Trong phát triển hạ tầng tại các siêu đô thị, mâu thuẫn giữa nhu cầu mở rộng không gian ngầm và yêu cầu bảo vệ hiện trạng bên trên luôn là thách thức lớn nhất đối với các nhà quản lý và đơn vị thi công. Bài viết phân tích dự án Elizabeth Street (Melbourne) – một điển hình xuất sắc trong việc ứng dụng công nghệ khoan kích ngầm để giải quyết bài toán này.
Vừa qua, tại Giải thưởng CCF Earth Award 2025, dự án Nâng cấp Tuyến cống thoát nước Elizabeth Street (Melbourne) do nhà thầu Rob Carr thực hiện đã được vinh danh ở hạng mục Dự án Xuất sắc. Đây là một minh chứng tiêu biểu cho thấy năng lực kỹ thuật có thể giải quyết các bài toán hạ tầng phức tạp nhất.
Dưới đây là phân tích chi tiết về các thách thức và giải pháp công nghệ đã được áp dụng tại dự án này.
THÔNG TIN TỔNG QUAN DỰ ÁN:
-
Dự án: CBD Sewer Augmentation Program (Gói thầu số 3).
-
Thành tích: Giải thưởng CCF Earth Award 2025 (Victoria).
-
Thông số chính: Tuyến cống dài 730m; khoảng cách đến đường ray tàu điện đang vận hành: 1 mét.
1. THÁCH THỨC: THI CÔNG TRONG “HÀNH LANG KỸ THUẬT” SIÊU HẸP
Dự án đối mặt với những ràng buộc địa kỹ thuật và ngoại cảnh cực kỳ khắt khe, đòi hỏi độ chính xác gần như tuyệt đối:
-
Giới hạn khoảng cách an toàn (Safety Clearance): Tuyến hầm thiết kế chạy song song với đường Elizabeth, nơi có hệ thống tàu điện (tram) hoạt động liên tục. Khoảng cách thủy từ thiết bị khoan đến kết cấu đường ray chỉ 1 mét. Yêu cầu đặt ra là kiểm soát độ lún bề mặt (ground settlement) ở mức tối thiểu để đảm bảo an toàn chạy tàu.
-
Bảo vệ công trình lân cận: Tuyến thi công nằm sát một cống gạch di sản (heritage brick drain) và cắt qua mạng lưới tiện ích ngầm dày đặc. Bất kỳ sự xê dịch nào của đất nền cũng có thể gây hư hại cho các kết cấu hiện hữu này.
-
Địa chất biến thiên: Tuyến dài 730m đi qua các tầng địa chất thay đổi liên tục, đòi hỏi giải pháp khoan phải có khả năng thích ứng cao.
2. GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ: KHOAN KÍCH NGẦM CÂN BẰNG ÁP LỰC
Để giải quyết bài toán trên, nhà thầu Rob Carr đã áp dụng phương pháp Microtunnelling (Khoan kích ngầm) với các công nghệ kiểm soát tiên tiến:
a. Công nghệ Khiên đào Cân bằng áp lực (Slurry Shield Balance) Đây là yếu tố then chốt để thi công sát đường tàu. Hệ thống sử dụng dung dịch khoan (bentonite) bơm vào khoang đào với áp suất được kiểm soát tự động. Áp lực này đóng vai trò “đối trọng”, cân bằng với áp lực đất và nước ngầm bên ngoài, ngăn chặn hiện tượng sụt lún hoặc trồi đất, qua đó giữ ổn định tuyệt đối cho nền đường ray phía trên.
b. Hệ thống Dẫn hướng Laser (Laser Guidance System) Để đảm bảo hướng tuyến không xâm lấn vào vùng bảo vệ của cống di sản, hệ thống dẫn hướng bằng laser được sử dụng để kiểm soát tọa độ đầu khoan theo thời gian thực (Real-time monitoring). Sai số thi công được kiểm soát ở mức milimet, đảm bảo độ thẳng và độ dốc thủy lực chính xác cho tuyến cống.
c. Đầu cắt hỗn hợp (Mixed-Ground Cutterhead) Thiết bị khoan được trang bị loại đầu cắt chuyên dụng, có khả năng xử lý linh hoạt các tầng địa chất khác nhau dọc theo tuyến 730m, đảm bảo tiến độ thi công ổn định mà không gây rung chấn quá mức cho môi trường xung quanh.
3. HIỆU QUẢ THỰC TIỄN VÀ Ý NGHĨA
Việc lựa chọn giải pháp thi công không đào hở (Trenchless) đã mang lại những giá trị thiết thực:
-
Duy trì hoạt động đô thị: Toàn bộ hoạt động giao thông, bao gồm tuyến tàu điện và các cơ sở kinh doanh dọc đường Elizabeth, vẫn diễn ra bình thường trong suốt quá trình thi công.
-
An toàn và Bền vững: Giảm thiểu rủi ro tai nạn lao động trên mặt đường và hạn chế tác động môi trường (tiếng ồn, bụi) so với phương pháp đào mở truyền thống.
KẾT LUẬN
Thành công của dự án Elizabeth Street khẳng định một thực tế: Trong bối cảnh đô thị hóa mật độ cao, công nghệ khoan ngầm chính xác (Microtunnelling) không chỉ là một lựa chọn, mà là giải pháp tất yếu để phát triển hạ tầng bền vững. Giải thưởng Earth Award 2025 là sự ghi nhận xứng đáng cho năng lực quản lý rủi ro và trình độ kỹ thuật của đội ngũ thi công.
(Nguồn tham khảo: Trenchless Australasia, Số 94, Tháng 12/2025, trang 42)