创新科技的应用

组装合成建筑法

组装合成建筑法是指在厂房中制造独立的组装合成组件(包括装修工程、固定装置和屋宇设备),然后才运输到工地进行安装的一种非现场建筑方法。

透过先装后嵌的概念,承建商能把现场建筑工序转移至较易控制的厂房进行。这不但提升生产力、质量控制、工地安全及可持续性,还减少因恶劣天气而带来的不利影响及劳动力短缺等问题。

竹篙湾临时检疫营舍

工程合约包括设计及建造临时检疫营舍,当中采用了组装合成建筑法,分别于检疫营舍第一A期和第四期工程建造100个和300个检疫单位,并同时完成工地平整、基础设施及相关附属工程。

每个组装合成单位的组件包括钢架结构、混凝土板、防火板、间隔墙、天花板、内部装修、外墙面板、门、窗、坐厕、洗手盆、电线管道、照明设备、电源插座等,均于国内厂房完成装嵌后才送到工地。

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矩形隧道钻挖机

隧道钻挖机是一种专门用来开挖隧道的大型机组,前端装有钢制的钻头,钻头上装有合金钢制的滚刀及切割面,可以通过各种土壤和岩层。一般最常用的隧道钻挖机,其横切面都是圆形。

在启德发展计划-前北面停机坪第3B期基础设施工程中,我们兴建一条长约180 米、横过太子道东、观塘绕道及承启道的SW4 行人隧道, 以连接彩虹邨与启德发展区。

我们首次在香港应用了尺寸为高5米、阔4米的矩形隧道钻挖机兴建该行人隧道,以提升施工安全、降低施工风险、提升建造质量以及减少弃置挖出的物料。

该行人隧道位于地下约10米至12米。当土压平衡式矩形隧道钻挖机向前挖掘时,会同时推压和安装1.5米长的预制隧道壁组件以完成隧道建造工程。

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物联网传感装置和工具

一直以来,偏远地区的设施一般依赖定期检查和接收紧急求助以进行所需要的维修。透过物联网传感装置和工具,检查及维修人员将在发现异常情况时,立即收到通知,从而可以迅速采取相应行动。

海事设施结构监察传感系统

土木工程拓展署(本署)现负责维修全港超过三百二十多个码头和登岸梯台,以及长约一百三十多公里的海堤和防波堤。香港因地理位置容易受热带气旋的威胁,加上气候变化的影响,出现极端天气的情况预期会越趋频繁,因此,加强检查及维修海事设施的工作尤其重要。

本署已完成一项应用于码头、防波堤及海堤的监察传感系统(Sensor Technology) 的研究,透过收集船只泊岸时对码头产生的撞击力及振动的实时数据,以及因海浪和潮汐引致防波堤或海堤护面石块移动的数据,以更有效地评估上述海事设施结构的完整性。

船只泊岸时会对码头产生撞击力,如撞击力超过设计码头的负荷能力时,有机会对码头设施造成损坏。上述传感系统可透过震动感应器及卫星遥感技术等感测器监测系统,持续地收集数据,并即时上传到中央处理系统,自动进行实时数据分析。如撞击力超出设定值,系统可马上发出资讯通知相关维修工程人员尽快检查及维修有关设施。

传感系统能帮助我们持续地监察码头的结构健康状况,使我们能更快地就码头上的损毁作出应对,同事协助我们制定长远的维修策略。

码头的传感系统
码头的传感系统
海堤的传感系统
海堤的传感系统
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相关连结


海港工程部团队研发的 「码头传感监察系统」获得2023年日内瓦国际发明展铜奖


智能泥石坝


政府在天然河道或山坡上建造泥石坝,以拦截及减低泥石涌入山坡下楼宇和设施而造成伤亡的机会。「智能泥石坝」应用崭新的物联网科技,能全天候监察泥石坝,当泥石坝受泥石撞击时,系统会即时向土力工程处人员发出警报,以便及时安排视察和跟进行动,确保公众安全。

