Khảo sát và thiết kế đường sắt part 7

Chia sẻ: Dasjhd Akdjka | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:34

Thêm vào BST

Báo xấu

121
lượt xem 23
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nền con đường là đá vôi, có hai rãnh song song để bánh xe lăn trong đó. Khoảng cách hai rãnh là 1,5 m (có lẽ đây là căn cứ cho tiêu chuẩn khổ đường sắt sau này). Diolkos được sử dụng hơn 1.300 năm cho đến giữa Thiên niên kỷ thứ nhất. Những xe goòng kéo bằng ngựa trên các lằn đá đầu tiên xuất hiện ở Hy Lạp, Malta và các vùng thuộc Đế quốc La Mã ít nhất là 2.000 năm trước.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khảo sát và thiết kế đường sắt part 7

b ga ñ u và cu i ñi u ki n ch n ga n i v i tuy n ñư ng s t cũ và v i các tuy n ñư ng giao thông khác. Nh ng y u t do các ñi u ki n thiên nhiên ñ ra, như tính ch t ñ a hình, ñi u ki n xây d ng, ñ a ch t và ñ a ch t thu văn, vi c ch n ñ t các c u, c ng v.v... các ñi u ki n khí h u (gió, mưa, nhi t ñ v.v.....) Do k t qu nghiên c u các y u t nêu trên ta ñ xu t ra nh ng phương án có th v chi u tuy n gi a hai ñi m ñ u và cu i và nh ng ñi m mà ñư ng s t ñi qua. Do ñó khi v ch tuy n, ta ph i nêu nh ng phương án có th và ñ t tuy n cho m i phương án. 5.1.4. Phương án có th . Nó ph thu c trư c h t vào ñi m ñ u, ñi m cu i và ñi m kh ng ch . Hình 5-4. - ðư ng chim bay - - - - - - - - - - ðư ng nôi các ñi m kh ng ch MABCK Khi v ch các phương án có th v chi u tuy n, ta t m n ñ nh cho m i phương án ñ i lư ng ñ d c h n ch ho c ñ i lư ng d c gi i h n phù h p v i tình hình ñ a hình c a nó, tr s d c h n ch gi ng nhau. Rõ ràng ta th y r ng phương án có th v chi u tuy n m t m t ph thu c vào ñi m ñ u, ñi m cu i, các ñi m bu c ph i ñi qua. Nhưng m t khác chính ñ d c h n ch nh hư ng l n ñ n ñi u ki n s d ng các chi u tuy n ñã nêu. Khi ñã có nh ng phương án có th v chi u tuy n, ra th c ñ a ñ i chi u và ño ñ c b sung, v n i nghi p ti n hành ch nh lý, thi t k , sơ b nêu lên các thông s k thu t cơ b n, so sánh phương án, dùng các ch tiêu khái quát, lo i b t các phương án, gi l i m t s phương án có kh năng c nh tranh tính khái toán công trình. 9
Sau bư c làm nhiên c u ti n kh thi, ta ti n hành ño ñ c, l y tài li u xung quanh các phương án c nh tranh, như làm bình ñ t l l n, kh o sát ño ñ c ph c v cho vi c thi t k công trình các lo i. Trên cơ s nh ng tài li u và s li u thu th p ñư c ngoài th c ñ a, ta ti n hành thi t k bình ñ , tr c d c cho các phương án tuy n ñã ñư c v ch trên bình ñ t l l n v a xây d ng, thi t k b trí chung các công trình nhân t o, so sánh phương án tuy n (lúc này nói chung ch còn là so sánh các phương án c c b ), ch n phương án t t nh t. Trong bư c này ta ph i xác ñ nh các thông s k thu t cơ b n, cu i cùng ph i làm khái toán công trình. Sau khi d án nghiên c u kh thi ñư c duy t, ta ti n hành kh o sát thu th p s li u theo hư ng d n c a quy trình kh o sát bư c tương ng ñ có căn c thi t k k thu t tuy n và các công trình.Vi c ñ nh v các công trình nhân t o có th còn ph i ñư c ch nh lý l i bư c sau: ð nh tuy n ngoài th c ñ a là ñ t tuy n ñư c thi t k trên bình ñ làm trong giai ño n l p d án kh thi ra ngoài th c ñ a. B t ñ u t ñi m ñ u tiên c a tuy n (thư ng ñư c ñ t trên b c ñ nh do t t o ho c t nhiên có) ta xác ño góc phương v b c ñ n cánh tuy n ñ u tiên,ño dài theo hư ng tuy n ñó ñ n ñ nh th 2, làm tương t cho các ñ nh ti p theo và ñ n ñi m cu i cùng c a tuy n thi t k . Trên bình ñ ta ph i tìm m i liên h gi a cánh tuy n thi t k và ñư ng sư n bình ñ , m i liên h ñó ñư c th hi n l i ngoài th c ñ a căn c vào các c c c a ñư ng sư n bình ñ . Ta bi t r ng v m t toán h c ñ xác ñ nh m t ñư ng th ng ch c n hai ñi m, nhưng trên th c t ño trên b n ñ và ño trên th c ñ a có nh ng sai s c a nó, do v y 1 cánh tuy n có th l y 3 - 4 ho c hơn n a s ñi m liên h , tuỳ thu c chi u dài và ñ a hình c a cánh tuy n. T t nhiên nh ng ñi m liên h không d dàng n m trên m t ñư ng th ng, ch nh lý và n n nó, tuỳ theo tình hình tr c ngang, nói r ng ra tuỳ theo ñ a hình c th . ð nh ñ nh, ñóng ñư ng cong, ño c ly, ñi cao ñ c và làm tr c ngang v.v... t t c các công vi c ñó ph c v cho thi t k k thu t sau này. Căn c vào tuy n ñã ñư c ñ nh th c ñ a, xác ñ nh v trí, ño ñ c l y s li u, ph c v cho vi c thi t k k thu t các công trình nhân t o. Trong giai ño n thi t k k thu t ta thi t k tính toán hình h c các công trình, tính toán kh i lư ng xây d ng và khai thác và ph i làm d toán công trình. Ti p theo bư c thi t k k thu t là bư c b n v thi công: Thi t k các b n v th hi n công ngh và quy trình thi công t m các h ng m c c a m i công trình t n n ñư ng ñ n các công trình nhân t o, l p ti n ñ thi công toàn tuy n và các công trình trên tuy n. 10
