3.2 鐵路改建工程五項管理模式
4.4.2 次弱點 C5 及 C7 風險改善
1.進行心智圖聯想,將目的圈為中心,將危害因子列出如表 14
表 15 本質較安質改善列表
(1).鋼構覆蓋改善方案
圖 47 鋼構示意圖
鋼結構計鋼構由厚薄不同的鋼鈑,經過下例流程成為鋼柱或鋼樑等不 同之鋼構造。施作流程設如下
→鋼鈑進料→切割→開孔→銲接(cross,box)→成品→噴砂→上漆→
運送→組立→完工。其完工後之整體圖類似圖 47,應用上如圖 48 所繪。
圖 48 行車空間之鋼構覆蓋示意圖
進一步加強以配合工地的各種狀況,如果是輕作業的防護,或是防止 物品掉入行車空間,使用可捲動的防護網,附設於自走式鋼構覆蓋結構之 上,如此不僅可大幅增加防護的面積,並且可省下許多成本,然應注意其 強度及適用性,以色造成物體侵入行車空間造成短路與列車撞擊之事故,
其輕作業使用防護網,如圖 49 所示。
全包覆鋼構覆蓋
行車空間
行車空間
自走式鋼構覆蓋
可往施工地點
軌道 自走裝置 鋼結構
圖 49 附設防護網之行車空間之鋼構覆蓋示意圖 60 年,其失效率的計算可用連續機率分配中的指數分配(exponential distribution ) 來計算,如果 X 是一個指數隨機變數,與指數隨機變 數相關的機率為:
機率密度函數 P.D.F (probability density function)
∫
而其累積之機率密度函數
C.D.F(cumulative probability distribution function)
t t
為了安全取更保守值,我們取整個 7 年的失效率計算如圖 53: 0.08911,則其侵入電車線的機率如下 1-P2= 0.594*0.08911=0.052931 從 原來的 0.594 大幅的下降。經附錄 5 之 EXCRL 表格計算後 C5 至 C8 點風險 值從由 906、33、208、2 降低為 81、3、16、0.2。平均風險值由 147 元/
日降為 16 元/日如圖 55,可說風險值已低至很難發生的安全階段。
=0.05293
侵入電車 線淨空
19/32
420 萬元,為省成本以 700*300*13*24 之 H 型鋼來組立,長 20m
2.操作及程序改善方案:
因為鐵路改建工地的情況複雜,當場地因素無法以前述方法改 良時,利用表 16 的分析資料針對各產生的危害因子及產生原因,改 變其施作注意事項及程序加上創新的改善方案,可在低成本下達成 降低風險的目的,在經腦力激盪後將改良方整理如下。
表 16 A 至 H 項改善原則
危害因子 機率 產生主要原因 可使用之本質較安全改善法 A 操作疏忽 8/32 電車線空間不
明、收副吊索時 反彈
狀況清晰→使用警示提醒裝置 操作→改善收吊索程序
強化→使用阻隔設施 B 吊具斷裂 2/32 吊具劣化、過負
載
限制影響→不倒向電車線 強化→使用阻隔設施 C 非合格吊
具產生 掉落
1/32 吊具不合適 限制影響→不倒向電車線 強化→使用阻隔設施 D 機具故障 1/32 維修、檢查不確
實
限制影響→不倒向電車線 強化→使用阻隔設施 E 限高門失
效
3/32 限高門不明顯 狀況清晰→使用閃亮警示裝置 F 超負荷 1/32 吊掛人員無判
斷基準
操作程序→步測及單位重估評 強化→使用阻隔設施
G 地基不穩 1/32 軟弱地盤 強化→加設鋼板支撐面 強化→使用阻隔設施 H 物料入侵 2/32 固定不實
防護失效
限制影響→固定物強度檢查 強化→使用阻隔設施
