[討論] 板南線延伸與臺鐵西正線並存可行性探討

零. 前言 文長慎入！可跳至重點－第二、三節。 藉由能力範圍內所能取得的研究報告、工程圖說等文獻資料取材，探討「板南線向東 延伸」是否不僅技術可行，甚至能夠做到「不影響臺鐵」西正線的營運，以達到對既有公 共設施干擾最小，又能兼顧民意期待的多贏策略。 正好上週網紅－黑皮發了兩部影片期望當局能精進汐止、基隆地區的軌道政策，再度 激起板南線延伸議題的討論，就趁此時分享一些小弟去年底至本月收集到的資料，若技術 課題有所貽誤，還請版友先進鞭力一點，謝謝！ 一. 本文提要 1. 探討範疇：針對北捷南港展覽館站(下簡稱BL18)至大坑溪，探討板南線延伸的工程 技術議題。大坑溪過後延伸走哪？經濟、財務方面則不在本文範圍。 2. 板南線延伸且不必拆除臺鐵西正線的可能(下簡稱並存案)：見第二節 3. 板南線延伸，上行線沿用臺鐵隧道的工程檢核(下簡稱取代案)：見第三節 4. 板南線延伸文獻回顧：見第四節 5. 板南線延伸工程課題：見第五節 6. 個人心得：見第六節 7. 參考文獻：延伸閱讀 二. 板南線延伸與臺鐵西正線並存案 https://i.imgur.com/sujCaYU.png 藉由臺鐵捷運化後續計畫－樟樹灣~南港間擴建三軌工程基本設計圖說設施平面圖可發現， 臺鐵西正線結構體非但沒有完全100%「卡死」板南線東側，西正線完全匯入獨立單線隧道 之處亦離板南線末端有140餘公尺的距離，該處對應上圖深灰色線條(內側牆)處，屬於無 用之獨立中空層，與臺鐵行車空間有所阻隔。 筆者遂初步以北捷高運量平面定線標準，Rmin=200m稍加套繪(圖有按比例)，若板南線上 行線(往東)自現有軌道末端繼續東延，出站體後以R200左轉，約莫60m即可繞出臺鐵結構 體，避開西正線實際車行範圍，以及能夠阻隔雙鐵的內牆。 板南線下行線(往西)末端則無任何設施阻擋，可直接延伸。圖中係配合上行線，以R300彎 道向北側偏移，維持在南港路下方。兩線軌道中心距最近約8.1m，若為潛盾隧道，雖僅有 2.05m稱「近接」(<1D=6.1m)，但現信義線已有1.5m之案例，理論上非不可行。 https://i.imgur.com/oe6wgc5.png 本圖將BL18附近地下二層多鐵的土建設施加以匯整，圖例如下： *粗線為連續壁：深藍→臺鐵+西正線、天藍→北捷、淺灰→板南延伸工作井、淺藍虛線→ 北宜直鐵(尚未施作) *細線為軌道：藍黑→臺鐵、寶藍→北捷板南線、寶藍虛線→板南延深、藍綠→基隆捷運 淺藍虛線→北宜直鐵(尚未施作) *藍色半透明區域為南港專案預留之板南線東延空間，為何直直去，捨條條大南港路，在 第六節討論。 https://i.imgur.com/Ejg8D9P.png https://i.imgur.com/BrqcMIA.png 上兩圖為板南線延伸共存案於BL18東端的銜接構想。 雖然板南上行線末端沒有直接衝突臺鐵西正線，但兩者結構緊鄰、僅一牆之隔也是事實， 因此需於站外－車站東端新闢一明挖工作井，即是上圖淡灰色連續壁的部分，一來將既有 臺鐵中空層做拆除改建，二來也較有空間處理隧道銜接所需的人員、物料後勤。以潛盾單 純到達棄殼約需至少10m。 站外工作井相關案例：信義線中正紀念堂南端(羅斯福街寧波街口)出發井、新莊線古亭站 北端(羅斯福杭州南路口)到達井、東環Y1東側(動物園門口)工作井。 以下分六張橫斷面圖詳細草擬板南延伸上行線銜接步驟，下行線沒有卡到設施的問題就不 另行贅述。 