Tuỳ theo tình hình c th v t ng m c ñ u tư, có th k t h p bư c 1 và 2 thành l p d án nghiên c u kh thi, k t h p bư c 3 và 4 thành thi t k k thu t - thi công, tuy n ñư ng d v ñ a hình, ít ph c t p v k t c u, không có thi t k ñ c bi t s k t h p ñó là phù h p. Các d án nhóm C có t ng m c ñ u tư nh hơn 30 t (VNð) cho phép thi t k 2 giai ño n. Các d án nhóm A có t ng m c ñ u tư l n hơn 200 t (VNð) ph i thi t k ñ y ñ 4 giai ño n. Thi t k ñ i tu các tuy n ñư ng ng n, ñơn gi n có th ti n hành 1 giai ño n, ñ nh tuy n ngay t i th c ñ a ñ thi t k k thu t - thi công. 5.1.5. ðư ng chim bay, ñi m kh ng ch . ðư ng ng n nh t là ñư ng n i li n hai ñi m ñ u cu i, cu i và ñi m ñi qua m t con ñư ng. ðư ng ng n nh t là ñư ng chim bay, ñư ng chim bay xác ñ nh trên m t ñ t kho ng cách ng n nh t gi a hai ñi m. Trên m t kho ng cách l n, th c t ñư ng chim bay không ph i là ñư ng th ng mà là ñư ng cong ôm lư n theo hình c u c a qu ñ t, nó chính là m t ñư ng vòng cung, n u ta c t m t ñ t b ng m t m t ph ng ñi qua hai ñi m ñ u, cu i và tâm ñi m c a qu ñ t. Khi thi t k ñư ng s t v i chi u dài t i 1000km v n quy ư c ñư ng chim bay có th là m t ñư ng th ng n i li n hai ñi m ñ u cu i trên b n ñ . Khi tuy n ph i qua m t hay nhi u ñi m thì ñư ng chim bay là ñư ng gãy khúc n i t ñi m ñ u qua các ñi m ñi t i ñi m cu i. ði m mà ñư ng thi t k ph i ñi qua, ghé qua, hay ñi g n qua là các c ñi m kinh t quan tr ng, ñ a ñi m t o thành hàng l n, ñ a ñi m ñông dân cư l n v.v.... ðư ng chim bay không th coi như m t phương án ñư c, nó ch là ch d a ñ ta ñánh giá các ñi u ki n d n tuy n, hư ng vào ñó d n tuy n làm sao h n ch ñư c chi u dài tuy n ñư ng. Các chư ng ng i trong v ch tuy n có th th chia ra làm hai nhóm: a. Chư ng ng i bình di n: Sông l n, thành ph , th xã, th tr n, h , vùng bùn l y, vùng m , khu v c c m (vư n qu c gia, ph i b o t n), nơi ñ a ch t x u v.v..... b. Chư ng ng i cao th p: núi, ñư ng phân thu cao, các gò ñ t cao, v c th m, b sông cao ñang l v.v.... G p các chư ng ng i này m t là ta ph i vư t qua, hai là ph i ñi vòng. ði u kh ng ch là ñi m mà tuy n nên ñi qua khi vư t qua hay tránh nh ng chư ng ng i. Khi ñ nh tuy n ta ph i tìm ra ñư c m t s phương án v các ñi m kh ng ch . N u ñi vòng tuy n s dài, nhưng kh i lư ng công tác s nh . N u vư t qua chư ng ng i thì t ng kh i lư ng công tác s l n và giá thành cao, có khi vi c khai 11
thác g p nhi u c n tr (ta luy ñư ng ñ b s t vào mùa mưa), nhưng ñư c l i là chi u dài tuy n gi m. N u là nh ng chư ng ng i không vư t qua ñư c như r ng c m, khu m thì tìm ra các ñi m kh ng ch cho ñư ng ñi vòng. Mu n n ñ nh các ñi m kh ng ch ta ph i nghiên c u k lư ng trên b n ñ v chi u ñi c a các ñư ng phân thu , ñ nh núi sông thung lũng v.v.... nêu ra các ñèo, ch trũng hay các ñi m thu n l i khác mà tuy n có th ñi qua. Nh ng ñi m kh ng ch khi ñi vòng chư ng ng i ph i không ñi ch ch quá so v i chi u tuy n qua các c ñi m c n thi t. Trên hình v 5-2 nêu các ñi m kh ng ch ABCD ñi vòng tránh sông, ñ m l y, núi cao, th tr n. 5.1.6. Sơ b d n tuy n. Khi ñã có ñi m ñ u, ñi m cu i, c ñi m kinh t (ñi m ph i qua) các ñi m kh ng ch v.v... ta có th nêu ra nh ng phương án có tính ch t nguyên t c. Khi ñã có m t s phương án r i ta ti n hành th o tr c (ño ñ c b ng các d ng c ñơn gi n) có tính ñ n nh ng thay ñ i v cao ñ c a m t ñ t, ñ i lư ng v ñ d c c a tr c d c và nh ng ñi u ki n d n tuy n khác. Khi th o tr c r i ta có th v ñư c tr c d c ñ i lư c. Trên tr c d c ñ i lư c rút ra nh ng s li u sau: Các ñ d c thiên nhiên trung bình theo t ng hư ng th ng. T ng s chi u cao ph i vư t cho m i chi u. ð c tính và chi u dài c a các ño n khó khăn theo m i chi u. ð c tính và chi u dài các ño n t do. ð d c trung bình c a thiên nhiên. H 2 − H1 0 ( /00) i= 1 H2 và H1 - cao ñ c a các ñi m ñ c bi t ñ u và cu i m i ño n mà ta ñang tính d c trung bình. L - kho ng cách tính theo km gi a các ñi m. T ng s chi u cao ph i vư t theo m i chi u: Theo chi u a - b ∑h' = h'1 + h'2 Theo chi u b - a ∑h" = h"1 + h"2 + h"3 12
