新武界及栗栖溪引水隧道工程TBM开挖工法的施工技术探讨

1、新武界引水隧道工程TBM及D&B 挖工法研言寸曹及垣地研言寸III-3新武界引水隧道工程TBM挖工法施工技街探言寸李滤洲哪建和台湾ft力公司崟正中典工程II冏股份有限公司摘要台湾ft力公司新武界隧道及栗栖溪引水言十重之隧道勺15.7公里，其中新武界引水隧道自谩河段向下游余勺7.1公里靶阐，探用TBM施工。悬瞭解本隧道段之地II情况，曾於隧道沿施作四孔房距离隹地II探查孔，其中包括一H连901.5公尺之水平探查孔；止匕外，亦沿隧道施作地球物理探测，以充分掌握隧道沿之地H。承商(新生建is-熊谷黜聊合承撰)於充分瞭解隧道地II情况及相因素彳爰，决定退用I!放式(Opentype)型施工；I

2、ttS(OpenMainBeamTypeRobbinsModel1610-279)曾有700m/月之4Sifi余己金丸且引迤金价蓑片支撑工法俾利通谩破碎带或断唇等悲劣地期望搭配此工法可鹰付台湾地II多建特性。本TBM4s掘隧道工程於民阈89年7月14日正式K挖，58言十民阈90年11月通。本文特介貂本隧道之工程地查成果、TBMTBM於本隧道4s掘施工概况及承商提案探用金同碟片工法通谩特殊困I8地H之施工例探言寸等，供同僭参考。、前言日月潭悬一高隹槽水,其水源主要仰有武界隧道引取武界埔上游渴水溪水量，悬台湾18力公司日月潭水力？系统之中福，Ulf供鹰包括明湖、明潭等五座装置容量连277离千瓦之抽

3、蓄及健统水力彝18JS彝ft及其周遏魏所需民生典灌溉之用水；因此保其水源，以免阈内尖峰用H之供鹰受阻，亦不致影簪附近居民之生活。由於琪有武界隧道使用迄今已逾67年，其勰砌混凝土已殿重噩裂则落，有崩坍之虞，悬避免影簪日月潭？系统之正常逋樽，台H决定典建一修新武界引水隧道替代琪有之老唐隧道，亚力等渴水溪上游支流栗栖溪之水源一饼引入日月潭统合逋用。新武界引水言十重睹彳结垣有武界埔、新建之栗栖埔及日月潭，隧道勺15.7公里，由四段隧道黜成，彼此以谩河拱槁或暗渠相逋，工程之伟置如圄一所示。本言十重於可行性研究P皆段畤，由中典工程K冏股份有限公司建S1所有隧道均探48炸法施工，至基本段言邦皆段畤，悬考ft

4、连到缩短工期、降低封琪境造成之街擎、减少封隧道劳工之需求量及提昇我阈隧道施工水型之目白1自谩河槁至暗渠段勺7.7公里H之大部份隧道(余勺7.1公里)改探TBM施工。圈一、新武界隧道及栗栖溪引水工程怖置圈、工程地2.1 地®I1查本工程於可行性研究P皆段及基本段言邦皆段，除了地表地H湖查外，所施作之地H湖查工作如表一所示。表一、新武界工程地H湖查工作数量一霓表洲查P皆段查地1H地114s探地球物理震测孔教余恩深度（m）余恩11度（m）可行性研究D&B工法隧道11420193680基本十TBM工法隧道42406.525020D&B工法隧道44217056670合言十(m)

5、4996.515370U：地H48探工作包含相之岩石力孥就2.2 显域地K本言十重位於台湾中部南投isiy也乡郎及仁爱乡郎，地si分显jb中央山服西翼地n匾之雪山山服带典脊楔山服带之西言十重地显出琪之岩ZWJB始新世至中新世，自束（上游）而西（下游）依序悬藁山唇（以板岩悬主）、眉溪砂岩（以石英II砂岩悬主，夹板岩）、佳陶唇（以板岩主）、连见砂岩（以石英5（砂岩主，夹板岩或硬K岩）、十八重溪唇（以板岩悬主，爽建II砂岩）及白冷屑（以砂岩悬主）。估言十隧道通谩砂岩段所估之比例余勺33%,通谩板岩段所估之比例余勺67%。新武界引水隧道工程TBM及D&B 挖工法研言寸曹及垣地研言寸言十重显内出

