共同管道之我見與我思-淺談共同管道建設與維護管理之現況與創新

陳美蓉/國立宜蘭大學土木工程學系 兼任助理教授
李明書/駿馳工程股份有限公司 副總經理

一、前言

        城市基礎設施的地下化與整合是現代都市規劃的核?。共同管道之概念最早可追溯?西元(下同)1832年的法國巴黎,當時為應對霍亂疫情並改善都市衛生,巴黎市政府開始規劃將下水道、自來水管及後續的電信電纜整合於地下管廊中,並於1833年建設世界第?條共同管道。
        在亞洲地區,?本於1963年公布實施《共同溝?整備等????特別措置法》,成為國際上法規制定最完備、推動經驗最成熟的國家之一。我國則於2000年6?14?正式公布施行《共同管道法》[1],其核?宗旨在於加強道路管理、維護路?完整、統合管線配置,進?避免道路頻繁挖掘,維護交通安全與市容觀瞻。

二、共同管道推動與建設

        依據《共同管道法》第2條,共同管道係指設於地?上、下,用於容納二種以上公共設施管線之構造物及其排水、通風、照明、通訊、電力或有關安全監視(測)系統等之各種設施。共同管道之型式依其收容管線之性質,可分為幹管及供給管兩大類;供給管之種類則可分為支管、電纜溝及纜線管路。不同型式之共同管道實例照片如圖1所示。
(一)共同管道之推動
        《共同管道法》所指之主管機關,在中央為內政部,在直轄市/縣(市)為直轄市/縣(市)政府;前者掌理事項包括:共同管道發展政策及方案之釐訂、共同管道法規之訂定、共同管道技術之研究發展、直轄市/縣(市)共同管道系統之核定、直轄市/縣(市)推動共同管道之督導…等,而後者掌理事項為:直轄市/縣(市)轄區內共同管道單行法規/規章之訂定、共同管道系統規劃、共同管道之建設及管理…等。上述中央與地方之權責,於「規劃及建置階段」與「營運階段」之區分架構如圖2及圖3所示。

        就地方推動組織而言,首重整合與分工,縱向指揮、督導及橫向協調、聯繫是不二法則,建議參考作法如下:
        1.整合直轄市/縣(市)政府內各相關單位、工程主辦機關成立推動組織,明定任務分工建設共同管道。
        2.新開發地區案件(市地重劃、區段徵收、新市鎮開發等),府內各單位應加強橫向聯繫整合;道路新闢(拓寬)規劃設計,建議成立道路工程審查小組,確保新開發地區之道路建設,除符合行人通行安全之要求外,並能一併考量未來管線發展需求規劃共同管道,以減少未來道路開挖。建議申請國土管理署「永續提升人行安全計畫」相關補助,將共同管道納入人行環境改善工程一併建置。
        3.受限於人力與財力之不同,各直轄市/縣(市)政府執行情形自然無法直觀比較;但仍可參考績效優異機關之推動概念與方法,尋求適合之方案戮力前行。
(二)共同管道之建設
        依據《共同管道法》第8條規定,共同管道系統經公告後,每3至5年應辦理通盤檢討;依第9條規定,主管機關應依公告之共同管道系統,協調有關管線事業機關(構)訂定實施計畫建設共同管道;依第10條規定,共同管道系統未公告之地區,各級主管機關得視實際需要或依有關機關(構)之申請,協調訂定共同管道工程計畫後報請核定;已建置完成之共同管道路段,依第13條規定,應同時劃定禁止挖掘道路範圍公告之;另第16條規定共同管道建設完成後,禁止挖掘共同管道經過之道路。有關共同管道建設流程示意圖如圖4所示。
        有關共同管道建設時機,依據《共同管道法》第11條規定,應利用新開發計畫或重大工程辦理時一併建設共同管道,其中開發計畫之類別包括:新市鎮開發、新社區開發、農村社區更新重劃、辦理區段徵收、市地重劃、都市更新地區、大眾捷運系統、鐵路地下化及其他重大工程;另依第12條規定,共同管道建設應與道路修築同時進行。惟針對經費分攤比例,如依據《共同管道建設及管理經費分攤辦法》[2]第2條規定,「共同管道工程建設經費分攤為工程主辦機關負擔三分之一,管線事業機關(構)按其參與之共同管道類別負擔三分之二」,可觀的分攤金額經常造成未來可能進駐佈纜的管線單位裹足不前;爰此,臺北市政府特提出纜線管路推動策略,針對轄區內人行道專案工程及纜線管路串接計畫,由新工處全額負擔工程建設經費,後續再以租用方式提供纜線業者使用。目前,全國22個直轄市/縣(市)政府均已完成共同管道整體規劃;新北市、臺中市完成第2次通盤檢討;桃園市完成第1次通盤檢討;臺北市、高雄市辦理第3次通盤檢討中;新竹市辦理第2次通盤檢討中。全國系統公告長度為3,766.942公里;21個直轄市/縣(市)政府完成共同管道禁挖公告,目前長度為720.741公里。
        此外,目前全國禁挖公告長度偏低之主要原因,多與「禁挖是不是就不能施工了?」的疑慮有關。為解套禁挖迷思,臺中市政府特訂定開挖解禁SOP程序:(1)於共管系統中,建置完成禁挖區域範圍;(2)申挖單位進行案件申請時,即可得知是否位於共管禁挖區;(3)如仍提出申請,其准駁之原則如下(若專簽核准解禁,將專案列管):
        A.屬於可進入共管佈纜而未佈纜者。(NG)
        B.已進入共管佈纜,屬於必要性的管線挖掘(OK)(如共管系統未設置地下配電區,有於地面設置變電箱需求。自既有管路銜接進入共管之挖掘。)
        C.共管系統內無法提供佈纜使用之管線性質。(OK)(如天然氣)
        D.執行養護作業,如人行道改善、路修刨封等。(OK)
        依據113年度共同管道考評資料,全國共同管道系統建置完成之幹管長度:99.851公里,共計25處,分布於13個直轄市/縣(市),示意圖如圖5所示。其中,除大眾熟悉的六都及高鐵沿線車站特定區外,基隆市、新竹市、嘉義市及屏東縣亦有幹管型式之共同管道建設成果,實例照片如圖6所示。

