有幸参与中原大学所举办的工地参访活动,即使天公不做美,闷热潮湿,仍然浇不熄大家
的期待。无论是室内解说,还是室外工地参观,均非常充实,大致上将地下捷运地下段施
工前期会遇到的细节都探访过一遍。最可贵,并令人印象深刻的就是,读万卷书不如行万
里路,终于能亲眼看见书本、网络文字及图说线条符号所代表的实际成果,将理论与实务
结合,在此将现场拍摄的照片与捷运施工的细节眉角和版友分享。
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零. 前情提要
1. 标案概述(参考工程简报):
CR580C区段标长度1.42公里,起自信义路六段松德路口东侧、已完成的R05尾轨工作井,至
南港区玉成公园内的尾轨通风井止。包含两段潜盾隧道,分别长约489及520m;及一处333m
长的明挖覆蓋隧道、车站。涵盖土木、大地、结构、建筑装修、水电环控、电梯电扶梯、
轨道,由国内营造商中华工程及潜盾机制造商日商大丰联合承揽。
系统(核心)机电由法商阿尔斯通主承揽、自动收费系统由神通公司承揽,非本标范畴。
2. 施工期程:
地质强度影响前期连续壁施工及土方开挖工进,展延后预计明年10月完成、期望113年4月
通车启用,最终114年1月竣工。
3. 设计内容:
(1) 路线:
采捷运主线规格,尽量避免穿越民宅,保持容许最小转弯半径R200需求(R03东井向西退
缩20m始满足)。轨道同北捷高运量采UIC60断面,遇地下穿越民宅段及特殊轨采浮动式
道床轨道,占比约30%(800m/2700m)。横渡线使用#10道岔(R300),速限47kph,因此长
度近120m,已无法再缩减。
(2) 潜盾隧道:潜盾机外径6.24m,隧道外径6.1m、内径5.6m,属小圆潜盾。
R03~R05尾轨隧道:平均长488.9m,上行线最大纵坡2.8%、下行线1.75%向东缓降高程。
为闪避民宅,故上行线中心往北微调,于松山路口附近最近间距仅有86cm。
R03~玉成尾轨工作井隧道,平均长519.9m,最大纵坡0.3%向东微降。每条可储放2列高
运量电联车,含车站共可停放6列车。此段保留未来东延时调整为主线之机制。
整个工程共会利用2部潜盾机,每部重复使用1次,各有2条隧道钻掘任务:
#1钻掘R03西井~R05尾轨下行线,弃壳后拆机重组钻掘R03东井~玉成尾轨上行线。
#2钻掘R03西井~R05尾轨上行线,弃壳后拆机重组钻掘R03东井~玉成尾轨下行线。
(保持#1后50m)
4条隧道皆自R03站东、西工作井发进,R05及玉成尾轨采弃壳到达。机具设备由已完成
的隧道往回由R03站工区运出,减少2处尾轨工区开挖交维需求。
(3) 明挖隧道:
横渡线紧邻R03站西侧、松山家商北侧、福德街下方,长度119.4m地下2层箱涵结构。
取消原设计地下1层中空无用层,仅地下2层设备层、地下3层轨道层,加速工进。
(4) 车站:
共1站,为工程代码R03:广慈/奉天宫站。
长213.9m、宽16.5m、开挖深度29.1~32.1(集水坑处),除出入口C与车站交界使用排桩
外,采贯入岩体至少3m之连续壁挡土、RC版墙结构系统。
车站共3层,由上而下为穿堂、设备及月台轨道层。
对外设2处出入口A、C,均于北侧广慈园区开发地退缩带。南侧则于东西两端各预留可
敲除式墙版,提供未来民宅都更开发联通使用。
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一. 工程简报
巷弄内,距离R03约5分钟脚程的的中华工程松德工务所地下会议室,由二工处土一所主任
为大家介绍北捷路网、区段标规划设计、工程项目、创新特色及潜盾工法,会后进行Q&A。
非常详尽,收获丰富。以下分享四项承包商的创新之处:
https://i.imgur.com/rLn6vEu.jpg
1. 潜盾隧道近接段、民宅穿越段采用长1.25m/R(环)的石墨铸铁环片。
由于R03~R05尾轨段是两部潜盾机前后间距50m同向发进,途中因闪避民宅而有两隧道外缘
距离<3m的近接情形(原则上应该距1D=5.6m以上),避免后机钻掘时造成甫完成的隧道变形
、移位,故采铸铁环片段前后50m辅以临时内撑增加劲度。现已完工。
R03~尾轨段除亦有间距仅1.97~2.1m的进接段,另考量未来都更需求,避免后续施工扰动影
响结构安全,亦有100m为铸铁环片段。
