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    概序|工程|架構結構設備TBM的介紹

雪山隧道各工法開挖長度統計表

位置 鑽炸法(公尺) TBM法(公尺) 鑽炸法&TBM混合工法(公尺)
導坑 6,112 5,168 1,662
南下線 5,603 3,870 3,444
北上線 12,486 456 0


  鑽炸法:為台灣傳統開挖隧道所使用的方法。雪山隧道開挖初期,TBM正運送來台組裝,在這1、2年期間,都是用傳統鑽炸法進行開挖,先用鑽炸的方式從頭城往坪林的方向開始炸,之間通過咯東端地質較差的路段。剛好使用鑽炸法可以降低施工風險,之後因為 TBM損毀,就開始用鑽炸的方式來施工。

  鑽炸法是在進行之前先把地質探查清楚,之後鑽炸前要先排水和灌漿,先把隧道固定再開挖,然後鑽孔,裝炸藥、結線後,就要進行開炸,炸藥的威力,足以讓土石飛散到數十公尺外,所以工作人員要疏散到兩百公尺以上的安全距離,然後通風,再用將土石碴料出碴,接著還要架鋼支保、噴混凝土,岩栓,以支撐隧道岩盤。有時候開炸完以後,會殘留炸藥沒有完全炸完,那如果在第2次開挖的時候又要動填炸藥,但你在鑽洞的時候鑽到殘留的炸藥,就會爆炸,也因為這樣發生事故的機會非常大。

 

 
 

  TBM就像是一座大型的工廠,組裝完畢之後,就開始使用TBM來開挖,先用軌道把TBM推到隧道的開挖面,再開始挖。TBM的前端有許多削刀,用來磨碎開挖面,再由旁邊的洞口把挖下來的石頭送到輸送帶在用火車運出去,接著是運送水泥環片,進行支撐作業,TBM雖然速度快,但也缺乏彈性,只要一被岩盤擠壓,崩塌、和水流不止而受困,就無法繼續前進。據工作人員說如果這樣的話,就要先在旁邊挖一個小的迂迴坑挖到前面去把爛的岩盤把它處理掉,到前面去灌漿,灌一些化學藥劑,灌進去以後止水,還有一些類似水玻璃的化學藥劑,可以把岩盤穩固,把大量的水暫時止漏,然後岩盤處理完以後,不好的岩盤固定以後,TBM再往前走,最後等整個處理好以後,岩盤穩固以後,就先讓TBM往前開挖,再用混泥土把迂迴坑填滿。再開挖期間有一種石頭叫四稜砂岩,聽工程人員表示這種岩石其硬無比,讓TBM的削刀嚴重受損,還曾經一天換13個削刀的記錄,後來南段因地質不好,開挖非常的不順利,導致進度嚴重落後。在一次事故中,突然有大湧水,埋沒90公尺的隧道,造成環片支撐掉落壓毀TBM,導致進度嚴重停止和14個工作人員因工殉職。

  在比較早期都是以人工開鑿方式,就是一堆人不眠不休用圓鍬、十字鎬以人力方式挖掘,有點像以前在挖煤礦的方式。

  後來更進步的就利用炸藥,先將要開挖部分的山壁,算好適當距離先挖幾個小洞,再將炸藥埋進去、引爆後以人力、挖土機等機具將石礫碎屑清除,一段一段的反覆炸山跟清理。但這兩種方法都十分危險而且耗時耗工,而且常有人員傷亡 。

  從傳統跟現在的開挖技術來比較的話,以前科技不發達所以必須用許多人力來慢慢的開挖,而且開挖隧道時間上會比較長,造成傷亡人數也會比較多,但現在科技比較發達所以人數比較少一點,開挖技術比較好,時間上來講會比較短,死亡人數也會比較少。

  自從因為TBM被壓毀導致進度嚴重的落後,所以決定開始,始用鑽炸法由南下往北上開始開挖,之後又用昇井工法從上面鑽洞下來,這個工程非常的困難,只要沒對到的話就要重來,試了好幾次才成功,昇井工法施工所產生之碴料,直接落入豎井下方隧道內,與隧道主體開挖碴料一併處理,可減少施工期間土方運輸路線、縮短運距,降低工程施工對週遭環境之傷害。在這同時用四個點來開挖,以加快進度,到了95/6/16之後才完工通車

 

 

提昇國內施工技術 :
  本高速公路經過臺灣北部雪山山脈之高山峻嶺,地形險惡,隧道及橋梁工程佔比較大的部份,工程非常艱鉅。

全斷面隧道鑽掘機(TBM):
  本高速公路橋梁工程大部份位於水源保護區,橋墩高聳,如採用傳統工法施工,則施工困難並有污染水源、破壞景觀、施工進度緩慢等缺點,因而設計採用較新之懸臂工法、節塊推進工法及支撐先進工法等施工,以提昇國內橋梁工程之施工技術。

 



設計上之考量
  為了維持天然景觀以及減少土方工程,避免污染水源,採用隧道及高架橋的長跨徑設計和高空施工方式。結構造型配合天然景觀融合成一體。隧道排水流向水源區外,水源區內橋梁、路工段路面污水一起集中收集到坪林污水處理廠處理,達到標準後排放。休息站、工務段都有廢(污)水及固體廢棄物處理設施。於噪音敏感路段設計有減少噪音之噪音防制設施。

施工上之考量:
  工由水源區外開始,各工區排水系統下游,設沉砂池(沈澱池),並處理污水後才排放,以防止污染水源。水源區內以不棄土為原則,車輛進出須經過洗車台並加蓋防護措施。在水中橋墩以圍堰方式施工以為因應。因此除完成水土保持計畫、環境影響評估外,更嚴格要求承商依所擬施工水土保持計畫及環境保護執行計畫執行,以期降低對環境之負面影響。

  高速公路工程非常困難和複雜,包含各項專業工程,為了減少分標施工介面,採用大標制發包施工,同時為了縮短計畫時間,採設計與施工並行之作業方式辦理,在這個計畫中從規劃設計開始就採用專業營建管理制度,以增進各項功能的運作、控制進度、節省人力並提高工程品質。

 

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