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論文中文名稱:防水隔艙應用於捷運車行隧道之效益與價值分析 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:The research of efficiency and value analysis for floodgate in mass rapid transit tunnel. [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木工程系土木與防災碩士班(碩士在職專班)
畢業學年度:104
畢業學期:第二學期
出版年度:105
中文姓名:余英俊
英文姓名:Yin-Chun Yu
研究生學號:103428513
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2016/06/24
指導教授中文名:林利國
指導教授英文名:Lee-Kuo Lin
口試委員中文名:陳維東;曾惠斌;林利國
中文關鍵詞:隧道捷運地鐵防水隔艙防洪
英文關鍵詞:TunnelFloodgateMass Rapid TransitSubwayFloodgateFlood protection
論文中文摘要:台灣位處環太平洋地震帶上,且屬亞熱帶型氣候;因此,地震與颱風等天然災害頻繁,而由於臺北捷運系統係台灣最早建造的捷運設施,故在經歷20年的營運期間,自然地也經歷過許多次的颱風與地震的侵襲;其中又以民國90年9月17日的納莉風災狀況最為嚴重,不但造成台北市區嚴重淹水,更使得捷運系統隧道及各連通處因洪水灌入而導致系統癱瘓,統計16個車站、1個機廠及1座高運量行控中心積水並淹沒地下室與月台,因此造成全線停駛,其所造成的財物損失約新台幣22.5億元。
為了避免再有類似災害情況發生,臺北市政府捷運工程局即依納莉之案例評估於部分隧道增設必要性之防洪閘門設施,以阻斷洪水所衍生之淹水,規畫建置之原則係以斷層帶、過河段、出土段或系統交會車站之隧道內設置全斷面防水隔艙閘門系統,目前除板南線、中和新蘆線、松山新店線及淡水信義線等部分車站設置防水隔艙閘門系統外,並將後續萬大線、環狀線等中遠期路網一併納入設計規劃。
臺北捷運系統目前已建構並完成防水隔艙閘門系統共計23樘,總經費高達約新台幣635,558,862元;而依其型式可分為垂直升降式閘門、擺動式閘門、橫移式閘門等三種,其建造成本均不相同;然而防水隔艙不僅造價昂貴,且後續還需定期保養維護及年限汰換等費用,均為建造後之維護成本;然而設備必然有其耐用年限,即隨著營運時間增長便會逐漸老化、故障等現象,故於車行隧道內高成本之防洪設施,應事先規劃重要零組件之維修時機計畫與成本分析,提早因應俾利延長使用年限,確保維持提供應有功能,故以防水隔艙設備而言,每年設備功能現況服務指數(PSI)及維修成本之關係,即成為值得探討的研究課題;故乃為本研究之研究動機。
本研究首先透過文獻回顧資料收集、依原捷運局規劃手冊及廠商維修手冊等等,歸納出擺動式門框、門體、油壓設備、電氣設備四大構面與36項檢查項目及升降式門框、支承樑、門體、吊門機、電氣設備五大構面與56項檢查項目,隨後經由問卷分析求得權重及建立第1至30年耗材週期性更換機制與費用,了解每年設備現況服務指數與維護支出成本。依PSI圖形擺動式升降式兩種防水隔艙,如將價值定義為V=F/C=Psi/Cost而言,則就服務指數與維修成本計算,以升降式防水隔艙之價值較高。若以週期固定頻率更換而言,擺動式防水隔艙之維護成本較高,其主要差異為更換油壓管路及接頭,係當頂升操作時易因液壓造成管線老化及接頭介面處損傷滲漏,另依據層級分析,整體檢查項目之權重結果顯示,擺動式防水隔艙以關閉定位後放置門體之承壓座面焊道有無裂痕權重最高8.61,升降式防水隔艙以支承樑軸桿有無變形權重最高8.01,顯現影響列車運轉之項目權重最高,其次依序為焊道有無裂痕、螺栓固定有無鬆脫、相關耗材更換等項目,顯現結構安全佔有較重權重,其次耗材週期性更換等,初期維護以安全為優先後續應將耗材更換納入考量,故例行性維護要確實執行外,若權重高項目應加強管理,耗材應定期性更換以維持應有功能與延長使用年限,並提高防水隔艙閘門之價值與達到預算成本控制之目的,本研究可作為後續規劃設計與設備維護成本編列或設備延壽計畫之參考。
論文英文摘要:Taiwan is located on the Circum-Pacific seismic belt, and the subtropical climate. Therefore, the natural disasters of earthquakes and typhoons are happened frequently. During the operation of Taipei MRT system in 20 years, it is hit by lots of natural disasters. Especially is typhoon Nari in September 17, 2001, it not only caused serious flood in Taipei area, but also paralyzed MRT network system whose underground tunnel is fill water by flood. Sixteen stations, one depot, and a high traffic control center of basement and platform are flooded, which caused property losses of around NT 2.25 billion dollars.
