Hơn 100 dây chuyền thiết bị đào hầm TBM được liên danh Vinhomes – SGC chủ động đặt hàng để triển khai 5 tuyến metro tại Hà Nội là con số đáng chú ý khi đặt cạnh các dự án đường sắt đô thị lớn trên thế giới.
HUY ĐỘNG HƠN 100 DÂY CHUYỀN THIẾT BỊ ĐÀO HẦM TBM
Mới đây, Ban Quản lý Đường sắt đô thị Hà Nội và Liên danh tổng thầu Công ty Cổ phần Vinhomes - Công ty CP Đầu tư và Xây dựng SGC đã ký kết hợp đồng triển khai 5 tuyến đường sắt đô thị số 1, 2, 8, 10 và 14, tổng mức đầu tư lên đến gần 900.000 tỷ đồng theo hình thức "chìa khóa trao tay".
Để đảm bảo tiến độ và chất lượng cho dự án trọng điểm của thủ đô, Vinhomes - SGC đã chủ động đặt một hệ thống thiết bị máy móc thi công chuyên biệt khổng lồ và hiện đại nhất thế giới với số lượng kỷ lục, lên đến hơn 100 dây chuyền thiết bị đào hầm TBM (Tunnel Boring Machine); trên 50 dây chuyền các thiết bị đào tường vây và huy động thêm hàng nghìn phương tiện vận chuyển đất đào, mùn khoan, đáp ứng yêu cầu thi công đồng loạt trên nhiều công trường.
Trong đó, TBM thuộc nhóm thiết bị thi công hầm tân tiến nhất thế giới, có khả năng vừa đào, vừa vận chuyển đất đá, vừa lắp đặt vỏ hầm với độ chính xác cao, hạn chế ảnh hưởng đến công trình phía trên.
Đại diện liên danh nhà thầu, ông Phạm Thiếu Hoa, Chủ tịch HĐQT Công ty cổ phần Vinhomes, cam kết huy động nguồn lực và phối hợp với thành phố trong quá trình triển khai, phấn đấu đưa các tuyến đường sắt đô thị vào vận hành trước ngày 31/12/2030.
CUỘC ĐUA HUY ĐỘNG MÁY ĐÀO HẦM CỦA CÁC SIÊU DỰ ÁN METRO TRÊN THẾ GIỚI
Để hình dung quy mô hơn 100 dây chuyền TBM, có thể nhìn vào các dự án đường sắt đô thị lớn trên thế giới, nơi số lượng máy đào hầm, khối lượng thi công và tiến độ triển khai cho thấy mức độ phức tạp của công trình ngầm.
Vào tháng 3/2020, công ty Mosinzhproekt của Nga lập kỷ lục khi vận hành đồng thời 23 máy TBM tại 23 vị trí trong chương trình xây dựng metro Moscow. Thành tích này vượt mốc 20 máy từng được Qatar Rail xác lập năm 2015.
Trong số 23 máy được huy động tại Moscow, 13 máy phục vụ tuyến metro vòng tròn Big Circle Line dài khoảng 70 km. Các máy còn lại thi công tại ba tuyến khác. Việc bố trí thiết bị trên nhiều vị trí cho phép dự án triển khai các hạng mục đào hầm song song.
Nếu Moscow gây chú ý bởi số lượng máy vận hành cùng lúc, Doha Metro tại Qatar lại cho thấy khối lượng đường hầm có thể hoàn thành trong một khoảng thời gian tương đối ngắn.
Theo nhà sản xuất thiết bị đào hầm Herrenknecht của Đức, bốn liên danh thi công Doha Metro đã đặt mua tổng cộng 21 máy TBM. Từ năm 2014 đến tháng 9/2016, các máy này hoàn thành 111 km đường hầm trong vòng 26 tháng. Vào giai đoạn cao điểm, khối lượng đào mới vượt 2,5 km mỗi tuần.
Lấy tổng chiều dài đường hầm chia cho 21 máy, khối lượng bình quân tương ứng khoảng 5,3 km mỗi máy. Dù vậy, đây chỉ là số liệu tính theo tổng khối lượng và số thiết bị được huy động, không có nghĩa mọi máy đều đào được chiều dài như nhau.
