地下市政大规模圆形捷运站体之设计与施工——高雄捷运美丽岛(O5/R10)车站之完成案例探讨

美丽岛(O5/R10)车站为高雄捷运红橘两线交会转运车站,施工技术是所有捷运车站中难度最高的,交通维持计划也最复杂,是高雄捷运工程是否能如期通车的关键.在成本、工期等因素的考虑下,O5/R10圆形部站体自规划设计至细部设计阶段,历经三次变更,在不变更站体机能前提下,主站体变更为圆形内径140m,开挖27.1 m,并利用圆形连续壁无内支撑空间进行开挖以提高作业效率,期间配合自动化监测管理与设计值相比对,以提供事先有效预警及确保开挖之安全性.本工程自圆形连续壁施工、开挖、结构体施工、圆形部与直线段站体之续接段施工,均分别遭遇不同之问题,监督与施工者亦研拟检讨对策因应处理,至今站体结构已全部完成.另本工程施工过程亦采用多项新工法,如圆形部连续壁开挖采用水平多轴回转式掘削机EMX(Electro-Mill-visionX)施工,以提高施工精度;为避免车站受到潜盾发进破除连续壁时涌水、涌砂之风险,采用「NEFMAC」工法(New Fiber Composite Mate rial for Reinforcing Concrete)等.此外为活化车站空间,本车站更邀请国际知名高松伸建筑师担任建筑装修及出入口设计,并委请玻璃艺术先驱水仙大师(Narcissus Quagliata)设计大厅层「光之穹顶」的公共艺术作品,均为本工程之特色.     

高雄捷运地下隧道通风与防灾规划

高雄捷运地下车站月台均设置月台门,隧道通风系统的规划与一般未设置月台门之系统不同.隧道通风系统在正常及塞车状况下能维持隧道内温度低于电联车空调机组运转所需温度,使电联车空调发挥功能维持车内乘客之舒适;在隧道内发生火灾,电联车无法继续行驶须于隧道内疏散乘客之紧急状况时,则能排除火灾产生之烟雾并维持疏散路径无烟雾妨碍逃生.高雄捷运针对地下隧道火灾状况,整合考虑不同之工程设计与设备,例如减少火源与使用低延燃性材料来预防火灾的发生与延烧;规划抢救与疏散设施协助乘客逃生;设置通讯设施供联系沟通;同时辅以各项紧急处理作业程序建立完善之防灾体系,保障乘客之安全.     

高雄捷运潜盾隧道之设计与施工

高雄都会区大众捷运系统红、橘线总长度42.7km,其中地下段约有34.2 km,而以潜盾工法施作之路段约有23.78 km.潜盾隧道大部分均位于高雄平原的现代冲积层,仅红线穿越半屏山路段为泥岩与石灰岩地质.由于以潜盾机钻掘之路段长达23.78km,因此,在施工过程中即会遭遇如穿越河道与港口船渠、穿越既有建筑物、桥梁与铁路下方、钻掘岩石及潜盾出发、到达与联络通道之高施工风险等问题.本文除汇整高雄捷运各潜盾隧道工程之基本数据(如地质状况、潜盾机数量、形式、制造厂商等),与说明高雄捷运潜盾隧道在设计之初,如何考虑因应施工时将面临之问题外,主要探讨施工过程中遭遇之各类案例与处理方式,诸如LUO04潜盾到达与LUO09联络通道开挖塌陷、LUO03与LUO04穿越船渠与河道下方、LUR22钻掘抵触桥梁基桩、LUR12、LUR27、LUR26、LUO04、LUO17穿越铁路与建筑物下方之沉陷控制与建物保护、LUR28钻掘泥岩与石灰岩、LUO10近邻建筑物连续壁钻掘及地盘改良区强度过高钻掘困难等,以供未来类似工程之参考.