| 姓名 |
葉書任(Yeh,Shu-Jen)
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畢業系所 |
土木工程學系在職專班 |
| 論文名稱 |
河川護岸『CCP-微型灌漿止水樁』地盤改良工程施工機具調派最佳化之研究
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| 摘要(中) |
本工程計畫案為創建社子溪流域發展多項治理及親水環境營造計畫，從社子溪老飯店橋至月眉橋，「社子溪斷面68至斷面72-2D堤防改善工程」之計畫，將從老飯店橋至愛鶴橋做右岸新建坡面護岸，施作長度約計1公里；未來將一路由慈恩橋右側護岸新建堤防至月眉橋，除改善河堤岸之防護安全及保護人民財產，預計完成月眉橋至老飯店橋共長3,397公尺堤防及水防道路888公尺之建設。
現階段營建業於工地現場傳統之機具調度排班，多數仍維持在現場負責人(老闆、專任工程人員、工地主任等)來負責執行，不僅沒有科學的依據且耗時又費力；又常因自身經驗不足及其他人為之因素的影響而有錯誤判斷，導致造成施工不必要的成本浪費。為尋求改良及改善此狀況，並提升施工效率與降低營建施工所需成本，藉本案CCP-微型灌漿止水樁施工機具調派為範例，討論並證明運用數學整數之最佳化程式運算模式規劃法，以LINGO 17.0程式運算軟件為工具，將設定之限制條件模式，轉變成軟件可執行運算之程式，並藉由介面函數將所建入資料，從EXCEL 2017中導入或輸出資料。其在實際合理性及實用性之情況下，的確是能夠快速有效解決問題，且與往日利用人工經驗法則，調派的成本互相比對比較，其結果可以確認最佳化所運算得出之成本最低，且更提高施工效率。可以果斷調配運用現有之機具及人力資源，避免時間和成本上的浪費，並有效提升決策者於現場調派施工機具所需之判斷根據，進而增加營建企業永續經營的強大競爭力。故本研究案適用於所有營建工程中，類似的相關施工機具調派之規劃。 |
| 摘要(英) |
The project is to create a number of governance and hydrophilic environment construction projects for the development of hezixi River Basin. The project from hezixi old hotel bridge to Yuemei bridge, and the project of "improvement project of hezixi section 68 to section 72-2d dike", will be constructed from the old hotel bridge to the Aihe bridge as the new slope revetment on the right bank, with a construction length of about 1 km; In the future, a new embankment will be built on the right side of Ci′en bridge to Yuemei bridge. In addition to improving the protection safety of river embankment and protecting people′s property, it is expected to complete the construction of 3397 meters long embankment and 888 meters long water defense road from Yuemei bridge to Laodian Hotel bridge.
At the present stage, most of the traditional scheduling of machines and tools on the construction site is still carried out by the person in charge of the site (boss, full-time engineer, site director, etc.), which is not only without scientific basis, but also time-consuming and laborious; And often due to their own lack of experience and the influence of other factors and have a wrong judgment, resulting in unnecessary construction cost waste. In order to improve the situation, enhance the construction efficiency and reduce the construction cost, this paper takes