21 khối bê tông khổng lồ tạo thành đê chắn sóng ngoài khơi
Mauritania và Senegal đã hoàn thiện một hệ thống đê chắn sóng ngoài khơi quy mô lớn nhằm bảo vệ nhà máy khí tự nhiên hóa lỏng (LNG) nổi thuộc dự án Greater Tortue Ahmeyim (GTA). Công trình nằm cách bờ biển Tây Phi khoảng 10 km, trên vùng biển giáp ranh giữa hai quốc gia, kết hợp các hạng mục bê tông, đá và hạ tầng hàng hải để tạo thành một cảng nước sâu phục vụ hoạt động khai thác và xuất khẩu khí đốt.
Trung tâm của công trình là đê chắn sóng dài khoảng 1,2 km, được hình thành từ 21 khối bê tông cốt thép khổng lồ, mỗi khối nặng khoảng 16.500 tấn. Các cấu kiện này được đặt trên nền móng nhân tạo làm từ khoảng 2,5 triệu tấn đá khai thác tại Mauritania, tạo nên một khu vực cảng được bảo vệ giữa biển khơi.
Quy mô và thiết kế của các khối bê tông
Toàn bộ 21 khối bê tông được chế tạo tại cảng Dakar (Senegal) trong một khu công nghiệp chuyên dụng do Eiffage Génie Civil Marine xây dựng để phục vụ riêng cho dự án. Mỗi khối có chiều dài khoảng 55 m, rộng 28 m và cao hơn 31 m, tương đương quy mô một tòa nhà khoảng 10 tầng. Tổng lượng bê tông sử dụng cho toàn bộ 21 cấu kiện vượt 340.000 tấn.
Ngoài yêu cầu về khả năng chịu lực lâu dài trong môi trường biển, các khối bê tông còn được thiết kế có khả năng nổi trong một giai đoạn của quá trình vận chuyển trước khi được đánh chìm tại vị trí lắp đặt. Sau khi hoàn thiện, từng cấu kiện được đưa lên sà lan bán chìm. Loại phương tiện này có thể hạ thấp boong xuống dưới mặt nước để đưa các kết cấu siêu trường, siêu trọng xuống biển một cách có kiểm soát.
Quá trình vận chuyển còn huy động tàu kéo, hệ thống định vị và theo dõi liên tục điều kiện sóng, gió trên biển. Khi đến vị trí xây dựng, mỗi khối bê tông được đưa vào đúng tọa độ thiết kế trước khi bơm vật liệu dằn để tăng trọng lượng, giúp kết cấu từ từ chìm xuống và tựa lên nền móng ở độ sâu khoảng 33 m.
Nền móng nhân tạo từ 2,5 triệu tấn đá
Trước khi lắp đặt các khối bê tông, đơn vị thi công phải chuẩn bị nền đáy biển bằng một lớp móng nhân tạo quy mô lớn. Khoảng 2,5 triệu tấn đá được khai thác từ một mỏ mở riêng tại Mauritania để phục vụ dự án. Sau khi khai thác, vật liệu được phân loại, vận chuyển ra bờ biển, chất lên tàu rồi đổ xuống các vị trí đã được tính toán trước.
Các lớp đá được sắp xếp theo từng cấp nhằm tạo nền móng đủ khả năng chịu tải cho các khối bê tông, đồng thời phân tán lực tác động của sóng và dòng chảy. Nền móng nhân tạo này cũng giúp giảm độ sâu cần thiết để đặt các cấu kiện và tăng độ ổn định lâu dài của toàn bộ công trình. Theo đơn vị thi công, sự kết hợp giữa nền đá và các khối bê tông là giải pháp phổ biến đối với những đê chắn sóng ngoài khơi quy mô lớn. Trong đó, lớp đá đóng vai trò nền móng và hấp thụ năng lượng sóng, còn các khối bê tông tạo thành bức tường chắn có nhiệm vụ giảm sự khuấy động của mặt nước trong khu vực cảng.
Vai trò của đê chắn sóng trong dự án GTA
Đê chắn sóng là một phần trong giai đoạn đầu của dự án Greater Tortue Ahmeyim do BP vận hành, phối hợp với Kosmos Energy cùng các công ty dầu khí quốc gia của Mauritania và Senegal. Mỏ khí GTA nằm trên vùng biển thuộc quyền quản lý của cả hai quốc gia. Hoạt động khai thác được thực hiện từ các giếng ở độ sâu khoảng 2.850 m dưới mặt nước biển.
Khí khai thác sau đó được dẫn qua hệ thống đường ống ngầm tới một tàu FPSO (Floating Production, Storage and Offloading) để tách nước, condensate và các thành phần khác. Khí sau xử lý tiếp tục được chuyển tới nhà máy LNG nổi Gimi nằm phía sau đê chắn sóng. Tại đây, khí được làm lạnh đến trạng thái hóa lỏng nhằm giảm đáng kể thể tích, cho phép lưu trữ trong các bồn chứa và vận chuyển bằng tàu chuyên dụng đến các thị trường tiêu thụ.
Hệ thống đê chắn sóng đóng vai trò tạo vùng nước yên tĩnh cho các tàu chở LNG cập bến và thực hiện hoạt động bốc dỡ nhiên liệu. Việc hạn chế tác động của sóng giúp duy trì điều kiện vận hành an toàn cho các thiết bị và phương tiện trong quá trình sản xuất, lưu trữ và xuất khẩu LNG ngoài khơi.
