Công ty TNHH Taiyu Việt Nam

Mặt đường đua xe mô tô

 

Đua mô tô là môn thể thao đua xe cạnh tranh từ 1/1000 giây và chạy trên một vòng đường đua 500m với tốc độ bình quân 105km/h. Vì vậy bề mặt đường đua của trường đua mô tô đòi hỏi phải có các tính năng nổi trội so với bề mặt đường thông thường như tính thoát nước, tính chống trơn trượt và tính bằng phẳng. Và do đặc điểm dùng chung nên tính chống trơn trượt khi xe chạy với tốc độ cao là tính năng đặc biệt quan trọng cần có. Ngoài ra bề mặt đường đua sau vài năm sử dụng (từ 3~4 năm), chất lượng nhựa đường kém đi, tính năng chống trơn trượt giảm làm phát sinh việc giảm chất lượng bề mặt đường là nguyên nhân gây ra đổ xe và ngã xe. Từ quan điểm khác với bề mặt đường thông thường về thực hiện thiết kế, thi công, quản lý bảo dưỡng, bài viết này chúng tôi trình bày về bề mặt đường đua của trường đua mô tô bằng việc kết hợp giữa ví dụ thay lớp hỗn hợp nhựa đường (trường đua Funabashi) và thi công bề mặt trường đua mô tô (trường đua Sanyo).

1. Điều kiện bề mặt đường đua

Đua mô tô là môn thể thao cạnh tranh về thời gian đua xe ở tốc độ cao nên bắt buộc phải chú ý tối đa về việc đảm bảo an toàn. Vì vậy ngoài việc đảm bảo hoàn toàn không phát sinh bất kỳ tai nạn nào xảy ra do mặt đường gây ra thì cũng cần phải đảm bảo điều kiện mặt đường có thể phát huy tối đa năng lực của các tay đua.

Ngoài ra, khu vực chạy của các xe đua dọc theo đường cong được gọi là “làn đua màu đen” hình quả trứng được thể hiện ở hình số 1, tính bằng phẳng của làn đua này là đặc biệt quan trọng.

Thực tế các tay đua yêu cầu như thế nào về bề mặt đường đua, chúng tôi đã tiến hành điều tra và tổng hợp kết quả như bên dưới.

 Tính bằng phẳng tốt (không gồ ghề)

‚ Mặt đường khó trơn trượt (tính thoát nước tốt)

ƒ Toàn bộ đường đua có bề mặt đường đồng nhất

„ Đặc biệt về làn đua màu đen thì tính bằng phẳng và tính chống trơn trượt tốt, không có sự khác biệt theo cả hai hướng ngang dọc.　

2. Đặc tính của bề mặt đường đua

2.1 Đặc tính của chất liệu làm bề mặt đường

Trong số các tính năng được yêu cầu về hỗn hợp nhựa đường dùng cho bề mặt đường đua mô tô thì tính chống trơn trượt là đặc biệt quan trọng.

Để đảm bảo tính chống trơn trượt và thỏa mãn các mục từ ~„ nêu trong phần 1, thường dùng mặt đường Bê tông nhựa cấp phối hở có độ độ ổn định cao, thường là Bê tông nhựa rỗng.  Thêm vào đó cốt liệu thô dùng cho mặt đường Bê tông nhựa cấp phối hở có độ độ ổn định cao (Đá cát kết cứng-tight sandstone) thỏa mãn các quy định trong bảng 1. Ngoài ra trong trường hợp sử dụng cát biển thì chúng tôi dùng loại cát không trộn lẫn vỏ sò -nguyên nhân gây hỏng lốp xe.

Bê tông nhựa cấp phối hở có độ độ ổn định cao  thỏa mãn được các qui định trong bảng 2.

Ngoài ra Bê tông nhựa cấp phối hở có độ độ ổn định cao với muc đích hạn chế việc giảm chất lượng (phân tán mặt bê tông), tăng tính ổn định bê tông nhựa, chúng tôi sử dụng loại nhựa đường được cải tiến chất lượng ngay tại trạm Bê tông nhựa (Plant Mix type) bằng chất đàn hồi có tính dẻo nóng (EEA).