the CCP - micro grouting water stop pile construction equipment deployment as an example to discuss and prove that the optimal program operation mode planning method of mathematical integer is used, and lingo 17.0 program operation software is used as a tool to change the set constraint mode into a software executable program, The interface function is used to import or export the data from excel 2017. In the case of practical rationality and practicability, it can solve the problem quickly and effectively, and compared with the cost of dispatching by using the rule of manual experience in the past, the result can confirm that the cost calculated by optimization is the lowest, and the construction efficiency is improved. It can decisively deploy and use the existing machines and human resources, avoid the waste of time and cost, and effectively improve the decision-makers′ judgment basis for the on-site deployment of construction machines and tools, so as to increase the strong competitiveness of the sustainable operation of construction enterprises. Therefore, this study is applicable to the deployment of similar construction machinery in all construction projects. |
| 關鍵字(中) |
★ 社子溪
★ 施工機具調派
★ 微型灌漿止水樁
★ 最佳化 |
關鍵字(英) |
★ Shezixi
★ CCP
★ Dispatching of construction equipment
★ Mini-grouting water-stop pile
★ Optimization |
| 論文目次 |
摘 要 iv
誌 謝 vi
目 錄 vii
圖目錄 x
表目錄 xiii
一、緒 論 1
1-1 研究背景與動機 1
1-2 研究的目的與範圍 4
1-2-1 研究目的 4
1-2-2 研究範圍 4
1-3 研究方法與流程 5
二、文獻回顧 8
2-1 河川地盤地質之材料性質、灌漿補強工法等大地工程相關文獻 8
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 8
2-3 文獻評述 12
三、模式構建及求解方法 14
3-1 問題描述及現況做法 14
3-1-1 問題描述 14
3-1-2 現況做法 16
3-2 模式建立 23
3-2-1 假設條件、參數及決策變數定義 23
3-2-2 數學模式 25
3-2-3 模式應用 29
3-3 求解方法與步驟 29
3-4 小結 31
四、範例測試 32
4-1 資料分析 33
4-1-1 問題條件描述與基本參數資料說明 33
4-1-2 決策變數之擬定 36
4-2 測試與結果分析 46
4-2-1 電腦演練環境 46
4-2-2 模式輸出結果 47
4-2-3 運算結果與排程情形 49
4-3 人工經驗規劃排程結果 57
4-4 最佳化指派模式與人工經驗指派模式效益分析比較 62
4-5 敏感度分析 63
4-5-1 合約施工工期的增減變化敏感度分析 64
4-5-2 公司自有大型機具數量增加變化敏感度分析 65
4-5-3 公司自有大、中、小型各種機具均數量增減變化敏感度分析 66
4-5-4 夜間工作效率變化敏感度分析 67
4-5-5 綜合三項敏感度分析 68
4-6 小結 ..70
五、結論與建議 71
5-1 結論 72
5-2 建議 73
參考文獻 74
附錄A 測試範例LINGO 17.0程式碼 76
附錄B 求解各項敏感度分析運行結果影像畫面 85
附錄C 求解各項敏感度分析各項敏感度分析求解排程結果表 100
附錄D LINGO 17.0軟件容許誤差值之參數設定為 1%截取畫面 116
圖目錄