Hình 5-5. Xác ñ nh chi u cao kh c ph c Ngoài ra ñ i v i m i phương án ta xác ñ nh chi u dài, s lư ng và tính ch t nh ng nơi g p dòng nư c và nh ng ñ c ñi m khác như t l gi a ñư ng t do và ñư ng khó khăn, ñư ng ven sông, ñư ng sư n núi v.v.... Ta có th lo i b t các phương án kém giá tr , còn l i nh ng phương án c nh tranh, ta s v ch tuy n, so sánh k lư ng v k thu t và kinh t . Tóm l i, ñ u tiên nghiên c u ñư ng chim bay (ñi m ñ u, cu i, ñi m ghé qua). ð xu t các ñi m kh ng ch , nên n n l i ñư ng chim bay, nêu các phương án nguyên t c và th o tr c. Ch n phương án t t nh t ñ thi t k giai ño n sau. 5.2. PHÂN LO I V CH TUY N Tuỳ theo ñi u ki n s d ng ñ a hình, ñ a th và các ñ d c ta có th có nhi u lo i v ch tuy n. Trong th c t kh o sát thi t k ta phân bi t theo hai ñ c ñi m sau: + Theo ñi u ki n ñ a hình, t c là ñi u ki n l i d ng hình th c a m t ñ t. + Theo ñi u ki n s d ng ñ d c h n ch hay các d c gi i h n khác. 5.2.1 Phân lo i v ch tuy n theo ñ a hình có th chia ra hai nhóm. - V ch tuy n không c t ñư ng phân thu chính, t c là không tri n tuy n t h th ng sông này sang h th ng sông khác. Trong nhóm này có các lo i tuy n như tuy n ñi men theo b sông, tuy n men theo ñư ng phân thu , tuy n men theo sư n núi. - Tuy n c t m t hay m t s ñư ng phân thu chính t c là khi tuy n ñi t h th ng sông này sang h th ng sông khác. Trong nhóm này ch có lo i tuy n c t ñư ng phân thu . Tuy n men theo b sông là ño n tuy n ñ t thung lũng m t con sông nào ñó. Tuy n theo ñư ng phân thu là ño n tuy n ñ t ngay trên ñư ng phân thu c a hai h th ng sông nào ñó. Tuy n theo sư n núi khi tuy n ñ t trên sư n d c gi a thung lũng và ñư ng phân thu . 13
Hình 5-6. A- Tuy n ven sông B- Tuy n theo sư n núi C- Tuy n theo ñư ng phân thu Còn tuy n c t ñư ng phân thu trong trư ng h p tuy n ñang ñi theo m t sông này mà chuy n sang m t h th ng sông khác, ch c t thư ng là ch trũng, th p ñó là yên ng a c a ñèo. Ki u tuy n này ph i h p nhi u ño n tuy n khi thì ñi men sông, khi theo sư n núi, lúc c t ñư ng phân thu . 5.2.2. Phân lo i cách v ch tuy n theo ñi u ki n s d ng ñ d c h n ch . ði u ki n ñ a hình, ñ c bi t là ñ d c thiên nhiên trung bình c a ñ a hình l n hay nh s nh hư ng r t l n ñ n v trí tuy n và th m chí c phương pháp xác ñ nh tuy n Vi c phân lo i v ch tuy n theo ñi u ki n s d ng ñ d c h n ch hay m t d c gi i h n khác xác ñ nh b i tương quan gi a ñ d c thiên nhiên trung bình itntb và d c v ch tuy n ivt. D c itntb tính cho t ng ño n tuy n m t theo nh ng ñi m ñ c bi t trên ñ a hình và b qua nh ng l n thay ñ i cao ñ m t ñ t trong ño n ñó. Còn d c v ch tuy n ivt là d c l n nh t cho phép c a m t ño n tuy n trên tr c d c, nó là d c gi i h n (h n ch , cân b ng, gia cư ng) tr ñi ñ i lư ng gi m d c trung bình do ñư ng cong gây ra. Như v y trên ño n th ng thì: ivt = ip (hay icb, igc) N u có ñư ng cong. ivt ≤ ip - ir hay icb - ir; igc - ir Khi v ch tuy n ta chưa bi t ñư c s l n ñ i chi u, ñ i lư ng góc quay, cho nên ta có th l y m t tr s trung bình v ir cho t ng ño n tuy n m t. nh ng ño n d có th l y ir = 0,50/00, t c là tương Trong th c t thi t k ng v i t ng s góc quay là 400 cho 1km, n u ño n tuy n tương ñ i khó ir = 10/00 tương ng v i t ng s góc quay là 800 cho 1km và nơi khó khăn ir = 1,50/00 tương ng v i t ng s góc quay 1200 m t km. 14
