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電力與生活

鑽機地心齊交會 開啟電網新紀元

345kV大林~高港地下電纜線路 潛盾洞道地中接合貫通典禮紀實

文、圖/輸變電工程處南區施工處王甄薇

歷經969個日子的努力,當木槌敲破酒樽的那一刻,臺灣輸電網路工程建設邁向新的里程碑。「345kV大林~高港地下電纜線路潛盾洞道工程」第二工區4號及5號潛盾機於民國106年6月3日順利貫通,完成國內第一個地中接合工法,也象徵著大林發電廠更新改建後,電力滿載的傳輸網路建設又向前跨進一大步。

工程緣起

台電因應未來經濟發展趨勢及電力供需平衡,考量大林發電廠機組老舊,屆齡退役,配合國內環保法規汰換更新,改建為高效率、低污染之現代化發電廠。發電廠機組更新後,發電能力大幅提昇,出口電源配合新設345kV地下電纜四回線引接至高港超高壓變電所,全線涵蓋高雄市小港及大寮兩個行政區,共分為兩個工區,除本工程(第二工區)外,另有鄰標(第一工區),輸電線全長12.4公里,全程皆以地下電纜洞道型式沿既有道路施設。

工程內容

工程斷面圖(上)及平面對照圖(下)。

本工程起自南工一次變電所,沿東林路、北林路,經高坪二十二路旁之高坪配電變電所(預定地),再沿新厝路穿越新厝橋後,沿鳳林二路至高港超高壓變電所。全線採用潛盾工法施設,內徑5.7公尺電纜洞道,全長約7公里。工程採用三部潛盾機,因為工作井用地不易覓得,其中4號及5號潛盾機為國內首例採「地中接合工法」施工,以土木設計與施工合併之土建統包方式辦理採購作業,統包商為日本潛盾機地中接合實績數及技術經驗最多的日商鹿島營造公司,工程於民國103年10月8日正式啟動,主要土木工程內容如下:

(1) 內徑5.7公尺潛盾洞道總長約7公里。
(2) 高坪D/S內3號及高港E/S內4號直井2座。
(3) 高港E/S內設置CS3冷卻機房1棟。
(4) E3及E4人員出入口2處。

工程特色

直井結構規劃設計

本工程3號與4號直井深度各為地下31.9公尺及42.4公尺,皆採壓入式沉箱工法施作,為防止沉箱構築與下壓過程中對基地與鄰近地盤產生擾動,採用NF(Non Friction)工法緩和沉箱周邊之摩擦力,並在沉箱體內側預埋PVC管之壁面設置噴出口,當沉箱下沉時可將潤滑材料灌入以緩和周邊摩擦力,填充周邊地盤之空隙,將周邊地盤的影響降到最小。

直井結構系統為版牆構造,壁體結構不僅須考慮永久結構承受之外力因素,亦應滿足開挖臨時擋土結構之各項施工載重及水土壓力,其抗浮機制則以直井結構壁體與封底混凝土重為主要考量。

潛盾洞道工程規劃設計

4號潛盾機內部構造。

創新地中接合採用具備中折機構之土壓平衡式潛盾機,以因應最小轉彎半徑30公尺之施工需求;潛盾破鏡作業採用FRP(Fiber Reinforced Plastics)工法,組裝完成之潛盾機直接切削掘進,可避免傳統破鏡可能引起的嚴重塌陷、湧水等高危險性災害。

為有利進行高速施工,混凝土環片最大寬度1.5公尺,急曲線段採用最小寬度30公分鋼環片,並採用國內首次環片5等分分割配置,環片以72度為間隔,平均分配於圓周,配置兩道水膨脹性水膠條及塗佈環氧樹脂,有助於縮短組裝時間,提高結構之穩定性及洞道止水性,並於環間接頭採用快速接頭,片間接頭採用楔銷機械式接合方式;預估組裝時間可從傳統6分割螺栓鎖固定式環片50分鐘1環,縮短成30分鐘1環,同時為避免傳統掘進時,因環片組裝而將潛盾千斤頂解壓,造成推進力失衡,本工程更導入掘進與環片組裝,可同時併行系統,以達到高速施工之目標。

