Huy động 'quái vật đào hầm' từ Đức, xây tuyến metro dài hơn tuyến Nhổn – Ga Hà Nội: Thi công ngầm 40m dưới lòng đất, dự kiến hoàn thành 2030

Toronto (Canada) đang triển khai dự án tuyến metro Ontario Line với tổng vốn đầu tư dự kiến 27,2 tỷ CAD. Công trình dài khoảng 15,6 km, gồm 15 nhà ga, trong đó một số đoạn hầm được thi công ở độ sâu khoảng 40 m dưới lòng đất.

Tuyến metro mới được kỳ vọng rút ngắn thời gian di chuyển giữa hai đầu tuyến từ khoảng 70 phút xuống còn 30 phút, đồng thời giảm áp lực cho các tuyến giao thông công cộng hiện hữu tại thành phố.

Ontario Line là một trong những dự án hạ tầng giao thông lớn của Toronto, được triển khai trong bối cảnh dân số và nhu cầu đi lại tại thành phố tăng nhanh. Tuyến đường sắt đô thị này kết nối khu vực Exhibition Place ở phía tây với khu vực Science Centre ở phía đông bắc, đi qua nhiều khu dân cư và trung tâm hoạt động kinh tế.

Theo kế hoạch, tuyến mới sẽ tạo thêm các kết nối với hệ thống giao thông hiện hữu, bao gồm các tuyến metro, đường sắt khu vực, xe điện và xe buýt. Qua đó, hành khách có thêm lựa chọn di chuyển thay vì tập trung vào một số nhà ga trung chuyển đang quá tải.

Thi công sâu 40 m dưới lòng đất giữa đô thị đông đúc

Một trong những thách thức lớn nhất của dự án là thi công bên dưới khu vực đô thị đang hoạt động. Trước khi đào hầm, các đơn vị xây dựng phải xác định vị trí của hệ thống hạ tầng ngầm hiện hữu như đường ống dẫn khí, cấp thoát nước và cáp điện nhằm hạn chế nguy cơ ảnh hưởng đến các công trình đang vận hành.

Đối với những đoạn hầm sâu, dự án sử dụng máy đào hầm TBM (Tunnel Boring Machine). Đây là thiết bị có khả năng vừa đào đất đá, vừa lắp đặt các cấu kiện bê tông đúc sẵn để hình thành lớp vỏ hầm phía sau.

Quá trình thi công diễn ra theo chu trình liên tục: đầu cắt phá vỡ đất đá, vật liệu đào được vận chuyển ra ngoài, sau đó các vòng bê tông được lắp ghép để gia cố thành hầm. Phương pháp này giúp tạo ra kết cấu hầm ổn định trong quá trình đào sâu.

Tại những khu vực có mặt bằng hạn chế, chẳng hạn nút giao Queen Street và Spadina, nhà thầu sử dụng tường vây dung dịch bentonite để giữ ổn định đất trong quá trình đào. Trong khi đó, tại khu vực Moss Park, phương pháp đào mở từ mặt đất được áp dụng để xây dựng nhà ga, kết hợp hệ thống chống đỡ nhằm ngăn thành hố đào dịch chuyển hoặc sụt lún.

Một số đoạn tuyến còn phải thi công bên dưới các công trình giao thông đang hoạt động. Tại khu vực Osgoode, việc đào hầm được thực hiện bằng thiết bị nhỏ và phương pháp đào có kiểm soát, đồng thời sử dụng cảm biến theo dõi biến dạng của các đường hầm hiện hữu.

Để hạn chế ảnh hưởng đến giao thông mặt đất, nhiều công đoạn được tổ chức theo từng giai đoạn. Các tuyến đường có thể được hoàn trả cho phương tiện lưu thông trong khi hoạt động xây dựng vẫn tiếp tục ở bên dưới.

Nhiều phương pháp thi công được kết hợp để hạn chế ảnh hưởng đến đô thị

Không phải toàn bộ tuyến Ontario Line đều được xây dựng ngầm. Theo thiết kế, dự án kết hợp các đoạn đường sắt đi ngầm, trên cao và đi trên mặt đất.

Tại khu vực sông Don, công trình phải xây dựng cầu đường sắt mới để kết nối các đoạn tuyến. Một số hạng mục được thi công vào ban đêm nhằm hạn chế ảnh hưởng đến hoạt động giao thông. Dự án cũng bao gồm việc thay thế một cây cầu cũ trên đường Queen Street, với quá trình lắp đặt cầu mới được tổ chức trong khoảng 48 giờ theo mô tả của đơn vị thi công.

Ngoài các hạng mục xây dựng chính, dự án còn phải xử lý những yêu cầu liên quan đến bảo tồn di sản. Tại khu vực Corktown, công tác khảo sát khảo cổ được thực hiện trước khi triển khai các hoạt động đào đất quy mô lớn. Một số mặt tiền công trình lịch sử tại khu vực King và Bathurst cũng được giữ lại trong quá trình tái thiết.

Sau khi hoàn thành phần kết cấu, dự án sẽ chuyển sang lắp đặt đường ray, hệ thống điện, tín hiệu và thông gió. Các nhà ga được trang bị hệ thống cửa chắn ke ga, thiết bị kiểm soát ra vào và hệ thống an toàn phòng cháy chữa cháy.

Kỳ vọng phục vụ gần 390.000 lượt khách mỗi ngày

Theo thông tin từ đơn vị quản lý dự án Metrolinx, Ontario Line có chiều dài 15,6 km, gồm 15 nhà ga và hơn 40 điểm kết nối với các phương tiện giao thông công cộng khác.

Khi đi vào khai thác, tuyến metro dự kiến phục vụ khoảng 388.000 lượt khách mỗi ngày. Tần suất tàu vào giờ cao điểm có thể đạt 90 giây/chuyến. Thời gian di chuyển toàn tuyến được kỳ vọng không quá 30 phút, so với khoảng 70 phút nếu sử dụng hệ thống giao thông công cộng hiện nay.

Dự án cũng được kỳ vọng giúp giảm khoảng 28.000 lượt phương tiện cá nhân lưu thông mỗi ngày và tiết kiệm 7,2 triệu lít nhiên liệu mỗi năm.

Sau khi hoàn thành xây dựng, tuyến metro sẽ trải qua các bước kiểm tra kỹ thuật, chạy thử không chở khách và đánh giá khả năng vận hành đồng bộ trước khi chính thức khai thác. Dự án được kỳ vọng hoàn thành vào năm 2030.