ñây ta chưa c n chính xác ñ i lư ng ir b i vì sau này khi ti n hành gi m d c tuy có s thay ñ i trong ñ i lư ng ir nhưng chi u dài tuy n s không thay ñ i bao nhiêu. Khi v ch tuy n, c n có s s lý khác nhau trong các ñi u ki n khác nhau. Theo ñi u ki n s d ng d c h n ch khi v ch tuy n ta có th phân chia ra v ch tuy n t do, v ch tuy n khó khăn. V ch tuy n t do khi: itntb < ivt (5.1) Tim tuy n ñư c xác ñ nh không b h n ch b i cao ñ . Lúc này ph i gi i quy t mâu thu n ch y u là các tiêu chu n thi t k bình ñ , ch c n chú ý tránh các chư ng ng i trên m t b ng, v ch tuy n trên hư ng th ng, ng n, là có th tìm ñư c v trí tuy n h p lý. V ch tuy n khó khăn khi: iintb ≥ ivt (5.2) Tim tuy n ñư ng không ch b h n ch b i bình ñ , mà còn ch u s kh ng ch c a tr ng i ñ cao. Trong trư ng h p này mâu thu n ch y u là m t c t d c, c n căn c tình hình c th c a ñ a hình, ñ v ch tuy n trên m t ñ t có ñ d c thiên nhiên trung bình v cơ b n phù h p v i ñ d c v ch tuy n, có ch ñ nh kéo dài tuy n ñ nó có th ñ t ñ n ñ cao d ñ nh.V ch tuy n khó khăn l i chia ra v ch tuy n khó có phát tri n ñư ng và v ch tuy n khó khăn không phát tri n ñư ng, không phát tri n ñư ng khi: itntb ≈ iv ch tuy n; Có phát tri n ñư ng khi: itnbt > ivt nh ng ño n ñó n u v ch tuy n theo ñư ng th ng thì s g p nh ng ño n ñư ng ñ p ho c ñư ng ñào rát cao và sâu. Hình 5 -6 nêu lên m t trư ng h p ph i phát tri n ñư ng. Mu n gi m kh i lư ng công trình nên ph i kéo dài 1 ño n ∆l. ∆l = l - lo (5 - 3) l: Chi u dài ño n tuy n có phát tri n ñư ng. lo: Chi u dài ño n tuy n theo ñư ng th ng 15
Hình 5 -7. Sơ ñ tr c d c và bình ñ khi có tri n tuy n. h h − ivt .l o ∆h HB − HA (km) Ta có: l = (5 - 4) = = = ivt ivt ivt ivt Trong ñó HB và HA cao ñ thi t k ñ u A và B. Ta có th bi n ñ i. 5.3. V CH TUY N T DO VÀ V CH TUY N KHÓ KHĂN 5.3.1. V ch tuy n t do. ño n d c tho i, ñ a hình b ng ph ng, khi v ch tuy n có th l y ñư ng chim bay làm hư ng ch ñ o, v a b o ñ m tuy n th ng, l i ti t ki m ñ u tư công trình. Do v y, v ch tuy n nh ng ño n t do là ñ t tuy n qua các ñi m kh ng ch sao cho tuy n ñư c ng n nh t. Mu n th ph i chú ý các ñi m: 5.3.1.1. Khi tránh các chư ng ng i v t làm tuy n ph i l ch kh i hư ng ng n nh t thì c n c g ng s m tránh trư c chư ng ng i, ñ gi m thi u góc l ch. Hình 5-8. Tuy n tránh chư ng ng i Hình 5-8 bi u th 2 phương pháp tránh h , phương pháp ñư ng nét ñ t, trong ph m vi toàn chi u dài r t ít r i kh i hư ng ng n nh t, nhưng làm sao cho s lư ng ñư ng cong, t ng góc l ch và chi u dài tuy n ñ u tăng hơn phương án ñư ng nét li n.Vì v y khi tránh các chư ng ng i, tuy n ñư c v ch c n s m d n t chư ng ng i này sang chư ng ng i khác. Tóm l i, khi v ch tuy n ph i ñi t chư ng ng i này sang chư ng ng i khác, ño n tuy n gi a các chư ng ng i ph i ñ t sao cho ng n nh t. 5.3.1.2. Khi tuy n tránh núi, vư t sông ho c các chư ng ng i khác, c n làm cho ñ nh ñư ng cong ñ i di n v i các chư ng ng i v t chính, ñ chư ng ng i v t n m phía trong ñư ng cong và làm cho góc l ch c a nó nh nh t. 16
Hình 5-9. V trí h p lý c a ñư ng cong trên bình ñ Qua hình 5-9 th y r ng phương án ñư ng nét li n ñư ng cong ñ i di n v i v t chư ng ng i có kh i lư ng ñ t ñá ít hơn phương án ñư ng nét ñ t không ñ i di n v i chư ng ng i. Tóm l i ñ nh góc quay ph i ñ t ñ i di n v i chư ng ng i còn chư ng ng i ph i ñ t trong góc quay. Do v y, m i m t góc quay ph i có m t l p lu n b o v lý do dùng góc bao nhiêu ñ , c tránh hư ng tuy n ch ch xa hư ng ng n nh t. Nên dùng góc quay nh ñ kh i tăng thêm chi u dài nhi u quá. Góc nên dùng vào kho ng 15 - 200 (góc quay 100 chi u dài tăng lên 1,5% góc quay 200 tăng lên 6,4%). 5.3.1.3. B trí ñư ng cong ph i th c s khi có chư ng ng i. Bán kính ñư ng cong c n k t h p v i ñ a hình, h t s c s d ng ñư ng cong bán kính l n: ño n ñư ng d c tho i, m c ñ khai tri n tuy n ph thu c nhi u nhân t như vai trò c a tuy n ñư ng, lư ng v n chuy n l n hay nh , ñi u ki n ñ a hình ñ a ch t, m ng lư i ñư ng v.v.. c n h t s c ñi theo hư ng th ng. ðư ng s t mang ý nghĩa ñ a phương thì yêu c u h giá thành và g n các thành th . H s tri n tuy n nói chung là: 1,1 cho ku v c ñ ng b ng; 1,2 – 1,3 cho khu v c mi n núi 5.3.1.4 Chi u dài ño n d c t t nh t không nên nh hơn chi u dài ñoàn t u, c n t n lư ng s d ng d c khi xu ng d c không ph i hãm: d c vô h i. 5.3.1.5.C g ng gi m t ng cao ñ nâng lên, nhưng khi tránh chư ng ng i d n t i kéo dài tuy n thì c n ph i có s so sánh. 5.3.1.6 B trí ga ph i sao cho không l ch hư ng ng n nh t c a tuy n và c g ng b trí trên ño n ñ a hình có n n ñ p, ñ a hình ph ng, r ng rãi, ñ gi m b t kh i lư ng công trình. Chi u ñi c a sân ga ph i trùng v i chi u tuy n n u ph i ñ t l ch thì h n ch góc quay l i. 17