圖 1-1研究流程圖 7
圖 3-1大型鑽掘灌漿施工機具 17
圖 3-2中型鑽掘灌漿施工機具 17
圖 3-3小型鑽掘灌漿施工機具 17
圖 3-4社子溪護岸工程施工位置圖 18
圖 3-5 CCP-微型灌漿止水樁施工位置圖 19
圖 3-6 CCP-微型灌漿止水樁平面布置詳圖 20
圖3-7懸臂型景觀步道施工圖 20
圖 3-8 地質鑽探及土壤物力性質試驗結果報告 21
圖 3-9 CCP-施工作業流程示意圖 21
圖 3-10社子溪護岸工程CCP工法堤面步道完成照片 22
圖 4-1最佳化程式求解結果相關資訊畫面 47
圖 4-2檢核求解結果相關資訊畫面 48
圖 4-3人工預排模式與最佳化規劃效益評估比較直條圖 63
圖 4-4施工工期增減對成本變化之敏感度分析結果 64
圖 4-5公司自有大型機具數量變化之敏感度分析結果 65
圖 4-6公司自有大、中、小型等機具數量增減變化之敏感度分析結果 66
圖 4-7夜班工作效率變化之敏感度分析結果 67
圖 4-8寬鬆合約完工工期至40天 68
圖 4-9公司自有大、中、小型等各種施工機具數量均增加2部 68
圖 4-10班工作效率增加10% 68
圖 4-11合上列三項之敏感度分析求解結果畫面 69
圖 4-12綜整全數各項之敏感度分析結果直條比較圖 69
附圖 B-1壓縮工期為34天結果畫面 85
附圖 B-2壓縮工期為35天結果畫面 86
附圖 B-3壓縮工期為37天結果畫面 87
附圖 B-4壓縮工期為38天結果畫面 88
附圖 B-5壓縮工期為39天結果畫面 89
附圖 B-6壓縮工期為40天結果畫面 90
附圖 B-7公司自有大型機具減少2部結果畫面 91
附圖 B-8公司自有大型機具減少2部參數表圖 91
附圖 B-9公司自有大型機具減少1部結果畫面 92
附圖 B-10公司自有大型機具減少1部參數表圖 92
附圖 B-11公司自有大型機具增加1部結果畫面 93
附圖 B-12公司自有大型機具增加1部參數表圖 93
附圖 B-13公司自有大型機具增加2部結果畫面 94
附圖 B-14公司自有大型機具增加2部參數表圖 94
附圖 B-15公司自有各種機具均同時減少1部結果畫面 95
附圖 B-16公司自有各種機具均同時減少1部參數表圖 95
附圖 B-17公司自有各種機具均同時增加1部結果畫面 96
附圖 B-18公司自有各種機具均同時增加1部參數表圖 96
附圖 B-19公司自有各種機具均同時增加2部結果畫面 97
附圖 B-20公司自有各種機具均同時增加2部參數表圖 97
附圖 B-21夜班工作效率減少10% 結果畫面 98
附圖 B-22夜班工作效率減少10% 參數表圖 98
附圖 B-23夜班工作效率增加10% 結果畫面 99
附圖 B-24夜班工作效率增加10% 參數表圖 99
附圖 D-1軟件容許誤差值之參數設定為 1% 截取畫面 116
表目錄
表4-1公司機具施工成本表(cjk) 35
表4-2 A/B/C/D工區所需施工數量表 35
表4-3決策變數xijdk A工區代碼表 37
表4-4決策變數xijdk B工區代碼表 39
表4-5決策變數xijdk C工區代碼表 41
表4-6決策變數xijdk D工區代碼表 43
表4-7決策變數wjd代碼表 45
表4-8參數輸入OFFICE EXCEL 46
表4-9最佳化機具需求排程總表 50
表4-10最佳化機具需求排程總表檢核 56
表4-11人工預排完成結果表 58
表4-12人工預定排程完成結果校核表 59
表4-13人工預定排程完成結果再次檢核表 60
表4-14人工排程營運成本計算結果表 61
表4-15人工預排模式與最佳化規劃效益評估比較表 62
附表 C-1 壓縮工期34天求解排程表 100
附表 C-2 壓縮工期35天求解排程表 101
附表 C-3 壓縮工期37天求解排程表 102
附表 C-4 壓縮工期38天求解排程表 103
附表 C-5 壓縮工期39天求解排程表 104
附表 C-6 壓縮工期40天求解排程表 105
附表 C-7 公司自有大型機具減少2部求解排程表 106
附表 C-8 公司自有大型機具減少1部求解排程表 107
附表 C-9 公司自有大型機具增加1部求解排程表 108
附表 C-10公司自有大型機具增加2部求解排程表 109
附表 C-11公司自有大、中、小型等機具均減少1部求解排程表 110
附表 C-12公司自有大、中、小型等機具均增加1部求解排程表 111
附表 C-13公司自有大、中、小型等機具均增加2部求解排程表 112
附表 C-14夜班工作效率降低10%求解排程表 113
附表 C-15夜班工作效率增加10%求解排程表 114
附表 C-16綜合三項求解排程表 115 |
| 參考文獻 |
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Building and Environment , Vol.20 , No.2 , pp73-81 , 1985. |
| 指導教授 |
顏上堯
|
審核日期 |
2021-7-12 |
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