Huy động 18 khối bê tông nặng 60.000 tấn rồi đánh chìm xuống đáy biển, đường hầm 6 làn xe lộ diện: Tuổi thọ 100 năm, rút ngắn thời gian di chuyển từ 1 tiếng còn 5 phút

Trung Quốc đã lắp đặt 18 cấu kiện bê tông khổng lồ, mỗi cấu kiện nặng khoảng 60.000 tấn, để xây dựng đường hầm dưới biển vịnh Đại Liên. Các cấu kiện dài 180 m được chế tạo trên đất liền, vận chuyển nổi trên mặt nước rồi hạ xuống đáy vịnh, tạo thành đoạn đường hầm ngầm dài hơn 3 km.

Theo Tân Hoa Xã và nhà thầu China Communications Construction Company (CCCC), việc lắp đặt cấu kiện chính cuối cùng hoàn tất vào ngày 5/8/2022, sau khoảng 20 tháng thi công. Đường hầm được đưa vào sử dụng từ tháng 5/2023, tạo thêm tuyến giao thông kết nối phía bắc và phía nam thành phố Đại Liên, Trung Quốc.

Công trình có tổng chiều dài khoảng 5,1 km, gồm 6 làn xe với tốc độ thiết kế 60 km/h. Trong đó, phần ngầm dưới nước dài 3.035 m, được hình thành từ 18 cấu kiện lớn cùng các hạng mục kết nối. Đây là một trong những dự án hạ tầng ngầm có yêu cầu kỹ thuật phức tạp tại Trung Quốc.

Đường hầm dưới biển vịnh Đại Liên không được xây dựng bằng cách đào xuyên toàn bộ nền đá dưới đáy biển như phương pháp sử dụng máy khoan hầm. Thay vào đó, dự án áp dụng công nghệ đường hầm ống ngập nước, trong đó các cấu kiện được chế tạo sẵn trên đất liền rồi đưa xuống vị trí lắp đặt dưới đáy vịnh.

Mỗi cấu kiện tiêu chuẩn dài khoảng 180 m, rộng 33,4 m, cao 9,7 m và nặng khoảng 60.000 tấn. Theo mô tả của CCCC, khối lượng mỗi cấu kiện tương đương sức giãn nước của một tàu sân bay cỡ trung.

Do trọng lượng quá lớn, việc lắp đặt không thể chỉ dựa vào cần cẩu thông thường. Các cấu kiện rỗng được tận dụng lực nổi để vận chuyển trên mặt nước. Khi đến vị trí đã xác định, hệ thống dằn được điều khiển để hạ cấu kiện từ từ xuống rãnh chuẩn bị sẵn dưới đáy biển.

Quá trình này đòi hỏi sự phối hợp giữa tàu thi công, dây cáp, hệ thống định vị và đội ngũ kỹ sư. Mỗi cấu kiện phải được điều chỉnh đúng hướng, đúng vị trí trước khi kết nối với phần đã lắp đặt, bảo đảm tính liên tục và độ kín của đường hầm.

Việc lắp đặt 18 cấu kiện trong khoảng 20 tháng là thách thức đáng kể do điều kiện thi công trên biển liên tục thay đổi. Gió, dòng hải lưu, độ sâu và không gian dành cho tàu thuyền đều ảnh hưởng đến quá trình vận chuyển, hạ chìm và định vị các cấu kiện.

Cấu kiện E18, phần cuối cùng trong chuỗi 18 cấu kiện chính, đặc biệt phức tạp vì phải được đưa vào khoảng trống còn lại giữa cấu kiện E17 và khu vực nối cuối. Theo mô tả kỹ thuật được công bố trong quá trình thi công, khoảng cách tại vị trí này chỉ khoảng 1 m. Đội ngũ thi công phải điều chỉnh hệ thống neo và phương án hạ thủy để đưa khối bê tông nặng hàng chục nghìn tấn vào đúng vị trí mà không ảnh hưởng đến các cấu trúc đã lắp đặt.

Đường hầm cũng có đoạn cong với bán kính 1.050 m, khiến việc bố trí các cấu kiện phải tuân thủ chặt chẽ hình dạng tuyến. Sai lệch nhỏ giữa các đoạn có thể tích lũy và gây khó khăn cho quá trình hoàn thiện.

Theo CCCC, dự án sử dụng kỹ thuật phân đoạn bằng phương pháp đẩy ống tại mối nối cuối cùng, với dung sai lắp đặt được kiểm soát ở mức 3 mm. Công trình cũng tạo ra 197 đơn xin cấp bằng sáng chế, trong đó có 77 đơn liên quan đến phát minh.

Bên cạnh yêu cầu về độ chính xác, đường hầm còn phải đáp ứng các tiêu chuẩn về độ bền trong môi trường nước biển lạnh và có tính ăn mòn. Theo CCCC, công trình được thiết kế với tuổi thọ kết cấu dự kiến 100 năm. Điều kiện mùa đông khắc nghiệt tại Đại Liên đặt ra yêu cầu cao đối với vật liệu bê tông và khả năng duy trì độ bền lâu dài.

Sau khi hoàn thành, 18 cấu kiện riêng biệt trở thành một tuyến đường liên tục dưới đáy biển, cho phép phương tiện lưu thông qua 6 làn xe. Tuyến đường kết nối khu vực đường Nhân Dân ở phía nam với khu vực vịnh Suối Dậu ở phía bắc thành phố Đại Liên.

Theo China Daily, tuyến giao thông mới giúp rút ngắn thời gian di chuyển trên một số hành trình giữa các khu vực được kết nối từ khoảng một giờ xuống còn 5 phút. Công trình đồng thời tạo thêm lựa chọn đi lại giữa các khu vực đô thị bị chia cắt bởi vịnh, góp phần giảm áp lực lên mạng lưới đường bộ hiện hữu.