Nguy cơ lật tàu trên đường sắt khổ hẹp

Trong thời đại ngày nay, đường sắt khổ hẹp 1 mét không còn giá trị sử dụng nữa mà chỉ có giá trị "bảo tàng cổ vật". Vậy nhưng ngành ĐS lại đang có chủ trương kiên cố hóa toàn bộ ĐS quốc gia nước ta- 3200 km bằng tà vẹt bê tông cốt thép dự ứng lực "tiêu chuẩn Nhật Bản " khổ 1 mét để thực hiện tốc độ 120km/ h với chi phí dự án gần 2 tỷ USD.

Đường sắt khổ hẹp và chuyện "thấy bở thì cứ đào"

ĐS khổ hẹp xuất hiện từ thời Pháp thuộc cách đây 114 năm. Đầu tiên người ta dùng tà vẹt sắt, ray nhỏ P13- tức loại thép chữ I trọng lượng 13kg/m. Hành trình thời đó từ Hà Nội đến Sài Gòn đã đạt kỷ lục 42 giờ và gần như an toàn tuyệt đối, chưa có chuyện lật tàu xẩy ra. Từ sau 1975 khi khôi phục ĐS Thống Nhất, chúng ta dùng tà vẹt sắt và gỗ. Do đường sá và cầu cống bị chiến tranh tàn phá vừa khôi phục nên hành trình bắc- nam lúc đó có đơn vị thời gian tính bằng  "ngày- đêm".

Ban đầu là 3 ngày 3 đêm (72 giờ) sau đó được rút dần xuống 3 ngày 2 đêm...  Từ chỗ tà vẹt gỗ sau một thời gian sử dụng bị mục nát, ngành ĐS đã nghiên cứu đưa tà vẹt bê tông cốt thép 2 cục, được gọi là tà vẹt mềm K1 và K2. Loại tà vẹt này vừa dễ sản xuất, vừa tiết kiệm vật tư về bê tông và thép, có độ đàn hồi nên phù hợp với khổ ĐS 1 mét; cùng với việc thay ray P43 tốt hơn và với việc đưa đầu máy diezen thay thế đầu máy chạy than.

Song do cơ chế quan liêu bao cấp, trì trệ giữa điều hành nhà ga và lái tàu  nên thời kỳ đó tốc độc chạy tàu cũng không thể tăng lên được nữa. Cả tàu hàng và tàu khách đều  cùng sử dụng trong 1 lý trình chạy tàu có tốc độ như nhau.

Mãi tới năm 1983 kỹ sư Lê Khắc Linh- 1 chuyên gia về cầu và ĐS của Bộ GTVT đã trăn trở tàu hàng và tàu khách có tải trọng và nhu cầu sử dụng khác nhau nên cần cho 2 chế độ vận tốc khác nhau. Tàu khách thì nhẹ hơn nên được cho chạy nhanh hơn, tiết kiệm thời gian cho hành khách vừa có lợi về hiệu quả kinh doanh.

Sáng kiến khoa học kỹ thuật đó đã đột phá "cởi trói" cho toàn ngành ĐS, rút ngắn hành trình bắc- nam từ 56 giờ  xuống còn 50 rồi 40 giờ, vượt kỷ lục tốc độ tàu hỏa bắc- nam thời Pháp 42 giờ và sau đó còn tiếp tục rút xuống 40, 36 giờ.... Với sáng kiến quan trọng đó ngành ĐS tiếp tục rút ngắn hành trình bắc- nam xuống còn 34  và 32 giờ. Có thể nói đây là thời kỳ "vàng son" của ĐSVN, mọi tầng lớp nhân dân chọn loại hình giao thông ưu việt này để đi du lịch, công tác... vì an toàn, tiện dụng và chất lượng phục vụ cao.

Trong men say chiến thắng, Tổng Công ty ĐSVN lạc quan tuyên bố đến năm 2010 hành trình bắc- nam sẽ chỉ còn 24 tiếng. Thế nhưng theo quy luật "mọi cái đều có giới hạn" thì khó tránh khỏi những sai lầm chết người. Sau khi phát động ra quân thực hiện hành trình 29 giờ chưa được bao lâu thì ngành ĐS gặp họa, lại là thảm họa lớn nhất trong lịch sử ĐS nước nhà.

Vụ tai nạn ĐS của tàu E1 bị khởi tố, mổ xẻ nguyên nhân và truy cứu trách nhiệm. Hành trình ĐS sau đó phải lùi lại mốc cũ- 30 và 31 giờ và hiện nay còn chậm hơn (!).

