc, dỡ, phân loại và trao trả tại các vị trí sử dụng chung cũng như tại các đường nhánh trong các xí nghiệp, xử lý các công te nơ hàng bao gồm cả các công te nơ hàng nặng, làm các giấy tờ thủ tục vận chuyển, tiếp nhận, giải thể, lập, kiểm tra tính thương mại, thực hiện dịch vụ kỹ thuật, tiễn các đoàn tàu hàng và các đoàn tàu công vụ, thông báo cho người giửu và người nhận thông tin đến và đi của hàng hóa, thực hiện các tác nghiệp kỹ thuật đưa toa xe đến vị trí xếp dỡ và phân loại

Ngoài ra có thể có ga hàng hóa đặc biệt như ga hải quan biên giới, ga chuyển hàng, ga trên cảng, ga cận cảng, ga chuyển lên phà …

Ga hành khách có nhiệm vụ cơ bản là phục vụ hành khách lên xuống tàu và các công việc

có liên quan, thực hiện chức năng của bên cuối cùng trong việc tiếp nhận và gửi các đoàn tàu khách cũng như các đoàn tàu chở hành lý và bưu kiện và đưa các đoàn tàu này sang ga kỹ thuật tàu khách, thực hiện một số dịch vụ kỹ thuật và thêm bớt một vài toa trong trường hợp cần thiết đối với các đoàn tàu khách chạy thông qua, thực hiện công tác bán vế tàu, tiếp nhận, gửi và bảo quản hành lý, bưu kiện, túi xách…

Ga kỹ thuật tàu khách thực hiện các tác nghiệp chuẩn bị cho đoàn tàu vào hành trình (kiểm

tra kỹ thuật, lau rửa, sửa chữa, làm thủ tục, phân tổ lái) gửi các đoàn tàu đến ga hành khách, giải thể một số đoàn tàu

Đầu mối đường sắt là điểm giao cắt và nối ray của một số tuyến đường sắt, tích hợp hàng

loạt các loại ga, các điểm phân giới, hoạt động phối hợp theo công nghệ thống nhất, trong đầu mối đường sắt có các loại ga cấu thành: ga lập tàu, ga khu đoạn, ga hành khách, ga hàng hóa…

Đầu mối giao thông là tổ hợp công trình giao thông tạo vị trí kết nối một vài lộ tuyến giao

thông cùng thực hiện nhiệm vụ phục vụ khách vãng lai, khách tại chõ và phục vụ vận tải hành khách hàng hóa trong đô thị

Trên hệ thống đường sắt Việt Nam trên tuyến đường sắt Thống nhất có 161 ga, Hà nội – Quán Triều 12 ga, Hà Nội - Đồng Đăng 18 ga, Hà Nội – Lào Cai 14 ga, Hà Nội - Hải Phòng

11 ga, Hà Nội – Hạ Long 19 ga (nếu tính từ ga Kép còn 10 ga)

1.1.4 Các số liệu đầu vào phục vụ công tác thiết kế ga đường sắt

Việc xây dựng ga mới và phát triển cải tạo ga và đầu mối xuất phát từ nhiều nguyên nhân

Có thể đưa ra ba nguyên nhân chủ yếu liên quan tới việc xây dựng tuyến đường sắt mới, phát triển đường vào các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp, bến cảng,… và nâng cao trạng thái

kỹ thuật cho tuyến đường sắt Số liệu đầu vào cơ bản nhất phục vụ cho việc thiết kế ga và đầu mối là các số liệu kinh tế do các viện nghiên cứu và các tổ chức phân tích độc lập có uy tín đưa ra Trên cơ sở các số liệu này các công ty tư vấn thực hiện các công việc tiếp theo trong việc khảo sắt kinh tế kỹ thật và thực hiện các tính toán quy mô vận tải (nhu cầu vận tải)

Để xác định quy mô vận chuyển trên các tuyến dẫn vào đầu mối và tại chỗ cần phải xác

định đầu máy kéo trên tuyến và đầu máy tác nghiệp trên ga, chủng loại và thành phần toa xe trong đoàn toa xe, độ dốc tính toán trên các đường vào ga Các số liệu kinh tế kỹ thuật, theo quy định, được đưa ra trong các niên hạn 5, 10 năm, đối với các ga lớn và đầu mối cần phải khảo sát số liệu xa hơn – 15, 20 năm

Sử dụng số liệu đầu vào về quy mô vận chuyển, xác định một cách hợp lý khối lượng vận chuyển đường sắt với các loại hình phương tiên giao thông khác tính đến cả yếu tố chậm và tắc nghẽn và xác định khối lượng hàng (nghìn tấn/năm), hình thành tại chỗ cũng như vãng lai,

và số đôi tàu khách/ngày đêm

Trên cơ sở kết quả khảo sát kinh tế kỹ thuật, xác định đúng quy mô vận chuyển vào các năm tính toán xác định phương án tối ưu trong xây dựng và cải tạo các ga, điểm phân giới bằng cách so sánh phương án Cần tính đến lượng vận chuyển không đều trong năm do ảnh hưởng của mưa bão, thu hoạch mùa màng …Chỉ số tính đến lượng vận chuyển không đều trong năm α được tính bằng tỉ số giữa lượng vận chuyển của tháng lớn nhất trong năm đối với lượng hàng vận chuyển trung bình theo tháng trong năm (thường nhân giá trị từ 1,15 đến 1,2)

Số lượng toa xe được xác định đối với từng hướng tuyến và riêng rẽ cho các đoàn tàu vãng lai cũng như các đoàn tàu hình thành tại chỗ Khi biết khối lượng tính toán của đoàn tàu, khối hàng hàng trung bình và hệ số sử dụng tải trọng của đoàn tàu, tiến hành xác định số lượng toa

xe trong đoàn toa xe, và tiếp theo đó, từ số lượng toa xe đến và đi theo các hướng xác định quy mô vận chuyển theo các hướng dân vào đầu mối Trong các tính toán quay vòng toa xe

và các đoàn tàu cần tính đến việc điều phối cả các toa rỗng

Song song với việc khảo sát kinh tế tiến hành công tác khảo sát kỹ thuật như khảo sát địa hình, địa mạo trên diện tích xây dựng, khảo sát tuyến và các khu vực phụ cận, khảo sát địa chất

