專利介紹-混凝土預鑄槽塊結構
專利介紹
| 名稱 | 混凝土預鑄槽塊結構 |
|---|---|
| 證書號數 | M581126 |
| 公告日 | 中華民國108(2019)年02月22日 |
| 新型創作人 | 黃致維 |
| 申請人 | 行政院農業委員會水土保持局臺北分局 |
摘要
本創作一種混凝土預鑄槽塊結構，其架設於一混凝土或水泥構造平台，主要包括:第一預鑄塊體及第二預鑄塊體，第一預鑄塊體一面形成第一固定凹槽及相鄰第一固定凹槽之第一凹槽，對應面則界定供固定於混凝土或水泥構造平台之安裝部，第二預鑄塊體一面形成第二固定凹槽及相鄰第二固定凹槽之第二凹槽，對應面則形成一供固定於第一固定凹槽之固定部，且第二預鑄塊體層疊於第一預鑄塊體，藉由第一預鑄塊體及第二預鑄塊體的搭配應用可依照地形改變擺放位置，同時因採取積木交錯堆疊方式所以可依實際需求改變堆疊的高度而不會傾倒，再者第一預鑄塊體及第二預鑄塊體凹槽均可栽種植物以達到綠化之效果。
[第一圖] 本創作較佳實施例之立體示意圖
[第二圖] 本創作較佳實施例之立體分離示意圖
[第三圖] 本創作安裝第一預鑄塊體之使用狀態示意圖
[第四圖] 本創作安裝第二預鑄塊體之使用狀態示意圖
[第五圖] 本創作綠化應用之使用狀態示意圖
實際案例與應用過程
緣起
模組化施工
由源頭解決勞工長時間曝露於變動性大的工作環境中，推動採行設計標準化、構件預鑄化、施工機械化、人員專業化訓練，使施工人員於安全的場所從事標準化作業，減少施工人員從事高風險作業，降低職災的發生。
資料來源：水保設施工程職安衛之精進作法，中華大學營建管理學系 鄭紹材 107.4.26
相關應用案例
106年
旌忠橋上下游野溪治理工程
107年
深井村楓樹窩坑溝整治三期工程
108年
字紙亭農路設施改善工程
開發歷程
| 場鑄預鑄槽塊 1.0 | 場鑄預鑄槽塊 2.0 | 場鑄預鑄槽塊 3.0 |
|---|---|---|
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預鑄槽塊吊組前置作業介紹
Step1
加強夯實
Step2
平整度調整
平整度調整
完成吊組一顆僅需2-3分鐘！
實際應用案例一、攪糖窩野溪治理工程
工程經費：693 萬元
開工日期：107/05/21
竣工日期：107/12/19
竣工日期：107/12/19
- ① 護岸 408.8m
- ② 跌水工3座
- ③ 固床工3座
- ④ 基礎版共構2處
- ⑤ 結束工1座
- ⑥ 擋土牆11m
- ⑦ 植生復育乙式
災害情形
起點處右岸約50公尺上邊坡土石崩落堆積河道，致水流亂流沖刷兩岸邊坡土石流失，影響周邊農作安全
【曲率半徑 】
梯形斷面設計避免曲線段交疊，滿足曲率半徑最小15.67公尺之曲線設計。
場鑄預鑄槽塊-3.0
本工程設計與傳統護岸設計效益比較
方案A(本工程設計)
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| 工項內容 | 金額 | 比例 |
|---|---|---|
| 主要構造物-挖填土石處理 | 191,491 | 2.76% |
| 主要構造物-護岸基礎牆身RC部份 | 2,455,721 | 35.44% |
| 主要構造物-預鑄塊堆疊部份 | 1,628,350 | 23.50% |
| 主要構造物-橫向構造物部份 | 216,681 | 3.12% |
| 次要構造物 | 223,580 | 3.23% |
| 裸露地植生復育覆蓋 | 244,426 | 3.53% |
| 其他零星工項 | 194,836 | 2.81% |
| 施工安全措施部份 | 822,834 | 11.87% |
| 它項三~五項費 | 952,081 | 13.74% |
| 合計 | 6,930,000 |