Bảng 1. Qui định vật liệu gốc

Mục	Giá trị qui định
Lượng hao mòn (%)	Dưới 20
Hệ số mài mòn  (PSV)	Trên 55

Bảng 2. Qui định của hỗn hợp BTN

Mục	Giá trị quy cách
Hệ số thấm nước(cm/sec)	Trên 1×10-3
Độ dày màng nhựa (µ)	9-11

2.2 Đặc tính bề mặt

2.2.1 Tính bằng phẳng

Trong số các câu trả lời của bản điều tra dành cho các tay đua liên quan đến yêu cầu về điều kiện đường đua thì tính bằng phẳng là câu trả lời được đưa ra nhiều nhất. Và tính bằng phẳng trong trường hợp  này không chỉ là tính bằng phẳng theo phương ngang, đồng đều và  cắt dọc như mặt đường thông thường mà còn bao gồm tính bằng phẳng theo phương đường trung tâm của làn đua màu đen và tính bằng phẳng theo phương ngang, cách bậc.

Ngoài ra tính bằng phẳng của trường đua mô tô thì điều đặc biệt phải chú ý là chỗ nối dọc và nối ngang thi công bởi vì ngoài lý do các xe đua có cách chạy đặc trưng là chạy dọc theo làn đua màu đen thì còn do các xe đua này không được gắn bộ phận giảm xóc nên chỉ cần một sai lệch 1mm trong độ phẳng cũng có thể cảm nhận được.

2.2.2 Tính chống trơn trượt

Tương tự như tính bằng phẳng, trong cuộc điều tra dành cho các tay đua liên quan đến yêu cầu về điều kiện đường đua thì có rất nhiều câu trả lời có yêu cầu mặt đường đua cần có độ bám tốt, mặt đường không trơn trượt.

Khả năng chống trượt của mặt đường đặc biệt khi đua xe trong trời mưa có ý nghĩa vô cùng quan trọng, nó được quyết định bởi sự kết hợp Bê tông nhựa cấp phối hở có độ độ ổn định cao bao gồm tính năng hút nước sau mưa. Tiêu chuẩn đánh giá độ chống trượt của mặt đường trường đua là trên 65 BPN.

3. Tu sửa, bảo dưỡng

Mặt đường đua phải chịu nhiều tác động bên ngoài như việc cả 2 xe cùng chạy, tác động của yếu tố thời tiết làm cho chức năng sử dụng của mặt đường giảm, dần dần gây cản trở tới việc tổ chức đường đua an toàn. Để phòng tránh điều này, cần thiết phải giám sát tình trạng bề mặt đường, tiến hành tu sửa bảo dưỡng thích hợp.

Việc tiến hành bảo trì bảo dưỡng đường đua nhằm nỗ lực để đảm bảo các điều kiện của đường đua và được tiến hành theo như sơ đồ hình 2.

3.1 Quản lý hàng ngày

Kiểm tra mặt đường mỗi khi kết thúc cuộc đua, kiểm tra hư tổn gây ra do đổ xe, trượt xe khi đua, các vị trí dầu xe bị rò rỉ ra mặt đường, sửa chữa các vị trí bị hư hại đồng thời tiến hành rửa mặt đường. Khi tu sửa mặt đường sẽ sử dụng chất liệu tu sửa có tính năng làm cứng nhanh. Ở trường đua Sanyo và Funabashi sử dụng vật liệu nhựa tổng hợp epoxy (tên sản phẩm Super TDM) làm vật liệu sửa chữa.

Ngoài ra để loại bỏ cặn bẩn của lốp xe và bụi bẩn thì sau mỗi lần cuộc đua kết thúc xe phun nước sẽ đi rửa mặt đường. Xe phun nước vừa phun nước dưới áp lực 4kgf/cm² và chạy với vận tốc 20-25km/h.

3.2 Quản lý định kỳ

Sau mỗi 6 tháng khai thác, tiến hành đánh giá lại mặt đường thông qua việc kiểm tra độ chống trượt, độ thấm hút nước. Nếu cần thiết sử dụng xe phun nước rửa mặt đường được gọi là xe cải tiến Suipa. Tiêu chuẩn đánh giá: Hệ số thấm nước trên 1×10^-3cm/sec, giá trị chống trượt trên 65BPN.

Sau mỗi 4 năm khai thác tiến hành điều tra như bảng 3, bàn bạc với các bên liên quan và lập kế hoạch tu sửa.

Bảng 3: Các hạng mục kiểm tra và tiêu chuẩn đánh giá

Hạng mục kiểm tra	Tiêu chuẩn đánh giá
Kiểm tra độ thấm hút nước hiện trạng	Trên 1×10-3cm/sec
Kiểm tra độ chống trơn trượt	Trên 65BPN
Kiểm tra độ phẳng	Dưới 0,6mm
Kiểm tra việc chạy đua	Đánh giá từ các kỳ đua xe kết hợp với việc quan sát mặt đường
Độ thô ráp của mặt đường

Lưu ý: Ngoài những hạng mục kể trên, độ thấm hút nước của mặt đường sau khi mưa cũng được xem xét.