Việc khảo sát các đường ga và hiện trạng trang thiết bị trên ga cho phép xác định mức độ tái sử dụng sau cải tạo, khấu hao về mặt vật chất cũng như ý nghĩa của công trình …Trước khi thực hiện thiết kế ga và đầu mối cần phải thu thập thông tin về quy hoạch của thành phố,

kế hoạch bố trí các nhà máy, khu công nghiệp và các thông số liên quan đến kế hoạch phát triển các loại hình giao thông khác

Trước khi tiến hành thiết kế cải tạo ga đường sắt, kỹ sư thiết kế cần phải giải thích rõ những khó khăn, tồn tại của công trình hiện tại, kiểm tra khả năng nâng cao năng lực công trình bằng các giải pháp tổ chức, nghiên cứu các điều kiện tại chỗ cho việc phát triển bình đồ và trắc dọc, nghiên cứu các thiết kế sắn có và sử dụng một cách hợp lý và tối đa cơ sở vật chất sẵn có Công tác xây dựng được thực hiện trong điều kiện không phá vỡ các hoạt động của tuyến đường Trong nhiều trường hợp tiến hành cải tạo nhà ga được thực hiện trong điều kiện phức tạp với yêu cầu tạm dừng chuyển động của các đoàn tàu trên tuyến, tức là cần phải dành ra khoảng thời gian đóng đường nhất định phục vụ công tác xây dựng Do đó việc cải tạo nâng

cấp nhà ga cần phải bắt đầu ngay từ khi còn một lượng dự trữ khả năng thông qua và dự trữ năng xử lý, và kết thúc không chậm hơn khi các dự trữ này cạn kiệt

Thông thường việc phát triển ga và đầu mối được thực hiện dần dần theo một vài bước tương ứng với việc gia tăng khối lượng công tác Khi đó với các bộ phận khác nhau của ga sử dụng các niên hạn khác nhau trong tính toán công suất của các bộ phận đó

Khi thiết kế ga và đầu mối cần phải giải bài toán tổng thể các phương án thiết kế mới và cải tạo ga và đầu mối cũ (có tính đến sự phát triển liên quan đến đầu máy, toa xe, lượng hàng, lượng hành khách và các yếu tố khác) Trong hồ sơ thiết kế nêu rõ phương thức tổ chức vận tải trên các tuyến kết nối, quay vòng đầu máy, toa xe, bố trí tổ lái, kiểm tra kỹ thuật và sửa chữa đầu máy, toa xe, công tác bốc dỡ hàng hóa, an toàn lao động

Các ga (đầu mối) mới và cải tạo được thiết kế phù hợp với yêu cầu năng lực thông qua và công suất xử lý vào năm tính toán có tính đến khả năng phát triển trong những năm tiếp theo

Để đưa ra phương án hợp lý về mặt kinh tế cần phải thực hiện một vài phương án xây dựng mới (cải tạo) ga và đầu mối với chi phí quy đổi thấp nhất trên cơ sở tuân thủ các quy trình, quy phạm, tiêu chuẩn thiết kế, bảo vệ môi trường

Theo Luật xây dựng thì công tác thiết kế ga và đầu mối tùy theo tính chất, quy mô có thể được lập một bước, hai bước hoặc ba bước như sau:

1 Thiết kế một bước là thiết kế bản vẽ thi công được áp dụng đối với công trình quy định chỉ phải lập báo cáo kinh tế - kỹ thuật;

2 Thiết kế hai bước bao gồm bước thiết kế cơ sở và bước thiết kế bản vẽ thi công được

áp dụng đối với công trình quy định phải lập dự án đầu tư xây dựng công trình;

3 Thiết kế ba bước bao gồm bước thiết kế cơ sở, bước thiết kế kỹ thuật và bước thiết kế bản vẽ thi công được áp dụng đối với công trình quy định phải lập dự án đầu tư xây dựng và có quy mô lớn, phức tạp

Đối với công trình phải thực hiện thiết kế hai bước trở lên, các bước thiết kế tiếp theo chỉ được triển khai thực hiện trên cơ sở bước thiết kế trước đã được phê duyệt

Các bản vẽ sơ đồ tổng thể có thể được thể hiện trên tỉ lệ lớn (M) 1:5000, 1:10000, 1 : 25000, với các thiết kế chi tiết hơn (M) 1:5000, 1:2000, 1:1000 Trong tập bản vẽ ngoài các bản vẽ tổng thể còn có các bản vẽ của từng chi tiết riêng biệt

Thiết kế ga và đầu mối được tiến hành trên cơ sở thực hiện trình tự các nhiệm vụ: xác định các số liệu đầu vào cho thiết kế; đưa ra các sơ đồ dạng sơ bộ các phương án thiết kế mới hoặc cải tạo ga và đầu mối; lựa chọn hai đến ba phương án có tính cạnh tranh cao nhất để thực hiện các thiết kế chi tiết và so sánh phương án Thực hiện tính toán công suất của các bộ phận của

ga và đầu mối theo từng phương án được đem so sánh Bước tiếp theo là phải đưa ra sơ đồ tổng thể với tối đa các phương án nâng cấp khả năng thích ứng; xác định khối lượng công tác đối với các công trình; xác định chi phí đầu tư và chi phí khai thác và lựa chọn giải pháp tối

ưu trên cơ sở so sánh giá thành quy đổi về năm tính toán hoặc thời gian hoàn vốn Với phương

