Tekken Corporation phát triển công nghệ phân tích vận tốc âm thanh để đánh giá tức thời tính chất đất, nâng cao an toàn thi công hầm khiên đào

Tekken Corporation phát triển công nghệ phân tích vận tốc âm thanh để đánh giá tức thời tính chất đất, nâng cao an toàn thi công hầm khiên đào

Ngày 27/2/2026

Hình ảnh minh họa nguyên lý đo vận tốc âm thanh trong buồng đào của máy khiên đào (shield machine).

Giải thích nội dung sơ đồ

• 超音波照射 (Chiếu sóng siêu âm): Thiết bị sonar siêu âm phát sóng vào bên trong buồng đào (chamber).

• マシン隔壁 (Vách ngăn máy): Vị trí lắp đặt thiết bị sonar trên vách ngăn của máy khiên đào.

• 超音波ソナー (Sonar siêu âm): Thiết bị phát và thu sóng siêu âm.

• 反射波を計測 (Đo sóng phản xạ): Hệ thống đo thời gian sóng siêu âm phản xạ quay trở lại.

• カッタースポーク (Cutter spoke / mặt cắt): Bộ phận phía trước của đầu cắt nơi sóng siêu âm phản xạ lại.

• チャンバー内 泥土 (Bùn đất trong buồng đào): Hỗn hợp đất, cát, sỏi và phụ gia trong buồng áp lực.

Nguyên lý hoạt động

1. Sonar phát sóng siêu âm vào lớp bùn đất trong buồng đào.

2. Sóng truyền qua môi trường đất – bùn với vận tốc phụ thuộc vào tính chất vật liệu.

3. Sóng phản xạ tại mặt cắt (cutter spoke) và quay lại đầu thu.

4. Hệ thống đo thời gian truyền – phản xạ, từ đó tính vận tốc âm thanh trong môi trường.

5. Dựa vào sự khác biệt vận tốc giữa:

   • Đất hạt thô (cát, sỏi)

   • Đất hạt mịn (silt)

   • Lượng phụ gia trộn thêm
     → Phần mềm phân tích để đánh giá tình trạng đất và mức độ an toàn khi đào tiếp.

Tekken Corporation đã phát triển một công nghệ mới giúp trực quan hóa trạng thái gương đào trong thi công hầm khiên đào (shield tunneling). Công nghệ này phân tích dữ liệu từ sóng siêu âm sonar để xác định chính xác sự thay đổi tính chất của bùn đất đào, từ đó đưa ra đánh giá về mức độ an toàn của gương đào dựa trên cơ sở dữ liệu định lượng.

Hệ thống hoạt động bằng cách phát sóng siêu âm từ thiết bị sonar lắp đặt tại vách ngăn của máy khiên đào vào bên trong buồng đào (chamber). Thời gian sóng phản xạ từ cánh cắt (cutter spoke) quay trở lại sẽ được đo lường để tính toán vận tốc truyền âm trong môi trường bùn đất. Dữ liệu này được sử dụng để đánh giá tính chất đất trong buồng đào.

Do sự khác biệt giữa đất hạt thô như cát, sỏi và đất hạt mịn như bùn (silt), thời gian truyền sóng siêu âm sẽ khác nhau. Ngoài ra, khi lượng phụ gia xử lý đất tăng lên, vận tốc âm thanh có xu hướng giảm. Bằng cách khai thác mối tương quan giữa đặc tính địa chất và vận tốc âm thanh, dữ liệu được phân tích tự động thông qua chương trình chuyên dụng để xác định liệu máy khiên đào có thể tiếp tục đào an toàn hay không.

Tekken Corporation cũng dự kiến tích hợp công nghệ này với hệ thống giám sát thời gian thực địa tầng xung quanh khu vực thi công mà công ty đang sở hữu, nhằm nâng cao cả năng suất và an toàn tổng thể của dự án hầm khiên đào. Trong thời gian tới, doanh nghiệp sẽ tiếp tục nghiên cứu các chỉ số đầu ra khác ngoài vận tốc âm thanh để cải thiện hơn nữa độ chính xác của việc trực quan hóa điều kiện trong buồng đào.