6、垣之主要地造悬梨山情造、地利断屑及武界断唇。梨山情造之JB性於孥街界仍有颇大手目兼。依隧道沿之地湖查结果St示，栗栖溪引水隧道符穿越梨山横造，横造带附近可能悬密集之褶皴破碎带及滤水带。地利断唇及其伴生断唇可能於九族文化村附近典隧道相交，含破碎带、断屑泥及断唇角磔悬主。武界断唇彳系由航照型研判而得，断唇附近之地表露isat未樊垣援勤之品亦象，惟售武界隧道施工期曾於型附近遭遇?勇水，但瓢遭遇断屑之叙述，研判可能悬破碎带或滤水带。2.3 TBMit掘隧道段地512.3.1 隧道沿地H本TBM4s掘隧道位於新武界隧道里程Sta.3k+089至10k+354之IW,全勺7.3公里，全UjI瓢重大地造通谩

7、。其中Sta.3k+089至9k+568IW珠勺估89%)隧道段穿越佳(WW;Sta.9k+568至10k+354IW(余勺估11%)隧道段穿越连见砂岩唇。其地U特性分述如下，如圄二及表三所示：Hi HHLHHTTlKmi?BI二、TBM工法隧道沿地U剖面H表三、TBM工法隧道沿地唇一霓表地屑佳隔屑连见砂岩岩性描述砂岩或砂U板岩，劈理常呈副烈褶曲现象及辅折横造砂岩或砂U板岩，劈理常呈副烈褶曲现象及辅折横造中至粗粒石英砂岩典板岩或硬K岩薄互唇罩屋强度(kg/cm2)9317660712001521705硬度213164144岩醴等级典比例分配FW3FW4I:10%,II:16%III:30%,I

8、V:24%V:20%FW5I:15%,II:20III:25%,IV:30V:10%I:16%,II:33%II:38%,IV:7%V:6%I:14%,II:28%III:37%,IV:9%V:12%工程地®w估1.本段板岩於凰化解屋影AM®圉外之岩篮一般均新鲜、2.Sta.3k+1503k+750岩覆较低，隧道可能穿越较凰化回3.Sta.3k+4303k+500之震4U低速带研判卷攥Sta.3k+3003k+400相交，其度亦可能较震测所兄更境4.Sta.3k+500(FW4)及Sta.6k+450(FW5)附近卷褶皴、5.Sta.5k+7006k+000及Sta.7k+

9、8008k+100相鹰於年可能较差。6.依摞隧道附近地表露推估，Sta.6k+900及Sta.孰完整。皮碎岩38。勤破碎带(FW3),推估可能典隧道在*JW。旋碎带，具?勇水潜孰富武界隧道第一及第二次神修段，岩坐品7k+2007k+300地表岩H可能有小规模本段隧道洞口至32公尺均崩稹岩境，32250公尺卷中至高度配碎岩具?勇水漕磬、其绘岩曹多完整、BWo1 .佳（WW佳隔唇之岩性以板岩或砂II板岩悬主，偶夹薄屑砂岩，板岩劈理樊连，劈理面之位!勺N1560°E/5270°S,典隧道（N65E）斜交，向上游AW1斜，局部呈褶皴扭曲，偶见小型断唇，但延性均不高。48探结果St示

10、，本段隧道沿於地表以下的180公尺迤入新斛岩黑，岩II多笺完整，在隧道高程附近岩黑之RQD值多悬80%以上，岩心理不彝连，距大多1公尺以上，岩心偶有断裂，亦以沿劈理方向悬主，K示地下岩篮完整。本段隧道Sta.3k+150至3k+750IW因岩覆敕低（余勺150至200公尺），岩U可能敕凰化破碎。Sta.3k+600上方地表彝？I板岩劈理有却烈褶皴之？I象，岩篮亦呈破碎状，配合垣地地形及附近4s孔资料推估，隧道可能於Sta.3k+500附近遭遇一褶皴破碎带及敕大之滤水。Sta.6k+400附近地表出露之板岩劈理位熊建化甚大，附近4s孔所得岩心亦有相同之垣象，研判隧道符於Sta.6k+450附近穿

