Đào hầm TBM là gì?
Đào hầm TBM là phương pháp thi công hầm cơ giới sử dụng máy đào hầm TBM (Tunnel Boring Machine) để đào đất hoặc đá, đồng thời hỗ trợ ổn định gương đào và từng bước hình thành kết cấu hầm trong quá trình thi công. So với các phương pháp đào hầm truyền thống, thi công hầm bằng TBM có mức độ cơ giới hóa và tự động hóa cao, phù hợp với các dự án đường sắt đô thị, đường hầm giao thông, thủy điện, hạ tầng kỹ thuật và các công trình ngầm có chiều dài lớn.
Tùy theo điều kiện địa chất và yêu cầu dự án, các loại TBM phổ biến như EPB TBM (Máy đào hầm cân bằng áp lực đất) hoặc Slurry TBM (Máy đào hầm dùng dung dịch bùn, thường là dung dịch bentonite) có thể được sử dụng. Trong thi công hầm bằng máy đào hầm TBM, hiệu quả không chỉ phụ thuộc vào năng lực của máy mà còn đến từ sự phối hợp chính xác giữa điều kiện địa chất, vật liệu, thiết bị và toàn bộ quy trình thi công.
Mỗi mét đào tiến đều quan trọng
Thi công hầm cơ giới là một quá trình vận hành liên tục, nơi tiến độ, chi phí và an toàn có mối liên hệ chặt chẽ với độ ổn định của toàn bộ hệ thống.
Điều kiện địa chất có thể thay đổi từ cát, sỏi, đất sét dính đến địa tầng hỗn hợp. Cùng với áp lực nước, độ thấm, ma sát, mài mòn hay nguy cơ bám dính – tắc nghẽn, những biến động này có thể ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng vận hành của TBM.
Vì vậy, bài toán không đơn thuần là “TBM có thể đào được hay không?”, mà là:
Làm thế nào để duy trì một quá trình đào ổn định, an toàn và hiệu quả khi điều kiện dưới lòng đất liên tục thay đổi?
Mỗi điều kiện địa chất – Một yêu cầu khác biệt
Không có một giải pháp điều hòa đất duy nhất phù hợp cho mọi dự án.
Với EPB TBM, đất đào được sử dụng làm môi trường duy trì áp lực tại gương đào. Vì vậy, đặc tính của vật liệu đào cần được kiểm soát phù hợp để đảm bảo khả năng vận chuyển, giảm ma sát và hỗ trợ quá trình đào diễn ra ổn định.
Trong khi đó, Slurry TBM sử dụng bentonite và đặt ra những yêu cầu khác về ổn định bùn, kiểm soát bám dính – tắc nghẽn và hiệu quả phân tách.
Sự khác biệt về địa chất + loại TBM + điều kiện vận hành đòi hỏi giải pháp phải được thiết kế phù hợp với từng dự án thay vì áp dụng một công thức cố định.
Giải pháp tiên tiến & toàn diện cho thi công hầm bằng máy TBM
Không chỉ cung cấp vật liệu chuyên dụng, MC Underground (MCU) kết hợp chuyên môn sâu về công trình ngầm, công nghệ tiên tiến và các giải pháp được phối hợp đồng bộ nhằm đáp ứng những yêu cầu khắt khe của thi công hầm cơ giới bằng TBM.
MCU là đơn vị chuyên biệt về công trình ngầm của MC-Bauchemie, quy tụ đội ngũ chuyên gia quốc tế giàu kinh nghiệm trong lĩnh vực TBM, thi công hầm và khai thác mỏ. Từ tư vấn kỹ thuật, lựa chọn giải pháp đến hỗ trợ triển khai tại công trường, MCU đồng hành cùng dự án với chuyên môn chuyên sâu và kinh nghiệm thực tiễn.
MCU phát triển các công nghệ chuyên biệt nhằm giải quyết những thách thức thực tế trong vận hành TBM – từ điều hòa đất, kiểm soát đặc tính vật liệu đào đến làm kín, bôi trơn và bơm vữa. Các công nghệ nổi bật như MC-StartupFoam®, MC-RheoSand®, MC-RheoClay® và MC-SolidFoam® mở ra những giải pháp phù hợp cho nhiều điều kiện địa chất và yêu cầu thi công khác nhau.
Thay vì tập trung vào từng sản phẩm riêng lẻ, MCU xem TBM như một hệ thống vận hành thống nhất.
Danh mục giải pháp bao phủ các công đoạn quan trọng của quá trình thi công cũng như sự kết hợp giữa các giải pháp giúp hướng đến độ ổn định và hiệu quả của toàn bộ quá trình thi công, thay vì tối ưu riêng từng công đoạn.
Mỗi dự án TBM là một bài toán khác nhau về địa chất, loại máy, điều kiện vận hành và yêu cầu kỹ thuật. Vì vậy, MCU hướng đến các giải pháp được lựa chọn và điều chỉnh theo điều kiện cụ thể của từng dự án, thay vì áp dụng một giải pháp cố định cho mọi công trường.
Giá trị của MCU không dừng lại ở công nghệ và vật liệu. Đội ngũ chuyên gia quốc tế hỗ trợ khách hàng xuyên suốt từ tư vấn kỹ thuật, lựa chọn giải pháp, đào tạo đến triển khai trực tiếp tại công trường.
