"Quái vật lòng đất" hơn 10 triệu USD, hiện đại hàng đầu thế giới chính thức làm điều chưa từng có ở Hà Nội

Khởi công khoan hầm dự án Nhổn - ga Hà Nội bằng máy đào TBM

Sáng ngày 30/7/2024, Ban Quản lý đường sắt đô thị Hà Nội cùng với Tư vấn và các nhà thầu đã khởi công khoan hầm bằng máy đào TBM (Tunnel Boring Machine) cho Dự án đường sắt đô thị có đoạn đi ngầm đầu tiên ở Thủ đô là Nhổn - ga Hà Nội,

Việc khởi công được tổ chức tại tầng đáy nhà ga S9 - Kim Mã có sự tham dự của Chủ đầu tư là Ban Quản lý đường sắt đô thị Hà Nội và đại diện các Nhà tài trợ cùng tư vấn và các nhà thầu thực hiện dự án.

Ông Nguyễn Bá Sơn - Phó Trưởng ban Ban Quản lý đường sắt Hà Nội nhấn mạnh: "Việc khởi công khoan hầm bằng máy đào TBM hôm nay là một cột mốc quan trọng đối với đoạn tuyến ngầm của Dự án tuyến đường sắt đô thị thí điểm thành phố Hà Nội, đoạn Nhổn - ga Hà Nội, minh chứng cho sự quyết tâm và nỗ lực của tất cả các bên liên quan trong việc kiến tạo hệ thống giao thông công cộng Thủ đô hiện đại, an toàn và hiệu quả".

"Chúng tôi tin tưởng rằng, với sự hỗ trợ của các Nhà tài trợ, sự quan tâm chỉ đạo của Thành phố, của các cấp chính quyền, sự quyết tâm của Chủ đầu tư, tư vấn, các nhà thầu, cùng sự đồng lòng của người dân, dự án sẽ hoàn thành đảm bảo chất lượng và đem lại những giá trị thiết thực cho cộng đồng", ông Sơn nói thêm.

Tính đến thời điểm hiện tại, tiến độ thi công tổng thể gói thầu CP03 - Hầm và các ga ngầm của tuyến đường sắt đô thị số 3 đã đạt 43.4%, trong đó phần các ga ngầm đạt 49.4%, phần hầm đạt 39.4%.

Ông Nguyễn Quốc Bảo - Phó Tổng Giám đốc Công ty Cổ phần FECON - nhà thầu trực tiếp vận hành việc khoan hầm bằng TBM chia sẻ: "Công nghệ thi công hầm bằng máy TBM tại Metro số 3 Hà Nội là công nghệ tiên tiến hàng đầu thế giới. Với việc sử dụng dòng máy cân bằng áp lực (EPB) rất phù hợp với điều kiện địa chất có nhiều loại đất hỗn hợp và tuyến hầm chủ yếu đi trong lớp địa chất đất sét pha tại Hà Nội, phức tạp hơn so với loại đất sét bùn như dự án Metro Line 1 TP. Hồ Chí Minh".

"Dự án Metro Line 3 Hà Nội cũng thi công với chiều dài lớn hơn nhiều so với Metro Line 1 TP. Hồ Chí Minh, khoảng 4 km trên 1 hầm (bao gồm các đoạn trượt qua bản đáy của các ga ngầm), so với 768m cho 1 hầm như ở Metro Line 1 TP. Hồ Chí Minh", ông Bảo nói.

Trên mặt đất, Dự án đã thiết kế và lắp đặt xong hệ thống quan trắc địa kỹ thuật để đảm bảo việc quan trắc thường xuyên, theo dõi tình hình dịch chuyển và sụt lún của mặt đất. Dưới mặt đất, nhà thầu đã thiết lập hệ thống thoát nước trong giai đoạn máy TBM làm việc.

Song song với quá trình thi công tuyến hầm bằng TBM, các hạng mục thi công khác của đoạn tuyến ngầm (dốc hạ ngầm, các ga ngầm, gara và đường chuyển làn) vẫn tiếp tục triển khai song song theo đúng kế hoạch.

Đơn vị thi công cũng đã sản xuất đủ số lượng tấm vỏ hầm dự trữ (832 vòng) cũng như vận chuyển đủ số lượng tấm vỏ hầm về công trường (48 vòng), lắp đặt các thiết bị quan trắc trên đường và tại các nhà bị ảnh hưởng, phê duyệt các hồ sơ biện pháp, kế hoạch liên quan. 

