Page 120 - 捷運技術 第48期
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116 鄭國雄、陳俊宏 臺北捷運的新材料、新工法與新技術—累積四分之一世紀的若干標竿分享
(一)安全考量
1. 採用玻璃纖維鋼筋(FRP)材料
當潛盾機準備發進或到達時,將進入工作井,而工作井之擋土結構通常採用鋼筋混凝
土連續壁,故潛盾機要穿越工作井鏡面時,須先鑽孔試水確認鏡面地改之成效,若試水結
果有滲漏現象,則須再予補灌漿並加密試水,直到確認鏡面無湧水之虞,才得進行鏡面破
除工作。鏡面破除一般先以人工方式或利用機械敲除鏡面範圍之連續壁,其次切除鋼筋,
僅留約 10 至 20 公分的混凝土,第二階段再以潛盾機直接推進,掘除餘留之壁體。根據日
本 NOMST 研究會資料及臺北捷運經驗,潛盾鏡面破除開口之所需時間長達 4 至 8 日,若
再考慮試水驗證及補灌漿程序,則需時約 15 至 30 日。在此期間,工作井鏡面開口之穩定
性與止水性、漏砂情形,將完全依靠地盤改良的成效,風險甚高,例如臺北捷運新店線
218、221 標,板橋線 261、262、263、264 標,南港線 253B 標,土城線 266 標,以及高
雄捷運 CR1、CO1 標等發生規模不等之鏡面漏水及地表沉陷災害。為求降低鏡面破除之
風險,在連續壁內側另再安裝隔艙封堵鏡面,以有效控制破鏡時突然之漏水、漏砂情況。
如所述,潛盾機發進與到達處之鏡面材質為鋼筋與混凝土之合成體,由於鋼材之韌
性,導致潛盾機切削頭無法有效率地切斷鋼筋,只得先以人工或機械的方式鑿除混凝土,
使鋼筋外露後,再以人工用乙炔高熱方式切斷鋼筋取出,不僅施工時間長,同時鑿除混凝
土過程中之震動,與壁體鑿除後因勁度減少連續壁變形之增加,均不利於連續壁與改良體
界面之水密性,甚將使改良體之水密性降低,使施工風險增加。因此,工程界乃構思可
為潛盾機切刃齒直接切削之工法如圖 1 所示,其中以 FRP 纖維強化筋取代鋼筋之工法如
NOMST 工法推廣較成功,此工法於 1991 年 5 月在日本青森縣八戶市下水道潛盾工程中
首次使用,且已超過 100 件以上案例,並已經開發出商業市場,ACI 規範亦已將 FRP 纖
維強化筋取代鋼筋之工法列為成熟性的新技術,並有相關設計規範。其相較於傳統工法具
有下列優點外,主要也降低了施工之風險性,臺北捷運後續路網之信義線及松山線也陸續
採用。主要優點說明如下:
(1) 不使用人工方式,完全利用潛盾機進行自動化破鏡作業,鏡面開口之無保護之時間縮
短,安全性將大幅提升。
(2) 減少地盤改良檢查、鏡面破除工作架組立、鏡面敲除、混凝土塊移除及工作架拆除等
工作,可大幅縮短工期。
(3) 大幅縮減潛盾鏡面之地盤改良範圍,可降低地改施工經費與施工用地,地下水污染亦
可減輕。
連續壁 連續壁
傳統之地盤改
良範圍
開口部封圈
FRP 構件
約 2m 地盤改良
FRP 構件
圖 1 潛盾機切刃齒直接切削 FRP 連續壁之工法