Sau 4 năm thi công liên tục, máy đào hầm khổng lồ Shenjiang-1 của Trung Quốc đã hoàn thành 4 km đầu tiên của đường hầm ngầm dưới cửa sông Châu Giang, một phần quan trọng của tuyến đường sắt cao tốc Thâm Quyến - Giang Môn. Công trình vừa đạt độ sâu kỷ lục 113 m dưới đáy biển, trở thành đường hầm đường sắt cao tốc sâu nhất từng được xây dựng trên thế giới.
Theo CGTN, đường hầm nằm dưới cửa sông Châu Giang thuộc tuyến đường sắt cao tốc dài 116 km kết nối Thâm Quyến với Giang Môn, một trong những dự án hạ tầng trọng điểm của khu vực Vịnh Lớn Quảng Đông - Hồng Kông - Ma Cao.
Thi công trong điều kiện địa chất được đánh giá là phức tạp bậc nhất Trung Quốc, máy đào hầm Shenjiang-1 đã phải mất 4 năm mới hoàn thành đoạn hầm đầu tiên dài khoảng 4 km. Với tốc độ trung bình chỉ khoảng 2 m mỗi ngày, dự án được xem là một trong những công trình đào hầm thách thức nhất hiện nay.
Shenjiang-1 là máy đào hầm do Trung Quốc tự nghiên cứu và chế tạo, dài khoảng 130 m, nặng 3.800 tấn và sở hữu đầu cắt có đường kính lên tới 13,42 m. Thiết bị này được thiết kế riêng cho môi trường áp suất cao dưới đáy biển, nơi chỉ một sai sót nhỏ cũng có thể gây ra hiện tượng nước biển tràn vào đường hầm hoặc làm mất ổn định nền đất xung quanh.
Khi hoàn thành, đường hầm dưới biển sẽ dài 13,69 km, nối liền hai bờ cửa sông Châu Giang giữa Đông Quan và Quảng Châu. Các kỹ sư cho biết độ sâu lớn nhất của công trình vẫn chưa được chạm tới. Trong giai đoạn tiếp theo, tuyến hầm dự kiến sẽ hạ xuống khoảng 116 m dưới đáy biển trước khi dần nâng cao để kết nối với bờ bên kia.
Một trong những thách thức lớn nhất của dự án là việc duy trì trạng thái cân bằng giữa tốc độ đào, áp lực bùn bentonite và quá trình vận chuyển đất đá lên mặt đất. Hệ thống này phải vận hành liên tục nhằm tránh nguy cơ nước biển xâm nhập hoặc gây biến dạng kết cấu hầm.
Bên cạnh đó, toàn bộ lớp lót đường hầm được ghép từ các vòng bê tông đúc sẵn, mỗi vòng gồm 9 cấu kiện. Các bộ phận phải được lắp đặt với độ chính xác chỉ tính bằng milimet để bảo đảm tuổi thọ thiết kế khoảng 100 năm cũng như đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt đối với đường sắt cao tốc.
Theo các chuyên gia, chỉ cần sai lệch nhỏ tích lũy trên chiều dài gần 14 km cũng có thể ảnh hưởng đến độ ổn định của đường ray và an toàn vận hành của tàu ở tốc độ cao.
Không chỉ đối mặt với áp lực nước biển lớn, dự án còn phải vượt qua điều kiện địa chất cực kỳ phức tạp. Toàn bộ tuyến hầm đi qua 13 tầng địa chất khác nhau, gồm các lớp trầm tích biển, đá trầm tích, đá biến chất và đá magma hình thành qua hàng triệu năm.
Đặc biệt, máy đào hầm phải xuyên qua 6 đới đứt gãy địa chất và nhiều khu vực có đá hỗn hợp. Trong quá trình thi công, các kỹ sư liên tục phải điều chỉnh tốc độ quay đầu cắt, áp lực bùn và tốc độ đào để thích ứng với từng điều kiện địa chất khác nhau.
Theo giới chuyên môn, đất sét mềm có thể bị chảy khi chịu tác động, cát mịn có nguy cơ hóa lỏng dưới rung động, trong khi các khối đá granite nguyên khối lại gây mài mòn thiết bị rất nhanh. Đây là nguyên nhân khiến tiến độ thi công nhiều thời điểm chỉ đạt khoảng 2 m mỗi ngày.
Khi hoàn thành, tuyến đường sắt cao tốc Thâm Quyến - Giang Môn được kỳ vọng sẽ góp phần tái định hình mạng lưới giao thông tại 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.
