作者

施志鴻

摘要

「工欲盡其善，必先利其器」，現代之大地工程不管在規劃設計階段的工法決定、施工階段的時程與品質管控，均與施工機具的技術與發展密不可分。對專業大地工程業界而言，施工機具之研發與生產，亦或採購與維護等，無疑是人力資源之外，業者最大的策略性資源投入。
以往地工技術之專輯大多以各類工程之角度發想，但仍可發現一些論文對施工機具精闢的探討。例如第120期之「鄰近施工機具之選用及適用性探討」一文，即對基礎工程、擋土壁工程、地盤改良工程而需鄰近既有結構物施作的機具，其呼應該專輯「鄰近施工」做了一專文探討；第145期之「臺灣潛盾隧道技術之回顧與展望」、「大斷面潛盾隧道之發展與應用」等文對潛盾機具的詳細介紹，亦對應了該專輯「潛盾隧道新技術之應用」的主題。
而本期特以「大地工程施工機具」主題出發，收錄九篇相關論文：
第一篇為中興工程顧問股份有限公司林坤霖計畫經理等人所提供之「大地工程施工機具之回顧與展望」。文中介紹台灣地區常用之大地工程中大地探查、基礎工程、邊坡工程、深開挖工程、地盤改良工程、推管工程、潛盾工程、山岳隧道工程、土石壩工程等九大專業領域之施工機具發展歷程。在1970年代初期，台灣地區的十大建設如火如荼展開，雖遭遇許多大地工程設計與施工的問題，卻也刺激了大地工程的施工技術大幅進步，其新材料、新技術及新工法的創新研發，亦帶動施工機具能力的躍進。展望未來，除施工機具之功能朝向更大、更深、更安全及更易管控品質的方向，也需因應空間緊縮與環保需求，更加自動化及智慧化，亦能減少碳排放，甚至期待生物科技在大地工程應用能有更大的突破。
第二篇係磐工工程顧問股份有限公司郭晉榮總經理等人提供之「台灣連續壁工程施工機具介紹」。在台灣的北高都會區地小人稠，而其地層又大多以沖積層為主，連續壁已成為大部分地下深開挖工程的主要擋土措施。連續壁的槽溝開挖機具(掘削機)主要可分為抓掘式與旋轉式。在抓掘式掘削機之中適合一般黏土與砂土地層掘削的，有吊索控制抓斗開合的機械式蛤型抓斗，如ICOS、M或ML型抓斗；亦有具油壓千斤頂控制抓斗與傾度修正導版的油壓式抓斗，如MHL型抓斗；另外為克服較深或較堅硬的地層， 則有日本真砂MEH型抓斗與台灣本土之凌基LK型抓斗，作者並指出遭遇岩盤等堅硬地層時配合鑽孔機施工的解決方案。另外，國內亦有少數工程使用旋轉式掘削機(cutter)進行較深槽溝掘削，可在不需引孔下克服軟岩地層。作者們費心整理並比較各種掘削機具在不同地層中的適用性，實為連續壁工程機具選用的重要參考。
第三篇由大陸工程股份有限公司劉甡副總經理等人所撰之「山岳及潛盾隧道工程施工機具」。文中先針對山岳隧道施工所使用的各種類機具介紹，包括各式開挖機具、鑽孔機具噴漿機具、出碴機具等，更費心地整理各類機具之使用時機與選用考量要點。再者，常見之土質隧道潛盾機有土壓平衡式與泥水式兩種類型，作者亦針對其使用時機與限制進行比較；緊接著更針對潛盾隧道施工機具使用案例作深入探討，例如在印度班加羅爾市捷運地下段東西向UG-2標遭遇的堅硬及複合地盤、台灣桃園機場捷運延伸至中壢市區段遭遇的卵礫石複合土層、台北捷運信義線遭遇的軟弱沖積土層，帶領我們更深入瞭解當年機具選用的背景與考量。
第四篇由漢唐集成股份有限公司張宗盛專案經理所著作之「推管施工設備淺談」。推管工法構築地下大小口徑隧道已逾40年，此類施工方式因其整體開挖面機小及施作過程安全而被廣泛運用於各類交通、輸配電或給排水設施。文中針對各類類推管機具，包括二階施工之先導管式、螺旋鑽掘機式 (ABM)、隧道鑽掘機式 (TBM)等推管機具做了一個非常有系統的整理與介紹，亦非常難得地對各類機具提出其限制與缺點，彌足珍貴。
第五篇是臺灣科技大學營建系鄭世豪博士等人提供之「高壓噴射灌漿泵浦和品質管理之發展」。文章中第一部分係針對目前國內、日本、美國、歐盟等地區高壓噴射灌漿施工規範之沿革加以說明，亦對品質管理與控制的規定進行比較。第二部分則介紹高壓噴射灌漿泵浦的發展，並介紹近年開發的搭載諧波裝置之高效率高壓泵浦。該產品之效益不僅為諧波裝置之改善以減少電力浪費，而封裝於單一貨櫃更能增加搬運組裝與維修保養之便利性。第三部分係探討施工品質管理措施，包括前導試驗、施工操作參數紀錄、鑽孔垂直精度檢查、成型樁徑確認等方面，都有極詳細說明。鑒於工程環境與地層的不確定，在國內目前對於品質管理和控制過於強調專業承商責任確有問題，作者們期盼能夠加強利用施工過程中的科學檢驗數據為品質管理帶來新的啟發與提昇。
第六篇是中興工程顧問股份有限公司馮文明先生等撰述之「台灣堆填壩施工機具回顧與展望」。文中先針對日本時期之前、日本時期、台灣光復之後等幾個重要時期，分別介紹台灣在堆填壩施作的案例。尤其在二次戰後，土壤力學興起、施工機械朝大型化發展，因而成就了現代化堆填壩設計施工模式。接著，作者介紹大壩基礎處理、壩體輾壓、借土區開挖及材料裝載運輸等工項之施工機具。傳承過去展望未來，施工機具的發展，除追求施工效率與品質的進一步提升之外，還需往節能減碳方面努力，以更加友善環境。
