Ứng dụng khoa học – công nghệ vào những công trình trên biển 17/11/2020

(KDTT) – Biển đóng vai trò trọng yếu trong lịch sử phát triển đất nước và sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc. Việc đặt biển vào vị trí ưu tiên trong chiến lược phát triển kinh tế – xã hội đất nước là một hướng đi đúng đắn, phù hợp với xu thế phát triển chung của thời đại. Đáp ứng mục tiêu đó, nhóm các nhà khoa học Viện Kỹ thuật cơ giới quân sự đã có công trình nghiên cứu mang tính ứng dụng cao trong  việc thi công các công trình xây dựng trên biển đặc biệt là tại các vùng biển có nhiều rặng san hô như ở quần đảo Trường Sa.

Biến điều không tưởng thành hiện thực

Hoạt động điều tra, nghiên cứu biển ở nước ta được bắt đầu từ những năm 30 của thế kỷ trước. Qua hơn 70 năm, đặc biệt là trong giai đoạn từ năm 1954 và nhất là từ 1975 tới nay, sau khi đất nước thống nhất, khoa học – công nghệ (KHCN) biển nước ta đã có bước tiến nhất định và góp phần đáng kể vào phát triển kinh tế – xã hội.

Tuy còn một số khó khăn, nhưng Việt Nam bước đầu đã tạo được nền móng cho ngành KHCN biển, với một đội ngũ cán bộ có trình độ nhất định, một số cơ quan khoa học biển chuyên ngành, và đã có được những hoạt động điều tra nghiên cứu trên quy mô quốc gia, bước đầu có vị trí trong khu vực.

Nổi bật với công trình “Nghiên cứu, chế tạo thiết bị thi công khoan hạ cọc ống thép phù hợp với điều kiện thi công ở khu vực đảo Trường Sa” của Đại tá,TS Trần Hữu Lý và nhóm các nhà khoa học Viện Kỹ thuật cơ giới quân sự (Tổng cục Kỹ thuật- Bộ Quốc Phòng) đã đạt giải nhất của Giải thưởng Sáng tạo Khoa học công nghệ Việt Nam (Vifotec) năm 2019. Đây là một nhánh của đề tài cấp quốc gia: “Nghiên cứu ma sát giữa móng cọc với nền san hô và dự báo sự ổn định của công trình dưới tác động của sóng biển” do PGS.TS Nguyễn Tương Lai, Học viện Kỹ thuật quân sự, Bộ Quốc Phòng chủ trì.

Nhóm nhà khoa học của Viện Kỹ thuật cơ giới quân sự nhận giải nhất VIFOTEC 2019 cho đề tài “Nghiên cứu, chế tạo thiết bị thi công hạ cọc phù hợp với điều kiện thi công ở khu vực Trường Sa”. (Ảnh: Viện KTCGQS)

Thiết bị khoan hạ cọc ống thép lắp trên máy xúc thủy phù hợp với điều kiện ở khu vực Trường Sa là thiết bị đầu tiên ở Việt Nam sử dụng để thi công hạ ống thép theo nguyên lý tự khoan hạ. Thiết bị được thiết kế, chế tạo dựa trên cơ sở lý thuyết khoan hạ ống thép ma sát với nền san hô để làm kết cấu nền móng công trình phù hợp với điều kiện địa chất tại quần đảo Trường Sa.

Được biết, đây là thiết bị có khả năng tích hợp trên nhiều loại máy xúc thủy lực có công suất dẫn động bằng hoặc cao hơn công suất làm việc của thiết bị. Điều này đặc biệt hiệu quả trong điều kiện thi công công trình tại quần đảo Trường Sa khi các trang thiết bị máy móc rất khan hiếm.

Về hiệu quả kinh tế, thiết bị giúp giảm rất nhiều chi phí cho công tác thi công nền móng tại khu vực quần đảo Trường Sa. Thiết bị có thể lắp lên nhiều loại máy xúc, vì vậy không cần vận chuyển một loại máy xúc từ trong bờ ra để phục vụ thi công hạ cọc mà chỉ cần tận dụng máy nhàn rỗi, hiện có tại công trường vẫn có thể đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ, bởi riêng chi phí vận chuyển ra vào cho một máy thi công cọc tương đương khoảng 700 triệu đồng. Ngoài ra, sử dụng phương án khoan hạ cọc trực tiếp xuống nền móng san hô giảm rất nhiều các chi phí đào, khoan, lấy phôi san hô lỗ khoan, đổ bê tông để làm móng trọng lực. Mỗi trụ tiêu nếu không dùng phương án cọc dàn vĩnh cửu thì mỗi lần sửa chữa chi phí cũng tốn hàng tỷ đồng.

Về hiệu quả kỹ thuật, nghiên cứu, chế tạo thiết bị khoan hạ cọc ống thép lắp trên máy xúc thủy lực phù hợp với điều kiện ở khu vực Trường Sa đã tạo tiền đề KHCN cho nghiên cứu về các trang thiết  bị đặc chủng dùng để thi công nền móng công trình biển đảo, kè đảo, mở rộng đảo,… đáp ứng nhu cầu bức thiết của nước ta hiện nay. Phương pháp này có thể thay thế cho phương pháp khoan cọc nhồi, đóng cọc bê tông,… thường sử dụng tại các công trình.

Sản phẩm của công trình đã trực tiếp áp dụng vào công tác thi công hạ cọc ống thép để xây dựng 6 trụ tiêu cho bến tàu tại đảo Trường Sa Lớn và đạt kết quả tốt, đảm bảo các trụ tiêu được xây dựng bằng phương pháp hạ cọc ma sát và thi công bằng thiết bị khoan hạ cọc đủ độ bền và ổn định lâu dài.

