Ưu/nhược điểm móng cọc Monopile
Hiện trên thị trường có các giải pháp móng trụ điện gió như: móng cọc PHC, móng cọc thép, móng trọng lực, móng monopile, móng Tripod, móng Jacket, móng nổi (floating), trong đó móng monopile có thể sử dụng ở độ sâu 20 - 30 mét, thích hợp nền đất sét cứng, cát chặt vừa đến chặt, yêu cầu có thiết bị thi công lớn (cẩu >1.000 tấn, sà lan/tàu >10.000 tấn, búa đóng cọc >100 tấn).
Theo TS Nguyễn Việt Hưng - Giám đốc Công ty CTV WIND Việt Nam, móng cọc monopile thích hợp trong vùng nước tương đối sâu, mực nước khoảng hơn 10m đến dưới 30m; có ưu điểm thi công nhanh, tiến độ nhanh; nhược điểm giá thành cao, cần có trang thiết bị siêu trường siêu trọng, nhân lực công nghệ cao và với địa hình như khu vực ĐBSCL thì giá thành trở lên rất cao, thiết kế và thi công tương đối phức tạp, vì lớp địa chất dưới đày biển rất yếu và dày khoảng 15 - 20m.
KS Nguyễn Văn Trung - Giám đốc Công ty CP Vận tải liên hiệp Huy Hoàng (HTL) cho biết, do địa chất đáy biển khu vực ĐBSCL của Việt Nam là đất yếu nên làm móng monopile phải là cột nguyên khối dài khoảng 60m, đường kính 10,0 - 12,0m nặng 600 - 800 tấn do đó đương nhiên phải có loại cần cẩu rất lớn, tối thiểu 1.600 tấn trở lên mới đủ khả năng, đủ chiều dài để nâng ống trụ monopile thả xuống biển, cùng với đó là đội chuyên gia và công nhân dày dạn kinh nghiệm mới có thể thực hiện được công đoạn này.
Đã là cẩu lớn kéo theo yêu cầu sà lan lớn cỡ 15.000 - 20.000 tấn, cần cẩu ít nhất từ 1.600 - 2.500 tấn thì mới có thể thi công được móng monopile trên biển.
Bên cạnh đó, cũng có một hạn chế nữa là, những tàu lớn và những cẩu lớn dạng này không thể vào được những vùng nước cạn mà phải ở vùng nước sâu ít nhất trên 10m nước là mức nước thủy triều thấp nhất. Cho nên, nếu làm móng monopile ở vùng gần bở hoặc vùng nước sâu khoảng 5,0- 6,0 thì không khả thi.
Không thể có dự báo thời thiết chính xác
Việc lắp đặt, thi công trụ điện gió trên biển nói chung và móng cọc monopile nói riêng phụ thuộc rất nhiều vào thời tiết như sóng, gió thủy triều, đặt ra vấn đề phải có cơ sở để đưa ra kế hoạch cụ thể. Không ít ý kiến cho rằng, nếu sử dụng dự báo thời tiết thường không chuẩn xác nên phải sử dụng dịch vụ dự báo thời tiết của các công ty nước ngoài.
Do địa chất đáy biển khu vực ĐBSCL là đất yếu nên làm móng monopile phải là cột nguyên khối dài khoảng 60 m, đường kính 10,0 - 12,0 m nặng 600 - 800 tấn, đương nhiên phải có loại cần cẩu rất lớn từ 1.600 tấn trở lên mới đủ khả năng, đủ chiều dài để nâng ống trụ monopile thả xuống biển.
(KS Nguyễn Văn Trung - Giám đốc Công ty CP Vận tải liên hiệp Huy Hoàng)
KS Nguyễn Văn Trung cho rằng, không thể có dự báo chính xác 100% và mang tính dài hơi, cho nên đối với thời tiết trên biển, cần tham khảo dữ liệu từ nhiều kênh thông tin như: dự báo thời tiết biển, các chương trình dự báo thời tiết của Việt Nam, Nhật Bản, của Hải quân Mỹ và sử dụng cả kinh nghiệm của những người đi biển lâu năm để áp dụng. HTL và một vài đơn vị khác vẫn tổ chức cho đội công nhân thi công ở tại sà lan trên biển, khi nào nhận thấy gió xuống, sóng xuống thì triển khai làm.
