Trong loạt bài viết vừa qua về chủ đề đường sắt, ban biên tập technologyMAG đã chia sẻ những bài viết về chủ đề hệ thống đường sắt, đường sắt tốc độ cao và các loại tàu tốc độ cao tại một số quốc gia phát triển, cung cấp thông tin về lĩnh vực đường sắt tại các quốc gia này. Trong loạt bài mới về chủ đề công nghệ đường sắt lần này, ban biên tập technologyMAG chia sẻ video của Railways Explained, nói về chủ đề vận chuyển hàng hóa: tìm hiểu về toa hàng hóa trong vận chuyển hàng hóa bằng đường sắt.

Khái niệm toa hàng hóa
Đầu tiên, cùng đến với định nghĩa về toa xe hàng hóa cùng các vấn đề về mã hóa và đánh dấu. Toa xe hàng hóa (hay còn gọi là toa hàng, railcar) là toa xe được thiết kế kỹ thuật đặc biệt để vận chuyển hàng hóa và không có khả năng tự vận hành. Nhu cầu ngày càng tăng về việc vận chuyển khối lượng hàng hóa lớn bằng đường sắt đã định hình quá trình phát triển của các toa xe này, dẫn đến sự đa dạng lớn về các loại toa và biến thể. Do hệ thống đường sắt ban đầu được xây dựng trong phạm vi từng quốc gia hoặc khu vực nhất định, vô số giải pháp kỹ thuật đã xuất hiện. 

Nhìn chung, có bốn loại toa hàng cơ bản: hở (open), kín (covered), phẳng (flat) và chuyên dụng (special). Mỗi loại lại chia làm hai loại: tiêu chuẩn và đặc biệt, kèm theo các cải tiến, điều chỉnh kỹ thuật khi cần.

Hệ thống đánh dấu toa hàng hóa
Song song với các giải pháp kỹ thuật này, mỗi quốc gia lại phát triển hệ thống đánh dấu (labelling) (1) riêng cho toa hàng. Điều này gây ra một số vấn đề khi lưu lượng vận chuyển quốc tế và số lượng loại toa tăng lên. Vì thế, quy định quốc tế đầu tiên để trao đổi toa hàng giữa các nước và sử dụng trong vận chuyển quốc tế tại châu Âu là quy định RIV (2), được thông qua năm 1922. RIV đặt ra các tiêu chuẩn mà toa xe phải đáp ứng để được phép sử dụng quốc tế. Ký hiệu RIV trên thân toa xe nghĩa là toa đó đủ điều kiện vận hành, được 41 quốc gia châu Âu và Trung Đông công nhận. Thực tế, có khoảng 650.000 toa hàng ở châu Âu được đánh dấu RIV.
(1) Hệ thống đánh dấu (labelling) cho toa hàng hóa trong vận chuyển đường sắt là tập hợp các quy chuẩn về ký hiệu, mã số, chữ viết, màu sắc và bảng thông tin được gắn trực tiếp lên toa xe hàng nhằm nhận dạng, quản lý, vận hành và đảm bảo an toàn trong suốt vòng đời khai thác của toa trên mạng lưới đường sắt.
(2) RIV là viết tắt của Regolamento Internazionale Veicoli (tiếng Ý), là quy chế quốc tế về toa xe đường sắt, quy định các yêu cầu kỹ thuật, vận hành và bảo trì nhằm cho phép toa hàng của một quốc gia được khai thác trên mạng lưới đường sắt của các quốc gia khác mà không cần kiểm tra hay đăng ký lại từng chuyến. Khi một toa được chứng nhận RIV, ký hiệu RIV sẽ được ghi trực tiếp trên thân toa, thể hiện rằng toa đó đáp ứng các tiêu chuẩn chung về kết cấu, phanh, tải trọng và an toàn để tham gia vận tải liên vận quốc tế.

Hệ thống phân loại và mã hóa toa hàng châu Âu
Vào những năm 1960, Liên minh Đường sắt Quốc tế (UIC) đã phát triển hệ thống phân loại toa xe quốc tế (UIC 438), dần được nhiều mạng lưới đường sắt áp dụng. Quy định này thống nhất mã hóa, đánh dấu toa xe hàng bằng một dãy ký hiệu và dấu hiệu bắt buộc trên thân toa. Năm 2004, hệ thống này được cập nhật bởi UIC 438-2 nhằm phản ánh sự xuất hiện của nhiều công ty vận tải tư nhân. Từ văn bản này, Tổ chức Liên chính phủ về Vận chuyển Quốc tế Đường sắt (Intergovernmental Organization for International Carriage by Rail – OTIF) phát triển Quy chuẩn kỹ thuật thống nhất (Uniform Technical Prescriptions) (3), hiện là cơ sở nhận diện toa hàng trên toàn châu Âu.
(3) Quy chuẩn kỹ thuật thống nhất (Uniform Technical Prescriptions – UTP) là bộ quy định kỹ thuật chung ở cấp quốc tế, nhằm đảm bảo rằng phương tiện đường sắt, hạ tầng và các phân hệ kỹ thuật của các quốc gia khác nhau tương thích với nhau và được chấp nhận lẫn nhau khi tham gia vận tải đường sắt xuyên biên giới.

