捷运潜盾隧道位移修复工程实例

台北捷运板桥线中之一段潜盾隧道于掘进作业完成后,因受邻近工程施工之影响导致隧道产生位移及变形。位移发生后,隧道之仰拱混凝土与环片产生分离并于隧道顶部发现裂缝。明显地,隧道之位移已经对隧道环片造成损害并改变原有环片的受力行为。由于潜盾隧道外土壤之扰动及隧道之损害情形难以清楚得知,为避免对隧道产生进一步的影响并确保潜盾隧道符合未来捷运通车后之结构安全标准,故于1999年11月开始在潜盾隧道内进行修复工作。 由监测仪器的资料显示,潜盾隧道于位移变形后已经逐渐趋于稳定,如果对隧道外之土壤进行改良,可能对已受损之隧道造成进一步的沉陷。如何使隧道能够不再位移并恢复应有的强度便成为修复工作必须考虑的因素之一。本工程隧道之修复方式经评估后,决定于隧道内增设钢环片,以钢环片之结构强度取代受损的环片。文章将对隧道之损害情形、修复方式选择之考量因素及钢环片组立之施作过程加以叙述,期望能提供尔后工程界施工参考。对于隧道损害之原因则将于另文中加以讨论。

台北大众捷运系统万大线车辆段的功能与创意

台北大众捷运系统线网已接近完整,其中万大线为台北大众捷运系统的第三期线网,万大车辆段所在位置相当特殊,为板桥、中和与土城之交界;在寸土寸金的都会区及有限的土地资源下,捷运规划应赋予土地开发的附加价值。因此,本项目在设计过程中,除了不影响车辆段的既有功能外,营运模式、防洪设施、预留联合开发大楼需求,以及噪声振动等因素均需要逐一考虑,此外充分利用邻近保护区与土地开发之结合,以提高本项目的功能与效益。

台北捷运系统芦洲线CL700A标连络通道1压入沉箱工法之解析

台北捷运系统芦洲线CL700A标三重国小站(O47站)至新庄线CK570C标道岔段潜盾隧道长约887m,因受限于台北县三重市三和路1、2段路幅宽度不足,因此本段隧道于三重国小站东侧工作井系以平行方式发进,行经三重市三和路2段、长安街口后,潜盾隧道线型渐变为上、下重迭型式,并以上、下并排方式到达新庄线CK570C标道岔段。本区段潜盾隧道之连络通道1因配合隧道线型上下重迭故深度较深(约地下33m),且道路施工空间狭小(路宽约8.5m)并紧接邻房(距离约2m),考虑施工环境及时程,该连络通道竖井采用了场铸压入沉箱工法施筑,于上、下行隧道外围先行施作深达33m之圆形竖井,随后于上、下行隧道深度位置,构筑与竖井间之水平方向连络信道结构,待连络信道结构体完成后则进行工作竖井内部结构工程及回填复旧。类似竖井施工台湾多以自重方式完成,且深度较浅,施工精度较无法控制,本标本次引进之压入沉箱工法在台湾捷运系统不但是第一次引进,在台湾土木工程更是创举。

台北捷运新庄线隧道受毗邻建物深开挖影响案例探讨

台北捷运新庄线丹凤站至辅大站间隧道在完成钻掘工作后,因某建设公司错估隧道与基地建筑线之实际距离,又于施作中正路侧连续壁时发生坍孔,以致在其抢救过程中,造成位于中正路下方之捷运隧道,因灌浆压力挤压使得隧道上方部分环片向内变形。经现场详细检视受损隧道情形,发现于该建物新建工程之基地投影范围内之环数第439至第471环中,除第462环至第470环因变形量超出钢筋之安全负荷需进行环片补强外,另第459环因环片产生之裂缝在行车方向亦需补强。经结构计算后,本案受损环片自第459环至第470环皆采内衬钢环片进行补强,详载整个事件自开始至处理完成之过程,以作为日后类似工程处理之参考。

