中興工程顧問社大地工程研究中心

應用隧道掃描與作業管理系統對隧道施工品質

與工程管理之改進研究

俞旗文 林明華 楊黃政 李國榮

摘 要

施工品質的檢測與工程進度的控制是採鑽炸法施工之隧道在營建管理中的兩個重要項目,對於隧道工程整體的安全性和工程效率具有重要的影響。本研究針對傳統方法的缺點,引進歐洲近年來發展成功的DIBIT掃描系統和EDP施工管理系統,藉由試驗隧道資料的蒐集與分析,並與歐洲參考隧道的比較,來探討目前台灣隧道工程在施工品質與工程進度上的相關問題,謀求改進的方法。本報告的內容重點包含了:地質影像拍攝與施工品質檢測,包括前進面地質影像的拍攝、超挖與短挖的分析、噴凝土厚度的檢 測、二次襯砌厚度的檢測和岩釘打設位置的影像取得;施工作業輪進時間分析,包括試驗隧道輪進施工之時間記錄、整合與分析,並檢討各種影響輪進效率之因素,並與國外案例比較和提出改進建議。

根據此兩套系統應用於試驗隧道所得的結論如下:

(1) 利用DIBIT掃描系統可獲得連續的數位影像及開挖面與支撐工之數值座標資料,其精確性、客觀性及全面性均較傳統方法為優,同時大幅降低資料整合、儲存與應用之不便。

(2) 利用DIBIT掃描系統取得之數值座標資料,可透過分析與展示軟體,提供施工現場超挖或短挖、噴凝土厚度等資訊,作為檢討改進與補救之依據,可提昇施工品質與效率。

(3) EDP施工管理系統利用填畫表格與光學掃描方式可快速蒐集資料,並將資料進行整合、分析與評估,配合現場觀察可即時發覺問題所在,謀求解決方法,可提升施工效率。

(4) 依據試驗隧道分析結果並與參考隧道比較,加強工地組織、設備利用及嚴格的施工作業執行,包括準備工作安排、開炸鑽孔及裝藥檢討、改變出碴方式、減少工作界面干擾等,以提昇施工速率。若欲達到先進國家水準,必須額外投資進行更先進之施工管理技術與施工設備的引進。

為提升國內工程技術水準,建議工程界考慮:

(1) 引進DIBIT掃描系統與EDP施工管理系統於隧道工程中,以提升工程品質控制及改進施工速率,尚可利用資料建檔、儲存及傳輸之方便性,作為工程完工營運、維修之參考。

(2) DIBIT掃描系統可取得不同時間之數位影像及數值座標資料,未來應可廣泛應用於監測施工中隧道的穩定性、老舊隧道之安全性和不穩定邊坡的滑動等。

(3) EDP施工管理系統除可應用於隧道施工輪進分析之外,尚可應用於改進隧道施工管理之效率。此系統可作為物料使用、人事管理及設備調度使用等施工資料之建檔、顯示及作進一步統計分析,以提供準確且即時之資料,作為現場決策及施工管理之參考。