Chào Mừng Các Bạn Đến Với Kênh Thiên Hà TV Video Ngày Hôm Nay Của Chúng Ta: Những Siêu Công Trình Không Tưởng Của Trung Quốc | Thiên Hà TV ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bạn sẽ thích video này: • Nhật Bản Âm Thầm Chế Tạo Tàu Sân Bay Như T... Đây là một điều thú vị: • Cáp Nhĩ Tân: Thành Phố Lạnh Và Kỳ Lạ Nhất ... Video này hay quá, không thể bỏ lỡ: • 15 người khổng lồ ngoài đời thực vẫn còn t... ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ CHÚ Ý: TIÊU ĐỀ và HÌNH THU NHỎ (thumbnail) của video chỉ mang tính minh họa và có thể không phản ánh đầy đủ nội dung thực tế. Nội dung trên kênh Thiên Hà TV được sáng tạo thông qua phân tích, góc nhìn và quan điểm cá nhân, với mục đích thông tin, giáo dục và giải trí, dựa trên các nguồn công khai như bài báo, mạng xã hội, diễn đàn và các nguồn tham khảo công khai khác. Do đó, độ chính xác tuyệt đối có thể bị sai lệch, Thiên Hà TV khuyến nghị bạn nên kiểm chứng lại thông tin từ các nguồn đáng tin cậy và tiếp cận nội dung với tư duy phản biện, cởi mở. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Thiên Hà TV là nơi chia sẻ những kiến thức thú vị và bổ ích về khoa học, khám phá vũ trụ, khám phá thế giới và những điều bí ẩn đầy cuốn hút. Nếu bạn yêu thích nội dung của kênh, đừng ngần ngại like, bình luận, chia sẻ video và đăng ký Thiên Hà TV để không bỏ lỡ những hành trình khám phá kỳ thú tiếp theo nhé! Tham gia hội viên của Thiên Hà TV để ủng hộ chương trình: / @thienhatv999 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Chúng tôi không sở hữu đầy đủ tài liệu được biên soạn trong video này. Nó thuộc về những cá nhân hoặc tổ chức xứng đáng được tôn trọng. Chúng tôi sử dụng theo: Tuyên bố từ chối trách nhiệm bản quyền, phần 107 của Đạo luật bản quyền năm 1976. "Sử dụng hợp pháp" được cho phép cho các mục đích như phê bình, bình luận, đưa tin, giảng dạy. học bổng và nghiên cứu. Bản quyền âm nhạc thuộc: Audio Library - YouTube, storyblocks và elements envato Bản quyền hình ảnh họa thuộc: storyblocks và elements envato ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ #thienhatv #bian #khampha
Một con đường được đục xuyên vách núi bằng những dụng cụ thô sơ,
một cây cầu đưa ô tô lên độ cao hơn 500m trên vực sâu,
và một tuyến cao tốc đang chạy giữa biển bỗng biến mất xuống lòng nước.
Những công trình này trông như thách
thức mọi quy tắc xây dựng thông thường,
nhưng tại sao người ta lại lựa chọn những phương án kỳ lạ đến vậy?
Hãy cùng khám phá 20 cây cầu và con đường đặc biệt của Trung Quốc,
nơi mỗi thiết kế đều ẩn chứa một lời giải bất ngờ.
Đường hầm Quách Lượng. Giữa vách núi dựng đứng của dãy Thái Hành,
những ô cửa đá hình dạng không đều xuất hiện liên tiếp,
nhìn thẳng ra vực sâu. Bên trong là một con đường hẹp,
có đoạn chỉ vừa đủ cho phương tiện đi qua.
Ánh sáng xuyên qua các ô cửa,
soi lên những bức tường đá còn nguyên dấu vết đục đẽo. Khó tin rằng,
con đường hiểm trở này từng được tạo nên chủ yếu bằng sức người.
Đó là đường hầm Quách Lượng, thuộc tỉnh Hà Nam, Trung Quốc.
Trước khi có đường hầm, người dân làng Quách Lượng phải đi
qua những lối mòn treo leo trên núi để liên lạc với bên ngoài
Năm 1972, một nhóm dân làng bắt đầu mở đường xuyên qua vách đá
Họ không có những máy khoan hầm khổng lồ hay thiết bị thi công hiện đại
Công việc chủ yếu dựa vào búa, đục, thuốc nổ và sức lao động thủ công
Đá được phá từng đoạn,
sau đó vận chuyển ra ngoài qua những lối mở trên vách núi
Việc tạo các ô cửa vừa giúp đưa đất đá ra ngoài,
vừa cung cấp ánh sáng và thông khí cho tuyến đường.
Sau khoảng 5 năm, công trình hoàn thành vào năm 1977,
đường hầm dài khoảng 1,2 km trở thành một trong những
tuyến đường xuyên vách núi nổi tiếng nhất Trung Quốc.
