Sau gần 10 năm thi công trong điều kiện biển khơi khắc nghiệt, Trung Quốc đã hoàn thành tuyến kết nối Thâm Quyến - Trung Sơn, một trong những công trình giao thông vượt biển phức tạp nhất thế giới. Điểm nhấn của dự án là đường hầm chìm dưới biển dài 6.845m, hiện giữ kỷ lục là đường hầm ống bê tông vỏ thép dưới biển dài và rộng nhất thế giới, đồng thời tích hợp hàng loạt công nghệ xây dựng tiên tiến như định vị vệ tinh BeiDou, mô hình thông tin công trình (BIM), digital twin và robot tự động.
Tháng 6/2023, dự án ghi dấu mốc quan trọng khi toàn bộ đường hầm dưới biển được lắp đặt hoàn chỉnh, kết nối xuyên suốt hai đầu tuyến.

Đường hầm dưới biển dài gần 7km. Ảnh: CFP
Đường hầm dài 6.845m, gồm 8 làn xe lưu thông hai chiều và là hạng mục trọng yếu của tuyến giao thông vượt biển dài khoảng 24km nối Thâm Quyến với Trung Sơn, thuộc Khu vực Vịnh Lớn Quảng Đông - Hong Kong - Macau.
Đây được đánh giá là một trong những công trình hạ tầng xuyên biển có độ phức tạp kỹ thuật hàng đầu thế giới khi kết hợp đồng thời cầu vượt biển, đảo nhân tạo và đường hầm chìm dưới đáy biển trong cùng một hệ thống giao thông.

Đảo nhân tạo của công trình. Ảnh: Internet
Đường hầm được cấu thành từ 32 đốt hầm bê tông vỏ thép khổng lồ. Mỗi đốt tiêu chuẩn dài khoảng 165m, nặng tới 80.000 tấn.
Các cấu kiện này được vận chuyển qua kênh Lingdingyang bằng tàu chuyên dụng Yihangjinan-1, phương tiện từng được đánh giá là hiện đại hàng đầu thế giới trong lĩnh vực vận chuyển và lắp đặt hầm chìm dưới biển.
Theo đơn vị thi công, Yihangjinan-1 có khả năng định vị với độ chính xác rất cao, giúp nâng hiệu suất lắp đặt và rút ngắn thời gian thi công hơn gấp đôi so với phương pháp truyền thống.
Việc xây dựng không chỉ đơn thuần là ghép nối các đốt hầm mà còn bao gồm hàng loạt công đoạn phức tạp như đào rãnh dưới đáy biển, xử lý nền móng, san phẳng địa hình và căn chỉnh chính xác vị trí trong điều kiện dòng chảy mạnh.
Mỗi đốt hầm được hạ từ tàu xuống đáy biển với sai số cực nhỏ trước khi kết nối với các module liền kề.
Trong đó, đốt hầm cuối cùng mang ký hiệu E23 được xem là hạng mục khó nhất do phải tích hợp hệ thống mối nối cơ khí đặc biệt. Sau khi được đưa vào đúng vị trí, hệ thống kích thủy lực sẽ đẩy khớp nối tiến về phía trước để liên kết với đốt E24, hoàn thiện toàn bộ tuyến hầm.
Theo ông Zhong Huihong, Phó Giám đốc Trung tâm Quản lý Liên kết Thâm Quyến - Trung Sơn, công trình áp dụng mô hình lắp ghép đúc sẵn dạng "ngăn kéo khổng lồ", giúp tận dụng tối đa năng lực thiết bị, giảm rủi ro thi công và nâng cao độ ổn định của kết cấu sau khi hoàn thành.
Trong gần một thập kỷ thi công, hơn 15.000 kỹ sư và công nhân thuộc hơn 60 đơn vị xây dựng đã làm việc tại 122 công trường trên biển, trên cao và dưới nước.
Để lắp đặt chính xác những đốt hầm nặng hàng chục nghìn tấn dưới đáy biển, các kỹ sư sử dụng hệ thống định vị vệ tinh BeiDou nhằm kiểm soát sai số ở mức gần như tuyệt đối.
Bên cạnh đó, công nghệ BIM kết hợp thực tế ảo (VR) được triển khai để xây dựng mô hình số 3D của toàn bộ dự án, mô phỏng địa hình đáy biển, dòng chảy, quy trình lắp đặt và các kịch bản rủi ro trước khi thi công thực tế.
Dự án cũng ứng dụng mô hình digital twin (bản sao số), cho phép giám sát dữ liệu theo thời gian thực, theo dõi biến dạng kết cấu và hỗ trợ điều hành trong suốt quá trình xây dựng.
Ngoài ra, nhiều robot tự động cùng dây chuyền sản xuất thông minh được sử dụng trong các công đoạn chế tạo vỏ thép, hàn tự động và kiểm tra chất lượng bê tông nhằm giảm sai sót, nâng cao độ chính xác và rút ngắn tiến độ.
Các kỹ sư còn kết hợp hệ thống sonar, laser, cảm biến dưới nước và camera hai mắt để theo dõi vị trí các đốt hầm trong môi trường nước đục, dòng chảy mạnh và tầm nhìn hạn chế.

Tuyến cầu, hầm vượt biển Thâm Quyến - Trung Sơn khi còn trong quá trình xây dựng.
Ngày 30/6/2024, tuyến kết nối Thâm Quyến - Trung Sơn chính thức đưa vào khai thác với tổng vốn đầu tư khoảng 6,7 tỷ USD.
Sau khi thông xe, thời gian di chuyển giữa hai thành phố được rút ngắn từ khoảng 2 giờ xuống còn khoảng 30 phút, qua đó tăng cường kết nối giao thông, thúc đẩy giao thương và tạo động lực phát triển cho Khu vực Vịnh Lớn Quảng Đông - Hong Kong - Macau - một trong những cực tăng trưởng kinh tế năng động nhất Trung Quốc.
(Tổng hợp)