Hình 5-10. Thi t k m t c t d c gi a các ga ño n d c tho i Như trên hình 5-10 cao ñ thi t k ga A là 600 m phía trư c cách kho ng 9,3 km c n b trí ga B, cao ñ thi t k h p lý kho ng 608 m. Gi a 2 ga là d c tho i. Tr c d c tuy n gi a 2 ga có th thi t k theo 3 ki u. Chi u dài tuy n và kh i lư ng công trình c a 3 phương án ñ tương t nhau, nhưng xét ñi u ki n gia t c khi ra ga và gi m t c khi vào ga ga A ho c ga B thì phương án (1) ñ xét v trí bình ñ tuy n, như v y s c i thi n ñư c ñi u ki n v n hành c a ñoàn t u. M c dù v ch tuy n t do có d dàng ch ít ph i vư t qua nh ng chư ng ng i cao th p nhưng công vi c này không ph i là ñơn gi n ch có th có r t nhi u phương án v ch tuy n mà ta ph i tìm ra nh ng phương án t t nh t. Phương pháp ch y u dùng ñ v ch tuy n t do là phương pháp th . N i dung như sau: - ð u tiên kéo tuy n theo chi u ng n nh t qua các chư ng ng i thiên nhiên, và v tr c d c. - Ti n hành phân tích tr c d c và do ñó ñ xu t ra các phương án bình di n ph i ñi ch ch kh i chi u tuy n ng n nh t cho t ng ño n ng n hay là cho c m t ño n tuy n dài ñ tránh chư ng ng i. - V ch tuy n theo phương án ñi tránh, sau ñó phân tích và k t lu n xem nên ñi theo hư ng nào. Nhi u khi không th nêu ngay phương án t t nh t cho nên ph i ti n hành so sánh, c n chú ý k thu t càng ti n b có th áp d ng ñ u máy kh e, t i tân, lo i k t c u t ng trên kh e, công ngh xây d ng càng hi n ñ i càng nên kéo th ng tuy n, ñi u này có ý nghĩa ñ c bi t khi lư ng v n chuy n l n. 18
5.3.2. ð nh tuy n v m t c t ngang. Khi xác ñ nh tuy n ño n d c ngang tương ñ i l n và ño n ñ a ch t không t t, có khi ñ ng v m t c t d c xét th y cao ñ ñào ñ p không l n, bình ñ cũng h p lý, nhưng ñ ng v m t c t ngang mà xét, l i có th xu t hi n kh i lư ng công trình l n ho c ñư ng n m v trí ñi u ki n ñ a ch t r t không thu n l i. Vì v y, công tác v ch tuy n không nh ng ph i ñ m b o bình ñ và tr c d c h p lý mà tr c ngang cũng ph i h p lý. ði u ñó ñòi h i sau khi xác ñ nh tr c d c, c n ph i xác ñ nh tuy n v m t c t ngang. Các bư c ti n hành công vi c ñó như sau: - Trư c h t tìm m t c t ngang c a v trí kh ng ch tuy n. ño n d c ngang tương ñ i l n, ño n ñ a ch t không t t, ño n 2 b sông xói l nghiêm tr ng và các m c 100 m có tính ch t ñ i di n c n v m t c t ngang - Căn c cao ñ vai ñư ng c a thi t k cũ t i các m t c t kh ng ch , xác ñ nh ph m vi h p lý mà tim ñư ng có th d ch chuy n sang ph i, sang trái m t c t ngang. Hình 5-11. Sơ ñ xác ñ nh tuy n m t c t ngang Thí d hình 5-11 (b) th y r ng chân d c ñư ng ñ p c a tuy n v ch cũ n m dư i dòng sông, rõ ràng là không h p lý, c n ph i d ch ñư ng v phía núi. Lúc ñó có th thi t k hai m t c t ngang n n ñư ng: m t m t c t có chân d c ñư ng ñ p n m mép sao cho không b xói l , ta ñư c v trí tim ñư ng ñi m P; m t m t c t khác là c g ng chuy n d ch v phía núi ñ cao ñ d c bên ñư ng ñào b ng tr s d c t i ña cho phép, ñư c v trí Q c a tim ñư ng d a m t bên vào núi. Kho ng cách gi a P& Q là ph m vi h p lý tim ñư ng có th d ch chuy n trên b n v . - ðem các ñi m chân ta luy (như P, Q) có th d ch chuy n sang ph i, sang trái c a tuy n trên m t c t ngang, ñưa sang bình ñ theo c ly tương ng và theo thư c t l , n i các ñi m chân ta luy ñó l i là ñư c ph m vi h p lý c a tuy n có th d ch chuy n trên bình ñ . - Trong ph m vi tuy n có th d ch chuy n trên bình ñ , thi t k l i bình ñ , và n i tho ñáng hai ñ u v i ñư ng ñã v ch là ñư c v trí tim ñư ng m i tương ñ i h p lý trên c bình ñ , tr c d c và tr c ngang. 19
5.3.3.C i thi n bình di n, tr c d c tuy n. ð i v i bình ñ và tr c d c tuy n ñã xác ñ nh sơ b , c n ti n hành nghiên c u phân tích,tìm các v n ñ t n t i và ñưa ra các bi n pháp gi i quy t, ti n hành s a ñ i c c b . Nh ng ch s a ñ i nh thì d a vào kinh nghi m ñ phán ñoán, nh ng ch s a ñ i l n c n ph i thông qua so sánh kinh t , kĩ thu t ñ xác ñ nh. Trong quá trình thi t k , ba m t bình ñ , tr c d c và tr c ngang nh hư ng l n nhau, ràng bu c l n nhau, ñ i v i b t kì m t s a ñ i nào m t m t c t này ñ u ph i ki m tra tính h p lý hai m t c t kia, sao cho ñ m b o tính ăn kh p trong thi t k 3 m t c t. Các v n ñ c n