Ngày nay, những ô cửa đá ấy thu hút du khách bởi khung cảnh hiểm trở,
nhưng dấu tích đáng chú ý nhất vẫn nằm trên những bức tường gồ ghề,
nơi từng nhát đục đã mở ra con đường giữa lòng núi, cầu Bắc Bản Giang,
một chiếc xe tải chạy trên cây cầu mảnh như sợi chỉ,
phía dưới là thung lũng sâu hun hút, từ đáy vực nhìn lên,
hai tháp cầu gần như biến mất giữa những vách núi cao,
khoảng không bên dưới mặt đường, lớn đến mức những phương tiện đang
di chuyển trông chỉ như các chấm nhỏ.
Đó là cầu Bắc Bản Giang, còn gọi là cầu Đô Cách,
nối tỉnh Quý Châu với Vân Nam
Khi khánh thành năm 2016, công trình gây chú ý với
mặt cầu cao khoảng 565m so với dòng sông bên dưới
Nhưng điều khó khăn không chỉ là xây một cây cầu ở độ cao kỷ lục
Vấn đề nằm ở việc thi công giữa hai bờ vực,
nơi không thể dễ dàng đưa những thiết bị hạng nặng xuống đáy thung lũng
Các kỹ sư lựa chọn kết cấu cầu dây văng với hai tháp chính
đặt ở hai phía. Hệ thống cáp thép nghiêng nâng đỡ mặt cầu,
truyền tải trọng về các tháp và móng. Trong quá trình xây dựng,
các đoạn dầm thép được lắp ghép dần từ hai phía,
tiến ra khoảng không phía trên thung lũng. Việc kiểm soát vị trí,
độ võng và độ ổn định của kết cấu đòi hỏi tính toán chính xác,
đặc biệt khi chịu tác động của gió.
Cây cầu giúp tuyến cao tốc vượt qua địa hình núi sâu mà
không phải vòng xuống thung lũng rồi leo lên phía đối diện.
Nhìn từ xa, Bắc Bản Giang giống một con đường treo giữa bầu trời.
Nhưng ở một nơi khác, các kỹ sư lại chọn giải pháp hoàn
toàn trái ngược, đưa đường cao tốc xuống dưới mặt biển.
Tuyến vượt biển Thâm Quyến.
Một tuyến cao tốc rộng lớn chạy giữa biển,
hai bên chỉ có nước và đường chân trời.
Những chiếc ô tô băng qua cây cầu dài rồi bất ngờ
tiến xuống một đoạn đường dốc dẫn vào cửa hầm.
Chỉ ít phút sau, toàn bộ phương tiện đã di chuyển bên dưới đáy biển.
Đây là tuyến vượt biển Thâm Quyến - Trung Sơn đưa vào sử dụng năm 2024,
nối hai bờ cửa sông Châu Giang.
Công trình dài khoảng 24 km kết hợp cầu vượt biển,
hầm dìm và các đảo nhân tạo.
Nhưng tại sao không xây một cây cầu liên tục từ đầu đến cuối?
Vùng cửa sông Châu Giang là nơi có hoạt động hàng hải
nhộn nhịp với nhiều tàu lớn ra vào các cảng biển.
Nếu xây cầu trên toàn tuyến, những vị trí có luồng tàu quan trọng
sẽ phải đáp ứng yêu cầu rất cao về khoảng không thông thuyền.
Giải pháp được lựa chọn là kết hợp hai phương thức vượt biển,
những đoạn cầu đưa phương tiện đi trên mặt nước,
còn đoạn hầm dìm dài khoảng 6,8 km cho phép giao
thông đường bộ đi bên dưới các luồng hàng hải.
Các đốt hầm bê tông và thép được chế tạo riêng,
vận chuyển đến vị trí thi công,
sau đó hạ xuống rãnh đã chuẩn bị dưới đáy biển và nối kín với nhau.
Các đảo nhân tạo đóng vai trò kết nối giữa cầu, đường dẫn và hầm ngầm.
Từ góc nhìn của người lái xe, sự chuyển đổi diễn ra rất nhanh.
Mặt biển biến mất khỏi cửa kính, nhường chỗ cho ánh đèn đường hầm.
Một tuyến cao tốc đã thay đổi cả độ cao lẫn phương
thức xây dựng chỉ để vượt qua một vùng nước.
Cầu Nam Phố, giữa những tòa nhà và đường phố đông đúc của Thượng Hải,
một tuyến đường trên cao uốn thành những vòng tròn khổng lồ.
Ô tô liên tục chạy theo đường cong,
tưởng như đang đi vòng quanh một công trình nào đó,
trước khi tiến lên cây cầu bắc qua sông Hoàng Phố.
Đó là đường dẫn phía tây của cầu Nam Phố,
một trong những hình ảnh giao thông đặc biệt nhất Thượng Hải.
Cầu Nam Phố khánh thành năm 1991,
kết nối khu vực phố Đông với phía tây sông Hoàng Phố.
Nhưng điều khiến nhiều người tò mò không phải cây cầu dây
văng mà là hệ thống đường dẫn xoắn ốc nằm ngay giữa đô thị.
Tại sao các kỹ sư không xây một con dốc thẳng?
Câu trả lời bắt đầu từ chiều cao của mặt cầu.