Một điểm đáng chú ý là hoàn thành đào hầm chưa đồng nghĩa với việc toàn bộ hệ thống có thể lập tức vận hành. Dù công tác đào hầm kết thúc vào tháng 9/2016, các tuyến metro Doha phải đến năm 2019 mới lần lượt đi vào khai thác.
Tại Anh, dự án Crossrail ở London cũng huy động thiết bị với quy mô nhỏ hơn nhưng đạt khối lượng đào hầm đáng kể. Theo Bộ Giao thông Anh, 8 máy TBM, mỗi máy nặng khoảng 1.000 tấn, đã đào tổng cộng 42 km đường hầm mới từ mùa hè năm 2012 đến tháng 6/2015.
Tính bình quân, mỗi máy tương ứng với 5,25 km đường hầm trong gần 3 năm. Con số này gần với mức bình quân tại Doha, nhưng không đủ để kết luận hai dự án có năng suất tương đương do điều kiện địa chất, thiết kế và phương án thi công có thể khác nhau.
Tại Pháp, Grand Paris Express, chương trình phát triển mạng lưới metro với quy mô khoảng 200 km, đã lần lượt huy động 29 máy TBM. Riêng tuyến số 16 sử dụng 7 máy để đào 29 km đường hầm trong khoảng 4 năm, hoàn thành công tác đào hầm vào tháng 2/2024.
Quy mô huy động thiết bị còn có thể lớn hơn khi nhiều tuyến metro được triển khai đồng thời. Tháng 9/2015, Quảng Châu (Trung Quốc) đưa chiếc máy TBM thứ 100 vào thi công trong đợt mở rộng mạng lưới metro. Khi đó, thành phố này đang xây dựng đồng thời 10 tuyến.
Theo đó, 100 đoạn tuyến sử dụng phương pháp đào khiên có tổng chiều dài đường hầm khoảng 336 km, chiếm 65% tổng chiều dài xây dựng theo thống kê được công bố. Nhu cầu thiết bị dự kiến lên tới 201 máy đào khiên, cùng khoảng 210.000 vòng vỏ hầm bê tông.
Đến tháng 9/2015, đã có 100 máy được đưa vào đào, hoàn thành khoảng 118 km đường hầm, tương đương 35% tổng khối lượng dự kiến.
Tốc độ mở rộng mạng lưới metro của Quảng Châu trong những năm sau đó phần nào cho thấy quy mô triển khai các dự án giao thông đô thị của thành phố. Theo Southern Metropolis Daily, đến cuối năm 2020, mạng lưới metro Quảng Châu dài 531,1 km, tăng 265,1 km so với mức 266 km năm 2015.
Với hơn 100 dây chuyền TBM được chuẩn bị tạo điều kiện đẩy nhanh tiến độ xây dựng 5 tuyến metro tại Hà Nội. Kinh nghiệm từ các dự án quốc tế cho thấy việc huy động thiết bị quy mô lớn có thể góp phần rút ngắn thời gian thi công, nhất là khi được kết hợp với phương án tổ chức hợp lý và tiến độ triển khai đồng bộ.
Tuy nhiên, chiều dài tuyến metro không đồng nghĩa với chiều dài đường hầm cần đào. Mỗi tuyến có thể kết hợp các đoạn ngầm, đoạn trên cao và đoạn đi trên mặt đất. Với thiết kế hai ống hầm đơn, tổng chiều dài hầm cần thi công có thể gần gấp đôi chiều dài đoạn tuyến ngầm.
Bên cạnh công tác đào hầm, tiến độ chung còn phụ thuộc vào việc xây dựng nhà ga, lắp đặt đường ray, hệ thống điện và tín hiệu, tích hợp thiết bị, chạy thử và nghiệm thu. Đây là những hạng mục cần được triển khai đồng bộ để phát huy hiệu quả của lực lượng máy móc được huy động.
Với quy mô thiết bị đã công bố, cùng mục tiêu đưa cả 5 tuyến vào vận hành trước ngày 31/12/2030, kỳ vọng đặt ra là tổ chức thi công hiệu quả, tận dụng tối đa các mũi đào và phối hợp chặt chẽ giữa các hạng mục. Đây sẽ là những yếu tố quan trọng để hiện thực hóa kế hoạch phát triển 253,5 km đường sắt đô thị tại Hà Nội.