Thế Việt
Writer
Chiều 3/2/2025, Ban Quản lý đường sắt đô thị Hà Nội, Tư vấn và các nhà thầu, trong đó có nhà thầu phụ FECON, đã chính thức khởi công khoan hầm bằng máy đào hầm TBM (Tunnel Boring Machine) thứ hai mang tên "Táo Bạo" cho đoạn tuyến ngầm của Dự án tuyến đường sắt đô thị thí điểm thành phố Hà Nội, đoạn Nhổn - ga Hà Nội. Cỗ máy này, cùng với "người anh em" TBM thứ nhất, là những "quái vật" công nghệ cao, được thiết kế riêng cho dự án và hứa hẹn mang đến những đột phá trong thi công hầm ngầm tại Việt Nam.
Thiết kế "khủng" và công nghệ hàng đầu
Bộ đôi máy TBM được sản xuất bởi hãng Herrenknecht (Đức), nổi tiếng với các thiết bị khoan hầm tiên tiến hàng đầu thế giới. Mỗi máy TBM có chiều dài hơn 100m, nặng khoảng 850 tấn, bao gồm khoảng 80.000 bộ phận riêng lẻ, trong đó 30% là các đơn vị chế tạo sẵn và lắp ráp phức tạp.
Máy TBM được thiết kế để hoạt động trong nhiều điều kiện địa chất đa dạng, từ đất mềm, dễ vỡ đến đất có nước ngầm, thậm chí là đường hầm chạy bên dưới cửa sông.
Đầu cắt: "Trái tim" của cỗ máy TBM
Phần quan trọng nhất của mỗi máy TBM là đầu cắt, hay còn gọi là bánh xe cắt. Bộ phận này được trang bị các công cụ đặc biệt để đào, nghiền nát đất đá và loại bỏ chúng ra phía sau. Đầu cắt có thể được điều chỉnh để phù hợp với từng loại địa chất cụ thể trong mỗi dự án.
Ví dụ, đầu cắt TBM khiên đôi trong dự án Đường hầm Follo Line tại Na Uy có lực đẩy hàng nghìn tấn để khai thác hiệu quả trong điều kiện địa chất phức tạp. Các chi tiết của đầu cắt này được sản xuất bởi Dillinger, một tập đoàn luyện kim lớn của Châu Âu, sử dụng các tấm thép đặc biệt có tỷ lệ chiều rộng và độ dày tối ưu.
Lực khoan mạnh mẽ và hệ thống truyền động phức tạp
Kích thước của khối truyền động trong máy TBM phụ thuộc vào mô-men xoắn và lực đẩy cần thiết. Bộ truyền động và hộp số là một bộ phận được lắp ráp trước, chiếm phần lớn và nặng nhất của mỗi máy.
Đặc trưng của hộp số máy Herrenknecht là vỏ máy đơn khối, đảm bảo độ ổn định tối đa cho khối truyền động. Nhiều động cơ riêng lẻ, được bó trong ổ trục chính, tạo ra mô-men xoắn cho đầu cắt. Kỷ lục hiện tại thuộc về máy TBM sử dụng 48 động cơ riêng lẻ cho ổ trục chính, được sử dụng trong dự án xây dựng đường hầm ba làn xe trên xa lộ thành phố M30 ở Madrid.
Đầu cắt của máy TBM này được truyền động bằng mô-men xoắn 96.000 kNm. Tuy nhiên, kỷ lục này đã bị phá bởi một máy TBM có đường kính đào gần 16m, hiện đang được sử dụng để thi công đường hầm Santa Lucia trong dự án nâng cấp xa lộ giữa Florence và Bologna. Bộ truyền động đầu cắt của máy này là hộp số lớn nhất do Herrenknecht cung cấp.
Để bảo vệ công nghệ phức tạp bên trong, tất cả các vỏ hộp số và bộ truyền động đều được chế tạo tại Schwanau (Đức), nơi chuyên sản xuất máy khoan hầm của Herrenknecht.
Vật liệu thép đặc biệt: Yếu tố then chốt cho độ bền
Theo Stephan Göggel, giám đốc sản xuất tại Herrenknecht, Dillinger cung cấp các tấm thép nặng cần thiết cho dự án trong vòng 8-10 tuần, một thời gian rất nhanh. Khoảng 80% vật liệu là thép chất lượng S355J2+N.
Thép S355J2+N là loại thép kết cấu có tính chống thấm thấp, độ bền kéo cao, dễ dàng hàn với các loại thép hàn khác. Với khả năng kháng ăn mòn tốt, loại thép này thích hợp cho việc hoạt động trong môi trường khắc nghiệt và điều kiện thời tiết biến đổi.
Ngoài các thử nghiệm siêu âm thông thường, các thử nghiệm siêu âm loại S3E3 được thực hiện để đảm bảo các tấm thép không có tạp chất. Tất cả các đường cắt theo đường viền đều được sản xuất tại nhà máy ở Schwanau, các bộ phận riêng lẻ được lắp ráp, hàn, thiết kế và lắp ráp trước thành một vỏ hộp số hoàn chỉnh.
