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中 華 大 學 博 士 論 文

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中 華 大 學 博 士 論 文

題目:以層級程序分析法探討長距離急彎曲推 進工法技術移轉評估準則

A Study on Assessment Standards in Technology Transfer of Long-distance Steep Turn Pipe Impelling Construction Method through Analytic Hierarchy Process

系 所 別:科 技 管 理 研 究 所 學號姓名: D09203010 李 永 彬 指導教授:蔣 德 煊 博 士

中華民國九十六年七月

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以層級程序分析法探討長距離急彎曲推進工法技術 移轉評估準則

學生:李永彬 指導教授:蔣德煊博士

摘 要

近年來,為因應都市快速發展及提升國民生活水準,各種公共設施大規 模興建,如地下電纜、衛生下水道、瓦斯、通信、自來水及光纖網路等維生 管線施工,除須避免影響鄰近既有建築物之安全外,並應儘量減少對地面交 通之衝擊,因此構築位置不得不朝地下發展,施工技術亦日趨複雜與高難度 化,為因應此等施工需求,各種施工方法迎運而生。「長距離急彎曲推進工 法」伴隨挖掘機械之不斷研發改良與施工經驗累積,並配合電子監控系統使 施工技術及控管系統日益精進,舉凡受施工條件、環境限制等之地下管線埋 設,長距離急彎曲推進工法將有效滿足地下管路工程多樣化之需求。

「長距離急彎曲推進工法」係屬新型之技術,目前正積極引進於國內,

本研究首先與擁有本技術之日本產業界進行專家訪談,了解本工法之關鍵技 術與優缺點,其次藉由日本產業界專家、國內學者、專家與廠商意見研擬長 距離急彎曲推進工法技術移轉之評估指標,進而建構技術移轉評估層級架 構,再運用層級程序分析法(Analytic Hierarchy Process; AHP)分析因素間之相 對重要程度,進而探討與分析長距離急彎曲推進工法之技術移轉評估準則。

研究結果顯示,本工法之三大關鍵技術分別為彎曲機器、彎曲推管和彎 曲管間機能之相容性,同時移轉過程中技術提供者是否釋出善意並提供完整 之技術資訊與經驗,將成為技術移轉成功與否之關鍵所在。另技術提供者之 施工經驗與其技術人員素質將大幅提昇技術移轉之成功機率,並藉由合作參 與共同承攬移轉技術,提昇技術接受者本身技術能力以增加市場之競爭力。

因此,政府應可利用技術移轉工程機會,協助輔導國內相關產業藉此提昇專 業之技術能力及累積經驗、研訂此工法相關法令規章及工程品質管理標準,

並落實技術本土化與工程之普及化,將能創新產業升級與多元化經濟發展。

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A Study on Assessment Standards in Technology Transfer of Long-distance Steep Turn Pipe

Impelling Construction Method through Analytic Hierarchy Process

Student: Yeong-Bin Lee Advisor: Dr. Te-Hsuan Chiang

Abstract

In recent years, the rapid urban development and increasing demands for a higher quality of living have geared up large-scale construction of infrastructures such as underground power, underground sewage works, gas piping system, telecommunications lines, tap water lines, and optical fiber Network. The construction must be well planned and managed to have minimal impact to residents on neighborhoods and traffic above the ground. The underground space utilization will offer chances to help ease these issues while the techniques used become more sophisticated and complex. To meet the demand of underground construction, there have been several new techniques. Long-distance Steep Turn Pipe Impelling Construction Method is among one of the new techniques. This method combines the use of state-of-the-art electronic monitoring system and excavating machines that have been constantly developed and improved. With large amount of accumulated experiences, Long-distance Steep Turn Pipe Impelling Construction Method can effectively meet the diversified requirements of underground construction in whatever conditions and limitations.

Long-distance Steep Turn Pipe Impelling Construction Method is a new construction technique that is being actively introduced in Taiwan. The study first conducted an interview with a Japanese company that owns the technique to understand the key technology, major benefits and advantages of the construction method, followed by a discussion with professionals from Japan, researchers in Taiwan, other experts and construction companies of the field about technology transfer of Long-distance Steep Turn Pipe Impelling Construction Method. By organizing into hierarchies and utilizing Analytic Hierarchy Process (AHP), an evaluating framework of assessment standards was finalized for the analysis,

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examination and investigation of assessment standards in technology transfer of Long-distance Steep Turn Pipe Impelling Construction Method.

The major research findings showed that the three key components of the construction method critical to successful transfer involve the compatibility among the turning machine, the launching pipe and the turn pipe, and if the technology provider is willing to provide with complete information and advice based upon their experience. The experience and knowledge of the technology provider and their engineers will maximize the chance of successful transfer.

Through joint venture, the provider can help enhance the receiver’s abilities in utilizing the technology and increase their capability to compete in the field.

Therefore, the government should encourage and support the technology transfer to assist domestic industries in promoting their ability and experience accumulation. By setting quality standards and establishing codes and regulations governing the construction method, the government can ensure the localization and popularization of the technology which will lead to local industry upgrading and diversified economic development.

Keywords:Long-distance Steep Turn Pipe Impelling Construction Method, Analytic Hierarchy Process (AHP), technology transfer, Delphi Method, assessment standards

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誌 謝

本論文得以順利,首先要感謝指導教授蔣德煊博士在論文撰寫期間給予 細心的指導與鼓勵,蔣老師在學術觀念上常常提出嶄新創意的觀點,啟發我 在學術上的新思考,是我完成論文重要的支持力量;恩師在學術上的行誼和 處事的風範,將是我未來從事學術研究上學習的典範。

論文口試期間,感謝口試委員潘振雄教授、蕭子誼教授、陳武正教授及 魏秋建教授,由於他們撥冗審查,並提供非常寶貴之意見與詳盡的指正,方 使論文內容更加完整嚴謹,對諸位老師的指導,在此謹致上最誠摯的謝意。

取得博士學位,飲水思源,感謝中華大學科技管理研究所的所有老師之 指導,另亦要感謝博士班共同學習的學長、同窗及學弟妹如文聰學長、慶忠、

彰良、炳麟大哥、添富大哥、惠君、瑞鑫、正鈐、麗幸、欣男、思穎、源淦、

雲瀚、世元、淑雲等以及人維、寶蓮、文達等碩士班畢業的學弟妹,我會永 遠記得我們共同擁有的歲月,希望未來也能在學術領域互助合作。此外,碩 士班畢業的學弟昭銘,謝謝您在我的論文撰寫過程中,不辭辛苦與我徹夜長 談論文內容,這份恩情長在我心,好友文華在論文資料蒐集和分析上的幫忙,

在此一併致謝。

先父及家母早年含辛茹苦撫育與栽培之恩,筆墨難以形容,內人涂靜瑱 在我求學期間持家教子,使我無後顧之憂,沒有她支持、鼓勵且協助我走過 這許多不為人所能理解的辛苦過程,相信難以順利完成自己的心願,另對於 吾兒宜達、吾女燁庭在論文撰寫期間,疏於陪伴與關注,虧欠甚多,謝謝他 們的包容。

最後,謹將此論文獻給我親愛的家人,感謝他們這些年來的支持與體諒。

李永彬 謹識於中華大學科技管理研究所 中華民國96 年 5 月

(6)

目 錄

摘要………i

Abstract………ii

目錄………v

圖目錄………vii

表目錄………viii

第一章 緒論………1

1.1 研究背景………1

1.2 研究目的………3

1.3 研究範圍與限制………4

1.4 研究流程………4

第二章 文獻探討………8

2.1 技術移轉之相關文獻探討………8

2.1.1 技術之定義………8

2.1.2 技術移轉之定義………11

2.1.3 技術移轉之動機………13

2.1.4 技術移轉之影響因素………15

2.2 地下管路施工方法及長距離急彎曲推進工法之相關文獻探討…21 2.2.1 地下管路施工方法………24

2.2.2 推進工法之分類………26

2.2.3 長距離急彎曲推進工法之關鍵技術………30

2.3 多評準決策之探討………34

2.3.1 多準則評估法之分類………35

2.3.2 多準則評估之方法………41

2.3.3 四種多準則評估法之比較………51

第三章 研究設計………55

3.1 研究方法之確立………55

3.1.1 專家深入訪談法………56

3.1.2 德爾菲法(Delphi Method)………60

3.1.3 層級程序分析法(Analytic Hierarchy Process;AHP)……66

(7)