11、越一褶皴破碎带，推估SE度余勺350公尺。2 .连见砂岩/W岩性以石英®（砂岩及硬K岩或板岩之薄蕖互主，局部交石英砂岩，砂岩典硬岩互相渐建，岩心St示交理樊连，本段隧道Sta.9k+586至10k+176岩心完整，且愈往上游段岩心品U愈佳。Sta.10k+176至10k+322IW岩UJM化破碎，Sta.10k+322至10k+354悬含石英U砂岩或板岩之崩稹唇。砂岩之唇面彝连，地表露1g之砂岩屑面位;B热N24E/5868S,典隧道（N65E）斜交，向上游tMft斜。隧道沿之主要理悬K域性fRl,位;B熟N80E80°W/7O080°N,理IW距余勺510公分，

12、延展550公分，理面平整，H口余勺0.10.2公分。3 .3.2地U调查成果本隧道段乃於基本段言邢皆段才决定更改路及施工方法，因此，僮於皆段迤行相之地查工作。除了地表地查外，尚包括四孔房距离隹地114s探及地球物理震测，如表一所示。其中，地IMS探之水平孔（TB1-1）4s孔畏度连901.5公尺，其他斜孔之最大亦连735公尺。前述地114s探完成彳爰，均埋ISPVC管或量测地下水位斜孔）及地下?勇水量（水平孔）。其中，TB1-1孔量得之最大?勇水量曾高连1,441公升/分，且持半年之久，至本显遇枯水期彳爰方降至60绘公升/分，此先期排水工作封彳爰之隧道施工亦有正面效益。岩石力孥之取檬典工作乃奥

13、地H48探同畤迤行，室内就由中典工程K冏社大地力孥研究中心me。tasns目包括覃串由就、三串由勤静弹性就、直剪瞬、硬度IS瞬及岩相分析等。其中，硬度IS瞬及岩相分析分别委ft美阈Dr.Tarkoy及台大地II系施作，重要之就结果如表三所示。段言十覃位（中典公司）及承商（熊谷黜）依上述地查成果分析及研判彳爰，分别推估本段隧道沿之岩醴分I®所估比例如表四所示。III-5新武界引水隧道工程TBM及D&B 挖工法研言寸曹及垣地研言寸表三、TBM4s掘隧道部份岩石力果地屑®Btawa目佳隔屑连见砂岩/WKU弓慢度(kg/cm2)3051200P4291705IK肥生波速（m

14、/sec）3476507232665071硬度213164144石英含量（）32425487表四、TBM4s掘隧道沿岩醴分I®统言十表岩H等级W型IRmIVV特殊地KQ值>104101410.1<0.1RMR值>6516457F564414323r<22岩H比例（）中典公司10213117156熊谷黜25.118.532.414.88.11.1三、TBM介貂TBM隧道之械型有K放型及密朗型雨槿，其隧道混凝土SB砌亦有55ftl及埸金毒之别。中典工程K的股份有限公司分析地下岩黑修件彳爰，原阳向建H探用K放型TBM,以便逾畤有效虑理地II弱带；但考ft各JS商特有

15、之施工me及、符合公平型TBM+埸金毒混凝土勰砌；方案二：探用K放型TBM+ 58ftl混凝土碟片勰砌；及方案三：探用密朗型 TBM+58ftl混凝土碟片勰砌单位：公尺翼挖镶或支片住偏三向*番r 度油封世传 黑花帙即，* J主要暴岫散询 t富眼前手奴及H操 、槽型副安荣会精I1 -11 I7I_ - I - I1516171Ht9园 21£2外打 £3反力耍, 偶搏接力及慢尾段散儡推壅靛偏I广THM博作里/支撑脚遑睢槽及一荷程j输送带/帙都精助推埴千斤S推暹千斤1S主摆工作棵仰投铺片交易之原刖，最彳爰提出下列三槿方案供投襟JS商自行押估及退撵，方案一：探用k放III-#11

