Trong dự án xây dựng tàu điện ngầm đô thị quy mô lớn, máy khoan hầm là công cụ đắc lực. Nó được ví như một con sâu thép ngầm, vừa đào đường hầm vừa xây dựng các cấu trúc đường hầm cùng một lúc.
Trung bình, một máy khoan hầm TBM có giá khoảng 15 triệu USD (khoảng 395 tỷ đồng). Những máy lớn hơn có thể có giá hơn 100 triệu USD (khoảng 2.600 tỷ đồng).
Tuy nhiên, sau khi hoàn thành nhiệm vụ, phần lớn các thiết bị này phải đối mặt với một kết cục không ngờ tới - bị chôn vùi ngay tại chỗ.
Vấn đề chi phí
Việc làm này bắt nguồn từ Anh. Khi đường hầm dưới biển đầu tiên trên thế giới, Đường hầm eo biển Manche, được xây dựng, đường hầm dài 51km và địa chất đáy biển rất phức tạp. Để phân tán rủi ro và tiết kiệm thời gian, hai bên được đào đồng thời đến giữa để kết nối. Điều này có nghĩa là khi hai máy khoan hầm sắp kết nối, chúng không thể tiến thẳng về phía trước để ra khỏi phía bên kia. Tại sao không rút lui theo tuyến đường ban đầu?
Thực tế là máy khoan hầm tiến về phía trước đồng thời gia cố đường hầm đã được đào phía sau.Do đó, đường hầm phía sau nhỏ hơn chính máy TBM. Vậy tại sao không tháo dỡ và vận chuyển nó đi?
Trên thực tế, các nhà thầu kỹ thuật cũng đã tính toán kỹ lưỡng. Việc tháo dỡ máy khoan hầm sẽ mất ít nhất một tháng. Bản thân đường hầm rất khó xây dựng và tiêu tốn khoảng 10 tỷ bảng Anh. Thêm vào đó, chi phí tháo dỡ và vận chuyển còn đắt hơn cả chi phí của máy khoan hầm. Do đó, người ta đã chọn cách chôn chúng xuống, thay vì tháo dỡ và đưa lên mặt đất.
Thực tế, tất cả đều xoay quanh kinh tế. Chi phí vận chuyển và thời gian thi công phát sinh đều là các khoản lớn. Ngược lại, việc chôn máy khoan hầm gần công trường xây dựng sẽ trở thành một lựa chọn kinh tế hơn.
Vấn đề tuổi thọ
Giống như các loại máy móc nói chung, máy khoan hầm cũng có "thời kỳ vàng" của riêng mình. Sau khi đào một đường hầm dài hơn 10km hoặc làm việc hơn 10.000 giờ, các bộ phận của chiếc máy bắt đầu bị lão hóa và hiệu suất của chúng trở nên không ổn định.
Đặc biệt khi làm việc trong điều kiện địa chất phức tạp, đầu cắt, hệ thống thủy lực và các bộ phận khác của máy khoan hầm sẽ bị hao mòn nghiêm trọng. Sửa chữa máy khoan hầm lại càng không phải là một vấn đề đơn giản.
Bạn sẽ cần các kỹ thuật viên và thiết bị chuyên dụng, và chi phí sửa chữa có thể cao đến mức đáng kinh ngạc. Đôi khi, khi máy khoan hầm sắp hết tuổi thọ, chi phí sửa chữa có thể cao hơn chi phí mua máy mới.
Đến giai đoạn này, đội thi công sẽ không còn lựa chọn nào khác ngoài việc chôn nó xuống.
Bài toán chọn nơi xử lý
Tuy nhiên, việc chôn một máy khoan hầm không phải ngẫu hứng. Đội thi công sẽ cẩn thận đánh giá địa điểm chôn cất để đảm bảo rằng việc này sẽ không gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh hoặc chất lượng của dự án.
Ví dụ, khu vực bị chôn vùi có thể cần được lấp đầy và gia cố để tránh các vấn đề do những thay đổi địa chất trong tương lai gây ra. Một số máy khoan hầm thậm chí còn được tháo rời thành nhiều mảnh nhỏ hơn và chôn từng lô trong các khoảng trống của đường hầm.
Ngoài ra, một số bộ phận của máy khoan hầm, chẳng hạn như xi lanh thủy lực và chất bôi trơn, cần được làm sạch trước để tránh làm ô nhiễm nước ngầm và đất. Có thể nói rằng, mặc dù máy khoan hầm được chôn dưới lòng đất, toàn bộ quy trình đã trải qua các cuộc kiểm tra nghiêm ngặt về an toàn và bảo vệ môi trường.
Tóm lại, quyết định chôn máy khoan hầm tại chỗ phản ánh nhiều yếu tố, bao gồm điều kiện kinh tế, kỹ thuật và xây dựng. Đây không phải là sự lãng phí, mà là kết quả của sự đánh đổi giữa hiệu quả kỹ thuật và chi phí.
Với sự tiến bộ của công nghệ, cách thức vận hành máy khoan hầm đang dần thay đổi trong tương lai. Một số nhà sản xuất hiện đã bắt đầu phát triển máy khoan hầm với thiết kế nhẹ hơn và có tính mô-đun cao hơn. Loại máy khoan hầm này có thể được tháo rời nhanh chóng thành các bộ phận nhỏ, thuận tiện cho việc vận chuyển và tái chế. Một số nhà sản xuất cũng đang tìm cách "tái chế" các máy khoan hầm cũ, biến chúng thành công cụ hữu ích trong nhiều dự án hơn.