BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU CÁC CÔNG NGHỆ THI CÔNG CƠ GIỚI KIẾN TRÚC TẦNG TRÊN KHI XÂY DỰNG MỚI TUYẾN ĐƯỜNG SẮT Ở VIỆT NAM PGS. TS. NGUYỄN BÍNH ThS. NGUYỄN QUANG MINH Bộ môn Máy xây dựng - Xếp dỡ Khoa Cơ khí Trường Đại học Giao thông Vận tải ThS. NGUYỄN HỒNG PHONG Tóm tắt: Báo cáo trình bày kết quả nghiên cứu tổng quan các dây chuyền công nghệ thi công kết cấu tầng trên khi xây dựng mới đường sắt Việt Nam và trên thế giới, từ đó phân tích, đánh giá các dây chuyền công nghệ và bước đầu kiến nghị dây chuyền công nghệ thi công tầng trên đường sắt có tính đặc thù Việt Nam phù hợp với điều kiện thi công cụ thể khác nhau khi xây dựng đường sắt thông thường, xây dựng đường sắt không khe nối. Summary: The report represents overall studied result of technology process for construction of upper structure of railway when new railway is set up in Vietnam and in the world, from that point to analyze and evaluate technology process and initial installation of upper construction technology process in railway with Vietnam’s characteristic to comply with different specific construction condition when common railway and no jointed railway are constructed in Viet nam. CK 1. Các công nghệ thi công cơ giới tầng trên đường sắt ray ngắn (12,5 m hoặc 25 m) 1.1. Dùng cần trục toa quay trên đường sắt có đoàn tầu cấp ray Được áp dụng ở nhiều nước khi mặt bằng thi công rộng rãi. 5 v 4 3 21 Hình 1. Tổ máy và thiết bị đặt cầu ray bằng cần trục. 1. Đầu máy xe lửa; 2. Toa chở cầu ray; 3. Chồng ray trên toa; 4. Cần trục đặt ray; 5. Cầu ray đang được hạ xuống nền. Quá trình làm việc: gồm 2 công đoạn: Chuyển cầu ray đến vị trí đặt ray và đặt cầu ray. 1.2. Máy đặt ray kiểu cần đảo Loại máy này được chế tạo và sử dụng ở Đức. * Cấu tạo chung máy đặt ray kiểu cần đảo: 453 2 1 68 7 Hình 2. Cấu tạo chung máy đặt ray kiểu cần đảo. 1. Bộ kẹp cầu ray di chuyển trên dàn; 2, 3. Ổ đỡ giàn có trục tựa quay đảo; 5. Dàn kết cấu thép; 4. Cặp trụ đỡ - nâng - đảo dàn; 6. Sàn toa xe có lắp các bộ máy; 7. Lắp bộ tời cáp di chuyển cầu ray; 8. Giá chuyển tự hành. 1.3. Máy đặt ray chuyên dùng YK25 dạng PLATOP Máy YK25 được sử dụng rộng rãi nhất ở Liên Xô cũ trong xây dựng tuyến mới và đại tu đường sắt. Có thể đặt được cầu ray dài 25 m. 1 3;4 6 78 9 1 11 12 14 15 16 17 18 2 2 5 13 0 K CCK K ckck Hình 3. Cần trục đặt ray YK 25: 1,5 - Pu ly cẩu; 2 -Xe con; 3, 4 - Pu ly cáp cẩu, cáp kéo; 6 - Tời cẩu; 7 - Tủ điều khiển; 8 - Tời kéo; 9 - Bộ khống chế tải trọng; 10 - Dầm cẩu; 11 - Xi lanh nâng hạ dầm cẩu; 12 - Trụ đứng; 13 - Cầu ray đang hạ xuống nền; 14-Ca bin; 15 - Nguồn động lực; 16 - Tời kéo cầu ray; 17 - Dầm toa; 18 - Giá chuyển trục. 1.4. Máy đặt ray pooctic chuyên dùng của Trung Quốc Hình 4. Máy đặt ray kiểu cần lồng. Loại máy này có kết cấu và nguyên lý hoạt động gần giống như máy đặt cầu ray YK25 của Nga, chỉ khác là máy này có kết cấu dạng dầm tổ hợp còn