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一、地下電纜線路裝置方式

    地下電纜線路於道路之裝置方式大致可區分為三種,即直埋式、管路式及洞道式。採用何種方式最佳須視線路路徑條件而定。

(一)、直埋式

先掘一定長度之溝,將電纜直接埋設於溝內,或先置一預鑄之管槽,將電纜放置於槽內妥當後,另以砂填滿槽內,再以槽蓋覆蓋後回填。

 

優點:

  1. 工程費小。
  2. 工期短。
  3. 散熱良好,電流容量大。
  4. 埋設時如因地形限制而有多處轉彎亦不致影響佈纜。
  5. 因電纜為四周砂土所固定,其因溫度變化而產生之伸縮量小,對接續匣之設計及裝置較為有利。

      

       缺點:

  1. 較易受到外傷。
  2. 維護檢點困難,事故修復不便。
  3. 增設或拆除不易。
  4. 埋設電纜條數較少。
  5. 不能分段施工,一次挖掘距離較長,故對交通上之影響較大。

 

(二)、管路式

於地下先埋設PVC管或其他適宜延放電纜之管,管外另澆置混凝土保護之。並每隔適當距離(300m)施築人孔。電纜則由人孔處延入、牽出及設置接續匣。

 

       優點:

  1. 可分段施工,對交通影響較小。
  2. 電纜之佈設、拆除或更換尚屬容易。
  3. 有混凝土保護,較不易受到損傷。
  4. 埋設電纜條數較多,且可設預備管供增設電纜之用。
  5. 工程費適中。

 

缺點:

  1. 電纜延線時承受之摩擦阻力較大,電纜區間長度受限制。
  2. 電纜散熱較差,電流容量較小。
  3. 彎曲受限制。
  4. 斜坡路段管路有高低差距,電纜有向下滑動之慮時,須有止滑裝置。
  5. 管路萬一有阻塞時,排除故障不易。

 

(三)、洞道式

利用明挖、推管或是潛盾等等的技術於地下開挖洞道,並於施作完成之涵洞內擺設電纜。

 

優點:

  1. 便於多條電纜之佈設。
  2. 電纜散熱良好,電流量大,必要時可另藉通風冷卻設備降低洞道內溫度,提高電纜送電容量。
  3. 電纜延線時承受之摩擦阻力小,電纜區間長度可較長(400m500m),減少接續匣數量。
  4. 最不易受到外傷。
  5. 維護檢點方便。

 

缺點:

  1. 洞道之工程費最大,工期最長。
  2. 維護檢點費用高。
  3. 多回線電纜共設時,萬一有事故發生,其後果異常嚴重,故須特別加強防護措施,因而增加費用。

 

 

 

二、地下電纜線路裝置設計

前述地下電纜線路裝置有三種,但直埋式因對交通上之影響較大,已甚少使用,目前大都採用管路式及洞道式。

(一)、管路式設計

  1. 材料:PVC(搬運容易、耐久性佳)搭配混凝土(抗壓且具耐火性)
  2. 配列:69161kV電纜管路之塑膠管中心間距須保持31公分。間距過小將減少送電量,間距過大則土木工程費用增加。
  3. 埋深:目前電力管路之埋深為120公分,且與其他管路之淨間距保持20公分。
  4. 挖掘寬度:若b為混凝土底座寬;H為挖掘深度,則挖掘寬度B=b+0.2H
  5. 隔板配置:塑膠管排置妥當後,需用#12鐵絲紮牢,以防止澆置混凝土時塑膠管移動。直線段管路每隔2m設置一隔板;於塑膠管接續處兩端各50cm須設置隔板。
  6. 區間長:管路受磨擦力限制(300m)及搬運限制,故每隔適當距離需構築一座人孔以設置中間接續匣供電纜接續用。
  7. 佈設彎曲半徑:佈設電纜時最小電纜彎曲半徑為2.5m以上,佈設電纜完成後其最小彎曲半徑為1.8m以上。
  8. 張力及側壓力:以161kV電纜為例,側壓力應小於500kg/m,拉力應小於5000kg

 

(二)、洞道式設計

  1. 種類:
  1. 明挖式:一般明挖式為最經濟之方式,此種方法適用於地下物較少,路面交通不甚擁擠,並且能獲得明挖許可之地區。明挖式之洞道深度通常不會太深。
  2. 推管式:價格為三式之中間價位,通常每管長度為2.5m。此方法較不易影響交通,但推進長度(300m)受土壤摩擦力之限制因此較潛盾短。
  3. 潛盾式:造價最高,每公尺之造價大約為明挖式之十倍,優點為不易影響交通,且口徑較大,通常見於都會區內捷運隧道。
  1. 洞道之通風換氣:電纜洞道完成後延放電纜時或送電後之維修,施工或維護人員必須進入洞道工作,故洞道內之通風換氣設施十分重要。此外通風設施能降低洞道內溫度,有助於提高電纜送電容量。
  2. 冷卻方式:通常以水為媒介。冷卻水管以PE管而不使用金屬管之原因為防止腐蝕及PE管可捲成一捲,使施工容易。

 

 