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| 項目 | 方案A | 方案B |
|---|---|---|
| 抗傾斜FS(≧2) | 3.05 | 2.38 |
| 抗滑動FS(≧1.5) | 1.62 | 1.66 |
| 基礎承載力FS(≧3) | 3.12 | 3.36 |
方案B(傳統護岸設計)
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| 金額 | 比例 |
|---|---|
| 348,825 | 5.02% |
| 3,945,791 | 56.75% |
| - | - |
| 216,681 | 3.12% |
| 223,580 | 3.22% |
| 244,426 | 3.52% |
| 194,836 | 2.80% |
| 823,064 | 11.84% |
| 955,207 | 13.74% |
| 6,952,410 | |
| 項目 | 方案A |
方案B
單位：M3
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A-B |
|---|---|---|---|
| 構造物開挖 | 2,464 | 3,590 | -1,126 |
| 構造物回填 | 2,363 | 2,316 | 47 |
| 混凝土210kgf/cm2 | 960 | 1,252 | -292 |
使用預鑄工法施作之構造物，其效益不亞於傳統工法，除較節省經費外，開挖土方及混凝土使用量亦較少，提升減碳效益，減少對生態環境的影響。
實際應用案例二、客雅溪支流湳坑野溪整治五期工程
工程經費：1,710萬2,500元
開工日期：107/4/23
竣工日期：108/3/19
竣工日期：108/3/19
- ① 護岸676.6m
- ② 固床工20座
- ③ 基礎版共構5處
- ④ 防汛階梯1座
- ⑤ 支流處理2處
- ⑥ 植生復育乙式
整治後
108/04/30
109/02/26
109/2
整治後迅速恢復植生覆蓋
其他應用
相較於傳統式護岸，本工法利用預鑄槽塊之堆疊特性及曲率半徑設計亦可應用於蜿蜒的河岸曲面、固床工、 道路邊坡擋土牆、L型側溝等多項水土保持構造物！
預鑄槽塊PCB優勢分析
優勢1交釘堆疊，結構穩固
優勢2減少開挖土方
優勢3減少混凝土量、提升減碳效益
優勢4增加施工安全性
優勢5降雨影響因素小
優勢6可應不同曲率半徑需求
優勢7可應銜接面處理現調
優勢8通用適宜性高
優勢9斷面設計多面向周延考量
優勢10補償棲地環境、景觀調和
預鑄槽塊PCB注意事項
經治理前、後現況比較驗證得知，採用預鑄塊護岸已取得良好之環境復育效果，
惟從設計及施工之經驗上，仍應注意下列事項：
- 土方回填必須配合預鑄槽塊分層堆疊確實分層夯實。
- 考量現地回填土質，預鑄槽塊後方背填可考慮鋪設濾層（如碎石或加設不織布等），避免塊體後方細粒料受到滲流水影響，造成土壤剪力強度降低或細料流失致背填土淘空而危及預鑄護岸構造之安全。
- 預鑄槽塊堆疊高度，設計時宜配合牆背回填土質，建議以不超過四公尺為原則，軟弱土質可考量局部地質改良。
- 預鑄槽塊彎曲段凹岸部份可配合梯形斷面尺寸調整場鑄，以減少槽塊間孔隙，凸岸部份槽塊間隙可採混凝土或砂漿填充增加緊密性。
結語
預鑄槽塊PCB工法是結構簡單、堆疊迅速，且將施工安全納入治理對策研擬過程中之方案選擇；簡單、迅速、安全
，不僅適用於野溪護岸、固床工，亦適用於道路邊坡擋土牆等多項水土保持設施，且藉由布紋砌仿岩石面層及槽塊凹槽提供多元利用，營造協調景觀，改善營農環境，實為本預鑄槽塊創新開發之初衷。
希望以此簡單、樸實之概念，能提供諸位先進設計配置時另一好的選擇，且能夠廣為運用推行。
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