Bên cạnh đó, từ sự việc các trụ điện gió trên vùng biển tỉnh Tiền Giang bị hư hại do va chạm của một chiếc sà lan vận chuyển 7.800 tấn than mang quốc tịch Indonesia bị đứt dây cáp nối với đầu kéo, nhiều ý kiến đặt ra vấn đề bảo vệ an toàn cho móng trụ điện gió.
Tuy nhiên, theo TS Nguyễn Việt Hưng, trong các thiết kế móng turbin điện gió có tính toán đến tình huống các móng trụ điện gió có khả năng chịu lực va đập của tàu trên biển nhưng chỉ là tàu nhỏ phục vụ cho công tác bảo trì và vận hành, còn các tàu trọng tải lớn thì lực và chạm của nó rất lớn vượt xa khả năng chịu lực của móng, các móng trụ turbin không thể chịu nổi các tải trọng đó mà cần phải có các biện pháp cảnh báo từ xa. Thông thường trên thế giới sẽ sử dụng một hệ thống bảo vệ và phân luồng hàng hải từ bên ngoài, khoanh vùng cho cả khu dự án điện gió trên biển để cảnh báo tránh các tàu lớn không đi vào các khu vực có công trình.
Móng cọc monopile thích hợp trong vùng nước tương đối sâu 10 - 30 m, thi công nhanh, giá thành cao. Với địa hình như khu vực ĐBSCL thì giá thành trở lên rất cao, thiết kế và thi công tương đối phức tạp.
(TS Nguyễn Việt Hưng - Giám đốc Công ty CTV WIND Việt Nam)
Gia cố đáy biển
Khi lắp đặt turbin buộc sà lan cẩu phải ổn định, do đó phải đánh bệt sà lan xuống đúng vị trí đã định vị dưới đáy biển, cũng đặt ra yêu cầu phải có giải pháp để gia cố đáy biển trước khi đánh chìm sà lan.
Theo kinh nghiệm của KS Nguyễn Văn Trung, không có giải pháp nào khác ngoài việc phải khảo sát nền đáy biển tại khu vực móng turbin, trên cơ sở đó nghiên cứu lại báo cáo khảo sát địa chất để tạm thời tính toán áp lực nền và độ dốc của đáy biển tại khu vực móng và tại vị trí sà lan muốn đứng. Ngoài ra, cũng phải tính toán lại diện tích đáy sà lan sẽ tác động lên trên mặt nền đáy biển để bảo đảm tải trọng tác động lên mặt đáy biển là nhỏ nhất và nằm trong tiêu chuẩn
tính toán cho phép.
KS Nguyễn Văn Trung khẳng định, từ trước tới nay, HTL vẫn làm theo cách này ở khu vực ĐBSCL và chưa có bất kỳ một sự cố nào và chưa có một trường hợp nào xảy ra tình trạng sà lan lún sâu hơn tính toán của HTL.
Ngoài ra, trước khi triển khai một dự án, phải tìm hiểu kỹ tại khu vực dự án, phải khảo sát lại đáy biển tại khu vực dự án bên cạnh việc tham khảo báo cáo khảo sát của chủ đầu tư, từ đó tính toán lại cao độ của đáy biển, cao độ của thủy triều, biên độ dao động của thủy triều với ngày trung bình hoặc với ngày đầu tháng và ngày cuối tháng để biết được thông số khi thủy triều xuống thấp nhất là bao nhiêu mét nước và thủy triều lên cao nhất là bao nhiêu mét nước, từ đó tính toán lại chiều cao của sà lan đưa vào công trình là bao nhiêu mét.
Kinh nghiệm của HTL cho thấy, các dự án gần bờ có vùng biển chỉ cần dùng sà lan cao 5,0 - 5,5 m, nhưng cũng có nơi phải dùng đến sà lan cao đến 6,5 m và có những vùng phải dùng sà lan cao từ 7,5 - 8,0 m, để làm sao khi nước thủy triều xuống thấp nhất thì sà lan vẫn cao hơn mặt nước biển và thời lượng sà lan chạm đáy được dài nhất.