Để lựa chọn loại toa phù hợp cho từng loại hàng hóa, cần phải nắm rõ một số tiêu chí, bao gồm: tính chất của hàng hóa (hàng rời, hàng xếp pallet, hàng container, khí nén,…); các quy trình xếp dỡ và sang toa, chẳng hạn như xả bằng trọng lực, lật toa sang một bên hoặc hai bên, sử dụng xe nâng,…; yêu cầu bảo vệ trước điều kiện thời tiết, bao gồm gió, nhiệt độ và khả năng chống mất cắp; có hay không nhu cầu lật hoặc lăn toa; và các yêu cầu về thiết bị, như loại cửa mở, sàn có phủ bề mặt phù hợp, mái che di động hoặc xả hàng bằng áp suất.

Chi tiết các loại toa xe hàng hóa chính
1. Toa kín
Đối với toa kín, có ba dòng chính: toa kín thường, toa kín đặc biệt và toa lạnh. Toa kín thường được dùng để chở hàng đơn vị, hàng trên pallet, gia súc, thực phẩm và các loại cần bảo vệ khỏi tác động của môi trường. Toa có thể có hai hoặc bốn trục, được trang bị lỗ thông gió, việc xếp hàng có thể bằng xe nâng hoặc thủ công. Ký hiệu tiểu dòng (4) trên toa xe có thể cho biết chi tiết kỹ thuật như số trục, toa chuyên chở ngũ cốc, trái cây…, tuy nhiên không phải ký tự nào cũng được dùng đồng nhất tại tất cả quốc gia OTIF.
(4) Ký hiệu tiểu dòng (sub-series code hoặc sub-class marking) là ký hiệu bổ sung gắn kèm với ký hiệu loại toa chính, dùng để phân biệt các biến thể kỹ thuật cụ thể của cùng một dòng toa hàng trong hệ thống quản lý và khai thác đường sắt.

Toa kín đặc biệt cũng có hai hoặc bốn trục, chở hàng cần bảo vệ khỏi tác động khí hậu nhưng có không gian rộng hơn và cửa trượt lớn, có thể mở từ 1/3 đến 1/2 chiều dài toa, giúp xe nâng tiếp cận thẳng từ mép đường ray. Các toa này thường chở linh kiện ô tô, hàng pallet, bên trong có vách ngăn ngang hoặc dọc, túi khí chống xê dịch hàng. Ký hiệu tiểu dòng thể hiện các đặc điểm như số trục, chiều dài, vách mở, vách di động, hoặc tải trọng lớn. Một số dòng nổi bật có thể kể đến là Hbbillns, Habis, Habbiins, Hccrrs.

Toa lạnh dùng chở hàng cần kiểm soát nhiệt độ như thực phẩm, có khả năng giữ nhiệt độ ổn định tự nhiên hoặc nhân tạo, thường có móc treo thịt, sàn lưới, quạt gió. Bốn loại chính gồm: 
– Toa cách nhiệt có tường kép nhưng không có khả năng làm lạnh nhân tạo (tự làm lạnh)
– Toa làm lạnh bằng nước đá
– Toa đông lạnh sâu với thiết bị làm lạnh
– Toa sưởi cho hàng cần giữ ấm mùa đông

Ký hiệu tiểu dòng cho biết các đặc tính như số trục, diện tích sàn lớn, móc treo thịt, hoặc toa được thiết kế để vận chuyển cá.

2. Toa hở
Toa hở, cũng là loại phổ biến nhất, có hai hoặc bốn trục, vận chuyển hàng rời không cần che chắn khỏi điều kiện thời tiết, có thể phủ bạt nếu cần. Thường dùng để chở than, than cốc, quặng bô xít, sỏi đá, sắt thép phế liệu, hoặc gỗ. Hàng hóa loại này không cần cố định xuống sàn, xếp hàng từ trên xuống, dỡ hàng bằng cần cẩu hoặc lật bên/ hai đầu. Một số dòng điển hình như Eas, Eanos với ký hiệu tiểu dòng thể hiện số trục, tải trọng lớn, hoặc hạn chế lật đầu.

