環線MRT建築工程：如何克服穿梭地底所面臨許多挑戰 ，得以安全施工？ | 聯合早報
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觀看以下視頻，走進幕後看一看陸交局如何鑽鑿建於地底的地鐵隧道。
新加坡雖然面積小，卻擁有超過160個地鐵站，並且大部分都建於地底。陸路交通管理局（以下簡稱陸交局）副總監沈家慶曾參與濱海市區線和湯申—東海岸線的建築工程。他表示，將地鐵線隱於地底面臨許多挑戰，包括如何準確定位和避開埋在地下，有如迷宮般的公共設施。
此外，團隊必須清楚知道沿線的地質結構，以採用最合適的器械挖掘隧道。因應地質變化，不同段落的隧道選用的隧道鑽鑿機（tunnel boring machine）配件也有所不同。在新加坡使用的鑽鑿機，從前端的盾構（shield segment）到後方裝載負責驅動、渣土輸送及方位調整等用途的後援龍門架（back-up gantries），長度超過100公尺、直徑達6.6公尺、重達700公噸，運行時猶如一條土龍穿梭地底。
因應地質變化，每個隧道段落選用的隧道鑽鑿機配件也有所不同。（圖/陸交局提供）
鑽鑿機裝備導航系統 劃定路線在隧道前進
新加坡的地質結構非常多元化，從堅硬的花崗岩到軟綿的海洋黏土都有，這使得地鐵隧道的鑽鑿工程變得非常複雜。
為了準確掌握地底環境，工程師和岩土工程顧問以收集到的地下設施圖和建築工程圖為基礎，配合多種技術來核實隧道路線的地下結構。勘察過程詳盡而漫長，以防止施工導致公用事業服務中斷。沈家慶説：“我們不能僅僅拿到建築圖就草率決定開挖地點，我們需要掌握更多的調查信息和數據，才能準確確定挖掘的位置。”
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監理工程師鍾正義透露，前丹戎巴葛火車站底下的地鐵隧道勘察工程非常繁雜。（圖/新報業媒體）
來自Ronnie and Koh顧問公司的監理工程師鍾正義透露，地鐵環線途徑前丹戎巴葛火車站地底，但1930年代遺留的建築圖已經褪色，無法提供完整信息。因此，團隊必須使用不同的技術來測量和分析數據，以確定火車站的地基深度。
施工時，鑽鑿機的組件包括盾構、渣土輸送系統、電力系統、液壓器具等被分拆後運到工地，用起重機降到地底的起始位置進行組裝。預製的隧道環壁也分段運到地底。
鑽鑿機的龐大盾構，在隧道施工開始前，被降到地底後才進行組裝。（圖/陸交局提供）
隨着盾構的旋轉，鑽鑿機切割土壤和石塊，巨大的鑽頭循序漸進地工作。切下來的土石，一部分可能會直接用來支撐新挖的隧道壁，防止塌陷；其餘的則由渣土輸送系統運走。
每當盾構前進大約1.4公尺，就要停下來一次，把一截隧道環壁安裝到挖好的地道中。鑽鑿和安裝環壁的過程不斷重複，直到整個隧道工程完成為止。
鑽鑿作業要求高精準。沈家慶透露：“鑽鑿機配備了結合激光、陀螺儀及其他偵測設備的先進導航系統，確保機器按照劃定的隧道路線前進。系統不斷監測鑽鑿機的位置，並即時反饋以及調整它的位置和方向。”
降低工程對外影響 確保地面結構穩定
儘管面對挑戰，團隊必須確保減少工程對周圍居民和商户的影響。
“即使在全天候進行工程時，我們仍密切監控各種儀器，確保地面結構穩定，並且隧道的建設質量滿足監管標準。”——陸交局高級項目工程師莊思勇
在施工過程中，維持隧道面的壓力非常關鍵，這有助於保持隧道結構的穩定性。沈家慶指出，隧道面壓力是指周圍地層對隧道開挖面的壓力。他解釋説：“如果隧道面不穩定，可能會導致地面沉降，這種土地的移動可能會向上延伸至地表。”
