香港理工大学(理大)土木工程学专家正与业界及公用事业机构合作,合力改良非开挖式铺设地下管道技术,并推展它在本地的应用和技术发展。这项突破性研究成果预计有助业界进一步推行非开挖技术,以减少工程对路面繁忙的交通的影响及对公众的滋扰。
理大土木及结构工程学系副教授鹿明博士表示,近年社会日益关注地下管道施工如何保障社区利益及保护环境,因此促进了非开挖式技术的急速发展。相比传统的方法,利用非开挖式微型管道及顶管技术来铺设地下管道,能达致可持续的城市化发展,这种技术既符合社区利益又环保,特别适用于香港这种高度发展、人烟稠密的地方。
由鹿明博士领导的研究团队成功研发出自动式隧道钻挖机的实时监控系统,简称TunnelingGSV;这是一套集导航、感应及可视化于一体的系统,能有效促进非开挖式技术的应用。TunnelingGSV系统可配备于先进的微型隧道钻挖机,操作犹如一部地下机械人。TunnelingGSV利用智能化全站仪自动测量隧道钻挖机的座标,即时计算隧道的调准偏差,并利用系统取得三个测量点的座标,精确地计算隧道钻挖机在地下空间的偏转角度。透过无线数据传送及图像化处理,配以互联网技术,TunnelingGSV把看不到的地下工作环境,如隧道钻挖机的位置、设计管道、管道施工偏差、现存地基及管道等,即时转化成三维电脑图像呈现于眼前。这一突破把自动收集得来的数据进行即时运算,然后应用于微型管道和顶管施工技术中,为工程师带来极大方便。
参与是次研究项目的机构包括香港中华煤气有限公司、中华电力有限公司、博威工程顾问有限公司、金城营造有限公司及Reliance-Tech有限公司(俊和发展集团成员),在他们的大力支持和协助下,由理大研发的首部TunnelingGSV系统样机于二零零九年年底安装在屯门扫管芴一个微型管道施工地盘,进行为期三个月的实地测试,该系统样机安装于一套价值一千二百万元的先进微型隧道钻挖机,成功监控(全长220米)其中一段长55米、直径1.2米、铺设在40米阔的水道之下的混凝土管道。
展望将来,鹿博士有信心TunnelingGSV系统可以为管道工程师提供及时隧道调准偏差及其偏转角度的监察,有效防止隧道钻挖机在复杂的地下可能出现的轨迹偏差甚至被困,以及能避免隧道钻挖机因掘进速度太快,令泥土过度挖掘而导致附近的土层产生沉降。此外,TunnelingGSV能够自动准确地记录已铺设的管道的位置及每段时间的施工进度,方便监控工程进展。
有关TunnelingGSV的研究及实地试验报告于今年年初在香港中华煤气有限公司总部举行的专题研讨会中发表,鹿博士及其研究团队应邀出席,并演示TunnelingGSV系统的操作与效能,包括自动测量隧道钻挖机的座标、隧道的调准偏差控制,以及用在地下空间的即时三维电脑图像对比不同管道段的设计与施工状态。
研究团队同时阐述地盘试验的结果,进一步探讨日后与业界合作的机会。参与是次合作研究及技术交流的机构及业界代表包括香港中华煤气有限公司网络总经理敖少兴先生、燃气供应策划经理沈全衎先生、策略项目经理方伟文先生、策略项目组高级工程师李世荣先生、博威工程顾问有限公司技术董事卢勤业先生、卓裕工程有限公司项目经理李国伟先生、金城营造有限公司高级项目经理江显远先生、项目工程师欧阳志伟先生,及Reliance-Tech有限公司总经理陈永诚先生等。
(完)