Để tàu thuyền đi qua phía dưới,
cầu phải có khoảng không thông thuyền đủ lớn.
Trong khi đó, ô tô không thể leo lên một đoạn dốc quá đứng,
đặc biệt là những xe tải chở hàng nặng.
Nếu kéo dài đường dẫn theo một đường thẳng để giảm độ dốc,
công trình sẽ chiếm rất nhiều đất.
Nhưng khu vực này đã có đường phố và nhà cửa dày đặc.
Giải pháp là cuộn đường dẫn thành nhiều vòng,
tạo đủ chiều dài cần thiết trong một diện tích tương đối nhỏ,
phương tiện nhờ đó tăng độ cao từ từ trước khi lên cầu.
Nhìn từ trên cao, những vòng xoắn giống một tác phẩm nghệ thuật
bằng bê tông, nhưng hình dáng kỳ lạ ấy không phải để trang trí.
Nó xuất phát từ một nghịch lý rất đơn giản,
muốn lên cao an toàn trong thành phố chật hẹp,
ô tô phải đi một quãng đường dài hơn, con đường Hồ Bà Dương.
Một con đường thẳng tắp chạy giữa mặt nước mênh mông
Hai bên đường, nước hồ dâng sát mép nhựa đường
Khiến những chiếc ô tô trông như đang chạy trên mặt hồ
Chỉ cần mực nước cao thêm một chút
Cảnh tượng ấy có thể biến mất hoàn toàn
Đây là đoạn đường nổi tiếng thuộc tuyến Vĩnh Tu – Vũ Ninh
Thường gọi là đường Vĩnh Vũ
Gần hồ Bà Dương ở tỉnh Giang Tây
Khác với những cây cầu được xây cao để tránh nước,
một đoạn của tuyến đường này nằm thấp và chịu ảnh
hưởng trực tiếp từ sự thay đổi mực nước theo mùa.
Hồ Bà Dương là hồ nước ngọt lớn có diện tích biến động mạnh.
Vào mùa khô, nước rút xuống để lộ những bãi đất và đồng cỏ rộng lớn.
Khi mùa mưa đến, lượng nước từ các con sông đổ về khiến mặt hồ mở rộng,
bao phủ nhiều khu vực trước đó còn khô ráo.
Khi mực nước tiến sát mặt đường,
cảnh tượng hai bên ngập nước tạo nên hình ảnh được nhiều du khách chú ý
Nhưng đây cũng là lúc việc vận hành
phải tuân theo những giới hạn an toàn
Nếu nước dâng quá cao, phương tiện có thể mất khả năng bám đường, người
lái khó xác định mép đường và những đoạn ngập sâu có thể gây nguy hiểm
Khi điều kiện không bảo đảm,
tuyến đường phải hạn chế hoặc tạm dừng lưu thông
Điểm đặc biệt của con đường Hồ Bà Dương không nằm ở khả năng chống
lại mọi trận lũ, nó nằm ở sự thay đổi liên tục của cảnh quan,
khi cùng một tuyến đường có thể xuất hiện giữa đồng cỏ vào mùa khô và
giữa biển nước vào mùa mưa, và đôi khi lựa chọn an toàn nhất của con
người không phải tiếp tục tiến lên mà là chờ nước rút, cầu Thanh Mã.
Nhìn từ xa, cầu Thanh Mã ở Hồng Kông giống một cây cầu treo
khổng lồ thông thường. Hai tháp cầu vươn cao trên mặt biển,
những sợi cáp thép uốn cong nâng đỡ mặt đường.
Ô tô và xe tải liên tục di chuyển qua cầu,
nhưng ít ai nhận ra rằng ngay bên dưới những làn xe ấy
còn có một tuyến đường sắt chạy bên trong kết cấu thép.
Cầu Thanh Mã khánh thành năm 1997 với nhịp chính dài 1.377 mét.
Đây là một phần quan trọng của hệ thống giao thông kết nối
đô thị Hồng Kông với sân bay quốc tế trên đảo Xích Lạp Giác.
Nhưng tại sao người ta không xây riêng một
cây cầu đường bộ và một cây cầu đường sắt?
Vấn đề nằm ở không gian và yêu cầu kết nối.
Cả ô tô lẫn tàu hỏa đều cần vượt qua cùng một eo biển.
Việc kết hợp hai loại hình giao thông trên một công trình
giúp tập trung các tuyến vận tải vào cùng hành lang.
