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研究生:蕭楷桐
論文名稱:污水下水道小管徑推進工程遭遇障礙及因應對策之探討
論文名稱(外文):Stratage and Solutions of Pipejackingmethod for sewerage pipes in construction
指導教授:郭世榮郭世榮引用關係
指導教授(外文):Shyh-Rong Kuo
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:河海工程學系
學門:工程學門
學類:河海工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:95
中文關鍵詞:污水下水道地下障礙物推進工法
外文關鍵詞:Sewerageunderground obstaclespipe jacking method
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污水下水道是國家重要的公共工程建設,為改善環境衛生及生活品質,國內各縣市政府亦積極投入此項污水下水道的建設,台灣地區地狹人稠、建築物林立、交通動線及地下埋設物複雜,在國內受到施工條件及環境限制下,避免施工造成民眾生活品質受其影響,由於小管推進機械設備經不斷研發改良,已屬多數工程所採用之免開挖施工技術,現地下管道埋設工程多採取小管推進工法取代以往之明挖工程,可免除道路大量的開挖對於交通的衝擊及污染等問題,但在推進施工的執行過程中,常發生實際工程進度無法達到預期進度,其影響工程進度之因素包括遭遇地下障礙物、地質軟硬變化、施工機具設備及施工管理不善等。
本研究內容主要係針對污水下水道小管徑推進工程遭遇障礙及因應對策之探討,首先對小管徑推進工法分類,探討推進機組設備差異及機具的遴選、掘削土壓穩定模式、切削面盤之選擇,以減少管線推進施工,因機具設備遴選不當,而產生工期延宕不如預期的問題,並對施工中遭遇障礙提出有效解決對策及歸納出應注意事項。
希望藉由本研究對於在小管徑推進工程實務上有所幫助,作為工程界施工規劃之考量,施工時因應地質條件適用性與遴選合宜推進設備,能使污水之管線推進段施工進度獲得解決並提升工程品質,降低社會成本、節省經費並符合經濟效益。

Sewerage system is an important national public construction project. In order to improve environmental hygiene and quality of life, local governments from all over the country are actively involved in the construction of the sewage.
Being a country with high-density population, buildings were constructed within vicinity of each other, the complexity of traffic routes and underground obstacles all contribute to the difficulty of the construction. In order to minimize the inconvenience caused by an open construction to the general public and to eliminate the issue of pollution, the most utilized method of construction is the pipe jacking method. However, in reality, the actual progress of construction is often not efficient enough to achieve the desired progress. Common causes of lack of efficiency include underground obstacles, changes in the hardness of soil, defective equipment or machinery, and issues of mismanagement.
This research will focus on the pipe jacking method of small diameter sewer for its obstacles and possible solution. First, pipe-jacking method of construction for small diameter sewages will be classified. Secondly, it will explore the differences of each machinery and its selection, stable methods of excavation of soil, and lastly the selection of surfacing plate. All the aspects above could eliminate the delay of construction and produce feasible solutions to overcome current limitations. This research will also summarize several precautions to take before the construction.
Hopefully this research would benefit the actual construction progress and that aspects discussed within would be considered when mapping the construction plan. If the constructions comply with the quality of soil and select suitable equipment accordingly, the efficiency and quality of the construction will both improve. Ultimately, it would reduce social costs and maximize economical benefits.

