NhatDuy
Intern Writer
Trong thế giới vi mô, muon là hạt cơ bản có thể xuyên qua đá và kim loại. Nhờ đặc tính này, Tập đoàn Tàu điện ngầm Thâm Quyến đã phát triển công nghệ chụp ảnh muon như “mắt X-quang” cho các đường hầm. Công nghệ cung cấp hình ảnh cắt lớp theo thời gian thực, được coi là bước đột phá đầu tiên trong ngành đường sắt toàn cầu.
Hiện công nghệ đã áp dụng cho tuyến metro số 15, 16, 22, tuyến liên tỉnh Thâm Quyến-Huệ Châu và Quảng Châu-Thâm Quyến-Đông Quan. Tổng cộng 4.190 mét đường hầm đã hoàn thành, phát hiện và xử lý chính xác 57 khu vực nền đất yếu. Đây là giải pháp giúp thăm dò không gian ngầm và ngăn ngừa rủi ro khi xây dựng đường ray.
Theo Giám đốc Trung tâm Công nghệ Kỹ thuật của Tập đoàn, chụp ảnh muon vượt trội hơn radar điện từ hay khoan thủ công nhờ khả năng xuyên thấu mạnh, phát hiện từ xa, không cần tín hiệu chủ động, không bị nhiễu địa chất và giám sát liên tục không phá hủy. Công nghệ này giống như “đầu dò địa chất tự nhiên”, xác định được các khu vực thiếu mật độ trong cấu trúc ngầm.
Đầu năm 2024, tuyến metro số 16 gặp khó do địa tầng dày 20 mét và hệ thống ống ngầm phức tạp. Phương pháp khoan truyền thống không hiệu quả, nên công nghệ muon được thử nghiệm. Sau nhiều lần thiết kế và thí nghiệm, nhóm nghiên cứu phát triển thành công thiết bị muon đầu tiên cho xây dựng đường hầm chỉ trong 6 tháng.
Tháng 10 cùng năm, máy ảnh muon triển khai trên tuyến Thâm Quyến-Huệ Châu, dựa vào bản đồ mật độ 3D đã phát hiện một cấu trúc lỏng lẻo. Khi khoan kiểm chứng, một khoang rỗng đường kính 4 mét được phát hiện, chứng minh độ chính xác của công nghệ.
Đại diện Tập đoàn Tàu điện ngầm Thâm Quyến cho biết, công nghệ có thể triển khai một lần nhưng giám sát dài hạn, tiết kiệm chi phí, giảm gián đoạn hạ tầng. Nó tạo bản đồ cấu trúc 3D, rút ngắn thời gian phản hồi nhờ tính năng đảo ngược tự động. Ngoài đường sắt ngầm, công nghệ còn ứng dụng trong cảnh báo sập đường, giám sát cầu, an toàn công trình ngầm và dự đoán địa chất khiên chắn. Đây được coi như “lá chắn vô hình” bảo vệ giao thông đường sắt ngầm và hạ tầng đô thị trong tương lai.
(Theo SOHU)
Hiện công nghệ đã áp dụng cho tuyến metro số 15, 16, 22, tuyến liên tỉnh Thâm Quyến-Huệ Châu và Quảng Châu-Thâm Quyến-Đông Quan. Tổng cộng 4.190 mét đường hầm đã hoàn thành, phát hiện và xử lý chính xác 57 khu vực nền đất yếu. Đây là giải pháp giúp thăm dò không gian ngầm và ngăn ngừa rủi ro khi xây dựng đường ray.
Nghiên cứu, thử nghiệm và độ chính xác của công nghệ
Dự án giám sát hình ảnh muon thời gian thực khởi động từ tháng 3 năm 2024, hợp tác giữa Tập đoàn Tàu điện ngầm Thâm Quyến, Đại học Điện lực Hoa Bắc và Viện Nghiên cứu Thâm Quyến thuộc Đại học Bách khoa Tây Bắc. Trong 18 tháng, nhóm nghiên cứu đã vượt qua các thách thức về môi trường phát hiện muon, xử lý dữ liệu, thuật toán hình ảnh và xác minh kỹ thuật.
Theo Giám đốc Trung tâm Công nghệ Kỹ thuật của Tập đoàn, chụp ảnh muon vượt trội hơn radar điện từ hay khoan thủ công nhờ khả năng xuyên thấu mạnh, phát hiện từ xa, không cần tín hiệu chủ động, không bị nhiễu địa chất và giám sát liên tục không phá hủy. Công nghệ này giống như “đầu dò địa chất tự nhiên”, xác định được các khu vực thiếu mật độ trong cấu trúc ngầm.
Đầu năm 2024, tuyến metro số 16 gặp khó do địa tầng dày 20 mét và hệ thống ống ngầm phức tạp. Phương pháp khoan truyền thống không hiệu quả, nên công nghệ muon được thử nghiệm. Sau nhiều lần thiết kế và thí nghiệm, nhóm nghiên cứu phát triển thành công thiết bị muon đầu tiên cho xây dựng đường hầm chỉ trong 6 tháng.
Tháng 10 cùng năm, máy ảnh muon triển khai trên tuyến Thâm Quyến-Huệ Châu, dựa vào bản đồ mật độ 3D đã phát hiện một cấu trúc lỏng lẻo. Khi khoan kiểm chứng, một khoang rỗng đường kính 4 mét được phát hiện, chứng minh độ chính xác của công nghệ.
Tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong tương lai
Hiện công nghệ muon đã triển khai tại nhiều tuyến khác, như Quảng Châu-Thâm Quyến-Đông Quan và nhánh Dapeng của tuyến Thâm Quyến-Huệ Châu. Thiết bị đặt sau đầu cắt máy chắn, quét mặt đất theo đường chéo phía trên đường hầm, phát hiện 17 khu vực lỏng lẻo và kiểm tra hiệu quả bơm vữa. Công nghệ còn hỗ trợ hai chiến dịch cứu hộ thoát nước tốc độ cao, nhanh chóng tìm ra kênh rò rỉ và nguồn sụt lún ở vùng karst.
Đại diện Tập đoàn Tàu điện ngầm Thâm Quyến cho biết, công nghệ có thể triển khai một lần nhưng giám sát dài hạn, tiết kiệm chi phí, giảm gián đoạn hạ tầng. Nó tạo bản đồ cấu trúc 3D, rút ngắn thời gian phản hồi nhờ tính năng đảo ngược tự động. Ngoài đường sắt ngầm, công nghệ còn ứng dụng trong cảnh báo sập đường, giám sát cầu, an toàn công trình ngầm và dự đoán địa chất khiên chắn. Đây được coi như “lá chắn vô hình” bảo vệ giao thông đường sắt ngầm và hạ tầng đô thị trong tương lai.
(Theo SOHU)