In order to avoid the condition, Department of Rapid Transit Systems, Taipei city government considers the case of typhoon Nari to setup floodgate to block flood. The locations of floodgates are in fault area, over river area, daylighting area, or the intersection area. Until now, some stations of Bannan Line, Zhonghe-Xinlu Line, Songshan-Xindian Line and Tamsui-Xinyi Line has already setup floodgate, WanDa line, and Circle line will also consider setup floodgate in long-term plan.
The Taipei MRT system has already set up 23 floodgates which cost NT 635,58,862 dollars. The floodgate has three styles, which are vertical type, swing type, and traverse type whose construction costs are different. However, not only expensive floodgate and a subsequent need regular maintenance costs, and replacement costs. Facilities have its durable life; it will occur age or breakdown during its life cycle. How to schedule to timely maintain major components to analyze the cost for floodgates is important. For floodgate, relationship between Performance Service Index(PSI) and maintenance costs is a worthy topic to research and became the motivation for this study.
This research collects literatures about floodgate and analysis each widget of floodgates by questionnaire analysis to get obtained weight, cyclical replacement mechanism and supplies costs, if define the value as V=F/C=Psi/Cost get Performance Service Index(PSI) by supplies replacement mechanism and maintenance cost analysis, on service index and maintenance cost calculation, lifting type floodgates of value high, on fixed frequency replaced, swing type floodgates of maintenance cost high, main differences for swing type hydraulic pipeline and the joint, when operation easy for hydraulic caused pipeline aging and the joint interface at injury, another according to Hierarchy analysis component weight high, relative displayed the project more important, so routine sex maintenance to does implementation, weight high project should strengthening management, to reached ensure maintained provides due function and extended using years, and to improve the waterproof bulkhead gate of value and reach the goal of budget cost control. The result can be referred for future plan and budget for operation and maintenance.
論文目次:目錄

中文摘要 i
英文摘要 iii
誌謝 v
目錄 vi
表目錄 viii
圖目錄 x
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 1
1.3 研究範圍 2
1.4 研究方法 2
1.5研究流程 3
第二章文獻回顧 4
2.1 臺灣發生洪患災害之主要原因與統計 4
2.1.1 臺灣天然災害介紹 5
2.1.2 颱風、水災災害互動關聯性分析 7