首款智能泥石坝原型已于2017年完成设计、安装并进行现场测试。系统设有撞击感应器(用作侦测泥石撞击)、深度计(用作量度堆积在泥石坝后方的泥石厚度)和照相机(用作监视现场情况及筛除错误警报)等等。定时收集的深度计数据和照相机影像,会透过流动网络发送到云端伺服器储存。土力工程处使用专门设计的流动应用程式,可实时监察泥石坝的情况。

由于部份泥石坝位于未有电源网络或流动网络复盖的地方,因此智能泥石坝系统亦可采用低耗能的物联网装置,配以自给自足的能源供应(例如太阳能),并应用例如NB-IoT及LoRa等低功率广域网络以连接及传输数据至云端伺服器。本署现时引入更多其他供应商提供的系统进行现场测试,以优化及持续改良智能泥石坝系统的可靠性和效能。

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生态海岸线

我们引入在香港作为一个新概念的生态海岸线以试验形式在不同类型水体的人工海堤中,以保持人类活动和海洋生物多样性。生态海岸线的种类有很多,包括优化海墙/生态方块、生态护甲组件/生态立方体、潮汐池和牡蛎养殖篮/蠔笼等。

实地试验

本署联同香港大学于2019年3月至10月,在西贡、屯门和沙田的海堤,放置了一些生态海岸设施作实地试验,以研究生态海岸线模式在增加海洋生态及生物多样性的成效。研究的选址分属不同水体,例如西贡属海洋性、沙田(吐露港)属半开放水域和屯门属河口性,有助评估生态海岸线在香港不同水体的应用和发展的可行性。

生态海岸设施于上述地点的安装和实地监察已于2021年12月完成。 根据统计数据显示,在生态海岸线设施上找到的生物品种数量和类别,相比于人工海堤上找到的有显着的提升和更加多样性。由此可见,生态海岸设施为人工海堤带来了生命力。

建基于上述地点的实地试验而得出的科学数据和经验,我们更进一步把生态海岸的概念应用于荃湾﹑铜锣湾﹑湾仔和西九文化区的现有海堤上。我们致力推进应用生态海岸线于不同项目中,当中包括现有的人工海岸线﹑日后填海的工程﹑沿岸改善措施工程和改善码头工程。

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东涌东新市镇扩展区生态海岸线

东涌东新市镇扩展区是首个采用生态海岸线的工务工程项目,目的是在可行情况下,加入模仿自然潮间带的设计,以提供一个合适的生境让海洋物种生长,形成潮汐生态系统。生态海岸线将会设置在新造的斜坡式海堤和直立式海堤上。

因应不同的情况,例如相关位置会否受海浪冲击及阳光是否充足等,将红树林生态海岸线和岩石生态海岸线设置在不同段落的斜坡式海堤上,从而为海洋物种提供一个合适的生境,增加海床的生物多样性。

我们会在直立式海堤的合适位置设置洞孔和陶盘,以便为海洋生物与植物提供庇护环境和生境。直立式海堤的表面亦会设置生态方块,而其凹凸表面可让体形较细小的生物较易依附其上生长。此外,我们还设置生态景观廊,以便市民近距离观察生态方块上的海洋生物,亦可以户外教室形式展示海洋生态的价值,以互动方式推动亲水文化。

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非浚挖填海技术 - 深层水泥拌合法

传统的海堤建造方法涉及浚挖海床松软的海泥。但是,这建造方法可能影响附近的水体及需弃置浚挖物料。为缓减对环境的影响,我们采用非浚挖方法填海。

东涌新市镇扩展 ― 填海及前期工程

东涌东填海工程采用非浚挖方法进行填海及建造海堤。并引入一种新的地质改良方法「深层水泥拌合法」巩固松软的海泥和加强海堤地基的稳定性。

深层水泥拌合法的原理是利用机械将水泥浆混合海泥,形成水泥拌合柱。这些水泥拌合柱羣在海床组合成深层水泥拌合地层,以巩固海堤下的海床,之后才在海床上建造海堤及进行填海工 程。对比传统的浚挖填海方法,深层水泥拌合法不涉及清除及运走海泥,有效减少对水质及海洋生态造成的影响。

这是首个应用此技术的工务工程项目。

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