Người Đức dùng 'siêu công nghệ' chế tạo máy đào hầm dành riêng cho Việt Nam: Cỗ máy dài hơn 100 m, nặng 850 tấn phục vụ dự án 34.800 tỷ đồng

Tháng 4/2026, máy đào hầm TBM số 2 mang tên “Táo Bạo” hoàn thành hành trình tại ga S12, nối thông đoạn hầm ngầm của tuyến đường sắt đô thị Nhổn – ga Hà Nội. Trước đó, máy số 1 mang tên “Thần Tốc” đã hoàn thành phần việc vào tháng 12/2025.

Hai máy do Herrenknecht, doanh nghiệp chuyên sản xuất thiết bị đào hầm của Đức, thiết kế và chế tạo. Theo thông tin từ nhà thầu Italy Ghella, máy “Táo Bạo” có đường kính đầu đào khoảng 6,6 m, dài xấp xỉ 100 m và nặng khoảng 800 tấn. Trong khi đó, một số nguồn trong nước cho biết bộ đôi TBM dài hơn 100 m và nặng khoảng 850 tấn.

Các thiết bị được sử dụng để đào đoạn ngầm dài khoảng 4 km, đi qua bốn ga gồm Kim Mã, Cát Linh, Văn Miếu và ga Hà Nội. Đây là hạng mục có yêu cầu kỹ thuật cao do đường hầm nằm dưới khu vực đô thị đông dân cư, nơi nhiều công trình vẫn hoạt động trên mặt đất.

Cỗ máy được thiết kế riêng cho địa chất Hà Nội

TBM là viết tắt của Tunnel Boring Machine, tức máy đào hầm. Công nghệ này cho phép thi công đường hầm từ dưới lòng đất, hạn chế việc phải giải phóng mặt bằng trên diện rộng như phương pháp đào mở.

Hai máy “Thần Tốc” và “Táo Bạo” sử dụng công nghệ EPB (Earth Pressure Balance), hay cân bằng áp lực đất. Thiết bị được thiết kế phù hợp với điều kiện địa chất trên tuyến Nhổn – ga Hà Nội, nơi máy phải đi qua các lớp đất sét, cát và sỏi ở độ sâu khoảng 10–28 m.

Nguyên lý của EPB là duy trì áp lực ổn định tại mặt đào trong quá trình phá đất. Đất sau khi được đầu cắt nghiền tách sẽ đi vào buồng kín, nơi áp lực được kiểm soát để cân bằng với áp lực đất xung quanh. Cơ chế này giúp hạn chế nguy cơ sụt lún do biến động nền đất, yếu tố đặc biệt quan trọng khi thi công bên dưới các khu dân cư và công trình hiện hữu.

Đầu cắt của máy “Táo Bạo” có đường kính khoảng 6,55 m. Sau khi máy đào tiến lên, các cấu kiện bê tông đúc sẵn được lắp ghép thành từng vòng để tạo thành vỏ hầm. Đường kính ngoài của kết cấu vỏ hầm khoảng 6,3 m, đường kính trong khoảng 5,7 m.

Theo thông số được công bố, đầu cắt của máy có mô-men xoắn 96.000 kNm. Cùng với hệ thống truyền động, điện, thủy lực và thiết bị vận chuyển đất đào, các bộ phận này cho phép máy vừa tiến sâu vào lòng đất, vừa hình thành kết cấu hầm phía sau.

Hiệu quả thi công không chỉ phụ thuộc vào công suất thiết bị mà còn liên quan đến điều kiện địa chất, việc kiểm soát áp lực tại mặt đào, xử lý đất và tiến độ lắp các vòng vỏ hầm bê tông.

Kỹ sư Việt Nam từng bước làm chủ công nghệ vận hành

Bên cạnh thiết bị chuyên dụng, năng lực vận hành và xử lý tình huống của đội ngũ kỹ thuật là yếu tố quan trọng đối với các công trình ngầm trong đô thị.

Ông Nguyễn Quốc Bảo, Phó tổng giám đốc Tập đoàn FECON, đơn vị tham gia vận hành hai máy TBM cho biết, tại dự án metro số 1 ở TP.HCM, kỹ sư Việt Nam từng vận hành thiết bị dưới sự hướng dẫn của chuyên gia nước ngoài. Đến dự án Nhổn – ga Hà Nội, đội ngũ trong nước đã chủ động hơn trong vận hành máy, xử lý sự cố và quản lý rủi ro tại công trường.

Trong quá trình đào hầm, các thông số vận hành được theo dõi song song với dữ liệu quan trắc nền đất và công trình lân cận. Đây là cơ sở để đội ngũ kỹ thuật đánh giá diễn biến thực tế, phối hợp với các bên liên quan và điều chỉnh phương án thi công khi cần thiết.

Tuyến metro Nhổn – ga Hà Nội dài 12,5 km, gồm 8,5 km đường trên cao và 4 km đi ngầm. Đoạn trên cao đã khai thác thương mại từ tháng 8/2024, trong khi đoạn ngầm được đặt mục tiêu hoàn thành năm 2027 theo kế hoạch công bố trước đó.

Việc hai máy TBM hoàn thành hành trình đào hầm đánh dấu một cột mốc kỹ thuật của dự án. Tuy nhiên, quá trình hoàn thiện các hạng mục ngầm vẫn cần được tiếp tục. Với những công trình đường sắt đô thị tương tự, bên cạnh khả năng huy động thiết bị hiện đại, kinh nghiệm vận hành, kiểm soát địa chất và quản lý rủi ro của đội ngũ kỹ thuật cũng có ý nghĩa quyết định đối với an toàn thi công.