第七篇是聯興工程顧問有限公司孫思優董事長等人所著之「溫泉深井施工機具」。文中先敘述鑿井工程起源與工法技術發展，從人工淺鑽時期、頓鑽式深鑽時期、旋鑽式深鑽時期，到近年的超深鑽時期，可窺見人類在鑿井工程的發展軌跡。接著，作者介紹主要鑽井工程之頓鑽與旋鑽設備之基本操作系統與鑿井施工流程。之後，作者亦詳述了井體規劃與設計中需考量的因素，如地質之地熱與導水儲水、井體規格設計與井體維護等。由於國內溫泉觀光業蓬勃發展，為求穩定取得、溫度提升、量體加大及井體及時完工之深井取水需求大增，溫泉鑿井機具亦朝大型化，井內監測設備與安全防護裝置等更加複雜，亦遭遇特殊地質條件而有瓦斯噴井、高壓水層、坍孔、斷管打撈等施工風險與因應策略，因此作者指出此類工程不宜採完全按圖施工的作法，而有必要給予施工者更多工期與規格的適當彈性。
第八篇為亞新工程顧問股份有限公司曾孝欽先生提供之「地錨揚起試驗之研討與改良」。地錨工法應用於邊坡穩定、開挖擋土與隧道開挖等，其中應用於邊坡穩定者常為永久性地錨，為了解其工作狀態進行揚起試驗可得其既存荷重並反應當下預力損失。文中先描述目前揚起試驗流程，再而提出改良型試驗設備並說明改良試驗之機制。另外，亦透過改良型揚起試驗之實際試驗結果，驗證其可適用不同形式之地錨，並能夠藉卸載階段曲線判釋既存荷重。
第九篇是環島工程有限公司黃宗宸博士所撰之「海上地質鑽探機具」。作者先介紹各種工作載台，如早期淺水區之搭架、港內風浪較小處之浮台，到外海水深較淺海域之油壓固定式工作平台，以及外海水深較深海域之探勘船。匹配不同的載台有不同的鑽機設備，文中亦針對海上鑽探之油壓全鋼索式鑽機及取樣設備、十字片剪、圓錐貫入、孔內變形等試驗設備，亦對船載式自動鑽機與周邊設備作系統性深入介紹。另外，作者亦針對海上鑽探之工作規劃、預算編列、人員配置、可能發生之意外傷害及必須注意之風險扼要說明。
本期另有數篇專欄，包括同豐營造工程股份有限公司林冠宏總經理等人提供「履帶式起重機在基礎工程之應用」之技術資訊。其敘述了起重機在各時代的重要發展歷史，以及起重機的機械原理與分類。其中移動式起重機類別之履帶式起重機，就成為基礎工程施工的重要機具。近年來，開始有業者改良起重機原有的引擎油壓動力源，改變內部配管並增加控制閥，使吊車與抓斗的動力來源合一。配合主要施工設備並與其整合，實是目前施工用起重機一項重要的發展方向。
黎明工程顧問股份有限公司顏呈仰先生等人彙集「曾文水庫防淤隧道工程」之地工照片說明專欄。2009年莫拉克造成曾文水庫嚴重淤積，為使水庫在遭逢颱洪事件時具足夠的底層洩放水口排放渾水而設一位於水庫底層的防淤隧道。本專欄蒐集十二張由經濟部水利署南區水資源局提供的施工中珍貴照片並輔以詳細說明，讓讀者得以一窺當年施工過程之堂奧。
鍾毓東先生亦整理了專訪欣揚探勘工程有限公司劉明德董事長與鑽探界極資深領班謝飛良先生的「鑽探國寶雙人組」薪傳專欄。這兩人都是「機械控」，「總能發揮巧思，改裝鑽機、設計器材，讓鑽探工作更順手、穩妥」，亦呼應了本期的主題。專訪中劉董暢談過往經歷、台灣鑽探業發展沿革、今昔對比與鑽探技術的演進，加上作者精彩描述與更有邏輯思維的整理，將有價值的工程技術與人生經驗紀錄，留供後輩學習。
李國誠博士提供「2016海峽兩岸交流研討會會後參訪～黃山」之與會報導專欄。今年三月底，地工技術研究發展基金會安排四天的行程走訪黃山。本文作者先談關於黃山的歷史、峰林地貌、地質結構與冰川遺跡，帶大家神遊黃山，令人深深體會徐霞客的「五嶽歸來不看山、黃山歸來不看岳」心境。之後，將四天行程作一紀要，包括第一天湯口至黃山北海風景區、第二天的西海景區與光明頂及白雲景區、第三天的玉屏景區及宏村、第四天的齊雲山景區及屯溪老街。殘雪、奇松、飛來石、步仙橋、百步雲梯等等，豐富生動的文字搭配絕佳攝影，美景歷歷在目，令人嚮往。
特邀大地工程界德高望重的前輩，也是大家公認的老大哥—磐碩工程股份有限公司林永光董事長，為本期贈言。林董事長舉深開挖擋土壁施作不能盡信採用連續壁是最佳選擇的例子，闡述了「選擇適當的工法比選擇適當的機具更重要」。而他所率領「小而美」且「充分合作」的大地工程團隊，亦屢屢為基礎工程創造新的價值。致力提攜後進的他，也不忘勉勵年輕人面對新興市場的需求要能勇敢走出去，用專業去拓展市場。最後，他以「面對問題、提出想法、作出決定」期許大家成為會算、會說也會做的大地工程師。
本期期刊能順利完成，編者要特別感謝本期所有作者於百忙之中撰文，以提供寶貴經驗的傳承，也透過各位的分享促進大地工程技術不斷精進與提升。另外，編者特別感恩本期編輯顧問富國技術工程何樹根總工程師，還有中興顧問黃崇仁協理，以及總編輯董家鈞教授，在本期的架構規劃、題目方向選擇，乃至文章邀稿與時程掌控上諸多之指導與協助。還有各篇審稿人之寶貴建議、地工技術基金會編輯小組之專業美編校稿與精準流程掌握，小弟由衷感激。