都会区捷运潜盾隧道工程灾害防制之探讨

捷运系统在都会区的交通运输已逐渐扮演相当重要的角色,而施工中为保持原有的交通流量及都市景观,捷运车站间的衔接多以隧道为主。同时为避免影响地面商业活动以及施工期间可能造成的噪音、震动等公害,潜盾隧道工法为其首选。近年来,都会区潜盾隧道工法在各项建设中的应用日益渐增,同时亦已累积有相当多的工程实例。然而潜盾工程施工时所造成工程灾害却时有所闻,除不可抗力的因素外,工程经验的累积与传承未能有系统地汇整是导致工程灾害一再重演的主要因素之一。为此,本文采用风险管理过程的架构与观念,并以捷运工程潜盾施工所发生的工程案例为探讨对象,拟建立一套都会区捷运工程隧道施工灾害防制的案例库,以提供尔后潜盾隧道工时之参考。首先解析潜盾隧道工程各项作业项目,针对各项作业项目归纳曾发生的工程灾害案例,进一步研析各项案例的危害因子,并针对危害因子矩阵组合提出各种不同灾害防制措施。案例库中的灾害类型、危害因子以及防制措施可供后续研究人员进行数学推演模型之基础,藉以判断在各种不同条件下工程可能发生的灾害以及防制措施的建议。

台北捷运办理路线、场、站土地开发之检讨及执行成效

台北都会区大众捷运系统为顺利取得捷运系统用地充分土地利用,以捷运土地开发方式提供民众在征收以外之一项选择,从而减少政府财政负担,增加财务效益。并导入以大众运输为导向发之土地开发(Transit Oriented Development TOD)规划理念,同时强化土地开发使用的强度增加使用诱因;规划健全捷运转乘需求,以达到运具整合之功能,并纳入公共元素,进行整体开发。为了捷运土地开发能更顺利、公平、效率的推动,藉本文将施行成效及与相关捷运场、站共同开发之案例进行检讨,提供其他类似开发案参考。

深层灌浆工法于台北都会区施工探讨——以台北捷运CK570H区段标为例

主要探讨三重管高压喷射灌浆RJP(Rodin Jet Pile)工法首次于台北捷运市区段标之深层地盘改良实际施工案例,从灌浆工法基本原理、试验桩之验证施工与检测、工作桩之设计配置、施工时灌浆参数设定与管控、改良后钻心取样成果与实际潜盾发进时改良成效现况验证比对,以提供工程界未来类似工程设计与施工参考。

结构监测在台北捷运地下车站之应用

有鉴于2000年9月21日台湾遭受大地震的影响,所以自新庄芦洲线起所规划设计兴建之台北捷运系统,皆增设永久性的地震监测与结构监测系统,以加强地震监测来提高捷运行车安全,并收集地震资料以作为结构物设计反馈之用。本文先就地震对台北盆地的影响与目前监测状态进行介绍,并说明新庄芦洲线新建地震监测与结构监测系统之架构与功能,包括车站端系统、行控中心整合系统与数据库、通讯界面、资料格式、后端处理、使用者界面等。接着针对本监测系统实际可能应用层面,包括结构物设计反馈、结构物安全评估、行车安全辅助、系统识别模式建立、长期行车振动监测等分别介绍,最后则是本系统初步监测成果。

桃园机场捷运线CA450A标双圆潜盾工程施工技术初探

本文针对桃园机场捷运CA450A标(以下简称本标)双圆潜盾隧道施工做一探讨,本标系为台湾第1次采用双圆潜盾隧道工法(DOT),本文介绍对象包括本标之沿线地质状况;DOT工法之简要说明及本标所采用之环片形式及其接头形式做完整之介绍,幷对掘进可能的"掘进时遭遇流木、潜盾机滚转、自动方向控制管理"等课题及对策做说明,最后并说明初期掘进阶段遭遇之最大问题-"压送管线塞管"及"环片滚转"之解决方法,期可做为后续类似隧道施工之参考。

台北捷運系統土城線潛盾隧道施工案例探討

以2002年底鑽掘完成之台北捷運土城線隧道工程為例,說明其施工過程中在複雜多變地質狀況與穿越建物下方所遭遇之挑戰及如何利用介面協調縮短工期,以作為日後類似工程之參考。