Rõ ràng, trước đây các công trình nghiên cứu khoa học về biển có giá trị, có tính ứng dụng thực tiễn cao của Việt Nam không nhiều và đều được thực hiện dưới sự giúp đỡ của các nước như Pháp, Mỹ, Nga,… Như vậy, về mặt tư liệu cũng như kết quả nghiên cứu không được hoàn toàn chủ động, không có điều kiện điều tra, nghiên cứu lặp lại. Nhưng công trình nghiên cứu này của các nhà khoa học tại Viện Kỹ thuật cơ giới quân sự đã chứng minh điều ngược lại, có thể áp dụng rộng rãi để sản xuất, lắp ráp các loại thiết bị hạ cọc ống thép với các kích thước, chiều sâu hạ cọc khác nhau nhằm nâng cao chất lượng nền móng công trình tại các cụm công trình trên các đảo thuộc quần đảo Trường Sa nói riêng và các công trình biển đảo khác nói chung.

Cần nâng cao tiềm lực KHCN biển

Phát triển kinh tế biển xanh đã được lựa chọn làm nền tảng cho phát triển bền vững kinh tế biển Việt Nam đến năm 2030 và xa hơn theo tinh thần của Nghị quyết số 36-NQ/TW ngày 22/10/2018 của Hội nghị Trung ương 8 khóa XII về Chiến lược phát triển bền vững kinh tế biển Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045. Đây là là trách nhiệm của cả hệ thống chính trị, là quyền và nghĩa vụ của mọi tổ chức, doanh nghiệp, cộng đồng dân cư và mỗi người dân, trong đó KHCN được xác định là một trong ba khâu đột phá quan trọng.

Thực tế nhìn thấy, những năm qua, hoạt động KHCN biển với nhiều nhiệm vụ đã được triển khai trong các chương trình trọng điểm, các đề tài độc lập cấp Nhà nước, đề tài của các bộ, ngành, trường đại học, viện nghiên cứu và hợp tác quốc tế. Thông qua các kết quả nghiên cứu, ứng dụng đã có đóng góp tích cực trong sự phát triển kinh tế – xã hội, phòng tránh thiên tai, bảo vệ tài nguyên và môi trường, qua đó góp phần bảo đảm an ninh quốc phòng, chủ quyền và lợi ích quốc gia trên biển.

Các chiến sỹ Viện Kỹ thuật cơ giới đang thi công trụ tiêu dẫn luồng trên đảo Trường Sa Lớn. (Ảnh: Viện KTCGQS).

Công trình khoa học “Nghiên cứu, chế tạo thiết bị thi công khoan hạ cọc ống thép phù hợp với điều kiện thi công ở khu vực đảo Trường Sa” đã phát hiện được những vấn đề còn tồn tại, chỉ ra những “khoảng trống” cần phải “lấp đầy” và đưa ra tư duy để tiếp tục phát triển. Vì vậy, đây là những viên gạch đầu tiên để xây dựng nền móng vững chắc cho ngành công nghiệp biển nước ta phát triển bền vững.

Với kết quả của công trình đã trực tiếp áp dụng ngay vào thực hiện nhiệm vụ thi công trụ tiêu tại Trường Sa Lớn, đáp ứng kịp thời nhu cầu xây dựng nền móng công trình theo công nghệ mới phù hợp với điều kiện Trường Sa, mang lại hiệu quả tức thì, khẳng định được phương pháp thi công nền móng cọc ma sát phù hợp, mở ra chủ trương đồng bộ đẩy nhanh tiến độ thi công cải tạo các đảo và nâng cao chất lượng công trình, góp phần vào nhiệm vụ củng cố và bảo vệ chủ quyền biển đảo Việt Nam.

Sau thành công ban đầu, để đưa nền kinh tế biển nước ta phát triển nhanh và bền vững, KHCN phải là khâu đột phá trong xây dựng kết cấu hạ tầng hiện đại, đồng bộ, đa dụng, tạo tiền đề thúc đẩy sự phát triển của những ngành mới, lĩnh vực mới, nhất là kinh tế số, kinh tế biển tuần hoàn, tự động hóa, di động hóa và giám sát đáy biển,…

Bên cạnh đó, cần đầu tư xây dựng một số viện, trung tâm nghiên cứu biển mạnh xứng tầm quốc gia và khu vực có đủ năng lực thực hiện các nhiệm vụ chiến lược, khả năng giải quyết các nhiệm vụ quan trọng, cấp bách trong tình hình đột xuất. Có thể nói, nguồn vốn đầu tư cho một công trình trên biển thường lớn hơn rất nhiều so với các công trình trên đất liền, cho nên hoạt động khai thác biển đòi hỏi phải là những ngành, nghề mang tính hiện đại, tức thời cao mới đạt được hiệu quả ổn định trong dài hạn.

Ðồng thời, tăng cường hợp tác quốc tế để học tập kinh nghiệm, tiếp cận các phương pháp, thiết bị nghiên cứu hiện đại nhằm nâng cao hiệu quả nghiên cứu, đào tạo cán bộ trẻ và cán bộ có trình độ cao. Cùng với đó, để phục vụ cho phát triển bền vững, hòa nhập, phát triển hữu nghị, thân thiện, cũng như thực hiện trách nhiệm thực thi các công ước quốc tế mà Việt Nam tham gia liên quan đến biển, qua đó giúp nâng cao thúc đẩy phát triển kinh tế biển theo hướng bền vững, góp phần bảo vệ vững chắc, toàn vẹn chủ quyền, lãnh thổ, biên giới quốc gia.

MINH HẠ

Theo: KDPT