陸交局高級項目工程師莊思勇專注地觀察採集到的土石樣本，為施工須考慮的地面和地底隧道穩固措施提供參考。（圖/新報業媒體）
為了全面管理風險，陸交局也在地面採用多種設備，監測土地在施工期間的狀況，並進行每日彙報和審查。
此外，如果施工區域靠近重要的歷史地標，還需要採取特殊的保護措施。例如，在環線的第六階段工程中，廣東民站附近的前丹戎巴葛火車站是國家古蹟。為維護火車站具有文化和歷史價值的壁畫牆以及雕像，施工前必須做足防護措施，以確保它們的安全。
落實創新且安全的工程
在陸交局服務了近15年，沈家慶在兼顧工期和成本的同時，始終把安全排在第一位。他説：“我的職責最重要的是確保工程安全。如果不安全，一切成果都將化為烏有。”
因此，當隧道工程接近現有的基礎設施，比如其他隧道或高架橋時，團隊會更頻繁地檢查監測設備的數據，以確保一切安全。同時，如果施工地區的土質不好，還會進行地面改良工作，比如通過灌漿和冷凍技術來加固土壤，提高施工的安全性。
對於全身心投入隧道建造的團隊來説，當鑽鑿機最終穿透隧道時，那一刻總是非常激動人心的。這種成就感一直是沈家慶多年工作的動力。
“每一次成功完成隧道連接都是一個重要的成就，代表了我們幾個月甚至幾年的辛勤工作。”——陸交局副總監沈家慶
入行數年的莊思勇，則因為可以見證技術和建設方法的創新感到高興。他説：“在環線的第六階段工程中，我們的隧道需要穿過幾個汽車高架橋的橋墩。我們使用了特別設計的碳化鎢強化切割工具來切割鋼筋混凝土，這意味着鑽鑿機可以不用人工干預就能順利通過這些橋墩，這大大提高了我們的工作效率和安全性。”
助力企業提升生產力
隨着建築環境行業轉型數碼化以提升生產力，越來越多的公司開始採用數碼工具，如建築信息模型（Building Information Modeling, 簡稱BIM）來簡化他們的運營。
陸交局團隊採用BIM，在設計、規劃和協調施工工作上提升效率，並在早期階段識別潛在問題。（圖/陸交局提供）
為了取得更好的生產力和效率而進行創新，這需要投入資金，但企業可以尋求協助分擔這些成本。新加坡的建築環境業者可以利用生產力創新計劃（Productivity Innovation Project Incentive Scheme），獲取高達70％科技採納和創新成本的資助。
本地公司可以通過生產力創新計劃，探索創新解決方案並實施高效技術。這包括在施工現場中採用機器人和自動化技術以及製造和裝配設計（Design for Manufacturing and Assembly，簡稱DfMA）設施。（圖/Techniques Air-Conditioning and Engineering Pte Ltd提供）
生產力創新計劃為三個領域提供財務援助：科技與創新、製造和裝配設計技術、集成數碼傳輸。在這些領域中擁有創新方案的企業可在2024年12月31日前提交提案，以獲取資助。資助申請將根據生產力的提升潛能而定。
提升專業技能
新加坡建設局學院（BCA Academy）為想從事建築環境事業的人士和該領域專業人員，提供多種建築與工程的進修課程，以幫助他們提升技能和促進職業發展。這包括：
文憑課程：建築工程（數碼）文憑 Diploma in Construction Engineering (Digital)
行業從業者：地下建設專業文憑（Specialist Diploma in Underground Construction）
“建設新加坡”系列展示新加坡建築環境業如何改變城市景觀，為新加坡人創造更宜居、可持續和充滿活力的生活、工作和休閒空間。（五之二）