第四章 研究結果與分析………75

4.1 專家訪談之結果………75

4.2 德爾菲法結果分析………78

4.3 層級程序分析法結果比較分析………83

4.3.1 第二層級權重分析………83

4.3.2 第三層級權重分析………84

4.3.3 整體評估因素之綜合分析………89

4.4 技術移轉方案評估分析………92

第五章 結論與建議………102

5.1 研究結論………102

5.2 研究建議………105

參考文獻………107

附錄一 專家名單………116

附錄二 開放型專家意見問卷………119

附錄三 第一次德爾菲問卷………121

附錄四 第二次德爾菲問卷………125

附錄五 AHP 問卷………129

附錄六 技術移轉方案研究問卷………147

(8)

圖目錄

圖 1.1 本研究流程圖………7

圖 2.1 推進工法之分類圖………27

圖 2.2 泥濃式推進工法的標準施工圖………28

圖 2.3 小口徑管推進工法分類圖………30

圖 2.4 高濃度泥水法之推進施工機具圖………31

圖 2.5 長距離急彎曲推進工法之推進管比較圖………32

圖 2.6 水泥彎曲管之接合處圖………32

圖 2.7 水泥彎曲管之接合處放大圖………33

圖 2.8 多評準決策分類圖………34

圖 2.9 多準則評估法分類圖………37

圖 2.10 TOPSIS 基本概念圖………47

圖 3.1 德爾菲法流程圖………62

圖 3.2 AHP 之層級結構圖………68

圖4.1 本研究之 AHP 層級架構圖………82

圖 4.2 第二層構面權重分析橫條圖………84

圖 4.3 技術提供者構面之第三層評選準則權重分析橫條圖………85

圖 4.4 技術接受者構面之第三層評選準則權重分析橫條圖………86

圖 4.5 環境構面之第三層評選準則權重分析橫條圖………87

圖 4.6 技術特性構面之第三層評選準則權重分析橫條圖………88

圖 4.7 工程構面之第三層評選準則權重分析橫條圖………89

圖 4.8 本研究整體準則權重及排序橫條圖………91

圖 4.9 長距離急彎曲推進工法技術移轉評估準則研究架構圖………93

(9)

表目錄

表 2.1 技術之定義文獻彙整表………8

表 2.2 技術移轉定義文獻彙整表………11

表 2.3 技術移轉動機之文獻彙整表………13

表 2.4 技術移轉影響因素之文獻彙整表………15

表 2.5 地下管路施工方法比較表………25

表 2.6 長距離急彎曲推進工法之推進坑基地面積表………28

表 2.7 長距離急彎曲推進工法之長距離與最小曲線實績表………29

表 2.8 多準則評估方法之比較彙總表………52

表 3.1 AHP 評估尺度之意義與說明表………69

表 3.2 成對比較表………70

表 3.3 隨機指標表………72

表 3.4 本研究對象統計表………74

表 4.1 開放式問卷重點彙整表………75

表 4.2 第一次德爾菲法問卷結果表………78

表 4.3 第二次德爾菲法問卷結果表………80

表 4.4 長距離急彎曲推進工法(第二層級)之權重比較表………83

表 4.5 長距離急彎曲推進工法(技術提供者)之評估值表………85

表 4.6 長距離急彎曲推進工法(技術接受者)之評估值表………86

表 4.7 長距離急彎曲推進工法(環境構面)之評估值表………87

表 4.8 長距離急彎曲推進工法(技術構面)之評估值表………88

表 4.9 長距離急彎曲推進工法(工程構面)之評估值表………89

表 4.10 本研究整體層級架構權重及排序表………90

表 4.11 技術移轉方案研究問卷表………95

表 4.12 技術移轉方案研究問卷專家基本資料表………96

表 4.13 專家第四階準則因素平均得分表………97

表 4.14 第三階佔六成以上之因素準則及整體權重表………98

表 4.15 專家第四階準則因素加權得分表………99

表 4.16 技術移轉方案最終得分表………100

(10)

第一章 緒論

本研究係透過產學合作計劃方案,著眼於國內產業升級與多元化經濟發 展等前瞻性目標,針對台電地下化之重大工程推動,藉由技術移轉探討長距 離急彎曲推進工法技術移轉評估準則之研究,本章首先針對本研究之議題提 出研究背景與動機,其次闡述本研究之目的,再則界定本研究之範圍與限制,

最後提出本研究之研究流程,茲將上述內容依序說明如次。

1.1 研究背景與動機

世界經濟論壇(WEF)2006 年 9 月 26 日公布最新全球競爭力報告,台 灣排名從2005 年的第 8 名,2006 年跌落為第 13 名,這是歷年來台灣在 WEF 排名中首度退居10 名之外,在亞洲地區也從第 2 名退居第 4 名,主因則是整 體管理及整合制度與基礎建設表現差。依據瑞士洛桑學院2003 年國家競爭力 評估報告中,我國衛生下水道之用戶接管普及率僅13.4%,在 59 個評比國家 中排名第52 名,不僅影響民眾生活環境至鉅,國家整體的發展與競爭力,也 大受影響。此外,生活污水中之水肥比一般家庭污水的污染量還高出數十倍,

耗氧量驚人,如未經處理就排到河川中,不僅影響河川生態,還會進一步影 響水質及生活環境。因此,政府將衛生下水道建設列為「挑戰2008:國家發 展重點計畫」及「新十大建設」中,計畫將投入 1,200 億元加速推動,預定 於2008 年底提升用戶接管普及率至 27.3%【22】。

隨著工業發展及人民生活水準之提高,充裕且穩定之電力係帶動經濟成 長不可或缺之動力。電力係現代生活之基石,不論是一般之傳統產業或是新 興之高科技產業無不以電力為動力,亦為經濟活動中最重要之投資。加上國 際能源價格持續高漲且供應穩定性之高度需求環境下,國內外業者皆戮力研 究高效率之發電技術及減少輸配電之損耗以節省能源,並致力於減輕電力開 發之投資等措施。因此,如何於產業之升級及資訊科技之高度成長下,強化 電力之基礎設施建設與促進電力之穩定供應,才能帶動經濟成長並促進國家 社會整體之繁榮發展。

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多之不便。因此,如何增強輸配電系統之穩定性係攸關台電公司未來電力供 應品質良窳之關鍵【9、34】。經過,台電公司徹底檢討現行輸配電系統之缺 失後,陸續完成南北第三超高壓輸電線路及推動目前進行中之第六輸變電計 劃,上開計畫原計畫總預算4,543.78 億元,執行期間自 90 年 7 月至 95 年 12 月底止,共計五年半,新建各級變電所272 所,各分項計畫總量目標為變電 工程64,495 仟仟伏安,線路工程 3,660 回線公里。復因全球景氣低迷,國內 用電需求成長減緩,為提高整體之投資效益,台電公司於92 年 12 月陳報經 濟部「第六輸變電計畫修正計畫」,行政院經建會於93 年 9 月 6 日第 1187 次經建委員會議審查通過,並獲行政院93 年 9 月 24 日院臺經字第 0930043438 號函核定,第六輸變電計畫修正計畫之執行期間延長三年,執行期間延至98 年12 月底止,共計八年半。工程總預算由 4,543.78 億元減為 3,899.81 億元,

新建各級變電所由272 所增為 292 所,變電工程由 64,495 仟仟伏安增為 71,791 仟仟伏安,線路工程由3,660 回線公里增為 4,185 回線公里。進而促使短缺之 電力可由南電北送方式供應,另方面亦加速開發北部電力系統,進而達成供 需平衡並大幅提昇南北輸電線路之輸電容量,以增強北部區域之供電能力並 使其供電無虞【5、20】。然而,於南電北送之過程中,超高壓線路經常經過 山區與盆地等惡劣之環境,再者,又我國西部地區因工業發達造成粉塵污染 較為嚴重,造成戶外變電設備絕緣與清潔能力較差;工業污染及環境問題日 益嚴重,歷年來台電公司五輸計劃中,架空輸電線路工程不斷受到線下業主 抗爭、設施用地取得及施工中與設施附近民眾的衝突等障礙。主要衝突原因 為電磁場不利人體健康且電線掉落將產生安全上之疑慮、負面影響環境景觀 及利益分配不平等要因。由於工業用電戶是受利者而線路經過民眾是受害 者,導致工程及執行率落後,其中訴求因素大多冀望改以地下電纜之方式進 行施工【34】。有鑑於此,台電公司工程轉向至地下電纜工程亦有逐年增加 之趨勢。