三、塔基設計概要

(一)、塔址調查

  1. 塔址須作地形測量、地質、水文及水土保持調查。地質調查應進行鑽探工作,每座塔位至少1(山坡地最少3),若地形特殊應以其他方法做大範圍詳實調查,以確保設計之合理性及安全性。
  2. 鑽探期間禁止開挖整地、破壞地形之行為。若預定鑽孔位置之平均坡度大於25度時,應設置簡易且穩固之工作台來置放機具以維持塔址地形與邊坡之完整。
  3. 山區鑽探之3孔須在塔位中心樁半徑10公尺內施鑽,鑽孔位置彼此須至少水平相距12公尺以上,且3孔之高程以最大的高程差為原則;平地一孔則鑽於塔中心位置。
  4. 鑽孔之標準深度為40m,若施鑽過程中未遇岩層,則須再加鑽10m
  5. 山區塔基之鑽探報告書須依據3孔之地質資料加繪塔址之地質圖,若遇岩盤則再詳繪岩盤走向、傾角圖等等。

(二)、選址注意事項

       山坡地塔位應選擇地質穩定、地形平緩之邊坡,其一般原則如下:

  1. 邊坡坡度盡量不要大於45度。
  2. 塔中心直徑15m範圍內,地形高低差盡量不要大於10m
  3. 塔位內不得有湧水及明顯之邊坡坍方或樹幹、竹子等傾斜現象。
  4. 懸崖、陡壁盡量離塔中心20m外。
  5. 塔位不要施設於無夯實4m深以上之填土區。
  6. 由植生特徵判斷山坡是否有潛移現象。
  7. 坡地之張力裂縫方向大略與稜線相平行,其為坡地曾經滑動之痕跡,易有雨水蓄積而軟化,附近土壤降低邊坡抗剪強度且增加坡面滑動之驅動力,進一步造成邊坡之滑動。

(三)、塔基設計原則

  1. 基礎角鐵埋置於樁基時,樁基中心以與基礎角鐵埋設深度一半處之角鐵形心相合為原則。基礎角鐵埋至於方柱內時,柱頂面中心則以與角鐵形心相合為原則。基礎頂面至少須高於地面10cm以上。
  2. 一座鐵塔,只能採用同一種型式之基礎。
  3. 山區基礎盡量採用人工開挖施工或小型施工機具之基礎型式設計,以避免破壞該處之水土保持。
  4. 沉箱或單基樁基礎大梁跨越車行道路上方時,梁底至其下方路面最小距離為460cm(跨越人行道路時最小距離為300cm);鐵塔設於行水區時,沉箱基礎大梁下至最高洪水位最少保持150cm以上。若道路主管機關或河川主管機關另有更嚴重規定者從其規定。
  5. 基礎露出地面1m以上時,須設置腳踏釘或爬梯及防爬裝置。
  6. 基礎頂面高程超過地面2m時,須設置安全護欄。
  7. 爬梯之垂直高度超過6m時須加設安全護籠措施(設置於水中之基礎除外)。
  8. 基礎四周之表土有遭雨水沖蝕之虞時,須另做永久保護工程及截排水設施,以確保塔基安全。設於低窪處之基礎須適當加高,避免塔體浸泡水中。
  9. 個別支持物之接地電阻值須小於20Ω(69kV161kV)、10Ω(345kV線)或5Ω(345/161kV四回線共架線路)。
  10. 鄰近變電所前兩座(必要時得擴及1公里內)支持物之接地電阻值須小於10Ω(69kV161kV線)或5Ω(345kV線),如接地電阻未達上述標準時,則以增設接地銅棒之方式加以改善。

 

 

 

四、塔基種類

基礎種類的選定應考慮上部結構的特性、地盤的構造與特性、施工環境條件、施工的難易及安全性、邊坡穩定、水文特性、對施工鄰房構造物的影響及經濟性等等,目前台電公司使用之鐵塔基礎種類如下:

 

  1. 普通基礎(混凝土基礎):基礎體為無筋或鋼筋混凝土構造之類似逆T型鋼筋混凝土構造,以四座獨立基礎承受鐵塔四塔腳荷重。適用於地質較好之地盤;成本便宜;埋深約45m;耐風、震性較差;常以階梯式切方因此開挖範圍大,且須用機械式開挖而對環境保育影響大,因此現今較少使用此種基礎類型。
  2. 筏式基礎:將四基腳連成一體而成為筏式基礎,以減少土壤承受壓力並防止不均勻沉陷。適用時機為堅硬地層很深(設置井筒或樁基礎較困難且不經濟)或是堅硬地層較淺但其下方有黏土層而可能發生壓密現象時。
  3. 深基礎:為一種圓柱型鋼筋混凝土構造物,靠圓柱表面摩擦力及圓柱底面承受上部荷重。施工方式採人工開挖,並利用逐層組裝鋼浪板作為擋土設備,降低坡地之開挖範圍,對環境景觀提供較佳之保護。適用於用地受限、地形不良或不適合機械開挖處。
  4. 單基樁基礎:基礎施工方式採人工開挖方式,並利用逐層組裝鋼浪板圈作為擋土設備,結構體則由下往上澆置混凝土,並在基礎上組立十字型大梁以供角鐵裝設。適用於地形陡峭之處。
  5. 沉箱基礎:於地面上構築中空鋼筋混凝土圓筒型結構物,再於圓筒中空部位挖掘土壤,藉RC筒自重下沉而形成的基礎,基礎外觀與單基樁類似;井筒上部之梁高出最高洪水位150cm以上以避免水湧衝擊。適用於:
  1. 河床、溪谷或地下湧水較大及有流砂現象之地盤。
  2. 須考慮河流沖刷。
  3. 電纜連接站。
  4. 當負載過大無法以單筒井筒承擔上部荷重或受用地面積限制時(堤後坡寬度不足),可以用雙筒沉箱來克服。

 

 

 

 

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