án được lựa chọn, hoàn thành bản vẽ thiết kế và dự toán cho từng hạng mục Sau khi thực hiện công tác thẩm tra, thẩm định hồ sơ thiết kế chính thức được phê duyệt và là cơ sở để đưa

ra bản vẽ thi công cũng như cho phép thực hiện quá trình xây dựng

Hồ sơ thiết kế - dự toán trong thiết kế ga và đầu mối được thực hiên bởi các công ty tư vấn thiết kế, các công ty này phải bảo đảm chất lượng và tiến độ công việc Chủ đầu tư phê duyệt

hồ sơ thiết kế dự toán, cung cấp tài chính cho công tác thiết kế và thi công công trình

1.1.5 Khổ giới hạn trên đường sắt và khoảng cách giữa các đường trong ga

Các thiết bị khác nhau trên nhà ga (cột tính hiệu, cột dây tiếp điện, dây thông tin, dây điện chiếu sáng, kho hàng, ke ga, nhà công vụ và các công trình kỹ thuật khác) luôn cách tim đường một khoảng cách theo quy định và như vậy khoảng cách giữa hai đường cạnh nhau trong ga được xác định bởi khổ giới hạn thiết bị cũng như phương tiện theo Quy chuẩn kỹ thuật đường sắt

Hình 1.8 Khổ giới hạn tiếp giáp kiến trúc đường khổ 1000 mm

Các kích thước cơ bản của khổ giới hạn xác định khoảng cách giữa các đường, khoảng

cách giữa hai đường cạnh nhau trên khu gian Trong Bảng 1.1 đưa ra khoảng cách tiêu chuẩn giữa hai tim đường lân cận trong ga theo QCVN 8:2011/BGTVT

Bảng 1.1 Khoảng cách tiêu chuẩn giữa hai tim đường lân cận trong ga

Mục khoảng cách Khoảng cách tiêu chuẩn giữa hai tim đường (mm)

Đường 1000mm Đường 1435mm và đường lồng

- Giữa tim đường chính với đường

đón gửi tàu, tim đường đón gửi tàu

với nhau, tim đường đón gửi tàu

với tim đường lân cận

Khổ giới hạn khiến trúc đường sắt là đường bao giới hạn theo mặt cắt ngang (vuông góc

với trục tim đường), trong đường bao đó không được phép bố trí, lắp đặt bất kỳ công trình nhân tạo và thiết bị nào, ngoại trừ các thiết bị tương tác trực tiếp với phương tiện vận tải (dây dẫn điện, phanh hãm toa xe đúng quy cách …, hình 1.8, 1.9)

Hình 1.9 Khổ giới hạn tiếp giáp kiến trúc đường khổ 1435 mm Khổ giới hạn thiết bị là đường bao giới hạn theo mặt cắt ngang (vuông góc với trục tim

đường), trong đường bao đó không cho phép đầu máy toa xe ở trạng thái rỗng cũng như chất đầy hàng, trên đường thẳng, vượt ra khỏi phạm vi giới hạn

Trong bảng 1.2 đưa ra khoảng cách tiêu chuẩn giữa hai tim đường chính trong khu gian

Bảng 1.2 Khoảng cách tiêu chuẩn giữa hai tim đường chính trong khu gian

Cấp đường mm Khoảng cách tiêu chuẩn giữa hai tim đường (mm)

Trên hình 1.10 thể hiện sơ đồ bố trí các cột bê tông cốt thép với vói các xà ngang làm bằng

dàn thép để treo các bình sứ treo dây dẫn điện Số đường phía bên dưới mỗi khung xà thép dao động từ 3 đến 6 đường Trong trường hợp tối đa có thể bố trí đến 8 đường kể cả hai đường hai bên sử dụng dây dẫn treo dưới xà dầm hẫng Theo các thiết kế chuẩn các cột được bố trí giữa hai đường có khoảng cách tối thiểu bằng khoảng cách chuẩn công thêm khoảng 10 đến

20 cm Khi bố trí cột treo dây dẫn cần phải đảm bảo tầm nhìn đối với các đèn tín hiệu, đảm bảo an toàn cho nhân viên phục vụ trên ga và đảm bảo cho các phương tiện cơ giới tác nghiệp trên ga

1.1.6 Phân loại đường

Đường trên ga phân thành đường ga và các đường có chức năng đặc biệt Các đường ga có thể là đường chính, đường đón gửi, đường chuyển làn, đường lập giải thể tàu, đường xếp dỡ hàng, đường bảo dưỡng đầu máy toa xe, đường di chuyển đầu máy, đường kết nối, đường dẫn vào kho, bãi, khu sửa chữa, và các đường khác được bố trí để làm chỗ đứng cho các toa xe quá khổ, quá tải

Đường chính là đường kéo dài của tuyến trên khu gian vào trong ga và không bị đổi hướng

khi đi qua các ghi

Đường đón gửi là đường dùng để tiếp nhận các đoàn tàu vào ga, cho tàu dừng, và gửi các

đoàn tàu vào hành trình trên khu gian

Đường lập gải thể tàu có công dụng phân loại, dồn dịch toa xe theo công năng và lập các

đoàn tàu theo như kế hoạch

Các đường kết nối dùng để dịch chuyển các toa xe, nhóm toa xe, đoàn toa xe từ đường này

sang đường khác, thực hiện công tác phân loại dồn dịch đối với các toa xe

Các đường có chức năng đặc biệt gồm các đường nhánh (vào các mỏ, các xí nghiệp,

cụm công nghiệp …); các đường cụt an toàn (đường an toàn), dành cho các đoàn tàu có chiều dài không nhỏ hơn 50m tránh khỏi các đường đang có tàu chạy; đường lánh nạn, có chức năng thực hiện dừng các đoàn tàu mất hãm hoặc một bộ phân các đoàn tàu sau khi xuống đốc dài (hình 1.1)

1 – đường chính; 2 và 3 – đường đón tiễn; 4, 5 – đường an toàn; 6 – đường nánh nạn