Việc thi công khoan hầm sẽ được tiến hành với sự cẩn trọng và giám sát nghiêm ngặt để đảm bảo an toàn cho các công trình hiện hữu và đảm bảo chất lượng cho công trình đang thi công. 

Dự kiến, đoạn tuyến đi ngầm sẽ hoàn thành vào năm 2027, sau đó, toàn bộ tuyến đường sắt đô thị số 3, đoạn Nhổn - ga Hà Nội sẽ được đưa vào vận hành, góp phần thay đổi diện mạo giao thông đô thị của Thủ đô, kết nối thuận tiện các khu vực và thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội.

Lai lịch của 2 máy đào hầm TBM ở Hà Nội

Bộ đôi máy TBM mang tên “Thần tốc" và Táo bạo" được thiết kế riêng cho dự án tuyến đường sắt đô thị số 3, đoạn Nhổn - Ga Hà Nội. Máy được sản xuất bởi hãng Herrenkecht (CHLB Đức), có chiều dài hơn 100m, nặng khoảng 850 tấn. Theo MRB Hà Nội, mỗi robot TBM đào hầm có giá trên thị trường thế giới từ 10 - 15 triệu USD. 

Dự án sẽ bắt đầu khoan máy TBM1 "Thần tốc" từ Ga S9 - Kim Mã tại độ sâu 17.8m. Khi máy đào TBM1 khoan được khoảng 200m thì máy TBM2 - "Táo bạo" sẽ bắt đầu quá trình khoan hầm. Hoàn thành khởi chạy cho 240m đầu tiên, các máy khoan hầm sẽ tăng tốc đến tốc độ tiêu chuẩn khoảng 10m/ngày để tiếp cận các ga tiếp theo. 

Theo kế hoạch, tổng thời gian từ khi bắt đầu khoan máy TBM đầu tiên cho đến khi kết thúc máy TBM số 2 là 16 tháng. Sau khi kết thúc khoan tại ga S12, các máy TBM sẽ được tháo dỡ tại ga này, hệ thống thiết bị phụ trợ sẽ được kéo về và tháo dỡ tại Ga S9 - Kim Mã. Tổng số nhân sự cho công tác thi công là hơn 150 người. Trong đó những công tác chính như vận hành máy TBM, vận hành cánh tay robot lắp vỏ hầm, thay đầu cắt.

Máy TBM vận hành theo một chu trình khép kín, đào với tốc độ lớn nhất là 60mm/phút, trong quá trình đào máy sẽ phun ra trước đầu cắt chất điều hòa đất hay còn gọi là FOAM giúp làm mềm đất, chống bó và hỗ trợ duy trì cân bằng áp lực đầu gương đào. 

Cùng lúc đó thì phía đuôi máy sẽ phun ra chất mỡ quét lên bề mặt ngoài vỏ hầm, giúp bảo vệ bộ phận chổi quét đuôi máy, ngăn nước chảy ngược vào trong máy và làm kín kít các điểm nối bề ngoài vỏ hầm. Đuôi máy cũng bơm dung dịch vữa chèn lấp khe giữa vỏ hầm và đất đảm bảo ngăn ngừa sụt lún trong quá trính thi công.

Sau khi đào xong, robot sẽ thực hiện lắp vỏ hầm ngay phía sau đuôi máy với cánh tay robot hiện đại, thời gian lắp vỏ hầm sẽ khoảng 30 đến 35 phút cho một đốt hầm gồm 6 miếng. Chu trình đào và lắp vỏ hầm diễn ra liên tục không ngừng. 

Dự án sử dụng máy TBM khoan xuyên cắt qua tường vây và qua khối đất đã gia cố. TBM hoạt động trên nguyên lý cân bằng áp lực đất. Phía sau khiên đào được bố trí một vách ngăn kín. 

Đất từ khiên đào sẽ rơi vào khoang kín và tạo ra sự cân bằng áp lực giữa đất đào và đất chưa đào, làm cho gương đào ổn định và không sạt lở. Áp lực của đất trong khoang cân bằng được theo dõi bởi các thiết bị đặc biệt đặt trực tiếp trong thân máy.

Dưới đáy hầm, dự án chuẩn bị sẵn hệ thống ray trượt, có vai trò đỡ TBM và trượt ngang TBM từ vị trí lắp đặt vào vị trí khoan, hỗ trợ việc di chuyển TBM trong không gian hẹp.