Máy đào hầm Trung Quốc

Máy đào hầm đầu tiên được phát minh bởi kỹ sư người Pháp Marc Isambard Brunel, và cũng là cỗ máy đào hầm qua sông Thames ở London (đầu tiên trên thế giới). Công nghệ này sau đó được chuyển giao cho Nhật Bản và Đức. Sau đó máy khiên của Nhật và Đức gần như độc chiếm thị trường toàn cầu, nếu Hoa Kỳ tham lam hơn một chút sẽ không còn quốc gia nào sản xuất được máy khiên đào hầm nữa.

Năm 1997 Trung Quốc có kế hoạch đào một đường hầm dài 18 km ở núi Trung Nam thuộc  dãy Tần Lĩnh, đường hầm này kết nối thành phố Tây An và Thành phố An Khang thuộc tỉnh Thiểm Tây cũng là một phần của đường cao tốc quốc gia (G65). Để giảm chi phí, các kế hoạch xây dựng được so sánh mọi nơi ở Trung Quốc. Sau đó cỗ máy Khiên đào hầm của Đức đã thuyết phục các công ty xây dựng của Trung Quốc.

Vào thời điểm đó nếu đào bằng phương pháp nổ mìn truyền thống, cần cả ngàn người  trong 5 năm và tất nhiên không thể tránh khỏi thương vong. Nếu đùng khiên đào của Đức chỉ mất 5 tháng và công nhân làm việc bên trong máy nên đảm bảo về an toàn lao động.

Do đó, Trung Quốc đã chi 700 triệu tệ để mua 2 máy khiên đào hầm của Đức, đó là giá mua đứt 2 cỗ máy của người Đức. Người Đức báo giá 2 máy 700 triêu tệ, nhưng người Trung Quốc chỉ có thể chấp nhận và miễn mặc cả. Người Đức nói, "thích thì mua không thích mua thì thôi".

Mặc dù thái độ của người Đức rất tệ, họ báo giá cao chót vót, nhưng sau khi so sánh toàn diện thì mua máy khiên của Đức là giải pháp tiết kiệm và hợp lý nhất, rẻ hơn nhiều so với đào thủ công mà lại rất an toàn. Trung Quốc chỉ có thể bịt mũi và chấp nhận cái giá phải trả.

Ngoài việc phải trả giá cao, máy khiên của Đức còn hay trục trặc trong quá trình khoan, rõ ràng máy của Đức gặp vấn đề nhưng phí bảo trì do Trung Quốc chi trả. Phí bảo trì vô cũng đắt đỏ, phải trả 3000 usd một ngày cho một kỹ sư người Đức, tương đương với 24.000 tệ, không mặc cả, thời gian tính từ lúc kỹ sư bước chân ra khỏi nhà.

Trong quá trình sửa chữa máy khiên của người Đức, kỹ sư người Trung Quốc không được phép xem quá trình anh ta sửa chữa nhue thế nào. Và trong lĩnh vực máy khiên đào hầm này, khách hàng không phải là thượng đế, người có công nghệ mới là thượng đế.

Công nghệ của Đức tiên tiến mức nào?

Ngay cả khi 2 máy khiên tiêu tốn 700 triệu tệ, lương kỹ sư người Đức 24000 tệ cho mỗi ngày, ngay cả khi lương công nhân Trung Quốc chỉ 20 tệ một ngày. Việc sử dụng 2 máy khiên và kỹ sư của Đức vẫn nhanh và rẻ hơn so với việc sử dụng công nhân Trung Quốc.

Năm 1997 người Trung Quốc đã nhìn thấy sức mạnh của cỗ máy đào hầm của Phương Tây, nó quá mạnh mẽ, không có gì phải lăn tăn. Tuy nhiên thái độ của người Đức coi thường người Trung Quốc về kỹ thuật, lúc đó các kỹ sư Trung Quốc cực kỳ tức giận. Ngoài ra, khiên đào hầm là cỗ máy chỉ dùng một lần không thể tái sử dụng. Mỗi đường hầm  đều có kích thước đào riêng, nếu kích thước khác nhau, máy khiên chỉ có thể nằm im. Do đó, máy khiên được thiết kế riêng cho dự án đường hầm, sau khi dự án kết thúc, vỏ và đầu cắt của máy khiên sẽ hoàn toàn vô dụng, chỉ có thể tái chế các bộ phận và thiết bị bên trong, chờ lần sau để lắp ráp một khiên cắt mới.

Chẳng hạn năm 1990 tuyến tàu điện ngầm số 1 Quảng Châu được xây dựng, dự án này ký hợp đồng với công ty của Nhật Bản, đường kính của hầm là 6,3 m và mỗi 1 km có giá 88 triệu tệ. Sau khi dự án hoàn thành phía công ty của Nhật còn lười mang về nên giao cho Công ty quản lý tàu điện ngầm Quảng Châu.