4. Ví dụ về việc thi công

4.1. Thay thế toàn bộ mặt bê tông

4.1.1 Lịch sử của việc tu sửa mặt đường

Mặt đường đua của trường đua Funabashi được tu sửa kết cấu mặt đường tính năng thấm hút nước (thoát nước), bê tông thể kết hạt có độ ổn định cao được lựa chọn sử dụng. Sau lần tu sửa này đã nâng cao khả năng thấm hút nước (thoát nước) của mặt đường và giải quyết được được hiện tượng  trượt trên đường ướt. (hydroplaning).

Ngoài ra do việc kết hợp giữa bê tông cứng và nhựa đường được cải tiến chất lượng nên tính năng chống trượt đã được nâng cao, rút ngắn thời gian đua đồng thời nhận được đánh giá rằng đường đua dễ chạy đua hơn.

Lịch sử tu sửa trường đua được thể hiện tương ứng ở bảng 4

Bảng 4: Lịch sử tu sửa  đường đua trường đua Funabashi

Phương pháp tu sửa	Năm sửa
Bề mặt phía trên (Overlay)	1979,1983,1990
Cào bóc và thay thế lớp mặt	1986
Đập đi thay mới	1993

 

4.1.2 Tình trạng mặt đường trước tu sửa và phương pháp thi công

Theo kết quả cuộc điều tra đã thực hiện năm 1993 đối với các hạng mục ở bảng 3, kết quả được làm sáng tỏ như sau:

• Tính phẳng: Phần cố định (phần không chạy) là σ=0,66 mm, làn đua màu đen là σ=0,67 mm, độ lệch so với sau khi tu sửa là lớn hơn 0,2-0,28 mm, độ lệch tiêu chuẩn là σ=0,6mm

 (2) Độ chống trượt phần không chuyển động (phần không chạy)  là 71, làn đua màu đen là 66. So với giá trị tiêu chuẩn 65 thì ở làn đua màu đen đạt giá trị sát với giới hạn cho phép.

(3) Hệ số thấm nước: Chia bề mặt thành 3 lớp thì hệ số thấm nước đối với phần không chuyển động (phần không chạy) là 1×10^-3cm /sec đạt tiêu chuẩn đánh giá, đối với tầng thứ 2 của làn đua màu đen là 5×10^-4cm /sec, chưa đạt tiêu chuẩn đánh giá.

(4) Khi lấy mẫu thử, Độ bong tróc ( phân tán) của một phần tầng thấm nước đã được ghi nhận.

(5) Theo kết quả quan sát bề mặt, tại các góc, ngoài các tổn hại và các vết bong tróc (phân tán) nổi bật trên tổng thể bề mặt thì còn phạm vi rộng bề mặt có các vết tích do xe đổ gây ra.

Sau khi nghiên cứu một cách tổng hợp các kết quả trên, kết luận đưa ra rằng cần đập đi làm mới lại toàn bộ phần mặt bê tông.

4.1.3  Tu sửa

Bảng cấu trúc bê tông thể kết hạt độ ổn định cao được mô tả ở bảng 5.

Bảng 5: Đặc điểm và tình trạng Bê tông nhựa cấp phối hở có độ độ ổn định cao

Hàm Lượng nhựa đường %	Độ rỗng %	Độ ổn định (kg)	Giá trị Flow 1/10mm	Hệ số thấm nước (cm/sec)
4.5	14.1	542	28	3.1×10-3

Bảng 6: Kết quả thi công (Giá trị đường đua màu đen)

Hạng mục kiểm tra	Tiêu chuẩn đánh giá
Tính hút nước (cm/sec)	2×10-3cm/sec
Tính chống trượt (BPN)	84
Kiểm tra độ phẳng(mm)	0.4

 

Bảng cấu trúc mặt đường sau khi tu sửa được mô tả ở hình số 6

4.2 Lớp phủ trên cùng mặt đường (Overlay) (Trường đua Sanyo)

4.2.1 Lịch sử tu sửa mặt đường

Trường đua mô tô sanyo tính từ thời điểm được xây dựng năm 1969 cho đến nay đã trải qua 6 lần tu sửa đường chạy. Việc tu sửa được thực hiện với mục đích chủ yếu là khôi phục chức năng của tất cả các lớp bề mặt trường đua.

