Ảnh minh họa
Singapore đang triển khai một trong những dự án hạ tầng cảng biển lớn nhất thế giới tại Tuas, nơi hàng trăm khối bê tông khổng lồ được đánh chìm xuống biển để hình thành hệ thống tường chắn dài 17,7 km, tạo nền móng cho một cảng container tự động có công suất thiết kế lên tới 65 triệu TEU mỗi năm.
Theo kế hoạch, khi hoàn thành vào những năm 2040, Cảng Tuas sẽ có diện tích khoảng 1.337 ha, tương đương gần 3.000 sân bóng đá tiêu chuẩn, với 66 cầu cảng trải dài 26 km. Cơ quan Hàng hải và Cảng Singapore (MPA) định hướng đây sẽ trở thành cảng tự động hóa hoàn toàn lớn nhất thế giới.
TEU (Twenty-foot Equivalent Unit) là đơn vị tiêu chuẩn dùng để đo sức chứa container, tương đương một container dài 20 feet (khoảng 6 m). Đây là thước đo phổ biến để đánh giá năng lực vận chuyển của tàu và công suất khai thác của cảng biển .
Nền tảng của dự án là hệ thống "giếng chìm biển" (caisson) - các cấu kiện bê tông cốt thép khổng lồ được chế tạo sẵn rồi vận chuyển ra biển để lắp đặt.
Không giống những khối bê tông đặc được thả xuống đáy biển, mỗi caisson được thiết kế như một bộ phận của tường kè. Sau khi được đưa đến vị trí lắp đặt, các cấu kiện được đặt lên nền đáy biển đã được chuẩn bị từ trước và liên kết với nhau để tạo thành tuyến chắn sóng liên tục.
Trong giai đoạn đầu, dự án đã sử dụng 221 caisson, mỗi khối cao tương đương một tòa nhà 10 tầng và nặng khoảng 15.000 tấn, tạo nên tuyến tường biển dài 8,6 km.
Giai đoạn hai bổ sung thêm 227 caisson có quy mô tương tự, hình thành thêm khoảng 9,1 km tường chắn. Tổng chiều dài của hai tuyến đạt khoảng 17,7 km.
Hệ thống tường biển này vừa đóng vai trò là bến cập tàu, vừa giữ vật liệu san lấp để tạo quỹ đất mới phục vụ xây dựng cảng.
Cảng Tuas được xây dựng dựa trên công nghệ cải tạo đất ven biển (land reclamation). Quá trình này bao gồm việc chuẩn bị đáy biển, xây dựng các tuyến tường chắn, sau đó bơm vật liệu san lấp nhằm tạo ra diện tích đất mới.
Trước khi san lấp, các đơn vị thi công tiến hành nạo vét và gia cố nền đất nhằm đảm bảo độ sâu cần thiết cho tàu container cỡ lớn ra vào cảng.
Riêng giai đoạn đầu đã cải tạo khoảng 414 ha, trong đó có 294 ha là diện tích lấn biển. Theo số liệu chính thức, công trình tiêu tốn khoảng 34 triệu giờ lao động với sự tham gia của hơn 450 doanh nghiệp.
Thiết kế cầu cảng sử dụng dạng "ngón tay" vươn ra biển, giúp tăng số lượng vị trí neo đậu mà không cần kéo dài liên tục dọc theo đường bờ. Các bến nước sâu được thiết kế để tiếp nhận tàu có mớn nước lên tới 21 m, đáp ứng yêu cầu của những tàu container lớn nhất hiện nay.
Một trong những điểm nổi bật của Cảng Tuas là mức độ tự động hóa cao trong toàn bộ chuỗi khai thác.
Xe điện tự hành (Automated Guided Vehicle - AGV) sẽ đảm nhận việc vận chuyển container giữa cầu cảng, bãi chứa và khu vực logistics. Các phương tiện này hoạt động hoàn toàn không cần người lái, di chuyển theo lộ trình được điều khiển bằng hệ thống kỹ thuật số.
Tại bãi container, các cần cẩu tự động thực hiện việc bốc xếp và sắp xếp hàng hóa. Một số thiết bị được điều khiển hoặc giám sát từ xa thông qua trung tâm điều hành, giúp giảm nhu cầu nhân lực trực tiếp tại khu vực khai thác.
Toàn bộ hệ thống được kết nối thông qua mạng 5G chuyên dụng, cho phép các phương tiện, cần cẩu, cảm biến và trung tâm điều khiển trao đổi dữ liệu với độ trễ thấp, hỗ trợ giám sát vị trí thiết bị, lưu lượng vận chuyển và điều phối hoạt động theo thời gian thực.
Theo định hướng của Singapore, Cảng Tuas sẽ trở thành trung tâm trung chuyển container quy mô lớn, tích hợp tự động hóa và công nghệ số nhằm đáp ứng nhu cầu vận tải hàng hải trong nhiều thập kỷ tới.