Tầng trên dành cho đường bộ, trong khi tầng dưới bố
trí hai đường ray và các làn đường bộ được che chắn
Thiết kế này đặc biệt hữu ích khi thời tiết xấu,
bởi những làn đường phía dưới được bảo vệ tốt hơn trước gió mạnh
Tuy nhiên, tàu hỏa và ô tô tạo ra những
dạng tải trọng rung động khác nhau
Vì vậy, kết cấu cầu phải đủ cứng và ổn định để phục vụ cả hai
Trên cùng một cây cầu, ô tô chạy phía trên, tàu hỏa di chuyển phía
dưới, cùng vượt qua mặt biển theo hai hành trình hoàn toàn khác nhau
Cầu Ái Trại, một chiếc ô tô chạy trong đường hầm xuyên núi,
phía trước ánh sáng từ cửa hầm ngày càng rõ
Nhưng ngay khi phương tiện ra khỏi lòng núi,
khung cảnh bất ngờ mở rộng thành một thung lũng sâu
với mặt cầu treo kéo dài giữa hai vách đá dựng đứng
Đó là trải nghiệm đặc biệt trên cầu
Ái Trại thuộc tỉnh Hồ Nam, Trung Quốc
Cây cầu Khánh Thành năm 2012 có nhịp chính dài 1.176 mét,
nằm trên tuyến cao tốc xuyên qua vùng núi hiểm trở.
Điều khiến Ái Trại khác thường không chỉ là độ cao hay chiều dài nhịp
cầu, hai đầu cầu được kết nối trực tiếp với những đường hầm xuyên núi.
Tại sao các kỹ sư lại lựa chọn cách bố trí phức tạp như vậy?
Thung lũng nơi đây có hai sườn núi dốc đứng.
Nếu xây đường men theo địa hình,
phương tiện phải đi qua nhiều đoạn cua và thay đổi độ cao liên tục.
Trong khi đó, việc đưa cầu vượt thẳng qua thung
lũng giúp duy trì hướng tuyến thuận lợi hơn.
Nhưng kết nối cầu treo với đường hầm cũng đặt ra thách thức riêng.
Các kỹ sư phải bố trí hệ thống neo cáp trên địa hình đá núi,
xác định vị trí đầu cầu và bảo đảm sự truyền
tiếp ổn định giữa đường hầm với mặt cầu.
Trong quá trình thi công, việc vận chuyển vật liệu và lắp đặt kết
cấu trên khoảng không sâu cũng đòi hỏi những phương án đặc biệt.
Ngày nay, hình ảnh ấn tượng nhất của Ái Trại vẫn là
khoảnh khắc phương tiện vừa rời bóng tối đường hầm đã
tiến thẳng ra khoảng không rộng lớn giữa hai sườn núi.
Cầu Cạn Đan Dương, một đoàn tàu cao tốc lao qua những cánh đồng,
ao hồ và khu dân cư ở miền đông Trung Quốc.
Bên ngoài cửa sổ, cảnh vẫn liên tục thay đổi,
nhưng có một điều hành khách khó nhận ra.
Đoàn tàu đang chạy trên một cây cầu kéo dài hơn 160 km.
Đó là cầu Cạn Đan Dương-Côn Sơn thuộc tuyến đường sắt cao
tốc Bắc Kinh-Thượng Hải. Với chiều dài khoảng 164,8 km,
công trình được công nhận là cây cầu dài nhất thế giới.
Điều kỳ lạ là cây cầu không bắc qua một vực sâu khổng lồ,
cũng không vượt biển rộng.
Phần lớn tuyến đường đi qua vùng đồng bằng tương đối bằng phẳng.
Vậy tại sao phải xây một cây cầu dài đến mức ấy?
Câu trả lời nằm ở những chướng ngại nhỏ trải dài trên toàn tuyến.
Khu vực này có mạng lưới kênh rạch dày đặc,
nhiều đường bộ, khu dân cư và đất nông nghiệp.
Nếu đặt đường ray trực tiếp trên mặt đất,
tuyến đường sắt có thể chia cắt nhiều tuyến giao thông hiện hữu.
Trong khi đó, tuyến cao tốc cần hành lang riêng,
hạn chế giao cắt và duy trì độ ổn định ở tốc độ lớn
Giải pháp là nâng đường ray lên hệ thống cầu cạn
với hàng nghìn trụ đỡ và các nhịp dầm nối tiếp nhau
Thử thách quan trọng nằm ở việc kiểm soát độ lún,
sai lệch vị trí và độ ổn định của đường ray trên chiều dài rất lớn
Đàn Dương Côn Sơn không được xây để vượt qua một trở ngại duy nhất
Nó giải quyết hàng nghìn trở ngại nhỏ,
liên tiếp xuất hiện trên hành trình dài hàng trăm km
Cầu Tây Hầu Môn, giữa vùng biển thuộc quần đảo Chu Sơn,
hai tháp cầu đứng cách nhau một khoảng khổng lồ
Phía trên, những sợi cáp thép kéo dài thành đường cong lớn,
giữa mặt cầu mảnh nằm lơ lửng trên mặt nước
Từ xa, khoảng trống giữa hai tháp khiến
cây cầu trông như đang treo giữa biển
Đây là cầu Tây Hầu Môn thuộc tỉnh Chiết Giang,
được đưa vào khai thác năm 2009.
Công trình có nhịp chính dài 1.650m,
thuộc nhóm những nhịp cầu treo dài nhất thế giới khi hoàn thành.
Nhưng tại sao các kỹ sư không xây thêm
trụ cầu ở giữa để giảm chiều dài nhịp?
Vấn đề nằm ở vùng nước bên dưới, khu vực này có các tuyến
hàng hải quan trọng, nơi tàu thuyền cần không gian di chuyển.