Hình 1.11 Đường an toàn và đường nánh nạn trên ga

1.1.7 Nền và công trình thoát nước

lý dựa trên điều kiện đia hình địa mạo cụ thể Mặt cắt ngang nền ga đường sắt được thiết kế theo các quy định trong quy trình quy phạm

Bề rộng của nền đất trên các điểm phân giới được thiết lập tương ứng với số đường trong

ga Khoảng cách từ tim đường ngoài cùng trong số các đường ga đến vai đường không được

phép nhỏ hơn một nửa bề rộng của nền đường đơn cấp I và II trên đường thẳng (bảng 1.3, 1.4) Trên đường bãi ghi, trên các đường ngoài cùng của ga lập tàu, trên các đường nối dài không nhỏ hơn 3.2 m với mọi cấp

Bảng 1.4 Mở rộng mép lưng nền đường khổ 1435 mm trên đường cong

Cấp đường sắt Bán kính đường cong (m) Mở rộng mép lưng đường cong (m)

tương tự như trường hợp thiết kế cho đường ngoài cùng trên các bãi ga, sao cho khoảng cách

từ chân đá balat đến vai đường không nhỏ hơn 0,5 m

Đối với đường từ cấp II trở lên, nền đào sâu hơn 6 m, nền đào qua đá cứng, trên các độ dốc thiên nhiên lớn, trên các bãi sông cần được thiết kế tối thiểu cho hai đường Đối với nền đắp trên nền đất yếu cần phải thực hiện các tính toán đảm bảo kích thước hình học có tính đến chiều cao phòng lún khi xây dựng cũng như sau khi lún hoàn toàn

Trên các ga trong phạm vi đường cong có bố trí siêu cao bề rộng của nền đất cần phải được nới rộng về phía lưng, giữa hai đường canh nhau được nới rộng ra một lượng bằng với

độ mở rộng cự ly giữa hai đường cạnh nhau trên đường cong

Độ nới rộng cự ly trên các tuyến cận cao tốc, cao tốc và các tuyến có khối lượng vận tải đặc biệt lớn được tính toán cụ thể,

Độ dốc mái ta luy áp dụng cho nền đào và đắp trong ga có thể áp dụng tương tự như đối với nền đào đắp trên các khu gian

1.1.7.2 Thiết kế đường ga

Khi thiết kế trắc ngang nền, bố trí đường ga cần phải phù hợp với lý trình trắc dọc của đường chính trên ga và được thực hiện các nguyên tắc của công tác khảo sát địa hình, Trước khi thiết kế mặt cắt ngang của nền đường cần phải xem xét trắc dọc của từng đường

ga, Tại các vị trí có dòng chảy của nước mặt cắt ngang nền đường cần phải bảo đảm độ dốc thiết kế 0,01 Khi đó cao độ giữa các đường ga với khoảng cách giữa hai đường là 4,1 m sẽ

hạ dần xuống khoảng 4 cm bắt đầu từ đường chính Khi trong ga có nhiều đường có thể bố trí trắc ngang hình dạng răng cưa Việc bố trí trắc ngang được thực hiện theo trắc dọc của đường nằm ở giữa mặt bằng, trên một mặt bằng cho phép bố trí không quá 8 đường

Hình 1.12 Trắc ngang nền ga tiêu biểu

Mặt nền đường ga cần đặt có độ dốc hướng ngang dốc về hệ thống thoát nước, Căn cứ tình hình độ rộng mặt nền đường ga, yêu cầu thoát nước và nền đường đào đắp, có thể thiết kế thành dốc một mặt, dốc hai mặt hoặc dốc hình răng cưa, Độ dốc hướng ngang của mặt nền đường không nên hướng về chính tuyến, chính tuyến của ga bao ngoài nên thiết kế nền đường độc lập (bảng 1.6)

Bảng 1.6 Độ dốc hướng ngang mặt nền đường và số lượng đường lớn nhất một mặt dốc

Stt Chủng loại đất đá

tầng mặt nền đường Lượng nước mưa bình quân năm

trong khu vực

Độ dốc hướng ngang

Số lượng đường lớn nhất một mặt dốc

1 Loại đá cục, loại đá dăm, loại đá cuội, loại

m, với T – đường tang của đường cong nối dốc đứng, ví dụ như ghi tang 1/11 cách khoảng không nhỏ hơn 28-30 m, tang 1/9 – không nhỏ hơn 24 – 26 m,

Nếu như có sự khác biệt đáng kể giữa trắc dọc của đường ga và đường chính tuyến thì trên các bản vẽ cần thể hiện các chỉ số về độ dốc tương ứng cho từng đường,

1.1.7.3 Thiết kế nền ga

Thiết kế nền ga bắt đầu từ việc xác định trên mặt cắt ngang vị trí tim đường và khoảng cách giữa chúng và cao độ đỉnh nền tại vị trí tim đường ray, Trên trắc ngang thể hiện cao độ mặt đất thiên nhiên cao độ thiết kế, lý trình cũ, lý trình mới,

Hình 1.13 Bình đồ bãi hàng với các đường đồng mức

Hình 1.14 Trắc ngang nền đường của bãi hàng

Việc cắm mốc bắt đầu thực hiện đối với các đường ngoài cùng hoặc với đường chính tuyến , sau đó việc cắm mốc sẽ tiến hành tuần tự cho các đường tiếp theo,

Đối với các ga có bố trí nền đất dạng răng cưa thì phải bố trí sao cho số đường trên từng mặt nền phẳng là bàng nhau hoặc sấp xỉ bằng nhau, Số đường trông ga nhiều nhất trên một mặt dốc ngang phải tuân thủ theo quy trình, xem bảng, …