作者

林永光

摘要

非常感謝地工技術研究發展基金會邀請本人於本期地工技術雜誌贈言，個人一直自認是地工界的小小兵，實在不敢當為地工技術贈言，但是受到地工技術主編董家鈞教授的盛情邀約，又說我年紀到了，是該輪到我寫贈言的時候了，只好班門弄斧，搬出個人工程生涯的一些感觸與經驗，與大家分享。
自民國六十七年因緣際會進入亞新工程顧問公司就職，開始接觸大地工程，迄今已三十八年。在亞新服務了十一年後，深感對深開挖工程實務經驗缺乏太多，會算會說，可是不會做，於是又在因緣際會下與李光雄先生、簡茂洲先生，一同創立了三力顧問與磐固工程，希望理論與實務能相輔相成，從我的導師李光雄先生身上我學到了書本理論外的許多工程實務經驗，開啟了我近四十年基礎工程的奇幻之旅。
「選擇適當的工法比選擇適當的機具更為重要」，許多人認為連續壁是深開挖擋土的最佳選擇，但也請記住「連續壁不是萬能的」這句話。在許多地質環境下，善用土壤的強度與特質，巧妙掌握控制工程重要風險因子，不用連續壁也可以進行漂亮的深開挖工程。磐碩在埔里兩塊深開挖工地，充分利用卵礫石的自立性與土壤拱效應，並嚴密控管地下水位與排水，成功地利用土釘掛網與束置微型樁，完成了超過14m 以上深度的深開挖，不但節省了經費，也節省了工期，成為卵礫石層深開挖價值工程的經典案例。
台灣的機具當然沒有日本或德國的機具堅利，但是台灣地工的工程師及技術工決不輸人，甚有過之，我一直深信「三個臭皮匠勝過一個諸葛亮」，當地工施工碰到問題，工程師，資深領班及操作手一起討論如何解決問題，遠比找外國顧問有效。我遭遇到的許多困難工地，都是靠他們克服，也驗證了「軟體比硬體重要」這句名言。
「因地制宜」是在規劃選擇施工機具時一個重要的考量，適當的機具除了必須知道它的長處及限制外，對地層的工程性質，包括軟硬層度(岩層的單壓強度及塊石的尺寸)，以及須克服的風險因子，例如地下水狀況(尤其是受壓水)均應了解，方能作出最洽當的選擇，此外機具的老舊會影響其工率，也應併入考慮，如國內無最適當的機具，建議選擇較為適當的機具並配合輔助工法，甚至建議變更設計以符合國內現有機具，千萬不要設計出國內沒有的機具設備，靈活地搭配機具與工法，採用正確的觀念分析設計，才能做到真正的價值工程。
「小而美」與「充分合作」是我認為團隊成功的兩個重要因素，很多人都問我如何將磐碩團隊形塑成一個專業又快樂的團隊，小而美就是團隊不必很多人或很龐大，但是每個團隊組成份子專業養成卻是必須嚴格要求，在磐碩，我們的工程師都有碩士學位，但是每個人都下過工地，從鑽探到連續壁施工包括鑽掘、鋼筋籠組立等細節都必須能掌握。在磐碩的團隊裡，工程師、工地經理、領班、操作手都是好朋友，我們會一起釣魚，烤肉，甚至工班會滷豬腳、辦桌大家一起同樂，像個大家庭，工作時，每個人也盡力扮演好自己，對自己的工作負責。我們的施工品質是建立在團隊的互信與合作，也是對專業的責任感與忠誠。
地工技術對我來說是一項藝術，大地工程師面對的工地或是問題挑戰永遠不會相同，身為大地工程師，要能持續地追求新知，補充專業知識，在磐碩，我們對於新的施工技術、新的設計分析方法、都透過像地工技術或基礎工等專業雜誌持續掌握了解，也不斷的透過專業書籍與國內外規範來增長自己的智識，磐碩大概是擁有最多各類地工技術藏書的私人公司之一，也常常有老師教授來跟我們借書。更重要的是，當我們發覺某件技術或某個施工法可能適用於台灣時，我們會跟學校老師們合作，進行裡論的分析驗證或是現地成果的觀察的建教合作，教學相長，實踐理論與實務的充分結合。