其中各方案之程序改善方式、加設警示裝置、強化裝置及補強裝置之工 法及所需費用詳述於後,並且予以綜合計算後與前一案來比較。
(1)A 項操作疏乎的改善:對人員疏忽的案件最高佔 8 件之多,依歷次事 故調查的資料[20],得知係操作人員看不到電車線的位置,故應用本 質較安全化之狀況清晰原則,在行車空間靠工地側之電力桿上方回流 線上,裝設能耐 2500 伏特之黃色螢光電力線保護套管,並在圍籬上方 架設鋼管並加上三角警示旗,使吊車操作手可清晰的了解電車線的區 域及位置,如此就可防止操作的疏忽,如圖 56 所示。本方案已於 94 年 2 月 2 日開始於 CL308 標松山車站地下化工程試行,施行之後成果 良好,工程開始至地下化 1500 個工作日均無侵入電化區間的事故發 生,評估成效良好值得推廣,費用約 150 元/公尺。
圖 56 加裝警示棋及電力線保套管圖
A 項中收副吊索時產生反彈而導致電車線感電,使用本質較安全化之操 作程序改善,吊掛作業常有不慎反彈至電力線之情況,規定其作業完 成後開脫側必需向內,不可向電車線側,就可以避免反彈至電力線造 成觸電,如圖 57
圖 57 吊掛收線正確方向示意圖
套管
警示旗
吊掛物
電車線
吊掛物
X 錯誤 0 正確
電車線
(2)針對 B、C、D 三項使用本質較安全之限制影響來改善,原來的設計 在吊車設備斷裂時,極易侵入行車淨空,如圖 58。
圖 58 危險的吊掛作業
①進行創意設計,發現只要重心向電車線的內側,萬一有鋼索斷裂或 物品掉落等意外都不會讓物品掉入行車空間。
②以風險值最高的連續壁施作為例,鋼筋籠吊掛時規定靠行車淨空內 側傾斜吊掛,在吊掛作業的半徑內禁止人員進入如下圖以防物品掉 落,且於連續壁導溝內側開挖成傾斜面,當吊車設備斷裂,因重心 靠內側,鋼筋籠也會向內側傾倒,不會侵入行車淨空如圖 60。
圖 59 吊掛範圍內淨空圖
2255000000VV高高壓壓電電車車
圖 60 連續壁鋼筋籠吊掛示意圖
(3)針對 F 項,吊掛人員因不知掛吊物超重,應用本質較安全之操作程 序來改善,吊車常有荷負過重而產生傾倒對應表不實用(附錄八),
經事故調查原因是吊掛手不知如何評估物體的安全荷重,今提出以 步行距離乘上吊重即可得出,若不知吊物重可以自身的高度加上步 行距離粗估體積,乘上密度即可得出吊物的重量,今評估實例如下:
假設吊車可吊重 45T。今設一吊掛手身高 168 公分,1 步約 80 公分,
欲吊鋼筋一堆,由吊車支點走了 8 步至鋼筋堆,鋼筋堆高約身體 1/4,
寬約 1 步,長約 5 步,鋼鐵的密度 7.9(g/cm3)以 8(T/m3)計算:
①判斷條件:荷重 < 45t
②利用步長乘上步行距離=0.8*8=6.4m。
③鋼筋重=長*寬*高*比重=(1.68*1/4)*(0.8*1)*(0.8*5)*8=10.752 荷重=17.2032t*6.4m=68.812 m.t > 45t 超過,將有傾倒之危險。
將鋼筋分 2 堆,68.812/2=34.406 m.t < 45t 可以進行吊掛。
圖 61 吊掛作業示意圖
約8步
行車淨空
使重心向內
斷裂
斜面
(4)針對 G 項地基不穩,應用本質較安全設計原則之強化來改善,因工 地地面不平或是強度不足而產生傾倒,首先擴大吊車支點的面積,
地面不平整使用整片鐵板,平整面使用木塊等墊片,如圖 62。
圖 62 吊掛支點加強圖
原支撐伸臂的受力面積很小,產生應力集中下使支撐的地面下 陷而使吊車翻倒,今日上鐵鈑後面積增為 9 倍,其應力分散,使地 面承力變小而不會有應力集中之現象,工地常有覆蓋用的施工鐵 板,故不需另外之成本,另外鐵鈑的自重大,建議使用木塊,好攜 帶且效果不錯,如圖 63。
