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研究生:林松賢
研究生(外文):Sung-Hsien Lin
論文名稱:簡易式人/手孔蓋板啟閉器之職業性操作危害與人因工程設計
論文名稱(外文):The hazard of occupational operation of handy manhole/handhole covers lifter and ergonomical design
指導教授:金大仁金大仁引用關係
指導教授(外文):T. Y. Kam
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:產業安全與防災學程碩士班
學門:環境保護學門
學類:環境防災學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:115
中文關鍵詞:人孔手孔肌肉骨骼傷害動作姿勢分析
外文關鍵詞:manholehandholemusculoskeletal Disorderspostural analysis
相關次數:
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在電線電纜地下化趨勢下,人孔/手孔作業因而日趨普遍且重要,其工作傷害類型迥異於往常的電桿及高空作業。進行人孔/手孔作業前,作業人員必須利用啟閉器開啟並移開蓋板,由於人孔/手孔蓋板重量極重(可達100-150公斤),加以不自然工作姿勢效應,作業人員體力負荷極大,人員肌肉骨骼系統深具威脅性。目前國內外有關人孔/手孔作業人員肌肉骨骼潛在危害相關研究極少,本研究針對國內電信業作業人員,利用調查問卷及動作分析,以瞭解人/手孔蓋板啟閉作業之操作危害,並提出作業方法及手工具改善建議。
問卷內容包括基本資料、簡易式啟閉器操作性能、及身體酸痛症狀等部份,計完成396份問卷回收與分析。動作分析研究選定八名受測者,利用數位攝影機分別拍攝受測人員啟閉蓋板之實際作業姿勢(包括1.長柄、短柄及人因式啟閉器,2.人孔及手孔蓋板,3.作業方法:兩人平拉及推拉方式),繼而利用REBA(Rapid Entire Body Assessment)方法進行動作分析,以瞭解啟閉作業姿勢缺失,並提出啟閉器改良之建議,降低人員肌肉骨骼傷害風險。研究結果顯示:依蓋板類型,啟閉人孔蓋板作業姿勢之危害程度高於手孔蓋板,其中TL-90雙層人孔蓋之啟閉較單層人孔蓋危害高;利用長柄或短柄啟閉器進行啟閉,視人員身高差距,呈現不同危害姿勢;啟閉作業方法中,則以推拉方式造成之危害動作較多。
在消除簡易式啟閉器危害方面,則充分利用研究結果所得進行 ― 簡易式人/手孔蓋板啟閉器之人因工程設計,設計成品經試用、分析及現場啟閉作業驗證等連串程序。結果顯示:人因式簡易啟閉器可有效減輕人員啟閉蓋板時之施/受力負荷,且啟閉作業過程中人員身軀多能保持直立姿勢,而不需過度彎腰曲膝,確實符合人/手孔作業人員操作感受角度出發之親近性設計手工具。
The manhole/handhole operations will become more popular and significantly important as if has a tendency to place electric wire and telecommunication cable underground in the near future. The types of work-related injuries are quite different when compared with that of the aerial cable operations. The manhole/handhole iron covers need to be opened and removed with opening/closing devices before assigned task is performed. The workers’ physical loads due to the weight of manhole/handhole covers and the awkward working postures have significant effects on the work-related injuries.
The researches of workers’ musculoskeletal disorders on manhole/handhole operations were few in the literature. In this study, a questionnaire and postural analysis method were designed and performed to explore the risk issues during opening /closing operations by the workers. The improvements of work method, hand tool design and light-weight design of manhole/handhole covers were suggested.
The D-8 video recorder was used in the real road facilities to record 8 subjects’ cover-opening operations. There were several variables were considered in this study: short/long arm devices for cover-opening, manhole/handhole, and methods of opening. Then, the REBA (Rapid Entire Body Assessment) postural analysis method was applied in this study. The results showed that the operational risk due to postures from manhole cover-opening was higher than that from handhole cover-opening. In addition, the risk to open TL-90 manhole cover was higher than Simple-layer manhole cover. Comparing the short-arm opening device with the long one, it was found the anthropometric data were significant in the study. Among the opening methods, pulling/pushing method produced the high risk.