ph i ti n hành c i thi n bình ñ và tr c d c thư ng là: - So sánh các phương án c c b c a tuy n. - Gi m thi u s lư ng ñào ñ p, c u h m. - Vòng tránh vùng ñ a ch t không t t. - ði u ch nh s phân b ga, c u c ng. - C i thi n ñi u ki n thi công m t s ñ a ñi m. - C i thi n ñi u ki n v n doanh c a m t s ño n c c b . - C i thi n vi c thi t k m t s ño n c c b mà quy ph m cho phép s d ng tiêu chu n th p. - Gi m b t vi c chi m d ng ñ t ñai (nh t là ru ng) và di d i các v t ki n trúc. Sau ñây xin nêu m t s tình hu ng thư ng g p v s a ñ i bình ñ , tr c d c ñ gi m b t kh i lư ng ñào ñ p. - Thi t k ñ d c cũ không tho ñáng, ño n c c b xu t hi n lư ng ñào ñ p quá l n: có th thay ñ i t h p ño n d c ho c cao ñ thi t k ñ gi m kh i lư ng ñào ñ p như hình 5-12. Hình 5-12. Gi m kh i lư ng công trình do thay ñ i ñ d c thi k - ð d c thi t k cũ không nên thay ñ i (như ñã dùng ñ ñ d c t i ña) nhưng trên b n ñ tr c d c, cao ñ ñào ñ p tăng d n không h p lý t ñ u này, ñ n ñ u kia, thì có th căn c tình hình c th , thay ñ i v trí bình ñ tuy n, ch ng h n quay tuy n m t góc như hình 5-13. 20
Hình 5-13. Chuy n ti p tuy n gi m d c công trình Hình 5-14. Thay ñ i ñư ng cong gi m kh i lư ng công trình - Khi ñư ng cong và ti p tuy n trên bình ñ ph i h p không tho ñáng d n t i tăng kh i lư ng công trình: c n ñi u ch nh l i góc quay và b trí ñư ng cong ñ gi m kh i lư ng công trình. Thí d như trên tr c d c (hình 5-15) c a tuy n ñã xác ñ nh, gi a 2 c ng, m t bên thì ñào sâu, m t bên thì ñ p cao. Qua nghiên c u trên bình ñ cho th y ch ñào trên tr c d c thì có th trên bình ñ ñem d ch ngang v ch th p, ngư c l i ch ñ p cao trên tr c d c thì trên bình ñ ñem tuy n d ch ngang v phía cao là có th gi m ñ p và ñ ng th i gi m ñào. Mu n v y c n ph i thay ñ i bán kính ñư ng cong và hư ng ti p tuy n bên ph i. 21
Hình 5-15. Gi m kh i lư ng công trình do thay ñ i ti p tuy n và bán kính ñư ng cong 5.3.4. V ch tuy n khó khăn. 5.3.4.1. Các ñi m ch y u xác ñ nh tuy n trên ño n v ch tuy n khó khăn. ñây thông thư ng ph i v ch tuy n ñ ñ d c v ch tuy n ñ tranh th chi u cao, không làm tuy n kéo dài. Khi tuy n g p ph i chư ng ng i ñ cao l n (như khi vư t qua ñư ng phân thu ) nên v ch tuy n theo hư ng ng n nh t s không ñ t cao ñ d ki n ho c ph i làm h m dài. ð tuy n ñ t ñư c cao ñ d ñ nh, c n dùng ñ ñ d c t i ña k t h p v i ñ a hình ñ tri n tuy n. Khi v ch tuy n ño n tri n tuy n c n chú ý k t h p các ñi u ki n t nhiên v ñ a hình, ñ a ch t, trong thi t k ñ d c c n có d tr . ðo n tri n tuy n, n u không có nguyên nhân ñ c bi t, nói chung không c n s d ng d c ngư c chi u ñ tránh tri n tuy n không c n thi t do kh c ph c cao ñ gây nên, ñ ng th i làm tăng chi phí v n doanh. V ch tuy n vùng v ch tuy n khó khăn thư ng d n tuy n t ño n khó ñ n ño n d , t c a h m d ki n b t ñ u tri n khai tuy n ñi xu ng phía dư i là thích h p. Trong trư ng cá bi t khi ñi m kh ng ch chân núi (như c u cao) thì cũng có th v ch tuy n t chân núi ñi lên. 22
V ch tuy n khó khăn là ñ t tuy n vư t qua nh ng chư ng ng i cao th p, b ng nh ng ñ d c t i ña n ñ nh trư c, nh ng ch c n thi t có th ph i kéo dài tuy n ra, khác v i ño n tuy n t do, tr c d c ño n tuy n khó khăn ph i theo m t hình dáng d c l n, phân cách b ng nh ng ño n n m ngang t c là sân ga, b i vì theo hình c t d c có th tính ñư c trư c cao ñ c a ñư ng thi t k c a tr c d c nên nhi m v v ch tuy n là ph i ch n trên ñ a hình th c ñ a hay trên b n ñ v trí c a tuy n ñ cho m i ñi m cao ñ c a m t ñ t thích h p v i cao ñ c a ñư ng thi t k . N u itntb > ivt không l n l m (t c là ∆h không l n, thì có th không ph i tri n tuy n (h5-9). Mà ñào m t lư ng ∆h trên ñ nh, ho c ñ p m t lư ng dư i chân, ho c gi i quy t ñào m t ít trên, ñ p m t ít dư i là ñư c. Khi itntb >> ivt thì ph i tri n tuy n. Mu n gi m b t lư ng tri n tuy n thì ñ nh ñèo ph i ñào thêm, chân ñèo ph i ñ p thêm ( H 2 − hdao ) − ( H 1 + hdap ) (5 -7) ∆l = − lo ivt H2, H1 cao ñ ñ nh và chân ñèo. N u có nhi u khu gian, chi u dài t i thi u. H 2 − ( H 1 + hdao + hdap ) + n.l sg (5 - 8) l min = ivt Trong ñó n - s ga; lsg - chi u dài ga. N u ño n khó khăn là ño n r t dài H 2 − ( H 1 + hdao + hdap ) (1 + α s ga ) (5 - 9) l