16、四、TBM械1g剖面H新武界引水隧道工程TBM及D&B 挖工法研言寸曹及垣地研言寸本TBM隧道工程包含在主工程之I-B襟土木工程中，由新生建段公司熊谷黜聊合承st以退案一得襟。其中，tbm隧道由日本熊谷黜me施工，熊谷黜於迤行相常之押估典分析彳爰，最彳爰逐定Robbins公司裂造之K放型TBM售品。TBMm1994年裂造，曾於瑞士Lotschberg言十重中完成9.3公里之隧道K挖工作，其彳爰又於香港MTRC-680言十重中，完成1.5公里之隧道K挖。本TBMIS倚®承商於香港改装及雉彳爰，TBM械1g之剖面如BI四所示，或於89年4月逋抵工地，5月K始黜装，於6月下旬推迤至

17、58定K挖位置行副38樽，於7月中K始初期K挖，9月初K始全功能K挖。有本工程典K挖直彳至相近之士林水隧道典雪山隧道厚坑TBM段借要件之比敕如表五所示。表五、阈内使用TBM段借要件比敕表a目新武界引水隧道士林水隧道雪山隧道蹲坑主树s型OpenMainBeamTypeRobbins.1610-279-2OpenMainBeamTypeRobbins.1212-228-2CloseTypeDoubleShield,Robbins余恩重量380®160®720®UMM直彳型6.2m4.53m4.8m械srn度026.84m018m11.3312.83m轴助系统辰度26.

18、84222m18210m10.8188m主要事由承二主串山承式滇金隹型事由承，90英口寸主聊1承尺寸：3048mm切输品牌及尺寸Robbins,17英口寸Robbins,17英口寸Robbins,17英口寸切翰数量443134推力/切翰267kN222kN222.4kN启效最大13,000kNat345bars7,200kNat330bars7,560kNk挖械a患力2,532hp(1,890kW)(315kWx6vfd)1,072hp(800kW)(200kWx4水冷式1287hp(960kW)(160kWx6水冷式K挖械is最大樽速8.4rpm10.2rpm9.8rpm扭力2,150kN-

19、m779kN-m2,030kN-m4S掘街程1.83m1.55m1.5m油屋系统屋力345bars330bars-油屋系统使用18力152Hp(113kW)100Hp(74kW)-本俞送檄槽带式输送械槽带式输送械-US&械规格690V,3相,60Hz380V,3相，50Hz-控制系统等用H退路240V,60Hz220V,50Hz-输入甯:力11,400V,60Hz10,000V,3相，50Hz-建ft器1,250x2kva(TBM)800x1kva(隼甫助系统)650x2kva(TBM)250x1kva(隼甫助系统)-四、TBMit挖能力测依at熊谷黜所逗用之TBM段借性能，本工程依a

20、t挪威TBM4s挖能力58瞬模式，押估本工程TBM4s掘隧道之K挖效率，分析之依S®料及分析结果明如下：4.1依撼资料:1 .隧道辰度：6302m（扣除162m起勤段及上游800m之ft炸法段，其中，砂岩段605m、板岩段5,697m）2 .隧道方向：N65°E3 .唇面（砂岩）及劈理面板岩位！18：N24°日64°S及N38°日58S4 .不逋面距（cm）/破碎等级：10/III（砂岩），20/II（板岩）5 .岩黑石英含量（）:75/砂岩，37/板岩6 .TBM直彳至/街程：6.2m/1.5m（虽隹可连1.83m,承商擦探1.5m）7 .T

21、BM切输直彳至/数量：17"/448 .推力/切翰：267kN9 .切削速：8.4rpm10 .切翰iw距/切削is形状：70mm/半bi形（本数am假段）11 2分析余吉果：1 .基本U入率（mm/rev）:6.2（砂岩），7.05（板岩）2 .浮置:入率（m/hr）:3.12（砂岩），3.55（板岩）3 .推估需求扭力/装段扭力（kN-m）:1,660/2,1504 .推估需求焉力/装没患力（kW）:1,460/1,8905 .平均切输毒命（hr/c）:1.94（砂岩），4.38（板岩）6 .械械K挖需畤（hr/km,包括ft掘、定位、更换切输、雉修及亲但S）:723.4（砂岩）