圖 63 支撐點受力面積擴大圖
加鐵板
加木塊
1
3
原受力面積 1m X 1m=1m2
加鐵鈑後受力面積 3m X 3m=9m2
4
加木塊後受力面積 4m X 2m=8m2
(5)針對 E 項因限高門不明顯,使駕駛看不清楚而撞上限高門產生侵入 行車空間意外,應用本質較安全之狀況清晰原則來改善,因為限高 門型架的高度在駕駛的視線上因此駕駛往往在不注意時撞上,輕則 卡在門上,重則使門型架倒下影響鐵路行車。現有的限高門如圖 64 所示現行已有裝上 LED 自動警示看板貼上螢光膠條並如圖 65。
圖 64 原有限高門
圖 65 限高門貼反光貼及加 LED 警示燈 圖中的 LED (附錄六),整組價格約 4900 元。
鋼管15cm下方吊掛發亮LED燈條 提供車輛預警及預防卡在限高門 鋼管架漆上高亮度螢光色反光漆
15cm
(6)針對 H 項的物料吊掉而產生的危害,可在高架橋的範圍使用防護網加圍 起加以防護,不但可以防止人員的掉落,也可以防止物品的掉落,如圖 66。
圖 66 高架橋工程防護
事故的產生是因為橋面版吊裝後,防護設設備不及安全而產生掉 落,創意手法是在橋面版施作混凝土澆置前放置比防護鋼管略大的塑 膠管,如此一來在吊裝橋面版後可以立即設置防護鋼管,立即達成防 護功效如圖 67,所花費用非常的低,可用工地常有之廢棄臨時用水管 切段來用不需成本。
圖 67 防護鋼管預埋座施工圖
第一步:先預埋塑膠管
第二步:澆置混凝土 第三步:防護鋼管放置
(7)將上述各項針對曾發生的事故並經由腦力激盪後新設計的標準程序 8 件最高機率為 8/32=0.25,最低只發生一次為 1/32=0.03125,平 均為 0.14,為了安全取最保守值 0.25 為機率值來計算如圖 68。
②風險值計算
(1-P2)=2/32*0.25+(1/32+1/32)*0.25+3/32*0.25+1/32+(1/32+2/
32)*0.25+8/32*0.25=0.171875
以此為基準使用附錄六 EXCEL 表格計算可知風險值由 906、33、208、2 降為 262、10、60、0.6。
圖 68 改良後之侵入電車線淨空失誤樹
圖 69 操作程序之風險管制曲線圖
4.5 成果回饋
本次設計各方案均可列入施工吊掛作業的標準流程,在設立瞭望員同 時亦加裝常設性雷射光電開關監視儀器並定期維護保養,可補人為疏失,
其代替功能讓瞭望員休息更可確保人員不因疲勞而出錯,若成本許可,使 用鋼構覆蓋防護行車淨空,若有成本的考量,訓練現場施工安全人員使用 新的防護程序,回饋方案整理如下。
1.提供施工規劃設計與管理考量。
①火車監視設計,編列維修檢查時機使監視儀器可靠度提高
②警視設計,緊鄰施工區之鐵路段在架空地線及回流線上加上保護套管 下方圍籬加裝鐵管施作警示旗,限高架加上反光貼及 LED 警示裝置或 使用下垂之長條式預警 LED 燈。
③吊掛程序設計,吊掛作業項目,將加大支撐點,重心靠施工區內側、
脫鉤方向向施工區內側,吊掛物重乘上距離來評估吊重列入標準作業 程序與檢查重點。
④安全防護設計,橋面版防護套管座的預埋。
⑤在經費與時間充裕下,可考量使用鋼構覆蓋於行車空間上。
2.利用因果樹找出被動及主動安全管理績效指標進行管理,
①主動指標為左側失誤樹之遠因,管理此項可收預防之功效。
②被動指標為事件樹之各事件,管理此項可避免嚴重後果發生。
3.改善結果可避免營運及施工時程損失,增加旅客及施工人員雙方安全增
3.改善結果可避免營運及施工時程損失,增加旅客及施工人員雙方安全增