min = ivt αsga ph thu c vào tiêu chu n ñ t ñi m phân gi i, vào ip và lsd. = 0,08 - 0,12 ñư ng c p I, II αsga = 0,06 - 0,10 ñư ng c p III. Khi v ch tuy n khó khăn, ch y u là tuy n c t ñư ng phân thu , tuy n vư t ñèo. Ta ph i nghiên c u ch n v trí ñèo vư t qua, ñèo ph i th p ñ tuy n ñư ng ñư c ng n, ñèo không cách quá xa hư ng tuy n ng n nh t ñ tuy n ñư ng không dài m t cách vô ích. Xác ñ nh chi u sâu ñào trên ñ nh ñèo cũng như chi u cao ñ p dư i chân ñèo r t quan tr ng, nh hư ng l n ñ n chi u dài tuy n. Chi u sâu ñào trên ñ nh tuỳ thu c vào ñ a hình, ñ a ch t và hình dáng c a ñèo. Vi c ñào còn tuỳ thu c vào tình hình ñ a ch t, s n ñ nh c a mái d c ñào. N u ph i ñào nhi u, ta có th dùng h m. chân ñèo ta ñ p, khi c n ñ p nhi u ta có 23
th thay th b ng c u cao. ñây c n ph i tính toán so sánh phương án.V ch tuy n ph i ñi t cao xu ng th p, t ñ nh ñèo xu ng chân ñèo, theo nguyên t c ñó s tránh ñư c t n th t cao ñ . Mu n v y ph i n m ñư c phương pháp v ch tuy n, phương pháp ch y u dùng khi v ch tuy n khó khăn là sơ b ñ t ñư ng kh i lư ng không t c là ñư ng mà cao ñ thi t k trùng v i cao ñ m t ñ t. 5.3.4.2. Phương pháp ñ nh tuy n b ng ñư ng kh i lư ng không. nh ng ño n v ch tuy n khó khăn, v trí t ng quát và hư ng c c b c a tuy n ñư ng có th xác ñ nh nh ñư ng kh i lư ng không. ðư ng kh i lư ng không là tuy n ñư ng g p khúc v a ñ ñ d c v ch tuy n v a là ñư ng n i giao ñi m c a ñư ng kh i lư ng không v i ñư ng ñ ng m c. Vì v y nó nó là bình ñ tuy n v a có ñ d c b ng ñ d c v ch tuy n, v a phù h p ñ a hình, kh i lư ng ñào ñ p nh nh t. ðư ng kh i lư ng không ñư c xác ñ nh b ng compa trên b n ñ ñ a hình t l nh các bư c xác ñ nh tuy n như sau: - Bi t hi u s c a hai ñư ng ñ ng m c là ∆hñm trên b n ñ ñ a hình xác ñ nh c ly bư c v ch tuy n hay có th ñ t gi a hai ñư ng ñ ng m c m t ño n ñư ng v i ñ d c cho trư c, g i chi u dài ño n ñó là di. Chi u dài c n thi t ñ nâng ñư ng lên ∆hdm cao m t lư ng ∆hñm là d i = (5 - 10) ivt Hình 5-16. Xác ñ nh tuy n theo ñư ng d n hư ng 24
Gi a hai ñi m ñ u và cu i c a cùng m t ño n d c di có th có m y ño n ñư ng kh i lư ng không. Ch ng h n trong hình, ñư ng nét ñ t là m t ñư ng kh i lư ng không khác, nhưng xa hư ng th ng hơn so v i ñư ng k nét li n, tuy n s dài hơn nên lo i b . Các cánh tuy n chúng ta v ch, nói chung ph i bám vào ñư ng kh i lư ng không. M t tuy n như v y s ñ m b o v chi u dài và kh i lư ng công trình h p lý. Khi v ch ñư ng kh i lư ng không c n chú ý các ñi m sau: - ðư ng kh i lư ng không c n vòng tránh các ño n ñ a ch t x u và hư ng ñư ng kh i lư ng không ñi t i ñi m kh ng ch (ho c ga) - N u kh u ñ c a compa di (c ly bư c v ch tuy n) nh hơn c ly ñư ng ñ ng m c, ch ng t ñ d c tuy n ñư c v ch l n hơn ñ d c thiên nhiên trung bình, tuy n không b kh ng ch b i ñ cao, t c là có th dãn tuy n theo hư ng th ng ng n nh t. G p ño n có c ly ñư ng ñ ng m c nh hơn di, thì ti p t c v ch ñư ng kh i lư ng không c a ño n sau. - Khi tuy n vư t qua nơi sâu, c n ph i làm c u c ng, ñư ng kh i lư ng không không c n h xu ng ñáy sâu mà tr c ti p d n tuy n sang b sông ñ i di n (như ñi m i, j trong hình 5-16). G p trư ng h p núi cao ph i dùng n n ñào ho c h m ñư ng kh i lư ng không cũng không c n nâng lên ñ nh núi mà có th nh y qua. Khi vư t qua sông, v c ho c ñ nh núi thì căn c c ly tuy n ñư c d n g p m y l n di ñ bi u th tuy n h xu ng ho c nâng lên b y nhiêu dh, ñ quy t ñ nh b t ñ u v ch ñư ng d n hư ng ñư ng ñ ng m c nào phía ñ i di n sông v c ho c ñ nh núi. - ðư ng kh i lư ng không là ñư ng g p khúc, ch có th bi u th hư ng t ng quát c a tuy n. Mu n v ch bình ñ tuy n, c n l y ñư ng kh i lư ng không làm cơ s , v i ti n ñ phù h p v i các quy ñ nh liên quan c a quy trình quy ph m, dùng ê- ke, t m b n ñư ng cong ñ v bình ñ tuy n thu n, th ng, hình tròn (hình 5-17) Hình 5-17. Xác ñ nh tuy n d c ñư ng d n hư ng và ch n bán kính Tóm l i nh ng yêu c u ch y u khi v ch tuy n khó khăn là ph i: 25
