台灣的橋梁都面臨較嚴重的沖刷問題,交通部運輸研究所花了3年時間,研發利用地工織布的新工法,驗證有效提升橋梁抗沖刷能力,今年還獲得發明專利。
運研所18日在交通部例行記者會介紹「橋梁基礎保護新工法」,這項工法在4月獲得經濟部智慧財產局發明專利,並提供高速公路局應用於111年度橋梁維護作業。
運研所港灣技術研究中心第一科科長賴瑞應是這項新工法的發想者,他說,台灣的地形南北長、東西短,河川較陡,橋梁遭遇河流的沖刷問題比國外嚴重,鐵公路跨河橋梁橋墩基礎常因河水沖刷而裸露,影響橋梁安全。
賴瑞應說,以往橋梁管理單位常以剛性的鼎型塊疊放在橋梁基礎周圍來提升抗沖刷能力,效果不錯,但缺點是在河水長期沖刷下,鼎型塊底下的粒料仍會被掏空,造成鼎型塊傾斜或流失,降低橋基保護功能。
賴瑞應說,以往橋梁管理單位常以剛性的鼎型塊疊放在橋梁基礎周圍來提升抗沖刷能力,效果不錯,但缺點是在河水長期沖刷下,鼎型塊底下的粒料仍會被掏空,造成鼎型塊傾斜或流失,降低橋基保護功能。
賴瑞應說,他想到港埠工程沉箱式的碼頭設計,已有以地工織布避免背填粒料流失的作法,決定試試以鼎型塊加上地工織布的工法,是否能減緩鼎型塊底下粒料被沖刷的疑慮。
運研所2019年先在實驗室以水工模型做沖刷測試,之後在國道3號大甲溪橋水深最深的橋墩試驗,經過2021年沖刷結果顯示,剛性鼎型塊搭配柔性地工織布的保護方案,能有效減緩橋基水流沖刷,提升鼎型塊穩定性的效果,和只使用鼎型塊的橋墩相比,鼎型塊的流失從40%降為5%。
賴瑞應說,地工織布具高強度、高透水性、耐腐蝕、抗紫外線、無汙染性及材質柔韌便於施工等特性,在橋墩鋪設時間約1天,成本比只使用鼎型塊多1/10,但效果卻很顯著,達到延長保護橋基壽命的功能。