https://i.imgur.com/NGO1ilL.png Step 1：施作工作井連續壁(淺灰色)、中間柱(僅前半含下行線的較寬區域需要) 後方虛線BL18僅屬疊圖，供參考對比用。 https://i.imgur.com/R641WGH.png Step 2-1：向下開挖、約每3m架設一層水平支撐 Step 2-2：逐層向下低振動割除西正線連續壁(透明藍)，至少遇水平支撐前需敲完 Step 2-3：開挖到底後，施作擴挖區臨時底版，與西正線底版植筋連結 中空層、高鐵引道需架設臨時內撐 https://i.imgur.com/Tc66XQ4.png Step 3-1：由下往上拆除中空層側牆、中版、頂版(透明灰)，先加支撐再拆 Step 3-2：南港專案臺鐵北側連續壁開口補強(棕) Step 3-3：施作工作井北側牆 Step 3-4：拆撐與回撐，空出潛盾機組裝空間 南港專案已預留該段連續壁打通、拆除機制，就算無西正線結構，亦不影響中、東正線及 高鐵安全 https://i.imgur.com/GcWbsPe.png Step 4：上行線潛盾機及構台組裝、鏡面破除、鏡面試水、出發作業 https://i.imgur.com/8k4Kyrm.png Step 5-1：潛盾機完成上行線鑽掘任務後，移除進料出土後勤設施，施作永久底版(直接墊 在臨時底版上)，以便與BL18土建完成面順接(西正線路基較低) Step 5-2：施作工作井南側牆 Step 5-3：施作隧道頂版 https://i.imgur.com/GayaHxg.png Step 6：完成其餘、下行線結構後，填土、拆撐、路面復舊 https://i.imgur.com/59JxTcU.png 上圖為剖面V沿板南延伸上行線軌跡所繪之縱斷面圖 甲段為與臺鐵中空層重疊、增建區段，長約47m；乙段為完全岔離臺鐵的捷運獨立結構物 紅框為需拆除之結構物(如Step 3-1) 三. 板南線延伸沿用臺鐵西正線工程探討 https://i.imgur.com/FoDJCeC.png 若仍有其他因素使並存案完全不可行，則回到最開始的訴求，可採板南線一線(上行)取代 臺鐵使用西正線隧道、另一線(下行)無障礙物影響可獨立施作，較無困難。 由於BL18上行線軌道與臺鐵安全側線完全重合，故若朝取代案規劃，可直接將BL18東端橫 置連續壁、端牆打通；然而，由於板南線軌面高程與臺鐵有約2.0m高度差，故同樣需將改 建中空層，拆除中版，俾使打通處(紅框)淨高符合北捷明挖隧道4.41m的標準。 縱面線形部分，同樣由於2.0m高度差，需將87m的中空層底版逐步墊高，形成約2.29%的坡 面，以便銜接BL18與西正線隧道底版(深藍色三角形)。 https://i.imgur.com/HFROmo7.png 上圖檢核取代案最大課題：臺鐵西正線隧道夠不夠讓北捷駛入？需不需要擴孔？ 根據西正線基設圖說隧道結構橫斷面圖，標準段淨寬5.3m、淨高5.95m，非標準段只有比標 準段寬、大，沒有更小的size。同時，依據臺北都會區大眾捷運系統規劃手冊－第四冊固 定設施需求，淨空相關規範，4.1.4.26明挖隧道應用及附表，考量高運量淨空包絡線並加 計水平偏移、彎道超高，所得的有安全走道最大淨寬2.72m及無走道最大淨寬2.48m，二者 之和5.1m(<5.3m，OK)，小於既有西正線隧道淨寬。 淨高部分，臺鐵考量電車線包絡線，採5.95m，北捷因無架空線，僅需3.7m淨空包絡線高+ 0.025m安全餘裕+0.7m土建完成面至軌面高差=4.425m之明挖覆蓋隧道淨高。