Nước Nhật và câu chuyện ĐS khổ hẹp

Tà vẹt mềm bằng bê tông cốt thép 2 cục phù hợp cho ĐS khổ hẹp 1 mét. Được gọi là mềm vì nó có độ đàn hồi dẻo do các kỹ sư ngành ĐS VN thiết kế sản xuất nên. Thành công này đã bê tông hóa được toàn bộ hệ thống ĐS quốc gia, góp phần rút ngắn hành trình bắc- nam.

Thế nhưng sau thảm họa tàu E1 ngành ĐS quyết định thay toàn bộ số tà vẹt mềm bê tông cốt thép 2 cục để thay thế bằng loại loại tà vẹt bê tông cốt thép dự ứng lực "tiêu chuẩn Nhật Bản" để dùng cho ĐS quốc gia với mục tiêu đặt ra phải đạt tốc độ 120 km/ h giống như ĐS quốc gia Nhật Bản. Dự án 24 500 tỷ đồng, tương đương 1.8 tỷ USD được thực hiện từ đầu năm 2005.

(Bảng sơ đồ để tính mức độ an toàn của ĐS trên khổ 1 mét dùng trên 2 loại tà vẹt)

Tà vẹt ngoại "tiêu chuẩn Nhật Bản" bằng bê tông cốt thép đặc chắc có cường độ rất cao- mác trên 300, trọng lượng nặng gấp 4-5 lần tà vẹt K1 và K2, tuổi thọ sử dụng gần như vĩnh cửu nên giá thành rất đắt. Loại tà vẹt này dùng trên ĐS quốc gia Nhật Bản khổ 1.067 mét nhưng khi sử dụng ở VN được rút ngắn còn đúng 1 mét. Ngành ĐSVN rất kỳ vọng vào "vũ khí" ngoại này và lạc quan công bố là "đã chế tạo thành công tà vẹt tiêu chuẩn Nhật Bản" để có thể đột phá tốc độ và khai thông bế tắc cho toàn bộ hệ thống ĐSVN.

Vậy nhưng "niềm vui chưa được tầy gang " thì vào lúc 9 giờ 20 phút ngày 25/4/2005, tại tỉnh Hyohgo (gần Osaka) - Nhật Bản, 1 đoàn tàu nhanh 7 toa đã bị trật khỏi đường ray. Tai nạn thảm khốc làm hơn 100 người chết và hơn 500 người bị thương. Sau đó không lâu, ngày 25/12/2005 lại một đoàn tàu 6 toa lại bị lật nhào làm 4 người chết và 33 người bị thương. Cả nước Nhật lại một phen nữa bàng hoàng, giới quan chức ĐS Nhật Bản họp báo tuyên bố đây chỉ là "sự cố hy hữu" do đoàn tàu chạy trong bão tuyết khắc nghiệt.

Qua điều tra, người ta thấy cả 2 vụ lật tàu làm hơn 110 người chết và 600 người bị thương đều xẩy tra trên hệ thống ĐS quốc gia (Natiolal Railways)  khổ 1.067 có từ thời Nhật hoàng Minh trị những năm 1860, sau này được kiên cố hóa bằng tà vẹt bê tông cốt thép dự ứng lực "tiêu chuẩn Nhật Bản".

Nước Nhật với 120 triệu dân luôn tự hào về hệ thống 27.000 km ĐS được kiên cố hóa và điện khí hóa tốt nhất thế giới. Thế nhưng khi biết được loại ĐS quốc gia quan trọng này chỉ hẹp có 1,067 mét, chiếm tới 93% tổng số chiều dài ĐS quốc nội, người dân Nhật đã đặt câu hỏi: Tại sao Nhật Bản là cường quốc giàu có về kinh tế, lại là cường quốc về khoa học công nghệ ĐS lại để xảy ra thảm họa ĐS này?  Giới quan chức ĐS cũng như truyền thông Nhật Bản không sao giải thích, biện minh nổi cho sự trì trệ lạc hậu của chính mình. Chủ tịch ĐS Nhật Bản đã phải từ chức trước áp lực của dư luận!

Cho đến bao giờ nước Nhật mới giải quyết xong kho "đồ cổ" khổng lồ 24.000 km đường sắt khổ 1,067 mm và liệu quá trình sử dụng có thoát khỏi được những thảm họa như 2 vụ liên tiếp trong năm 2005? Để mở rộng hiện đại 93% chiều dài ĐS quốc gia đó, nước Nhật phải tốn kém gần 100 tỷ USD.

