Phát hiện 79 khối bê tông, mỗi khối nặng 73.500 tấn được các kỹ sư đánh chìm xuống đáy biển, mở đường cho siêu dự án 210.000 tỷ đồng

Tại eo biển Fehmarnbelt thuộc biển Baltic, tuyến hầm kết nối đảo Lolland của Đan Mạch với đảo Fehmarn của Đức đang từng bước hình thành. Công trình có chiều dài khoảng 18km, tổng mức đầu tư ước tính khoảng 7,4 tỷ euro, tương đương 210.400 tỷ đồng. 

Dự án được triển khai nhằm tháo gỡ một điểm nghẽn giao thông quan trọng giữa bán đảo Scandinavia và lục địa châu Âu. Hiện nay, phương tiện di chuyển giữa hai bờ eo biển Fehmarnbelt chủ yếu phải sử dụng phà, với thời gian vượt biển khoảng 45 phút, chưa kể thời gian chờ và lên xuống phương tiện.

Khi tuyến hầm đi vào khai thác, hành trình này dự kiến được rút ngắn còn khoảng 10 phút bằng ô tô và 7 phút bằng tàu hỏa. Tuyến đường sắt điện khí hóa bên trong hầm được thiết kế cho phép tàu chạy với tốc độ tối đa khoảng 200km/h.

Không chỉ tạo thêm một tuyến kết nối trực tiếp giữa Đan Mạch và Đức, Fehmarnbelt còn là mắt xích quan trọng trong hành lang giao thông Scandinavia – Địa Trung Hải (Scan-Med), thuộc mạng lưới giao thông xuyên châu Âu TEN-T. Công trình được kỳ vọng cải thiện năng lực vận tải hành khách, hàng hóa và tăng cường liên kết kinh tế giữa Bắc Âu với Trung Âu.

89 cấu kiện bê tông khổng lồ được ghép dưới đáy biển

Điểm đặc biệt của Fehmarnbelt nằm ở phương pháp thi công. Thay vì sử dụng máy đào hầm TBM để khoan xuyên qua địa tầng dưới đáy biển, các kỹ sư lựa chọn công nghệ Immersed Tube Tunnel (hầm dìm). Theo đó, các cấu kiện được chế tạo sẵn trên cạn, vận chuyển bằng đường thủy rồi hạ chìm xuống một rãnh đào dưới đáy biển và kết nối thành tuyến hầm hoàn chỉnh.

Theo thiết kế, công trình gồm 89 cấu kiện bê tông, trong đó có 79 cấu kiện tiêu chuẩn và 10 cấu kiện đặc biệt.

Mỗi cấu kiện tiêu chuẩn dài 217m, rộng khoảng 42m và nặng khoảng 73.500 tấn. Bên trong được chia thành 5 khoang riêng biệt, gồm 4 ống hầm phục vụ giao thông và một khoang kỹ thuật. Trong đó, hai ống dành cho ô tô, mỗi ống bố trí hai làn xe; hai ống còn lại phục vụ đường sắt điện khí hóa hai chiều. Khoang còn lại dành cho các hệ thống kỹ thuật, phục vụ vận hành, bảo trì và bảo đảm an toàn công trình.

Bên cạnh cấu kiện tiêu chuẩn, dự án có thêm 10 cấu kiện đặc biệt, mỗi cấu kiện dài khoảng 39m. Khác với cấu kiện thông thường, loại này được thiết kế thêm tầng kỹ thuật bên dưới để bố trí thiết bị điện, hệ thống điều khiển và các hạ tầng phục vụ vận hành. Khu vực đường bộ cũng có không gian dừng xe kỹ thuật, giúp xử lý sự cố mà không gây cản trở các phương tiện lưu thông.

Để sản xuất số lượng cấu kiện có kích thước đặc biệt lớn này, một nhà máy chuyên dụng được xây dựng tại Rødbyhavn, trên đảo Lolland của Đan Mạch.

