【精密水土界面型 橋墩沖淤監測系統】 現地應用 成果 與發展 |
水位淤積同步監測•動態沖刷監測•凹岸/
堤防基腳沖刷監測
河道與橋墩沖淤監測 濁水溪自強大橋 應用實錄
河床立樁式(第一次、河道試用) |
橋墩附靠式(合宜型、既設墩裝設) |
橋墩前撐固定式(第二次、墩前試用) | |
首度於河床試用,因係國科會研究型計畫,費用極其有限,未能充分配設基礎或完整支架,首兩次監測樁皆在颱風期間上游海嘯型水位暴漲初期遭受沖倒。惟經由兩次周邊型應用經驗,可確認最佳裝設工法(右圖),其也是橋墩沖刷監測的原始目標,正式工法除了安裝時河床狀況之處理外,其實也會是既實用又省錢、效果又佳的工法。
【精密水土界面型
橋墩沖淤監測系統】現地應用
安裝在濁水溪自強大橋八號橋墩處
2014-01-23
(本測站係由逢甲大學王傳益教授在國科會計畫下採購台禹監測科技公司研製之儀器而施設)
濁水溪橋墩沖刷測樁,主要為採5支3段感測尺串接,鎖固於150x100mm、全長12.8m之型鋼,分4截 表面熱浸鍍鋅處理,之後運至現場河岸邊,經螺栓串接而組成一體型12m長測樁,感測範圍在上端7.8m。
精密水土界面測尺-濁水溪自強大橋橋墩泥砂沖刷實測成果
濁水溪自強大橋2014.06.12~2014.06.23實測成果 |
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濁水溪自強大橋2014.06.23~2014.07.23麥德姆颱風初期實測成果(颱風期間於07.23 06:50 水位暴漲時感測樁被沖倒) |
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精密水土界面測尺-濁水溪自強大橋橋墩泥砂沖刷感測電阻率特徵變化如下:
沖刷前測樁位於沙洲中 (103.05.15) | 沙洲受降雨與河川水位影響內水分變化(103.05.27) | 沖刷初期變化 (103.06.06) | 常態沖刷變動 (103.06.23) | 麥德姆颱風暴漲初期 (103.06.23) |
精密水土界面測儀-濁水溪自強大橋 橋墩前裝設方法及檢討
水土界面儀一體型沖淤監測樁第二次應用(墩前型),為延續先前河道應用時之一體型測樁結構,同時考慮到監測範圍將深過墩台,深插型測樁不宜緊靠墩柱,乃採取箍環支撐深插樁之工法;可惜因首度經驗不足,支撐架結構存在弱點,導致支撐架在洪流中彎折並讓型鋼樁脫滑。
經此教訓,往後墩前型監測樁樁設時必須加強其前撐支架及相關結構;同時,也確認了直接貼附式固設於墩柱乃為最上策,至於墩台以下之監測範圍,則用分段式固設,訊號線纜套管並緊貼結構體,拉到墩上測樁,仍為一整體。
然而,若在橋墩建造時即預留凹槽,則監測樁即可於需要時簡易裝設,既生成本,干擾又少,監測點更切合需求。
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橋墩沖刷測樁安裝及靜態水砂位測試 |
橋墩沖刷測樁支架固定於橋墩 |
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濁水溪自強大橋橋墩泥砂沖刷感測樁於麥德姆颱風(103.07.22-07.24)來臨破壞歷程
麥德姆颱風暴漲初期(103.06.23 Am 05:30) | 103.06.23 Am 06:50 | 103.06.23 Am 07:10 | 麥德姆颱風後濁水溪退漲(103.06.27) |
橋墩泥砂沖刷感測尺配裝方式改良
本沖刷感測尺方式已經證實能高精度的感測河川水位、砂位及沖刷深度之變動情況,然在安裝模式上在歷經兩次測樁安裝後遭受颱風洪水破壞所帶來之經驗,在現有橋墩之沖刷感測上,建議能採倚靠橋墩柱安裝,固定方式如下圖參考。如於新構橋樑上之監測系統,則建議於墩柱上預留寬15cm × 深10cm之嵌入式安裝槽,可大幅提升本測尺固裝結構之耐洪能力,亦可避免勾附漂流物所造成的影響。 |
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