我可以看見地工界的一些隱憂，學生的專業養成越來越不足，學校研究的課題與實務工程的落差越來越大，這或許是國內工程量的逐漸減少，但也是造成台灣的工程師走向國際化的障礙。我年輕的時候完全是憑著初生之犢不畏虎的衝勁，在歐先生的帶領下到東南亞各國闖蕩，如今我們累積了這麼多年的實務與研究經驗，到東南亞各國用我們的專業優勢去拓展市場並不是難事，挑戰的是大家如何合作，組成團隊或建構合作平台，甚至學術與工程相輔相成，結合成這個新興市場需求的專業團隊。「勇敢地走出去！」，是我對現在年輕工程師的期許與鼓勵。
最後以我在印尼工作時，從加拿大顧問告訴我的一句話跟各位年輕工程師互相勉勵「當一個工程師必須要能對遇到的問題提出解釋，並進一步提出解決問題的方法，最後作出決定，不管提出的是否為最佳方案。如果無法做到，那本質上，你只是技術員而不是工程師」，期許大家能成為會算，會說也會做的大地工程師。

英文篇名

Review and Outlook of Geotechnical Construction Equipment

作者

林坤霖、江政恩、馮文明、黃崇仁、呂斌豪

關鍵字

大地工程、探查技術、邊坡、基樁、地錨、深開挖、地盤改良、推管、潛盾、山岳隧道、土石壩、施工機具

摘要

大地工程施工機具發展自民國60年十大建設開始萌芽，後歷經六年國建、高速鐵路建設、高雄捷運建設及臺北捷運後續路網建設等時期，大部分大地專業施工機具已相當成熟，本篇文章主要分五節介紹九個大地工程專業之施工機具發展概況，並提出未來發展之初步想法。

英文摘要

Great development of geotechnical construction machinery was started in 1971, as part of the Ten Major Construction Projects, in Taiwan. The significant development machinery occurred through many construction plans such as the Six-year National Development Plan, HSR plan, KMRT plan, and the post-stage of the TMRT plan. This study collects and introduces five sections and nine distinct professional regions of geotechnical engineering.

英文篇名

Introduction to Machineries for Diaphragm Wall Construction Adapted in Taiwan’s Practices

作者

郭晉榮、洪菁隆、林永光、施紹琪、李維峰、周揚國、簡志榮

關鍵字

開挖、連續壁、連續壁施工機具

摘要

台灣地小人稠，因民眾對都市就業及生活機能考量，造成大量人口集中於都會區，使得都會區之地下開挖工程之開挖擋土措施施工之可靠度以及安全性相形重要，加上台灣都會區地層大多以沖積層為主，且地下水位高，於進行深開挖時不乏發生工地坍塌災損或漏水湧砂情形，目前在台灣採用連續壁工法作為深開挖擋土措施已是家常便飯，這也讓台灣連續壁施作數量及經驗成為全世界最多的國家之一。
連續壁工程牽涉施工機具能力甚多，必須對機具設備能力有所了解，以免不能達到施工要求。全世界工程中，連續壁挖掘設備甚多，由於各種施工機具均有其規格與能力限制，並非適用於所有地層狀況、施工環境及條件，因此施工前應就地質、環境及設計條件等選擇合適之施工機具。本文介紹目前台灣連續壁施作之機具特性及適用之地層，希望能提供各位工程先進在選擇連續壁施工機具時之參考。