Do đó, 2 cỗ máy khiên của Đức mà Trung Quốc mua với giá 700 triệu tệ để đào đường hầm Tần Lĩnh không thể tái sử dụng cho các dự án đường hầm khác. Nếu phải đào hầm mới thì phải mua máy khiên đào mới.

Phải mua bao nhiêu cỗ máy khiên? Và nếu Trung Quốc muốn tiến hành xây dựng hạ tầng qui mô lớn thì phải quyết vấn đề cỗ máy khoan hầm này.

Năm 2002, kế hoạch 863 của Trung Quốc đã thành lập, một dự án giải quyết các công nghệ then chốt của máy khiên đào hầm, với sức mạnh quốc gia dẫn đầu, đồng thời tập trung nhân lực và vật lực vào nghiên cứu đặc biệt về máy khiên. Việc nghiên cứu và phát triển máy khiên đào hầm bao gồm hàng chục lĩnh vực như máy móc, cơ khí, thủy lực và điện, với hơn 30.000 bộ phận chính xác và hơn 2.000 điểm điều khiển trong một hệ thống điều khiển.

Nhóm dự án không có hướng dẫn kỹ thuật, và bắt đầu từ con số không, chỉ từ bản vẽ thiết kế. Trung Quốc đã mất gần 5 năm để tìm ra vấn đề của đầu máy cắt và dao. Nhưng cuối cùng Viện Khoa học Trung Quốc cùng với một số công ty bắt đầu nghiên cứu từ các nguyên tắc cơ bản của máy khoan hầm, đến cấp độ của dây chuyền công nghệ, rồi đến thực tế. Thực hiện chuỗi liên kết công nghiệp, cùng nhau vượt qua khó khăn. Năm 2008, máy khiên đào hầm số 1 của Trung Quốc đã lăn bánh khỏi dây chuyền sản xuất. Đây là máy khiên đào hầm cân bằng áp suất đất hỗn hợp đầu tiên của Trung Quốc có quyền sở hữu trí tuệ độc lập. Máy khiên số 1 của Trung Quốc này đã được sử dụng trong Tuyến tàu điện ngầm Thiên Tân số 3 và đã được hoàn thành thành công.

Nó có thể được sử dụng để đào đất, đá, nhưng chất lượng sản xuất tại Trung Quốc thì sao? Nó có thể được sử dụng trong điều kiện địa chất đơn giản, nhưng liệu nó có thất bại thường xuyên trong điều kiện địa chất phức tạp?

Đầu tư dự án lớn như vậy thì ai dám đùa giỡn. 

Do đó, máy khiên của Trung Quốc rất khó phát triển thị trường của riêng mình. Mặc dù Trung Quốc đã có thể tự chế tạo các loại máy khiên trong nước, nhưng một số lượng lớn các đơn vị xây dựng trên thị trường vẫn có xu hướng sử dụng máy khiên của Đức và Nhật Bản.

Đắt thì có đắt nhưng chất lượng đảm bảo nên các công ty yên tâm sử dụng. Nói một cách đơn giản, khiên đào hầm của phương Tây không hoàn hảo, nhưng khiên đào hầm của Trung Quốc được coi là tồi tệ hơn.

Vào tháng 1/2012, việc xây dựng Tuyến tàu điện ngầm Thành Đô 2 và 4 đã bắt đầu.

Máy đào hầm của Trung Quốc muốn thử thân mình. Nhưng ai dám mạo hiểm?

Để xua tan những nghi ngờ của đơn vị thiết kế và đơn vị thi công, nhóm thiết kế đã thuyết phục thành công cho phép áp dụng mô hình 1:1 đó là sử dụng máy khiên nhập khẩu và máy khiên trong nước cùng tham gia đào hầm cùng lúc. Một máy đào bên phải một máy đào bên trái. Tuyến tàu điện ngầm Thành Đô rất có ý nghĩa, ở một khía cạnh nào đó, nó mang lại cho Đường sắt Trung Quốc cơ hội cạnh tranh công bằng trên cùng một sân khấu.

Cái nào dễ sử dụng hơn, máy khiên trong nước hay máy khiên nhập khẩu? Và sau 10 tháng, công trình đã có kết quả. Các chỉ số hiệu suất của máy khiên trong nước tốt hơn so với máy khiên nhập khẩu.

