Công nghệ đào hầm TBM (Tunnel Boring Machine) đang trở thành giải pháp quan trọng trong xây dựng các tuyến tàu điện ngầm, đường sắt đô thị và công trình giao thông ngầm tại Việt Nam. Với khả năng đào xuyên qua nhiều loại địa chất, đồng thời lắp đặt kết cấu vỏ hầm trong quá trình thi công, TBM giúp giảm ảnh hưởng đến giao thông và các công trình trên mặt đất.

Một trong những vấn đề được nhiều người quan tâm là: Máy đào hầm TBM có tốc độ bao nhiêu mét mỗi ngày? Một máy TBM có thể đào được bao nhiêu mét trong một tháng? Yếu tố nào quyết định tốc độ đào hầm?

Thực tế, tốc độ của TBM không cố định mà phụ thuộc vào địa chất, đường kính máy, áp lực nước ngầm, phương pháp vận hành và thời gian lắp đặt các vòng vỏ hầm. Bài viết dưới đây phân tích nguyên lý, tốc độ thi công và ứng dụng công nghệ TBM trong các dự án Metro tại Việt Nam.

1. Máy đào hầm TBM có tốc độ bao nhiêu mét mỗi ngày?

Tốc độ đào của máy TBM phụ thuộc vào loại máy, đường kính hầm và điều kiện địa chất.

Đối với các dự án Metro đô thị, có thể tham khảo các mức năng suất sau:

Đây là các khoảng tham khảo, không phải định mức cố định cho mọi dự án. Chẳng hạn, nghiên cứu tại tuyến Metro Izmir (Thổ Nhĩ Kỳ) ghi nhận tốc độ trung bình 7,2 m/ngày khi tính cả thời gian dừng xử lý sự cố địa chất, trong khi tốc độ đạt khoảng 11 m/ngày nếu loại trừ những ngày xử lý sự cố.

2. Một máy TBM đào được bao nhiêu mét trong một tháng?

Nếu máy TBM đạt tốc độ trung bình 15 m/ngày và hoạt động liên tục trong 30 ngày thì sản lượng lý thuyết là:

15 × 30 = 450 m/tháng.

Tuy nhiên, trong thực tế, máy không thể đào liên tục suốt 24 giờ mỗi ngày mà không có thời gian dừng.

Các công việc cần thực hiện gồm:

• Kiểm tra và bảo dưỡng máy.

• Thay thế dao cắt khi bị mài mòn.

• Lắp đặt các đốt bê tông tạo thành vỏ hầm.

• Vận chuyển đất đá ra khỏi đường hầm.

• Kiểm tra hệ thống điện, thủy lực và điều khiển.

• Xử lý các khu vực địa chất bất thường.

• Kiểm tra độ ổn định và độ chính xác của tuyến hầm.

Do đó, năng suất thực tế có thể thấp hơn đáng kể so với phép tính lý thuyết.

3. Nguyên lý hoạt động quyết định tốc độ đào của TBM

Máy TBM hoạt động theo nguyên lý sử dụng đầu cắt hình tròn có đường kính lớn để phá vỡ đất đá phía trước.

Quá trình đào hầm diễn ra theo các bước:

Bước 1: Đầu cắt tiếp xúc với địa chất

Đầu cắt được trang bị nhiều loại dao cắt phù hợp với đất mềm, đất sét, cát hoặc đá cứng.

Khi động cơ hoạt động, đầu cắt quay và tạo lực phá vỡ địa chất phía trước.

Bước 2: Đào và vận chuyển đất đá

Đất đá sau khi bị phá vỡ được đưa vào khoang chứa, sau đó vận chuyển ra phía sau máy thông qua hệ thống vít tải hoặc băng tải.

Đối với máy EPB (Earth Pressure Balance), áp lực đất trong buồng đào được kiểm soát nhằm hạn chế sụt lún và mất ổn định mặt gương đào.

Bước 3: Lắp đặt vỏ hầm bê tông

Sau khi máy tiến lên một đoạn, hệ thống lắp ghép các cấu kiện bê tông đúc sẵn thành vòng vỏ hầm.

Mỗi vòng hầm thường gồm nhiều đốt bê tông được chế tạo chính xác tại nhà máy.

Bước 4: Tiếp tục tiến về phía trước

Hệ thống kích thủy lực đẩy máy tiến lên, đồng thời dựa vào vòng vỏ hầm đã lắp đặt để tạo điểm tựa.

Quá trình này lặp lại liên tục cho đến khi máy hoàn thành đoạn hầm thiết kế.

4. Những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ đào hầm

Có 6 yếu tố quan trọng quyết định năng suất của máy TBM.

Thứ nhất: Địa chất khu vực đào hầm.

Đây là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất. Nếu địa chất là đất sét mềm, tương đối đồng nhất, máy có thể hoạt động ổn định. Ngược lại, nếu gặp đá cứng, cát bão hòa nước, tầng địa chất xen kẽ hoặc đứt gãy, tốc độ đào có thể giảm mạnh.

Thứ hai: Đường kính đầu đào.

Máy TBM có đường kính càng lớn thì khối lượng đất đá cần đào càng nhiều. Điều này đòi hỏi công suất động cơ, lực đẩy và hệ thống vận chuyển vật liệu tương ứng.

Thứ ba: Công suất động cơ và lực đẩy thủy lực.

Động cơ phải tạo đủ mô-men xoắn để quay đầu cắt, trong khi hệ thống kích thủy lực tạo lực đẩy giúp máy tiến về phía trước.

Thứ tư: Tuổi thọ dao cắt.