https://i.imgur.com/yOayfKf.jpg
2. 垂直土石输送带
空间侷促,且有工进压力,厂商引进自动设备将潜盾机出土运至地面载离。
台车出隧道后,藉自动机构将土方倒入土坑中,类似“摩天轮”的输送带将土斗向下带,
舀出土石,再向上拉出地底,输送带类似自行车链条,全自动循环不断。减少地面机具。
https://i.imgur.com/kZdNHlj.jpg
3. 临时轨转盘
类似铁路维修厂使用的“转向架转盘”,便利运土台车或机具于工作井内转向,减少设备
机具接口复杂度。
https://i.imgur.com/ju9aPT1.jpg
4. 临时轨交会转辙区
潜盾机后方隧道中至少会有四条钢轨:| | | | | |
壁1 2 3 4壁
第1、4条引导潜盾机后部设备,如土柜、操作室、电气机房,随钻掘向前推进滑移使用。
第2、3条轨距762mm,钢轨单位重30kg/m,供运土台车使用。惟单进单出效率较差,故于途
中适当距离处设一交会区间,类似登山缆车,增加路线容量,加快出土速率。
https://i.imgur.com/z3rNUuG.jpg
5. 临时轨横移装置
概念同转盘,方便机具设备横移,不必出动地面吊具。
6. 自充填混凝土(Self-Compacting Concrete, SCC)
调整成分粒径与配比,提高混凝土流动性,不必经过人工捣实(拌匀)就能自行充满灌浆空
间。混凝土完成面蜂窝、不平整,充填不确实机率更低,也可增进加压车泵送效率,加速
工进,节省能源。以我国铁道建设而言,已堪称成熟、行之有年。
除滩流度试验外,尚有2项每浇置一单元SCC需做的试验:
障碍通过性试验箱型法。
两箱体之间开口有类似“叉子”的机构模拟钢筋、钢条障碍物及适当间距,时限内低箱侧
注入高度30cm以上合格。
流下性试验漏斗法。
7~20秒间流光漏斗中注满的SCC即合格,模拟桩、柱灌浆过程。
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二. R03站体、横渡线明挖段工地参观
目前开挖中,属于第三阶段交维。自福德街中央围篱内,A出口对面楼梯进入地下工区。
临新信义行政中心侧(预计今年底迁入)A出入口底版,属侧边区域。
北侧A、C两出口开挖深度14.7~20.9m,各设3.6m楼梯、电扶梯*2、电梯*1。共地下2层,有
一转折平台,高差可从图中看出,目前完成度尚不高。
另一个角度,可观察型钢支撑,以3~4m间距为原则。R03站约需9撑10阶。
第一层施工步道,外面下大雨、里面下小雨,水滴自覆工钣缝隙中流入。强降雨时更能凸
显地下工程临时、永久排水系统的重要性。
图中可看出凹凸不平的连续壁面。连续壁开挖时若遇自立性不佳、强度(N值、抗压等)低的
土体,需透过深导沟或机械引孔引导抓掘机尽量正确、铅直地抓土,并以稳定液固结、强
化土面,防止崩落、坍孔,造成邻损及“大肚子”不成功的壁面。
广角拍摄R03工区东作井,可看见已浇置完成的底版、集水坑。
此处属于月台东侧端墙外方非公共区,即将进入尾轨隧道处。
https://i.imgur.com/mqUUjuF.jpg
由地面开口俯瞰准备发进往玉成尾轨工作井的下行线潜盾机。
https://i.imgur.com/08oloN2.jpg
自施工步道观察潜盾机,目前已组装完成。
未来右下方的上行线也会后来居上,尽快完成高运量潜盾隧道的最后一块拼图。
https://i.imgur.com/hygKPyO.jpg
潜盾工作井为提供装设发进台、反立座、临时环片所需空间,因此需完成较车站底版低1~
2m的临时底版,发进离开站体后,再将永久底版、侧墙等依序补上,通常是车站最慢进行
结构施工、封顶的区域。
左为车站东北角社福大楼前的C出入口区域,开挖深度较右侧站体区域浅。
站体底版钢筋绑扎完成。
站体部分单元底版灌浆完成。
https://i.imgur.com/G0ljerh.jpg
横渡线、西井工区目前正在施作底版,图为混凝土泵送车经地面开口将管路引入地底,灌
浆作业中。
第一阶段交维,南侧连续壁、浅挖覆蓋顺带施作的排水钢渡槽。原福德街南侧路面下方有
一RC排水箱涵,开挖时将破坏,故改道至吊挂于覆工系统横梁的临时钢渡槽替代。站体封
顶、回填后再重建永久箱涵复旧。
Part1暂时到此,下回待续。
参考文献:
1. 陈建仁等(2020)。台北盆地边缘潜盾隧道遭遇复合地层之设计考量与施工规划。