Việc đặt thêm trụ giữa luồng nước có thể gây trở ngại cho hoạt động
hàng hải, đồng thời làm tăng độ phức tạp khi thi công móng dưới biển.
Giải pháp là tạo một khoảng vượt rất lớn giữa hai tháp cầu.
Tuy nhiên, nhịp càng dài, kết cấu càng nhạy cảm trước tác động của gió.
Những luồng gió mạnh có thể tạo ra dao động,
ảnh hưởng đến độ ổn định của mặt cầu.
Vì vậy, hình dạng mặt cắt dầm,
độ cứng kết cấu và khả năng chịu gió phải được nghiên cứu kỹ lưỡng.
Đối với quần đảo Chu Sơn, cây cầu góp phần hình thành
mạng lưới đường bộ kết nối các đảo với đất liền.
Nhìn từ phía biển, mặt cầu chỉ là một đường mảnh kéo dài giữa hai tháp,
chính khoảng trống rộng lớn bên dưới mới
là điều khiến công trình trở nên đặc biệt.
Cầu sông Dương Tử Nam Kinh, một đoàn tàu chở hàng tiến đến bờ sông
Dương Tử, nhưng thay vì tiếp tục chạy trên đường ray, nó phải dừng lại.
Những toa tàu được đưa lên phà để vượt qua dòng sông rộng lớn.
Chỉ khi cập bờ bên kia, hành trình đường sắt mới có thể tiếp tục
Đó từng là thực tế tại Nam Kinh trước
khi một cây cầu khổng lồ xuất hiện
Năm 1968, cầu sông Dương Tử Nam Kinh chính thức khánh thành
Đánh dấu bước ngoặt trong lịch sử giao thông Trung Quốc
Lần đầu tiên tại khu vực này, những đoàn tàu có thể vượt
sông trực tiếp trên đường ray mà không cần chuyển sang phà
Nhưng xây dựng một cây cầu đường sắt cố định giữa
dòng sông Dương Tử không phải nhiệm vụ đơn giản.
Dòng sông rộng, nước chảy mạnh và điều kiện địa
chất dưới lòng sông đặt ra những thử thách lớn,
đặc biệt trong bối cảnh công nghệ xây
dựng Trung Quốc còn nhiều hạn chế.
Công trình được thiết kế hai tầng với
đường sắt phía dưới và đường bộ phía trên.
Những nhịp dàn thép lớn cho phép tàu hỏa và ô tô cùng vượt sông.
Điều thay đổi quan trọng nhất không chỉ là thời gian di chuyển,
các đoàn tàu không còn phải chờ phà,
tách toa rồi tổ chức vận chuyển qua sông.
Ngày nay, những đoàn tàu cao tốc đã vượt sông trên các cây cầu hiện
đại hơn, nhưng cầu Nam Kinh vẫn ghi dấu thời điểm một dòng sông từng
chia cắt tuyến đường sắt được vượt qua bằng đường ray liên tục.
Cầu Vịnh Hàng Châu
Giữa vùng biển rộng lớn của Vịnh Hàng Châu,
một cây cầu dài gần 36 km uốn cong nhẹ trên mặt nước.
Từ trên cao, hàng nghìn mét đường nối tiếp nhau đến tận chân trời
Nhưng điều khiến công trình này trở nên
đặc biệt không nằm ở hình dáng phía trên
Mà ở những dòng nước chuyển động dữ dội bên dưới
Cầu Vịnh Hàng Châu được thông xe năm 2008
Nối khu vực Gia Hưng với Ninh Ba thuộc tỉnh Chiết Giang
Vấn đề lớn nhất mà các kỹ sư phải đối mặt
là chế độ thủy chiều phức tạp của Vịnh
Đây là khu vực nổi tiếng với hiện tượng sóng chiều dâng cao,
khi nước biển từ ngoài khơi tiến sâu vào
cửa vịnh và tạo thành những đợt sóng mạnh.
Dòng nước không chỉ thay đổi theo giờ
mà còn mang theo lượng bùn cát đáng kể.
Điều đó khiến việc khảo sát đáy biển,
xác định vị trí móng trụ và tổ chức thi công trở nên khó khăn.
Nếu nền móng không được tính toán phù hợp, dòng chảy có thể cuốn
trôi lớp bùn cát quanh chân trụ, gây ra hiện tượng xói lở cục bộ.
Vì vậy, các kỹ sư phải nghiên cứu đặc điểm thủy văn,
địa chất và lựa chọn giải pháp móng thích hợp cho từng khu vực.
Việc thi công cũng phải tính đến những khoảng thời gian
thủy chiều thuận lợi để vận chuyển và lắp đặt kết cấu.
Nhìn từ trên cao, cây cầu có vẻ nằm yên giữa biển,
nhưng ngay bên dưới, dòng nước và bùn cát vẫn không ngừng dịch chuyển,
tạo nên thử thách đặc biệt cho công trình.
Cầu Đại Thắng Quan, một đoàn tàu cao tốc lao qua những
nhịp dàn thép khổng lồ bắc ngang sông Dương Tử.