英文摘要

Diaphragm wall has become the most popular deep excavation construction methods in Taiwan. Due to over-populated metropolitan area and commonly encountered alluvium geo-strata, reliability and safety of retaining structures have become the major concerns of deep excavation in limited space in urban area. To deal with high ground water table and to avoid leakage or even collapse failure of retaining structure, diaphragm wall has been widely adapted in Taiwan and, thus, engineers have constructed most in quantity and accumulated most practice experiences in the world.
There are many types and models of construction machineries for diaphragm wall construction. Each of the equipment has its own specialties and limitations. It is hardly to find a machinery that could concur to all geological condition and environment requirements. Therefore, it is important to carefully evaluate all designing, geological, and environmental factors before selecting the adequate construction machineries. In this paper, general introduction present diaphragm wall construction equipment adapted in Taiwan will first be present. Suggested process of evaluating suitable machineries will then be presented to provide engineers as construction references.

英文篇名

Construction Equipment for NATM Tunnel and Shield Tunnel

作者

劉甡、陳楷仁、郭武峰、林福春、溫年通

關鍵字

山岳隧道、潛盾隧道、鑽孔機、噴漿機、全斷面隧道鑽掘機

摘要

隧道工程在施工上相較於其它土木工程，須面對地質變化與不確定性，為確保安全及時效性，又須連續性施工以即時克服大地應力與變形之產生，故具較高之技術性與風險性。欲提高隧道工程施工進度，除考慮地質與地理條件限制之外，施工廠商必須選擇適合之工法與機具配套設備，以符合經濟效益，再輔以良好的施工管理才能完成。不同地層條件之適用隧道工法不同，須就開挖、支撐、出土運碴等各施工階段之機具評估其適用性，以及檢討於循環工序中之效能。
本文簡介NATM隧道工法中各循環工序常用機具設備之選用依據，以及介紹潛盾機於堅硬複合、卵礫石複合地盤，與沖積土層案例中之選用與相關評估經驗，可供後續類似工程參考。

英文摘要

Unlike other construction activities, tunneling deals with uncertainties in ground conditions. Thus, to ensure the construction safety and efficiency of a tunneling project, high level construction skills are required to counter the ever changing tectonic stress and deforming ground. Amid all the geological and geographic constraints, the tunneling contractor must select an appropriate tunneling technique together with appropriate equipment and field management to expedite tunnel excavation. Different stratums require different techniques and equipment for a standard tunneling cycle.This involves excavation/shoring/mucking. Obviously, the equipment must be suitable to tunnel efficiently.
This paper provides a brief description on the selection of NATM equipment and the performance of shield tunneling machines in hard/mix ground, gravelly ground, and alluvial soil. These experiences are useful references for selecting appropriate tunneling machines for similar projects.

英文篇名

Introduction of Pipejacking Equipment

作者

張宗盛

關鍵字

小口徑隧道、推管設備、先導管、螺鑽鑽掘機、隧道鑽掘機

摘要

台灣地區以推管工法構築地下大小口徑隧道已逾40年以上。該類施工方式因其整體開挖面積小及構築過程安全等特點，被廣泛運用於各類交通設施(管幕隧道)、輸配電及給排水等網路型的公共建設，尤以都會區為最。推管工法其主體與相關配合之施工程序與品管方法雖已有成熟建立，然多數從業工程師對推管機具仍只停留於粗淺認識，本文將就推管機具及其選用考量做一系統性簡介。

英文摘要

For more than 40 years, pipelines with various diameters have been constructed by pipejacking in Taiwan. Due to its safety and avoidance of disturbance, pipejacking is broadly applied in different kinds of tunnels for transportation and utilities, especially in metropolitan areas. The construction methods and quality control of pipejacking have been well established; however, most field engineers have only rough and superficial understanding of pipejacking equipment. This essay gives a systematic introduction to pipejacking equipment.

