Trật tàu là tình huống tàu trật khỏi đường ray trong quá trình vận hành. Mặc dù hệ thống đường sắt hiện đại được thiết kế với tiêu chuẩn an toàn cao nhưng trật bánh vẫn có thể xảy ra trong một số điều kiện nhất định.
Hiểu được lý do tại sao tàu trật bánh và các loại trật bánh khác nhau giúp giải thích các yếu tố ảnh hưởng đến an toàn đường sắt.
Tại sao xe lửa thường không trật bánh
Trong điều kiện bình thường, đoàn tàu có thể bám chắc chắn trên đường ray chủ yếu nhờ thiết kế bánh xe lửa.
Bánh xe lửa được trang bị mặt bích, là các cạnh nhô cao nằm ở mặt trong của bánh xe. Cấu trúc mặt bích giúp dẫn hướng bánh xe dọc theo đường ray và ngăn bánh xe di chuyển khỏi đường ray.
Mặt trong của gai bánh xe lớn hơn mặt ngoài một chút. Trong quá trình vận hành, sự tương tác giữa hai ray và bộ bánh xe tạo ra lực ngang giúp giữ cho bánh xe thẳng hàng với ray.
Mặt bích bánh xe đóng hai vai trò quan trọng:
Dẫn hướng bánh xe dọc theo đường ray
Ngăn chặn bánh xe rời khỏi đường ray
Tiêu chuẩn đường sắt yêu cầu giới hạn nghiêm ngặt về độ mòn của mặt bích bánh xe. Nếu mặt bích bị mòn quá mức và vượt quá phạm vi cho phép thì nguy cơ trật bánh sẽ tăng lên. Trong những trường hợp như vậy, mặt bích bánh xe phải được gia công lại để khôi phục lại hình dạng tiêu chuẩn.
Đường ray cũng được thiết kế cẩn thận theo tốc độ tàu, bán kính đường cong, độ cong của đường và tải trọng trục. Những yếu tố này quyết định độ thẳng hàng của đường ray và độ êm ái của đường ray để đảm bảo tàu luôn an toàn trên đường ray.
Trên đường ray cong, đường ray bên ngoài được nâng lên cao hơn đường ray bên trong, một thiết kế được gọi là siêu cao. Kết cấu này giúp cân bằng lực ly tâm sinh ra khi đoàn tàu đi qua đường cong.
Các loại tàu trật bánh
Bánh xe leo trật bánh
Khi tàu di chuyển qua một khúc cua với tốc độ thấp và góc tiếp xúc giữa bánh xe và đường ray là dương thì tải trọng thẳng đứng ở một bên có thể giảm trong khi lực ngang tăng. Trong tình huống này, mặt bích bánh xe có thể dần dần leo lên đường ray trong quá trình lăn, gây trật bánh.
Bánh xe trượt trật bánh
Khi góc tấn của bánh xe là âm, bánh xe có thể quay trong khi trượt lên trên dọc theo bề mặt ray dưới lực ngang vừa đủ. Kiểu trật bánh này được gọi là trật bánh trượt.
Nhảy trật bánh
Sự trật bánh thường xảy ra khi tàu chạy với tốc độ cao hơn. Rung mạnh sang một bên hoặc lực tác động sang một bên đột ngột có thể khiến bánh xe văng ra khỏi đường ray trong giây lát.
Máy đo mở rộng trật bánh
Lực ngang quá mức giữa bánh xe và đường ray có thể làm cho đường ray di chuyển ra ngoài, dẫn đến việc mở rộng khổ đường. Khi thước đo quá lớn, bánh xe có thể rơi vào bên trong đường ray và trật bánh.
Nguyên nhân chính khiến tàu trật bánh
Thiên tai
Thiên tai có thể làm hư hại cơ sở hạ tầng đường sắt. Ngay cả với các hệ thống giám sát hiện đại về gió mạnh hoặc động đất, các sự kiện bất ngờ như lở đất, đá rơi hoặc dòng mảnh vụn vẫn có thể ảnh hưởng đến an toàn đường sắt.
Vấn đề bảo trì
Hệ thống đường sắt đòi hỏi phải kiểm tra và bảo trì liên tục. Nếu vấn đề không được phát hiện kịp thời, chúng có thể làm tăng nguy cơ trật bánh. Các ví dụ bao gồm khổ đường ray vượt quá giới hạn cho phép, hư hỏng kết cấu đường ray, hỏng công tắc hoặc chướng ngại vật trên tuyến đường sắt.
Vi phạm hoạt động
Vận hành không đúng cách cũng có thể dẫn đến trật bánh. Chúng bao gồm tàu chạy quá tốc độ, phanh quá mức hoặc không tuân theo chỉ dẫn tín hiệu.
Sự can thiệp của con người
Các hoạt động của con người cũng có thể ảnh hưởng đến an toàn đường sắt, chẳng hạn như đặt các vật thể nguy hiểm trên đường sắt, va chạm giữa phương tiện giao thông đường bộ và tàu hỏa hoặc xây dựng trái phép gần các tuyến đường sắt.
Phần kết luận
Tàu trật bánh có thể xảy ra do nhiều yếu tố, bao gồm các sự kiện tự nhiên, sự cố cơ sở hạ tầng, lỗi vận hành và sự can thiệp của con người.
Tuy nhiên, hệ thống đường sắt hiện đại dựa vào các tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt, bảo trì thường xuyên và kiểm soát vận hành để giảm nguy cơ trật bánh. Do đó, đường sắt vẫn là một trong những phương thức vận tải an toàn và đáng tin cậy nhất.