為了避免群眾抗爭、影響生態環境與減少地面之開挖造成交通混亂,直 線推管與潛盾工法已陸續被運用於台電公司地下化之輸電系統上,由於各有 其施工上之限制及缺點,仍然未能充分滿足國內多樣化之施工需求。然而,

由於鄰近國日本已普遍及廣泛使用「長距離急彎曲推進工法」有效解決日本 國內諸多交通及社會問題所形成之瓶頸,例如交通頻繁、道路彎曲、需長距 離推管及道路過於狹窄等諸多潛盾工法所無法施工解決之問題,同時亦有效 提供地下管路工程多樣化之解決方案。

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近年來,為因應都市快速發展及提升國民生活水準,各種公共設施大規 模興建,如地下電纜、衛生下水道、瓦斯、電信、自來水及光纖網路等維生 管線施工,除須避免影響鄰近既有建築物之安全外,並應儘量減少對地面交 通之衝擊,因此其構築位置就必須朝地下發展,地下開挖工程最大的困難在 如何克服地下水壓及維持開挖土層之穩定使工程得以順利進行。為因應此等 施工需求,各種施工方法便迎運而生,然而「長距離急彎曲推進工法」伴隨 挖掘機械不斷研發改良與施工經驗之累積,並配合電子監控系統使施工技術 及控管系統日益精進,舉凡受施工條件、環境限制等之地下管線埋設,長距 離急彎曲推進工法將有效滿足地下管路工程多樣化之需求。

1.2 研究目的

衛生下水道是文明國家重要的公共工程建設,同時使用衛生下水道之普 及率也是現代化國家進步與競爭力的重要指標,由於在台灣地區衛生下水道 仍未十分普及,仍有極大的進步空間,行政院於91年5月31日核定之「挑戰2008

-國家發展重點計畫」將衛生下水道列為「水與綠建設」之子計畫,而「新 十大建設亦將衛生下水道建設列為其中一項,顯示政府推動基礎建設的決心

【22】。目前國內中央與地方政府均積極投入該項建設,預期將有大量衛生下 水道工程進行施工,對於技術提昇具有迫切之需求,又鑒於國人對於居住環 境品質與都市優質景觀之要求,加上台灣729和921大停電事故後,再度凸顯 出電纜管線地下化之重要性。因此,本研究藉由與擁有本技術之日本產業界 進行學者專家訪談,系統性了解本工法之關鍵技術,研擬長距離急彎曲推進 工法技術移轉之評估指標,進而建構長距離急彎曲推進工法技術移轉評估層 級架構,再運用層級程序分析法(Analytic Hierarchy Process; AHP)分析因素間 之相對重要程度,進而探討長距離急彎曲推進工法之技術移轉評估準則。期 待研究結果能提供國內外相關產業積極投入引進長距離急彎曲推進工法之參 考依據外,且有利於產業界能儘早因應進而掌握關鍵技術,並協助高階管理 人進行正確的決策,避免錯誤之判斷,耗費企業之有限資源。歸納本研究之 目的如下:

一、依據專家訪談彙整「長距離急彎曲推進工法」之關鍵技術、設備與相關 知識,透過文獻探討、國內外專家訪談及德爾菲法彙整「長距離急彎曲

(13)

二、透過AHP 法探討「長距離急彎曲推進工法」技術移轉評估準則之相對重 要程度,藉以歸納技術移轉方案。

三、歸納「長距離急彎曲推進工法」技術移轉方案,以提供相關產業投資時 評估之依據。

1.3 研究範圍與限制

本研究旨在探討長距離急彎曲推進工法之技術移轉方案之評估為主要目 的,由於從事地下化推進工法之業者通常係具有專業技術與較具規模且須增 添新穎機具設備與妥善之管理對策,因此係屬高門檻行業之一。雖然本研究 過程已力求嚴謹,但囿於人力和時間等限制,未能涵蓋所有其他相關之研究 範圍,茲歸納本研究之範圍與限制如下。

一、受限於人力與時間,本研究僅針對日本專家、台灣地區部分廠商與專家 學者進行訪談及施予問卷,無法對所有相關廠商進行調查及訪問,或許 可能尚有許多對技術引進、策略及績效具有更佳之做法可供參考。

二、技術移轉係技術落後國家欲趕上先進國家技術水準最主要之憑藉,也是 技術不足的廠商取得技術最常用的方式。由於技術移轉之關鍵因素眾 多,本研究僅針對文獻探討與專家篩選出之主要代表性因素加以研究,

此選擇過程可能受個人主觀因素之影響,惟過程中已將此因素影響降至 最低之程度。

三、受訪者在填答某些問題時,可能因為業務機密之考量及當時環境之影響,

而持保留態度,造成回答與實際情形可能具有不貼切之現象。

1.4 研究流程

本研究旨在探討長距離急彎曲推進工法之技術移轉評估關鍵因素,為達 到本研究之目的,茲將本研究分為七大階段進行探討。研究所應用之方法及 內容分別敘述如下。

第一階段:文獻探討

針對技術移轉、長距離急彎曲推進工法及評估方法欲討論之問題,

(14)

收集及彙整相關之文獻與資料(期刊、論文、技術報告、相關書籍與計 劃書等),將可能影響技術移轉之種種因素加以彙整及分析。

第二階段:問題與範圍界定

本研究主要係探討長距離急彎曲推進工法之技術移轉關鍵因素評 估。研究對象侷限於日本專家與台灣之廠商與專家學者,進而對長距離 急彎曲推進工法之技術移轉作一系統性之研究。

第三階段:技術移轉評估因素與策略研擬

經由文獻探討與專家訪談蒐集影響技術移轉之衡量因素,完成初步 之層級雛型,再考慮各層面學者專家所組成之決策群體,利用腦力激盪 (Brain-storming)方式,研擬長距離急彎曲推進工法於進行技術移轉時之 準則評估。

第四階段:德爾菲法問卷設計與調查

根據初步研擬之評估因素進而設計專家調查問卷,並請相關領域之 專家學者,透過分析探討專家學者之共識,修正層級結構之關係並增減 本研究欲探討之評估因素,進而確立本研究之層級架構。

第五階段:建立層級分析架構及衡量評估因素之權重

利用第一階段之調查結果,確立本研究之評估因素,進行第二階段 之調查。應用層級分析法分析第二階段之調查問卷,藉由各專家學者所 評比之評估因素中之相對重要程度,彙整長距離急彎曲推進工法之技術 移轉落實之評估準則。

第六階段:技術移轉模式分析

參照第三階準則因素之研究結果,設計技術移轉模式之問卷,綜合 評判得出最適宜技術移轉之方案。

(15)

根據本研究系統性之調查與分析提出具體之結論與建議事項,並將 本研究之研究過程、分析結果、結論及未來研究建議等歸納於本研究之 論文中。

(16)

本研究之研究流程如圖1.1 所示:

論文主題界定

研究動機

研究目的

資料蒐集及文獻探討 專家訪談

建立層級分析架構

AHP問卷設計

AHP分析及資料研判 建構本研究之觀念性架構

與評估因素

德爾菲法分析

技術移轉模式問卷與分析

(17)

第二章 文獻探討

本章針對本研究之研究主題「技術移轉」、「地下管路施工法」、「長距離 急彎曲推進工法」和「多評準決策」之相關文獻進行分析與探討,進而了解 衡量長距離急彎曲推進工法之技術移轉評估因素與本研究採行之研究方法進 行分析比較,俾便做為後續建立本研究架構之理論基礎。

2.1 技術移轉之相關文獻探討

本小節係從技術之定義、技術移轉之定義、技術移轉之動機與技術移轉 之影響因素進行相關文獻之彙整與探討,建構衡量長距離急彎曲推進工法之 技術移轉關鍵因素,發展本研究觀念性之層級架構。

2.1.1 技術之定義

技術移轉之重點為技術,故應先探討何謂技術(Technology)。對技術之定 義係從早期僅指生產之技術與知識,逐漸演變成生產、資訊、研發、財務、

行銷與服務等不同階段之技術所組成。亦常因研究者領域、目的與分析對象 之不同而有不同定義。綜觀國內、外學者所言,本研究茲將技術之定義彙整 如表2.1。

表2.1 技術之定義文獻彙整表

作者 年份 技術之定義

Solow【104】1957 技術係有效運用生產要素,以生產財貨或服務之方法,因 此,技術直接決定資本或勞動等生產要素的運用效率。

Baranson

【62】 1970

技術應包含產品設計、生產方法以及將一套生產計畫付諸 執行之管理體系。換言之,技術係包含設計、製程及管理 層面之知識。

Roberts

【89】 1977

技術可分為兩種觀念來思考,其一種為工程觀念,係指產 品生產過程中所應具備之知識;其二為經濟與組織之觀 念,係指企業之管理與行銷。

Leroy【80】 1978

技術包含兩部分:一為硬體,係指工廠藍圖與機器設備等;

