土压平衡式推进设备介绍-钜工堆高机.PDF

土壓平衡式推進設備介紹 鉅工實業股份有限公司 協理 陳清南 一 、前言 污水下水道的鋪設 ，一般可分為明挖覆蓋工法與非開挖工法 ，早期的鋪設 工程 ，不論是從經濟性 ，或是施工的便利性來看 ，明挖覆蓋工法都較為合適 。但 是在都市建設的過程中 ，為了生活的便利 ，地層下不斷埋設了各種的管線 ，如瓦 斯 、自來水 、電力纜線等等 ，污水下水道經常是在都市的開發過程中比較晚被建 設的工程 ，所以當進行污水管鋪設工程時 ，往往會遭遇到相當多的既有管線或地 下埋設物的障礙 ，以及對周邊高度密集的建築物及交通造成影響 ，因此 ，若是一 旦採用明挖覆蓋工法 ，除了管線的鋪設費用外 ，其他還會發生有形的額外成本尚 有 ，管線及地上設備遷移費用 、補助工法的費用等 ，無形的成本有對市容及交通 的影響等，因此，近年來的都市內的污水下水道施工已經傾向採用非開挖的工法 。 而非開挖工法中 ，依鋪設管種類的不同又可分為使用推進管的推進工法 ， 及使用水泥環片的潛盾工法 ，與隨地質變化而有不同管材選擇的山岳隧道鑽掘 (TBM)工法 。其中推進工法又可依口徑之大小分為中大口徑推進工法與小口徑推 進工法 ，一般是以水泥管徑 800mm 為分界 ，800mm 以上(含 800mm)口徑 ，一般 認為人員可以在管內進行推進施工作業 ，稱為中大口徑 ，而 700mm 以下(含 700mm)則人員不可進入管內部作業 ，稱為小口徑 ，這種分類是沿用日本勞動省 的有關管道內作業的安全規定 ，當然在台灣還是偶爾會看到在 600mm 鋼管或是 水泥管內作業的情形 。在台灣常用的小口徑有 300mm,400mm,500mm,700mm ， 而中大口徑則從 1000mm 到 2400mm 都有 ，上述口徑均指管內徑 。圖一為非開 挖工法的分類 。 非開挖工法 推進工法 潛盾工法 TBM 工法 中大口徑推進工法 小口徑推進工法 圖一 非開挖工法的分類 二 、推進工法分類 數十年來 ，工法技術不斷改進與推陳出新 ，如今工法的種類不下數十種 ， 本文為了簡化起見 ，僅就目前在台灣較常見的工法做一介紹 。首先針對中大口徑 推進工法部分 ，從切削面的構造來分 ，又可分為開放式與密閉式 ，顧名思義 ，開 放式是指地層與推進機頭內部呈開放相通的狀況 ，因此只適用在自立性佳的地 層 ，遇到容易崩落或是有湧水問題的地層 ，便無法適用 。而密閉式則是利用隔艙 或稱土砂艙(Chamber) ，將地層與推進機頭內部分隔 ，並利用螺旋出土軸的泥土 壓力或是泥水管的泥水壓力 ，抵抗地層的土壓 ，一面保持切削面的土壓一面進行 出土作業 。因此中大口徑的推進工法又常被區分為下列數種 ，如圖二 。其中每一 種工法的現場配置示意圖如圖三至圖六 。 中大口徑推管工法 開放式 密閉式 泥水式 土壓式 泥濃式 圖二 中大口徑推進工法的分類 圖三 開放式推進工法現場配置示意圖 圖四 泥水式推進工法現場配置示意圖 圖五 土壓式推進工法現場配置示意圖 圖六 泥濃式推進工法現場配置示意圖 小口徑推進工法部分 ，若是依施工流程來分類 ，可分為一次工法與二次工 法 ，一次工法是指機頭推進的同時 ，水泥管也緊跟在後同時埋設 ，等到機頭推出 到達井時 ，水泥管也同時鋪設完成 ；至於二次工法則是第一次先貫通全段 ，一般 而言是用較小口徑的先導管及誘導管貫通 ，貫通後 ，第二次再用擴孔掘削頭將管 徑擴大 ，再推入水泥管完成鋪設 。一次工法與二次工法的施工流程如圖七與圖八 所示 。 圖七 二次工法施工流程