22、，586.9（板岩）7 .械械利用率（）:44.31（砂岩），48（板岩）8 .58测每遇/月之前迤速率（m,以101hr/遇、4遇/月言十）：140/560（砂岩），172/688（板岩）9 .55测TBM4S掘隧道完成所需工期：37.4遇以上分析结果乃假1S承商隧道施工之工程管理良好，未考ft承商施工初期所需之逾鹰期（LearningPeriod）,且K挖谩程中未遭遇破碎带或断唇等地II弱带而得。按，第一、二因素典承商之素II有信机甚I8事先押估，第三因素JW可依调查所得予以III-#新武界引水隧道工程TBM及D&B 挖工法研言寸曹及垣地研言寸假段或推估，俾使事前之58估典除情况更

23、悬接近。中典工程K曲公司於分析TBM工法之利弊畤，曾保守地假ISTBM4s掘隧道全遭遇8虑地II弱带，各勺20m,每虞特殊虑理之畤勺悬1（0月（以4遇言十）；另日本熊谷黜之地家於参考渠主提供之相湖查成果彳爰，推估TBM4s掘隧道施工中可能遭遇5虑地II弱带，其SE度比中典假段者少金勺1020m）,若亦假IS其平均虑理畤1他月（以4遇言十），入隧道施工所需工期彳爰，所得结果如下所示：依中典工程H的公司假段（8虑地II弱带，假段砂岩段1虞、板岩段7虑）所得迤度余勺悬：砂岩73m/遇（292m/月），板岩93m/遇（372m/月），余恩平均迤度余勺悬90m/遇（364m/月）。依熊谷黜假段（5虑地I

24、I弱带，皆位虑板岩段）所得迤度余勺悬：砂岩140m/遇（560m/月）,板岩107m/遇（428m/月）,余恩平均迤度悬109m/遇（436m/月）。五、施工概况5.1支撑型式在TBM工法之支撑段言十方面，本工程参考士林S（水隧道工程及雪山隧道蹲坑工程之施工周群之考f*,符施工中承商可能使用之工法皆儒量列入合祭勺中，以免因辨理工矜手而喉日费畤，延隧道K挖工作。於敕佳岩黑（TypeIIII）中之支撑工彳系以岩金丁、喧凝土及槽型金同悬主，敕差岩黑（TypeIVV）中刖以H型或桁型金支保悬主，如表六所示。TypeIIV隧道之K挖断面悬6.14m,TypeV隧道之K挖断面刖悬6.24m,混凝土襦!砌符

25、於隧道K挖完成彳爰探伸缩活SW同模（TelescopicForm）施作，厚度悬30cm,完工彳爰之隧道直彳至悬5.05m0表六、支撑型式一霓表支撑型式支保鲍献周喧凝土先核M蒯材ITypeB,L=2.4m1%rm攵一一5cm祝需要一IITypeA,2支L=2.4mTypeB,3支L=2.4mC100IB拱901.5视需要IB拱90祝需要5cmIB拱及侧壁一IIIATypeA,2支L=3mTypeB,5支L=3mC100IB拱901.2视需要IB拱908cmIB拱及侧壁一IIIB一H1001.5IB拱908cmIB拱及侧壁一IV一H1000.751.51B拱及侧壁12cmIB拱及侧壁#11,35m

26、1%rm攵V一H1000.751B拱及侧壁15cmIB拱及侧壁#11,35m1%rm又此外，隧道K挖常中，若有需要，得施4s前迤地II探查孔（ProbeDrilling）或H距离隹地II探查孔（500m以上），亦可逗撵施作地球物理震测，俾瞭解K挖面前方之地II情况。遇特殊困I8地H畤，可依琪埸If除情况，另探先搏金同棒、管幕管、化孥灌固结灌藜及喷射灌藜等特殊工法搭配前述支撑共同使用，承商亦得依定提出中言青，余圣甲方同意彳爰K挖迂坑虑理之。5.2桃芝凰民阈90年7月30日桃芝雕蜀来曩，木屐楠溪溪水暴漾，土石流淹没整他ITBM工作埸、TBM洞口及河堰上、下游等河床，估言十流入土石、填稹的6离立方公