其二為軟體,主要為管理技術包含生產管理、行銷管理、

人事管理、財務管理與研究發展管理等。

Sharif【101】1980 將投入轉換為產出之所有主要活動均可稱之為技術。

(18)

表2.1 技術之定義文獻彙整表(續)

作者 年份 技術之定義

Sahal【105】1981

根據對技術演進歷史之觀察,指出技術進步係一個循序演 進之過程(evolutionary process)。類似生物物種之演進

(biological evolution),新技術之發展總是奠基在原有技 術的基礎之上,再加改進發展而成。亦即,現有技術的發 展具有影響後續技術發展。

許士軍【24】1982 一切有關執行與達成某些任務或活動之知識。

Rogers【92】1983

從技術效益之角度,認為技術係一項功能導向之行動設 計,有益降低達到特定目標之不確定性。但因為新技術之 採用有學習和應用之風險,效益高的技術並不能保證自發 性的擴散,還需要積極的推廣努力來降低技術被認知的採 用風險,提高技術的擴散速率。

Allen【61】 1984 科學家或工程師的觀點,則認為技術是轉接科學資訊獲得 的設備或具實用價值的觀念和方法。

Rosenberg and Frischtak

【93】

1985

從技術學習之觀點,指出技術為一種專屬於企業組織的資 訊(firm-specific information),需要企業組織的文化和成 員間的默契,來創造和流通企業專屬的技術資訊。技術的 移轉不如購買資本財或是取得技術藍圖般容易。

Poter【82】 1985 價值鏈之觀點係由資源投入、生產、分配、行銷與售後服 務等不同價值階段所組成,而技術係存在於每一階段。

Souder【103】1987

技術可以不同程度之形體表現,不但可以產品、製程、形 式、樣式或概念存在,亦可以於應用、發展或基礎存在。

因此,技術應包含機器、設備、指導說明書、配方、專利、

概念及其他知識等。

陳念文等人

【31】 1987

從技術之內容,認為技術會隨時間之演變而有不同。在古 代由於生產方式簡單,係以經驗累積所得的技藝、技巧和 技能定義技術。隨著技術應用領域的擴大,技術的來源不 僅限於經驗,技術亦不再只涵括工具設備等硬體,因此界 定技術為人類利用、控制和改造自然的手段,其由工具、

機器、儀器等硬體和知識、經驗、技能等軟體要素所構成 的整體系統。

Wyk【113】 1988

技術係一種創造能力,經由人造的工具達到擴展人類技術 之目的,因此技術具有以下要件:(1)技術是被創造出來的 而不是天生的,技術必需先被投資、培養和發展,然後才 能變成可被利用的資源。(2)技術是種實體世界可被操弄運 用的具體能力。(3)技術往往需要以人造的工具做為能力的 載具(carrier)。(4)技術能夠擴充人類的技能,包括藉工具 的使用增進人類之技能或以能力更佳的工具取代人類原有

(19)

表2.1 技術之定義文獻彙整表(續)

作者 年份 技術之定義

Zhao and Reisman,

【114】

1992

若從社會學者的觀點,技術又被定義為一個社會在一特定 時間,應用科學知識以解決問題並符合該社會文化和價值 的工具或方法。

Peno【86】 1997

除了專指生產方面之應用知識外,尚需包含行銷與組織等 企業體系之管理制度。因此,技術係為生產過程與管理方 法中之一種知識與能力。

楊君琦【42】2000 係指一種知識、能力或實體。具體來說,外顯之技術文件、

藍圖與專利;內隱之經驗與能力,皆算是技術之內涵。

吳青松【8】2002 技術可視為跟生產程序與產品設計攸關之廠商特定資訊 (firm-specific information),包括機械、設備與完成目標之知 識與方法。

張昌財等人

【33】 2004

凡能將資源轉化成產出的所有活動均可稱為技術,若應用 在企業組織中,凡存在於企業功能之所有知識與經驗皆可 稱為技術,故技術的內函有極大範圍,可以包含專利、配 方、規則、機器設備、工具等等。

賴士葆等人

【51】 2005

可增進知識的知識庫(knowledge storehouse)。具體言之,

技 術 可 視 為 製 作 、 機 器 、 工 具 、 設 備 、 製 程 、 說 明

(instruction)、處方(prescriptions)、食譜、型式、裝置

(device)等知識;或與此有關的專利發明、問題解決、創 意的產生等所需的知識皆屬之。

陳澤義【29】2005

為所有的知識、產品、製程、工具、方法以及創造產品和 提供服務的系統。簡而言之,技術是幫助我們達到各種目 標以及實際應用的知識。

江雪嬌【7】2006

學術界的研發成果,一般來說包括專利,著作、論文等,

而對企業界而言,學術界實際上將研發成果移轉到企業界 的是know-how或稱為技術。

袁建中【25】2007

是一個有組織之單位,為了能夠在現實的市場中繼續生存 或擴大其市場規模,所採用以生產新產品、改善現有產品 或改良管理制度的知識或方法。

資料來源:本研究整理

綜合上述諸位學者之言論,本研究技術移轉之技術係指涵蓋範圍較廣之 定義而言,故將技術定義整理為:將個人或企業本身所具有之獨特能力利用 創造、製作、控制和改造的手段,由機器設備、儀器、資訊工具等硬體和知 識、經驗與管理技能等軟體要素所構成,提供產品或服務的系統。

(20)

2.1.2 技術移轉之定義

技術移轉係一種移轉技術之過程,其主要目的係使技術接受者快速提昇 本身技術並獲得合理之利潤,進而與技術提供者達到雙方互利之結果。本研 究茲將技術移轉相關定義整理如表2.2。

表2.2 技術移轉定義文獻彙整表

作者 年份 技術移轉定義

Brooks【63】1966 係一種透過人際活動加以擴散科學和技術之過程。

Baranson

【62】 1970 係傳送某一特殊之知識,而令技術接收者因而能製造某一 特別之產品或提供某一項特定之服務。

Rogers【91】1972 係指依組織或體系所產生的創新為另一組織或體系所採用 之過程。

Mansfield

【81】 1975 係某一地區、組織或國家所使用的技術,被引進至其他地 區、組織或國家使用。

洪澤基【19】1984 從先進國家把適合於國內環境的技術引進而吸收、改良、

發展的過程。

Souder【103】1987 係一種從一個組織個體移轉到另一個組織個體的過程。

Ounjian and

carne【83】 1987 係移轉有組織的知識給一個事業單位,其目標在改進或製 造新的產品、製程或服務。

Harvey【75】1987 係一種企業由企業以外組織之技術移轉進而獲得利益之過 程。技術之來源可能係其他公司、政府研究機構與研究單位。

Robinson

【90】 1988

認為技術移轉是移轉者與接受移轉者之間存在的一種關 係,技術移轉不是一次就結束的活動,而是一種移轉技術 在被移轉者之間深入擴散的連續過程。

Chen【67】 1995 為了經濟利益把經驗及技術性訣竅(know-how)從技術提供 者傳到技術接受者之過程。

Hagedoorn and Narula

【74】

1996 配合公司技術策略、選擇與引進新技術的過程。

Piper and Naghshpour

【87】

1996 技術接受者所購買的不只是技術本身,尚有因技術移轉所 帶來之實質利益,亦係一種長期且複雜之採購程序。

Calabrese

【64】 1997 一個知識與資訊傳遞的過程。

Lambe【79】

and Khanna

1997 目的在於強化及增加技術接受者本身之企業體質及競爭 力,所以技術移轉的範圍須包括接受者對此技術之發展與 and

(21)

表2.2 技術移轉定義文獻彙整表(續)

作者 年份 技術移轉定義

林彩梅【13】1999

技術移轉可以將學術機構所研究之成果轉成為商業化產 品,亦可將某一產業之技術移轉至另一產業,或一國之技 術移轉至另一國使用;後者跨越國際之技術移轉即成為「國 際技術移轉」。因此,國際技術移轉係國際性知識流動 (international knowledge flow),亦係一國將生產技術及管理 技術移轉給另一國之行為過程。

