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台北縣中和地區污水下水道系統新建工程第二標(PE次幹管)工程遭遇困難及解決對策案例報告
內政部營建署下水道工程處北區分處中和污水工務所簡報者:孫肇駿工程司中華民國 101年 2月 29日
∮1,500mm 管徑長距離推進(L=704公尺)案例討論
2/29
簡 報 大 綱
壹、工程概述
參、施工前規劃
肆、機具佈設規劃
伍、結論與建議
貳、遭遇困難與解決對策
3/29
‧工程名稱:台北縣中和地區污水下水道系統新建工程第二標
(PE次幹管)‧施工方式:以推進工法(∮400:20m、∮700:75m、
∮1,500mm:2,313m )及沉箱工法與圓形鋼環擋土工法施工。
‧工程地點:新北市中和區(防汛道路、連城路、中正路等路
段)
‧原契約金額:1億6,400萬元‧結算金額:1億6,213萬9,271元‧決標日期:93年09月27日‧開工日期:93年10月01日‧完工日期:97年11月25日
壹、工程概述
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第五標
第六標第十標
土城
板橋
永和
新店
第一標
第四標
第二標
第三標
第八標
中和
第九標 第七標
壹、工程概述
本標工程地理位置圖
本標工程於中和地區地理位置
5/29
中和
二標
中和四標
特一幹線
中和
八標
中和
九標
中和
十標
中和2標特一幹線接入點(中和市中正路與中山路交叉口)大漢溪
新店溪
壹、工程概述 本標工程周遭地理位置
本標工程地理位置圖
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中和中正路段原設計共有8處工作井(PE001~PE008工作井),惟中正路段地下管線障礙眾多影響工作井沉設甚
鉅,故原已先減作PE001、PE003、PE004、PE005、PE007工作井。
原PE006工作井場址經本署多次與各管線單位協商,並安排管線遷移優先序以利管遷,先後配合完成之管遷計有
台灣固網光纖、台電纜線、遠傳光纖、速博光纖及中華
電信光纖等。
然待前述管線遷移完成後繼續進行進行沉箱刃口深層挖
掘時,發現距地面2.3m處又有一∮700mm自來水管彎入預定沉設工作井範圍內,妨礙沉箱工作井之沉設。
貳、遭遇困難與解決對策
遭遇困難:
遭遇困難
7/29
7.65 m
5.25 m
車道4.3 m
沉箱刄口
PE006工作井原工址位置圖
PE006工作井交通現況貳、遭遇困難與解決對策
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民間管線
台電管線400自來水管
700自來水管
路燈纜線
上層管線遷移完成,沉箱刄口深層挖掘後現況
中華電信
地下管線障礙現況貳、遭遇困難與解決對策
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為避開該∮700mm自來水管,經調整工作井位置後,又遭遇台電人手孔之纜線進出口處附近亦有∮700mm自來水管,且「中正工業大樓」之又有台電電纜線正位於新址處,導致台電公司無法進行遷移作業。
台電供電纜線
700自來水管
400自來水管
700自來水管
既有台電纜線位置
大樓供電室
圖例:試挖位置
台電預定遷移位置
N
←往板橋
原工址位置 新工址位置
貳、遭遇困難與解決對策 遭遇困難
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經報請經濟部國營會協調管遷仍無法解決管線問題,始提出PE006工作減作改以長距離推進(推進長度大於管徑250倍或大於500公尺)之變更設計。
解決對策:
貳、遭遇困難與解決對策 解決對策
中正工業大樓
遠東世紀廣場
PE002
建
康
路
建
六
路建
八
路
民
樂
路
減作PE006PE008
連
城
路
704 m
減作PE006工作井改採長距離推進
11/29
PE018工作井
PE017工作井
PE016工作井
PE015工作井
PE014工作井 PE010
工作井
PE006工作井
PE002工作井
P016
工作井施工示意圖
遭遇管線障礙之工作井
可順利沉設之工作井
特一幹線接入點
PE008工作井
PE019工作井
PE012工作井
原設計路線
變更後路線
中正路
連城路
防汛道路
704公尺
貳、遭遇困難與解決對策 減作工作井改採長距離推進
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地質調查:
該推進段施工前共鑽探4孔位作地質調查分析,依其結果發現推進高程
位於地面下14.64—15.04m範圍內將經過灰色粉土質細砂、灰色粉土質
黏土、灰色砂質粉土夾黏土、灰色粉土質黏土含腐木等地層, N值介
於17~9,地下水位於地面下-1.9M~-4.3M間。
參、施工前規劃 推進段地質調查
PE002~PE010工作井地質調查柱狀圖
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PE012~PE002 地質鑽探柱狀圖及管線縱斷面示意圖
PE012 PE008 PE002
一般土層
(灰色粉土質黏土)
回填層
PE010PE16
14.64 m
15.04 m
推進段地質示意圖
260 m324 m 150 m 260 m
參、施工前規劃
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建物現況調查結果:
由於中正路為中和往土城或板橋之交通要道,路面中間
亦有台64縣道(八里新店線),且兩側建物鄰立,為避免工作井位置嚴重影響交通,因此PE002工作井之沉設位置,盡量調整至緊臨人行道側;而PE008工作井係設於中正路、連城路東側之槽化島上。檢視PE002工作井→PE008工作井推進法線,經檢討後以中正路752號至774號最為接近建築物,污水管線外壁距建物建築線約140~215公分。避免推進施工中,管線切入建築線影響建物之安全,推進作業時應提高管線測
量之精度、頻率,以確保推進作業之安全。管線推進期間,
中正路752號至774號最為接近建築物,該部份建議承商於推進施工前,先行委託專業技師公會辦理房屋鑑定。
