 |
| Máy khoan hầm khổng lồ TBM Bertha có đầu khoan đường kính 17,5m |
Người Mỹ đã phải đặt sản xuất máy TBM-Bertha tại Nhật Bản theo thông số kỹ thuật tương thích với địa chất dưới lòng đất Seattle từ một năm trước .
Thành phố Seattle đã lựa chọn hàng chục giải pháp để thay một con đường trên cao dài gần 3 km, nhưng ở đầu cuối chọn mua máy TBM-Bertha, để đào một đường hầm dưới TT thành phố. Đường hầm này sẽ cấu trúc hai tầng, với bốn làn đường cao tốc. Ở hai bên có đường công vụ, ống kỹ thuật và lối khẩn cấp thoát hiểm cho người .
Hầm ở độ sâu 61 mét. Độ sâu này tránh được rắc rối bởi rừng cột chân móng nhà, rừng dây cáp ngầm, ống nước, cống ngầm, ống hơi đốt …khác nào ‘thiên la địa võng” của 160 tòa nhà cao tầng trên mặt đất.
Toàn bộ thiết bị khoan TBM-Bertha có dạng hình tròn trụ khổng lồ, chia thành 41 phần được luân chuyển từ Nhật Bản tới. Nó được đặt theo phương nằm ngang .
TBM-Bertha dài 99,3 m, đường kính 17,5 m, nặng 7.000 tấn, trong đó có 6.350 tấn thép và máy móc .
Toàn mạng lưới hệ thống được hạ xuống “ ga ” bắt đầu sát cửa hầm, sâu gần 25 mét, nhờ tám tầng giàn giáo “ âm ”. Bề ngang “ ga ” của hầm này cũng phải rộng 24,3 m .
TBM-Bertha lắp 260 răng, vấu cắt, hướng về phía “ gương hầm ” ( tiết diện hầm ). Lưỡi của máy có dạng bánh xe lớn, những vấu cứng đúc bằng kim loại tổng hợp, lắp đa chiều, hoàn toàn có thể nghiền, bào đá cứng .
Khi máy khoan xoay lưỡi, tiến vào sâu đến đâu, đất đá được “ gọt ” thành mặt phẳng ( gương hầm ) đến đấy, theo đường kính 17,5 m .
Cho dù máy gặp đá cứng hoặc đất nhão, những thiết bị đều có giải pháp giải quyết và xử lý, nghiền nát vụn, đưa ra ngoài .
Việc dóng hướng được triển khai bằng xác định vệ tinh và tia laser cực đúng chuẩn .
TBM có công suất xoay và nâng 25.000 mã lực (18.600 kW), toàn bộ TBM di chuyển tốc độ khoảng 10m mỗi ngày.
Phần lớn máy quản lý và vận hành tự động hóa, nhưng vẫn cần 25 người để điều khiển và tinh chỉnh .
 |
| Mô hình đường hầm trong tương lai, dưới thành phố Seattle |
Theo sau lưỡi khoan, cắt là một tổng hợp điện-cơ, truyền động lực cho đầu khoan .
Sau lưỡi cắt khổng lồ là ống bùn. Nó chở bùn nhão và đất đá ra phía sau bằng guồng và băng chuyền, bản rộng tới 1 m. Khoảng 850.000 mét khối đất đá phải được chuyển ra ngoài qua mạng lưới hệ thống này .
Hàng ngàn mét dây cáp, ống dẫn hơi, hóa chất và cả nước được đưa vào để cấp điện, cấp hơi, làm mát máy móc và trộn dung dịch, xi-măng …
Bên trong vành tiên phong là hệ kích thủy lực rất lớn, có công dụng tịnh tiến đẩy lưỡi cắt về phía trước .
Hàng ngàn cấu kiện bê tông đúc sẵn hình cung, dày 0,6 m liên tục được đưa vào bằng xe goòng. Mỗi bộ cấu kiện hình cung nặng tới 163 tấn. Tại đây có một bàn tay máy lớn đưa các cấu kiện này lắp ghép thành khuôn hầm, mỗi “khoanh bí” này rộng hơn 2 mét. Gắn chặt các cấu kiện là hệ thống bu lông vặn xiên, cùng chốt khóa cứng các tấm lại.
Nhờ có máy TBM Bertha, đường hầm này dự kiến triển khai xong trong 14 tháng. Sau khi hoàn thành xong TBM sẽ được tháo rời đưa lên mặt đất, một số ít bộ phận bán lại cho nhà phân phối Hitachi Zosen Nhật Bản .
Hãng Hitachi Zosen này đã từng phân phối trên 1.200 máy khoan hầm những loại cho nhiều nước .
Trần Văn (theo Gizmag, Tunnellingjournal)