Bảng 1.7 Số đường ga nhiều nhất trên cùng một mặt dốc ngang

Loại đất nền đường

Độ dốc trên mặt Số đường

nhiều nhất Mặt

Lượng mưa hàng năm nhỏ hơn 300m 0,010–0,0,20 0,010-0,020 5 10 Các loại đất không dễ thấm nước (đất sét

cát nặng, đất sét) Lượng nước mưa hàng

năm > 350mm và ở khu vực có bão, 0,010–0,020 0,010-0,020 4 8 Trong trường hợp mở rộng nền đường cần phải bảo đảm công tác thoát nước cho nền đường thiết kế, Nước cần phải chảy được về phía hệ thống thu nước, Khi trên đường cũ lớp

đá ba lát bị chảy xuống thấp thì nền đường mới liền kề phải bố trí lớp đất có khả năng thoát nước cao xuống thấp nghiên về phía các công trình thu nước, Cự ly nhỏ nhất từ tim đường ngoài cùng trong ga đến mép nền đường phải được xác định theo quy trình

Bảng 1.8 Cự ly nhỏ nhất từ tim đường ngoài cùng trong ga đến mép nền đường

(đường khổ 1000 mm)

Đường các cấp Đường hình thang và đường nối dẫn

2,40m 3,00m

1.1.7.4 Các công trình thoát nước trên ga

Để đảm bảo cho nền ga vững trắc và ổn định cần phải đảm bảo các hệ thống thoát nước làm việc liên tục với độ tin cậy cao, Công trình thoát nước trên ga có thể là kênh thoát nước, các rãnh dọc, hệ thống thu nước và công trình nhân tạo, Hẹ thống thoát nước trên ga được tính toán dựa trên các tính toán thủy lực và tính toán hiệu quả kinh tế kỹ thuật,

Tùy theo số đường trong ga, nền ga có thể được thiết kế trên một mặt phẳng, trên hai mặt phẳng và dạng răng cưa, Nền đất được đắp từ các vật liệu có khả năng thoát nước cao (cát, sỏi sạn, á cát) được bố trí nghiên về phía rãnh thu nước với độ dốc 0 đến 0,01,

Lớp đá ba lát với mục đích đảm bảo thoát nước và tiết kiệm đá cúng được thiết kế nghiêng theo nền đất, Trên các ga lớn có thể bố trí một số rãnh dọc thu nước giữa các đường, Độ dốc dọc của rãnh đưỡng thiết kế không nhỏ hơn 0,002,

Hình 1.15 Rãnh thu nước, a) rãnh dọc; b) rãnh xương cá;

1- đường ống, d=0,3 m; 2- ống BTCT, 3,4- rãnh đỉnh; 5- rãnh dọc,

Hình 1.16 Sơ đồ bố trí các công trình thoát nước trên ga,

Nền ga thường được bố trí trên mặt bằng, ngoài ra nền ga còn có thể bố trí theo các hình thức sau:

1 Nền ga lồi (hình 1.17a)

2 Nền ga lõm (hình 1.17b)

3 Nền ga hình bậc thang (hình 1.17c)

4 Nền kiểu kết hợp

Hình 1.17 Phương án mặt cắt dọc của ga

Nền ga lồi là nền ga có mặt cắt dọc cả hai đầu đều là lên dốc, nền ga lồi rất tiện lợi cho điều kiện chạy tàu, phát xe vào khu gian xuống dốc, gia tốc nhanh, đón tàu vào ga đều lên dốc, dễ giảm tốc, tiện cho việc cung dồn tàu hai hướng vào ga một lúc (an toàn), thoát nước tốt, khi thiết kế ga trên dốc lớn hơn 2,5 0/00 cần phải kiểm trâ điều kiện khởi động, khi đoàn tàu đỗ trong ga bị trôi, có thể trôi xuống khu gian hai bên

Nền ga lõm: Hai đầu vào ga đều xuống dốc, đoàn tàu vào ga khó giảm tốc, đoàn tàu ra ga không dễ tăng tốc, rất không lợi cho chạy tàu, nền ga, phải dài hơn một ít để tàu có thể tăng tốc vượt dốc, thoát nước trong ga kém,

Nền ga bậc thang: Một đầu giống nền lồi, một đầu giống nền lõm nên có cả ưu khuyết điểm

kể trên của từng loại riêng từng đầu

Nền ga nửa lồi nửa lõm: Một nửa giống như nền ga bậc thang, cách phân tích giống các loại trên

5 loại nền ga ưu khuyết điểm khác nhau, nhưng đứng trên quan điểm vận chuyển thì nền

ga lồi vẫn tốt nhất

1.2 Kết nối các đường

Ghi được sử dụng để kết nối các đường ray đường sắt, Ghi có cấu trúc đặc biệt đảm bảo sự liên tục của đường ray và cho phép đoàn tàu chuyển động từ đường này sang đường khác, Ghi có thể là ghi đơn, ghi kép, ghi cắt chéo, Ghi đơn được chia ra làm ghi đơn phổ thông, ghi đơn phổ thông, ghi đơn đối xứng, ghi đơn không đối xứng, Ghi thường gặp nhất là ghi đơn phổ thông

Hình 1.18 Sơ đồ bộ ghi đơn phổ thông rẽ phải

Khi thiết kế ga cần phải tuân thủ các quan hệ hình học của bộ ghi:

Chiều dài toàn bộ của bộ ghi;

khoảng cách từ mối nối trên ray cơ bản đến đầu lưỡi ghi;

khoảng cách từ đầu lưỡi ghi tới tim hình học của ghi;

khoảng cách từ mối nối trên ray cơ bản tới tim hình học của ghi;

- khoảng cách từ tim ghi tới điểm cuối của tâm ghi:

- khoảng cách từ tim hình học của ghi tới tim toán học của tâm ghi;

- khoảng cách từ tim toán học của tâm ghi tới điểm cuối của tâm hình học của ghi,

- bề rộng của đường ray;

 - góc ghi;

Hình 1.19 Sơ đồ bộ ghi lồng Bảng 1.9 Kích thước hình học cơ bản của các bộ ghi đang sử dụng trên

đường sắt Việt Nam

Stt Số hiệu

Tan α

Loại ray

Chiều dài ghi (m)

Khoảng cách (m)