建築物現況調查參、施工前規劃
15/29推進管線外緣與建築物外壁相對關係
建築物現況調查
752號
774號
712號
中正工業大樓遠東世紀廣場
PE002
PE008
連
城
路 建
康
路
建
六
路
建
八
路
民
樂
路
中正路RCP管外緣距建
築物(m)推進管編
號
712號(遠東新世紀廣場)
2.90 No.241
752號(建八路口;中正工業大樓)
1.40 No.163
774號(建康路口;中正工業大樓)
2.15 No.106
參、施工前規劃
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本工程沿線建物林立,且交通頻繁,管線上方有各種地下管線,為避免推管造成地面下陷而影響鄰房及各地下管線之安全,除於推管掘進中,對各項施工數據紀錄管理外,並對最鄰近本工程路線之建物實施現況鑑定,再於沿線佈設多處沈陷釘,以觀測推進前、中、後各沈陷點之地面高程變化,如監測數值超出警戒值(詳下表)即停止掘進,進行補強作業。
儀器名稱 監測項目 警戒管理值
地表沉陷觀測點 量測地表之沉陷 20mm結構物/結構陷觀測點 量測建物之沉陷 50mm建築物傾斜計 量測鄰房位移 1/600
安全監測系統參、施工前規劃
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安全監測系統
P16~PE008工作井安全觀測儀器配置圖
建二路
建六路
建康路
連
城
路
中
山
路
中 正 路T1 T2 T3 T8 T13T12 T14 T15
T16
參、施工前規劃
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推進工法選擇
∮1,500mm長距離推進工法選擇評估表
評估項目 泥水加壓工法 土壓平衡工法 泥濃工法
一般粉土質地層含腐木、N值介於9~17、地下水
適用(須有適量之清水來源,避免泥水比重增大提早而影響推進工率)。
適用(地下水位下推進須使用作泥材)。
適用(高濃度泥漿配比調整)。
日進量 較快(液態輸送) 一般(隨推進長度增長,將增加排土時間,致影響日進量)。
一般
開挖面穩定性 一般(避免超抽) 優 較優
施工所需空間 較大 較小 最大
遭遇障礙排除能力
受限於排泥管直徑 受限於排土螺管之螺絞間徑
受限於土艙之排土管直徑
評估:
一、以土質條件(泥土處理難易)考量,以土壓式掘進機較適於本段土質施工,但就掘
進速度、斷面空間排土方式,整體考量,宜採用泥水加壓推進工法施工。
二、本段長距離推進長704公尺,排土快慢將決定掘進速度,經檢討後以液態排土,利用
抽排泥泵輸送為效率最佳之選擇,因此建議選用泥水加壓式推進工法。
參、施工前規劃
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泥水加壓推進機面盤(一般土層)
推進面盤選擇參、施工前規劃
20/29
推進機頭外貌參、施工前規劃
21/29
推力計算及中押配置
28.9m58m
103m108m
128m140.5m
137.6m
計算總推力約為3,000T計算式參考日本下水道協會修正式
計算推力=500T
配置推力=750T
第五中押
計算推力=550T
配置推力=750T
第六中押
計算推力=420T
配置推力=750T
第四中押
計算推力=410T
配置推力=750T
第三中押
計算推力=230T
配置推力=750T
第二中押
第一中押
計算推力=200T
配置推力=750T
計算推力=620T
配置推力=900T
元押
LfFF ×+= 00
參、施工前規劃
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參、施工前規劃
項目 單位(m) 單價(元) 備註
標稱管徑1500mm,一般土層,推進
m 24,397
標稱管徑1500mm,一般土層,中長距離推進(原契約單價)
m 13,598
標稱管徑1500mm,一般土層,中長距離推進(新增單價)
m 27,657 推進機折舊費及中長距離推進費用
中長距離推進新增單價
長距離推進原契約單價與議價後新增單價比較表
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現代汽車展示中心幸福精密工業
(廢棄廠房)
警衛室
操作台 油壓機
發電機發電機
灌漿機
No1
No2
清水
清水
變壓器
中正路
建六路
RCP
管
P2
P1 No3
推進施工機具設備配置圖:
場地配置肆、機具佈設規劃
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發進井(PE002工作井)場地設備配置
場地配置現況照片肆、機具佈設規劃
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推進機頭鏡面破除掘進
肆、機具佈設規劃 推進機頭破鏡
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管線推進
肆、機具佈設規劃 污水管線開始推進
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通風、照明設備配置:
每50m設置一處照明(100w)200m處設送風設備進入管內攜帶緊急逃生空氣呼吸器
通風、照明
0m 100m 200m 300m 400m 500m 600m 706.4m
↑
No.1中押
10支管後面
↑
元押推
280 支管
↑
No.5中押
168支管後面
肆、機具佈設規劃
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長距離推進之主要施工影響因子為「地質條件」
及「推進機具可靠度」。
長距離推進工法施工技術已日趨成熟,都會地區
中、大管徑下水道推進施工,建議可朝「增加推
進距離、減少工作井設置」之原則辦理,「以降
低對當地交通影響之衝擊,並可減少地下管線之
遷移之時程」。
伍、結論與建議
設計階段即應詳細調查地下管線分布情形,並確
實核算工期,以避免不必要之工期檢討與變更設
計發生。
結論:
建議:
29/29
簡 報 完 畢敬 請 指 教