Metro tỷ USD ở Việt Nam dùng công nghệ đào hầm, “chinh phục” lòng đất như thế nào?

Lần đầu tiên sử dụng công nghệ khoan robot

Tháng 5/2017, lần đầu tiên Việt Nam sử dụng công nghệ khoan robot (TBM) kích cỡ lớn thi công tuyến Metro 1 Bến Thành - Suối Tiên. FECON là nhà thầu Việt Nam tham gia vận hành robot đào hầm TBM dưới sự hướng dẫn và chuyển giao công nghệ của các chuyên gia đến từ Nhật Bản.

Khác với hình dung ban đầu về sự ồn ào, bụi và ách tắc giao thông khi một con robot TBM dài 70m và nặng 300 tấn được lắp ráp, thi công, đường hầm metro dài gần 2km dần được hình thành ngăn nắp với vách, trần, đáy được ốp những tấm bê tông ghép kín. Người ta chỉ thấy máy khoan như con trăn khổng lồ đào đất đi đến đâu, bê tông được lắp ghép thành đường ống luôn đến đó.

Công nghệ đào đường ngầm TBM được sử dụng tại các dự án metro tỷ USD tại Việt Nam.

Tức là cứ khoan được 1,2m, robot TBM dừng khoan và chuyển sang lắp đặt các tấm bê tông làm vỏ hầm tạo khung hoàn thiện ngay đường hầm. Từng tấm vỏ hầm bêtông nặng khoảng 3 tấn, dày 300mm, được robot lắp vào vị trí vừa khoan theo thứ tự đã được lập trình, chuẩn từng milimet trong không gian ngầm một cách đều đặn, ăn khớp.

Tại hạng mục gia cố các điểm đầu và cuối đường đào TBM, một công ty "nội" hoàn toàn  là FECON đã áp dụng công nghệ Jet Grouting 3 pha đường kính lớn (khoan bơm vữa cao áp) để xử lý.

Đây là công nghệ trộn sâu dạng ướt, nhờ có tia nước và tia vữa phun ra với áp suất cao (từ 200atm đến 400atm), vận tốc 100m/s làm cho các phần tử đất xung quanh lỗ khoan bị xói tơi ra, hòa trộn với vữa phụt, sau đó đông cứng tạo thành một khối đồng nhất "xi măng - đất", đảm bảo an toàn cho bề mặt cần kết nối.

Công nghệ thi công đường ngầm này cũng đang được thi công ở dự án metro Nhổn – Ga Hà Nội. Máy sẽ đào hầm ở độ sâu 21-22 m, mọi hoạt động trên mặt đất không bị ảnh hưởng.

Theo T.S Lê Quang Hanh - Giám đốc Công ty Cổ phần Công trình ngầm FECON, hiện ở Việt Nam có 3 công nghệ đào hầm là đào phân mảnh, khoan nổ và sử dụng robot. Trong đó, đào phân mảnh và khoan nổ thì các kỹ sư và công nhân Việt Nam đã thi công hàng chục năm nay ở các dự án thủy điện hay đường hầm ô tô, còn khoan TBM thì các kỹ sư & công nhân Việt Nam mới được chuyển giao trong 2 năm 2017 & 2018 thông qua dự án Metro Bến Thành – Suối Tiên.

Cũng theo ông Hanh, công nghệ đào hầm TBM rất an toàn, vừa lắp đặt tấm bê tông vỏ hầm, hoàn thành ngay kết cấu chính đảm bảo chống đỡ chuyển vị của đất nền, và ngăn chặn nước dưới đất, vì thế sự ảnh hưởng lên các công trình phía trên, xung quanh là không đáng kể.

Đường hầm tuyến metro Bến Thành - Suối Tiên tại TP.HCM sử dụng công nghệ đào hầm TBM.

Thực tế ở Nhật Bản, hệ thống tàu điện ngầm rất phát triển. Dù quốc gia này thường xuyên xảy ra động đất nhưng các công trình dưới lòng đất không bị ảnh hưởng. Hàn Quốc, Đài Loan, Singapore & Malaysia cũng có hệ thống giao thông ngầm vô cùng thuận tiện.

Cùng với công nghệ, việc chuẩn bị nhân lực cũng được các đơn vị trong nước chuẩn bị sẵn sàng vì thấy rằng đây là sự phát triển tất yếu của thị trường. Theo TS Đỗ Ngọc Anh - Trưởng khoa Xây dựng Đại học Mỏ - Địa chất, hiện các kỹ sư Việt Nam đã được đào tạo kiến thức nền về xây dựng đường hầm tốt, điều quan trọng là cần thêm trải nghiệm thực tế, khi đó làm chủ công nghệ không khó.

Giải bài toán về nhân lực

Dù công nghệ đã có nhưng vấn đề gặp phải với các dự án thi công đường ngầm hiện nay là đội ngũ nhân lực chất lượng cao. TS Đỗ Ngọc Anh cho rằng hiện các công ty Việt Nam mới chỉ tham gia với vai trò là nhà thầu phụ liên doanh liên kết, họ hoàn toàn có thể làm chủ sau những công trình đầu tiên.

Đội ngũ chuyên gia có chuyên môn sâu ở lĩnh vực này có nhiều nhưng họ lại chưa có điều kiện áp dụng, đặc biệt tại một số trường đại học.

Thực tế nhiều đơn vị trong nước cũng chuẩn bị nguồn nhân lực khá bài bản. Như ở FECON có cả chiến lược chuẩn bị nhân sự, nguồn lực... sẵn sàng cho câu chuyện này. Công ty này từ 2012 đã cử cán bộ đi học tại Viện công nghệ Châu Á (AIT), mỗi năm có 8 thạc sĩ chuyên ngành về công trình ngầm ra lò.

Ngoài việc học lý thuyết, đội ngũ này đều được thực hành về công trình ngầm tại các nước đối tác như Nhật Bản, Hàn Quốc, Italia. Sự chuẩn bị từ sớm giúp FECON hiện có 30 thạc sĩ chuyên về công trình ngầm để sẵn sàng cho các chiến dịch lớn. Không chỉ chủ động nguồn nhân lực, phía đối tác như Nhật Bản, Hàn Quốc, Italia & Đức… cũng sẵn sàng hỗ trợ đội ngũ chuyên gia cùng với FECON khi bước vào các dự án cụ thể.

Theo ông Đỗ Thụy Đằng, nguyên Giảng viên Xây dựng ngầm và mỏ - Đại học Mỏ Địa chất Hà Nội, xây dựng các công trình ngầm là một xu thế tất yếu, là không gian đất rất lớn, con người khai thác còn lâu lắm mới hết.

Thực tế những người trong ngành xây dựng đều nhìn thấy kinh doanh metro là một thị trường tiềm năng. Giống như đường sắt đô thị, thì phát triển hệ thống metro tận dụng không gian ngầm là xu thế buộc phải làm.

Rồi sẽ là các dự án ngầm như trung tâm thương mại, siêu thị, thậm chí là kho bãi công nghiệp, chuỗi cung ứng...  được hình thành mang lại sự thuận tiện khiến không ít doanh nghiệp bất động sản sẽ tập trung khai thác.

Giới chuyên môn nhận định, sự thuận tiện này sẽ mở ra một không gian kinh doanh mới, sôi động dưới lòng đất ở gần các ga tàu điện ngầm như các dịch vụ ăn uống, bán lẻ… Câu chuyện còn lại là tốc độ chúng ta "tịnh tiến vào không gian ngầm" như thế nào mà thôi.