三、共同管道維護管理

(一)執行現況<>         有關共同管道管理維護經費,依據《共同管道建設及管理經費分攤辦法》第3條規定:共同管道建設完工後三個月內,工程主辦機關及參與之管線事業機關(構)應提撥總工程經費之百分之五,成立共同管道管理及維護經費專戶,專款專用。第4條規定:共同管道之管理維護經費分擔方式為由參與之各管線事業機關(構)於建設完工後第二年起平均分攤管理維護費用之三分之一,另三分之二由主管機關協調管線事業機關(構)依使用時間或次數等比例分攤。另依《共同管道法》第17條規定,全國各直轄市/縣(市)政府主管機關均應訂定各該行政區之共同管道管理辦法,並載明共同管道主體及其附屬設施之管理維護為主管機關權責,主管機關得委託專業機構辦理;而共同管道內之公共設施管線及其附屬設施之定期巡檢、保養、維修則為管線事業機關(構)之權責,須擬訂年度定期巡檢計畫,送主管機關備查,有關巡檢計畫應包含事項、巡檢頻率及考核,均須遵循各該共同管道管理辦法之相關規定辦理。
        上述共同管道主體及其附屬設施之管理維護,各直轄市/縣(市)政府主管機關多委託專業機構辦理,巡檢相關工作項目依各該委任契約規定執行,謹摘錄部分案例之若干規定如下提供參考:





        另針對管線事業機關(構)於管道內外之巡查重點,以台電地下電纜洞道一般巡視為例[3]:電纜經過路徑,每月最少巡視一次;點檢實施之週期,依地區環境狀況調整,地下電纜管路人手孔、涵洞及橋梁等之週期為1~3年,實施外觀檢查。謹摘錄部分地下電纜洞道點檢項目、內容如下提供參考:
(二)裂縫預警機制
        依據《共同管道工程設計規範》[4]中有關接縫與防水之說明,為防止共同管道結構體混凝土之硬化收縮及處於軟弱地盤可能造成之不均勻沉陷,明定共同管道應設置接縫,常用接縫之種類如:施工縫、伸縮縫、收縮縫、隔離縫等,且於接縫處須設置止水帶。此外,亦明定共同管道結構應採用水密性混凝土,並控制容許裂縫寬度0.03cm,以防止地下水入滲,且結構體外表應使用防水膜或適當防水材料加以保護;共同管道與傳統埋設管線之過牆端銜接處,亦應有防範滲漏水之處理。
        有鑑於臺灣各主要城市地下水位普遍較高,加以地處版塊交界地震頻發區,無論共同管道、獨立管道或其連接的地下空間,經常在使用一段時間後出現不同型式滲漏水及結構劣化狀況;惟僅要加強針對關鍵滲水點(如人工井口、伸縮縫、過牆管、接縫處與通風口等)進行監控管理與整治,通常可以獲得改善。爰此,思考將數位孿生概念導入建置共同管道數位孿生模型,進而應用於裂縫預警之可行性,初步構想如下:
        1.設計階段
        A.利用三維度BIM建立共同管道模型
        B.加入GIS、淺埋管線、箱涵、施工沿線遭遇結構物地下基礎資料等
        C.導入工址地質資料庫資料、現地地質鑽探資料等建立初步數位孿生模型
        2.施工階段
        A.修正施工階段結構變更資料
        B.修正施工階段工址地層、水文變更資料
        C.加入現地淺埋管線、箱涵、施工沿線遭遇結構物地下基礎資料等
        D.導入施工期各類隧道變形、變位監測資料等(差異沉陷、隧道收斂等)
        3.養護階段
        A.利用人工巡檢、軌道巡檢、巡檢機器人、光達(LiDAR)監測、預埋光纖變位計、各類感測器回饋資料
        B.養護期共同管道內各位置修復資料(結構修復、防水止漏、頂昇加固、變形加固、地層灌漿填充加固等)
        C.養護期結構變更
        有關共同管道數位孿生模型建置示意圖如圖10所示,相關建置概念綜整如下:
        1.建立與現場趨於一致的數位模型(2D、3D、或沉浸式數位孿生模型)。
        2.建立數位孿生模型歷時變化(兼做定期/不定期維護紀錄)。
        3.建立數位孿生模型各斷面變化。
        4.依照法規或規劃要求,進行預警值、警戒值、行動值比對(數值自動運算比對),建立全線維護觸發機制。