Dao cắt là bộ phận trực tiếp tiếp xúc với đất đá. Khi bị mài mòn hoặc hư hỏng, máy phải dừng để kiểm tra và thay thế.

Thứ năm: Hệ thống vận chuyển đất đá.

Nếu băng tải, vít tải hoặc hệ thống vận chuyển phía sau không đáp ứng công suất đào, máy sẽ phải giảm tốc độ hoặc dừng hoạt động.

Thứ sáu: Trình độ vận hành và quản lý thi công.

Một đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm có thể tối ưu áp lực đào, tốc độ quay, lực đẩy và chu kỳ lắp đặt vỏ hầm, giúp nâng cao năng suất tổng thể.

5. Công nghệ TBM được ứng dụng như thế nào tại Việt Nam?

Việt Nam đã từng bước ứng dụng công nghệ TBM trong các dự án đường sắt đô thị.

Dự án Metro Nhổn – Ga Hà Nội

Đây là một trong những dự án tiêu biểu ứng dụng máy TBM tại Hà Nội.

Hai máy đào hầm được đặt tên Thần Tốc và Táo Bạo, thực hiện đào hai đường hầm song song qua khu vực đô thị đông dân cư.

Ngày 13/4/2026, máy TBM số 2 đã hoàn thành hành trình đào hầm và về đích tại ga S12 – Ga Hà Nội.

Dự án cho thấy khả năng ứng dụng công nghệ đào hầm hiện đại trong điều kiện địa chất và không gian đô thị phức tạp.

Dự án Metro số 2 Bến Thành – Tham Lương

Đây là dự án quan trọng trong quy hoạch phát triển đường sắt đô thị Thành phố Hồ Chí Minh.

Công nghệ TBM được đưa vào phương án thi công các đoạn hầm ngầm, nhằm hạn chế ảnh hưởng đến hoạt động giao thông và các công trình trên mặt đất.

Việc lựa chọn công nghệ đào hầm phù hợp sẽ góp phần nâng cao hiệu quả thi công và kiểm soát rủi ro địa chất.

6. Một máy TBM cần bao lâu để đào hoàn thành 5 km đường hầm?

Để hình dung thời gian thi công, có thể thực hiện phép tính giả định:

 

Ví dụ trên cho thấy, tốc độ đào không phải yếu tố duy nhất quyết định tiến độ. Công tác chuẩn bị, vận hành, bảo dưỡng, vận chuyển đất đá và xử lý địa chất cũng ảnh hưởng rất lớn đến thời gian hoàn thành công trình.

7. Tương lai công nghệ TBM tại Việt Nam

Trong những năm tới, cùng với việc mở rộng mạng lưới Metro tại Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh, nhu cầu sử dụng máy đào hầm TBM dự kiến tiếp tục tăng.

Một số xu hướng công nghệ đáng chú ý gồm:

• Máy TBM tích hợp hệ thống cảm biến giám sát địa chất theo thời gian thực.

• Điều khiển tự động bằng trí tuệ nhân tạo (AI).

• Phân tích dữ liệu để dự báo hư hỏng dao cắt.

• Tự động hóa quá trình lắp ghép vỏ hầm.

• Công nghệ quan trắc lún và biến dạng công trình.

• Phát triển năng lực sản xuất, sửa chữa và bảo dưỡng TBM trong nước.

Việc làm chủ công nghệ này sẽ giúp Việt Nam giảm phụ thuộc vào nhà cung cấp nước ngoài, nâng cao năng lực xây dựng hạ tầng ngầm và phát triển ngành công nghiệp đường sắt đô thị.

8. Những vấn đề pháp lý trong quá trình thi công đào hầm TBM

Bên cạnh vấn đề kỹ thuật, hoạt động thi công TBM còn liên quan đến nhiều quy định pháp luật:

• Trách nhiệm của chủ đầu tư và nhà thầu thi công.

• An toàn lao động trong môi trường hầm ngầm.

• Trách nhiệm bồi thường khi gây sụt lún, nứt công trình lân cận.

• Quy định về bảo vệ môi trường và xử lý đất đá đào thải.

• Tranh chấp hợp đồng xây dựng và tiến độ dự án.

• Trách nhiệm pháp lý khi xảy ra sự cố công trình.

Công ty Luật Dragon tư vấn, hỗ trợ pháp lý trong các vấn đề liên quan đến đầu tư xây dựng, hợp đồng, đất đai, bồi thường thiệt hại và giải quyết tranh chấp trong lĩnh vực giao thông.

KẾT LUẬN

Công nghệ TBM là bước tiến quan trọng trong xây dựng các tuyến tàu điện ngầm hiện đại. Với điều kiện thuận lợi, một máy TBM có thể đào trung bình khoảng 10–20 m mỗi ngày, tương đương 300–600 m trong một tháng nếu duy trì được năng suất này liên tục.

Tuy nhiên, tốc độ thực tế phụ thuộc vào địa chất, thiết kế máy, điều kiện thi công và năng lực tổ chức dự án. Đối với Việt Nam, việc tiếp nhận, chuyển giao và từng bước làm chủ công nghệ TBM sẽ đóng vai trò quan trọng trong quá trình hiện đại hóa hạ tầng giao thông đô thị.

CÔNG TY LUẬT DRAGON

Luật sư Nguyễn Minh Long – Giám đốc.

Website: www.giaothongvietnam.vn

Website: www.congtyluatdragon.com

Email: dragonlawfirm@gmail.com

Tư vấn pháp luật – Luật sư bảo vệ quyền và lợi ích hợp pháp.