Fujita phát triển hệ thống điều khiển tốc độ bơm vữa theo áp suất – Cho phép đổ bê tông lót hầm liên tục và tự động

Ngày 1 tháng 7 năm 2026 – Annie Nguyễn

Fujita đã phát triển một hệ thống cho phép giám sát và kiểm soát áp suất tác động lên ván khuôn di động (centering) trong thi công hầm núi, đồng thời tự động đổ bê tông lót một cách liên tục. Hệ thống này kết hợp công nghệ độc quyền của Fujita có khả năng giám sát và hiển thị áp suất theo thời gian thực với loại ván khuôn di động hỗ trợ đổ tự động do Gifu Kogyo (trụ sở tại Mizuho, tỉnh Gifu, Chủ tịch Munakata Kuniyoshi) phát triển. Hệ thống đã được áp dụng tại công trình hầm đang thi công ở thành phố Kure, tỉnh Hiroshima, và đã đạt được mức giảm nhân công lên tới 50%.

Trong thi công hầm núi, khi áp suất tác động lên ván khuôn tăng lên trong quá trình đổ bê tông lót tự động, các biện pháp như dừng khẩn cấp thường được áp dụng. Điều này làm gián đoạn quá trình đổ tự động và làm giảm lợi ích của tự động hóa. Fujita đã ứng dụng thành công "Hệ thống kiểm soát tốc độ bơm vữa theo áp suất", cho phép điều chỉnh tốc độ bơm vữa dựa trên áp suất và duy trì quá trình đổ tự động một cách trơn tru.

Công ty đã sở hữu công nghệ độc quyền "Pressure Watcher" cho phép giám sát tình trạng áp suất theo thời gian thực, cải thiện khả năng lấp đầy bê tông và ngăn ngừa sự hình thành khoảng trống. Công nghệ này được kết hợp với "Ván khuôn trượt đổ bê tông lót thứ cấp tự động cho hầm" của Gifu Kogyo (công nghệ đã đăng ký trong Hệ thống Cung cấp Thông tin Công nghệ Mới của Bộ Đất đai, Hạ tầng, Giao thông và Du lịch – NETIS). Giá trị áp suất được cài đặt ở ba mức, và tốc độ bơm vữa được điều khiển tương ứng với từng mức.

Fujita đã đưa hệ thống mới này vào thi công "Công trình hầm Kure thuộc tuyến đường Hiroshima-Kure" (do chi nhánh Trung Quốc của Tây Nippon Expressway đặt hàng). Trong công trình hầm của công ty đường bộ cao tốc, bê tông có độ lưu động trung bình được đổ kết hợp với rung động. Do đó, ngoài Pressure Watcher và ván khuôn trượt tự động, họ còn bổ sung thêm "Hệ thống rung khuôn tự động cho bê tông lót thứ cấp hầm" (của Gifu Kogyo, công nghệ đăng ký NETIS).

Trước đây, công tác đổ bê tông lót yêu cầu một tổ gồm 6 người, nhưng với việc áp dụng đổ tự động đã giảm xuống còn 4 người. Hệ thống mới này tiếp tục giảm được thêm 1 người, cho phép tổ hoạt động chỉ với 3 người. So với phương pháp truyền thống, số lượng công nhân có thể giảm đi một nửa. Việc không phải dừng quá trình đổ tự động giúp rút ngắn thời gian đổ, từ đó tăng thời gian dưỡng hộ trước khi tháo khuôn vào ngày hôm sau. Kiểm soát áp suất hợp lý cũng góp phần đảm bảo chất lượng, giúp đạt được hình dạng và kích thước yêu cầu một cách ổn định.

Công trình hầm Kure có tổng chiều dài 3.249 m, trong đó phần hầm dài 2.376 m. Tính đến ngày 30 tháng 6, tiến độ thi công đạt khoảng 1.645 m đào và 367 m bê tông lót. Thời gian thi công kéo dài từ tháng 6 năm 2021 đến tháng 4 năm 2027.

Giải thích ảnh

Giao diện này là màn hình điều khiển và giám sát hệ thống đổ bê tông tự động cho quá trình thi công bê tông lót hầm (tunnel lining). Đây là sản phẩm kết hợp giữa công nghệ Pressure Watcher của Fujita và ván khuôn trượt tự động của Gifu Kogyo.

Các thành phần chính:

1. Tiêu đề – "自動打設システム" (Hệ thống đổ tự động): xác nhận đây là giao diện điều khiển trung tâm cho quá trình đổ bê tông.

2. Khu vực hiển thị trạng thái đổ:

   • "自動打設中" (Đang đổ tự động): cho biết quá trình đang diễn ra.

   • "打設停止" (Dừng đổ): nút khẩn cấp hoặc tạm dừng.

   • "速度" (Tốc độ): hiển thị tốc độ bơm vữa hiện tại (có thể là m³/h hoặc % công suất).

3. Thông tin vị trí và phân đoạn:

   • "L側" (phía trái), "R側" (phía phải) – phân biệt hai bên thành hầm.

   • Các số như "7段目", "14段", "15段", "16段" đại diện cho tầng đổ (lớp bê tông được đổ theo chiều cao). Mỗi tầng tương ứng với một vị trí cụ thể trên ván khuôn.

   • "L側中間部上段" (phần trên ở giữa bên trái) – mô tả chi tiết vị trí đang đổ.

4. Cảm biến áp suất:

   • Các ký hiệu như VR-1, VR-2, VR-3, VL-1, VFL-4, VFL-5 là tên các cảm biến áp suất lắp đặt trên ván khuôn (ví dụ: Vertical Right – phía phải, Vertical Left – phía trái, có thể có số thứ tự).

   • Giá trị hiển thị bằng kPa (ví dụ: 65 kPa, 56 kPa, 0 kPa). Các giá trị này phản ánh áp lực bê tông tác động lên ván khuôn tại từng điểm đo.

5. Trạng thái hoạt động:

   • "正常" (Bình thường): mọi thông số đều trong ngưỡng cho phép.

   • "異常" (Bất thường): cảnh báo sự cố (có thể là áp suất vượt ngưỡng hoặc mất tín hiệu).

   • "速度制限中" (Đang hạn chế tốc độ): hệ thống đang tự động giảm tốc độ bơm để giữ áp suất ổn định.

6. Điều khiển và cài đặt:

   • "落下口選択" (Chọn cửa đổ): cho phép người vận hành chọn vị trí xả bê tông (cửa đổ) để điều chỉnh dòng chảy.

   • "設定面" (Mặt cài đặt): nơi thiết lập các tham số áp suất ngưỡng (3 mức như đã đề cập trong bài báo).

   • "台車位置" (Vị trí xe đẩy): hiển thị vị trí hiện tại của ván khuôn di động dọc theo trục hầm.

7. Màn hình đồ họa:

   • Ở góc dưới có một sơ đồ mặt cắt ngang hầm, hiển thị các vị trí cảm biến và trạng thái áp suất dưới dạng màu sắc hoặc số liệu (giúp người vận hành nhanh chóng nắm bắt tình hình).

Ý nghĩa tổng thể:
Giao diện này cho phép người vận hành giám sát thời gian thực áp suất tại nhiều điểm trên ván khuôn, từ đó hệ thống tự động điều chỉnh tốc độ bơm vữa (thông qua điều khiển van hoặc biến tần bơm) để duy trì áp suất trong giới hạn an toàn, đồng thời không phải dừng đổ (tránh gián đoạn). Kết quả là giảm nhân công, rút ngắn thời gian đổ và đảm bảo chất lượng bề mặt bê tông.