Cần có sự đánh giá lại độ  an toàn

Thời "Nghị Quế và chiếc đồng hồ tây" nước ta chỉ 15 triệu dân, khai thác rất an toàn vì khối lượng đầu máy toa xe thời đó nhỏ, lại chạy với tốc độ thấp nên mô men gây lật nhỏ không đủ gây lật tàu, hành trình chính xác. Nay dân số nước ta tăng gấp 6 lần nên phải sử dụng đầu máy toa xe khổ lớn tiêu chuẩn quốc tế, tốc độ phải cao hơn trong khi bề rộng chân đế khẳng khiu chỉ có 1 mét nên rất dễ gây lật tàu và trật bánh.

Theo lý thuyết  vật lý, khi phương của trọng tâm lệch khỏi chân đế thì vật bị lật,  còn theo "cơ học lý thuyết và sức bền vật liệu" thì khi momen kháng lật  nhỏ hơn momen gây lật thì tai nạn dễ xẩy ra.

Tà vẹt mềm bê tông cốt thép 2 cục có độ đàn hồi dẻo nên phản lực nền nhỏ. Tà vẹt bê tông cốt thép dự ứng lực "tiêu chuẩn Nhật Bản" có khối lượng lớn gấp 4-5 lần đặc chắc và cứng.

Khi tải trọng đầu máy tóa xe tác động vào sẽ có phản lực tác dụng lại ngược chiều trọng lực làm giảm đi mô men kháng lật, nên nguy cơ lật tàu trên ĐS khổ 1 mét đã gia cố là cao hơn. Điều lý giải phổ thông để mọi người đều biết là giống như cùng đi trên 1 chiếc xe đạp trên nền đường bê tông rất cứng có độ bật nẩy cao sẽ dễ làm ngã xe hơn đi trên nền đường nhựa mềm.

Nghĩa là hệ số an toàn của ĐS sau khi được kiên cố hóa bằng tà vẹt bê tông cốt thép dự ứng lực "tiêu chuẩn Nhật Bản" sẽ thấp hơn khi chưa gia cố,  nguy cơ gây lật của đường đã gia cố bằng tà vẹt bê tông cốt thép dự ứng lực 2 tỷ USD rất dễ xảy ra khi cùng một tốc độ. Như vậy ĐS sau khi kiên cố hóa vẫn không thể vượt qua tốc độ trung bình của đường cũ là 50km/h, hành trình Hà Nội - TP HCM vẫn 31 tiếng song nguy cơ gây lật sẽ cao hơn.

ĐS Nhật Bản 1,067, rộng hơn khổ đường của ta 67 mm, momen chống lật cao hơn của ta 15% chạy tốc độ 120 km/ h đã gây ra thảm họa quốc gia thì tham vọng trên ĐS khổ 1 mét chúng ta với tốc độ 120 km/ h là hoàn toàn giáo điều, thậm chí là... hoang tưởng!

Sự thật là đã liên tiếp xẩy ra nhiều vụ lật tàu và trật bánh ngay trên ĐS được gia cố bằng tà vẹt "tiêu chuẩn Nhận Bản" này ở khu vực miền Trung. Ngày 15-3-2010, một cú phanh đột ngột làm văng một toa hàng của tàu HSD4 ra xa đường sắt tại Vân Canh, Bình Định. Vào lúc 16h45' ngày 29/3/2010, tại Km 577+450 Lệ Thuỷ (Quảng Bình) - Vĩnh Linh (Quảng Trị), tàu hàng FI2 chở gạo, đậu phụng, đường kính, dầu ăn... từ Hà Nội đi TP. HCM đã bất ngờ bị lật làm 5 toa tàu gần cuối rớt khỏi ĐS, 2 toa tàu ở giữa bị trật bánh, rất may không có thiệt hại về người!

Kiên cố hóa ĐS quốc gia khổ 1 mét bằng tà vẹt bê tông cốt thép dự ứng lực "tiêu chuẩn Nhật Bản" có nguy cơ lao theo "vết xe đổ của ĐS Nhật Bản", là 1 sai lầm về lựa chọn công nghệ.

Tai nạn giao thông tàu S1, E1 ở nước ta và thảm họa ĐS năm 2005 tại Nhật Bản liệu đã là tiếng chuông cảnh tỉnh cho ngành ĐS VN sáng suốt trong lựa chọn công nghệ, nhằm bảo vệ lợi ích quốc gia và tính mạng nhân dân? Đã đến lúc Bộ GTVT, Bộ Xây dựng... cùng các viện KHCN là cơ quan quản lý Nhà nước về an toàn ĐS quốc gia nên có sự đánh giá lại mức độ an toàn của đường sắt khổ hẹp 1 mét kiên cố hóa bằng tà vẹt bê tông cốt thép dự ứng lực để có quyết sách đúng đắn, phù hợp thực tiễn.