楊君琦【42】2000

技 術 移 轉 乃 指 將 技 術 從 一 方 移 轉 到 另 一 方 的 互 動 過 程 (process),目的在於協助接受者改進或製造新的產品,進而 獲取利益與提升企業競爭力。

莊耿銘【21】2001

認為技術移轉乃指一種創新之技術,由國外引進或由民間 廠商、政府研究機關學校及學術研究機構開發並將研究成 果移轉至多家廠商,乃至整個產業的一種技術移轉現象。

吳青松【8】 2002 技術移轉係某一組織或體系所開發之創新或產品,移轉給 另一組織或體系所採取或使用的過程。

張昌財等人

【33】 2004

是指一個組織或體系所產生的創新,被另一個組織或體系 所採用及使用的過程,是故技術移轉牽涉到供需雙方主體 包含供需雙方互動的過程。

賴士葆等人

【51】 2005

將技術由某一個人或群體,傳給另一個人或群體,並且使 技術接受者能應用所接受的技術知識,處理所面臨問題的 程序。

陳澤義【29】2005

是一種有利於技術提供者與技術接受者雙方的活動。不論 是企業內部研發單位與企業之間、企業與企業之間,或是 國家與國家之間,技術移轉都是提高技術水準,切入市場,

發展商業化產品的最佳方式。

江雪嬌【7】 2006

技術移轉可分為狹義與廣義的解釋,狹義的解釋是指某組 織機構將已研發成熟之技術或產品移轉到其他機構。廣義 的解釋則指機構將其已有或潛在的各種技術能力、經驗、

產品、資料等透過種種交流方式,如訓練、研討會、合作 研究、開發技術輔導、委託研究或直接移轉等方式,移轉 給對方,使其技術能力或產品水準提升的一種方法。

袁建中【25】2007

係通過援助、贈與或出售等方式,讓技術從一領域傳向另 一領域,或從一地區傳向另一地區的過程,技術移轉透過 簽 訂 技 術 移 轉 合 約 或 其 他 契 約 的 法 律 行 為 來 引 進 技 術

(know-how)、設備或整廠輸出(turn-key)

資料來源:本研究整理

綜合上述各文獻之論點,本研究將技術移轉定義為技術接受者為提昇自 身能力或優勢競爭力,學習及吸收技術提供者之技術或能力,進而獲取利益 與提昇企業競爭力之過程。

(22)

2.1.3 技術移轉之動機

於技術移轉前應對本身作需求調查或可行性分析,並評估技術移轉後可 獲得之合理報酬與績效,依每個技術移轉之動機與目的而有所不同。本研究 茲將技術移轉之動機彙整如表2.3所示。

表2.3 技術移轉動機之文獻彙整表

作者 年份 技術移轉之動機

周榮堅【15】1987

4.提高產量。

1.開發新市場。

2.開發新產品。

3.提高品質。

5.簡化製程、節省勞力。

6.降低成本。

侯山林【16】1990

4.降低生產成本。

1.提高產品品質。

2.開發新產品。

3.提高自製率。

5.提高管理技術。

6.開拓新市場。

林明杰【10】1992

4.降低不良率。

1.增加本身競爭能力。

2.減少技術差距。

3.提昇產品品質。

5.降低成本。

6.增加獲利能力。

謝龍發【58】1993

1.成本導向:以短期成本來分析,外部研發聯盟有降低研發 成本之外,往後生產總成本極小化亦為考量因 素之一。

2.學習導向:參加外部研發聯盟為取得知識的一種途徑之 一,並能從中學習為往後建立企業本身真正之 核心能力與創造價值。

3.策略導向:長期策略觀點來考慮,企業認為技術與管理為 未來獲得競爭優勢之關鍵因素,參與外部技術 研發聯盟有助企業更快獲得,並互相交換資 訊。

馮震宇【38】

1995 (3)必要時與投資相結合,可增大競爭力並獲取更高之利潤。

1.技術提供者方面

(1)透過技術之優勢,以控制及擴大已有之市場或相關市場。

(2)獲取技術移轉之權利金,以回收研究開發之投資。

(23)

表2.3 技術移轉動機之文獻彙整表(續)

作者 年份 技術移轉之動機

(6)對技術接受者之使用情形加以了解可修改本身之技術。

(7)若本身係參與大型之技術移轉計劃,則可藉由參與學 習更多之技術。

(8)藉由技術移轉可以尋求合作夥伴,切入難以進入之國 外市場。

2.技術接受者方面

(1)提高技術水準與增加生產力。

(2)可節省成本並避免研發失敗之風險。

(3)從現有之成果模仿及改良開始努力並將資源作更進一 步之投資與更有效之利用。

顏雅萍【59】2000

(5)透過技術接受者使用進而加以改良。

1.技術提供者方面

(1)控制及擴大既有市場。

(2)增加市場競爭力。

(3)回收投資之研發成本。

(4)獲取剩餘之技術價值。

2.技術接受者方面 (1)提高技術能力。

(2)節省研發成本。

(3)由模仿及改良現有之技術。

張昌財等人

【33】 2004

1.對技術接受者而言 (1)節省組織研發經費 (2)縮短研發時間

(3)承接他人累積之經驗與知識 (4)提高技術水準,增加生產力

(5)提高進入新市場、多角化的成功率 (6)降低市場風險,提昇市場接受度 2.對技術提供者而言

(1)回收研發成本 (2)獲得技術剩餘價值

(3)控制目前已有或相關市場 (4)擴大技術之市場佔有率

陳澤義【29】2005 在於減少自行研究發展的大量投資、分散風險、符合技術 接受者的需要,並可立即發揮功效、節省人力與時間。

袁建中【25】2007

在於可以提供靈活的彈性,節省大量的研發人力、時間與成 本,迅速提高技術水準、生產力與競爭力,可以及時切入市 場,發展商業化產品、爭取商機。因為技術接受者可以彈性 選擇技術移轉的內容,所以能符合技術需用者的確實需要,

減少自行研究發展的投資,讓技術接受者的有限資源可以作 更有效的利用;同時可以降低或避免侵權訴訟的危機。

資料來源:本研究整理

(24)

綜合上述,本研究綜合表2.3諸位學者之研究,技術移轉之動機主要係技 術提供者與技術接受者間達成技術移轉之過程,其目的亦可滿足彼此之目標 與需求並提昇獲利與績效。

2.1.4 技術移轉之影響因素

於技術移轉之過程中,移轉之關鍵不外乎為技術能力,且需技術提供者 與技術接受者雙方之互動關係,其間關係亦為技術移轉之方式,此外整個系 統之運作過程中皆受到環境因素之影響。表2.4係各學者對技術移轉所影響因 素之彙整表。

表2.4 技術移轉影響因素之文獻彙整表

作者 年份 技術移轉影響之因素

Teece【108】1977

1.技術提供者對移轉技術的經驗。

2.移轉技術的創新程度。

3.移轉的技術或相似,具替代性技術在產業中擴散的能力。

4.技術接受者對相關技術之製造經驗與能力。

5.技術接受者的規模。

6.技術接受者的研究開發活動。

7.技術接受者所處環境的週邊機構發展程度。

陳定國、

涂金水【30】1978

1.技術接受者之技術水準 2.技術接受者之財務狀況 3.技術接受者之營運能力 4.技術接受者之人力素質 5.技術接受者之生產能量

Singh【102】1982

1.技術提供者與接受者均有意願 2.需有安定且有效率之政府

3.技術提供者須具備有效之研究發展計畫 4.適當之教育體系

5.正確地規劃引進最適技術

Davidson Mcfetridge

【70】

1984

1.根據廠商理論可知技術移轉方式的決定因素(交易成本)

包括檢驗成本,特定交易之投資與不確定性:

(1)高交易成本群:新技術、先進技術、技術移轉經驗少,

此項技術移轉次數少及替代品少。

(2)低交易成本群:已有技術移轉經驗者或模仿者。

2.內部技術移轉之決定因素:

(1)接受國之特質:經濟、文化與政府政策。

(2)是否設有子公司。

(25)

表2.4 技術移轉影響因素之文獻彙整表(續)

