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No. 96, March 2019
屯門鄉村污水收集系統改善工程 優化管理減風險,村民工人齊得益
工程背景
為了營造更衛生的居住環境、防止生活污水污染水質,以及改善生態環境等,為未有公共污水渠的鄉村設置公共污水收集系統實在刻不容緩,好讓村屋業主將屋內污水管接駁到公共污水渠,再輸送至污水處理廠處理,從而替代現時村民普遍使用的簡陋設備(化糞池)。
遇見困難
由於鄉村道路往往較為狹窄,在路上建造渠筒及沙井(特別是在行車通道施工)時,少不免要與村民「打交道」。是次工程涉及的麒麟圍1巷(1巷)中一段由村口連接祠堂及其對出泊車位的唯一行車通道,即為一例。為接收車路兩旁村屋的污水,1巷必須敷設接駁至沙井的污水渠。因此,工程團隊向村代表提出兩個施工方案:(1)臨時封閉全段1巷進行明坑挖掘,並敷設污水設施;(2)分段圍封1巷進行明坑挖掘,當有車輛進出1巷,即在開挖中的位置鋪蓋鐵板,讓車輛通過,然後繼續挖掘工作。由於上述兩個方案均會對村民出入帶來不便,村民代表希望工程團隊研究其他可行方法,以減少封路時間或車輛在施工期間的等候時間。
協調工作
工程團隊與村民代表和區議員多番交涉,最終敲定無坑挖掘法。施工前,工程人員特向鄰近受影響的居民解說出入1巷等安排,希望他們理解和體諒,讓工程得以順利展開。
無坑挖掘法
利用無坑挖掘法敷設地下公用設施的技術主要分兩大類:「有人進入」和「無人進入」。前者(如頂管法、使用預製組件讓工人在金屬護盾內挖掘或「板仔龍」)需要工人在建造中的隧道工作;後者則以機械設備建造隧道,工人一般無須進入隧道工作。
鑒於採用「有人進入」方法建造手挖隧道風險較高,令工人嚴重傷亡機會增加,加上勞工處於2017年12月發表「手挖隧道工作的安全與健康指引」,應該盡量避免利用「有人進入」的方式建造無坑挖掘隧道,而要先考慮機械設備進行挖掘的「無人進入」方式工作。
螺旋鑽探(Auger Boring)
採用隧道鑽掘機(Tunnel Boring Machine, TBM)須預留大量空間安裝機件及周邊設備,因此不適用於狹窄的鄉村環境;而且以此法安裝直徑較小或長度較短的渠筒,並不符合經濟效益。
1巷環境狹窄,擬建污水渠只長約70米,直徑200毫米,深度只有1.8米至2.5米。另外,現場地質屬乾爽泥質,而現存公共地下設施位處不深於一米。基於上述種種因素,工程團隊最後選用螺旋鑽探(Auger Boring)技術。鑽探機所佔空間較隧道鑽掘機小,適合安裝較短且直徑較小的渠筒。鑽挖過程亦不會產生污水,污染環境,並可減少對鄰近地質的影響。
採用螺旋鑽探技術建造無坑隧道(即套管),須先選定合適位置建造發射井(Launching Pit)、中途井(Intermediate Pit)和接管井(Receiving Pit),然後在發射井內安裝螺旋鑽探機,利用鑽探機將引導管(Pilot Tube)按設計的平水和走線由發射井經中途井連接至接管井。過程中,監察員會透過鑽探機末端的平水監測儀器實時監察引導管位置,當引導管偏離預定位置,測量員可即時通知鑽探機操作員修正偏差;當引導管途經中途井,測量員可在該處檢查引導管,確保位置準確。建立引導管後,便可接駁螺旋轉杆,取代引導管,將泥土挖出,同時安裝無坑套管(直徑約400毫米),以便完成無坑隧道。無坑套管的直徑較污水筒大約一倍,以便預留足夠空間調校稍後安裝的污水筒。由於工人無須進入管道施工,工作安全風險可大大降低。
施工特色
筒中筒
套管裝妥後,污水渠就可經發射井在套管內進行安裝、調校,以及在套管與污水渠之間的空隙進行灌漿。整個程序只須在發射井和中途井進行,而不佔用行車通道,大大減低對村民出入的影響。
板中板
工程團隊特別設計「板中板」方法,務求在狹窄的行車路建造沙井,以收集路旁村屋的污水。工人在覆蓋坑穴的大鐵板上切開一塊約一米乘一米的小鐵板,方便工人進出,原理類近沙井設計(大鐵板即沙井面,用以承托路面負重;小鐵板即沙井蓋,用於出入維修)。由於小鐵板較輕,只需二至三名工人合力利用簡單的手提式工具,即可打開。每當有車輛擬駛過,工人只須離開沙井,再將小鐵板蓋上即可,令車輛等候時間由最少20分鐘大幅減至少於一分鐘,而工人亦可盡快恢復工作。此法相較利用起重機械搬運重蓋鐵板的傳統方式快捷方便,更便利居民,讓工程可順利進行。
總結
基於麒麟圍1巷的地理環境、現存地下空間、地質狀況、環境影響和安全風險等因素,工程團隊最終採用螺旋鑽探的無坑挖掘方法,加上「筒中筒」和「板中板」的建造方法,大大提升工作效率(較傳統明坑挖掘方法提前四個月完工),並減輕對附近居民的影響,同時改善工人的工作環境,讓他們每天都能「開開心心上班,平平安安回家」。
分享會
1月17日,約60名駐工地高級工程師、承建商、專門分判商及本署同事出席上述工程的分享會。會上,講者詳細講解利用螺旋鑽探技術建造無坑隧道的好處和限制;同事對此工程技術大感興趣,積極發問和交流經驗,反應踴躍。未能出席的同事若想了解詳情,可在部門的KM Portal下載當日的演示文稿。
工程管理部
工程師
李偉中