Từ xa, cây cầu giống một bộ khung thép
đổ sụp với những thanh răng đan chéo.
Nhưng điều đáng chú ý là khi đoàn tàu chạy qua, hành khách gần
như không cảm nhận được những chuyển động của kết cấu bên dưới.
Đây là cầu Đại Thắng Quan tại Nam Kinh, được đưa vào khai
thác năm 2011, phục vụ các tuyến đường sắt quan trọng,
trong đó có đường sắt cao tốc Bắc Kinh-Thượng Hải.
Vậy tại sao một cây cầu dành cho tàu cao
tốc lại đòi hỏi những tiêu chuẩn khác biệt?
Đối với cầu đường bộ,
kết cấu phải chịu được tải trọng của ô tô và xe tải.
Nhưng tàu cao tốc di chuyển với vận tốc lớn, khiến yêu cầu
về độ ổn định của đường ray trở nên nghiêm ngặt hơn nhiều.
Chỉ những biến dạng hoặc dao động vượt giới hạn cho phép
cũng có thể ảnh hưởng đến độ êm thuận và an toàn vận hành.
Vì vậy, cây cầu phải được thiết kế để kiểm soát độ võng, rung động và
sự thay đổi hình dạng dưới tác động của tải trọng, nhiệt độ và gió.
Cầu Đại Thắng Quan sử dụng hệ thống giàn thép với những nhịp lớn,
đồng thời bố trí nhiều đường ray trên cùng mặt cầu.
Các bộ phận kết cấu phải phối hợp để phân bố tải trọng
và duy trì hình học đường ray trong giới hạn cho phép
Nếu cầu sông Dương Tử Nam Kinh đánh dấu thời kỳ đưa
đường sắt vượt sông bằng một công trình cố định
thì Đại Thắng Quan thể hiện bước phát triển tiếp theo
đưa những đoàn tàu tốc độ cao vượt sông
với yêu cầu chính xác nghiêm ngặt hơn
Cầu Đình Cửu, một cây cầu dây văng với ba
tháp cao vươn lên trên mặt biển Hồng Kông
Những sợi cáp nghiêng tỏa ra từ các
tháp tạo thành hình dáng khác thường
Nhưng chính tháp ở giữa mới là chi tiết khiến
các kỹ sư phải giải quyết một bài toán khó
Khi nhiều xe tải tập trung trên một nhịp cầu,
tải trọng không đều có thể khiến kết cấu biến dạng
và tạo ra lực mất cân bằng tác động lên tháp giữa
Đây là một trong những thách thức đặc biệt
của cầu đỉnh cửu khánh thành năm 1998
Hãy subscribe
cho kênh Ghiền
Mì Gõ Để không
bỏ lỡ những
video hấp dẫn
Nhìn từ xa, ba tháp cầu tạo nên một hình ảnh cân đối,
nhưng sự cân đối ấy không tự nhiên xuất hiện.
Nó là kết quả của việc kiểm soát những lực luôn
thay đổi khi phương tiện di chuyển trên cầu.
Cầu Vịnh Giao Châu
Giữa Vịnh Giao Châu ở thành phố Thanh Đào, những hàng trụ bê tông
kéo dài trên mặt nước nâng đỡ các dải đường cao tốc nối tiếp nhau.
Nhìn từ trên cao, công trình không chỉ giống một cây cầu vượt
biển mà còn như một mạng lưới đường bộ được đặt giữa lòng vịnh.
Đây là cầu Vịnh Giao Châu, thuộc tỉnh Sơn Đông,
được đưa vào sử dụng năm 2011.
Công trình có chiều dài phần cầu chính khoảng 26,7 km,
với các nhánh kết nối tạo thành hệ thống giao thông rộng lớn.
Nhưng tại sao không xây một cây cầu thẳng từ bờ này sang bờ kia?
Vấn đề nằm ở nhu cầu kết nối nhiều khu vực khác nhau quanh Vịnh.
Một tuyến đường thẳng chỉ phục vụ hai điểm đầu cuối,
trong khi mạng lưới giao thông tại thanh đảo cần
liên kết thêm các khu vực đô thị và công nghiệp.