作者 年份 技術移轉影響之因素

Samli【100】1985

1.技術提供者 2.技術接受者 3.技術

4.移轉結果 5.技術移轉評估 Prasad【88】1986

1.雙方之技術差距 2.技術人員素質 3.引進技術之適用性

黃宗能【41】1986

1.技術提供者與技術接受者之特性 (1)雙方技術能力之差異程度 (2)公司之組織結構

(3)規模大小 (4)經驗 (5)管理能力 (6)經營能力 2.技術難易程度 3.環境特性 (1)市場大小 (2)競爭情況 (3)公共設施 (4)政府支援程度 (5)法規

(6)接受國之技術基礎 (7)社會文化

(8)價值觀念 (9)工作習慣 (10)態度

鄭優【54】 1987

1.技術提供者 (1)技術國別 (2)外商股權比 2.技術

(1)技術內容 (2)技術層次 3.移轉通路 4.移轉接受者

(1)企業規模 (2)R&D投資 (3)技術員比例

(26)

表2.4 技術移轉影響因素之文獻彙整表(續)

作者 年份 技術移轉影響之因素

Moiral and

Carne【83】1987

1.技術提供者特性 (1)管理階層之支持 (2)研究資源之調適 (3)技術移轉資源之調配

(4)訓練或文件之提供 (5)意願

(6)研究領先性 2.技術接受者特性

(1)技術提供者表現之技術專業性 (2)管理階層之支持

(3)研究主題之先前投資 (4)研究計畫之所有權

(5)意願

(6)產品領先性

(7)地理及文化接近性 3.技術性質

(1)接受者對技術之熟悉程度 (2)市場拉力

(3)移轉之時效性 (4)技術之實用性 (5)選擇正確之接受者 (6)其他明確之經濟優勢 4.溝通管道性質

(1)正面關係 (2)相同目標 (3)團隊精神 賴榮仁【52】1987

1.文化上之差異 2.技術性質明確度

3.應用範圍較接近組織之核心程度

Cutler【68】 1991

1.研發人員能掌握產業需求

2.具有產業實驗室所缺乏之專業設備 3.定期向產業贊助商提報及開會 4.具有做好產品的慾望

5.擁有產業顧問委員會的協助,讓實驗能符合產業之需求 6.員工皆有團隊合作的意識。

1.技術特性

(27)

表2.4 技術移轉影響因素之文獻彙整表(續)

作者 年份 技術移轉影響之因素

2.技術能力 (1)經驗能力 (2)經費能力 (3)設備能力 (4)產出能力 (5)資訊能力 (6)管理能力 3.技術管理方式

(1)互動方式 (2)組織特性 (3)協調的機制

毛倩文【2】 1991

1.增加獲利能力 2.提昇市場競爭力 3.提昇管理績效 4.提昇技術能力

趙永明【45】1991

1.技術因素 2.技術移轉過程

3.技術提供者與接受者之關係 4.環境方面

林斯瑜【11】1993

1.技術提供者之國家、產業及廠商特性 2.移轉雙方互動機制

3.技術特性

4.技術接受者之國家、產業及廠商特性

趙瑀【46】 1995

1.技術實用性 2.市場大小

3.技術接受者之管理高層支持程度 4.技術成熟度

5.技術提供者之管理高層支持程度 6.溝通管道

7.雙方關係之穩定程度

Chen【67】 1995

1.基礎建設

2.技術接受者的吸收能力

3.技術提供者安排教育訓練課程以及技術性之服務 4.建立適當解決衝突的機制

Tan【106】 1996

1.技術的特性

2.涉入程度與溝通狀況

3.管理階層的支持和專案團隊的特性 4.技術授受兩方之差異程度

5.激勵

6.基礎設施和其他方面的支援皆有助於廠商執行技術移轉

(28)

表2.4 技術移轉影響因素之文獻彙整表(續)

作者 年份 技術移轉影響之因素

黃宗文【40】1996

1.技術提供者與接受者特性 (1)雙方之技術能力差異程度 (2)公司之組織結構

(3)規模大小 (4)經驗

(5)經營與管理能力 2.環境特性

(1)市場大小 (2)競爭情況 (3)公共設施 (4)政府支援程度 (5)法規

(6)接受國之科技基礎 (7)社會文化與價值觀念 (8)工作習慣

(9)態度 Trott and

Cordyhayes

【109】

1996

1.企業擁有取得技術之能力 2.擁有吸收及應用之能力 3.蒐集資訊的效率及專業化

林志勳【12】1999

1.技術移轉者特質 2.技術承接者特質

3.移轉過程(溝通策略)

4.技術特性 5.移轉環境

林麗娟【14】1999

1.技術提供者 (1)合作動機

(2)熟練程度、發展規劃及相關技術之現有能力與研發狀況 (3)競爭能力、市場優勢、經營方向、全球策略與多角化情形 (4)企業文化、風險喜好程度、財務狀況及過去的國際合

作經驗 2.技術接受者 (1)合作動機

(2)本身之技術水準 (3)競爭能力

(4)技術能力、行銷能力、財務資金及在該經濟區域之政 商關係與影響力

(29)

表2.4 技術移轉影響因素之文獻彙整表(續)

作者 年份 技術移轉影響之因素

(2)成熟度 (3)隱密性 4.環境因素

(1)經濟景氣循環情形、勞力結構、人力資源、政治穩定 度、法令規章、環境之預期變化與變化速度

(2)人民習性、企業文化差異、國際貿易結構與政經關係 (3)國際景氣、保護主義與世界局勢潮流等全面性之影響

鍾小琴【56】2002

1.技術移轉方式 2.環境特性 3.技術特性 4.技術能力

5.技術提供者與接受者關係因素 6.技術移轉內容

7.技術提供者之特性 8.技術接受者之特性

陳家聲【28】2003

1.合約內容將雙方的權利義務都有規範清楚 2.風險程度

3.員工訓練及移轉文件內容

4.廠商的資本額及主要人員之穩定度 5.管理者的支持度

6.雙方的技術成熟度

張昌財等人

【33】 2004

大致可以分為內在組織因素與外在環境因素等兩類:

1.內在組織因素:技術供給者特性、組織資源完整性、組 織創新能力、高階主管支持、內部溝通機制、公司本身 技術水準等因素。

2.外在環境因素:技術接受者特性、技術的市場潛力、環 境的不確定性、法令政策、產業競爭型態等因素。

陳澤義【29】2005

1.技術因素 2.組織因素 3.環境因素

鍾明志【57】2006

1.外部環境 (1)政策法令 (2)市場競爭 (3)技術水準 2.內部環境

(1)公司規模 (2)技術能力 (3)新產品策略 3.技術特性

(1)技術相關度 (2)技術成熟度

(30)

表2.4 技術移轉影響因素之文獻彙整表(續)

作者 年份 技術移轉影響之因素

袁建中【25】2007

1.公司相對的技術地位 2.技術取得的急迫性

3.取得技術所需的承諾/投資 4.技術在生命週期曲線的位置 5.技術的類型

6.技術來源可取得性 7.經營者的風險規避取向 8.公司的技術開發能力 資料來源:本研究整理

經將上述各影響技術移轉之因素文獻論點作一整理後察覺,本工法係屬 工程之範疇擬納入工程構面,因此,參考上開諸文獻中之論點整理出衡量影 響技術移轉之因素架構,將其分為技術提供者、技術接受者、環境構面、技 術特性與工程構面。其中於技術移轉過程中技術提供者與技術接受者係扮演 主要移轉之角色,技術移轉方式係為技術提供者與技術接受者間之媒介與重 要步驟,而整個移轉環境、技術特性及工程品質亦影響整個移轉過程。

因此,如何選擇客觀公正之衡量指標,具體真實地反映,俾利技術移轉 之依循為首要之關鍵重點,長距離急彎曲推進工法可廣泛運用於地下電纜、

衛生下水道、自來水、電信與瓦斯等地下管路工程,應屬公共設施興建之有 利工法。為提昇公共工程施工品質,三級品管制度的落實執行攸關公共工程 品質至鉅,基於此觀點擬斟酌納入工程構面,以符實際之需求。本研究將上 述學者所提出影響技術移轉之因素中加入工程構面,依技術提供者、技術接 受者、環境構面、技術特性與工程構面等五構面加以分類作為本研究之基礎。

2.2 地下管路施工方法及長距離急彎曲推進工法之相關文獻探討 政府為因應都市快速發展及提昇國民生活水準,各種公共設施大規模興 建,為了避免對地面交通之衝擊及考慮兼具不影響美化市容觀瞻,因此現階 段於各大都市皆積極推廣地下化工程。本節將依序簡單介紹地下管路施工方 法、推進工法之分類及長距離急彎曲推進工法之關鍵施工重點。