Tổ hợp nhà máy và cảng phục vụ sản xuất, vận chuyển có diện tích khoảng 220ha, được trang bị 6 dây chuyền sản xuất, gồm 5 dây chuyền dành cho cấu kiện tiêu chuẩn và một dây chuyền dành cho cấu kiện đặc biệt.

Các cấu kiện được chế tạo theo phương thức sản xuất dây chuyền. Mỗi cấu kiện tiêu chuẩn gồm 9 phân đoạn được đúc nối tiếp, sau đó hoàn thiện thành một khối dài 217m. Hai trạm trộn bê tông lớn đặt cạnh nhà máy có tổng công suất cung cấp hơn 600m³ bê tông mỗi giờ.

Theo Femern A/S, việc chế tạo cấu kiện trên cạn giúp kiểm soát chất lượng vật liệu, kết cấu và kích thước, đồng thời cho phép triển khai song song hoạt động sản xuất với các hạng mục thi công ngoài biển. Đây là cách tổ chức quan trọng đối với dự án có số lượng cấu kiện lớn, yêu cầu kỹ thuật cao và khối lượng công việc trải dài trên một tuyến hầm gần 18km.

Gần 900m đường hầm đã được lắp ghép dưới đáy biển

Nếu việc sản xuất các cấu kiện bê tông khổng lồ đòi hỏi năng lực tổ chức và kỹ thuật đặc biệt, công đoạn đưa chúng xuống đáy biển còn phức tạp hơn. Mỗi cấu kiện dài hơn 200m, nặng hàng chục nghìn tấn, phải được vận chuyển và định vị chính xác trong môi trường có dòng chảy và những biến động thủy văn.

Để chuẩn bị mặt bằng lắp đặt, các đơn vị thi công đã đào một rãnh dài khoảng 18km dưới đáy eo biển Fehmarnbelt. Hoạt động nạo vét bắt đầu từ năm 2021 và hoàn thành năm 2024, với tổng khối lượng đất, cát và đá được đào lên gần 15 triệu m³. Đáng chú ý, phần lớn vật liệu nạo vét được tái sử dụng để tạo lập khoảng 300ha đất mới tại khu vực ven biển Rødbyhavn, phục vụ mục đích phát triển không gian tự nhiên và giải trí.

Sau khi hoàn thiện tại nhà máy, các cấu kiện được bịt kín hai đầu, lắp đặt hệ thống khoang dằn rồi đưa ra cảng công trường. Tại đây, chúng được bổ sung bê tông dằn để đạt trọng lượng cần thiết cho quá trình hạ chìm.

Một trong những thiết bị quan trọng nhất phục vụ công đoạn này là hệ thống sà lan chuyên dụng IVY, gồm hai bộ phận IVY 1 và IVY 2. Hệ thống giữ cấu kiện ở hai đầu, đồng thời kiểm soát lực nâng và quá trình hạ xuống đáy biển.

Theo thông tin từ chủ đầu tư, IVY được trang bị khoảng 23km dây cáp thép cùng 66 tời, có khả năng hạ các cấu kiện xuống độ sâu tới 40m. Thiết bị được thiết kế riêng cho dự án Fehmarnbelt nhằm đáp ứng yêu cầu vận chuyển, định vị và lắp đặt những khối bê tông có trọng lượng đặc biệt lớn.

Ngày 4/5/2026, cấu kiện đầu tiên rời cảng công trường tại Rødbyhavn, bắt đầu hành trình đến vị trí lắp đặt ngoài khơi Đan Mạch. Cấu kiện này dài 217m, nặng khoảng 73.500 tấn và được bổ sung thêm khoảng 4.500 tấn bê tông dằn để bảo đảm khả năng hạ chìm.

Năm tàu kéo cùng hệ thống sà lan chuyên dụng tham gia vận chuyển và lắp đặt. Trước đó, một lớp sỏi đã được trải đều dưới đáy rãnh để tạo nền đỡ ổn định cho kết cấu.

