Robot khoan ngầm tuyến metro hoạt động như thế nào?

Robot “khủng” đâm xuyên lòng đất

Ngày 26-5, tuyến metro ngầm từ ga Ba Son đến ga Nhà hát TP Hồ Chí Minh thuộc gói thầu số 1B, thuộc tuyến metro số 1 (Bến Thành - Suối Tiên) chính thức được khởi công. Tuyến metro ngầm từ ga Ba Son đến ga Nhà hát TP HCM có chiều dài 781m, kết nối với đoạn đang thi công đào hở ở hai đầu nhà ga. Tuyến metro ngầm được thiết kế gồm 2 ống đơn dài khoảng 318m và 2 ống hầm song song dài 463m. Đường kính ngoài vỏ hầm 6,65m, đường kính trong 6,05m. Công trình do liên danh nhà thầu Shimizu - Meada (Nhật Bản) đảm nhiệm. Công ty Cổ phần Fecon (Công ty Fecon) đã được liên danh nhà thầu lựa chọn để tham gia vận hành trực tiếp thiết bị robot khoan ngầm TBM (tunnel boring machine).

Robot khoan ngầm TBM là một tổ hợp máy đào có khả năng khoan dưới lòng đất một cách an toàn và tạo ra vách tường của hầm dưới độ sâu 17m. Thiết bị đào ngầm robot TBM có tổng chiều dài 70m. Đầu máy khoan chính dài 12,5m, phần còn lại là buồng máy, buồng điều khiển và buồng cung cấp vữa xi măng. Robot có tổng trọng lượng khoảng 300 tấn và được sản xuất tại Nhật Bản.

Cận cảnh bên trong robot TBM đào đường ngầm xuyên lòng đất

TBM được hiểu như một máy khoan nằm ngang, gồm một ống thép dài nhiều kích cỡ, có đường kính 6,79m, đủ để chứa thiết bị máy móc và các công nhân ở bên trong đầu robot để vận hành. Đầu ống là khiên đào có gắn các mũi cắt và động cơ làm quay tròn để cắt đất. Trị giá robot TBM khoảng 4 triệu USD, được chuyển về Việt Nam vào đầu năm 2017.

Mỗi ngày, robot TBM sẽ khoan 12m đường hầm. Sau khi khoan được 1,2m, robot sẽ tạm dừng khoan để lắp đặt 6 tấm bê tông làm vách hầm rồi mới tiếp tục khoan. Robot với công nghệ TBM còn có sức công phá các chướng ngại vật cứng như bê-tông và có khả năng dò tìm bom mìn dưới lòng đất. Trong quá trình đào, đất đá được chuyển vào dây chuyền băng tải rồi guồng lên và nghiền xay thành bùn lỏng. Kế đến, bùn lỏng được đưa qua các hệ thống lọc để tách lấy nước và tái sử dụng cho mục đích thi công. Đất bùn khô sẽ tiếp tục được đưa ra khỏi công trường.

Ông Dương Hữu Hòa, Giám đốc Ban Quản lý Dự án Xây dựng tuyến đường sắt đô thị số 1 giới thiệu, khi robot vận hành dưới mặt đất, các kiến trúc nằm phía trên đoạn metro số 1 vẫn được bảo đảm an toàn. Đoạn đi ngầm của tuyến metro sẽ có 2 hai đường hầm song song từ ga Ba Son đi phía dưới đường Nguyễn Siêu.

Khi đến gần giao lộ Thái Văn Lung, 2 đường hầm này chuyển sang đi theo dạng so le với đường hầm phía trên và đường hầm phía dưới nhằm bảo đảm an toàn cho các công trình kiến trúc ở trên mặt đất. Các kỹ sư đã tính toán đến công trình nhà hát thành phố hơn 100 năm tuổi và không bị robot khoan ngầm bên dưới gây tác động. Ngoài việc giảm thiểu các rung chấn, không chiếm dụng mặt bằng trên đường, phương pháp khoan TBM ít gây ra bụi hoặc tiếng ồn.

Tương lai của những tuyến tàu điện ngầm

Thời gian dự kiến hoàn thành việc khoan tuyến metro ngầm từ ga Ba Son về ga nhà hát thành phố là 6 tháng. Sau đó, robot sẽ được tháo rời, đưa trở lại nhà máy Ba Son lắp ráp để khoan đường hầm thứ hai. Đến tháng 6-2018, cả 2 đường ngầm của tuyến metro số 1 sẽ hoàn thành.

Ông Phạm Việt Khoa, Chủ tịch Hội đồng Quản trị Công ty Cổ phần Fecon chia sẻ, để chuẩn bị cho máy khoan được đưa vào vận hành, từ tháng 2-2017, các chuyên gia, kỹ sư và công nhân Fecon đã tham gia vào quá trình hạ, lắp đặt máy TBM tại nhà ga Ba Son. Tuyến metro số 1 đoạn Bến Thành - Suối Tiên là tuyến metro đầu tiên ở Việt Nam tiến hành đào đường hầm ngầm bằng máy TBM. Đội ngũ Fecon gồm 17 chuyên gia nước ngoài, 5 kỹ sư và 25 công nhân Việt Nam sẽ tham gia vận hành máy khoan hầm TBM

Gói thầu của Fecon với Shimizu - Maeda nằm trong mục tiêu từng bước tiếp nhận công nghệ đào hầm tiên tiến trên thế giới bằng TBM. Gần 5 năm qua, Việt Nam là nước tiếp theo trong quá trình chuẩn bị nguồn lực tham gia thi công đào hầm tại tuyến metro. Từ năm 2012, Fecon đã bắt tay hợp tác với Học viện Công nghệ châu Á (AIT) để đào tạo thạc sĩ thực hành về địa kỹ thuật và công trình ngầm. Mỗi năm, 8 thạc sĩ được đào tạo và thực hành về công nghệ.

Lãnh đạo Công ty Fecon quyết tâm đóng góp cho sự phát triển bền vững hệ thống kết cấu hạ tầng của đất nước và đang từng bước góp phần tăng tỷ lệ nội địa hóa trong các dự án hạ tầng có yêu cầu kỹ thuật cao. Từ trước đến nay, các dự án có kỹ thuật cao đa phần đều dành cho các nhà thầu nước ngoài thực hiện.

Công ty Fecon sẽ cùng với các chuyên gia nước ngoài nhận chuyển giao kỹ thuật với công nghệ mới. Chỉ cần sau 1 đến 2 dự án, kỹ sư và công nhân của Fecon có thể chủ động vận hành và tạo ra các sản phẩm xây dựng với chất lượng quốc tế nhưng với giá thành nội địa.

Trước khi trở thành nhà thầu Việt Nam đầu tiên tham gia vận hành máy TBM tại dự án metro số 1 đoạn Bến Thành - Suối Tiên, Fecon từng tham gia vào dự án này với tư cách là đơn vị xử lý và gia cố nền đất yếu vào năm 2014. Song song với tuyến metro số 1 tại TP HCM, Fecon cũng tham gia công tác thí nghiệm nền móng cho dự án tuyến metro số 3 đoạn Nhổn - ga Hà Nội.

Thời gian tới, Fecon đặt mục tiêu sẽ chủ động đón đầu và tham gia vào các dự án metro tiếp theo tại 2 thành phố lớn là Hà Nội và TP HCM với tư cách là nhà thầu về thi công hầm ngầm đô thị tại Việt Nam.