Từ những năm 50 của thế kỷ trước, ở một số nước phát triển ĐS không mối nối đã được sử dụng. Ngay ở các nước trong khu vực như Hàn Quốc, Nhật Bản, Thái Lan...; ĐS không mối nối cũng đã được sử dụng rộng rãi. Công nghệ hàn ray và ĐS không mối nối được coi như một bước tiến về kết cấu hạ tầng trên ĐS.
Công nghệ ray hàn liền ĐS không mối nối - bước tiến về kết cấu hạ tầng ĐS
Trên ĐS thông thường phải đặt nhiều thanh ray liên tiếp nhau, do chiều dài ray giới hạn nên phải có các mối nối. Ngoài tác dụng liên kết, mối nối còn có tác dụng điều tiết dãn nở ray khi nhiệt độ môi trường biến đổi. Ray ĐS có mối nối có những tồn tại: Bánh xe của phương tiện vận tải ĐS khi qua mối nối va đập vào đầu ray rất mạnh, làm cho đầu ray chỗ mối nối bị gục, tòe, bẹp, liên kết bị lỏng, gây ra hiện tượng lún, sụt, phụt bùn, làm ảnh hưởng đến tốc độ chạy tàu, ray hư hỏng nhanh, lực dọc phát sinh lớn nên ray trôi làm mất ổn định kết cấu và kích thước ĐS. Khi sử dụng thiết bị đóng đường tự động phải có thêm thiết bị (dây dẫn) tại mối nối ray. Đồng thời, khi bánh xe qua mối nối ray, động lực tác động làm giảm tuổi thọ đầu máy (ĐM), toa xe (TX), gây xóc lắc cho hành khách (HK), gây tiếng ồn trong và ngoài toa xe. Mặt khác, kinh phí duy tu bảo dưỡng ĐS có mối nối ray lớn. Để khắc phục tồn tại trên, công nghệ ray ĐS hàn liền không mối nối (ĐSKMN) là giải pháp đã được các nước trên thế giới sử dụng. Với công nghệ này, ray được hàn liền, chiều dài ray tăng và giảm tối đa mối nối.
Sử dụng công nghệ hàn ray liền ĐS không mối nối: Nhu cầu bức thiết của ĐSVN
ĐSVN có 3.278 km đường với 2.632 km đường chính tuyến và 646 km đường nhánh, đường ga. Sử dụng chủ yếu ray P43 và một số ray P30 và P50. Chiều dài ray phần lớn là: 12,5 mét cùng một số ray P43 và P50 dài 25 mét. Để có thể nâng cao tốc độ, rút ngắn hành trình chạy tàu, thì việc hàn liền đường ray, sử dụng ĐSKMN là nhu cầu bức thiết của ĐSVN. Trong những năm 1960, CHDC Đức đã giúp đỡ ĐSVN hàn thử nghiệm một số mối nối ray trên cầu Long Biên bằng phương pháp hàn nhiệt nhôm. Năm 1969, Tổng cục ĐS (nay là Tổng công ty ĐSVN) đã cử một đoàn cán bộ sang học tập tại Tiệp Khắc về thi công cơ giới và hàn ray theo phương pháp hàn nhiệt nhôm. Tuy nhiên, vào thời điểm đó, Việt Nam đang có chiến tranh nên không đủ điều kiện triển khai nên các cán bộ thành viên được cử đi học tập khi về nước đã phân tán về các đơn vị khác ngoài ngành ĐS. Trong thời gian qua, ĐSVN cũng đã hàn một số ray 12,5 mét thành ray 25 mét theo phương pháp hàn ga nén ép đặt trên các cầu ĐS (tuyến ĐS Thống Nhất) và đào tạo một số thợ hàn ray. Từ năm 2003-2006, bằng vốn dư của dự án "Khôi phục 10 cầu ĐS tuyến ĐS Thống Nhất" từ kinh phí ODA của Nhật Bản, ĐSVN đã thi công, lắp đặt ray hàn liền ĐSKMN trên khu gian Nông Sơn-Trà Kiệu tuyến ĐS Hà Nội -Sài Gòn với trợ giúp của tư vấn Nhật Bản (JTC). Đối với ĐSVN, ray hàn liền ĐSKMN là một công nghệ mới, yêu cầu phải được chuẩn bị đầy đủ về lý thuyết, máy móc, thiết bị, quy trình, quy phạm... đặc biệt là trong điều kiện thực tế về nền, tuyến, kiến trúc tầng trên của ĐSVN cũng như việc thi công với thời gian hạn hẹp trên tuyến đường đang khai thác. Tiếp cận với công nghệ ray hàn liền ĐSKMN, ngành ĐS đã đề xuất và được Bộ GTVT, Bộ KHCN chấp thuận cho phép và hỗ trợ kinh phí để thực hiện dự án sản xuất thử nghiệm "Lắp đặt và khai thác đường ray không mối nối cho ĐSVN" trên khu gian Thanh Hóa - Yên Thái.
