第六章 單圓雙孔與 DOT 潛盾隧道工期與成本比較
6.2 工程費比較
6.2.2 潛盾隧道段總工程費比較
台灣世曦顧問公司(2008)將單圓雙孔及 DOT 潛盾隧道之工程費項目，分成 出土段、隧道段、通風豎井、鏡面地盤改良、連絡通道、橋墩托底、件物保護及 穿越補償費八項進行評估比較，如表 6-6。
單圓雙孔潛盾隧道總工程費為 190,740 萬元。其中，隧道段工程費為 89,316 萬元/公尺，佔總工程費 47%。若採用傳統單圓雙孔隧道，CA450A 標隧道工程 須於淡水河河床下設置三處聯絡通道，聯絡通道工程費用包括冰凍工法凍結費、
連絡通道鋼環片、臨時安全門、開挖及結構體之工程費、及四道隔壁(Bulkhead) 費用，聯絡通道工程費高達 33,379 萬元。
表 6.6 顯示，DOT 潛盾隧道總工程費為 195,535 萬元。其中，隧道段工程費 為 134,654 萬元，佔總工程費 69%，約為單圓雙孔潛盾隧道段工程費 89,316 萬元 的 1.5 倍。但是 DOT 潛盾隧道可免除在淡水河床下方設置三處聯絡通道之費用，
因此可省下 33,379 萬元。由單圓雙孔及 DOT 潛盾隧道工程總費比較，兩種工法 總工程費只差大約 2.5%。
第 七 章 結論與建議
本論文依據國內外潛盾隧道施工案例，探討 DOT 潛盾機施工時遭遇之滾轉 問題與控制方法、DOT 潛盾施工造成之地表沉陷槽、及 DOT 與單圓雙孔潛盾施 工工期與成本比較，獲得以下各項結論與建議。
7.1 結論
1. 依據日本隧道協會建議，DOT 曲線段曲率半徑 r 與工率修正係數 α 有階梯 函數關係，但是在各階之介面 α 值呈現劇烈變化。本研究建議當曲率半徑 r 介於 60m 至 300m 之間，可採用平滑連續曲線，決定不同曲率半徑下之施工 速率修正係數 α。
2. 依據桃園機場聯外捷運 CA450A 標 DOT 潛盾隧道施工之滾轉實測數據顯 示，盾身最大滾轉角度為 0.38 度，小於滾轉量的設計極限值 0.6 度，但施工 單位仍須依實際狀況修正潛盾機滾轉角度。控制滾轉角度的方法包含採用修 正千斤頂、超挖刀超挖、單側加載環片、盾撬頂出、控制螺運機出土量、自 環片內向外灌漿、及切刃盤反向旋轉七種方法。CA450A 標使用之滾轉修正 方法僅為切刃盤反向旋轉、環片灌漿、及超挖刀修正，其中又以切刃盤反向 旋轉最常被使用於微小角度滾轉之修正。
3. 本研究以疊加法及等面積法兩種方法，評估 DOT 潛盾施工造成之沉陷槽。
結果顯示，疊加法及等面積法求出之沉陷槽非常相近，評估沉陷槽與實測沉 陷槽之趨勢大致吻合。
4. DOT 潛盾隧道沉陷實測數據顯示，最大沉陷量皆偏離 DOT 隧道中間點，6 個監測斷面最大沉陷量介於 12 mm~34 mm 之間，DOT 施工引致之地盤漏失
41
率範圍為 0.23%~1.19%之間，平均值為 0.76 %。張皓禎(2007)指出，單圓土 壓平衡式潛盾機在凝聚性土壤內施工，造成之地盤漏失範圍 0.12%~7.48%，
其上限值 7.48%，顯然大於採 DOT 施工造成之最大地盤漏失量 1.19%。
5. DOT 潛 盾 隧 道 出 發 段 之 評 估 施 工 速 率 為 2.0 m/day ， 而 實 測 結 果 為 2.5m/day，較評估施工速率快 25%。DOT 正式掘進段之預估施工速率為 4.3 m/day，略高於實際施工速率 3.9 m/day。
6. DOT 潛盾隧道總工期預估 400 天，單圓雙孔潛盾隧道總工期預估 323 天，
採用單圓雙孔隧道段設計之工期較採 DOT 施工短 77 天。
7. 依設計單位評估，DOT 潛盾隧道進尺費 84.93 萬元/公尺，單圓雙孔潛盾隧 道進尺費 58.56 萬元/公尺。一台 DOT 潛盾機之平均價格高達為 3.07 億元，
1,580 公尺長 DOT 隧道襯砌環片總費用為 7.08 億元，昂貴的潛盾機造價與 複雜雙圓環片製造及組裝費用，為 DOT 潛盾隧道進尺費昂貴之主要原因。
8. DOT 隧道段施工費用比單圓雙孔隧道者高出 4.5 億元，但是 DOT 潛盾隧道 可免除在淡水河床下方設置三處聯絡通道之費用 3.3 億元。考量工程總費，
DOT 潛盾隧道總工程費為 19.6 億元，比單圓雙孔潛盾隧道總工程費 19.1 億 元，略貴 0.5 億元，兩種工法總工程費僅差大約 2.5%。
9. DOT 潛盾隧道工法於遭遇流木處理、鏡面破除、及滾轉之風險成本皆較單 圓潛盾隧道略高，但若單圓潛盾隧道於河中設置聯絡通道時隧道塌陷，可能 增加風險成本高達 38.5 億。因此採用 DOT 潛盾隧道工法施工可降低風險與 成本。
7.2 建議
1. 探討潛盾隧道施工造成沉陷之方法包括：理論解分析、數值模擬、經驗方法、
及離心機試驗法等，本論文僅採用經驗方法評估沉陷槽，建議未來可以採數 值模擬等研究方法來評估 DOT 造成之地表沉陷。
2. 本研究僅蒐集到 6 個 DOT 潛盾隧道施工造成之沉陷槽數據，資料較少，建 議未來研究可蒐集更多資料比對，增加研究結果之可靠性。
43
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表 2-1 潛盾隧道工法比較表(摘自日本隧道協會, 2004)
No
Item Single-tube Double-track Tunnel (For R = 11.62 m)
Single-tube Single-truck Tunnel (For R = 6.42 m)
DOT shield tunnel (For 6.42 m*11.62 m) Shape
of Tunnel
1 Area of Excavation
Upper and lower space unused Area = 105.99 m2
Medium Area = 64.7 m2
Least unused area Area = 61.617m2
2 Width of Excavation
For R = 11.62 m Width=11.62 m
For R=6.42 m and dearance=2R Width=23.24 m
Space between tunnels disturbed but unused
For 6.42 m*11.62 m Width=11.62 m
3 Depth of Shaft
Deep shaft needed for large circular excavation
Work Shaft shallower (2.60 m shallower)
Work Shaft shallower (2.60 m shallower)
4 Cost
Evaluation： ：Fair ； ：Better ； ：Best
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表 2-2 單圓與 DOT 潛盾隧道環片比較表
Segment Single-Tube Single-track Tunnel DOT Shield Tunnel
Type and Number
A*several
Arc shaped bolts
( Diameter is generally between 16 ~ 36 mm)
Short bolts and Cast-iron Bolt Hole
Embedded Component
Thickness (mm) 250 300
Width (m) 1.0 1.2
表 2-3 沉陷槽寬度（i/R）與隧道中心軸深度（Z/2R）關係式之 k、n 值 (After Attewell, 1981）
Soil classification Soil volume loss
Soil classification Soil volume loss