(31)

一、明挖施工法(Open cut method)

明挖為無須支撐,而以人工挖掘或機械開挖,直接敷設管渠之施工 法,明挖施工為最經濟亦為最簡單之施工法,惟市集地帶由於住家密度 高,道路巷弄狹窄,不易以直接開挖埋管,但對於用地較廣的抽水站及 處理廠之施工或尚未發展密集的地區敷設管渠時可採用本法。此外,當 地下水位高時,應配合排水施工之規劃進行,對於小管徑而淺埋施工時,

若地質良好即可垂直開挖,而以擋土牆進行施工。未設支撐或擋土牆,

而進行施工時,於降雨季節容易發生危險應加避免。

開挖土時應注意事項如下:

(一)挖土時應力求施工基準面的平坦,避免超挖,若以機械開挖,應於 開挖至基準面上30~50公分,改以人工挖掘。

(二)配合埋管之施工進度開挖,以免任其放置,影響地面交通。

(三)擋土支撐應依土質施工,尤其在雨季及颱風季節來臨時會造成塌落,

應加強補強。

(四)開挖應依規定放置防護柵及其他指示標誌及指示燈,開挖處須通行 車輛者,應覆以所需強度的覆板或架設臨時渡橋。

(五)開挖溝渠而致既有自來水管、瓦斯管及電訊管露出時,應與主管機 關聯繫,並做好防護設施以免發生意外【53】。

二、潛盾工法

潛盾工法(shield metod)係於西元1818年由法國人M. I. Brunnel首先 取得發明專利,並於西元1823年由施工已中斷十餘年之英國倫敦泰晤士 河底隧道工程施工計畫中準備將它付諸實施,西元1825年正式動工,啟 用人類有史以來之第一部潛盾機。該潛盾機由鑄鐵製造及組合而成(總 重量90噸,開挖斷面積80m2),將開挖工作面分成上、中、下三段12個 長方形之作業空間,使工作人員在簡單遮簷下從事開挖施工,惟屢生災 害又頻頻淹水且作業困難重重造成出師不利。尤以西元1828年一次嚴重

(32)

坍方導致機毀人亡嚴重挫折,驟使該新施工法陷於夭折邊緣,所幸被迫 停工七年之後再度復工,終於西元1841年到達對岸工作井,完成劃時代 之空前創舉,成為世界第一條河底隧道,同時亦為倫敦地下鐵系統一環。

隨於西元1869年,英國人Greathead等採用其所發展之圓形潛盾機,鑄鐵 弓形支保和壓氣工法,成功地完成倫敦泰晤士河第二條河底鐵路隧道工 程,因而奠定了今日潛盾施工法之基礎。

潛盾工法,其最大特點在於以潛盾機(shield machine)為主要施工 機械,進行「掘」與「進」之行為。潛盾機一旦停滯工程即停擺,因此 如何選擇此一只進不退的機具,能符合工程所需,且具安全、高效率與 經濟之潛盾機為此一工法之關鍵所在。然而,基於都市景觀日受重視且 市區施工對噪音及環境污染之管制要求日趨嚴格,此工法逐漸受到限制。

三、推進工法

推進工法係於埋設管線之兩端,構築與埋管深度相同之推進工作井

(Drive Shaft)及到達工作井(Entry Shaft),並於推進工作井後方構築 反力牆,再於推管(鋼筋混凝土管、鋼管、石墨鑄鐵管、陶管及各種複 合管)之前端設置前導體,利用置於反力牆之油壓千斤頂,在管後端除 了將埋管向前推進土層內以外,同時將管內廢土以人力或機械挖掘,搬 運出工作井外之一種埋管施工法。

推進工法,實際上係屬於隧道施工法內之一種施工方式,稱為推進 工法,本法適用於人口密集地區,為免因下水道明挖施工影響交通,產 生振動噪音等公害甚至危及建築物的安全,或為橫越鐵路與河川等之地 層,其施工有所困難時,可檢討以推進工法代替傳統的明挖工法。推進 工法係於埋設管路之一端構築與埋管深度相同之施工井,施工井後壁設 反力壁,而於前端附有刃口之管,以油壓千斤頂在管之後端一面將埋管 壓入土內,一面將其內之土挖掘搬出,並以鋼製接頭連接管,順次壓入 之地下施工法。推進工法發展至今可大致分為(一)中大管徑推進工法;

(二)小管徑推進工法兩大類。管徑斷面內作業員易於通行之推進工法 稱「中大管徑推進工法」,其適用之管徑範圍由ψ800mm-ψ300mm,管徑

(33)

場所與優點彙整如下:

(一)推進工法之適用場所

1.道路狹窄、交通頻繁及地下埋設物多不適合於明挖法施工之場所。

2.穿越交通頻繁之道路、鐵路、河川及重要構造物等。

3.管線覆土深度較大及依明挖施工法屬不經濟之場所。

(二)推進工法之優點

1.成本較低且施工設施皆採用油壓式,無震動且低噪音,施工公 害發生率較小。

2.僅工作井及推管斷面之挖掘土量,廢土量較少。

3.工作井底版直接澆灌水中混凝土,除特殊情形外,不須注入藥 劑等輔助法來進行地盤改良可減少環境公害。

4.工作井若為圓形則具全方位(360∘)之推進功能。

5.推進工程完成後工作井不須抽除,不會造成地盤鬆弛進而導致 鄰近結構物沉陷【39】。

2.2.1 地下管路施工方法

近年來推進工法普遍佈設管線於都會區,其理論與實務上皆已發展至相 當成熟階段,以往推進工法大都應用於自來水管與衛生下水道系統,且因經 濟效益一般以小口徑推進工法與推進長度以50-300 公尺以內為主【122】。地 下管路之施工方法分為明挖工法、小口徑推進工法、中大口徑推進工法和潛 盾工法(Shield Tunneling Method)。表 2.5 係本研究所整理地下管線各施工方 法之比較表。由表中明顯得知長距離急彎曲推進工法與國內現有工法(小口 徑推進工法與潛盾工法)之差異在於中大口徑、長距離施工與管道可急彎曲 性。並於台灣地狹人稠之環境,都市街道裡地下化埋設管線皆須遭遇到交通 頻繁、道路彎曲、不得開設人孔規定、需長距離推管、越過河床及道路過於 狹窄等諸多限制,因此,在長距離急彎曲推進工法之技術支援下,將有效提 供地下化電纜及地下水道管路等工程多樣化之解決方案。

(34)

表2.5 地下管路施工方法比較表

明挖工法 小管口徑 推進工法

中大管口徑

推進工法 潛盾工法

管徑比較

【120】 無限制

1.僅適用圓形 2.內徑大約介於

250 – 750 mm

( 施 工 人 員 無 法 進 入 管 內施工)

1.一般為圓形 2.內徑大約介於

800- 3,000mm

( 施 工 人 員 可 進 出 管 內 施工)

1.一般為圓形 2. 內 徑 通 常 於

1,500mm 以上

管線長度【120】 無限制 人 孔 間 距 大 約 為50- 100m 左右

與 中 段 千 斤 頂 一 起 併 用 時 大 約是200- 700m 左右

一 般 長 度 在 1km 以 上 時 採 用,人孔最大間 距約為4km。

【120】 無限制 線形 管 道 可 為 曲 線 型(R≧60m)

如 果 使 用 特 殊 管 曾 有 轉 彎 半 徑 15mR 到 30mR 之實績

轉 彎 半 徑 一 般 約為60mR 對應土質【120】 原則上並無限制對於土礫直徑之

大小有所限制

可 選 用 適 合 之 施工方法(掘進 機 有 標 準 機 和 巨礪破碎機等)

無限制

道路狀況(立坑)

