Trung Quốc ra mắt máy đào hầm kết hợp khoan nổ đầu tiên trên thế giới

Cỗ máy hiện đại này vừa chính thức xuất xưởng vào hôm 1/8 tại cơ sở sản xuất của Tập đoàn Khoa học và Công nghiệp Đường sắt Trung Quốc (CRSIC) ở Vũ Hán, tỉnh Hồ Bắc. Các quan chức nhận định đây là một bước tiến lịch sử đối với việc xây dựng các công trình ngầm quy mô lớn ở những khu vực có địa chất đầy thách thức.

Hệ thống này là thành quả hợp tác phát triển giữa Đại học Thanh Hoa và CRSIC. Khác với thông thường, thiết bị mới mang đến sự kết hợp hoàn hảo giữa công nghệ máy đào hầm tiên tiến và phương pháp khoan nổ mìn truyền thống vào chung một hệ thống duy nhất. Phía công ty khẳng định, dự án là một bước đột phá lớn đối với ngành thiết bị kỹ thuật ngầm của Trung Quốc nhờ sự phối hợp chặt chẽ giữa các viện nghiên cứu và doanh nghiệp.

Thực tế, các dự án hầm quy mô lớn thường phải đi qua những dải đá không ổn định, tạo ra thách thức vô cùng lớn về mặt kỹ thuật. Những vấn đề thường gặp bao gồm nền đá mềm dễ biến dạng dưới áp lực, tình trạng nứt vỡ đá bất ngờ hoặc dòng chảy bùn nước ập đến đột ngột. Những điều kiện khắc nghiệt này không chỉ làm chậm tiến độ thi công mà còn đe dọa trực tiếp đến sự an toàn của người lao động.

Trước đây, phương pháp khoan nổ mìn truyền thống đòi hỏi rất nhiều biện pháp an toàn và có tốc độ thi công khá chậm. Trong khi đó, các máy đào hầm đá cứng thông thường lại khó điều chỉnh khi nền đất thay đổi. Để giải quyết triệt để bài toán này, cỗ máy mới đã tận dụng tối đa những ưu điểm vượt trội nhất của cả hai phương pháp.

Hệ thống có khả năng chuyển đổi linh hoạt giữa các chế độ làm việc tùy thuộc vào tình trạng thực tế của đất đá bên trong hầm. Cụ thể, thiết bị có thể thay đổi mượt mà giữa việc nổ mìn trước rồi mới đào, đào trước rồi nổ mìn sau, hoặc khoan cắt toàn diện mà không gặp bất kỳ trở ngại nào.

Nhóm nghiên cứu đã trang bị cho máy một cấu trúc đầu cắt rỗng hoạt động đồng bộ với đầu cắt trung tâm. Thiết kế thông minh này cho phép người điều khiển thay đổi chế độ làm việc mà không cần phải thay thế thiết bị, giúp máy dễ dàng thích ứng với nhiều loại địa hình.

Theo chuyên gia Tần Bằng Tường từ Đại học Thanh Hoa, các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm chứng minh cỗ máy có thể nâng cao hiệu suất lên tới 30% so với các thiết bị đào hầm thông thường.

Bên cạnh đó, nhà sản xuất còn tích hợp hàng loạt công nghệ độc quyền để tăng độ an toàn. Máy sở hữu các lưỡi cắt phụ có thể thu vào, giúp điều chỉnh chiều rộng linh hoạt và dễ dàng di chuyển qua các đoạn hầm đã hoàn thiện. Một hệ thống lá chắn phía sau có thể co giãn cũng được trang bị, hỗ trợ tạo hình nhiều kích thước vỏ hầm khác nhau tại những nơi có nguy cơ sụt lún cao.

Để bảo vệ cỗ máy khi tiến hành nổ mìn, các kỹ sư đã lắp đặt thêm một tấm khiên chống cháy nổ nhằm giảm thiểu lực tác động lên các linh kiện nhạy cảm bên trong.

Máy cũng sử dụng hai băng chuyền độc lập để vận chuyển riêng biệt đất đá thải và vật liệu xây dựng.

Cỗ máy với toàn bộ quyền sở hữu trí tuệ độc lập này sẽ sớm được triển khai thực tế tại một dự án thủy điện tích năng để các chuyên gia thu thập dữ liệu và tiếp tục tối ưu hóa hiệu suất.