27、尺。TBM工作埸之械fttS借及材料亦遭破揖而瓢法使用；TBM洞口黑被土石堵塞，致溪水挟带污泥灌入，水深超谩2公尺，有24工人被困洞内，情况一度相常危急，而聊外道路均遭土石流淹没，致使龟池乡郎消防串（内附橡皮艇等救生段借）瓢法迤入，悬救人便先於是聚急S&im土械、挖土械、卡市等大型械械先行搪通道路。洞内24人於水深稍退彳爰由洞外救援指挥中心於上午11黑占38分始聘其全部救出，於化陂悬夷。大林至暗渠道路因坍方（含喷凝土破壤坍落）及土石流亦造成道路阻断瓢法通行，束光下洞口亦遭土石流入，第IV、IV-CJ8S埸摧士精趾部之回填土均淹没在溪流中，日月潭工显因土石流而冲毁盛工房、工人宿舍及炸等。

28、桃芝雕凰造成I-B襟土木工程炎情中以TBM工作面最悬殿重，其中包括TBM工作埸淤稹土石系勺连31t立方公尺，TBM隧道淤稹土石亦连1离立方公尺，稹水高度超谩2公尺，建屋器箱及部分出磴械市等各式械fttS借及借用零件泡水故障瓢法使用，所幸TBM未被波及。即使如此，初步估言十彳复售工作仍需四他月畤o彳复售工作於民阈90年8月1日保陂公司琪埸勘炎彳爰随即展H,在承包商-新生建段及熊谷黜增加人力物力日夜程工下，於2他月内完成淤泥清除、加弓金摧水段施亚急调用建屋器IW制箱等信制工作，提前於民阈90年9月底迤行tbmisaWotbm就逋樽彳爰即迤行整醴系统黜件受tm青况之检修、更换，急逋HROBBINS.

29、公司儒速提供相零件，使TBM能调整成最佳之状熊，以恢彳复最大之功率K挖前迤。5.3工率分析本工程於89年5月初K始迤行TBM黜装，6月下旬K始!©1樽，或於7月14日迤行初期掘迤K挖。初期K挖期因油屋及重力系统故障率高，调校耗畤，部分零件借料不足，致迤度瓢法展89年7月至8月僮K挖154.2公尺，旗之具H施工成果展？I。自89年9月起K始全功能掘迤K挖，械具故障率大幅降低，使用率上升至30%以上，如表七及圄五所示。自89年10月19日起隧道迤入佳隔板岩屑，迤度渐入佳境。余圣统言十TBM施工15他I月的迤度（至民阈90年11月底止，不含民阈90年89月）,平均月迤度悬303.9公尺，平

30、均日迤度10.8公尺，或在民阈89年11月份创下最大月III-#新武界引水隧道工程TBM及D&B 挖工法研言寸曹及垣地研言寸90年1月8日连迤度659.3公尺。一天24小畤的最大日迤度是44.3公尺，是於民阈成，以上二佳娥皆是台湾以TBM4S掘的最佳余己金丸表七、TBMft掘功率分析月份掘暹晨度（m）切削畤Mhr）余恩工作畤IW（hr）"率(m/hr)使用率（%）掘港率（m/hr）工作大（日）K挖天（日）罩日最高掘迤-S度（m）894尹7月24.328.95286.50.83910.110.0851685.10894尹8月129.9102.515231.267P19.600.