英文篇名

Development of High Pressure Pump and Advanced Quality Control for Jet Grouting Method

作者

鄭世豪、廖洪鈞、王錦伍、植野進一、實戶賢一、邱志榮、陳聰海

關鍵字

高壓噴射灌漿、高壓泵浦、品質保證/管理、補充灌漿

摘要

施工擁擠是都會區大地工程建設一直以來面臨的挑戰，經常被用來保護鄰近結構物的高壓噴射灌漿也將採取「大樁徑」和「大施工深度」的設計進行施工，已經不足以利用過去之經驗操作參數和安全係數來控制施工的不確定性，如何藉由性能穩定之施工設備和有效之品質管理技術來降低施工風險，將為受重視的課題。因此，本文除彙整及比較國內、日本、美國和歐盟等國高壓噴射灌漿之施工規範差異外，亦就高壓噴射灌漿泵浦性能和施工品質保證/管理提昇的方法有一系列說明，期許高壓噴射灌漿之品質管理作業，在施工期間即能獲得有效的控制，降低施工後補充灌漿作業的發生機會。

英文摘要

Construction in a congested urban area is always a challenge for geotechnical engineering practice. To minimize or to prevent geotechnical construction induced damage to adjacent structures, the jet grouting method has frequently been used to strengthen the ground. However, increasing the water tightness of the ground is a challenge due to “larger design diameter” and “larger construction depth.” It is not sufficient anymore to manipulate uncertainty by just looking at grouting parameters and safety factors from past experiences. Improving risk management by utilizing effective grouting equipment and a quality control technique is an important task. Therefore, this study begins by collecting, comparing and contrasting jet grouting specifications from Taiwan, Japan, America and Europe. In view of a whole series of high pressure pump developments and advanced QA/QC procedures for assuring jet grouted quality, we expect better quality control when using the jet grouting method to decrease chances of supplementary grouting after construction.

英文篇名

Review and Prospects of Taiwan Construction Equipments in Embankment Dam

作者

馮文明、黃崇仁

關鍵字

堆填壩、土壩、土石壩、現代化堆填壩、施工機具、滾壓機

摘要

台灣最早興建之堆填壩可溯至有正式歷史記載之虎頭埤土壩改築(1841年)，當時以人力與獸力完成施工。到日本時期，蒸汽動力機具，如：蒸汽機車、動力剷及滾壓機等加入施工行列，但同時仍採用相當數量之人力與獸力。台灣光復後，堆填壩施工與世界接軌，大量採用現代化重型施工機具，完成許多現代堆填壩之建設。
為提升施工效率與品質， 這些年來已有研究在振動鋼輪滾壓機加設夯實計(compaction meter)，並搭配衛星定位系統，以全面掌握填築區各點位之夯實程度，並已逐漸應用中。此外，施工碳排放問題為近年來重視課題，為減少碳排放，施工機具應精進其性能與效率。未來台灣興建堆填壩，應考量這些相關先進設備的引入與應用，促使工程之經濟性與品質更為提高，同時更為友善環境。

英文摘要

The earliest embankment dam in Taiwan can be traced back to the Hu-Tou-Pi earth dam, which was completed by labour and animal power in 1841. From 1896 to 1945, steam-powered equipment such as steam locomotives, power shovels and rolling machines were used during embankment dam construction. Since 1945, modern machine techniques have been applied to embankment dam construction, and many kinds of modern construction equipment have been adopted.
In order to enhance the efficiency and quality of embankment dam construction, a compaction-meter was developed with a satellite positioning system in the 1980's. This kind of meter has been installed to the steel drums of vibration rollers to check the compaction degree of embankments, and has been gradually applied in embankment construction. In addition, the issues of carbon emission reduction have been emphasized during construction. Construction equipments should also provide sophisticated performance and efficiency. In the future, the application of these advanced equipment and issues of carbon emission reduction should be considered in Taiwan to promote the economy and improve the quality of dam construction, while also protecting the environment.

英文篇名

Deep Well Construction Equipment for Hot Spring

作者

孫思優、黃柏鈞

關鍵字

溫泉井、機具、地質、施工

摘要

近年來溫泉觀光業蓬勃發展，親赴溫泉區內泡湯的方式，已無法滿足消費者多樣化的需求，進而追求傳統溫泉區外的溫泉水。故能以穩定取得、溫度提升、量體加大及井體及時完工之深井取水需求隨之大增，為達成此目標，溫泉鑿井機具亦隨之大型化，所需之井內監測設備與安全防護裝置等更為複雜，深、淺井的市場區隔亦漸趨明顯。
本文藉由收集國內各知名鑿井商鑿井時各階段的施工機具，介紹其主要差異及各類地質條件的適用性，並就運用於深井開鑿所可能面臨之風險，提出對應設計的考量，並藉此專文提供溫泉業者委託鑿井施工時應納入預算編製的因素。

英文摘要

In recent years, the hot spring tourism industry has been developing rapidly. Hot springs bathing areas have been unable to meet the diverse needs of consumers. Thus, many consumers have started to look for a hot spring areas outside the traditional regions. In order to obtain a stable supply of hot spring water, raise the temperature, increase the amount of body and complete cross wall wells in a timely manner, spa drilling machines have also been developed. Furthermore, well monitoring equipment and safety devices have become more complicated. The markets of deep and shallow cross wall segments are also emerging.
This article introduces the major differences and applicability of various geological conditions by examining machines used in various stages by well-known domestic construction machinery suppliers. We also propose corresponding design considerations for dealing with risks encountered when applying these machines to deep well excavation. Last, we discuss factors spa industries should consider when creating budgets for drilling and construction.

