2 hours ago
2
Theo dự thảo của Bộ Xây dựng, hàng trăm năm qua, đường sắt chủ yếu sử dụng tà vẹt bằng gỗ, thép và bê tông. Tuy nhiên, mỗi loại vật liệu đều có những hạn chế nhất định.
Tà vẹt gỗ nhẹ, dễ gia công nhưng ngày càng khan hiếm, dễ mục, nứt và bị mối mọt. Tà vẹt thép có độ cứng cao nhưng dễ ăn mòn, dẫn điện và có nguy cơ nứt mỏi. Trong khi đó, tà vẹt bê tông chịu lực tốt và phổ biến nhất hiện nay nhưng trọng lượng lớn, làm tăng chi phí vận chuyển, bốc xếp, thi công. Loại này cũng không thuận lợi khi sử dụng trên cầu thép hở do làm tăng đáng kể tĩnh tải của công trình.
Trong bối cảnh đó, tà vẹt tổng hợp làm từ bọt polyurethane cứng gia cường bằng sợi thủy tinh liên tục được xem là một hướng vật liệu mới. Loại tà vẹt này có đặc tính gia công tương tự gỗ, có thể cưa, khoan và xử lý thuận tiện trong quá trình lắp đặt.
Hình ảnh các thanh tà vẹt sắt hiện nay. Ảnh: Lộc Liên.
Điểm đáng chú ý là vật liệu có trọng lượng nhẹ, không thấm nước, cách điện và không bị mối mọt. Tuổi thọ thiết kế được giới thiệu có thể trên 50 năm, qua đó giảm nhu cầu thay thế trong quá trình khai thác nếu đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật.
Tà vẹt composite không được đặt mục tiêu thay thế toàn bộ tà vẹt bê tông mà phù hợp hơn với những vị trí có yêu cầu kỹ thuật đặc biệt.
Tại các cầu thép hở, trọng lượng nhẹ giúp giảm tĩnh tải lên kết cấu cầu. Ở khu vực bộ ghi - nơi đường ray phân nhánh với hình học phức tạp - khả năng gia công và độ bền của vật liệu có thể giúp thuận lợi hơn trong thi công, duy trì ổn định đường ray.
Đặc tính giảm chấn, giảm rung và tiếng ồn cũng mở ra khả năng ứng dụng tại đường hầm, đường sắt đô thị, metro hoặc những khu vực cần kiểm soát rung động.
Dù vậy, chi phí chế tạo ban đầu của tà vẹt sợi tổng hợp cao hơn tà vẹt bê tông thông thường. Vì vậy, vật liệu này được kỳ vọng phát huy hiệu quả trước hết tại những vị trí mà lợi thế về trọng lượng, độ bền và khả năng gia công có thể bù đắp chi phí đầu tư.
Theo cơ quan biên soạn, trên thế giới đã có hơn 3,55 triệu thanh tà vẹt sợi tổng hợp được lắp đặt tại hơn 30 quốc gia.
Tại Việt Nam, công nghệ này bắt đầu được cho phép thử nghiệm trên mạng lưới đường sắt quốc gia từ năm 2020. Một số vị trí đã sử dụng loại tà vẹt này gồm các cầu cạn của tuyến Metro số 1 Bến Thành - Suối Tiên, cầu Trường Sơn, cầu dầm thép Bắc - Nam tại Km693+234 và các bộ ghi tại ga Hương Thủy.
Việc xây dựng TCVN được kỳ vọng tạo cơ sở thống nhất về yêu cầu kỹ thuật đối với tà vẹt tổng hợp, từ đó thuận lợi hơn cho thiết kế, sản xuất, kiểm tra và sử dụng trong các dự án đường sắt.
Nếu được chuẩn hóa và chứng minh hiệu quả qua quá trình khai thác, tà vẹt sợi thủy tinh có thể trở thành lựa chọn bổ sung cho đường sắt Việt Nam, đặc biệt tại những công trình yêu cầu giảm tải, chống rung hoặc có hình học phức tạp.
Không chỉ mở thêm lựa chọn vật liệu, việc sử dụng tà vẹt composite còn có thể góp phần giảm nhu cầu khai thác gỗ tự nhiên, phù hợp với định hướng phát triển đường sắt theo hướng bền vững và thân thiện hơn với môi trường.