31、248282016.20894尹9月316.4171.59552.51.84431.060.573252124.0089410月309.5188.675741.64032.870.539262127.40894£11月659.3285.1610.332.313F46.711.080302240.308942月356.8187.75611.161.90030.720.584302034.50904尹1月453.2184.42481.52.45738.300.941221544.30904尹2月58.442.75577.851.366r7.400.101281710.50904尹3月21

32、1.5112.51485.741.88023.160.435262217.00904尹4月84.541.5495.332.0368.380.171291915.20904尹5月330.6132.42559.932.49723.650.590292428.50904尹6月389.3149.34561.912.60726.580.693291634.30904尹7月360.6124570.512.90821.740.632291339.00904尹8月桃芝独峭凰炎害虑理904尹9月90410月346116.26669.252.97617.370.517312628.50904£11月37

33、6.4138.08628.252.72621.980.599302432.50累言十4406.72005.858083.76-408288-平均303.9-2.19724.810.54528.1419.86-附1.隧道之施工率系以掘迤率来表示，掘迤率入率典使用率之乘稹，其定羲如置入率（公尺/小畤）=TBM掘迪S度（公尺）/TBM切削畤（小畤）使用率（）=TBM切削畤（小畤）/余恩工作畤（小畤）X100掘迤率（公尺/小畤）=TBM掘度（公尺）/余恩工作畤（小畤）2. 89.7.3下午02:00TBM起勤典橙；TBM起始挖日期：89.7.14;TBM起始里程:10K+190.73. TBMft挖罩

34、月最快迤度：659.3m4. TBM挖罩日最快迤度：44.30mIII-11新武界引水隧道工程TBM及D&B 挖工法研言寸曹及垣地研言寸新武界隧道TBMU挖月迤度圈>即度>掘01+累年n出d9产OOOOOOOO QOQQOQOO 87654321度S掘OCM90III-13BI五、TBM掘迤度H5.4支撑型之工率本隧道於89年10月19日前彳系於连见砂岩唇中迤行4s掘,覃日迤度最高曾连24.0公尺，罩月迤度最高曾连316.4公尺，平均月迤度198.0公尺。89年10月19日彳爰隧道迤入佳隔板岩屑，迤度渐入佳境，K日迤度最高曾连44.3公尺，罩月迤度最高曾连659.3公尺，平

35、均月迤度332.3公尺。各型支撑每月4s掘房度群见表八。隧道沿於连见砂岩所使用之支撑I®型主要悬第二型，余勺估75.44%,於佳陶板岩所使用之支撑I®型主要悬第三型，余勺估89.79%,隧道沿各I®型支撑於不同地屑所估之比例群见表九。表八、各型支撑4s掘房度（m）月K始里程结束里程IIIIIIIVV晨度890710191.0010166.70-24.30-24.30890810166.7010036.80-99.2011.2019.50-129.90890910036.809720.4033.00249.1034.30-316.4089109720.409410.

36、50-97.40201.6010.90-309.9089119410.508751.20-656.303.00-659.3089128751.208394.40-331.7025.10-356.8090018394.407941.20-443.104.505.60453.2090027941.207882.80-24.5010.0023.9058.4090037882.807671.30-180.6030.90-211.5090047671.307586.80-68.7515.75-84.5090057586.807256.20-307.6023.00-330.6090067256.20686

37、6.90-386.303.00-389.3090076866.906506.30-349.5011.10-360.6090086506.306506.30-0.000.00-0.0090096506.306506.30-0.000.00-0.0090106506.306160.30-299.6035.4011.00346.0090116160.305783.90-329.4047.00-376.4090125783.905742.00-41.90-41.90表九、地唇典支撑I®型分配表（统言十至90年11月底止）S度（公尺）百分比（%）地唇名耦IIIIIIIVVIIIIIIIVV连见

38、砂岩3347091.528.505.3075.4414.694.570.00佳陶板岩003532.95361.1540.50.000.0089.799.181.035.5冏题横言寸1 .岩金丁：本工程支撑型式之段言十中，TYPEA岩金丁悬摩擦型岩金丁，视悬陶畤性支撑，TYPEB岩金丁悬58力猫!£型岩金丁，视悬永久性支撑。承商逗用HardiIM健管摩擦型岩金丁，施工曾便快速，可匹配TBM於硬岩中快速K挖之特性典需求，系区拔出!明其拉力可连15公口顿以上，由於瓢相之耐久性It明，是否可聘其定悬永久性岩金丁，中外皆有孚St此黑占尚待工程界更多之鹰用例迤一步2 .喧凝土：承商所逗用之TBM