4.425尚考量 浮動式道床T/R-土建完成面700mm的較大值，若為一般道床400mm，更僅需4.125m。 平面定線：臺鐵西正線Rmin=400m，OK 縱面坡度：臺鐵西正線Gmax=1.4%，OK 因此，將臺鐵無道碴軌道道床拆除後，重新鋪軌即有可能讓北捷沿用。 四. 板南線延伸文獻回顧 1. 80年北捷局「捷運系統延伸至基隆地區可行性研究報告」 2. 83年北捷局「捷運系統延伸至汐止地區可行性研究報告」 https://i.imgur.com/dBCyY4l.jpg A案：南港線過大坑溪後沿大同路，南轉爬升至高架，經高鐵汐止基地轉新台五路 於汐科、汐止一帶各設1站，續行台五線至八堵轉地下，再沿南榮路、仁五 路與台鐵會合於基隆火車站。 B案：內湖線延伸，暫不討論。 3. 85年地鐵處「南港專案綜合規劃報告」 捷運工程配合項目中，第45冊第8章專章研擬南港線東延定線方案，以便鐵路地下 化計畫設計相應預留措施。 https://i.imgur.com/lwkHS0F.jpg 方案一，BL18東端以反曲線繞至高鐵下方，半逆打穿越大坑溪。由於150m範圍與 高鐵重疊，故臺鐵臨時軌、橋拆除後，需先施作一部分捷運隧道箱涵及潛盾出發 井；大坑溪以東未來捷運施工亦需與高鐵協調結構補強與安全事宜。 https://i.imgur.com/IbOxisa.jpg 方案二，延伸段上下行線一南一北繞開南港路橋台，並以潛盾方式加大深度避免 遭遇基樁。潛盾直接由BL18東端牆到發，無臺高鐵介面。惟為提供潛盾相應深度 BL18月台軌道層需調降高程、南港線亦需改由臺鐵下方穿越而非臺、高鐵中間， 工程成本較高，且影響當時臺高鐵隧道時程。 結論：建議方案一。方案一路廊即為現西正線所佔據，已無空間可供板南線延伸 之隧挖隧道行經，除非將西正線大坑溪~南港隧道全部挖開魔改，否則板南 線延伸採沿用或另外繞南港路下方較省事。 4. 91年北縣府「汐南線」 https://i.imgur.com/PdmGv7d.png 板南線BL18直接延伸，穿越大坑溪後以2.49%縱坡於南港隧道東口出土，再轉至大 同路上方，沿大同路以高架延伸至臺鐵汐止站東側。 本案使用南港專案預留空間，沿用南港專案之方案一假設，採明挖覆蓋隧道半逆打 方式穿越大坑溪。 五. 板南線延伸工程課題 1. 交通維持 工作井段 https://i.imgur.com/E92H47k.png 綠色：工作井連續壁 天藍TA：臺鐵南港專案連續壁 天藍TB：臺鐵西正線連續壁(需拆除) 寶藍BU：板南延伸上行線 寶藍BD：板南延伸下行線 上行線獨立部、下行線到達部仍會占用南港路最外側混合車道及待轉區，分階段圍 籬完成連續壁後可直接鋪設覆工鈑恢復交通，工區出土口盡量設在草皮處路外區域 ，並調整車道寬度維持車道數量，絕對不可能100%封閉道路施工。 2. 可能衝突之設施 上圖1：BL18機車停車場出口車道，由臺鐵西正線工程代辦，位於中空層正上方， 於臺鐵結構體回填、完工後施作。擋土措施為鋼板樁(完工後拔除)、結構 深度約GL-7.0m，完全位於工作井範圍內，板南延深施工前需先封閉拆除才 能施作工作井連續壁。 上圖2：自來水加壓站，於工作井開挖範圍內，需評估移設。 上圖3：BL18空調機房，非常接近工區，但仍勉強處於工作井連續壁外側。 3. 