Page 21 - 捷運技術 第38期

捷運技術半年刊 第38期 97年2月 15

一、前言

CK570G標車站東端潛盾隧道上方由於有民權國中四層樓的圖書館建物，地下水位水

頭可達3kg/cm2，又隧道到達地盤改良區須達地下30公尺以上恐無法掌握改良體之精度與品
質，如破鏡時發生漏水湧砂災變則後果不堪設想，故細步設計顧問設計以較為保險的冷凍工
法，來避免工程災害的發生。經過周延的計畫與施工，終完成土壤冰凍安然地破鏡，完成隧
道。

二、冷凍工法的原理

在地盤土壤中埋設冷凍管，以低溫鹵水的冷凍液循環於冷凍管中，將土壤熱量予已吸
收，再藉由壓縮機、凝縮器、蒸發器等冷媒循環交換熱能，一再地產生冷卻作用以降低冷凍
管中之鹽水冷凍循環液。另一方面，壓縮機等冷媒循環再藉由水冷散熱於大氣。由熱交換的
原理則可將土壤與地下水凍結形成高強度的冰體，以做為良好的結構支撐或擋土防護。

三、潛盾到達水平冰凍工程概要

潛盾機外徑為Φ6240mm，鑽掘到達大橋國小站東端時，破除連續壁，開挖面修挖，潛
盾機盾首拆除，洞口處理等連接作業所需的止水防護凍土壁，都是靠工作井內埋設水平冷凍
管後予以冰凍施工之工程。
當潛盾機掘進到工作井確定的停機位置，完成掘進後，在工作井內使用水平鑽孔機來埋

設水平凍結管、測溫管。並進行凍結基地臨時設備，凍結設備配管、防熱及量測配線等工
作。此外潛盾機大體拆解完畢後，由隧道埋設連絡管，穿過盾首段，使冷凍液(Brine)可以在
盾尾及隧道內循環。並在潛盾機內設置貼付型冷凍管、隔熱材料，以進行潛盾機盾尾凍結，
防止地下水自盾尾間隙流入隧道內。

上述臨時設備工程完了後，在凍結基地內以冷凍機將冷卻後的冷凍液鹵水(氯化鈣溶液)
在各冷凍管內循環。經46天的運轉期，形成所需要的凍土壁。
在凍土造成期間，經由插於測溫管的測溫感測，傳至管理室內的電腦設備將地下溫度集
中監視，並進行冷凍機的運轉管理及冷卻冷凍液的循環管理。

圖1 潛盾到達隧道週邊冷凍示意圖 圖2 潛盾機到達止水防護冷凍斷面