2.1.3洪害對交通運輸之影響 12
2.2大眾運輸系統於隧道洪患災害案例(納莉風災) 13
2.2.1 納莉風災簡介 13
2.2.2災害經過 14
2.2.3災情損失及影響 16
2.2.4防水隔艙之構想 18
2.3國內捷運系統防洪設施形式異同 19
2.3.1臺北捷運 20
2.3.2高雄捷運 22
2.3.3機場捷運(未營運路段) 23
2.3.4各系統防洪設施差異分析 25
2.4隧道防水隔艙之建置與操作(以臺北捷運為例) 26
2.4.1防水隔艙種類與特性 28
2.4.2防水隔艙建置與原理 33
2.4.3操作維護與檢查 35
2.4.4預期效益與年限 41
2.5相關文獻資料 42
第三章研究方法 43
3.1維護檢查項目建立 43
3.2層級分析法 45
3.2.1層級分析法簡介 45
3.2.2層級分析法特性及優點 47
3.2.3層級分析法的操作與計算 48
3.2.4研究限制 52
3.4層級分析法求取權重 53
3.4.1問卷 59
3.4.2回收分析 60
3.4.3各項目權重值 67
第四章維護管理分析 77
4.1權重配分 78
4.2例行性定期耗材更換項目 82
4.3例行性耗材更換之PSI值計算 84
4.4服務指標與成本分析 87
4.4.1防水隔艙服務指標 87
4.4.2防水隔艙維護支出成本 94
4.4.3防水隔艙服務指標與總支出成本 103
第五章結論與建議 105
5.1結論 105
5.2建議 106
參考文獻 107
附錄A專家問卷 109
附錄B擺動式防水隔艙閘門各構件權重值(升降式也比照計算) 155
附錄C報價單 159
論文參考文獻:參考文獻

1.國立臺灣大學氣候天氣災害研究中心 Center for Weather Climate and Disaster Research.淹水災害與防災,2012。
2.交通部中央氣象局天然災害災防問答集,2015。
3.氣象局:http://www.cwb.gov.tw/
4. 內政部消防署:http://www.nfa.gov.tw/
5. 颱風洪水研究中心:http://www.ttfri.narl.org.tw/
6.陳亮全、林李耀、陳永明、張志新、陳韻如、江申、于宜強、周仲島、游保杉,台灣
氣候變遷科學報告第六章災害變遷與氣候衝擊, 2011。
7.李清勝、羅英哲、張龍耀,2007:琳恩颱風(1987)與東北季風交互作用產生強降水
之研究。大氣科學,第35期No1,p13‐34。
8.吳俊傑等 2009: 1998年芭比絲颱風和東北季風作用所引發降雨事件的數值模擬研究。 Mon. Wea. Rev., 137, 2049‐2064.。
9.王志錚,「臺北市區級災害應變中心運作檢討之研究—以納莉颱風為例」,臺北科技
大學土木與防災研究所碩士論文,2002。
10.陳志誠,「歷年水患災例及救難經驗資料庫之建置」內政部消防署,2003。中華物業管理協會,http://www.chpma.org/big5/index.asp,2003。
11.陳俊勳、周文生、林慶元、邱文豐、邱晨瑋、鄧敏政、崔朝陽、林靖山、陳一昌、張開國、吳熙仁,地下軌道設施防救災安全管理機制研究,交通部運輸研究所,2010年8月。
12.鄧振源及曾國雄,層級分析法(AHP)的內涵特性與應用(上),中國統計學報,第27卷,第7期,1989。
13.臺北捷運公司“路線圖暨車站資訊”台北捷運公司網站。http://www.trtc.com.tw/c/service.asp。
14.朱旭、林志棟、王臻、王其政,「捷運防水隔艙遠端控制之探討」捷運技術半年刊第46期,台北,2009。
15.朱旭、林志棟、古鴻坤、王其政,2008,「都市隧道設立防水隔艙之探討」地下空間與1. 工程學報,4卷4期,PP 665-669
16.臺北捷運公司,2003,「浴水重生-臺北捷運納莉風災實錄」
17.南寧工程公司,2007,「臺北捷運防水隔艙整合計劃書」「台北都會區捷運系統防水隔艙閘門系統教育訓練」
18.吳伯彥,辦公建築日常節能評估指標之研究,碩士論文,國立台北科技大學,2010。
19.林彥丞,建立物業管理檢測系統於集合住宅之研究,碩士論文,國立台北科技大學,2014。
20.台北市政府捷運工程局規劃手冊第08349章防水隔艙閘門,2004。
21.陳正忠,捷運系統地下隧道防水隔艙閘門,捷運技術半年刊,第24期,2001。
22.蔡宗霖,潛盾隧道永久性防水隔艙閘門災害危害分析-以高雄捷運O4車站為例,碩士論文,國立高雄應用科技大學,2009。
23.王智永,捷運隧道火災搶救精進之研究-以蘆洲站為例,碩士論文,中華科技大學,2015。
24.薛文城,隧道遭遇湧水災害之因應對策與處理工法研究-以新永春隧道為例,碩士論文,國立海洋大學,2001。
25.陳澤劍,潛盾隧道過河底施工管理與災損防阻對策之研討,碩士論文,國立臺灣海洋大學,2009。
26.方敬忠,地鐵隧道軌道防災案例推演之研究,碩士論文,東南科技大學,2009。
27.蔡宗霖,潛盾隧道永久性防水隔艙閘門災害危害分析-以高雄捷運O4車站為例,碩士論文,國立高雄應用科技大學,2008。
28.陳弘,溢洪隧道挑水墩之水理分析,碩士論文,國立臺灣大學,1980。
29.沈淑琪,台北地區捷運施工水災防治之研究,碩士論文,中華科技大學,2012。
30.樊偉祺,遮斷防護工法選擇之探討 -以台北捷運施工為例,碩士論文,中華大學,2011。
31.葉家豪,層級分析法應用於捷運工程風險分析之研究,碩士論文,國立臺北科技大學,2010。
32.吳典諺,老舊公寓安全與防災檢測系統應用於都市更新規劃階段之研究,碩士論文,國立臺北科技大學,2013。
33.陳衍汝,老舊公寓安全與防災診斷系統之研究,碩士論文,國立臺北科技大學,2012。
論文全文使用權限:同意授權於2016-08-01起公開