Trung Quốc phát triển máy đào hầm nổ xuyên đá cứng đầu tiên trên thế giới

Các nhà khoa học Trung Quốc phát triển máy đào hầm và nổ đá (BBM) đầu tiên trên thế giới, có thể tăng hơn 30% hiệu suất khi khoan lớp đá siêu cứng.

Chen Jiale, nhà nghiên cứu ở Tập đoàn công nghiệp và khoa học đường sắt Trung Quốc (CRSIC) cho biết cỗ máy sẽ được sử dụng trong những dự án thủy điện và thủy lợi, khai khoáng, xây dựng đường cao tốc và đường sắt, Interesting Engineering hôm 22/5 đưa tin. "Việc phát triển cỗ máy đào hầm và nổ đá có thể giải quyết nhiều thách thức hiện nay trong xây đường hầm dài và lớn, cung cấp giải pháp mới cho dự án như vậy", Chen chia sẻ.


Máy đào hầm và nổ đá tại cơ sở sản xuất. (Ảnh: CRSIC).

Không chỉ sở hữu sức mạnh của máy đào hầm hiện đại, BBM sử dụng kết hợp các công nghệ cơ khí, điện, thủy lực, cảm biến và dẫn hướng, cho phép dùng đồng thời phương pháp khoan truyền thống và kích nổ. Cỗ máy trang bị hai đầu cắt và tận dụng lợi thế bổ trợ của mỗi phương pháp, nâng cao hiệu suất và thân thiện với môi trường. Theo Chen "thiết kế này kết hợp hiệu quả chức năng của máy đào hầm (TBM) với phương pháp khoan truyền thống và kích nổ, bao gồm nhiều chế độ đào đất".

BBM đã hoàn thành thử nghiệm trong ba điều kiện hoạt động khác nhau. Kết quả thử nghiệm cho thấy trong điều kiện đá siêu cứng, hiệu suất của đầu cắt rỗng có thể tăng 30% sau khi xử lý nứt trước. Một hạn chế của TBM thông thường là xu hướng dễ bị kẹt và gây chậm tiến độ khi gặp phải điều kiện địa chất phức tạp như sụt lở đá đột ngột, vùng đứt gãy và biến dạng lớn ở lớp đá mềm.

BBM do CRSIC đồng phát triển với Phòng thí nghiệm khoa học thủy văn và kỹ thuật quốc gia thuộc Đại học Thanh Hoa, có thể xử lý một loạt điều kiện địa chất phức tạp. Ví dụ, nếu BBM gặp phải một vùng đứt gãy lớn, thiết bị nhỏ hơn có thể xử lý trước khu vực, sử dụng đầu cắt tròn của BBM. Trong trường hợp bùn hoặc nước tràn vào đột ngột, BBM có thể dùng đầu cắt tròn để nạo vét và loại bỏ bùn đất, sau đó là xử lý nền và chống thấm.

Chen nhấn mạnh ba trang bị quan trọng của BBM gồm đầu cắt rỗng cung cấp lối xuyên qua điều kiện địa chất bất lợi để xử lý trước, tránh việc đổi hướng. Hoạt động chế độ kép của BBM, tích hợp cả phương pháp khoan và kích nổ, cho phép đồng thời đào và nổ đất. Cách này kết hợp độ an toàn và hiệu quả của TBM cùng với tính linh hoạt của hai phương pháp.

Cuối cùng, khi điều kiện đá xung quanh thuận lợi, khối đá ở trung tâm có thể được dùng để tạo ra cốt liệu tại chỗ (vật liệu rời nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo có thành phần hạt xác định, khi nhào trộn với xi măng và nước, tạo thành bê tông), giảm chi phí dự án và thúc đẩy xây dựng xanh. Theo nhà nghiên cứu Qin Pengxiang ở Đại học Thanh Hoa, BBM có giá trị ứng dụng sâu rộng và tiềm năng lớn.