39、械型於硬岩中K挖速度趣快，然而其所搭配之喷凝土段借郤瓢法配合，一但要即挖即喷刖整H工率大悬折揖，於支援系统前施喷K悭寸前迤H盘有所妨碾，而留在支援系统彳爰施喧不但妨碾前迤K挖之出磴亦因通凰系统之遮蔽而瓢法全断面施喷。建H可探用高效能漏式喷凝土段借，以减少反弹量及廛埃污染短施喧畤IW,或避用其他效能敕佳之喷凝土代用材料（如Subshot、Shotpatch等）以减少喷凝土IS言十厚度；或於段言十畤即不符喷凝土视悬永久支撑之一部份，以新武界引水隧道工程TBM及D&B 挖工法研言寸曹及垣地研言寸儒量减少喷凝土之施喧厚度。3 .快速施工：依琪有东己金轧89年11月份工率最高，系圣分析？常岩黑悬

40、第三I®,或以支保及喷凝土悬主要支撑型式畤，TBM之整醴效能最佳，甚至高於第二I®岩篮以岩金丁及喷凝土悬主要支撑型式之施工效能，此黑占可供豳彳iaa似案例参考，亦即TBM4S掘隧道之支撑型式鹰H!量麓化（如由五槿I®型曾化悬三槿I®型），或者儒量以1ft型支保取代岩金丁（因岩金丁4s械48161615受限於TBM械型槿I®及支援系统之空佛置），封整H工迤符有所助益。4 .软弱地唇：90年24月48遇敕差地唇，面向上游K挖面之左下及右上部分有鹰力集中之垣象，曾彝生岩入侵及岩楔坍落之情况，此垣象典岩楔分析之结果相符合。由於修11侵入之岩篮相常费畤，

41、致使支撑工施作敕悬不易，因此迤度慢，彳爰杰於外琪切翰加装塾片以iS大K挖断面，儒速施作支撑工以儒早朗合之方式解汨！谩。六、片工法本工程契余勺中金性寸遭遇断唇、剪裂带及滤水地屑等特殊困I8地II均借有相之虞理方法，以供垣埸逗撵使用。其中包括一般常见之管幕灌藜、止水灌藜、固结灌藜、喷射灌藜、先搏金嗣材及迂迪坑等工法。熊谷黜依其於香港TaiPo-ButterflyValley引水隧道TBM施工中首次成功使用之特引迤金价蓑片支撑工法鹰用於本工程特殊困I8地H之虞理中。6.1工法原理本工法施作之基本理念，曾覃而言，就是常K放式TBM4s遇趣软弱地H畤随即装段金同碟片，使其典TBM械H结合，HTBM具有I

42、®似密朗式盾段之功能，得以安全且快速地通谩地II弱带。其施作步骤概述如下：1 .常4s遇趣软弱地U且研判TBM有遭挟埋之可能畤,随即黜装4fflW?碟片形成TBM之第二盾，金同碟片之IW以螺栓接合或典TBM逋结在一起。2 .1TTBM前迤0.5公尺畤，另一金解蓑片跟著以螺栓接先前之最彳爰一金价蓑片，重覆此步骤。亦即外碟片（513碟）皆在良好岩篮中黜装彳爰拖拉，直至TBM械1g端通谩软弱地H带迤入敕好岩篮悬止。3 .以渡稠之水泥砂藜由2英时之灌藜管回填金同碟片彳爰方之空隙。4 .切除TBM盾段典第一金价蓑片之#U，留下筒状金解蓑片，TBMSOf前迤4s掘作H。熊谷黜表示，本工法之最大侵黑占在於其可快速施工、省工期。依熊谷黜估言十，就10公尺SE之断屑带而言，若探健统方式虑理，恐需耗畤1012遇；但若探金解蓑片支撑工法施作，僮需20天即可K利通谩断唇带，其中片黜立及拖行每天可完成1公尺，灌藜工作亦以1公尺/日言十算，亦即每公尺断唇力钿堇使用2天即可通谩。闲者所需虑理畤之差累甚大，虑理畤缩短，自然也使所需成本降低。止匕外，本工法所使用之片逋接TBM形成第二盾，工作人H不致暴露在