台電月刊 - 打開電力新視野

都會區潛盾洞道冰凍工法 台電打造先進安全電網

720期

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文|許瑛娟 圖|許瑛娟、張柏彥、劉朝福

在臺北市繁華的大安區、松山區,路面上車水馬龍,都會建築櫛比鱗次,陸上交通有高架的捷運文湖線,地面下有台鐵、高鐵這些便利生活所不可或缺的交錯路網,但一般人可能不知道在我們看不見的地底深處,有一群無名英雄正在建構都會區的電力網絡,他們是台電的工程人員,開闢巨型電纜洞道,在地下平均深度40公尺裡,以先進的「冰凍工法」打造長度4,634公尺的「松湖~大安線」和長度966公尺的「深美~大安線」。

臺北市是人口密集的首善之都,近年來臺北市地區用電持續成長,市中心急需設置超高壓變電所及345kV線路來穩定供電,而變電所的設置越接近用電核心,越有助於供電穩定與安全。

台電輸變電工程處北區施工處副處長陳文通表示,位於捷運忠孝復興站附近的大安變電所,是臺灣第一座地下化超高壓變電所,也是國內首例與商業旅館共構的變電所,將來地上是旅館,地下有變電設施及兩條345kV輸電線路,分別是通往內湖的「松湖~大安線」,長度4,634公尺,洞徑達4.6公尺,及連結信義路共同管線通往深坑的「深美~大安線」,長度966公尺,洞徑達5.5公尺。

線路完成後可將北部之電力引入大安超高壓變電所,來強化臺北市區輸電系統網路,以分擔深美超高壓變電所負載,更可透過與周邊的超高壓變電所連結形成環路互相支援,提供供電安全、有利電力調度,使臺北市區供電更加穩定。這項施作十年,總花費46億元的工程預計將在民國114年完工,今(111)年10月大安變電所至松湖變電所的巨型電纜洞道已經貫通,接下來會進行架設電纜及後續所有工程,竣工指日可期。

大安變電所施工難度不輸捷運

地下40公尺是多深呢?台電輸變電工程處北區施工處第六工務段經理張柏彥表示,臺北101大樓地底下開挖深度是22.95公尺,洞道深度卻比101大樓的開挖深度深入更多,因為沿途有捷運忠孝敦化站連續壁、文湖線基樁、臺鐵及高鐵連續壁、基隆河堤防基樁,為了要避開這些既有的結構物,所以不得不深入更下面的底層。瞭解這些數據和內容後,不禁令人對工程人員的專業肅然起敬。

此外,再以推進速度來看,如果纜線採架空線路,平均一天就能完成30公尺,但地下潛盾工程每天最多前進5公尺,若遇到堅硬地質,一天可能只推進2~3公尺,潛盾洞道的施工速度只有架空線路的十分之一,造價卻是架空線路的8倍;再從急曲彎度而言,「深美~大安線」從復興南路往東轉進仁愛路,再往南沿大安路推進,短短路徑即面臨3處90度大轉彎,施工難度相當大。所以從開挖深度、推進速度、急曲彎度,三大面向比較,大安變電所的施工難度不輸捷運,堪稱是鬼斧神工。

維護公共安全 多次採用「冰凍工法」

「冰凍工法」是地盤改良的一種施作工法,將軟弱地盤或含水性的地盤,施以短暫性的人為冰凍,使土壤中的水結成冰,形成「截水牆」或「耐力牆」的人為凍土,於完成主體結構物之後,再解凍復原,屬臨時性、非永久性的工法。它的優點是安全性高,和傳統的灌漿方式相比,可以將地盤固化完整,不會有灌漿的間隙,解除使用時也不會造成環境的污染。在繁忙的臺北都會區施工,因深度深且穿越甚多重要的交通運輸設施,所以潛盾洞道工程就適合採用冰凍工法來施築,例如這次的洞道開發就使用了五次之多,確保安全無虞。但因為造價高,在臺灣並不是那麼普遍。

例如在工程前期,民國106年4月29日發生在八德路三段、四段的滲水漏砂事件,當時情況危急,幸好工程人員不眠不休緊急處理復舊,後續在更換切刃齒及連絡橫坑貫通時更是果斷採用冰凍工法,不僅沒有讓意外事故擴大更提升安全層級,這是工程上危機處理的典範。

低溫作業不畏苦 致敬底層無名英雄

台電重視工安,在執行這項高難度工程時,會給予人員事前專業的職安訓練,每次工作前也會測量血壓、體溫、酒測,確保同仁身體健康無虞才會讓他們開始工作,但是進入地底現場工作時,仍有層層的挑戰要去克服。

「冰凍工法」作業進行時,地洞裡的溫度平均是在負10度,工程人員不僅要下到地底下40公尺的深度,再走一、兩公里的路程到施工現場,還要忍受結冰的凍感,呼出的氣都是白氣,剛進到冰凍區域,身體還會發出陣陣白煙。而為了施工作業方便,僅能以簡單的衣著,加個毛帽及面罩就上工,無法穿保暖的羽絨衣,開挖凍土時都會冷到邊挖邊流鼻水,所以每作業半小時便要暫離施工現場到溫暖的地方休息,以免身體不適。也由於進出不方便,人員一旦下去之後,休息、吃飯都在洞道裡,長期在如此特殊的環境下工作,相當考驗體力,若非有堅強的意志力和責任感,一般人恐很難堅持下去。

另外,在開挖過程也是關卡重重,必需先將預鑄水泥環片洗孔,洗出可以讓人員彎腰鑽進去的小孔,才能開始挖凍土。由於冷凍的土壤很硬,相當於混凝土的硬度,工程開挖的作業空間很小,寬度只有2.2公尺,工作人員只能手持小型機具將土壤一塊一塊打下來,才能慢慢往前推進,可說是電力施工難,米米皆辛苦。在我們享受供電穩定的現代生活時,也要記得向底層這群默默付出的無名英雄說聲:謝謝您,辛苦了。

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