máy YK25 thì có kết cấu dạng dàn. 1.5. Máy đặt ray PTH Công nghệ đặt cầu ray. Cẩu Poóc tích di chuyển trên đường ray phụ, trong lòng cẩu tà vẹt (với máy PTH350) hoặc cầu ray (với máy PTH410). Chu trình hoạt động khi kết hợp bóc đường cũ lắp đặt đường mới như sau: Thiết bị gồm 2 khung làm việc độc lập nhau. 5 6 1 2 3 4 CK Hình 5. Thiết bị đặt ray dạng cổng trục PTH410 1- Kết cấu thép; 2- Cơ cấu kẹp ray; 3- Nguồn động lực;4- Xy lanh nâng hạ cầu ray; 5- Mô tơ di chuyển; 6- Cầu ray. 1.6. Máy đặt tà vẹt và ray PTH350 Hình 6. Máy đặt tà vẹt và ray PTH-350 2. Cỏc dõy chuyn thi cụng ng ray hn lin ca cỏc nc tiờn tin 2.1. Cụng ngh lp ray sau khi t t vt 2.1.1. Dõy chuyn t ray ng st ca Phỏp, Tõy Ban Nha. Dõy chuyn t ng st TGV ca Phỏp, ng khụng khe ni cao tc t Maldrid ti Seville ca Tõy Ban Nha v cỏc thit b mỏy múc c miờu t trờn hỡnh 7: đặt ray phụ trợ Vận chuyển cầu ray dỡ v đặt ray di Vận chuyển t vẹt bê tông TLR2000 Xe vận chuyển ray di Hn nhiệt nhôm đầu nối Vận chuyển đá dăm đến vị trí Điều chỉnh cự ly TV xiết các cấu kiện nối giữ Đua ray di vo bệ đỡ của t vẹt Đặt t vẹt PTH500 cần cẩu cổng MPR Máy lắp ray PRD9 Máy định vị t vẹt Đặt đuờng số II Tháo dỡ v lắp đặt ray hn liền cwr Tháo dỡ v lắp đặt t vẹt máy chèn đuờng xe ổn định động lực máy lm đá phát tán ứng suất đuờng ray TLR2000 Xe vận chuyển ray di máy tháo dỡ v lắp đặt kgt Hỡnh 7. Dõy chuyn t ng TGV ca Phỏp 2.1.2. Dõy chuyn tỏc nghip t ng ray ray di bng mỏy SVM 1000S ca o K CCK K ckck Dõy chuyn ny c mụ t trờn hỡnh 8. Xe vận chuyển đá máy kéo Xả đá kéo ray lúc bắt đầu tác nghiệp đặt t vẹt kéo ray (kẹp vo lập lách) hứơng tác nghiệp svm 1000s giá long môn xe vận chuyển t vẹt máy đẩy ép đuờng ray xe vận chuyển ray xe vận chuyển t vẹt dùng máy ép ray để đẩy ray di 108m ở trên con lăn của máy xe vận chuyển ray xe vận chuyển đá tác nghiệp chèn đá lần i v lần ii ssp 203 hoặc ssp 403 08 - 32 DGS 62 N l m nền đá ba lát Rải đá ba lát mi ray trứơc khi hn mi đầu ray v đế ray VặN CHặT PHụ KIệN Dỡ, THáO PHụ KIệN máY KéO apt 500 a HOặC APT 100 S MáY HN 2 CHỉ RAY V CắT BA VIA HN ĐOạN DI 432M MI ĐầU V Đế RAY NÂNG DậT CHèN ĐƯờNG MáY ổN ĐịNH ĐộNG LựC Dỡ V ĐồNG THờI LắP ĐặT PHụ KIệN TáC NGHIệP CHèN LầN 3 nÂNG, GIậT, CHèN LM Đá ổN ĐịNH ĐộNG LựC MáY KIểM TRA ĐIệN Tử kiểm tra các thông số hình học tuyến đừơng Hỡnh 8. Dõy chuyn t ng ca ng st o 2.1.3. C gii hoỏ vic t ng ray ray di ca Thu S, M Dõy chuyn tỏc nghip NTC ca M, TCM50 ca Thu S c bn ging nh SVM1000S nhng mc c gii hoỏ thp hn. Thit b ca h tho món yờu cu chớnh xỏc t ng, giỏ thp hn dõy chuyn ca o. 2.2. Phng phỏp t cu ray di Phng phỏp t cu ray di ca c Dõy chuyn tỏc nghip cu ray di 180 m ca c c mụ t trờn hỡnh 9. máy n\'a9ng đừơng pem hứơng tác nghiệp cầu ray di 180m công trừơng tạm thời để lắp đặt cầu ray máy vận chuyển lem máy kéo 1 lớp đá ba lát dứơi đáy t vẹt đừơng ray đã đặt 2 3 đừờng ray phụ 4 5 đua máy vận chuyển ray ra 6 đua máy vận chuyển ray ra kéo