Siêu cường châu Á dẫn đầu thế giới với siêu máy đào hầm công nghệ cao: Gồm 20.000 linh kiện, giúp xây hầm xuyên biển với độ lệch tâm chỉ 2cm

Máy đào hầm (TBM) của Trung Quốc hiện đang được trang bị “bộ não thông minh” thông qua các hệ thống trí tuệ nhân tạo (AI), công nghệ 5G và Hệ thống định vị vệ tinh BeiDou (BDS). Một cột mốc quan trọng trong ngành công nghiệp này là việc ra mắt “Linghang”, một máy đào hầm bùn siêu lớn được lắp đặt tại quận Sùng Minh, thành phố Thượng Hải, do Tập đoàn Cơ khí Xây dựng Đường sắt Trung Quốc (CREG) sản xuất.

Nhờ vào hệ thống xây dựng hầm thông minh, cỗ máy Linghang có khả năng “tư duy độc lập”, phân tích thông minh và ra quyết định tự động. Các công nghệ của máy liên quan đến khai thác thông minh, lắp ráp tự động, dự báo địa chất tiên tiến, cảnh báo an toàn niêm phong đuôi và giám sát tình trạng trực tuyến, đang dẫn đầu các đổi mới trong nước. 

Ông Jia Lianhui, kỹ sư trưởng của CREG, khẳng định: "Linghan sẽ nâng cao khả năng xây dựng hầm thông minh của Trung Quốc lên một tầm cao mới”.

Với hơn 20.000 linh kiện trong một máy đào hầm, việc trang bị công nghệ thông minh và tự động hóa đã trở thành xu hướng không thể tránh khỏi nhằm đảm bảo sự ổn định và khả năng thích ứng với địa chất. Tất cả các sản phẩm xây dựng hầm mới nhất tại Trung Quốc đều được trang bị hệ thống thông minh.

Vào ngày 16/5, hai máy khoan hầm mang tên Yongzhou và Dinghai đã chính thức được khởi động, hoạt động tại hai công trường để xây dựng hầm ngầm xuyên biển Jintang nối đảo Jintang của thành phố Chu San, tỉnh Chiết Giang, với khu vực ven biển của thành phố Ninh Ba, tỉnh Chiết Giang. 

Máy đào hầm Yongzhou. Ảnh: Construction Briefing

Trong quá trình khoan, các hệ thống kỹ thuật số và thiết bị thông minh của máy cho phép thu thập dữ liệu theo thời gian thực, phân tích và đưa ra cảnh báo sớm, từ đó hướng dẫn chính xác việc khai thác và thích ứng với các điều kiện địa chất khác nhau.

Yongzhou và Dinghai, mỗi máy dài 135m, nặng 4.350 tấn và có đường kính là 14,57m. Theo đó, Yongzhou sẽ đào hầm 4.940m từ Tây sang Đông và Dinghai đào 6.270m từ Đông sang Tây. 

Hai máy đào hầm khổng lồ được sử dụng trong dự án hầm ngầm Jintang cần phải đi qua các ống dẫn dầu, bức tường chắn biển, cảng, đường hàng hải và các khu vực rủi ro khác, đồng thời điều hướng qua 28 lớp đất khác nhau. Cuối cùng, chúng gặp nhau dưới biển ở độ sâu 78m với độ lệch tâm chỉ 2cm — một kỳ tích được thực hiện nhờ vào các hệ thống hướng dẫn thông minh.

Một máy đào hầm với nhiều thiết bị thông minh được ví như "một nhà máy xây dựng thông minh di động" hoạt động sâu dưới lòng đất, theo ông Hu Hao, chỉ huy dự án đường sắt Ninh Ba - Chu San của Tập đoàn Đường sắt 14 Trung Quốc.

CREG cũng đã phát triển máy khoan hầm xanh đầu tiên trên thế giới có khả năng tự động tối ưu hóa các thông số khai thác phù hợp với điều kiện dưới bề mặt, nhằm tối đa hóa hiệu suất và giảm thiểu tiêu thụ năng lượng. Chiếc máy này được xuất xưởng vào tháng 5/2023 và đã được xuất khẩu để phục vụ việc xây dựng các hầm đường sắt cao tốc trên đảo Sicily, Ý.

Sự phát triển của công nghệ thông minh mở rộng từ thiết kế và sản xuất thiết bị đến xây dựng và bảo trì trong toàn bộ chuỗi ngành công nghiệp khoan hầm tại Trung Quốc. 

Theo ông Jia, CREG đã bắt đầu nghiên cứu về việc trang bị công nghệ thông minh cho máy đào hầm cách đây chín năm. Vào tháng 3/2015, dự án của tập đoàn mang tên "Nghiên cứu cơ bản về kiểm soát thông minh toàn diện dựa trên thông tin và phần mềm hỗ trợ cho quá trình khoan hầm TBM an toàn và hiệu quả" đã được công nhận là một chương trình phát triển nghiên cứu cơ bản quốc gia quan trọng.

Đội ngũ kỹ sư của CREG đã đạt được nhiều kết quả đổi mới và ứng dụng công nghệ, bao gồm hệ thống TBM-SMART cho kiểm soát khoan thông minh, đã được triển khai trên hơn 30 máy đào hầm, và hệ thống TOMD — "bác sĩ thông minh" 24/7 đầu tiên trong ngành — theo dõi các linh kiện quan trọng của TBM. 

Theo People’s Daily