Huy động máy đào hầm TBM nặng 4.000 tấn, dài gần 1,5 sân bóng đá để đào hầm xuyên sông, mở đường cho dự án tàu cao tốc 350km/h
Linghang không đơn thuần là một cỗ máy đào hầm. Nó đang tạo ra một hệ thống hạ tầng có khả năng định hình lại mạng lưới logistics của khu vực hơn 200 triệu dân, đồng thời phục vụ một trong những vùng kinh tế đóng góp tỷ trọng lớn nhất vào GDP của Trung Quốc.
Ở độ sâu 89 mét dưới lòng sông Dương Tử, một cỗ máy đào hầm khổng lồ (TBM) có kích thước tương đương tòa nhà 5 tầng đang từng mét tiến xuyên qua các lớp đá và trầm tích để mở đường cho những đoàn tàu cao tốc.
Mang tên Linghang, đây là máy đào hầm đường sắt cao tốc lớn nhất do Trung Quốc tự phát triển. Cỗ máy dài 148 mét, nặng khoảng 4.000 tấn, được trang bị hệ thống đào hầm thông minh cùng công nghệ chống thấm áp lực cao nhằm vận hành trong những điều kiện khắc nghiệt nhất.
Linghang đã thi công đường hầm Chongming - Taicang, đoạn hầm dài 14 km thuộc tuyến đường sắt cao tốc Thượng Hải - Trùng Khánh - Thành Đô.
Thành tích ấn tượng nhất của Linghang đã được thiết lập ngay trong quá trình thi công. Theo CGTN, cỗ máy này đã hoàn thành 11,18 km đào hầm liên tục dưới nước, thiết lập kỷ lục thế giới đối với các máy đào hầm đường kính lớn thuộc nhóm 15 mét.
Việc đào liên tục hơn 11 km dưới lòng một trong những con sông hùng mạnh nhất thế giới, trong điều kiện áp lực nước cực lớn và địa chất vô cùng phức tạp, thể hiện trình độ kỹ thuật mà rất ít quốc gia có thể đạt được.
Khi công trình hoàn thành, các đoàn tàu cao tốc sẽ chạy với vận tốc 350 km/h bên dưới sông Dương Tử mà hành khách gần như không nhận ra mình đang di chuyển dưới mặt nước.
Để hình dung quy mô của dự án, có thể so sánh Linghang với những công trình quen thuộc.
Chiều dài 148 mét của cỗ máy tương đương gần 1,5 sân bóng đá, trong khi trọng lượng 4.000 tấn của nó tương đương hơn 2.600 chiếc ô tô cỡ nhỏ cộng lại. Đĩa cắt ở đầu máy đào có đường kính 15 mét, đủ lớn để tạo ra một đường hầm hình tròn có thể bố trí hai đường ray tàu cao tốc song song bên trong.
Linghang vận hành ở độ sâu 89 mét dưới mặt sông, nơi áp lực nước tác động lên kết cấu máy tương đương gần 9 lần áp suất khí quyển. Để chịu được điều kiện khắc nghiệt này, máy được trang bị hệ thống làm kín áp suất cao, ngăn nước xâm nhập trong suốt quá trình đào hầm cũng như lắp đặt các đốt bê tông tạo thành thành hầm.
Mỗi mét đường hầm được đào xong đều được gia cố và bịt kín ngay lập tức, giúp công trình luôn khô ráo dù nằm dưới một trong những dòng sông lớn nhất thế giới.
Việc đào xuyên dưới sông Dương Tử không chỉ dựa vào sức mạnh cơ học. Linghang được tích hợp nền tảng điều khiển thông minh với công nghệ Digital Twin (bản sao số) mô phỏng toàn bộ quá trình thi công theo thời gian thực.
Hệ thống này tái hiện liên tục các điều kiện địa chất, áp lực nước và trạng thái vận hành của máy đào trong môi trường ảo, cho phép các kỹ sư phát hiện sớm rủi ro và điều chỉnh thông số từ xa trước khi sự cố xảy ra.
Bên cạnh đó, hệ thống cảnh báo sớm theo thời gian thực giúp máy đào di chuyển an toàn qua các khu vực rủi ro cao, bao gồm luồng hàng hải chính của sông Dương Tử - nơi giao thông đường thủy không thể bị gián đoạn - cũng như các vùng sinh thái nhạy cảm, nơi rung động quá mức có thể gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái sông.
Chưa hết, dự án phải đối mặt với hàng loạt khó khăn kỹ thuật. Đó là bề rộng khổng lồ của sông Dương Tử, các tầng địa chất thay đổi nhanh chóng từ đất sét mềm sang đá cứng chỉ trong những khoảng cách ngắn, cùng yêu cầu duy trì độ chính xác ở cấp độ milimét cho toàn bộ tuyến hầm dài 14 km.
Trong suốt đoạn thi công này, máy đào gần như không gặp gián đoạn đáng kể, duy trì tốc độ đào ổn định dưới áp suất cực lớn, nhiệt độ cao bên trong thiết bị và yêu cầu phối hợp hoàn hảo giữa đầu cắt, hệ thống vận chuyển đất đá cùng quy trình lắp đặt các vòng bê tông lót hầm.
Thành tích của Linghang đã vượt qua những kỷ lục trước đây được thiết lập bởi các dự án tại châu Âu và Nhật Bản, nơi các máy đào có đường kính tương đương hoạt động trong điều kiện ít khắc nghiệt hơn.
Đặc biệt, việc đào liên tục đồng nghĩa với việc cỗ máy không cần dừng lại để bảo dưỡng định kỳ trong suốt đoạn hầm kỷ lục. Điều này đòi hỏi mọi hệ thống quan trọng đều phải có cơ chế dự phòng, đồng thời các đội ngũ kỹ sư phải làm việc theo ca ngay bên trong máy đào.
Không gian bên trong Linghang vận hành như một nhà máy di động thu nhỏ, bao gồm khu xưởng kỹ thuật, kho vật tư và các trung tâm điều khiển, cho phép hoạt động thi công diễn ra liên tục 24/7.
Theo truyền thông địa phương, đường hầm Chongming - Taicang là một trong những hạng mục quan trọng nhất của tuyến đường sắt cao tốc Thượng Hải - Trùng Khánh - Thành Đô, được xem là một trong những tuyến chiến lược của mạng lưới đường sắt quốc gia Trung Quốc.
Đối với hành khách, hành trình băng qua đoạn hầm ngầm dài 14 km dưới lòng sông sẽ chỉ mất chưa đầy 3 phút.
Dự án cũng là một phần trong chiến lược liên kết vùng của khu vực Đồng bằng sông Dương Tử, kết nối Thượng Hải với các khu vực nội địa bằng năng lực vận tải và tốc độ mà các tuyến đường bộ hay cầu vượt khó có thể sánh được.
