Ông Phạm Nhật Vượng đặt hơn 100 dây chuyền TBM làm metro Hà Nội: Kỷ lục thế giới là 23 máy cùng chạy, Trung Quốc từng cần tới 201 máy

Ngày 15/10, liên danh Vinhomes – SGC ký hợp đồng tổng thầu xây dựng 5 tuyến metro số 1, 2, 8, 10 và 14 tại Hà Nội, tổng chiều dài 253,5 km, với giá trị khoảng 900.000 tỷ đồng, chưa bao gồm chi phí giải phóng mặt bằng.

Đáng chú ý, để đáp ứng mục tiêu đưa toàn bộ 5 tuyến vào vận hành trước ngày 31/12/2030, liên danh công bố đã chủ động đặt hơn 100 dây chuyền thiết bị đào hầm TBM, trên 50 dây chuyền đào tường vây cùng hàng nghìn phương tiện vận chuyển đất đá.

TBM (Tunnel Boring Machine) là loại máy có khả năng vừa đào đất đá, vừa lắp đặt các tấm bê tông tạo thành vỏ hầm. Đây là thiết bị chủ lực trong nhiều dự án metro ngầm trên thế giới. Vậy quy mô hơn 100 dây chuyền TBM mà Vinhomes – SGC công bố lớn đến mức nào?

Kỷ lục Guinness là 23 máy cùng đào hầm, Qatar dùng 21 máy để đào 111 km trong 26 tháng

Theo tổ chức Guinness World Records, ngày 18/3/2020, công ty Mosinzhproekt của Nga xác lập kỷ lục thế giới khi vận hành đồng thời 23 máy TBM tại 23 vị trí thuộc chương trình xây dựng metro Moscow. Đây là kỷ lục về số máy đào hầm hoạt động đồng thời trong một dự án, vượt mốc 20 máy từng được Qatar Rail xác lập năm 2015.

Trong số 23 máy tại Moscow, có 13 máy phục vụ riêng tuyến metro vòng tròn Big Circle Line dài khoảng 70 km, còn lại làm việc trên ba tuyến khác.

Tuy nhiên, xét về tốc độ đào hầm, Doha Metro của Qatar mới là ví dụ đặc biệt ấn tượng. Theo hãng sản xuất thiết bị đào hầm Herrenknecht của Đức, bốn liên danh thi công Doha Metro đã đặt mua tổng cộng 21 máy TBM để xây dựng hệ thống metro tại thủ đô Qatar.

Chỉ trong 26 tháng, từ năm 2014 đến tháng 9/2016, các máy này hoàn thành 111 km đường hầm. Ở giai đoạn cao điểm, khối lượng đào mới vượt 2,5 km mỗi tuần.

Bình quân, mỗi máy TBM đảm nhiệm khoảng 5,3 km hầm trong toàn bộ chiến dịch thi công. Đây là tỷ số giữa tổng khối lượng và số máy huy động, không phải năng suất thực tế của từng máy.

Dù hoàn tất công tác đào hầm từ tháng 9/2016, phải đến năm 2019, các tuyến metro Doha mới lần lượt đi vào khai thác.

Tại London, dự án Crossrail cũng đạt một kết quả đáng chú ý. Theo Bộ Giao thông Anh, 8 máy TBM, mỗi máy nặng khoảng 1.000 tấn, đã đào tổng cộng 42 km đường hầm mới từ mùa hè năm 2012 đến tháng 6/2015.

Như vậy, trong gần 3 năm, bình quân mỗi máy đảm nhiệm 5,25 km hầm, khá tương đồng với khối lượng bình quân tại Doha dù thời gian thi công dài hơn.

Tại Pháp, dự án Grand Paris Express, với quy mô khoảng 200 km metro, cũng huy động một lực lượng máy đào hầm lớn. Theo đơn vị phát triển dự án, 29 máy TBM đã lần lượt tham gia xây dựng, trong đó tuyến số 16 sử dụng 7 máy để đào 29 km đường hầm trong khoảng 4 năm, hoàn tất tháng 2/2024.

