Thiết kế 350km/h + 22,5 tấn/trục: Cho phép chạy cả tàu khách và tàu hàng nhẹ (thường có tải trọng trục từ 17,5 tấn trở xuống) và tàu hàng nặng có tải trọng trục tới 22,5 tấn. Tàu hàng nặng chỉ đem lại hiệu quả kinh tế khi tỉ số trọng lượng hàng / trọng lượng toa xe rỗng cao hơn.
I. Chạy trên đoạn thẳng:
Tàu khách có tổng trọng lượng khoảng 500 - 1.000 tấn chạy 350 km/h hoặc tối đa theo mức thiết kế, còn tàu hàng thì giới hạn là tốc độ cao nhất (hiện tại 160 km/h) mà nó có thể chạy, do các vấn đề liên quan như lực kéo (tractive force) phải lớn hơn để chạy tàu hàng có tổng trọng lượng 2.700 tấn - 12.000 tấn trong khi động cơ có những giới hạn kỹ thuật liên quan tới vật liệu chế tạo ra nó vật liệu từ/vật liệu chịu lực khi chế tạo động cơ điện, vật liệu chế tạo các chi tiết chịu lực của động cơ diesel) nên công suất không thể tăng vô hạn (lực kéo = công suất / tốc độ quay), tiêu hao năng lượng tăng mạnh khi tăng tốc độ chạy tàu (có tài liệu cho rằng tiêu hao năng lượng tăng theo hàm bậc 3 của vận tốc) dẫn tới chi phí vận chuyển cao hơn khi vận tốc tàu hàng lớn hơn.
Còn ở đoạn vòng thì có 2 trường hợp xảy ra:
1) Nếu chỉ chạy tàu khách:
a) Tính mỗi siêu cao sao cho nó không phải giảm tốc. Khi đó bán kính đoạn vòng phải tăng lên theo công thức tôi đã đề cập ở một trong các comment trước.
b) Tính siêu cao + siêu cao thiếu sao cho nó không phải giảm tốc. Khi đó bán kính đoạn vòng theo công thức tôi đã đề cập ở comment trước nhỏ hơn bán kính tính theo a).
2) Chạy hỗn hợp tàu khách tốc độ cao + tàu hàng tốc độ thấp:
Khi đó phải đảm bảo ở một mức siêu cao nhất định (bản thân giá trị này cũng bị hạn chế trong khoảng max 16-20 cm) thì siêu cao thiếu (max 13-16 cm) đối với tàu có vận tốc lớn và siêu cao thừa (max 7-14 cm, tàu hàng nặng max 10 cm) đối với tàu có vận tốc nhỏ phải nằm trong các giới hạn cho phép để tàu không bị trật bánh hay lật khỏi đường ray, giảm khả năng say tàu xe đối với hành khách do gia tốc bên (tối đa 1-1,2 m/s2).
Trong comment trước, tôi đã nói rằng bài toán không có lời giải nếu tàu khách không giảm tốc xuống mức 250-300 km/h hoặc tàu hàng không tăng tốc độ lên 150-160 km/h (quá nguy hiểm khi tàu hàng nặng chạy ở đoạn vòng với vận tốc gần tối đa này) tại đoạn đường vòng, còn nếu tàu khách giảm tốc độ xuống 250-300 km/h thì bài toán sẽ có lời giải với bán kính cong vừa phải đáp ứng được cả hai điều kiện: vận tốc tàu khách cỡ 250-300 km/h và vận tốc tàu hàng cỡ 100-120 km/h.
Do tổng thể thiết kế đường với Vmax = 350 km/h nên hệ thống đường ray phải chịu được tốc độ vận hành này, không phụ thuộc vào việc đoạn đường đó cong hay thẳng. Chỉ riêng tải trọng động thì nó đã tăng khoảng 25% so với khi Vmax = 250 km/h. Tải trọng va chạm thì phụ thuộc vào độ nhẵn/gồ ghề của thanh ray, các dị thường/khuyết tật tại điểm nối ray, độ ôvan của bánh xe do phân bố tải không đều nên thường tính bằng 50-200% tải trọng tĩnh. Như thế phải chọn loại thép ray/bê tông có các chỉ số chịu lực cao hơn so với thép ray/bê tông cho V = 250 km/h và như thế chi phí cũng cao hơn. Thép sau cùng tích (hypereutectoid) với C > 0,77% và bổ sung crom, vanadi có thể đáp ứng được điều này.
www.baogiaothong.vn
. Hạ tầng đã sẵn sàng rồi.