- ð t tuy n ñ m b o ñư c chi u dài ñã tính trư c không tri n tuy n m t cách vô ích. Mu n v y không ñư c ñ t n th t cao ñ , ph i t n lư ng ñi h t d c. - V ch tuy n ph i d a theo m t tr c d c lý thuy t, ph i ch n cao ñ m t ñ t th nào cho phù h p v i tr c d c lý thuy t. - Ph i ch n v trí góc quay và tr s góc th nào ñ m b o ñư c chi u dài tuy n hay ño n tri n tuy n mà ñã tính toán trư c. - Vi c ñ t ga trên ño n n m ngang hay trên d c ph i ti n hành cùng v i vi c l a ch n chi u ñi c a tuy n trong ga sao cho itntb ≈ iga 5.3.4.3. Các lo i hình tri n tuy n (phương th c tri n tuy n). ð kh c ph c chênh l ch cao ñ l n c n tri n tuy n vu h i, căn c chi u dài tuy n c n tri n khai, k t h p ñi u ki n ñ a hình, ñ a ch t, s d ng các lo i hình k t h p ñư ng th ng v i ñư ng cong như tuy n bao, ñưa tuy n lư n theo sông nhánh ho c khe su i, tuy n bóng ñèn, tuy n xo n c, và tuy n hình ch chi. Trong th c t kh o sát tuy t thi t k ta phân chia hai lo i tri n tuy n ñơn gi n và tri n tuy n ph c t p. a. Tri n tuy n ñơn gi n – tuy n bao. Khi v ch tuy n d c theo sông, g p trư ng h p ñ d c thiên nhiên c a lưu v c chính l n hơn ñ d c v ch tuy n, còn phía bên tương ñ i r ng rãi, thông thư ng ph i dùng hình th c tuy n bao ñ tri n tuy n. ðư ng bao ñơn gi n là cách tri n tuy n ñ t thêm vài, ba ñư ng cong v i góc quay thư ng không quá 900 (không quá 180) và chi u dài ño n phát tri n thêm ∆1 không l n l m ñ gi m b t kh i lư ng ñào ñ p ho c tranh th ñ cao khi v ch tuy n khó khăn. Hình 5-18. Tuy n ñư ng bao b. Lo i hình tri n tuy n ph c t p. - ðưa tuy n lư n theo sông nhánh ho c khe su i 26
Trong trư ng h p này tuy n ñi t men sông chính vào men sông nhánh và quay l i m t góc ch ng 1800, nhi u khi g p ñ a hình quá khó khăn ph i ñ p cao,làm c u c n v.v.... - Lư n theo hình bóng ñèn: Trong lưu v c ch t h p, dùng tuy n bao ñ tri n tuy n thư ng thư ng ph i làm h m ho c ñư ng ñào sâu d n t i kh i lư ng công trình l n. ð thích h p v i ñ a hình thung lũng ch t h p có th s d ng tuy n hình bóng ñèn, thương thư ng g m 3 ho c trên 3 ñư ng cong h p thành (N u 3 ñư ng cong thì ñư ng cong gi a có góc quay l n hơn 1800, nhưng nh hơn 3600). Qua bình ñ và tr c d c hình 3-8 th y r ng tri n tuy n hình bóng ñèn (phương án ñư ng nét li n) so v i tri n tuy n hình bao (phương án ñư ng nét ñ t) có th ti t ki m ñư c hai h m và m t ph n công trình ñ t ñá. hình dư i cũng c n ph i quay ñi m t góc 1800 ñ lư n theo ñ a hình d n d n xu ng d c. Hình 5-19. Tuy n bóng ñèn Tuỳ theo ñ a hình mà có th lư n m t hay hai ba l n. Gi a các ño n lư n nên c g ng ñ t nh ng ño n th ng. Ki u lư n này ñi kèm theo các công trình nhân t o ñ p cao, ñào sâu hay c u c n. - Tuy n xo n c: nơi ñ a hình ñ c bi t khó khăn có th tri n tuy n tuy n quay ñi m t góc ñ n 3600 hay hơn n a thành d ng vòng tròn g i là ñư ng xo n c. 27
Khi m t ñi m nào ñó trên bình ñ tuy n l i c t ngay b n thân mình nhưng mc cao hơn ho c th p hơn. Nói cách khác ch giao nhau c a tuy n trên và tuy n dư i có th s d ng c u cao ho c ñư ng h m. Lo i này tri n tuy n không có hình m u nào, mà ph i căn c tình hình th c t v s bi n ñ i c a ñ a hình mà tuỳ cơ ng bi n, k t h p các hình th c tri n tuy n v i nhau. Hình 5-20. ðư ng cong xo n c - Theo hình ch chi. Khi dùng ñư ng tròn v i góc quay quá l n không l i thì có th dùng ki u ch chi. T ñi m A tuy n ñi lên d c ñ n ñi m B, C n u dùng ñư ng tròn thì có th ph i ñào r t nhi u, ñi theo ki u ch chi ñ u máy có lúc ph i theo hư ng ngư c chi u, v n t c gi m, nh hư ng t i kh năng thông qua. Cho nên ch dùng cách này ñ ñ t ño n t m th i. Nhưng cách này ñơn gi n ñ làm kh i ph i ñào ñ p nhi u không ph i dùng ñ n h m ho c c u c n. T t c nh ng phương pháp tri n tuy n nêu trên có th áp d ng trong t ng trư ng h p c th và có th r t linh ho t ñ sao cho có l i nh t. Khi tăng chi u dài tuy n thì hàng hoá s tăng thêm chi u dài ñư ng v n hành, chi phí chuyên ch tăng lên. Ngoài ra trong trư ng h p phát tri n ph c t p bán kímh ñư ng cong thư ng r t nh do ñó thi công và b o qu n g p khó khăn. Cho nên khi thi t k , song song v i phương án tri n tuy n ki u ph c t p ph i ñ ra phương án cho tuy n ñi th ng b ng cách ñào sâu,ñ p cao, h m, c u c n, tăng cư ng s c kéo v.v.... Nh t là khi có ñ u máy hi n ñ i, ki n trúc t ng trên kho thì càng c n thi t rút ng n chi u dài tuy n. 5.4. CÁC NGUYÊN T C ð NH TUY N CÁC ðI U KI N T NHIÊN KHÁC NHAU 5.4.1. V ch tuy n men sông. 28