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2020年6月27日 星期六

《超級工程MIT①:穿越雪山隧道》





今天我要和大家介紹這一本書《超級工程MIT①:穿越雪山隧道》,這一本書是在介紹雪山隧道是如何建成的,尤其在艱難的環境,有著很多很多地下水,可能每分鐘噴出 6000 公斤的水的環境下挖隧道,真的是無比艱難。


Q1. 雪山隧道的兩頭分別叫做什麼,哪一邊比較高?


A:雪山隧道的兩頭分別是新北市的坪林區和宜蘭的頭城鎮。坪林區較頭城高。


Q2. 請問一開始決定要從哪個隧道口開挖的時候,有幾種挖法,分別是?


三種。分別是從坪林往頭城挖(高往低挖),頭城挖到坪林(低往高挖),坪林、頭城兩邊同時挖。


Q3. 請說明三種挖法的優缺點,並告訴我們最後是選擇哪一種方法。


坪林往頭城挖,優點是坪林的地質好比較好挖,而且由高處往下挖也會因為重力的關係而較好挖下去,缺點就是因為是由高處往低處挖,所以如果有大量的地下水湧出來,就不方邊排水,也不容易運輸石渣。

頭城往坪林挖,優點是因為是由低往上挖,所以排水跟運輸石渣很方便,缺點就是因為在頭城斷層很密集,所以地下水可能會湧出非常多。最後選擇的是這一個,因為排水方便。

頭城和坪林兩邊同時挖,優點就是時間會比較快,但是缺點就是萬一到時候他們沒有辦法在中間遇到對方,就慘了。


Q4. 請問隧道總共有幾號豎井,並說明豎井的特色。


總共有三號豎井。每一號豎井就會有一個進氣井跟排氣井,而且排氣井會比進氣井還要高,因為如果排氣井比較低,冷空氣往下進去進氣井的時候,如果熱空氣往上出去排氣井,而出去馬上變成冷空氣,就會再次進入進氣井。

第一號豎井的排氣井是歪的,因為民眾不想要讓排氣井影響到茶園,所以去跟政府抗議,於是就把排氣井蓋歪的。


Q5. 請問後來用來挖隧道的機器 TBM 的全稱是什麼?


Tunnel Boring Machine.


Q6. 請問挖豎井有兩種方法,是哪兩種,並分別說明兩種方法和最後的選擇。


挖豎井的兩種方法分別是降挖工法跟昇井工法。降挖工法是先挖一個井,然後用懸空的籠子派車子跟人下去挖洞,缺點是需要人力所以會花較多的時間。

昇井工法是先鑽一個導孔(用鑽頭鑽)挖到最下面的時候再換上較粗的的鑽頭,然後從下面拉上來,就可以製造一個較大的洞,再用鑽炸法在旁邊的牆壁上防水以及一些固定的作業就完成了,優點是省時間。最後兩種都有使用。


Q7. 什麼是鑽炸法?


鑽炸法就是先用炸藥炸出一個洞,灌入新鮮的空氣讓煙都散出去,再用車子把凹凸不平等部分剷平,接著架設架設用鋼做的支架,再噴上混凝土,加強支撐,最後製作防水功能及其他細部作業,就在從第一步開始重複做就好了。


Q8. 如果前面的泥土感覺很濕,再挖會有發生大湧水的事情發生,請問台灣自己發明了兩種方法,分別是哪兩種,並說明。


台灣發明的兩種方法分別是椎體灌漿法和混合工法。椎體灌漿法是先深入很多個灌漿用的細長條管子,再灌漿,讓泥土裡面變堅固,再用 TBM 挖,然後這個步驟一直重複,就可以確保大湧水不發生。

混合工法是先用鑽炸法將隧道上半部的地方變堅固之後再用 TBM 挖隧道的下半部,這樣就能快速的通過地質弱的區域。


Q9.請問隧道發生火災的時候車子和人如何避難?


如果你是駕駛車子的駕駛人員,而你正準備從頭城開到坪林,你發現在你的前面發生火災,你就應該要從旁邊的車子專用道開到對面雪山隧道的坪林到頭城的道路,然後開回頭城。相反的話也是一樣。

如果你是車子的駕駛人員,而你正準備從頭城開到坪林,你發現你後面的車子發生火災,你就只需要繼續往前開就好了。

如果你的車子發生火災,你就可以下車,趕快走到旁邊的道路下去導坑,然後一直走直到走出隧道為止就可以獲救,所以可以知道雪山隧道的逃生系統是有想過的。


Q10.請問發生火災時,要如何排煙?


原本在雪山隧道裡面就會有風扇系統,因為要保持隧道裡面的空氣新鮮。讓開車的駕駛人員不要那麼容易睡著,但是平常只會開吹往同一邊的風扇,但是火災的時候,就會調整,兩邊的風扇都會開,而且會調整讓煙從最近的排氣井排出煙。

今天的介紹就到這裡了,希望大家會喜歡我的介紹,也可以跟你的同學炫耀你的雪山隧道的知識呦,如果你喜歡我的介紹,請分享給朋友看看。