Những trường hợp này cho thấy mỗi dự án có thể sử dụng từ vài máy đến hàng chục máy TBM, tùy thuộc khối lượng đường hầm, địa chất và tiến độ tổ chức thi công.

Trung Quốc từng tính huy động 201 máy TBM, hoàn thành thêm 265 km metro trong 5 năm

Nếu những dự án tại châu Âu và Trung Đông sử dụng vài chục máy TBM, Trung Quốc từng triển khai các chương trình xây dựng với nhu cầu thiết bị lớn hơn đáng kể. Tháng 9/2015, báo Yangcheng Evening News đưa tin Quảng Châu đã đưa vào đào chiếc TBM thứ 100 trong đợt mở rộng mạng lưới metro.

Thời điểm đó, thành phố đồng thời xây dựng 10 tuyến metro. Trong số các công trình đang triển khai, có 100 đoạn tuyến sử dụng phương pháp đào khiên với tổng chiều dài hầm khoảng 336 km, chiếm 65% tổng chiều dài xây dựng theo thống kê của dự án.

Để thực hiện khối lượng này, tổng nhu cầu thiết bị được xác định lên tới 201 máy đào khiên, cùng khoảng 210.000 vòng vỏ hầm bê tông.

Tính đến tháng 9/2015, đã có tổng cộng 100 máy lần lượt được đưa vào đào, hoàn thành khoảng 118 km hầm, tương đương 35% khối lượng dự kiến.

Quy mô xây dựng lớn của Quảng Châu sau đó được phản ánh qua tốc độ mở rộng mạng lưới metro.

Theo Southern Metropolis Daily, đến cuối năm 2020, tổng chiều dài metro Quảng Châu đạt 531,1 km, tăng 265,1 km so với mức 266 km năm 2015. Bình quân mỗi năm, thành phố đưa vào khai thác thêm khoảng 53 km metro, gần tương đương mức bình quân 60 km/năm mà Vinhomes – SGC đang hướng tới tại Hà Nội.

Hơn 100 TBM có đủ để đưa 253,5 km metro Hà Nội về đích năm 2030?

Các dự án quốc tế cho thấy mối quan hệ giữa số lượng máy TBM, khối lượng đường hầm và thời gian hoàn thành không đơn thuần là phép chia chiều dài tuyến cho số máy.

Chẳng hạn, 21 máy tại Doha đào được 111 km hầm trong 26 tháng, còn 8 máy tại London đào 42 km trong gần 3 năm. Trong khi đó, Quảng Châu dự kiến cần tới 201 máy cho 336 km hầm, do phải triển khai một chương trình xây dựng trên nhiều tuyến và nhiều vị trí khác nhau.

Đặc biệt, chiều dài tuyến metro không đồng nghĩa với chiều dài hầm TBM. Một tuyến có thể kết hợp đoạn trên cao, đoạn ngầm và đoạn mặt đất. Với thiết kế hai ống hầm đơn, chiều dài đường hầm cần đào có thể gần gấp đôi chiều dài đoạn tuyến đi ngầm.

Một trường hợp khác là Riyadh Metro tại Saudi Arabia. Trong gói thầu xây dựng hai tuyến số 1 và 2, liên danh do Bechtel đứng đầu đã huy động 7 máy TBM để thi công hơn 35 km đường hầm. Công tác đào hầm của gói này hoàn tất năm 2016.

Tuy nhiên, toàn bộ dự án Riyadh Metro gồm 6 tuyến, dài 176 km, từng đặt mục tiêu hoàn thành vào năm 2018 nhưng phải đến ngày 5/1/2025 mới vận hành đầy đủ. Tính từ khi chính thức khởi công tháng 4/2014, dự án mất gần 11 năm để hoàn thành.