Dùng 4 kích thủy lực 'đẩy' đường hầm dài 155m nặng 11.000 tấn xuống đúng vị trí dưới lòng đất, quốc gia châu Âu tạo nên kỳ tích kỹ thuật hiếm thấy
Thay vì đào hầm dưới lòng đất trong nhiều tháng, các kỹ sư lựa chọn phương pháp xây dựng sẵn rồi "đẩy" cả công trình vào đúng vị trí chỉ trong 9 ngày.
Thay vì đào dần một đường hầm bên dưới tuyến đường sắt đang khai thác, các kỹ sư tại Anh đã xây dựng sẵn toàn bộ kết cấu đường hầm dài 155m ngay bên cạnh tuyến đường. Sau đó, họ dùng hệ thống kích thủy lực để đẩy khối bê tông nặng khoảng 11.000 tấn vào đúng vị trí dưới lòng đất với tốc độ chỉ 1,5m/giờ.
Công trình được triển khai tại Werrington, phía Bắc thành phố Peterborough. Quá trình dịch chuyển bắt đầu từ ngày 16/1/2021, kéo dài 9 ngày và đường hầm chính thức được đưa vào khai thác từ tháng 12 cùng năm, theo thông tin của Network Rail - đơn vị quản lý hạ tầng đường sắt Anh.
Thay vì thi công từng phần trong hố đào, các kỹ sư đã đúc hoàn chỉnh phần mái và 2 vách bê tông của đường hầm ở khu vực nằm sát tuyến đường sắt.
Khi kết cấu hoàn thiện, các đội thi công vừa đào đất phía trước vừa sử dụng 4 kích thủy lực để từ từ đẩy toàn bộ khối bê tông theo đúng quỹ đạo đã tính toán.
Cách làm này giúp hạn chế việc phải mở hố đào lớn bên dưới tuyến đường sắt trong thời gian dài, qua đó giảm đáng kể mức độ ảnh hưởng đến hoạt động chạy tàu.
11.000 tấn bê tông di chuyển nhờ 4 kích thủy lực
Bốn kích thủy lực tạo ra lực đủ lớn để dịch chuyển khối kết cấu khổng lồ, nhưng tốc độ chỉ duy trì khoảng 1,5 m/giờ nhằm đảm bảo việc đào đất phía trước, theo dõi vị trí kết cấu và kiểm soát chính xác hướng dịch chuyển.
Trong suốt 9 ngày, các kỹ sư liên tục lặp lại quy trình đào đất và đẩy đường hầm cho đến khi toàn bộ kết cấu dài 155m nằm đúng vị trí bên dưới tuyến đường sắt.
Trước khi tiến hành đẩy đường hầm, hai đường hầm nhỏ đã được đào trước để lắp đặt hệ thống dẫn hướng. Các ray dẫn này giúp giữ cho kết cấu bê tông luôn đúng cao độ và đi theo quỹ đạo cong đã thiết kế, tránh sai lệch trong quá trình dịch chuyển.
Để giảm trọng lượng cũng như lực cản, phần sàn bê tông cuối cùng không được lắp ngay từ đầu mà chỉ được thi công sau khi kết cấu chính đã vào đúng vị trí.
Trong thời gian thi công, một số đường ray tại khu vực công trường được tháo dỡ tạm thời, hệ thống dây điện trên cao được nâng lên để phục vụ việc đào đất và dịch chuyển kết cấu. Hoạt động khai thác đường sắt vẫn được duy trì ở mức hạn chế trong giai đoạn quan trọng nhất.
Sau khi đường hầm được đưa vào vị trí, các đội thi công tiến hành lấp đất, lắp lại đường ray và khôi phục hoạt động bình thường. Theo Network Rail, phương án này giúp tránh phải phong tỏa tuyến đường sắt trong thời gian dài như các phương pháp đào hầm truyền thống.
Trước khi có công trình này, các đoàn tàu hàng chạy chậm phải cắt ngang tuyến đường dành cho tàu khách tốc độ cao, tạo ra điểm giao cắt làm hạn chế năng lực khai thác.
Đường hầm mới cho phép tàu hàng đi bên dưới tuyến chính để kết nối với đường ray lân cận, qua đó xóa bỏ điểm giao cắt giữa tàu hàng và tàu khách tốc độ cao. Nhờ đó, việc vận hành tàu hàng và tàu khách tại khu vực Peterborough trở nên hiệu quả hơn, đồng thời tăng năng lực thông qua của mạng lưới đường sắt.