về phía trứơc ray phụ pem-lem về địa điểm lắp đặt cầu ray Hỡnh 9. Th t tỏc nghip t ng ICE ca c CK 3. Phõn tớch ỏnh giỏ cỏc dõy chuyn cụng ngh v thit b t ray hin cú trờn th gii Vic ỏnh giỏ cỏc dõy chuyn cụng ngh nờu trờn c th hin bng 1. Bng 1. Bng ỏnh giỏ cỏc dõy chuyn cụng ngh thit b t ray Cụng ngh v thit b t ray TT Ch tiờu ỏnh giỏ Cn trc toa quay Cn trc Platop Cn o Pooctic chuyờn dựng Cng trc PTH Dõy chuyn TGV Dõy chuyn SVM 1000S Dõy chuyn ICE (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) 1. Nc sn xut - Nga c TQ o Phỏp o c 2. Nng sut Thp Rt cao TB Cao Cao Rt cao TB Cao 3. Mc hin i Thp TB TB TB Cao Cao TB Rt cao 4. c ng TB Thp Thp Thp Cao Thp Cao Cao 5. Mc c gii hoỏ TB Cao Cao Cao Cao Rt cao Rt cao Rt cao 6. Mt bng thi cụng Rng Thng- rng Thng- rng Thng- rng Nh hp Khỏ rng Khỏ rng Khỏ rng Bảng 1 (tiếp) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) 7. Chi phí đầu tư TB Cao Cao Khá cao TB Lớn Lớn Lớn 8. Thiết kế chế tạo Đơn giản Có thể Có thể Có thể Có thể Khó Khó Khó 9. Khả năng áp dụng tại Việt Nam Khôn g cao Không thể Không thể Không thể Tham khảo Khó Khó Khó 4. Kết luận và kiến nghị Với tình hình cụ thể của Việt Nam, số km đường sắt không nhiều, địa hình thi công chật hẹp, tuyến đường sắt phải vượt qua 1135 chiếc cầu và 39 hầm, khả năng kinh tế có hạn, chúng ta không nên nhập các dây chuyền hiện đại với năng suất quá cao, chi phí đầu tư lớn mà khả năng vận dụng lại rất khó… Thực tế từ năm 1972 đến nay việc vận dụng các máy dặt ray đường sắt ở Việt Nam là chưa có kết quả do chưa có một công nghệ phù hợp với khả năng vận dụng và khả năng đầu tư. Trên cơ sở các phân tích nêu trên, kiến nghị nên áp dụng dây chuyền công nghệ và thiết bị đơn giản hơn, có tính khả thi cao nhất, chi phí thấp… và hoàn toàn có thể chế tạo trong nước trên cơ sở cải biên kết cấu và công nghệ khi sử dụng máy PTH được mô tả dưới đây. K CCK K ckck Hình 10. Máy PTH đang đặt cầu ray Tài liệu tham khảo [1] - Nguyễn Bính - Máy Thi công chuyên dùng - NXB GTVT - Hà Nội - 2006 [2] - Nguyễn Bính - Kinh tế máy xây dựng - xếp dỡ - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2006 [3] - Nguyễn Hồng Phong - Luận văn Thạc sỹ KHKT - 2007 [4] - Tư liệu thống kê ngành Đường sắt Việt Nam [5] - Các tư liệu của các hãng máy sản xuất máy thi công đường sắt♦ . BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU CÁC CÔNG NGHỆ THI CÔNG CƠ GIỚI KIẾN TRÚC TẦNG TRÊN KHI XÂY DỰNG MỚI TUYẾN ĐƯỜNG SẮT Ở VIỆT NAM PGS. TS. NGUYỄN BÍNH ThS. NGUYỄN QUANG MINH Bộ môn Máy xây dựng - Xếp. xây dựng mới đường sắt Việt Nam và trên thế giới, từ đó phân tích, đánh giá các dây chuyền công nghệ và bước đầu kiến nghị dây chuyền công nghệ thi công tầng trên đường sắt có tính đặc thù Việt. 1. Các công nghệ thi công cơ giới tầng trên đường sắt ray ngắn (12,5 m hoặc 25 m) 1.1. Dùng cần trục toa quay trên đường sắt có đoàn tầu cấp ray Được áp dụng ở nhiều nước khi mặt bằng thi công