Vì vậy, hệ thống cầu được tổ chức với những
nhánh đường tách ra theo các hướng khác nhau
Tại một số vị trí, các nhánh cầu gặp nhau ngay
trên mặt nước tạo nên hình ảnh giao thông đặc biệt
Việc thiết kế những điểm kết nối này đòi hỏi tính toán hướng tuyến,
bán kính đường cong và khoảng cách giữa các
nhánh để phương tiện chuyển hướng an toàn
Bên cạnh đó, các đoạn cầu đi qua luồng hàng hải phải có
khoảng không phù hợp để tàu thuyền di chuyển bên dưới
Điểm khác thường của cầu Vịnh Giao
Châu không nằm ở một nhịp cầu khổng lồ
Đó là cách nhiều tuyến đường được tổ chức ngay giữa mặt biển,
biến một cây cầu thành hệ thống kết nối nhiều hướng
Cầu Vịnh Thâm Quyến,
một tuyến cầu vượt qua mặt nước giữa Hồng Kông và Thâm Quyến
Ô tô di chuyển trên những nhịp cầu dài,
phía xa là các tòa nhà và khu vực cửa khẩu
Nhìn từ bên ngoài, đây có vẻ chỉ là một
công trình giao thông nối hai bờ vịnh
Nhưng có một điều đặc biệt, xây xong cây cầu không có
nghĩa phương tiện có thể tự do đi từ đầu này sang đầu kia
Cầu vịnh Thâm Quyến được thông xe năm 2007, dài khoảng 5,5 km,
tạo thêm tuyến đường bộ kết nối Hồng Kông với Thâm Quyến
Khác với những cây cầu nằm hoàn toàn trong một hệ thống giao thông,
công trình này phải kết nối hai khu vực có
quy định quản lý và thủ tục kiểm soát riêng
Điều đó đặt ra bài toán không chỉ về xây dựng
mà còn về cách tổ chức hoạt động qua lại.
Ở hai đầu tuyến, phương tiện phải tuân thủ các quy định về cửa khẩu,
giấy phép và kiểm soát xuất nhập cảnh, hải quan.
Vì vậy, hệ thống đường dẫn và khu vực kiểm
soát cần được bố trí phù hợp với lưu lượng xe.
Một điểm đáng chú ý là khu vực cửa khẩu Vịnh
Thâm Quyến áp dụng mô hình kiểm tra tập trung
cho phép thực hiện thủ tục của cả hai
phía tại cùng một địa điểm ở Thâm Quyến.
Cách tổ chức này giúp hạn chế việc phương tiện
phải dừng tại hai khu kiểm soát tách biệt
Nhìn từ trên cao, cầu Vịnh Thâm Quyến
chỉ là một giải đường vượt mặt nước
Nhưng phía sau công trình ấy còn có một bài toán ít thấy hơn
Kết nối hai hệ thống quản lý để phương tiện có thể thực sự đi qua
Đường cao tốc Nhã An, một tuyến cao tốc vừa chui vào lòng núi
Vài phút sau lại xuất hiện trên cây cầu cao giữa thung lũng
Những đoạn đường liên tục đổi hướng,
xuyên qua sườn núi rồi băng qua các vực sâu
Nhìn trên bản đồ, tuyến đường tưởng như đang
cố tình đi vòng thay vì chọn lối ngắn nhất
Đây là đường cao tốc Nhã An Tây Sương,
thường gọi là cao tốc Nhã Tây thuộc tỉnh Tứ Xuyên
Tuyến đường dài khoảng 240 km,
đi qua vùng núi có địa hình phức tạp và tranh lệch độ cao lớn
Điều bất ngờ là trong xây dựng đường cao tốc miền núi,
tuyến ngắn nhất chưa chắc đã là tuyến an toàn nhất.
Nếu đường đi thẳng lên sườn núi, độ dốc có thể vượt giới hạn cho phép.
Xe tải nặng sẽ gặp khó khăn khi leo dốc, trong khi việc
xuống dốc kéo dài làm tăng nguy cơ quá nhiệt hệ thống phanh.
Để giải quyết vấn đề, các kỹ sư kết hợp cầu cạn,
đường hầm và những đoạn tuyến uốn cong nhằm kéo dài quãng đường,
giúp phương tiện thay đổi độ cao từ từ.
Đặc biệt, tại một số khu vực, đường hầm được bố trí
theo dạng xoắn hoặc đường cong lớn trong lòng núi.
Phương tiện có thể đổi hướng và tiếp tục lên
cao mà không cần vượt qua một con dốc quá đứng.
Nhìn từ bên ngoài, cao tốc Nhã Tây giống
một tuyến đường quanh co bất thường.
Nhưng những đoạn vòng ấy chính là cách
giúp phương tiện vượt núi an toàn hơn.
nút giao Hoàng Giác Loan
những dải đường bê tông chồng lên nhau,
uốn cong theo nhiều hướng, có đoạn đường chạy sát mặt đất,
có đoạn vươn cao phía trên những nhánh cầu khác,
nhìn từ trên cao, toàn bộ công trình giống một mê cung khổng lồ,
nơi chỉ cần rẽ sai, tài xế có thể đi sang một hướng hoàn toàn khác,
đó là nút giao Hoàng Giác Loan tại Trùng Khánh, Trung Quốc,
công trình nổi tiếng với hệ thống đường giao nhau ở 5 tầng độ cao,
cùng nhiều nhánh dẫn kết nối các hướng giao thông.
Tại sao một nút giao lại cần thiết kế phức tạp đến vậy?
Trùng Khánh được xây dựng trên địa hình đồi núi, nơi những con đường
có thể nằm ở các độ cao khác nhau ngay trong cùng một khu vực.
Khi nhiều tuyến giao thông gặp nhau, việc bố trí tất cả
trên một mặt phẳng sẽ tạo ra quá nhiều điểm giao cắt.
Giải pháp là phân chia các luồng xe theo từng tầng.