Thách thức lớn nhất là đưa khối bê tông dài hơn 200m vào đúng vị trí thiết kế với độ chính xác rất cao. Trong điều kiện biển có dòng chảy và các yếu tố thủy văn phức tạp, việc kiểm soát phương ngang, phương đứng và độ cân bằng của cấu kiện đòi hỏi sự phối hợp giữa hệ thống thiết bị chuyên dụng và đội ngũ kỹ sư.

Sau khi được hạ xuống đáy biển, cấu kiện được kết nối với đoạn hầm đã lắp đặt trước đó bằng hệ thống gioăng kín nước chuyên dụng. Vật liệu đá và sỏi tiếp tục được bổ sung dọc hai bên để cố định kết cấu, trước khi hoàn thiện lớp bảo vệ phía trên.

Ngày 7/5/2026, đơn vị tư vấn Arup xác nhận cấu kiện đầu tiên đã được hạ chìm thành công. Cột mốc này đánh dấu bước chuyển quan trọng của dự án, từ giai đoạn chuẩn bị mặt bằng và sản xuất cấu kiện sang quá trình lắp ghép đường hầm thực tế dưới đáy biển.

Sau khi cấu kiện đầu tiên được lắp đặt vào tháng 5/2026, các đơn vị thi công tiếp tục triển khai những đợt hạ chìm tiếp theo.

Theo cập nhật của Femern A/S ngày 28/9/2026, cấu kiện thứ tư tên Nykøbing Falster đã được đưa xuống rãnh và kết nối với các đoạn hầm trước đó. Như vậy, gần 900m đầu tiên của tuyến hầm dài 18km đã được hình thành dưới đáy biển.

Sau cột mốc này, dự án chuyển sang chuẩn bị lắp đặt cấu kiện đặc biệt đầu tiên, loại cấu kiện có thêm tầng kỹ thuật bên dưới, với chiều cao tương đương một tòa nhà bốn tầng.

Tính đến cuối tháng 9/2026, nhà máy tại Rødbyhavn đã đúc được 16 cấu kiện tiêu chuẩn và 3 cấu kiện đặc biệt. Hoạt động sản xuất các cấu kiện tiếp theo vẫn được duy trì song song với quá trình lắp đặt ngoài biển.

Tuy nhiên, quy mô và yêu cầu kỹ thuật đặc biệt cũng khiến dự án đối mặt với không ít khó khăn. Theo thông tin từ chủ đầu tư, tiến độ xây dựng đã chậm khoảng 2 năm so với kế hoạch ban đầu. Những trở ngại chủ yếu liên quan đến quá trình vận hành thiết bị hạ chìm chuyên dụng, điều kiện thi công tại vùng biển Đức và các yêu cầu cấp phép về tiếng ồn dưới nước, thời gian cũng như phạm vi được phép triển khai hoạt động xây dựng.

Tháng 5/2026, Sund & Bælt, đơn vị chịu trách nhiệm dự án, công bố phương án đưa công trình vào khai thác theo hai giai đoạn. Theo đó, tuyến đường bộ sẽ được mở trước; hệ thống đường sắt chỉ đi vào hoạt động sau khi các hạng mục hạ tầng kết nối phía Đức hoàn thành.

Khi đi vào khai thác, Fehmarnbelt không chỉ rút ngắn đáng kể thời gian di chuyển giữa Đan Mạch và Đức mà còn tạo thêm một tuyến vận tải xuyên biển có năng lực lớn, kết nối trực tiếp Bắc Âu với lục địa châu Âu. Với chiều dài khoảng 18km cùng phương pháp thi công bằng 89 cấu kiện bê tông đúc sẵn, công trình được kỳ vọng xác lập một dấu mốc mới trong lĩnh vực xây dựng hầm dìm trên thế giới.