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1、國立台灣大學土木工程學研究所民國91年（碩士）學位論文摘要自來水輸水管抽換工程之研究- 明挖與現場固化內襯工法之進度比較研 究 生生：馬龍龍堯指導教授：郭斯傑傑摘要自來水輸水水管抽換換更新主主要施工工方法多多採用傳傳統明挖挖，但受受限於各各管線空空間重疊疊阻礙影影響工程程進度，先先進國家家為改善善此問題題，發展展現場固化化內襯工法法以克服服施工難難題。本本研究整整理關於於輸水管管抽換工工程進度度影響因因素，並並探討二二工法適適用範圍圍，經生產力力分析發發現輸水水管徑在在8000mm以以上建議議採行現現場固化化內襯工工法較有有利於工工程進度度。關鍵字：輸輸水管、抽抽換工程程、現場場固化內內襯一、
2、導論當輸水管線線口徑不不足以供供應供水水區域用用水量，漏漏水機率率有增加加趨勢時時，就必必須將該該輸水管管進行抽抽換更新新工作，目目前國內內輸水管管管線更更新主要要的施工工方法多多仍採用用明挖工工法。受受限於都都市道路路面積不不足，造造成各後後期埋設設管線置置於舊有有管線上上方，造造成老舊舊自來水水管線達達到使用用年限，上上方管線線阻礙影影響輸水水管抽換換工程進進度。在一些已開開發國家家人口密密集的都都市於發發展過程程中，也也曾面臨臨上述問問題，為為降低各各種管線線間因空空間衝突突所造成成不利因因素影響響，陸續續發展出出各種免免開挖工工法現場場固化內內襯工法法發展至至今已超超過三十十年，在在國
3、外已已成功修修復各種種老舊管管線。 本本研究基基於前節節所述研研究動機機經深入入探討二二工法運運用現狀狀後，希希望努力力可以達達成下列列幾點目目的：一、 整理歸納有有關自來來水輸水水管線抽抽換工程程進度之之影響因因素二、 收集明挖工工法及現現場固化化內襯工工法案例例，探討討此二工工法之進進度比較較與適用用範圍。二、輸水管管明挖與與現場固固化內襯襯中華民國地地下管道道技術協協會所出出版之免免開挖技技術指南南（19997）1，指出出現場固固化內襯襯工法基基本原則則皆以內內襯形成成管中管管，達到到整治既既設管線線的目的的。 現現場固化化內襯工工法施工工步驟基基本上較較重要施施工項目目分為舊舊管清理理
4、、管內內攝影器器檢視、內內襯管反反轉及加加熱固化化四個作作業大項項及其他他如工作作井設置置等作業業23，本研研究將所所收集之之施工日日報加以以整理並並經實際際工地觀觀察、訪訪談驗證證後，將將其施工工步驟彙彙整如圖圖2.1。圖2.1 現場固固化內襯襯工法施施工步驟驟 本本研究整整理三、進度影影響因素素分析與與特性要要因圖因為輸水管管於地下下所處的的狀況充充滿不確確定性，輸輸水管的的埋設大大多很難難於理想想狀況下下進行，所所以影響響輸水管管抽換進進度的因因素是非非常多變變且複雜雜的，實實有加以以歸納分分析之必必要。本研究實際際走訪現現地，觀觀察自來來水管線線埋設情情形，將將觀察所所得歸納納彙整，然
5、然後請教教專家後後，彙整整成如圖圖3.11所示，基基本上本本研究概概略的將將影響自自來水輸輸水管抽抽換工程程進度的的因素分分為以下下六大項項：（一一）管線線本身，（二二）施工工環境，（三三）施工工機具，（四四）工班班，（五五）施工工方法及及（六）其其他。圖3.1自自來水輸輸水管抽抽換進度度影響因因素特性性要因圖圖 本研究究整理四、個案分分析本研究分別別著手收收集此二二工法的的實際案案例，包包括八個個明挖及及四個現現場固化化內襯實實例進行行生產力力比較分分析，八八個明挖挖實際案案例如表表4.11，實例例中輸水水管徑範範圍由6600mmm至10000mmm，施工工範圍分分布在台台北市區區、中永永和
6、、三三重，研研究中透透過基本本資料及及施工紀紀錄加以以整理並並計算各各案施工工成本及及施工進進度。表4.1輸輸水管抽抽換明挖挖個案綜綜合整理理為求對輸水水管抽換換明挖進進度進行行更深入入的探討討，襄助助本研究究實例方方面分析析，並為為明挖施施工進度度探討基基準，加加以驗證證案例中中施工進進度趨勢勢正確性性，本研研究實際際訪談並並記錄八八位長期期從事輸輸水管線線施工之之專門人人員，於於假設理理想條件件下，輸輸水管抽抽換工程程平均之之每日施施工之進進度。假假設理想想條件如如下：（一一）施工工時間為為夜間施施工(000:000006:000)，（二二）採用用標準工工班及機機具，（三三）交通通現狀為為