Góc tâm ghi 

Bán kính đường cong nối dẫn R ( m)

Stt Số hiệu

Tan α

Loại ray

Chiều dài ghi (m)

Khoảng cách (m)

Góc tâm ghi 

Bán kính đường cong nối dẫn R ( m)

II - Ghi đường 1435 mm

1 1/9 43 28,840 13,835 15,004 15,004 62025 180,717 5

2 1/10 43 31,416 14,431 16,985 16,985 54238 230,000 III - Ghi đường lồng 1000/1435 mm

1 1/10

(RPCP) 43 24,552

7,980 7,961

16,580 16,591

16,580 16,591 54238 160,717 5

2 1/10

(RPCT) 43 24,552

7,980 7,961

16,580 16,591

16,580 16,591 54238 160,717 5

3 1/10

(RPCP) 50 24,552

7,965 7,976

16,587 15,576

6,587 15,576 54238 160,717 5

4 1/10

(RPCT) 50 24,552

7,965 7,976

16,587 15,576

6,587 15,576 54238 160,717 5

Hình 1.20 Sơ đồ ghi đối xứng và ghi cắt chéo,

Hình 1.21 Sơ đồ giao cắt tĩnh,

Khi bố trí các ghi cạnh nhau trên một đường vị trí tương đối giữa hai ghi có thể xảy

ra các trường hợp:

Hình 1.22 Sơ đồ vị trí tương đối giữa các bộ ghi trên bình đồ

Ngoài bài toán xác định vị trí tương đối giưa các ghi ta có thể gặp hàng loạt các bài toán khác như: tính toán bố trí ghi khi kết nối hai đường song song hoặc không song song, hai đường song song có khoảng cách xa khi có yêu cầu phải rút ngắn chiều dài toàn bộ cử đợn kết nối, tính toán bố trí mốc xung đột, tính toán kết nối hai đường song song hoặc không song song bằng hai ghi có số hiệu khác nhau, …

1.3 Các tiêu chuẩn về thiết kế ga

Hiện tại Việt Nam chưa có tiêu chuẩn, quy chuẩn, quy phạm nào dành riêng cho thiết kế

ga Tuy nhiên các tiêu chuẩn sau đây có thể tham khảo, vận dụng các quy phạm, tiêu chuẩn sau đây:

 Quy phạm thiết kế đường sắt khổ 1000mm, năm 1976

 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4117:1985 – Đường sắt khổ 1435mm – Tiêu chuẩn thiết

kế

 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8893.2011 về cấp kỹ thuật đường sắt

 Quy phạm thiết kế ga và đầu mối đường sắt (GB 50091-2006) – Trung Quốc

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ CÁC LOẠI GA ĐƯỜNG SẮT THÔNG THƯỜNG 2.1 Ga nhường tránh

2.1.1 Yêu cầu ga nhường tránh

 Ga nhường tránh là 1 điểm phân giới có phát triển đường

+ Nếu khả năng thong qua N = 12 đôi tàu/1 ngày đêm => thiết kế 1 đường ga

+ N ≥ 24 đôi tàu/ngày đêm => thiết kế 4 đường ga

 Việc chọn sơ đồ ga ( xếp dọc, xếp ngang, nửa dọc, nửa ngang ) tùy thuộc vào địa hình, lượng vận chuyển yêu cầu, hướng phát triển trong tương lai Đối với sơ đồ ga xếp dọc thì

có lợi cho tuyến, khi phát triển thành đường đôi hoặc cho tàu chạy suốt qua ga khi tuyến

đi qua vùng đồng bằng

2.1.2 Tác nghiệp của ga nhường tránh

Ga nhường tránh được đặt trên tuyến đường đơn, chủ yếu làm các tác nghiệp đón, gửi tàu, tránh tàu, vượt tàu, và một ít nghiệp vụ vận chuyển hành khách, hàng hóa

2.1.3 Các sơ đồ bố trí ga nhường tránh

1 Kiểu xếp ngang:

 Phạm vi áp dụng:

+ Áp dụng khi điều kiện địa hình không thuận tiện đối với nền ga dài

+ Thường áp dụng trên tuyến đường sắt cấp III

Hình 2.1 Ga nhường tránh kiểu xếp ngang

 Ga nhường tránh nên đặt 2 đường đón gửi để ga 3 cơ hội nhường tránh nhau khi lượng tàu ít có thể đặt 1 đường ga

 Không bố trí liên tục 2 ga nhường tránh có 1 đường đón gửi nhầm đảm bảo phạm vi ảnh hưởng không quá lớn khi xuất hiện trình tự chạy tàu không bình thường nhầm mục đích điều chỉnh biểu đồ chạy tàu được thuận tiện

 Khi ga nhường tranh có 1 đường đón gửi thì đường đón gửi nên đặt đối diện với phòng chỉ huy chạy tàu và lợi dụng đường chính tuyến để đón gửi đoàn tàu

 Khi ga nhường tránh của loại hình xếp ngang có 2 đường đón gửi thì 2 đường đón gửi nên bố trí ở 2 bên đường chính tuyến

2 Kiểu xếp dọc

 Phạm vi áp dụng cho đường sắt cấp I, II thuận tiện cho việc phát tàu

 Yêu cầu về nền ga: Chiều dài nền ga dài gấp đôi kiểu xếp ngang

Hình 2.2 Sơ đồ ga nhường tránh kiểu xếp dọc

Ga trên miền núi đị hình khó khan, nếu lượng vận chuyển yêu cầu không lớn có thể thiết

kế các đường ga kiểu cụt đầu để giảm khối lượng công trình

Hình 2.4 Ga nhường tránh có đường cụt Cách đánh số đường trong ga:

 Đường chính tuyến dùng các số La Mã I, II, III, … đánh cho hướng tàu chẵn và tàu lẻ