双圆型(DOT)潜盾技术应用于机场捷运线之规划设计考虑

台北都会区捷运系统建设迄今已将近20年,其路网建设已完成76.6km,平常日载运量已达110万旅次;台北捷运自2004年起连续二年经国际地铁标竿联盟评定为"世界上最稳定的捷运系统",其服务质量更普获国人好评。一个高度经济发展的国家,机场大多有一条便捷快速的轨道运输系统,以提供机场旅客直达都会中心的运输服务,台湾桃园国际机场为进出之重要门户,为提升都市竞争力,急切需要一条安全、便利、快捷、舒适及准点之捷运线,衔接服务进出机场出入境旅客,故由交通部规划机场联外捷运系统,以连结台北车站、台湾桃园国际机场、高铁桃园车站等交通运输枢纽,期使国际航线与国内交通网络得以紧密连结。台湾桃园国际机场联外捷运系统系以潜盾隧道穿越淡水河河床而进入台北市,台北捷运工程局虽有将近15年单圆单线之潜盾隧道设计及施工经验,已通车之潜盾隧道约46.7km,然对淡水河河床下方需施作三处连络通道尚属首次,故本标案设计团队受命分别就环境冲击、施工风险性及经济效益等影响因素进行研析,评估传统双孔单圆潜盾隧道与先进双圆型(DOT)潜盾隧道之优劣利弊;由于双圆型潜盾隧道具有免作地中连络通道、隧道断面积及土地使用范围较传统隧道为节省、减少对外围地层之影响与整体工程工期较短等优点,且在日本及中国上海已有18处之施作实绩,故经整体考虑后,将以双圆型(DOT)潜盾隧道来取代传统单圆潜盾隧道进行规划设计。

台北盆地深开挖大规模群井抽水试验三维水文地质分析

基于台北盆地大量且大范围之地质钻探及地下水量测资料,并应用3D有限差分地下水流分析程序GMS内建之MODFLOW模块,尝试建立台北盆地之区域水文地质概念模型(regional hydrogeological conceptual model)。此概念模式藉由台北捷运深开挖中之大规模群井抽水试验结果验证其正确性及适用性。同时,抽水试验中之地下水位泄降量等资料亦被使用于景美砾石层受限(confined)含水层水力参数之分析及评估。最后,边界效应、补注及垂直渗流(leakage)亦将进行初步探讨,做为后续类似工程之参考。

DOT双圆潜盾隧道工程施工实务探讨

台湾桃园国际机场联外捷运系统CA450A标潜盾隧道工程,采双圆潜盾机(DOT)工法,为国内首例。本文针对CA450A标潜盾掘进施工过程包括环片生产、掘进管理、所遭遇困难及解决方式作整理说明,可为后续类似隧道施工参考。

台北捷运工程与公共艺术结合之演进

台北捷运公共艺术设置之演化，从萌芽阶段选择重点车站设置开始，其后通过不断摸索与尝试，无论是设置理念或执行策略均有诸多变革，简言之就是将捷运车站空间美化设计导入公共艺术之精神，并落实融和地方特色与人文艺术之基本概念，让捷运车站有了明显不一样的氛围。

潜盾隧道穿越台、高铁下方挡土壁之案例探讨

台北捷运新庄线于松江南京站与忠孝新生站之间,其潜盾隧道工程必须自营运中的台铁与即将营运高铁隧道结构下方通过,且需穿越既有地铁结构下方之六道挡土壁体,包括不规则之连续壁体及非连续性之基桩群等。本项工程由于基地外部环境条件诸多限制,捷运隧道线形与穿越之壁体及基桩群又非正交,壁体无法维持一般完整性与连续性之需求,造成穿越过程中莫大之困扰与风险。本施工案例采取之工法系由潜盾机盾首进行挡土壁体前后之水平灌浆地盘改良,并配合出舱挖掘作业以玻璃纤维喷凝土工法及点井工法搭配使用,以确保挡土壁体敲除作业之安全,敲除过程藉由仅约85cm×55cm之进出通道,进入潜盾机前方狭隘的工作区间内,以人工敲除方式排除障碍。特就穿越前述地下障碍所实行对策与施工方法,以及穿越过程所面临困难、危险状况之发生、因应与克服,做深入之案例探讨。