Các "cuộc thi" tương tự tiếp tục xuất hiện trong mỗi dự án đường hầm, cho đến năm 2020, trong Dự án Đường hầm Vịnh Sán Đầu, do các điều kiện xây dựng phức tạp nhiều loại đá khác nhau, các máy khiên nhập khẩu và Trung Quốc  vẫn cạnh tranh trên cùng một "sân khấu".

Với điều kiện địa chất và điều kiện thi công hoàn toàn tương tự, sau khi sử dụng máy khiên trong nước, tổng thời gian đào đất rút ngắn được 2 tháng so với máy nhập khẩu. 

Trong những cuộc mua sắm liên tục, máy khiên nội địa của Trung Quốc đã dựa vào chất lượng tuyệt vời và giá rẻ,  loại bỏ ảnh hưởng của máy khiên nhập khẩu và phá vỡ ảnh hưởng của máy khiên nhập khẩu từng chút một.Cho đến nay, máy khiên nội địa của Trung Quốc đã chiếm 90% thị trường trong nước và 2/3 thị trường toàn cầu, đồng thời, giá của các sản phẩm máy khiên toàn cầu của Đức và Nhật Bản đã giảm 40%.

Nếu Đức, Nhật không hạ giá thì thị trường sẽ bị máy khiên Trung Quốc cướp trực tiếp, dù họ có uy tín chất lượng trước đó cũng vô ích.

Giá máy đào hầm của Đức và Nhật đã giảm đi rất nhiều, gần như giảm một nửa nhưng vẫn rất đắt, 180 triệu một chiếc không phải là con số nhỏ.  Ảnh hưởng thương hiệu với các sản phẩm Đức và Nhật Bản là quá lớn, ngay cả khi TQ đạt được tỷ lệ hiệu suất và giá như vậy, cho đến nay TQ vẫn chưa loại bỏ hoàn toàn ảnh hưởng của họ trên thị trường Trung Quốc chứ chưa nói đến thế giới.

Tuy nhiên, với sự xuất hiện liên tục máy khiên Trung Quốc trong các dự án lớn trên khắp thế giới từ năm này qua năm khác, khoảng cách lớn về hiệu quả chi phí sẽ dẫn đến việc ngày càng nhiều bên xây dựng sử dụng máy khiên Trung Quốc và cuối cùng giành chiến thắng hoàn toàn.

Cạnh tranh trên cùng một sân khấu, máy khiên đào hầm cua TQ không sợ, nhưng sợ rằng bên xây dựng sẽ không cho cơ hội cạnh tranh trên cùng một sân khấu. Máy khiên đào hầm ban đầu là một thứ công nghệ cao, nhưng nó được Trung Quốc chế tạo giống như một chiếc máy xúc cỡ lớn bình thường và giá thành rất rẻ.

Vào ngày 23/2/ 2019, hai máy khiên của Trung Quốc đã vượt qua bài kiểm tra thành công và chính thức được bàn giao cho Công ty Xây dựng Nishimatsu ở Nhật Bản. Chúng sẽ được sử dụng trong dự án C882 của Tuyến vành đai 6 , tàu điện ngầm Singapore. Đó là máy khiên do Trung Quốc cung cấp cho khách hàng Nhật Bản. Động thái này có nghĩa là Trung Quốc đã đánh bại Nhật Bản, một cường quốc về máy khiên truyền thống và giành lấy khách hàng máy khiên của riêng họ.

Vào ngày 4/12/2019, hai máy khiên cân bằng áp lực đất đường kính lớn được sản xuất cho tuyến số 16 tàu điện ngầm Paris đã chính thức lăn bánh khỏi dây chuyền sản xuất tại Trung Quốc và đến Paris. Động thái này có nghĩa là lần đầu tiên máy khiên của Trung Quốc đã lọt vào thị trường cao cấp hàng đầu ở phương Tây.

Vào ngày 29/9/2020, cỗ máy khiên thứ 1.000 của Tập đoàn Đường sắt Trung Quốc với đầy đủ quyền sở hữu trí tuệ đã chính thức lăn bánh khỏi dây chuyền lắp ráp.

Thành thật mà nói, tuy máy khiên của Trung Quốc với hiệu suất đáng kinh ngac cũng như giá thành rẻ, nhưng trong vài năm tới chưa thể thống trị thế giới về lĩnh vực này. Do ảnh hưởng thương hiệu chưa đủ lớn. Và tất nhiên cũng đã qua rồi cái thời Đức, Nhật Bản và Hoa Kỳ dựa vào độc quyền công nghệ để kiếm lợi nhuận khổng lồ từ các máy khiên.

(Ảnh chỉ mang tính chất minh họa, nếu phương tây ngày nay hét giá 350 triệu tệ 1 khiên đào hầm).

Hoa Quốc Phong, 18.02.2023