目錄
誌 謝 ………………………………………………………………Ⅰ
中文摘要 ………………………………………………………………Ⅱ
英文摘要 ………………………………………………………………Ⅲ
目錄 ………………………………………………………………Ⅳ
表 目 錄 ………………………………………………………………Ⅶ
圖 目 錄 ………………………………………………………………Ⅷ
照片目錄 ………………………………………………………………Ⅸ
第一章緒論 …………………………………………………………… 1
1.1前言…………………………………………………………1
1.2研究背景與動機……………………………………………2
1.3研究目的及範圍……………………………………………2
1.4研究流程……………………………………………………3
第二章推進工法概述 ………………………………………………… 6
2.1污水下水道概述……………………………………………6
2.2推進工法概述………………………………………………7
2.3短管推進特點及作業流程 ………………………………10
2.3.1豎坑施工 …………………………………………11
2.3.2短管推進工法施工作業流程 ……………………12
2.4推進工法之優點 …………………………………………14
2.5推進機之選擇要件 ………………………………………15
2.6推進施工應注意事項 ……………………………………15
2.7推進障礙之處理 …………………………………………16
2.8推進管材選定之考量因素 ………………………………17
2.9管線推進範圍之地盤改 …………………………………18
2.10管線工程設計原則………………………………………20
第三章小管徑推進設備概述與差異 …………………………………24
3.1小管徑推進工法分類 ……………………………………24
3.2ㄧ次工法之分類與設備差異 ……………………………25
3.2.1泥水加壓平衡式推進工法…………………………25
3.2.2土壓平衡推進工法 ………………………………29
3.3二次工法推進之適用性 …………………………………31
3.4推進作業空間 ……………………………………………32
3.5面盤破碎模式 ……………………………………………33
3.6推進工法設備差異比較 …………………………………33
3.7國內常用之推進機組設備 ………………………………34
3.8短管推進機組適用性探討 ………………………………37
3.8.1推進機組掘削穩定模式之選擇 …………………37
3.8.2推進機組切削面盤之選擇 ………………………38
3.9地質調查及工法適應性………………………………… 41
3.9.1地質條件分類 ……………………………………42
第四章推進工程遭遇障礙及因應對策 …………………………… 44
4.1污水下水道施工影響因素 ………………………………44
4.2地下不確定障礙 …………………………………………44
4.3推進作業遭遇障礙之處理 ………………………………49
第五章遭遇障礙案例探討 …………………………………………58
5.1案例一 ……………………………………………………58
5.1.1工程概要與區域 …………………………………58
5.1.2施作狀況及遭遇困難 ……………………………59
5.1.3地質狀況 …………………………………………59
5.1.4複雜性地質對施工進度影響 ……………………61
5.1.5探討分析及建議 …………………………………63
5.2案例二 ……………………………………………………66
5.2.1工程概要與區域 …………………………………66
5.2.2施作狀況及遭遇困難 ……………………………68
5.2.3複雜性地質對施工進度影響 ……………………70
5.2.4探討分析及建議 …………………………………70
5.3案例三 ……………………………………………………71
5.3.1工程概要與區域 …………………………………71
5.3.2施工遭遇困難 ……………………………………72
5.3.3解決對策 …………………………………………73
5.4案例四 ……………………………………………………75
5.4.1工程概要與區域 …………………………………75
5.4.2施工遭遇困難 ……………………………………76
5.4.3解決對策 …………………………………………76
5.5案例綜合研判及建議 ……………………………………76
第六章 結論……………………………………………………………78
參考文獻 ………………………………………………………………81





表目錄
表1.1臺北市污水下水道用戶管概況…………………………………4
表1.2台灣地區污水下水道用戶管概況………………………………5
表3.1工法設備差異比較 ……………………………………………34
表3.2短管推進機具一覽表 …………………………………………35
表3-3臺北市衛生下水道工程處地質分類表 ………………………43
表4-1推進異常狀況之分類列表 ……………………………………56
表4-2管線狀況分類列表 ……………………………………………57
表5.1岩石強度抗壓鑽探試驗報告 …………………………………60
表5.2國際岩石力學協會ISRM岩石強度分類………………………61
表5.3本工程使用機具廠牌 …………………………………………65