潜盾隧道遭遇障碍物之修复作业

不论捷运隧道、地铁隧道或都市中之下水道工程,只要是土质地盘,潜盾施工已为目前隧道施工之主流,考虑其施工对于都市生活面之冲击性最小情形下,虽然其造价较高,仍为大部分之土质隧道施工者所采用。虽然其施工速度便利及快速,然而潜盾施工法最怕遭遇地中障碍物,轻者停机排除障碍物,严重者需进行机首修复,其结果常造成工期延宕,甚或造成隧道线形改线之情形。本文藉由一实际潜盾机遭遇障碍物之案例,由潜盾机本体之可施工度评估、机体检修至最后修复完成之过程及对地盘及周遭环境之影响评估等过程做一详实报告,以供工程界类似状况之参考。

潜盾隧道穿越建筑物保护工法与噪音防制之探讨

台北捷运建造的目的,是为减少车潮对交通的冲击,因此捷运路线大部分选在建物邻立、交通频繁、人潮拥挤的路段,加以道路线形的限制,潜盾隧道不得不有穿越民房下方的设计,因此,有关穿越建筑物保护设计与施工,及通车营运后,列车行驶建筑物下方所引起的振动与噪音之防制,诚为捷运建设一相当重要之课题。本文以台北捷运芦洲线潜盾隧道穿越登峰大厦为例,将地下穿越大楼工程在设计规划阶段及掘进前对建筑物保护及噪音振动防治的努力,透过完善的施工管理、建物保护措施及现有建物及地面的监测系统,终能严密控制地层的变形,顺利完成潜盾隧道穿越大楼的工程,并深获住户肯定,对本局协调过程及施工成果相当满意,经由全体住户感谢奖牌,实为台北捷运工程之首例。

连续壁坍孔对策探讨

本文检视影响连续壁槽沟开挖稳定因子,并以案例介绍采择「调高稳定液之质量与浓度」、「缩小连续壁单元长度、连续壁单元间钢筋不搭接等缩短开挖时间」、「提高稳定液与地下水位之液面差」、「灌浆地盘改良」等兼顾安全与经济性之设计、施工处理对策。

潜盾隧道偏移之后续补救方案探讨

芦洲线CL804工区原为淡水河河川地,属松软砂质层地质,另回填垃圾分布土层较预测(GL-7^-8m)位置深浅不一且非均匀分布,故欲事先掌握本区土质的详细状况非常困难。又因土壤孔隙率高,随掘进压力迫使潜盾机前方土层受压密,孔隙水受挤压排出,致地层体积剧烈变化。由此,作用于潜盾机后方及环片的掘进推力,因地盘反力不足,使得后方环片横向移动,产生于曲线段无法依设计线形转弯之现象,以掘进状况推断,土壤分布除烂泥状态外亦有较紧实土层,地质分布不均强度亦不一。另因覆土较浅,除横向反力外,下侧反力亦不足,导致潜盾机除无法转弯外,亦产生下陷现象。遂采取下列对策防止偏移情况:增加同步背填灌浆量、补充灌浆、FD工法、角钢、内衬套管之设置、地盘反力强化灌浆、增加测量次数。于隧道完成贯通后为迅速得知本区域是否已稳定,研拟以载重试验之方式(静态载重试验方式采载重66t均布于23m之位置静置,以利测量实际观测。)进行,依据载重试验后之测量结果,偏移量之误差均在范围内,可判断应无持续偏移及沉陷之现象。

潜盾堆栈隧道联络信道分区应用超高压灌浆及化学灌浆工法之设计与施工探讨

工程位于台北盆地软弱冲积地盘,为市区捷运交会车站前转弯段堆栈隧道(曲率半径210m)之联络通道。应用超高压三重管RJP深层喷射搅拌工法理论,于联络通道开挖区四周设计强度型地盘改良区,开挖区内土体则俟潜盾隧道完成后,由隧道预留灌浆孔施灌二重管化学止水灌浆,藉由严谨之监造制度及精确之施工精度,堆栈式联络信道得以顺利且提前完工。