Regarding the elimination of the hazards induced by the handy manhole/handhole covers lifter, the design program uses the results of study to perform the ergonomical design of handy manhole/handhole covers lifter, The designed product then went through a series of testing and real practical opening /closing operations. As a result, it has shown that the ergonomical handy covers lifter can efficiently reduce the pulling /pushing force when the workers open /close the manhole/handhole covers, with their bodies still keeping the erect postures in the whole procedure, and without leading to excessive motions of bending workers’ lumbar and knees. Furthermore, the workers’ feeling of opening /closing operations has also indicated that the friendly design devices can fit the workers’ bodies more properly.
中文摘要 ……………………………………………………… iii
英文摘要 ……………………………………………………… iv
誌謝 ……………………………………………………… vi
目錄 ……………………………………………………… vii
表目錄 ……………………………………………………… ix
圖目錄 ……………………………………………………… x
第一章 諸論………………………………………………… 1
1.1 研究背景…………………………………………… 1
1.2 研究動機…………………………………………… 3
1.3 文獻探討…………………………………………… 5
1.4 研究步驟與目地…………………………………… 6
第二章 討論(先期研究)…………………………………… 8
2.1 人/手孔啟閉作業之討論…………………………… 8
2.2 人/手孔啟閉處理流程之討論……………………… 9
第三章 研究方法與結果…………………………………… 11
3.1 現場觀察…………………………………………… 11
3.1.1 現場觀察對象……………………………………… 11
3.1.2 現場觀察區域……………………………………… 11
3.1.3 現場觀察結果……………………………………… 11
3.2 問卷調查…………………………………………… 17
3.2.1 問卷調查對象……………………………………… 17
3.2.2 問卷調查區域……………………………………… 18
3.2.3 問卷調查分析與結果……………………………… 18
第四章 簡易式啟閉器之人因工程設計…………………… 43
4.1 設計流程…………………………………………… 43
4.2 設計依據階段……………………………………… 44
4.2.1 問卷調查結果……………………………………… 45
4.2.2 口頭訪查結果與平時觀察所得…………………… 45
4.2.3 相關期刋與專利文獻……………………………… 48
4.3 設計方案階段……………………………………… 51
4.3.1 基本設計原則與方法……………………………… 51
4.3.2 整體設計目標與相對權重………………………… 56
4.4 修正評估階段……………………………………… 57
4.4.1 器具修正…………………………………………… 59
4.4.2 以人因工程角度初步評估手工具設計…………… 59
4.4.3 使用特性說明……………………………………… 60
4.5 試用分析階段……………………………………… 63
4.5.1 試用人員主觀感受………………………………… 63
4.5.2 施/受力力學分析…………………………………… 64
第五章 蓋板啟閉作業之動作分析評估…………………… 74
5.1 動作分析流程……………………………………… 75
5.1.1 事前準備…………………………………………… 75
5.1.2 進行步驟與注意事項……………………………… 76
5.2 動作分析評估……………………………………… 77
5.2.1 動作分析變項……………………………………… 77
5.2.2 動作拍攝與動作分析方法………………………… 79
5.3 動作分析結果……………………………………… 82
第六章 結論與建議………………………………………… 88
6.1 結論事項…………………………………………… 88
6.2 建議事項…………………………………………… 88
參考文獻 ……………………………………………………… 91
附錄一 人/手孔蓋之定義說明與區別……………………… 95
附錄二 人/手孔蓋之機關類別與屬性……………………… 96
附錄三 簡易式啟閉器之規格簡介………………………… 97
附錄四 人/手孔作業人員潛在職業性肌肉骨骼傷害調查問卷
……………………………………………………… 99
附錄五 問卷調查結果―受訪人/手孔作業人員提供簡易式啟
閉器之改善意見…………………………… 105
附錄六 人因工程式簡易啟閉器之設計圖例……………… 106
附錄七 人因工程式簡易人/手孔蓋板啟閉器操作性能調查問
卷…………………………………………… 111
附錄八 動作分析評估之現場工作施測圖………………… 112
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[44]李正隆、陳協慶、林松賢 (2001) ,“人孔/手孔蓋板啟閉作業之人員動作探討”行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告,頁1-頁5。
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