圖目錄
圖2-1污水下水道收集.輸送.及處理系統示意圖……………………7
圖2.2推進工法示意圖…………………………………………………9
圖2.3圓形工作井立坑施工步驟 ……………………………………12
圖2.4推進作業流程圖 ………………………………………………13
圖3.1小管徑分類圖 …………………………………………………25
圖3.2泥水加壓平衡式設備 …………………………………………26
圖3.3泥水式掘削機頭機頭運轉示意圖 ……………………………27
圖3.4泥水式破碎型掘削機頭 ………………………………………27
圖3.5土壓平衡掘進機構造圖 ………………………………………29
圖3.6土壓式掘削機頭示意圖 ………………………………………30
圖3.7二次破碎卵礫石破碎型態示意圖 ……………………………33
圖3.8滲透係數(德國HERRENKNECHT2012) …………………………38
圖4.1推進作業遭遇非預期之障礙物 ………………………………47
圖4.2透地雷達示意 …………………………………………………48
圖4.3透地雷達掃描圖 ………………………………………………48
圖5.1天母地區位置圖 ………………………………………………59
圖5.2天母設計階段鑽探位置圖 ……………………………………60
圖5.3岩石強度統計圖 ………………………………………………61
圖5.4天母地區地質概況 ……………………………………………62
圖5.5推進工程遭遇狀況示意圖 ……………………………………65
圖5.6政大附中附近地區位置圖 ……………………………………67
圖5.7施工平面位置圖 ………………………………………………72
圖5.8回填層平面位置圖 ……………………………………………74
圖5.8施工位置圖 ……………………………………………………75
照片目錄
照片2-1推進工法之施工作業流程 …………………………………14
照片2-2推進管材外壓試驗 …………………………………………18
照片2-3地盤改良 ……………………………………………………19
照片3-1泥水加壓式推進機RASA ……………………………………28
照片3-2泥水加壓式推進機面盤RASA ………………………………28
照片3-3RASA-FsT400控制室…………………………………………28
照片3-4作業場所 ……………………………………………………28
照片3-5發進井推進施工 ……………………………………………28
照片3-6到達井機頭出坑 ……………………………………………28
照片3-7土壓式掘削機頭示 …………………………………………30
照片3-8KOMAISU推進機切削盤………………………………………30
照片3-19推進機頭……………………………………………………30
照片3-10切削面盤……………………………………………………30
照片3-11推進控制室…………………………………………………31
照片3-12推進管材推進 ……………………………………………31
照片3-13滑材…………………………………………………………31
照片3-14滑材攪拌槽…………………………………………………31
照片3-15 Earth Arrow推進機設備…………………………………34
照片3-16各廠牌推進設………………………………………………36
照片3-17(德國HERRENKNECHT)………………………………………38
照片4-1地下管線障礙 ………………………………………………45
照片4-2障礙排除 ……………………………………………………47
照片5-1臺北市士林北投地區工區地質 ……………………………62
照片5-2安山岩大於推進機面 ………………………………………64
照片5-3遭遇石塊障礙 ………………………………………………64
照片5-4政大附中附近地區(擷自goole地圖) ……………………68
照片5-5ELC(日本)ST400………………………………………………69
照片5-6ISEKI(日本)TCS700 …………………………………………69
照片5-7推進障礙處理……… ………………………………………69
照片5-8障礙排除障礙及掘進施工 …………………………………69
照片5-9推進機面盤閉塞……… ……………………………………69
照片5-10推進機切削刀頭斷裂………………………………………69
照片5-11遭遇回填層…………………………………………………73照片5-12一般土層及卵礫石推進機頭………………………………74
照片5-13遭遇原台電高壓鐵塔廢棄之基樁…………………………76

一、臺北市政府工務局衛生下水道工程處,「污水下水道工務手冊」,第四篇管線施工篇,2005。
二、內政部營建署,下水道技術參考手冊「下水道工程技術研發計畫」,2009。
三、倪至寬,下水道施工與標準作業程序(上),詹式書局,2009。
四、中華民國地下管道技術協會,「下水道管渠設計及施工」,1996。
五、中華民國地下管道技術協會,「免開挖技術指南」,2000。
六、張明富,「卵礫石層與岩層等困難地質之推進工程」,2003。
七、游源順,「推進與潛盾工程施工要領」,90 年度污水下水道建設講習班講,2001。
八、中華民國地下管道技術協會,「下水道管渠設計及施工」,1996。
九、ラサ工業株式會社,「泥水加壓式セミシ一ルド掘進機技術資料」,1996。
十、臺北市政府工務局衛生下水道工程處,「代辦木柵第二期重劃區污水下水道工程(分管)」工程契約,2005。
十一、扶裕有限公司,「日本RASA推進機設備型錄資料」,2011。
十二、雄義實業有限公司,「地箭式推進機具設備資料」,2011。
十三、羅勝全,污水下水道推進施工管理對策與管線維護之探討,國立台灣海洋大學,2005。
十四、高俊松,污水管線推進工程困難地質施工之探討-以花蓮(美崙)地區卵礫石層為例,國立台灣海洋大學,2006。
十五、廖哲偉,污水管線小管推進工程在卵礫石層施工之探討(以花蓮地區為例) ,國立台灣海洋大學,2008。
十六、張賢德,污水下水道推進工程施工影響因子之探討及因應對策之研究,中華大學,2008。
十七、蘇文哲,應用MS-PROJECT於污水下水道專業管理(以台南市污水下水道管線工程為例),國立成功大學,2005。
十八、德國海瑞克herrenknecht,http://www.herrenknecht.de/,2012。
十九、臺北市政府工務局衛生下水道,第九期ㄧ標分管。2005。
二十、林桐棪工程顧問有限公司,「汐止ㄧ、三標案資料」,2012。
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