Máy đào hầm nổ đá đầu tiên trên thế giới xuất xưởng

Trung Quốc ra mắt máy đào hầm nổ đá (BBM) đầu tiên trên thế giới hứa hẹn tăng 30% hiệu suất với khả năng vận hành tốt trong điều kiện địa chất phức tạp.

Theo Interesting Engineering, máy đào hầm nổ đá mang tên Xianglong đường kính 4,5 m xuất xưởng hôm 1/8 tại cơ sở sản xuất của Tập đoàn Khoa học & Công nghiệp Đường sắt Trung Quốc (CRSIC) ở Vũ Hán, tỉnh Hồ Bắc, đánh dấu bước tiến mới trong xây dựng đường hầm lớn với điều kiện địa chất thách thức. CRSIC hợp tác phát triển cỗ máy cùng với Đại học Thanh Hoa, kết hợp công nghệ máy đào hầm (TBM) và phương pháp khoan nổ truyền thống trong một hệ thống.

Các dự án hầm lớn thường xuyên qua cấu trúc đá kém ổn định, đặt ra một số thách thức kỹ thuật, bao gồm đá mềm dễ biến dạng dưới áp lực cao, nổ đá đột ngột và dòng nước hoặc bùn phun ra bất ngờ, đe dọa làm chậm tiến độ xây dựng và giảm an toàn. Phương pháp khoan nổ truyền thống đòi hỏi nhiều biện pháp an toàn và tiến triển chậm trong khi máy đào hầm thông thường khó điều chỉnh khi nền đất thay đổi đột ngột.

Theo CRSIC, BBM giải quyết những vấn đề trên thông qua kết hợp ưu điểm của cả hai phương pháp đào. Hệ thống có thể chuyển đổi liền mạch giữa các phương pháp khác nhau dựa vào điều kiện đất đá bên trong đường hầm như nổ trước đào sau, đào trước nổ sau, và khoan toàn bề mặt. Máy BBM có cấu trúc đầu cắt rỗng hoạt động cùng với một đầu cắt trung tâm, cho phép người vận hành đổi chế độ đào mà không cần thay thiết bị.

Máy đào hầm nổ đá tại cơ sở sản xuất của CRSIC. Ảnh: Xinhua

Theo Global News, BBM bao gồm các dao cắt ở cạnh bên có thể thu gọn, giúp điều chỉnh chiều rộng rãnh đào đồng thời dễ dàng di chuyển qua đoạn hầm đã hoàn thành. Khiên chắn tùy chỉnh ở đuôi cỗ máy hỗ trợ nhiều kích thước vỏ hầm khác nhau, cho phép thay đổi đường kính vỏ hầm ở khu vực bị ảnh hưởng bởi nổ đá hoặc biến dạng nền đất.

Để bảo vệ cỗ máy trong quá trình nổ, đội kỹ sư bổ sung một tấm chắn chống nổ giúp giảm tác động lên những bộ phận nhạy cảm bên trong. Hệ thống cũng sử dụng hai băng tải độc lập để vận chuyển riêng rẽ đá đào và vật liệu xây dựng, qua đó tăng tốc độ xử lý vật liệu.

Qin Pengxiang, nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm quốc gia về Khoa học và Kỹ thuật Thủy lực tại Đại học Thanh Hoa, cho biết thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy cỗ máy có thể tăng 30% hiệu suất so với máy đào hầm thông thường. BBM sẽ được triển khai lần đầu tại một trạm thủy điện tích năng, các kỹ sư sẽ thu thập dữ liệu thực địa để tiếp tục tinh chỉnh hiệu suất của cỗ máy.

Theo SCMP, Trung Quốc đang tăng tốc phát triển cơ sở hạ tầng hiện đại, thúc đẩy triển khai đồng bộ 6 mạng lưới lớn bao gồm: giao thông, năng lượng và thủy lợi. Máy BBM sẽ góp phần giúp Trung Quốc mở rộng hạ tầng liên quan đến các dự án hầm sâu và hang ngầm, đạt mục tiêu "xây dựng hiệu quả, xanh và thông minh" qua cấu trúc đá phức tạp.

An Khang tổng hợp