Điều hòa & Ổn định đất
Điều hòa & Ổn định đất là một trong những bước quan trọng đầu tiên trong thi công bằng EPB TBM. Các hệ foam và polymer chuyên dụng giúp điều chỉnh đặc tính dòng chảy của vật liệu đào, giảm ma sát nội bộ và hỗ trợ quá trình đào – vận chuyển đất diễn ra hiệu quả hơn.
MCU cung cấp:
- Đất sét & Đất cát: Bọt foam chuyên dụng, phụ gia chống bám dính đất sét, polymer tạo cấu trúc và giữ nước,….
- Đới đứt gãy, TBM cân bằng áp lực đất (EPB) trong nền sỏi hoặc đá cứng
- Giải pháp khởi động
Các giải pháp được lựa chọn và điều chỉnh phù hợp với từng điều kiện địa chất, từ cát và đất sét đến những điều kiện thi công phức tạp hơn.
Mỡ bôi trơn & Chất làm kín đuôi khiên TBM
Trong môi trường áp lực cao dưới lòng đất, khả năng bảo vệ các bộ phận quan trọng của TBM trước nước và các hạt mịn xâm nhập đóng vai trò thiết yếu đối với độ tin cậy của thiết bị.
MCU cung cấp:
- Mỡ làm kín ổ trục chính
- Mỡ bôi trơn ổ trục chính
- Chất làm kín đuôi khiên TBM
- Chất làm kín cho lần nạp đầu tiên
- Bơm tấm ép
Các giải pháp được thiết kế nhằm hỗ trợ khả năng làm kín, bảo vệ thiết bị và duy trì vận hành ổn định trong những điều kiện thi công khắt khe.
Vữa bơm lấp khe hở vành khuyên
Khoảng trống giữa segment và nền đất sau khi TBM tiến qua cần được lấp đầy nhanh chóng, đồng đều và có kiểm soát.
MCU cung cấp:
- Phụ gia siêu dẻo
- Chất kích hoạt
- Hệ giải pháp chuyên dụng
- Hệ vữa và vữa không chứa xi măng, một thành phần (1K)/ hai thành phần (2K)
Vữa bơm lấp đầy khe hở vành khuyên đóng vai trò quan trọng trong việc hạn chế độ lún, đảm bảo truyền tải sớm và đồng đều, đồng thời góp phần ổn định kết cấu hầm.
Cấu kiện vỏ hầm đúc sẵn, tấm segment
Segment phải đáp ứng đồng thời nhiều yêu cầu về cường độ, khả năng chịu lực kích, độ bền và chất lượng bề mặt.
MCU cung cấp:
- Phụ gia bê tông, phụ gia chuyên dụng
- Sợi gia cường
- Chất tháo khuôn, chống dính khuôn
- Giải pháp sửa chữa và hoàn thiện bề mặt
Mục tiêu là tạo ra các segment có khả năng đáp ứng lực kích lớn trong quá trình thi công, đồng thời đảm bảo độ bền lâu và chất lượng bề mặt tối ưu.
Giải pháp bơm xử lý kỹ thuật & Injection
Giải pháp bơm Injection giúp kiểm soát nước, gia cố nền đất, lấp đầy khoảng rỗng và xử lý các vấn đề kỹ thuật phát sinh, góp phần đảm bảo an toàn và ổn định trong thi công hầm bằng TBM.
MCU cung cấp:
- Trám kín mối nối & kiểm soát nước ngầm
- Trám lấp & gia cường kết cấu
- Gia cố nền đất & lấp đầy khoảng rỗng
- Hệ thống ngăn nước
Các hệ giải pháp được lựa chọn phù hợp với điều kiện thực tế và yêu cầu kỹ thuật của từng dự án, giúp xử lý linh hoạt trong quá trình thi công công trình ngầm.
Công nghệ đổi mới cho thi công hầm TBM
MC Underground (MCU) không ngừng phát triển các công nghệ tiên tiến cho thi công hầm bằng TBM, hướng đến vận hành ổn định, sử dụng tài nguyên hiệu quả và thích ứng với những điều kiện địa chất thách thức.
Giải pháp điều hòa đất thế hệ mới
- Các công nghệ MC-StartupFoam®, MC-SolidFoam®, MC-RheoClay®, MC-RheoSand® và MC-ArtSoil® hỗ trợ tối ưu đặc tính đất đào, giảm nhu cầu sử dụng nước và mở rộng khả năng xử lý trong nhiều điều kiện địa chất khác nhau.
Công nghệ vữa chuyên biệt
- MC-DrainGrout® mở rộng giải pháp cho công tác bơm vữa lấp đầy khe hở vành khuyên, đáp ứng những yêu cầu kỹ thuật đặc thù trong thi công hầm TBM.
Thi công bền vững, thân thiện với môi trường
- Bọt điều hòa đất, vật liệu làm kín đuôi khiên và mỡ bôi trơn có nguồn gốc thực vật, cùng công nghệ hỗ trợ xử lý đất đào, góp phần giảm tác động môi trường và nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên.
TIN TỨC – HOẠT ĐỘNG