Những nhánh đường cong cho phép phương tiện chuyển
hướng mà không phải dừng tại các giao lộ thông thường.
Tuy nhiên, cách tổ chức này cũng khiến
việc chỉ dẫn trở nên đặc biệt quan trọng.
Tài xế cần xác định đúng làn đường và lối rẽ từ sớm, bởi không
phải nhánh nào cũng có thể chuyển sang nhánh khác ngay lập tức.
Hoàng Giác Loan trông phức tạp nhất khi quan sát toàn cảnh,
nhưng đối với người lái xe, điều cần thiết không phải ghi nhớ
cả mê cung mà chỉ là đi đúng một tuyến đường đã được chỉ dẫn.
cao tốc ven sông Quảng Châu
Một bên là những con tàu container khổng lồ,
cần cầu cảng biển và các bến hàng nối tiếp nhau
Bên còn lại là nhà máy, kho bãi và những tuyến đường vận tải dày đặc
Giữa không gian công nghiệp ấy,
một tuyến cao tốc chạy dọc vùng cửa sông Châu Giang
Gần như song song với những hành lang vận chuyển hàng hóa
Đây là cao tốc ven sông Quảng Châu-Thâm Quyến,
còn gọi là Quảng Thâm-Duyên Giang, thuộc tỉnh Quảng Đông
Điều đáng chú ý là tuyến đường không được
xây dựng giữa vùng đất trống rộng lớn.
Nó phải tìm một hướng đi phù hợp trong khu vực đã có nhiều cảng biển,
nhà máy và mạng lưới giao thông. Nếu đi sâu vào đất liền,
tuyến đường có thể phải tránh nhiều khu dân cư và công trình hiện hữu.
Nhưng khi tiến sát vùng cửa sông, các kỹ sư lại phải đối
mặt với những khu vực đất bồi và hệ thống kênh rạch.
Vì vậy, một số đoạn tuyến sử dụng cầu cạn để vượt qua
các chứa ngại và duy trì hành lang giao thông riêng.
Đặc điểm đáng chú ý của tuyến cao tốc này nằm ở vị trí
của nó trong mạng lưới vận tải vùng cửa sông Châu Giang,
nơi đường bộ, cảng biển và khu công nghiệp hoạt động sát nhau.
Không có những vực sâu hay khúc cua ngoạn mục,
nhưng công trình cho thấy một thử thách khác, xây dựng tuyến giao thông
mới giữa khu vực mà gần như mọi khoảng đất đều đã có mục đích sử dụng.
Có phải công trình càng kỳ vĩ thì càng hiệu quả?
Một cây cầu vượt biển có thể dài hàng chục km
với hàng nghìn trụ đỡ và những nhịp cầu khổng lồ
Ngày khánh thành, công trình thu hút sự
chú ý bởi quy mô và những kỷ lục kỹ thuật
Nhưng khi dòng xe bắt đầu lưu thông, một câu chuyện khác cũng bắt đầu,
vận hành và bảo trì trong nhiều thập kỷ
Vậy có phải công trình càng lớn,
càng phức tạp thì càng mang lại hiệu quả cao?
Không hẳn, một cây cầu dài có thể rút ngắn hành trình, nhưng cũng
đòi hỏi chi phí kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng thường xuyên.
Những tuyến đường xuyên núi phải đối mặt với nguy cơ sạt lở,
trong khi các công trình vượt biển chịu tác
động liên tục của thời tiết và môi trường.
Hiệu quả còn phụ thuộc vào lượng phương tiện thực tế,
chi phí đầu tư và những tác động đến môi trường xung quanh.
Đôi khi, một phương án ít đồ sộ hơn lại phù hợp
hơn nếu đáp ứng đủ nhu cầu với chi phí thấp hơn.
Điều đó không làm giảm giá trị của
những thành tựu kỹ thuật vừa khám phá.
Nó chỉ cho thấy rằng kỷ lục về chiều dài,
độ cao hay độ phức tạp không phải thước đo duy nhất.
Một công trình thực sự có giá trị khi giải quyết được bài toán đặt ra,
vận hành an toàn và mang lại lợi ích lâu
dài tương xứng với nguồn lực đã bỏ ra.
Từ con đường được đục bằng sức người trên vách núi,
cây cầu treo giữa vực sâu cho đến tuyến cao tốc biến mất dưới đáy biển,
20 công trình vừa khám phá cho thấy những cách giải quyết
rất khác nhau trước các giới hạn của địa hình và không gian.
Đôi khi, muốn tiến về phía trước, con người phải đi vòng,
muốn vượt qua biển, họ phải đi xuống dưới nước,
và muốn xây dựng an toàn, họ phải hiểu những giới hạn của thiên nhiên.
Nếu được trực tiếp trải nghiệm một trong những công trình này,
bạn sẽ chọn con đường xuyên vách núi,
cây cầu cao hơn 500m hay tuyến cao tốc dưới biển.
Hãy chia sẻ lựa chọn của mình và đừng quên theo dõi Thiên
Hạ TV để tiếp tục khám phá những điều kỳ thú trên thế giới.