首度引進機械式地中接合工法

本工程採用三部潛盾機,3號潛盾機由3號直井往2號直井掘進,4號及5號潛盾機分別從3號直井及4號直井相向掘進,於E3人員出入口附近地中接合,地表下之洞道深度最淺為19公尺,最深處達76公尺。

此外,當兩台潛盾機在接合地點之距離達50公尺、20公尺、10公尺時,即進行水平鑽探,使用相對位置檢測系統探知兩台潛盾機之相對位置,接著於掘進中修正潛盾機之位置,確保機械式地中接合精準無誤。

冷卻機房規劃設計

潛盾機組裝作業。

推動節能減碳計畫,CS3冷卻機房依據聲、光、熱、氣、水等環境指標設計,並搭配景觀綠美化工程,設置於高港E/S內,為地上3層、地下2層之環保建築。以環境融合的綠色思維為設計主軸,營造自然環保、永續的綠色環境,獲綠建築標章認證。

克服施工困難 開鏡儀式慶貫通

歷經969個日子的工程推進,民國106年9月27日星期三上午,「345kV大林~高港電纜線路第二工區潛盾洞道」遵循古禮舉行貫通典禮,在高雄市政府工務局蘇志勳副局長、台電籃宏偉副總經理、輸變電工程處顏德忠處長、海外投資開發公司鍾家富總經理、南區施工處李正芳處長、台灣世曦公司王炤烈總經理、中興顧問公司邱琳濱董事長及鹿島施工團隊田中部長等多位長官及貴賓的見證下,開鏡儀式(註)由籃副總經理率領眾人共同持木槌敲破酒樽,樹立起臺灣潛盾工程的新標竿。

輸變電工程處顏德忠處長及南區施工處李正芳處長率工程團隊於地中接合點合影。

籃副總經理致詞時表示,工程施工過程遇大坪頂之台地堆積層,礫石粒直徑最大達30公分以上,且穿越大社層的泥岩及砂岩層等複合式地層,施工困難度極高。然而,在主辦單位南區施工處、監造單位中興工程顧問公司及統包商日商鹿島營造臺灣分公司等施工團隊通力合作下,終克服困難,完成地中接合作業,於民國106年6月3日順利貫通,完成國內首例潛盾機地中交會工程,亦串起電網的新紀元。輸變電工程處顏處長致詞時也表示,本工程是臺灣首例地中接合工法;回想施工過程,台電承受外界諸多壓力及責難,在不容許有任何災害事故發生的前提下,工程團隊重整旗鼓,更加入工程風險管理,兼顧施工進度及工安要求,由於注重每個環節,今日終能順利貫通,期許南區施工處李處長繼續督導,完成後續電纜線延放及機電設備安裝,如期讓本線路工程加入系統,提供大高雄地區穩定充足的電力。

會後主辦單位特別安排貴賓們搭乘專車至本工程二工區,在實施危害告知後,從E3人員出入口進入離地面深27公尺的洞道,再步行40公尺抵達地中接合處,進行地中接合點巡禮。參訪的貴賓們對此浩大又精準的潛盾技術嘆為觀止,對於整個施工團隊的卓越表現更是讚譽有加!

肩負使命 朝穩定供電邁進

籃副總經理與參加貫通典禮的全體來賓合影。

本洞道工程在南區施工處同仁競競業業、團隊合作下,配合工安規定嚴格管理工進,順利圓滿完成。施工團隊未來仍將使命必達,穩健推進後續機電工程,如期達成加入系統送電的目標,讓大林發電廠豐沛的電力源源不絕送出,以因應大高雄地區日益增加之系統負載。

在日本,開鏡原本是武士社會的習俗,日本人會在新年開始時,將供奉在神桌前叫做鏡餅的白色年糕分切成塊,代表正月的結束和新的一年開始,是一種祈求延年益壽的儀式。沿襲到現在,以敲擊酒樽之儀式象徵開鏡,延續日本傳統祈福、慶賀的精神,凡是結婚、開幕、喬遷、動土、完工、產品發表、慶功、酒會等場合,都藉由這個儀式來表達最高敬賀之意。在這裡,開鏡的鏡是指酒樽的蓋子,把酒樽的蓋子敲開,大家一起把酒言歡。

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