巴黎鐵塔結構監測團隊,為社子斜張橋「健檢」結果出爐

巴黎鐵塔結構監測團隊,為社子斜張橋「健檢」結果出爐
2019-09-12
文・呂新科(台北市資訊局長)
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聯合國人口司公布全球都市化人口數據,預測2050年將有多達2/3人口居住在城市裡(約50億人),然而伴隨著全球氣候變遷,極端氣候發生頻率愈來愈高,打造韌性城市(Resilience)已成為全球各大都市的首要議題。

世界銀行及跨國保險組織近期研究指出,台灣受天災的風險和經濟損失的規模皆居全球第一。去年9月一場午後大雨,使台北市忠孝東路變成「忠孝東河」,水淹及膝的畫面讓人記憶猶新;今年6月,氣溫再度打破百年來的紀錄。此外,地震頻繁、颱風不斷,對重要基礎設施,造成安全上的潛在風險。

因此,台北市發展智慧城市時,將「韌性城市」列為重要一環,積極尋求能有效提升防災能力和韌性的解決方案,也開啟了台北市與法國新創團隊Morphosense的合作契機。

Morphosense的主要業務是大型基礎建設監測,以創新技術即時測量建築的3D幾何變形和結構三軸振動,不僅能幫設施做「健康檢查」,也能通報異常事件。法國艾菲爾鐵塔做結構監測就是他們重要的標竿案例。

台北市政府新工處和Morphosense經過不斷的討論和規劃設計,最終選定社子大橋作為概念驗證(PoC,Proof of Concept)的實證場域。

台北市智慧城市推動的策略,主要是藉由PoC機制打造一個公私民協作的開放平台,將台北變成一座「生活實驗室」,結合來自民間產業的技術與能量,推動公部門創新的可能。

台灣橋樑眾多,也是交通要道。但在颱風、地形侵蝕等因素之下,橋樑結構會逐漸老化,之前即有橋基沖刷裸露嚴重的高風險橋樑名單。

而2013年完工的社子大橋,是全台第一座平衡式斜張橋。由於上部結構的塔柱、主梁與橋墩分離,建造一段時間後,可能會因鋼索預力逐漸消散,導致塔柱頂部與底部產生過大的變位。若不當載重超過臨界點,橋樑甚至可能斷裂。因此,定期監測橋樑結構穩定度,是很重要的一件事。

此專案是歐盟與台灣跨國合作的重要標竿,同時也爭取到歐盟最大的科研補助計畫H2020(Horizon 2020),使社子大橋的監測重點大幅升級,除了確認橋墩受力是否超出預期,還加碼感測橋面平衡度和橋體內部溫度,提早防範可能造成橋體受損的因素。

跨境的國際合作,總存在文化及技術規格的融合問題。例如,今年三月Morphosense首次來台裝設感測器時,卻因電源系統規格不同,面臨從所未有的技術困難。團隊只好先返回法國找出問題癥結點,三個月後再度來台,並與台灣世曦工程顧問公司合作,才終於在社子斜張橋的橋墩和橋塔成功裝設了18個感測器。

幸好,今年六月開始監測以來,社子大橋皆呈現良好的狀態;即使日前颱風來襲,塔柱承受的力道都在安全範圍內。

這是一個地方政府與廠商雙贏的專案。Morphosense獲得國際智慧城市組織GO SMART(Global Organization of Smart Cities)的青睞,獲得GO SMART AWARD入圍獎;台北市也擁有更多創新技術,藉此摸索提高城市韌性的做法,改善城市體質。最重要的是,這個專案充分體現台北智慧城市公私民協作生態的成功。

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