7、單向二二快一慢慢車道，（四四）採用用石墨延延性鑄鐵鐵管，（五五）施工工均為直直管無管管件，（六六）管線線埋設未未遭遇障障礙物及及其他因因素阻礙礙。首先將專家家訪談之之輸水管管抽換工工程明挖挖理想進進度所紀紀錄資料料加以整整理，並並分別使使用最樂樂觀進度度曲線、最最可能進進度曲線線及最悲悲觀進度度曲線等等三條曲曲線表現現施工進進度情形形，並以以最可能能進度曲曲線為施施工進度度基線（Base Line），此曲線將用以檢核明挖實際進度是否變異過大。 其其次，將將所收集集明挖案案例資料料加以整整理繪成成實例之之進度曲曲線，並並與施工工進度基基線相互互比較如如圖4.2，圖圖中所示示的二條條曲線分分別代表
8、表輸水管管抽換理理想進度度與實際際進度的的情形，這這二條曲曲線後發發現其斜斜率及曲曲率大致致相近，二二者最大大之差異異為曲線線常數，意意味實例例進度曲曲線與專專家認知知大致相相同，差差異處反反映各不不同影響響進度因因素間於於輸水管管抽換工工程進行行時相互互作用之之總合，因因為在現現實狀況況下現場場可能充充滿各項項障礙，因因此與理理想狀況況下會產產生相當當程度之之落差，並並顯示出出輸水管管抽換工工程每日日實際進進度較理理想進度度折減程程度約接接近12公尺尺。圖4.2輸輸水管明明挖施工工進度比比較由四個現場場固化內內襯案例例加以進進行生產產力分析析並整理理如圖44.2所所示，當當輸水管管管徑為為6
9、000mm時，其其每一循循環每日日平均施施工進度度為144.988公尺，當當管徑為為10000mmm，其每每一循環環每日平平均施工工進度為為14.59公公尺。圖4.3 現場場固化工工法每循循環工期期及每日日進度 最最後，將將輸水管管抽換明明挖實際際進度曲曲線與現現場固化化內襯進進度曲線線，加以以探討此此二者之之關係，其其中有關關明挖進進度曲線線方程式式為y=-0.00000433X2+0.03888X+99.70062，而而現場固固化內襯襯進度線線方程式式為y=-0.00009X+15.54，求求解得出出X=7738.56如如圖4.3中所所示，此此二者在在管徑為為7388mm時時有相同同的工程
10、程進度，因因自來水水輸水管管管徑級級距於5500mmm以上上時採用用每1000mmm為單位位，換以以管線工工程通用用表示方方式，輸輸水管抽抽換管徑徑在7000mmm或以下下者應採採用明挖挖工法，輸輸水管抽抽換管徑徑在8000mmm或以上上者，則則建議採採用現場場固化內內襯工法法將會得得到較滿滿意之進進度。圖4.3 輸水水管抽換換明挖與與現場固固化內襯襯進度比比較五、結論 本本研究進進行輸水水管抽換換工程進進度生產產力影響響因素探探討，由由實例收收集與分分析探討討明挖與與現場固固化內襯襯適用範範圍，並並加以分分析驗證證後作成成以下之之結論：1.本研究究彙整自自來水輸輸水管線線抽換工工程進度度影響
11、因因素主要要分為六六個大項項，分別別是管線線本身因因素、環環境因素素、施工工機具、工工班、施施工方式式及其他他。2.輸水管管抽換如如採傳統統明挖施施工，於於理想條條件下進進度與實實例進度度間，二二者每日日施工平平均進度度差異約約12m，是反反映各不不同影響響進度因因素間於於工程進進行時相相互作用用之總合合，因為為在現實實狀況下下現場充充滿各項項障礙，與與理想狀狀況下有有相當程程度落差差。3.經由所所收集的的八個明明挖案例例及四個個現場固固化內襯襯案例，進進行生產產力分析析後發現現輸水管管抽換工工程，輸輸水管徑徑於7000mmm或以下下者適宜宜採用明明挖工法法，輸水水管徑於於8000mm或以以上者建建議採行行現場固固化內襯襯工法較較有利於於工程進進度。參考文獻1. 免開挖技技術指南南，中中華民國國地下管管道技術術協會，台台北，(20000)2. 廖宗盛、籃籃炳樟、賴賴意君，現場固固化管（CIPP）應用於自來水壓力管之更新地下管道，第八期，第5967頁，(1999)3. Caalabbro,S.AA.,aand Norrtonn,M.R., “TTrennchllesss Trranssforrmattionn,”Civvil Enggineeeriing,Voll.700,Noo.111 ,ppp.448-551(220000)