英文篇名

Investigation and Improvement of Anchor Lift-off Test

作者

曾孝欽、劉諺憶、游中榮、廖洪鈞

關鍵字

地錨、揚起試驗、既存荷重

摘要

地錨工法引進國內已40餘年，應用於基礎及隧道開挖以及邊坡之穩定；前兩者多為臨時性用途，惟後者常為長久性結構。屬於長久性結構之地錨大多經歷地盤及地下水於自然環境變遷下之變化，在反覆加/卸載或潛變(creep)及疲勞(fatigue)作用下，功能極可能隨時間而衰減。民國99年4月於國道3號3.1K處發生嚴重之邊坡坍塌事件，突顯了邊坡地錨功能檢測與邊坡穩定評估之重要性。為了解邊坡地錨之狀況，業界多利用揚起試驗求取既存荷重(Tr)或預力損失百分比，作為邊坡穩定分析及補強措施之依據。本文介紹改良型設備，改善試驗前期儀器對量測值之影響，使試驗結果良好且變曲點明顯，有助於既存荷重之判釋。此外，揚起試驗增加荷重卸載步驟，降低既存荷重判釋之不確定因素，並建議進行第二次揚起試驗，使Tr值、斜率及內摩擦力皆更為穩定。揚起試驗透過前述之操作與建議，可降低人為因素影響及增加既存荷重判釋之一致性與準確性，期能提供未來地錨揚起試驗規範之參考。

英文摘要

Ground anchors have been used in Taiwan for more than 40 years. While some anchors are used for temporary purposes on foundations and tunnel excavations, the majority of anchors are used as permanent anchors for slope stability. Due to the changing groundwater conditions and the deterioration of geo-material, ground anchors used to maintain the stability of slopes tend to deteriorate with time. In particular, the catastrophic landslide event which occurred at the 3.1K marker of Freeway No.3 in April 2010 proved to the public that the consequences of poorly maintained slope facilities can be fatal. Since that landslide event, almost all the man-made slopes along the freeways and highways in Taiwan have been inspected and slope stability has been re-evaluated. Among the methods used to evaluate the status quo of anchored slopes, the lift-off test is frequently adopted to find out the residual anchor loads (Tr) of anchors. These results facilitate subsequent stability evaluation. This paper introduces a modified lift-off test procedure that can reduce the data reading error that occurs in the early stage of testing. By applying an extra loading-unloading cycle in the test procedure, the proposed procedure can help to provide a distinct inflection point on the load-deformation curves for better identifying the residual anchor load. It is expected that the proposed lift-off test procedure can provide a more reliable way to obtain the residual loads of service ground anchors in the field.

作者

林冠宏、嚴文志

摘要

起重機(crane)，指用吊鉤或其他取物裝置吊掛重物，在空間進行升降與運移等循環性作業的機械。起重機有很多分類，「吊車」、「塔吊」、「天車」、「行車」等俗稱指的就是起重機中的一類或幾類。
起重機發明後一直是各種建設不可或缺的機具設備之一，在大地工程中履帶起重機更是重要的機具設備，從基樁、連續壁的基礎工程到主體工程都需要履帶起重機，本文分為一、前言敘明起重機及以台灣連續壁工程所使用履帶起重機為主要研究，第二部分續明起重機的歷史從公元前6世紀末的古希臘及中國古代都有起重機的運用原理，第三部份敘明起重機機械原理與分類，依起重機用途分類，第四部份敘明台灣連續壁工程使用之起重機演進以台灣連續壁工程使用的履帶起重機經ICOS、ML、MHL等工法敘明了履帶起重機的演進，第五部份敘明台灣基礎工程全套管工法使用之履帶式起重機演進，最後提出結語。

作者

顏呈仰、朱晃葵

摘要

地工技術雜誌創刊三十週年特刊以「地工開物」為紀念特刊書名，書中以照片為主並依地工開物四字分為四大類，本專欄照片分類沿用之。洪如江教授對地工開物之補充說明如下：
A 地(Geo-ground) :大地(地形，地質，地表及地下水文，岩石，土壤；從宏觀、巨觀、至微觀)
B 工(Technologies) :大地工程相關「科技」(材料，能源、動力、機械，資訊，生物，等等科技)
C 開(Operations) :大地工程相關「作業」，(廣義：調查、規劃、設計、施工、使用 、維修、監測、災害防治；狹義：施工)
D 物(Structures) :大地工程相關 「構造物」(基礎，隧道，堤，壩，砌石構造物，坡地，擋土工，垃圾掩埋場，等等)