CRSIC thuộc Tập đoàn đường sắt Trung Quốc, góp phần vào phát triển thiết bị xây dựng hạng nặng sử dụng trong một số dự án cơ sở hạ tầng thách thức nhất trong nước. Công ty có trụ sở ở Vũ Hán, thủ phủ tỉnh Hồ Bắc của Trung Quốc, đã sản xuất máy đào hầm hình khiên cỡ lớn Jiangcheng Pioneer cũng như Lu Wu, máy dựng cầu dầm đơn 1.000 tấn đầu tiên trong nước, cần cẩu giàn rãnh kép 2.000 tấn với lực nâng lớn nhất nước và Yuehai, máy dựng dầm hộp 1.800 tấn lớn nhất thế giới.

TIN CŨ HƠN

"Áo điều hòa" hòa giúp người lao động Nhật Bản hạ nhiệt trong mùa hè oi bức

Một loại áo trông có vẻ không thời trang lắm, căng phồng khi mặc vào vì có hai chiếc quạt bên trong, nhưng lại đang rất hút khách tại Nhật vì giúp người dân nơi này giải nhiệt mùa hè.

Đăng ngày: 27/08/2025
Tham vọng chế tạo Iron Man của quân đội Mỹ

Tham vọng chế tạo Iron Man của quân đội Mỹ

Bộ Tư lệnh Lực lượng Đặc biệt của Mỹ (SOCOM) hiện đang theo đuổi một chương trình mang tính cách mạng nhằm hỗ trợ năng lực siêu nhân cho binh sĩ trong nhiệm vụ tác chiến.

Đăng ngày: 24/08/2025
Cựu nhân viên thiết kế Apple ra mắt thiết bị AI: Một chiếc pin cài áo với tham vọng lật đổ thế giới smartphone

Cựu nhân viên thiết kế Apple ra mắt thiết bị AI: Một chiếc pin cài áo với tham vọng lật đổ thế giới smartphone

Liệu sản phẩm 699 USD của những cựu nhân viên Apple có thực hiện được tham vọng này?

Đăng ngày: 22/08/2025
Nam sinh 17 tuổi thiết kế động cơ có khả năng biến đổi ngành công nghiệp ôtô điện

Nam sinh 17 tuổi thiết kế động cơ có khả năng biến đổi ngành công nghiệp ôtô điện

Nghiên cứu của nam sinh Robert Sansone có thể mở đường cho việc sản xuất bền vững ôtô điện không cần dùng nam châm làm từ đất hiếm - vốn đắt đỏ và có hại cho môi trường.

Đăng ngày: 27/07/2025
Công nghệ tàng hình là gì? Nó hoạt động thế nào?

Công nghệ tàng hình là gì? Nó hoạt động thế nào?

Bạn đã từng nghe đến máy bay tàng hình, tàu ngầm tàng hình nhưng bạn có biết nghĩa của tàng hình ở đây thực sự là gì?

Đăng ngày: 26/07/2025
Chiếc xe điện mini vừa ra mắt đã gây sốt: Kích thước bằng VinFast VF 5, một lần sạc đi được hơn 560km

Chiếc xe điện mini vừa ra mắt đã gây sốt: Kích thước bằng VinFast VF 5, một lần sạc đi được hơn 560km

Một chiếc xe điện mini kết hợp với bán tải sẽ ra một chiếc xe như thế nào?

Đăng ngày: 24/07/2025
Tuabin gió khổng lồ này chỉ cần quay một vòng đã có thể cung cấp năng lượng cho một ngôi nhà trong 2 ngày!

Tuabin gió khổng lồ này chỉ cần quay một vòng đã có thể cung cấp năng lượng cho một ngôi nhà trong 2 ngày!

Nếu được nhìn thực tế, chắc chắn bạn sẽ phải choáng ngợp bởi kích cỡ của tuabin gió này.

Đăng ngày: 23/07/2025
Khoa Học News