臺灣博碩士論文加值系統

摘 要
鐵路運輸系統近年來又轉成為台灣陸上交通運輸之主流，而軌道工程則是鐵路運輸系統成敗關鍵因素。世界各國一直致力於軌道工程之改進，其重點在於研發－「安全、耐久、低養護、高經濟效益、低環境污染」的軌道系統。台灣全島係多雨水地區，常因路基排水不良造成噴泥現象及道碴細粒化導致軌道結構不整，增加養護維修工作量及維護費用。所以目前各國鐵路皆積極研究穩定性高，低維修的無道碴軌道以改善道碴軌道之缺點。
本研究係針對台灣鐵路管理局(TRA)無道碴軌道系統，使用EM80軌道檢查車檢測並彙整相關資料，進行效能分析。檢測結果顯示無道碴軌道在養護及工程經濟上，均優於道碴軌道，雖然無道碴軌道期初建造成本約高出道碴軌道 1.3~1.75倍，但減少維護費用具有較低生命週期成本效益。
TRA三種不同型式無道碴軌道，經EM80軌道檢查車檢測其軌道不整值差異不大，惟依工程造價及施工難易度，彈性預力混凝土枕最佳，彈性基版次之，版式軌道由於受專利權限制，工程造價及施工工期較長。

Abstract
In recent years, railway transportation system has gradually become the mainstream of Taiwan public transportation, whereas the track engineering in the core of railway system. It has been a long time effort for improvement of the track system and the ballastless track was developed to provide an cost-effective, reliable, and low noise railway system. By many countries, Taiwan is a raining island, fine granulation of the ballast is often observed due to the poor drainage of sub-bass. Thus, ballastless track is a good alternative.
In this study, the advantage and efficiency of TRA ballastless system were evaluated using EM80 inspection vehicle and a comparative results were obtained based on the cost-effectiveness. It is found that from the view point of life cycle cost, ballastless track system is much better than ballast track system and the elastic prestressed concrete sleeper is the best among three TRA ballastless system.