 Đường nhường tránh đánh bằng số Ả rập 2, 3, … và được đánh tiếp theo thứ tự của

đường chính tuyến

2.2 Ga vượt

2.2.1 Tác nghiệp ga vượt tàu

Ga vượt tàu được xây dựng trên đường ga chủ yếu để vượt tàu chạy cùng chiều khi cần thiết còn cho đoàn tàu chuyển tiếp theo chiều ngược và làm một ít nghiệp vụ hàng hóa, hành khách…

2.2.2 Sơ đồ ga vượt tàu

 Cần sử dụng loại hình ga xếp ngang với đường đón gửi nằm về 2 phía so với đường chính tuyến

Hình 2.5 Loại hình ga vượt tàu xếp ngang

 Trong trường hợp điều kiện địa hình khó khăn mà không thể bố trí đường đón gửi ở hai bên so với đường chính tuyến thì lúc nào có thể bố trí chung một đường đón gửi nằm giữa 2 đường chính tuyến

Hình 2.6 Ga vượt tàu bố trí đường đón gửi nằm giữa 2 đường chính tuyến

 Ga vượt tàu đặt khu vực lõm, dốc đi lên 2 đầu ga cần bố trí them đường cụt có chiều dài tối thiểu 50m đề đề phòng tàu chạy quá đà không đỗ được đúng ga thì đi vào đường

an toàn đỗ lại

Hình 2.7 Sơ đồ ga có đường cụt là đường an toàn

2.3 Ga trung gian

2.3.1 Yêu cầu tác nghiệp của ga trung gian

Thông thường ga trung gian làm các tác nghiệp sau:

1 Cho tàu chạy qua, tránh tàu và vượt tàu Trên đường đôi còn làm các tác nghiệp cho tàu chuyển sang chạy trên đường ngược chiều

2 Hành khách lên xuống, nhận, phát và bảo quản hành lý, báo gửi

3 Nhận chở, xếp dỡ, bảo quản và bàn giao hang hóa

4 Tác nghiệp dồn các toa xe vào hóa trường của các đoàn tàu hang lẻ Có một số gat rung gian nối ray với tuyến chuyên dung của xí nghiệp, hầm mỏ, khu công nghiệp, … thì cần phải làm các tác nghiệp đưa lấy xe; đối với các ga đầu và cuối tang cường sức kéo và ga quay đầu máy cần làm các tác nghiệp cắt móc đầu máy phụ trợ, đợi lên xuống ban, chỉnh bị đầu máy, chuyển hướng, …ở một số ga trung gian cá biệt, có khối lượng vận chuyển hang hóa, hành khách tương đối lớn phải làm các tác nghiệp cho tàu khách xuất phát và kết thúc, lập các tàu hàng xuất phát

Các đường và thiết bị của gat rung gian cần thiết để làm các tác nghiệp trên thông thường gồm có:

 Đường để nhận và gửi tàu, để làm công tác chuyển bị và để bốc dỡ hang hóa;

 Nhà khách và sân trước ga để cho người qua lại, nơi gửi hành lý, nhà vệ sinh, …

 Ke nhận hang được nối với đường giao thông, khi tàu bốc dỡ hơn 20 toa hàng một ngày thì cần bố trí cân tự động trên ke, trạm điều khiển ghi và tín hiệu

2.3.2 Sơ đồ ga trung gian

2.3.2.1 Sơ đồ ga xếp ngang

Ga trung gian cần sử dụng loại hình ga xếp ngang như hình sau:

Hình 2.8 Loại hình ga trung gian xếp ngang

 Ưu điểm: Chiều dài ga ngắn, đầu tư công trình ít, trực ban ga quan sát hết yết hầu hai đầu ga, tiện quản lý; khi dồn tàu hang lẻ, cắt móc, cự ly chạy của toa xe ngắn, tiết kiệm chi phí vận doanh, sử dụng đường đón gửi được linh hoạt, các bãi hang bố trí chặt chẽ, …

 Nhược điểm: việc đầu máy nhận toa hàng và di chuyển giữa các đường trong ga cần phải vượt qua đường chính dẫn đến làm giảm năng lực thông qua của đường chính

2.3.2.2 Sơ đồ ga xếp dọc

 Đặc điểm ga xếp dọc: các đường đón gửi xếp dọc lệch nhau một chiều dài sử dụng đường đón gửi tàu hàng về phía ngược hướng tàu chạy

Hình 2.9 Sơ đồ ga trung gian xếp dọc

 Ưu điểm:

+ Thuận tiện cho tàu nhường tránh không phải dừng;

+ Thuận tiện cho các đoàn tàu siêu trường tránh nhau;

+ Chiều rộng nền ga tương đối nhỏ (so với ga xếp ngang)

 Nhược điểm:

+ Chiều dài ga tương đối dài (so với ga xếp ngang);

+ Đường chạy dồn tàu tương đối dài;

+ Ghi phân tán, quản lý không thuận lợi

2.3.3 Bố trí các công trình chủ yếu của ga trung gian

2.3.3.1 Các công trình nghiệp vụ hành khách, hàng hóa

1 Các công trình nghiệp vụ hành khách

a Phòng hành khách:

 Phòng hành khách là nơi bán vé, đợi tàu, giao nhận bảo quản hành lý bưu kiện Do lượng vận chuyển hành khách của ga trung gian nhỏ, tác nghiệp đơn giản nên thường gộp

cả phòng trưởng ga, phòng hành lý, phòng vận chuyển vào cùng phòng hành khách

 Khoảng cách từ mép phòng ga đến tim đường gần nhất không dưới 15m

 Nếu điều kiện địa hình khó khăn thì khoảng cách trên có thể nhỏ hơn nhưng đảm bảo chiều rộng ke ga cơ bản (ke ga liền kề với nhà ga) trong phạm vi phòng ga không dưới 6m

 Cao độ phòng ga cùng cao độ với ke ga cơ bản Nếu điều kiện địa hình khó khăn thì có thể bố trí cao hơn hoặc thấp hơn ke ga cơ bản nhưng phải đảm bảo trực ban ga đảm bảo tầm nhìn

b Ke ga khách:

 Ke ga khách có hai loại:

+ Ke ga cơ bản: là ke ga liền kề với nhà ga

+ Ke ga trung gian: là ke ga nằm giữa các đường (ke dạng đảo) Đối với đường đơn nên có ke ga trung gian còn đối với đường đôi thì cần phải có ke ga trung gian

Hình 2.10 Phân loại ke ga

 Chiều dài ke ga khách được xác định theo chiều dài đoàn tàu khách và tình hình lập tàu

lẻ, nói chung không nhỏ hơn 300m

 Chiều cao ke ga:

+ Tại các ga trung gian, ga khách nói chung thì chiều cao ke ga cao hơn mặt đỉnh ray 0,5m

+ Ke ga khách liền kề với chính tuyến và bên cạnh có tàu hàng quá giới hạn chạy qua thì ke ga cao hơn mặt đỉnh ray 0,3m

+ Trong trường hợp đặc biệt mới sử dụng ke ga cao 1,1m

 Độ dốc ke ga: ke ga tạo độ dốc ngang không quá lớn để thoát nước, thông thường sử dụng độ dốc 2% nghiêng ra mép ke ga

c Công trình vượt qua đường giữa các ke ga:

Công trình vượt qua đường giữa các ke ga thông thường có 3 loại:

 Cầu vượt: chiều rộng thông thường không nhỏ hơn 3m

 Hầm chui

 Đường qua trên mặt phẳng, loại này sử dụng phổ biến và chiều rộng không dưới 2,5m Đối với ga trung gian loại lớn có lượng hành khách lên xuống nhiều thì có thể chọn công trình cầu vượt hay hầm chui, tuy nhiên nên ưu tiên cho phương án hầm chui vì cầu vượt gây hạn chế tầm nhìn và chiếm nhiều diện tích ke ga

2 Các công trình nghiệp vụ hàng hóa:

a Vị trí hóa trường:

Vị trí hóa trường cần phải kết hợp với luồng hàng và hướng luồng hàng chủ yếu, bảo vệ môi trường, quy hoạch vùng, địa hình, địa chất, …

b Đường hàng hóa:

Có 3 hình thức bố trí đường hàng hóa trong hóa trường:

 Kiểu thông qua: hai đầu của kiểu đường này nối với đường đón gửi

 Kiểu cụt: một đầu vươn vào hóa trường, đầu còn lại nối vào đường đón gửi

 Ke ga hàng phổ thông, loại này cao cách mặt đỉnh ray 1,1m

 Ke ga cao, loại này cao hơn mặt đỉnh ray 1,1m

2.3.3.2 Các công trình đường ga

1 Đường đón gửi:

Số lượng đường đón gửi trong ga không những phụ thuộc vào số đôi tàu mà còn liên quan mật thiết với tính chất và khối lượng tác nghiệp của ga trung gian Nói chung, cần đặt 2 đường đón gửi hoặc cũng có thể đặt 3 đường đón gửi khi khối lượng tác nghiệp lớn

2 Đường điều dẫn:

Đường điều dẫn dùng để dẫn dồn toa xe Việc đặt đường điều dẫn ở ga trung gian hay không cần căn cứ vào số chính tuyến khu gian, mật độ chạy tàu, lượng dồn xe, vị trí hóa trường, …

3 Đường an toàn:

Đường an toàn là một trong những công trình cách ly đoàn tàu khỏi các đường chạy, là loại công trình ngắn không cho đoàn tàu hoặc đầu máy chạy vào đường chạy tàu của các đoàn tàu khác Chiều dài của đường an toàn thông thường không nhỏ hơn 50m Đường an toàn cần đặt

ở các vị trí sau:

 Nơi đường nhánh nối với chính tuyến ở trong khu gian

Hình 2.12 Đường an toàn

 Nơi đường nhánh nối với chính tuyến hoặc đường đón gửi trong ga

Hình 2.13 Đường an toàn trong ga

 Khi cự ly hãm ở ngoài cột tín hiệu vào ga có độ dốc 6‰ vào ga và cần đặt đường an toàn ở cuối đường đón tàu

Hình 2.14 Đường an toàn ở cuối đường đón gửi

 Để đề phòng đoàn tàu xuống dốc vào ga đâm phải đoàn tàu khác, đường an toàn có thể thiết kế dốc bằng hoặc dốc ngược không quá 3‰ hướng vào ghi

Hình 2.15 Đường an toàn và bố trí dụng cụ tránh trật bánh

4 Đường tránh nạn:

 Ở những đoạn đường dốc vùng đồi núi, trắc dọc đường ở khu gian bất lợi để đề phòng tàu mất hãm khi xuống dốc lớn và dài gây tai nạn đâm và đổ tàu thì cần phải tính toán xác định có cần phải đặt đường tránh nạn ở khu gian hoặc trong ga hay không

 Khi độ dốc bình quân của tuyến đường giữa hai ga bằng hoặc lớn hơn 15‰, cần căn

cứ vào bình đồ tuyến, kiểm toán tốc độ ở chế độ mất hãm để xác định có cần đặt đường tránh nạn hay không

 Độ dốc và chiều dài đường tránh nạn được tính toán dựa vào: độ dốc hai ga, khối lượng đoàn tàu, vận tốc chạy tàu, năng lực hãm, …

Hình 2.16 Đường tránh nạn

5 Nối ray vào đường chuyên dùng của nhà máy:

Các đường chuyên dùng của nhà máy, khu công nghiệp, hầm mỏ mới xây dựng thường được nối vào khu vực yết hầu hai đầu ga để tránh can thiệp đến chạy tàu trên chính tuyến Chỉ trong trường hợp đặc biệt mới nối ray vào chính tuyến khu gian, khi đó cần phải bố trí ga hoặc trạm phụ để điều khiển các đoàn tàu

Hình 2.17 Sơ đồ nối ray cho đường chuyên dùng