作者

鍾毓東

摘要

「老劉」是地工同業對欣揚探勘工程有限公司劉明德老闆的暱稱。老劉在民國56 年退伍後即跟隨兄長加入中美公司，開啟了他的鑽探人生；其後歷經萬泰、天工、全力等公司，從技術工、領班、到總領班，都是做工務和技術。離開與朋友合股的全力後，有一段半失業的鑽探遊民人生，那是他人生最黯淡、失意的時候。後來因有多位貴人相助，老劉得以奮起，先後在民國73 年成立「全利土壤顧問公司」，民國76 年成立「欣揚」公司，成為地工界鑽探的金字招牌。
「老謝」(謝飛良先生)是鑽探界極資深領班，鑽探技術廣受業界肯定推崇；「最難的，請老謝出馬就可以搞定」，是大家共同的想法。老謝學校學的是獸醫，退伍後先在製材所(木材廠)工作，民國76 年才轉行進入「亞理公司」做鑽探，亞理不久就歇業，老謝被轉介進「欣揚」，跟著「朱振松」當助手、學鑽探。老劉注意到老謝的聰明、勤懇，很快就給老謝獨當一面的機會，讓他在蘭嶼核廢料計畫當領班，獨立作業。老謝自此不斷顯露他在鑽探的天份，成為欣揚的王牌。

作者

李國誠

摘要

地工技術基金會成立32 年來，定期舉辦工程地質研討會，一直深受工程界的肯定與愛護，足跡遍及草嶺、東台灣、澎湖、中橫梨山、恆春半島、長江三峽、TBM 隧道、大屯山地區、金門、廬山、奧萬大、綠島、溪頭、澎湖、花東、馬祖、龜山島及東北角、小琉球及南台灣、武夷山、蘭嶼、張家界、基隆嶼、蘇花公路、九寨溝、大甲溪與青山電廠、阿里山地質、青藏高原、湖山水庫、日本東北311 地震復原及重建……等地，2016 年3 月24 日至27日由學術委員會安排走訪黃山(中國十大風景名勝中唯一的山嶽風景區)及週邊區域。
黃山山頂一般在10 月下旬至次年4 月下旬常會出現冰凍，冰凍的平均天數為100 天左右；在11 月中旬至次年3 月中旬還會出現嚴寒天氣，全年約有20 天。黃山也是安徽省降雨量最多的地區之一，全年降雨日數約為182天，年平均降雨量為2395 毫米，最長連續降雨天數為40 天，雨量較少是冬季，最多的是春夏兩季，5 月份常有暴雨，6~9 月份，其降雨量約為全年的48%。本次行程安排在3 月底，原本擔心山上氣候不佳而影響行程，但團員們很有福氣都遇上很棒的天氣、晴空萬里，天氣好到連雲海都捨不得出來露臉。
此次，除了欣賞黃山之美外，亦造訪鄰近的一個古老村落—宏村及道教四大名山之一~齊雲山，也將於本文中逐一介紹。

英文篇名

Equipment of Offshore Geological Drilling

作者

黃宗宸

關鍵字

海上鑽探、油壓固定式平台、探勘船、鑽機

摘要

於海上進行地質鑽探調查時，基於現場調查工作於安全、品質、時程與經濟上之考量，依調查位置水深與地質條件之不同，採用之載台與機具設備亦不同。通常於水深較淺之海域，採用油壓固定式平台作為工作載台，並以平台本身之自重為鑽探之反力，透過油壓式鑽機來進行鑽探取樣，因此在施工流程、取樣方法以及使用之鑽機設備，與陸上鑽探較為相似；於水深較深之海域，則以探勘船作為工作載台，並以船載式鑽機進行鑽探取樣。
本文之目的，旨在介紹海事工程(離岸風力發電、港灣工程)地質鑽探調查所採用之機具設備，以提供海事工程從業人員對於海上地質調查方法及鑽探機具之選用，有初步概念，並可作為海事工程工址調查規劃之參考。

英文摘要

Based on safety, quality, scheduling and economic considerations, different types of drilling machines and equipment are used depending on water depth and geological conditions of investigation location.
In general, Jack-up Platforms are used for shallow water sites, using platform weight as the reaction force, to execute drilling and carrying sampling work through hydraulic drilling rigs. The sampling methods and drilling equipment used in this kind of process are similar to those of onshore projects. Exploration vessels are used in deep water sites, using marine drill rigs to execute drilling and sampling work.
The purpose of this paper is to introduce the geological investigation equipment for offshore engineering projects (e.g. offshore wind farms and harbor engineering projects). This paper will outline preliminary concepts for practitioners to select investigation methods and drilling equipment, and serve as a reference for project planning and offshore geological investigation.