Huy động máy đào hầm TBM nặng 3.800 tấn xuống độ sâu 116m, xuyên qua 13 tầng địa chất để xây hầm đường sắt dưới biển sâu nhất thế giới
Sau 4 năm thi công liên tục, máy đào hầm Shenjiang-1 đã hoàn thành 4km đầu tiên của đường hầm dưới cửa sông Châu Giang sau khi xuyên qua 13 tầng địa chất và 6 đới đứt gãy phức tạp.
Theo CGTN, đường hầm ngầm dưới biển tại cửa sông Châu Giang, một phần của tuyến đường sắt cao tốc Thâm Quyến - Giang Môn dài 116km, đã đạt độ sâu kỷ lục 113m dưới đáy biển vào tháng 4/2026. Đây là đường hầm đường sắt cao tốc sâu nhất từng được xây dựng trên thế giới.
Máy đào hầm Shenjiang-1 do Trung Quốc tự nghiên cứu và chế tạo có chiều dài khoảng 130m, nặng 3.800 tấn và sở hữu đầu cắt đường kính 13,42m.
Sau 4 năm vận hành liên tục, thiết bị này mới hoàn thành 4km đầu tiên của đường hầm. Tốc độ trung bình chỉ khoảng 2m/ngày, cho thấy đây là một trong những môi trường địa chất khắc nghiệt nhất mà một máy đào hầm từng phải đối mặt.
Khi hoàn thành, đường hầm dưới biển sẽ dài 13,69km, băng qua cửa sông Châu Giang giữa Đông Quan và Quảng Châu, thuộc khu vực Vịnh Lớn Quảng Đông - Hồng Kông - Ma Cao.
Các kỹ sư cho biết độ sâu lớn nhất vẫn chưa đạt tới. Đường hầm dự kiến sẽ hạ xuống khoảng 116m dưới đáy biển trước khi dần nâng cao để nối sang bờ bên kia.
Hoạt động dưới áp lực cực lớn
Shenjiang-1 được thiết kế để làm việc trong môi trường mà chỉ một sai sót về áp suất cũng có thể dẫn tới nước tràn đột ngột, mất ổn định nền đất hoặc gây rủi ro cho kết cấu công trình.
Vì vậy, hệ thống đào hầm phải liên tục duy trì sự cân bằng giữa tốc độ khoan, áp lực bùn bentonite và quá trình vận chuyển vật liệu đào lên mặt đất.
Lớp lót đường hầm được ghép từ các vòng bê tông đúc sẵn, mỗi vòng gồm 9 cấu kiện. Từng bộ phận phải được lắp đặt với sai số chỉ tính bằng milimet để chịu được tải trọng lớn và bảo đảm tuổi thọ thiết kế lên tới 100 năm.
Yêu cầu này càng trở nên khắt khe hơn khi đường hầm được thiết kế cho tàu cao tốc. Chỉ cần sai lệch nhỏ tích lũy trên chiều dài 13,69km cũng có thể ảnh hưởng tới độ êm của đường ray và an toàn vận hành ở tốc độ cao.
Khu vực cửa sông Châu Giang được đánh giá là một trong những vùng có cấu trúc địa chất phức tạp nhất miền nam Trung Quốc.
Máy đào hầm phải xuyên qua các lớp trầm tích biển, đá trầm tích, vật liệu biến chất và đá magma hình thành trong hàng triệu năm.
Toàn bộ tuyến đi qua 13 tầng địa chất khác nhau, 5 loại đá hỗn hợp và 6 đới đứt gãy. Mỗi lớp địa chất có phản ứng riêng trước hoạt động đào hầm, buộc các kỹ sư phải liên tục điều chỉnh tốc độ quay đầu cắt, áp lực bùn và tốc độ thi công.
Đất sét mềm có thể chảy khi bị tác động, cát mịn có nguy cơ hóa lỏng dưới rung động, đá nứt gãy có thể sụp đổ thành từng khối lớn, trong khi đá granite nguyên khối lại làm mòn thiết bị rất nhanh. Sự kết hợp của những điều kiện này là nguyên nhân khiến tốc độ đào hầm có thời điểm chỉ đạt khoảng 2m mỗi ngày.
Tuyến đường sắt được kỳ vọng tái định hình kinh tế khu vực
Tuyến đường sắt cao tốc Thâm Quyến - Giang Môn là một trong những dự án hạ tầng trọng điểm trong chiến lược liên kết Vùng Vịnh Lớn Quảng Đông - Hồng Kông - Ma Cao, khu vực có khoảng 86 triệu dân và quy mô kinh tế gần 2.000 tỷ USD.
Hiện nay, cửa sông Châu Giang vẫn là rào cản địa lý lớn giữa bờ Đông - nơi tập trung Thâm Quyến và Hồng Kông (Trung Quốc) - với bờ Tây gồm Quảng Châu, Giang Môn và Trung Sơn.
Dù khoảng cách địa lý không quá xa, việc di chuyển giữa 2 bờ vẫn mất nhiều thời gian do phải đi phà hoặc di chuyển đường bộ vòng xa.
Sau khi tuyến đường sắt hoàn thành, thời gian di chuyển giữa Thâm Quyến và Giang Môn sẽ giảm xuống dưới 1 giờ, trong khi hành trình giữa Tiền Hải và Nam Sa chỉ còn khoảng 30 phút.