【120】

1.會影響開挖沿 線的交通 2.且需要大規模

的復修工程

必需考量工作井

對交通之影響 必需考量工作井 對交通之影響

1.必需考量工作 井 對 交 通 之 2.需設立大規模影響 之作業基地

【119】 最便宜 費用

除 了 明 挖 工 法 之外,價格最便 宜。

立 坑 間 之 距 離 在 50- 500m 間 比 較 符 合 經 濟 效益

因 需 要 大 規 模 之設備,立坑間 之 平 均 距 離 越 長 相 對 成 本 越 低。

對 地 下 埋 設 物 之 影

響【119】 有影響 一 般 而 言 僅 對 工 作 井 部 份 有 影響

一 般 而 言 僅 對 工 作 井 部 份 有 影響

一 般 而 言 僅 對 工 作 井 部 份 有 影響

噪 音 、 振 動、地層下 陷等【119】

對 地 層 所 帶 來 之影響,可能性 較高。

僅對工作井之部

份會有所影響 僅對工作井之部 份會有所影響

需 設 立 大 規 模 之作業基地,因 此 對 作 業 基 地 附 近 會 有 較 大 之影響。

【122】 覆蓋土

在 施 工 上 並 無 特殊之限制。但 一 般 而 言 在 1.2m 以上至 4m 以下。

1m 以上較佳 一 般 必 需 於1.5m 以上

覆 蓋 土 一 般 需 要潛盾外徑 1.5 倍以上

跨越河川與鐵道部

份【122】 困難 可能 可能 可能

【122】 工期 輪 班 次 數 多 工 期縮短

除 了 明 挖 工 法 之外,工期為最 短。

比 潛 盾 工 法 之 工期要短,正常 狀態下7m/日。

需 灌 漿 等 複 雜 工程,故工期較 長。

工 法 類 型

(35)

表2.5 地下管路施工方法比較表(續)

沿線狀況

【22】 交通流量小、鄰

近屋舍密集 交通流量大、鄰

近屋舍密集 交通流量大、鄰

近屋舍密集 交通流量大、鄰 近屋舍密集 地面妨礙物及地下

埋設物 【22】

較易遷移 遷移困難 遷移困難 遷移困難 曲線施工

【22】 可 困難 不易 可

蛇行修正

【22】 - 較難 較難 較易

厚度【22】 最小覆土 - 1.0-1.5D,且必 須1.5m 以上

1.0-1.5D,且必 須1.5m 以上

(D 為管徑)

1.0-1.5D,且必 須3m 以上 設備規模

【22】 小 小 中 大

公害問題

【22】 大 小 小 小

資料來源:本研究整理

2.2.2 推進工法之分類

推進工法之施工方法可分為刃口推進工法、泥水式推進工法、土壓式推 進工法及泥濃式推進工法,而本研究之長距離急彎曲推進工法係屬泥濃式推 進工法(整理如圖2.1)。長距離急彎曲推進工法目前正積極由日本引進國內 之新技術,與國內舊有之推進工法稍有不同,因此,僅探討長距離急彎曲推 進工法之關鍵施工與技術部分。以下將逐一說明地下管路施工方法之種類與 長距離急彎曲推進工法之施工方式。

(36)

刃口推進工法

大中口徑管推進工法 開 放 型

一、大中口徑管推進工法

從水道開始,對於地下電纜、通信、瓦斯等的維生線保養,一般係 以圓形管推進,但因屬人口密集區,對於這些生活線的保養,受到地下 空間的諸多限制,若只侷限用圓形管,地下空間也變的很難有效利用。

此外下水道事業,不論是在都市及郊區下水道之普及率也急速擴展,導 致圓形管的推進工程需求變少。相較於此對於地下步道、共同溝渠及雨 水管渠的矩形密閉型構造的推進技術需求則普遍增加。以密閉型推進工 法的新形狀挑戰,在有限的空間內利用到最大效果而開發出的泥濃式推 進工法即是在如此之背景下所產生之工法。圖2.2係泥濃式推進工法的標 準施工圖。泥濃式推進工法是擷取泥水式推進工法之泥土壓式推進工法 的優點而開發的工法,採掘場和推進尾管安定性佳,因此大多用於長距 離推進與急曲線推進等施工【118】。

推進工法

小 口 徑 管 推 進 工 法

安 裝 推 進 工 法

改 建 推 進 工 法

泥水式推進工法 土壓式推進工法 泥濃式推進工法

高耐負擔力方式 低耐負擔力方式 鋼 製 套 管 方 式

密 閉 型

推進用鐵質混凝土管 推進用硬質塑膠 鋼管

圖2.1 推進工法之分類圖 資料來源:【115、116】

(37)

圖2.2 泥濃式推進工法的標準施工圖 資料來源:【118】

長距離急彎曲推進工法其優點包括其推進坑(Drive Shaft)面積小,

(由表2.6可看出口徑2m左右之立坑在道路上只需200m2即可施工)

【120】。此外施工時立坑對交通、噪音、振動與對地下埋設物皆影響較 小,意味著將可減少附近民眾或店家之反彈或抗爭之行為發生。

表2.6 長距離急彎曲推進工法之推進坑基地面積表

口徑(mm) 道路上(m2) 立坑內(m2)

700-1100(Φ) 120 170

1200-1500(Φ) 150 200

1650-2200(Φ) 200 250

資料來源:【120】

由於日本長距離急彎曲推進工法應用10多年之成效良好,同時並不 斷積極研究開發新型技術,加上施工經驗豐富及電子監控系統之改良精 進,此施工技術、安全性與經濟性亦日益提昇。由表2.7長距離急彎曲推 進工法之長距離與最小曲線實績表中可得知目前之日本實務數據,從長 距離且急彎曲之特性中得知兩立坑距離最長可達到約900m左右之距 離,而彎曲之最小曲線半徑亦可達到15m,如加上急彎曲專用掘進機於 Φ1200m亦可達最小曲線半徑12m【120】。此兩大特點對國內處於地狹人 稠之地理環境位置而言可謂非常適切之工法。

(38)

表2.7 長距離急彎曲推進工法之長距離與最小曲線實績表 口徑(mm) 最大推進距離

(m) 最小平面曲線

半徑(m) 最多曲線數

Φ700 726 50 4 Φ800 808 15 10

Φ1000 895 15 7

Φ1100 897 27 5

Φ1350 576 35 6

Φ1500 612 30 5

Φ1800 299 50 3

Φ2000 546 20 4

Φ2200 415 78 3

資料來源:【120】

二、小口徑管推進工法

推進工法因都市的發展、公共事業的推廣及推進工法的進步,從 1940 年代後便快速地被使用迄今。目前日本地下電纜、下水道、瓦斯及 通信等各種事業也大都使用,其中尤以下水道事業為最多,一年工程實 績長達700km 以上【115】。

小口徑推進的套管工法是將外管的鋼管推進後,將氯乙烯管插入本 套管,在與鋼管間的空隙充填發泡灰漿的工法,小口徑管推進工法能讓 道路施工範圍縮減到最小,因施工產生的廢棄土也能大幅的減少,並且 只需用最小台施工機械即能完成,此外,影響日常生活的震動、噪音、

交通阻斷與對地球環境傷害亦可減到最小【121】。小口徑管推進工法分 類如圖2.3。

(39)

小口徑管推進工法,技術開發急速發展,方式也很多樣化,但因為 是小管徑的關係,作業員無法進入管內作業或操作機械,所有的工程皆 必須在地上或豎井內以無人操作的方式進行挖掘工程,相關設備的精度 要好,而且基本上必須要讓作業員也能簡單的操作。小口徑管推進工法 現在基本上是從小型豎井為起步,以設備的緊湊化為目標,高負荷力方 式是為了完成長距離、曲線施工,而低負荷力方式則擴大向來以高負荷 力方式所進行來的適用範圍確立長距離技術力,尤其是土層 2.0m 以上 時,可以發揮推進工法的優異性【115】。

2.2.3 長距離急彎曲推進工法之關鍵技術

長距離急彎曲推進工法係指水泥管推進過程中,經由泥水管傳送高濃度 泥水於泥濃式掘進機內,掘進機前進過程中送出高濃度泥水包圍掘進機進而 方便水泥管之推進(如圖 2.4)。當掘進時所挖掘之廢土經由排土閥與處理機 分為礫石及泥水,礫石收集整理後直接運送至坑外而泥水則經由排土管之真

小口徑管推進工法

(推進用管徑)

高耐負擔力方式

(高耐負荷力管徑)

圖2.3 小口徑管推進工法的分類 資料來源:【115】

(管徑的利用方法)

低耐負荷力方式

(高耐負荷力管徑)

鋼管套管方式

(鋼製管徑)

(開削與排土方式) ( 管 的 佈 設 方 法 ) 壓入方式

O-Ga方式 泥水方式

泥土壓方式

壓入方式 O-Ga方式 泥水方式 泥土壓方式

壓入方式 O-Ga方式 泥水方式 鑽孔方式

二工法 一工法 一工法 二工法 一工法

二工法 一工法 一工法 一工法

一工法 一工法 一工法 一重套管式 二重套管式

參考文獻

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