| 姓名 |
高培智(PEI-CHIH KAO)
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畢業系所 |
土木工程學系在職專班 |
| 論文名稱 |
營建工程擋土型式施作機具調派最佳化模式之研究-以預壘樁與鋼板樁為例
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| 摘要(中) |
摘 要
台灣係屬海島環境且高山多平原少，然產業自農業化逐漸轉為工業化後，因生活飲食習慣改變已致農業逐漸式微，因於農村謀生不易致使人口逐漸集中至都市，農業縣市及農村人口高齡化及外流嚴重；都市亦因擁有較多資源故吸引各地學子及工作人口流入，然都市可供適合住宅使用之土地日漸稀少取得日益困難下，爾後之開發亦朝都市更新與市郊發展。以台北市與新北市為例，其市郊尚可開發之區域面臨坡地之問題此亦為需面臨之課題，故坡地開發採用之擋土工法亦會與以往市區常用之連續壁而不同改採較適於坡地開發之擋土工法如：預壘樁、鋼板樁…等，故同一基地採用一種或一種以上之擋土工法實為必然之趨。
為驗證本研究模式之合理性與實用性，本研究以營建工程擋土型式施作機具之調派為範例，其基地內擋土型式包含預壘樁與鋼板樁兩種，進行模擬測試，以最佳化求得最小成本並與其以人工經驗調派之成本相較確認成本更低且更具效率，故亦可即時提供決策者精確之判斷依據。因此本研究亦可適用於營建工程中相關機具調派之問題。
關鍵字: 預壘樁、鋼板樁、整數規劃、最佳化
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| 摘要(英) |
Abstract
Taiwan has a mountainous island environment and as industrialization has replaced agrarian development, changes in life styles and dietary habits have resulted in the gradual decline of agriculture. This has made it more difficult to make a living in rural areas and further encouraged people to move to cities. As a result, rural counties and cities are experiencing rapid ageing and the loss of much of their population. At the same time, because urban areas have more resources they also attract students and those looking for work. However, the availability of land to build suitable housing for all these people is becoming increasingly scarce, forcing future development to focus on urban renewal and suburban development. If we take Taipei City and New Taipei City as an example, both have suburban areas than can still be developed, but these are adjacent to hilly areas. The future development of such areas requires reinforced soil retaining techniques that differ from the diaphragm walls (Diaphragm wall) most often employed in urban areas, requiring the use of Prepakt mortar piles, steel sheet piles (prepare-in-place piles, steel sheet piles) etc. As such, it will become increasingly necessary to use one or more reinforced soil retaining techniques on construction sites.
In order to emphasize the rationality and practicality of this research model, we focus on the deployment of reinforced soil retaining construction machines and tools. On-site techniques include Prepakt mortar piles, steel sheet piles (prepare-in-place pile, steel sheet piles) used in conjunction with simulation testing in an effort to achieve optimization and minimize costs, comparing this to the cost of real world labor allocations to confirm lower costs and greater efficiency. This can also be used as a timely reference to enable those in charge to make more accurate decisions. This research can also be applied to the assignment of machines and tools on construction projects.
Key Words: prepare-in-place piles, steel sheet piles, integer programming, optimization
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| 關鍵字(中) |
★ 預壘樁
★ 鋼板樁
★ 整數規劃
★ 最佳化 |
關鍵字(英) |
★ prepare-in-place piles
★ steel sheet piles
★ integer programming
★ optimization |
| 論文目次 |
目 錄
摘 要 I
Abstract II
誌 謝 IV
目 錄 V
圖目錄 VII
表目錄 VIII
一、緒 論 1
1-1 研究背景與動機 1
1-2 研究的目的與範圍 1
1-2-1 研究目的 1
1-2-2 研究範圍 2
1-3 研究方法與流程 2
二、文獻回顧 5
2-1 營建工程人機作業與施工機具調派等相關文獻 5
2-2 營建工程人機作業與施工機具調派資源最佳化相關文獻 7
2-3 文獻評述 10
三、模式構建及求解方法 11
3-1 問題描述及現況做法 11
3-1-1 問題描述 11
3-1-2 現況做法 11
3-2 模式建立 14
3-2-1 假設條件、參數及決策變數定義 14
3-2-2 數學模式 15
3-2-3 模式應用 18
3-3 求解方法與步驟 19
3-4 小結 20
四、範例測試 21
4-1 資料分析 21
4-1-1 問題規模 21
4-1-2 決策變數之擬定 21
4-1-3 機具工率、成本基本參數資料之擬定 26
4-2 測試與結果分析 28
4-2-1 電腦演練環境 28
4-2-2 模式輸出結果 28
4-2-3 運算結果與排程情形 29
4-3 人工經驗規劃排程結果 32
4-4 最佳化指派模式與人工經驗指派模式效益分析比較 34
4-5 敏感度分析 35
4-5-1 工期增減變化敏感度分析 35
4-5-2自有機具增減變化敏感度分析 37
4-5-3施作數量增減變化之敏感度分析 38
4-6 小結 40
五、結論與建議 41
5-1 結論 41
5-2 建議 42
參考文獻 43
附錄A 46
圖目錄
圖 1研究流程圖 4
圖 2引孔怪手 13
圖 3震動怪手 13
圖 4最佳化程式求解結果畫面 29
圖 5人工排班預壘樁與鋼板樁自有與外調成本比率 34
圖 6工期增減對成本變化之敏感度分析 36
圖 7工期增減對自有及外調機具成本變化之敏感度分析 36
圖 8自有與外調機具增減變化對總成本變動敏感度分析 37
圖 9自有與外調機具數量變化其相互成本之敏感度分析 38
圖 10擋土措施施工量體增減變化與成本變動敏感度分析 39
圖 11擋土措施施工量體增減對自有與外調機具成本變動敏感度分析 39
表目錄
表1決策變數 A工區引孔怪手調派代碼表 22
表2決策變數 B工區引孔怪手調派代碼表 23
表3決策變數 A工區震動怪手調派代碼表… 24
表4決策變數 B工區震動怪手調派代碼表 25
表5引孔怪手成本表( ) 26
表6震動怪手成本表( ) 26
表7引孔怪手工率表( ) 27
表8震動怪手工率表( ) 27
表9 A、B工區預壘樁( )與鋼板樁( )數量表 28
表10最佳化排程總表 30
表11人工經驗排程總表 32
表12 預壘樁與鋼板樁人工與最佳化機具自有與外調成本對照表….…….34
表13最佳化模式與人工規劃模式比較 35
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| 參考文獻 |
參考文獻
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| 指導教授 |
顏上堯
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審核日期 |
2014-7-15 |
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