　　目 錄
中文摘要---------------------------------------------------i英文摘要-------------------------------------------------iii
目錄-------------------------------------------------------v
表目錄---------------------------------------------------vii圖目錄--------------------------------------------------viii 照片目錄--------------------------------------------------xi
第一章 緒論----------------------------------------------- 1
1.1研究動機與目的--------------------------------------- 3
1.2研究範圍與方法--------------------------------------- 9
第二章 文獻回顧-------------------------------------------10
2.1無道碴軌道的基本要求---------------------------------10
2.2無道碴軌道優缺點比較---------------------------------11
2.3各國無道碴軌道發展簡介-------------------------------12
2.4國內現有無道碴軌道系統-------------------------------20
2.5無道碴軌道設計規範-----------------------------------27
第三章 軌道檢測範圍、標準及設備---------------------------35
3.1軌道檢測範圍-----------------------------------------35
3.2台鐵無道碴軌道不整容許標準值-------------------------38
3.3軌道檢測設備-----------------------------------------39
第四章 檢測結果及討論-------------------------------------46
4.1靜態及動態檢查記錄結果-------------------------------46
4.2變位及振動測試結果分析與討論-------------------------56
4.3小結-------------------------------------------------74
第五章 工程經費分析比較-----------------------------------75
5.1建造成本---------------------------------------------76
5.2養護費用分析-----------------------------------------79
5.3各不同型式軌道經費比較-------------------------------81
5.4其他效益---------------------------------------------83
第六章　結論與建議----------------------------------- ----84
6.1結論-------------------------------------------------84
6.2建議-------------------------------------------------86
參考文獻--------------------------------------------------87
附 錄(一)-------------------------------------------------89
附 錄(二) ------------------------------------------------96
表　目　錄
表3.1　台灣鐵路管理局軌道不整容許標準值----------------38
表4.1 靜態檢查記錄表----------------------------------46
表4.2 動態檢查記錄表(EM 80漢本~花蓮檢查記錄封面)------47
表4.3 動態檢查記錄表(北迴線K49~51附近檢查記錄)-------47
表4.4　數據歸納表（軌距變化量）------------------------59
表4.5　數據歸納表（振動量）----------------------------65
表4.6　數據歸納表（道碴軌道）--------------------------71
表5.1　日本新幹線版式軌道與石碴軌道經濟性比較表--------75
表5.2　版式軌道成本分析表------------------------------76
表5.3　彈性基鈑軌道成本分析表--------------------------77
表5.4　彈性ＰＣ枕直結軌道分析表------------------------78
表5.5　道碴軌道建造成本分析表--------------------------78
表5.6 各不同型式軌道經費比較--------------------------82
圖　目　錄
圖1.1　道床破壞及受力情形--------------------------------4
圖1.2　南港溪橋軌道挫屈情形平面示意圖--------------------8
圖2.1　整體式道床---------------------------------------13
圖2.2　平版式道床---------------------------------------14
圖2.3　基座式道床---------------------------------------15
圖2.4　混凝土枕埋入式道床-------------------------------17
圖2.5　混凝土支承塊埋入式道床---------------------------18
圖2.6　軌道版式道床-------------------------------------19
圖2.7　浮置版式-----------------------------------------20
圖2.8　版式軌道示意圖-----------------------------------21
圖2.9　彈性基鈑式軌道斷面圖-----------------------------23
圖2.10 無道碴防震軌道平面及斷面圖-----------------------25
圖3.1　軌距不整-----------------------------------------36
圖3.2　水平不整-----------------------------------------36
圖3.3　高低不整-----------------------------------------37
圖3.4　方向不整-----------------------------------------37
圖3.5　平面不整-----------------------------------------37
圖3.6　無接觸軌道掃描原理-------------------------------44
圖4.1　檢查位置(K43+000∼K43+070)軌道不整檢測圖-----------48
圖4.2　檢查位置(K43+070∼K43+140)軌道不整檢測圖-----------48
圖4.3 檢查位置(K43+140∼K43+210)軌道不整檢測圖-----------49
圖4.4 檢查位置(K43+210∼K43+280)軌道不整檢測圖-----------49
圖4.5 檢查位置(K43+280∼K43+350)軌道不整檢測圖-----------50
圖4.6 檢查位置(K43+350∼K43+420)軌道不整檢測圖-----------50
圖4.7 檢查位置(K43+420∼K43+490)軌道不整檢測圖-----------51
圖4.8 檢查位置(K43+490∼K43+560)軌道不整檢測圖-----------51
圖4.9 檢查位置(K43+560∼K43+630)軌道不整檢測圖-----------52
圖4.10檢查位置(K43+630∼K43+700)軌道不整檢測圖------------52
圖4.11檢查位置(K43+700∼K43+770)軌道不整檢測圖------------53
圖4.12檢查位置(K43+770∼K43+840)軌道不整檢測圖------------53
圖4.13檢查位置(K43+840∼K43+910)軌道不整檢測圖------------54
圖4.14檢查位置(K43+910∼K43+980)軌道不整檢測圖------------54
圖4.15檢查位置(K43+980∼K44+050)軌道不整檢測圖------------55
圖4.16 量測位置平面圖-------------------------------------57
圖4.17 量測位置斷面圖-------------------------------------57
圖4.18 道碴軌道量測位置平面示意圖-------------------------58
圖4.19 道碴軌道量測位置斷面示意圖-------------------------58
圖4.20 絕對位移趨勢統計圖（無道碴軌道）-------------------60
圖4.21 第一區相對位移量趨勢圖----------------------------62
圖4.22 第二區相對位移量趨勢圖----------------------------63
圖4.23 第三區相對位移量趨勢圖----------------------------63
圖4.24 第一區趨勢圖--------------------------------------66
圖4.25 第二區趨勢圖--------------------------------------67
圖4.26 第三區趨勢圖--------------------------------------67
圖4.27 ＣＡ砂漿之隔震效果趨勢圖--------------------------70
圖4.28 第一區趨勢圖（道碴軌道）--------------------------72
圖4.29 第二區趨勢圖（道碴軌道）--------------------------72
圖4.30 第三區趨勢圖（道碴軌道）--------------------------72
照　片　目　錄
照片1.1　日式系統之版式軌道------------------------------2
照片1.2　歐式系統之彈性基鈑軌道--------------------------2
照片1.3　日式系統之ＰＣ枕直結軌道------------------------3
照片1.4　列車出軌情形------------------------------------5
照片1.5　列車出軌情形------------------------------------5
照片1.6　列車出軌情形------------------------------------6
照片1.7　列車出軌情形------------------------------------6
照片1.8　列車出軌情形------------------------------------7
照片1.9 版式軌道損壞情形--------------------------------7
照片2.1 版式軌道---------------------------------------21
照片2.2 彈性基鈑直結軌道-------------------------------23
照片2.3 無道碴防震軌道---------------------------------25
照片3.1 人工檢測設備-----------------------------------39
照片3.2 檢測前校正-------------------------------------39
照片3.3 ＥＭ８０軌道檢查車-----------------------------40
照片3.4 ＥＭ８０軌道檢查車檢查系統---------------------40
照片3.5 ＥＭ８０軌道檢查車檢查系統---------------------41
照片3.6 ＥＭ８０軌道檢查車掃描系統---------------------41
照片3.7 ＥＭ８０軌道檢查車檢測討論---------------------42
照片3.8 ＥＭ８０軌道檢查車前景-------------------------42
照片3.9 ＥＭ８０軌道檢查車記錄討論---------------------43
照片3.10 ＥＭ８０軌道檢查車於和平隧道北口---------------43

參 考 文 獻
1.台灣鐵路管理局，「無道碴軌道設計規範」，台灣鐵路管理局，1999。
2.中華顧問工程司，「台鐵山線竹南－造橋間莒光號列車出軌事故原因之研析及未來如何防範與建議」，台灣鐵路管理局報告，2002。
3.陳世昌，「日本無道碴軌道最新施工技術」，台鐵資料第306期， 2001。
4.林文雄，「無道碴軌道之規劃設（一）（二）」，台鐵資料第308、309 期，2002。
5.李坤芳「縱貫線追分－彰化間舖設無道碴防震軌道委託設計與施工」，2002。
6.張英雄、徐匯源、劉銘章，「版式軌道優缺點分析研究報告」，台鐵資料第312期，2002。
7.黃民仁、陳世芳，「鐵路工程學」，文笙出版社，1993。
8.胡佑良「鐵路道碴軌道石碴就地固結施工方式之探討」，國立中興大學土木工程學系碩士論文，2002。
9.台鐵、系統技術工程公司，「南港溪橋版式軌道量測評估期末報告」，1993。
10.台鐵、系統技術工程公司，「台鐵版式軌道與石碴軌道列車行駛噪音之調查比較」，1993。
11.台鐵、工業技術研究院，「南港溪橋版式軌道鋼軌動態應力量」，1997。
12.小野諒之「軌道力學」，1950。
13.日本山手線「省力化軌道（機械化施工型）的概要」，日本平成10年。