Những tòa tháp chọc trời giúp thử nghiệm thang máy

Rìa phía đông của dãy núi Black Forest, Đức, ngay bên ngoài thị trấn Trung Cổ Rottweil, có một công trình kiến trúc kỳ lạ – một tòa nhà chọc trời không người ở. Tòa nhà này mang tên TK Elevator Testturm, cao 246 m và là một trong những tòa nhà cao nhất nước Đức.

Tuy nhiên, sự thiếu vắng các cửa sổ cho thấy tòa nhà chọc trời này không chứa văn phòng hay căn hộ cao cấp. Mục đích chính của tòa nhà nằm ẩn sâu bên trong: 12 hố thang máy dùng để thử nghiệm các mẫu thang máy mới nhất.

Ngoài TK Elevator Testturm, nhà sản xuất thang máy Đức TK Elevator cũng có tháp thử nghiệm cao 128 m ở Atlanta và cao 248 m ở Trung Sơn, Trung Quốc. Các tháp thử nghiệm vẫn có thể cao hơn nữa. Ví dụ, Tháp H1 do tập đoàn Nhật Bản Hitachi xây tại Quảng Châu, Trung Quốc, cao tới 289 m. Đây là một trong những tòa nhà cao nhất ở thành phố đầy rẫy nhà chọc trời này, thậm chí sẽ nằm trong số 25 tòa nhà cao nhất thành phố New York và cao thứ ba Los Angeles.

“Lý do chính và quan trọng nhất khiến các tháp thử nghiệm tồn tại là xác minh một số chức năng an toàn nhất định chỉ có thể thực hiện trong môi trường thực tế”, Tomio Pihkala, giám đốc công nghệ tại nhà sản xuất thang máy Phần Lan Kone, cho biết.

Kone, công ty lắp đặt thang máy tại Taipei 101 (tòa nhà cao nhất thế giới năm 2004 – 2010), mở cửa tháp thử nghiệm đầu tiên tại Hyvinkää, Phần Lan, năm 1967. Kể từ đó, công ty đã xây thêm 4 tháp thử nghiệm nữa, trong đó tòa cao nhất hoàn thành tại Côn Sơn, Trung Quốc, năm 2015 với chiều cao 236 m.

“Trong tháp thử nghiệm, chúng tôi tăng cường những điều kiện vận hành thực tế của thang máy và loại bỏ sự hiện diện của người dùng bình thường. Đây cũng là một địa điểm tuyệt vời để xác minh chất lượng, sự thoải mái và độ tin cậy của thang máy”, Pihkala giải thích.

Trong các bài kiểm tra an toàn có một bài mô phỏng tình huống rơi tự do. “Đó không phải là thang máy thực sự mà là một vật khối lượng tương đương. Đây là lúc hệ thống phanh khẩn cấp và thiết bị an toàn phải kích hoạt để dừng thang máy một cách an toàn, đảm bảo không người nào bên trong bị thương”, Pihkala cho biết.

Một số tháp thử nghiệm đặc biệt cao vì đa số thang máy hiện đại đều nhanh đến mức chúng nhanh chóng chạy hết đường. “Khi có thang máy nhanh hơn, bạn cần một tháp thử nghiệm cao hơn. Thang máy tốc độ cao di chuyển với tốc độ hơn 9 m mỗi giây và để thử nghiệm loại thang máy đó, bạn cần đủ không gian để tăng đến tốc độ tối đa, sau đó giảm tốc”, Pihkala nói thêm.

Tuy nhiên, xây dựng hướng lên trên không phải lựa chọn duy nhất. Thực tế, cơ sở thử nghiệm thang máy dài nhất thế giới nằm dưới lòng đất. Tọa lạc tại Tytyri, Phần Lan, công trình này là một phần của mỏ đá vôi đang hoạt động và đạt độ sâu gần 350 m. “Đây là một điều độc đáo trong ngành. Chúng tôi đã đạt được thỏa thuận sử dụng một số hố trong mỏ, giúp thử nghiệm thang máy cho những tòa nhà cao tới một km”, Pihkala nói.

Tại cơ sở này, thang máy có thể thử nghiệm ở tốc độ lên đến 19 m mỗi giây. Trong các thử nghiệm rơi tự do, khung thang máy nặng 9.980 kg đạt tới 26 m mỗi giây. Tổng cộng, mỏ có 11 hố với tổng chiều dài gần 1,6 km.

Giống như mọi tòa nhà chọc trời, các tháp thang máy cần chịu được gió mạnh, yếu tố có thể gây rung lắc và ảnh hưởng đến những điều kiện thử nghiệm. Vì vậy, một số tháp trang bị bộ giảm chấn khối lượng – về cơ bản là một quả lắc khổng lồ chống lại sự rung lắc do thời tiết khắc nghiệt, thậm chí động đất, gây ra. Khoảng 1/3 trong số 20 tòa nhà cao nhất thế giới lắp đặt thiết bị này.

Tuy nhiên, với các kỹ sư muốn thử nghiệm công nghệ thang máy trong điều kiện khắc nghiệt, bộ giảm chấn khối lượng này cũng có thể được sử dụng theo cách hoàn toàn ngược lại – tạo ra sự rung lắc. Tháp TK Elevator Testturm ở Rottweil có bộ giảm chấn khối lượng nặng 200 tấn được treo bằng 4 dây cáp thép, có thể dịch chuyển nhờ hai động cơ. Nó tạo ra dao động mô phỏng gió và động đất – hai trong những thách thức lớn nhất khi phát triển thang máy.

Thu Thảo (Theo CNN)