Ở lần tu sửa năm 1990, với mục đích khôi phục các chức năng thấm hút nước, tính chống trượt , độ phẳng và rút ngắn thời gian đua đồng thời cải thiện các vấn đề còn lại sau lần tu sửa trước, sau khi tham khảo kết quả thực tế của bề mặt đường của trường đua Funabashi, trong lần này chất liệu bê tông thể kết hạt có độ ổn định cao đã được lựa chọn.

Lịch sử tu sửa trường đua được biểu thị trong hình 7.

Phương pháp tu sửa	Năm sửa
Bề mặt phía trên (Overlay)	1974,1977,1985,1990
Cắt phần lớp phủ trên (Overlay)	1981

4.2.2 Tình trạng mặt đường trước tu sửa và phương pháp thi công

Kết quả của việc điều tra cấu trúc mặt đường ngay trước khi thi công được làm sáng tỏ như sau:

(1) Tính phẳng: Phần  cố định có giá trị bình quân σ=0,6mm, làn đua màu đen σ=0,6mm, độ lệch tiêu chuẩn so với giá trị sau khi tu sửa là lớn hơn 0,09 ～ 0,25mm.

(2) Tính chống trượt: Phần cố định có giá trị tương đối tốt, bình quân 74, làn đua màu đen là 65 – giá trị giới hạn đã đạt tiêu chuẩn 65.

(3)Tính thấm nước đo được ở hiện trường: Phần cố định có tiêu chuẩn đánh giá là 50ml/15 sec. Làn đua màu đen góc 1~1, 3~4 có nhiều chỗ được xác nhận không đạt giá trị tiêu chuẩn, tình trạng chức năng chống nước thấp một cách đáng kể.

(4) Theo kết quả quan sát bề mặt đường, xác nhận được: ① việc bong tróc (phân tán) ở phần góc, tuy nhiên tương đối nhỏ, ② tính chống nước ở phần bề mặt bị loại trừ 1 phần, ③ tính chống trượt ở làn đua màu đen đang có vấn đề.

Sau khi đánh giá tổng hợp dựa trên kết quả trên, phương pháp thi công bề mặt phủ đã được lựa chọn.

4.2.3 Tu sửa

Bảng cấu trúc bê tông kết hạt độ ổn định cao được mô tả ở bảng 8.

Bảng 8: Đặc điểm và tình trạng bê tông thể kết hạt có độ ổn định cao

Hàm Lượng nhựa đường %	Tỉ lệ %	Độ ổn định (kg)	Độ dẻo 1/10mm	Hệ số thấm nước (cm/sec)
4,5	15,0	657	27	2.17×10-3

Hình 6: Quy trình thi công lớp phủ mặt trên (Trường đua Sanyo)

Bảng cấu trúc mặt đường sau khi tu sửa được mô tả ở hình số 9

Hạng mục kiểm tra	Giá trị đo được
Tính hút nước (cm/sec)	1,1×10-1
Tính chống trượt (BPN)	82
Kiểm tra độ phẳng(mm)	0.49

Kết luận:

Bề mặt đường đua đã được giới thiệu các đặc tính mặt đường, việc quản lý bảo trì thông qua các ví dụ ở trường đua Funabashi về tu sửa đập đi làm mới toàn bộ mặt bê tông, ví dụ về tu sửa bề mặt phủ ở trường đua Sanyo.

Đua mô tô là môn thể thao cạnh tranh vô cùng khốc liệt về thời gian dựa trên kết quả của việc đảm bảo chất lượng mặt đường đua ở trạng thái tốt nhất.

Cả hai đường đua trong các ví dụ trên sau khi tu sửa được đánh giá rất cao từ các cuộc đua do tạo được khoảng thời gian tốt, các kỷ lục mới liên tục được tạo lập .Mặt khác, Người thi hành nhằm tránh việc tổ chức đua quá đông đúc nên đã yêu cầu bên nhà thầu thi công tìm cách rút ngắn thời gian thi công tu sửa.

Chúng tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn tới ngài Kinoshita Atsuji – phòng kỹ thuật công ty cổ phần Taisei Rotec đã hợp tác, giúp đỡ chúng tôi trong việc hoàn thành đặc san này.

 

*Trưởng văn phòng trường đua quốc doanh tỉnh Chiba

**Trưởng phòng bộ phận đua xe quốc doanh, phòng tài chính, thành phố Funabashi

***Trưởng trường đua phòng kinh doanh trường đua Funabashi Yomiuri Land

****Cục trưởng kinh doanh, huyện Sanyo, tỉnh Yamaguchi