Máy đào hầm TBM "Táo Bạo" là một minh chứng cho sự phát triển vượt bậc của công nghệ xây dựng hầm ngầm. Với thiết kế "khủng", lực khoan mạnh mẽ và vật liệu đặc biệt, cỗ máy này hứa hẹn sẽ góp phần quan trọng vào việc hoàn thành tuyến đường sắt đô thị Nhổn - ga Hà Nội, mang lại lợi ích to lớn cho giao thông thủ đô.
Thiết kế "khủng" và công nghệ hàng đầu
Bộ đôi máy TBM được sản xuất bởi hãng Herrenknecht (Đức), nổi tiếng với các thiết bị khoan hầm tiên tiến hàng đầu thế giới. Mỗi máy TBM có chiều dài hơn 100m, nặng khoảng 850 tấn, bao gồm khoảng 80.000 bộ phận riêng lẻ, trong đó 30% là các đơn vị chế tạo sẵn và lắp ráp phức tạp.
Máy TBM được thiết kế để hoạt động trong nhiều điều kiện địa chất đa dạng, từ đất mềm, dễ vỡ đến đất có nước ngầm, thậm chí là đường hầm chạy bên dưới cửa sông.
Đầu cắt: "Trái tim" của cỗ máy TBM
Phần quan trọng nhất của mỗi máy TBM là đầu cắt, hay còn gọi là bánh xe cắt. Bộ phận này được trang bị các công cụ đặc biệt để đào, nghiền nát đất đá và loại bỏ chúng ra phía sau. Đầu cắt có thể được điều chỉnh để phù hợp với từng loại địa chất cụ thể trong mỗi dự án.
Ví dụ, đầu cắt TBM khiên đôi trong dự án Đường hầm Follo Line tại Na Uy có lực đẩy hàng nghìn tấn để khai thác hiệu quả trong điều kiện địa chất phức tạp. Các chi tiết của đầu cắt này được sản xuất bởi Dillinger, một tập đoàn luyện kim lớn của Châu Âu, sử dụng các tấm thép đặc biệt có tỷ lệ chiều rộng và độ dày tối ưu.
Lực khoan mạnh mẽ và hệ thống truyền động phức tạp
Kích thước của khối truyền động trong máy TBM phụ thuộc vào mô-men xoắn và lực đẩy cần thiết. Bộ truyền động và hộp số là một bộ phận được lắp ráp trước, chiếm phần lớn và nặng nhất của mỗi máy.
Đặc trưng của hộp số máy Herrenknecht là vỏ máy đơn khối, đảm bảo độ ổn định tối đa cho khối truyền động. Nhiều động cơ riêng lẻ, được bó trong ổ trục chính, tạo ra mô-men xoắn cho đầu cắt. Kỷ lục hiện tại thuộc về máy TBM sử dụng 48 động cơ riêng lẻ cho ổ trục chính, được sử dụng trong dự án xây dựng đường hầm ba làn xe trên xa lộ thành phố M30 ở Madrid.
Đầu cắt của máy TBM này được truyền động bằng mô-men xoắn 96.000 kNm. Tuy nhiên, kỷ lục này đã bị phá bởi một máy TBM có đường kính đào gần 16m, hiện đang được sử dụng để thi công đường hầm Santa Lucia trong dự án nâng cấp xa lộ giữa Florence và Bologna. Bộ truyền động đầu cắt của máy này là hộp số lớn nhất do Herrenknecht cung cấp.
Để bảo vệ công nghệ phức tạp bên trong, tất cả các vỏ hộp số và bộ truyền động đều được chế tạo tại Schwanau (Đức), nơi chuyên sản xuất máy khoan hầm của Herrenknecht.
Vật liệu thép đặc biệt: Yếu tố then chốt cho độ bền
Theo Stephan Göggel, giám đốc sản xuất tại Herrenknecht, Dillinger cung cấp các tấm thép nặng cần thiết cho dự án trong vòng 8-10 tuần, một thời gian rất nhanh. Khoảng 80% vật liệu là thép chất lượng S355J2+N.
Thép S355J2+N là loại thép kết cấu có tính chống thấm thấp, độ bền kéo cao, dễ dàng hàn với các loại thép hàn khác. Với khả năng kháng ăn mòn tốt, loại thép này thích hợp cho việc hoạt động trong môi trường khắc nghiệt và điều kiện thời tiết biến đổi.
Ngoài các thử nghiệm siêu âm thông thường, các thử nghiệm siêu âm loại S3E3 được thực hiện để đảm bảo các tấm thép không có tạp chất. Tất cả các đường cắt theo đường viền đều được sản xuất tại nhà máy ở Schwanau, các bộ phận riêng lẻ được lắp ráp, hàn, thiết kế và lắp ráp trước thành một vỏ hộp số hoàn chỉnh.
Máy đào hầm TBM "Táo Bạo" là một minh chứng cho sự phát triển vượt bậc của công nghệ xây dựng hầm ngầm. Với thiết kế "khủng", lực khoan mạnh mẽ và vật liệu đặc biệt, cỗ máy này hứa hẹn sẽ góp phần quan trọng vào việc hoàn thành tuyến đường sắt đô thị Nhổn - ga Hà Nội, mang lại lợi ích to lớn cho giao thông thủ đô.
