Phát hiện Trung Quốc đánh chìm 18 khối bê tông nặng tổng cộng 1 triệu tấn xuống đáy biển, ghép chính xác sai số 3mm - công trình ngầm dài 5km hoàn thiện sau 20 tháng

Không đào xuyên toàn bộ đáy biển bằng máy khoan hầm, Trung Quốc đã chọn một phương pháp khác để xây dựng Đường hầm dưới biển vịnh Đại Liên, đó là chế tạo những cấu kiện bê tông khổng lồ trên đất liền, đưa chúng ra biển và lắp ghép trực tiếp dưới đáy vịnh.

Phần đường hầm ngập nước dài 3.035 m được tạo thành từ 18 cấu kiện bê tông chính. Mỗi cấu kiện tiêu chuẩn dài 180 m, rộng khoảng 33,4 m, cao 9,7 m và nặng tới 60.000 tấn - tính ra tổng trọng lượng của những cấu kiện bê tông đó có thể lên tới hơn 1 triệu tấn. Theo China Communications Construction Company (CCCC), sức giãn nước của mỗi cấu kiện có thể tương đương một tàu sân bay cỡ trung.

Với trọng lượng này, việc sử dụng cần cẩu để nâng và đặt từng cấu kiện xuống đáy biển gần như không khả thi. Giải pháp của các kỹ sư là tận dụng lực nổi.

Các cấu kiện bê tông được thiết kế dạng rỗng và bịt kín tạm thời để có thể nổi trên mặt nước. Sau khi hoàn thành tại khu vực chế tạo, chúng được kéo qua vịnh Đại Liên đến vị trí lắp đặt. Tại đây, hệ thống dằn được sử dụng để kiểm soát quá trình hạ cấu kiện xuống rãnh đã chuẩn bị sẵn dưới đáy biển, trong khi tàu, dây cáp và hệ thống định vị giữ cho cấu kiện bê tông khổng lồ đi đúng hướng.

Từng cấu kiện sau đó được kết nối với phần đường hầm đã lắp đặt trước đó. Quá trình này bắt đầu từ cuối năm 2020 và kéo dài 20 tháng. Đến ngày 5/8/2022, cấu kiện E18 - mảnh ghép cuối cùng trong số 18 cấu kiện chính - được lắp đặt thành công.

Tốc độ thi công không phải là thách thức duy nhất. Đường hầm dưới biển tại Đại Liên không chạy theo một đường thẳng mà có đoạn cong với bán kính 1.050 m. Theo CCCC, đây là đoạn cong có độ cong lớn nhất và bán kính nhỏ nhất trong số các đường hầm ngập nước được xây dựng tại Trung Quốc vào thời điểm đó.

Điều này khiến quá trình lắp ghép phải được kiểm soát với độ chính xác cao. Với những cấu kiện dài tới 180 m, sai lệch ở một vị trí có thể ảnh hưởng đến việc lắp đặt các đoạn tiếp theo.

Thử thách lớn nhất xuất hiện ở cấu kiện bê tông E18. Đây là mảnh ghép phải được đưa vào khoảng trống còn lại giữa E17 và khu vực kết nối cuối cùng, nơi khoảng cách giữa hai đầu chỉ còn khoảng 1 m.

Đội ngũ thi công vì thế không chỉ phải đưa một cấu kiện nặng 60.000 tấn xuống đúng vị trí, mà còn phải kiểm soát chính xác hướng và vị trí của nó để bảo đảm khả năng kết nối với toàn bộ hệ thống đường hầm.

Sau khi 18 cấu kiện được lắp đặt, phần mối nối cuối cùng tiếp tục được xử lý bằng kỹ thuật phân đoạn theo phương pháp đẩy ống - một kỹ thuật chưa từng có tại Trung Quốc thời điểm đó. Theo CCCC, độ chính xác lắp đặt tại khu vực này được kiểm soát ở mức 3 mm. Dự án đã tạo ra 197 đơn xin cấp bằng sáng chế, trong đó có 77 đơn liên quan đến phát minh.

Toàn bộ hệ thống không chỉ phải chính xác trong quá trình thi công mà còn phải hoạt động lâu dài trong môi trường nước biển lạnh và có độ mặn cao. Theo CCCC, Đường hầm dưới biển vịnh Đại Liên được thiết kế với tuổi thọ kết cấu dự kiến 100 năm.

Sau khi hoàn thành, 18 cấu kiện từng nổi trên mặt nước như những con tàu khổng lồ đã trở thành một phần của đáy biển. Phần đường hầm ngập nước dài hơn 3 km được kết nối với các đoạn trên bờ, tạo thành tuyến đường hầm dài khoảng 5,1 km với 6 làn xe, mỗi chiều 3 làn và tốc độ thiết kế 60 km/h.

Đường hầm được đưa vào sử dụng vào tháng 5/2023, cùng với một tuyến đường bộ dài khoảng 7 km, tạo thêm tuyến kết nối giữa phía bắc và phía nam thành phố Đại Liên. Theo China Daily, tuyến đường mới có thể rút ngắn thời gian di chuyển trên một số hành trình từ khoảng một giờ xuống còn 5 phút.