Phát hiện 18 khối bê tông nặng 60.000 tấn, dài gần bằng hai sân bóng đá được Trung Quốc 'đánh chìm' xuống đáy biển

Không đào xuyên qua lòng đất dưới đáy biển, Trung Quốc lựa chọn một phương án đặc biệt: Đúc sẵn những cấu kiện khổng lồ trên đất liền, đưa chúng nổi trên mặt nước, kéo ra giữa vịnh rồi lần lượt "đánh chìm" xuống đáy biển.

Đó là cách đường hầm dưới biển vịnh Đại Liên được xây dựng.

Công trình nằm tại thành phố Đại Liên, tỉnh Liêu Ninh, là đường hầm ống dìm lớn đầu tiên ở miền Bắc Trung Quốc. Phần đường hầm dưới biển dài 3.035 mét, gồm 18 cấu kiện bê tông, mỗi cấu kiện dài 180 mét và nặng khoảng 60.000 tấn.

Toàn bộ đường hầm dài khoảng 5,1 km, gồm 6 làn xe, tốc độ thiết kế 60 km/h. Công trình đã tạo thêm tuyến giao thông trực tiếp nối hai bờ phía Bắc và phía Nam vịnh Đại Liên.

18 cấu kiện khổng lồ được lắp đặt trong 20 tháng

Điểm đáng chú ý nhất không chỉ nằm ở kích thước mà còn ở tốc độ thi công.

Ngày 5/8/2022, nhà thầu China Communications Construction Company (CCCC) hoàn tất việc lắp đặt cấu kiện E18, cuối cùng trong số 18 cấu kiện ống dìm.

Theo CCCC, toàn bộ 18 cấu kiện bê tông khổng lồ này đã được lắp đặt chính xác trong 20 tháng, lập kỷ lục về tốc độ thi công đường hầm ống dìm vượt biển theo công bố của doanh nghiệp.

Mỗi cấu kiện có kích thước khoảng 180 mét dài, 33,4 mét rộng và 9,7 mét cao, nặng khoảng 60.000 tấn. CCCC cho biết trọng lượng này tương đương lượng choán nước của một tàu sân bay cỡ trung.

Để hình dung quy mô, mỗi cấu kiện dài gần bằng hai sân bóng đá nối tiếp nhau, nhưng lại phải được đưa xuống đáy biển và ghép nối với độ chính xác rất cao.

Không cần cần cẩu 60.000 tấn: Lực nổi là chìa khóa

Với những khối kết cấu khổng lồ như vậy, việc sử dụng cần cẩu để nâng từng cấu kiện xuống đáy biển là điều không khả thi. Thay vào đó, các cấu kiện được thiết kế rỗng để có thể nổi trên mặt nước trong quá trình vận chuyển.

Sau khi hoàn thiện trên đất liền, cấu kiện được bịt kín, sử dụng lực nổi để đưa ra biển rồi kéo đến vị trí lắp đặt. Tại đây, hệ thống dằn nước được điều khiển để thay đổi độ nổi, giúp cấu kiện từ từ chìm xuống rãnh đã được chuẩn bị sẵn dưới đáy vịnh.

Trong quá trình này, tàu kéo, hệ thống neo, dây cáp và thiết bị định vị phải phối hợp để kiểm soát hướng và vị trí của cấu kiện. Khi đã nằm đúng vị trí, cấu kiện được kết nối với phần đã lắp đặt trước đó.

Nói cách khác, những gì trông giống những con tàu khổng lồ trên mặt nước trong giai đoạn thi công cuối cùng trở thành một phần của đáy biển.

Việc đưa cấu kiện xuống biển đã khó, nhưng đưa nó đúng vị trí còn khó hơn. Gió, dòng chảy, điều kiện mặt nước, không gian hoạt động của tàu và vị trí của những cấu kiện đã lắp đặt đều có thể ảnh hưởng đến quá trình nhấn chìm.

Cấu kiện E18 là trường hợp đặc biệt khó khăn. Đây là cấu kiện cuối cùng và phải được lắp vào khu vực nối với phần còn lại của đường hầm.

Đội ngũ thi công phải nhiều lần điều chỉnh phương án bố trí hệ thống neo để phù hợp với điều kiện thực tế, bảo đảm cấu kiện được đưa xuống đúng hướng và đúng vị trí.

Điều quan trọng không chỉ là đưa được 60.000 tấn bê tông xuống đáy biển. Cấu kiện phải căn chỉnh chính xác để bảo đảm tính liên tục của toàn bộ đường hầm và khả năng chống thấm tại các mối nối.

Đường hầm còn phải uốn cong dưới đáy biển

Bài toán càng phức tạp khi tuyến đường hầm không hoàn toàn thẳng.

Theo CCCC, đoạn cong của phần ống dìm có bán kính 1.050 mét, được công ty mô tả là đoạn cong có bán kính nhỏ nhất và độ cong lớn nhất trong các đường hầm ống dìm của Trung Quốc vào thời điểm đó.

Điều này đòi hỏi từng cấu kiện phải được định vị theo đúng hình học của tuyến đường. Với một công trình dài hàng kilomet, những sai số nhỏ ở từng cấu kiện có thể tích tụ thành vấn đề lớn khi toàn bộ tuyến tiến đến mối nối cuối cùng.

Chưa hết, một trong những thành tựu kỹ thuật đáng chú ý nhất nằm ở mối nối cuối cùng.

CCCC cho biết dự án áp dụng phương pháp kích ống phân đoạn để hoàn thiện mối nối cuối. Đây là lần đầu phương pháp này được áp dụng cho mối nối cuối của đường hầm ống dìm tại Trung Quốc, theo doanh nghiệp. Độ chính xác lắp đặt được kiểm soát trong phạm vi 3 mm.

CCCC cho biết dự án đã có 197 đơn đăng ký bằng sáng chế, trong đó có 77 bằng sáng chế phát minh.