大坑溪及橋樑 https://i.imgur.com/7eV0BZx.png 橋梁：南港路橋台、自來水幹管橋皆有基樁 大坑溪：已完成整治，為鋼筋混凝土構造ㄩ字形斷面河床，河床高程約海拔2m 此兩項障礙影響BL18~大坑溪東岸的隧道形式，以下比較3種方案： (1) 明挖覆蓋 a. 先遷移自來水館橋、拓寬南港路橋，分階段改道。 b. 分階段改建橋台、拔除基樁 c. 分階段圍堰敲除河床後施作板南延伸逆打頂版，與橋台、河床共構 d. 恢復橋梁通行，圍籬改至南港路中央，將明挖隧道連通 (2) 潛盾 a. 大坑溪河床為RC面，應該不必擔心沖刷導致覆土流失引起潛盾上浮問題 b. 西正線底端軌面高程EL-8m、大坑溪底高程EL.2m，工作井乙段即以3%縱坡 下潛，經160m後板南延伸軌面下降至-12.8m，潛盾頂緣約EL-8.4m，與大坑 溪結構相差10.4m，大於一個直徑6.1m的高度差(覆土)，若地盤穩固，則尚 稱可行。 c. 現今技術可做到潛盾機內開艙以人工破除基樁等殘留結構物的技術，如新 莊線CK237標穿越臺高鐵，但潛盾機需特製，且施工風險高 (3) 新奧(NATM) a. 大坑溪為砂岩、頁岩、砂頁互層，並非完全鬆軟，可允許隧挖 b. 自BL18工作井隧挖至大坑溪時，順便破除基樁 c. 大坑溪橋台需地盤改良、大坑溪穿越前需水平地改避免河床沉陷破裂 d. 鄰近的西正線南港隧道處約400m即為新奧工法隧道 e. 北捷局有CH221、CN256B標兩項都市軟弱地層高運量雙孔單線新奧隧道經驗 六. 個人心得 基隆捷運需部份阻斷、拆除臺鐵西正線已是事實(預計下篇討論)，該設計導致西正線 誠正國中~樟樹灣未來無法使用，形成一條有頭無尾的盲腸線，相當於華山東出口側線， 估計屆時僅剩工程車輛暫置、材料堆放的功能，使用不到20年就失去價值，實在可惜。若 將這段「盲腸」加以活化，供板南線沿用，使汐止進城的捷運系統有另一條不需轉乘就能 到達松山、信義、大安等蛋黃區的選擇；北市新北至汐科工作也能有比臺鐵班距更短、可 靠度更高的方式，搭配臺鐵沒有的公車、You-bike轉乘優惠，應該算是相當不錯的方案。 由於自98年的報告起至今，皆因工程不可行，無針對板南線延伸所做的運量預測成果 ，因此無從得知，免轉乘、快速、高運量進出汐止市區的優勢究竟能帶出多少使用量，去 cover營運成本及帶動土開效益，故這方案乍看美好，現階段缺乏其他資料佐證，仍是不 宜輕易斷言100%可行。 七. 參考文獻 1. 交通部臺北市區地下鐵路工程處，1996，臺北市區鐵路地下化東延南港工程綜合規 劃報告，第四十五冊捷運工程。 2. 臺北縣政府，2002，臺北捷運系統汐南線之民間參與可行性研究及先期規劃環境影 響說明書。 3. 臺北市政府捷運工程局，2004，臺北都會區大眾捷運系統規劃手冊2004年版。 4. 臺北市政府捷運工程局，2009，臺北捷運延伸至基隆可行性研究總結報告。 5. 交通部臺灣鐵路管理局，2010，臺鐵捷運化後續計畫樟樹灣南港間擴建三軌基本設 計工程圖說。 6. 交通部臺灣鐵路管理局，2010，臺鐵捷運化後續計畫樟樹灣南港間擴建三軌基本設 計報告。 7. 交通部鐵道局，2019，基隆南港間通勤軌道建設計畫可行性研究報告。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 140.112.253.104 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/MRT/M.1679407993.A.D72.html