四、創新與積極作為

        有關共同管道相關施作方式與推動策略,近期各直轄市/縣(市)政府主管機關之策進作為案例如下:
        1.新北市
        A.既有吊料口配合人行環境改造(滑軌):維護作業安全省時省力,體積小不易阻礙自行車道。
        B.策略型都更納入共管機制
        a.更新地區劃定後辦理公開展覽時,先行檢視該區域是否屬共同管道系統範圍。
        b.都市更新計畫揭露共同管道系統規定。
        c.更新地區闢建公共設施(道路)時,需依「新北市民間興闢道路及附屬設施申請文件」辦理。
        d.工務局適時介入實質審查。
        2.嘉義縣
        針對縣治特定區,辦理人行環境改善統合公共設施管線配置:
        A.全區以纜線管路架構、將電纜類納入。
        B.收容管線:高壓電力用管6吋、低壓電力用管5吋、電信用管4吋、固網用管4吋、有線電視用管4吋、電力接戶管3吋、電信接戶管3吋。
        3.高雄市
        A.出版道路挖掘管理期刊。
        B.配合建構數位孿生系統:地下3D管線管理及災害通報平台應用。
        針對如何提高共同管道管理維護效率,近期各直轄市/縣(市)政府主管機關之積極作為以創新科技運用為主,包括:
        1.共同管道幹管建置完整網路:保障作業人員安全,並為後續發展管道智慧化管理奠定基礎。
        2.E化巡檢:利用巡檢APP(內巡、外巡),巡檢資訊隨時記錄上傳。
        3.整合BIM+GIS+IOT:即時監控與設備資訊查詢。
        4.共同管道設備智慧化/RIM+IOT
        A.建置營運中共同管道軌跡巡查、門禁、影像監控及設備自動監控系統。
        B.道管中心遠端24小時監控。
        5.管道管理智慧化
        A.智慧安全-局限空間施工人員監測系統;B.智慧安全帽;C.智慧監控手環。
        此外,臺中市政府114年度以豐原共同管道幹管為場域,引入無人機自動巡檢作業:
        1.通過高性能之圖像識別程序和雷射雷達的協助,讓管道內部巡查工作能夠更安全、快速。
        2.於出入口即可操作無人機飛入洞道前後巡查至少300M;啟閉4處出入口,每處耗時約20分鐘,3個洞道1日即可完成巡查;透過建模及雷達判斷壁體有無破損、滲漏水、管線未設置於管架上等情形。

五、結論與建議

        隨著都市化進程加速,地下管線?益複雜,頻繁的道路挖掘不僅破壞路?平整,更造成交通壅塞與?安?險。共同管道作為整合公共設施管線之重要載體,乃智慧城市與現代化建設之關鍵指標。
        如何持續深化共同管道之智慧管理,除推廣BIM與AI影像辨識在管道巡檢之應?,更期未來能藉由數位孿?模型建??動化預警機制,降低?為疏失?險,提供產官學界在推動韌性城市與永續基礎建設時之參考。

參考?獻

1.內政部國?管理署,2000,《共同管道法》。
2.內政部國?管理署,2001,《共同管道建設及管理經費分攤辦法》。
3.蕭勝任,2015,地下電纜洞道巡查重點與維護管理,土木水利會刊,42(1):32-39。
4.內政部國?管理署,2019,《共同管道工程設計規範》。
5.相關直轄市/縣(市)政府(臺北市、新北市、桃園市、臺中市、?雄市、基隆市、新?市、嘉義市、嘉義縣、屏東縣),2025,共同管道維護管理簡報。
6.陳美蓉,2025,《共同管道之我?與我思》簡報,內政部國?管理署114年度共同管道研討會(中區場)(南區場)。