Toa hở đặc biệt dòng F có thiết kế đặc thù để chở hàng rời đa dạng kích cỡ, sử dụng phương pháp xả hàng bằng trọng lực – tức là chỉ mở cửa xả ở hai bên với sàn nghiêng, hàng tự chảy ra ngoài. Một số dòng có cơ cấu điều chỉnh lượng hàng xả. Ký hiệu tiểu dòng thể hiện số trục, khả năng xả đồng thời hai bên,…

Toa K chỉ có hai trục, thành thấp đến 50cm, sàn gỗ, có hoặc không có cọc chằng. Thường chở hàng nhỏ, không cần che mưa nắng như gỗ, vật liệu xây dựng, container, thiết bị, xe máy. Một số dòng có thành cao ở hai đầu để phủ bạt. Việc xếp dỡ phụ thuộc loại hàng, có thể dùng xe nâng, cẩu, hoặc gắp. Ký hiệu tiểu dòng thể hiện nắp đậy di động, cọc dài, hoặc chuyên chở container.

Toa R là loại bốn trục, hai boogie, tải trọng tối thiểu 50 tấn, dùng chở hàng nặng, kích thước lớn như thành phẩm kim loại, vật liệu xây dựng, ray thép, cáp cuộn. Một số có thành cao, nắp đậy bảo vệ. Các dòng tiêu biểu gồm Rins, Rgs, Roons, Rmms, ký hiệu tiểu dòng thể hiện khả năng chở container, thành không tháo rời, chiều dài giới hạn.

3. Toa sàn
Toa sàn đặc biệt dòng L nổi bật với khả năng chở container hoặc phương tiện đường bộ, một số có hai sàn xếp, có dốc lên xuống cho xe chạy thẳng vào toa. Một số được thiết kế riêng để chở container 20 hoặc 30 foot. Dòng S là loại sàn phẳng bốn trục trở lên, chở đơn vị vận tải liên hợp, thiết bị quân sự, hàng siêu trường siêu trọng, sàn được gia cố, có thể nâng hạ, không thành bên, không cọc. Một số dòng nổi bật: Sgnss, Sammnps, Sdgnss, Sggmrss, Saadkms – mỗi loại phục vụ một mục đích như chở sơ mi rơ moóc, container lớn, hoặc xe tải nguyên chiếc. Toa Shimms là loại chuyên chở cuộn thép, có khoang đặc biệt, nắp đậy tháo rời, chiều dài ngắn hơn dòng S tiêu chuẩn. Toa Innofreight là loại toa mô-đun có thể ghép đôi để vận chuyển container chuyên dụng dạng hở, giúp xếp dỡ hàng rời dễ dàng.

Một số toa xe có mái di động để bảo vệ khỏi thời tiết, gồm hai nhóm: toa dốc xả cho hàng rời và toa kín mái xoay cho hàng pallet/hàng đóng gói. Việc xả hàng rời sử dụng trọng lực qua các cửa xả có thể điều chỉnh. Các dòng tiêu biểu như Tbis, Talns, Tadds.

4. Các loại toa đặc biệt và toa bồn
Toa đặc biệt dòng U gồm Uc dùng chở vật liệu dạng bột hoặc hạt, xả hàng bằng khí nén (thường là xi măng rời, hoặc các loại bột, hạt kích cỡ dưới 5mm); tiểu dòng Uai và Uaai chuyên chở hàng siêu trường, siêu trọng như nồi hơi, máy biến áp – không thể dùng toa thường do vượt khổ giới hạn đường sắt. Loại này đòi hỏi biện pháp an toàn đặc biệt. Ký hiệu tiểu dòng thể hiện khả năng xả áp lực, số trục, hoặc thiết kế chở hàng vượt khổ.

Cuối cùng là toa Z, còn gọi là toa bồn hay toa hóa chất, chuyên chở chất lỏng như nhiên liệu, dầu, nhựa đường, mỡ động vật, sáp. Để tránh lẫn tạp chất, mỗi toa thường có ký hiệu loại chất lỏng mà nó chuyên chở. Các toa bồn thường chở hàng nguy hiểm nên được nhận diện qua màu sơn, bảng nguy hiểm, và mô tả chi tiết loại chất lỏng. Đa số toa bồn do doanh nghiệp hóa chất sở hữu hoặc cho thuê thay vì thuộc sở hữu của hãng đường sắt.

Kết luận
Hệ thống toa xe hàng hóa đường sắt với sự đa dạng về chủng loại, kết cấu và mã hiệu phản ánh nhu cầu vận chuyển hàng hóa ngày càng chuyên biệt cũng như yêu cầu về hiệu quả và an toàn trong logistics hiện đại. Việc tiêu chuẩn hóa kỹ thuật và mã hóa quốc tế giúp các toa xe có thể vận hành linh hoạt, trao đổi giữa nhiều quốc gia, đáp ứng tốt cho vận tải quốc tế và liên vận. Nắm vững đặc điểm, chức năng và quy chuẩn của từng loại toa không chỉ giúp tối ưu hóa vận chuyển mà còn là nền tảng để nâng cao năng lực khai thác, quản lý vận tải hàng hóa bằng đường sắt trong bối cảnh hội nhập và phát triển.

Để xem các tin bài khác về “Toa hàng hóa”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Railways Explained