Kết quả của dự án ĐS không mối nối: Chạy tàu êm thuận, giảm tiếng ồn...
Qua kinh nghiệm của công nghệ ray hàn liền ĐSKMN thực hiện ở khu gian Nông Sơn-Trà Kiệu, khu gian Thanh Hóa-Yên Thái (10 km) đã áp dụng công nghệ ray hàn liền ĐSKMN chạy tàu với tốc độ kỹ thuật V= 120 km/ giờ và tốc độ khai thác V=100 km/ giờ, được thực hiện từ ngày 13-2-2009, chạy tàu rất êm thuận, giảm tiếng ồn, HK dễ chịu, thoải mái, môi trường trong sạch hơn. Ray hàn liền ĐSKMN đã giúp nâng tốc độ, rút ngắn thời gian chạy tàu, thời gian đi lại của HK giảm, do đó đã góp phần tăng tính cạnh tranh cùng các phương tiện giao thông khác... Việc đưa công nghệ tiên tiến áp dụng vào ngành ĐS, mở ra một triển vọng mới cho kết cấu tầng trên ĐSVN. Tạo tiền đề phát triển công nghệ mới như công nghệ hàn ray, công nghệ chế tạo tà vẹt bê tông dự ứng lực và các phụ kiện nối giữ, tạo thêm nhiều việc làm cho người lao động. Giảm bớt công duy tu, bảo dưỡng, nâng cao thời gian sử dụng của ĐS, kéo dài tuổi thọ của ĐMTX, theo thống kê của Ba Lan, Nga chi phí sửa chữa ĐMTX giảm từ 20-30%, chi phí nhiên liệu giảm từ 5-10%. Tuổi thọ của ray, tà vẹt, nền đá đều được kéo dài từ 15-30% so với ray thường có mối nối. Công nghệ hàn ray và ĐSKMN được coi như một bước ngoặt về kết cấu hạ tầng trên ĐS, không chỉ đơn thuần về công nghệ hàn trong xưởng, hàn ngoài đường, mà cả về công nghệ chế tạo và lắp đặt kiến trúc tầng trên ĐS để chống ray dãn nở, chống bung... Tuy nhiên, để có thể áp dụng rộng rãi áp dụng công nghệ ray hàn liền ĐSKMN yêu cầu chi phí đầu tư tương đối lớn, trong khi đó chi phí đầu tư nâng cấp cơ sở hạ tầng để có thể áp dụng công nghệ ray hàn liền ĐSKMN chiếm tỷ trọng lớn nhất (sửa chữa nền đường, nèn đá, thay ray, thay tà vẹt...). Với công trình "Nâng cấp ĐS có kết hợp hàn ray km 175+000 đến km 185+000 (khu gian Thanh Hóa-Yên Thái) trên tuyến ĐS Hà Nội-Sài Gòn", trung bình 1 km ray hàn liền ĐSKMN chi phí xây lắp xấp xỉ 4 tỷ đồng. Để có thể đưa công nghệ ray hàn liền ĐSKMN áp dụng rộng rãi trên ĐSVN, đề nghị Bộ GTVT, Bộ KHCN hỗ trợ tìm biện pháp và ủng hộ tìm kiếm nguồn kinh phí để Tổng công ty ĐSVN có thể mau chóng triển khai, đưa công nghệ ray hàn liền ĐSKMN áp dụng trên ĐSVN.
(Theo Báo ĐSVN)