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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:趙福生
研究生(外文):Chao,Fusheng
論文名稱:臺北捷運高隔振無道碴道床鋼軌扣件系統採行分析及效益評估之研究
論文名稱(外文):A Study of Adoption Analysis and Performance Evaluation for Taipei MRT Non-Ballasted Track with High Isolation Rail Fastening System
指導教授:鄭兆麟鄭兆麟引用關係
指導教授(外文):Cheng,Chaolin
口試委員:呂文堯黃明德
口試委員(外文):Lu,WenyaoHwang,Minder
口試日期:2012-06-22
學位類別:碩士
校院名稱:東南科技大學
系所名稱:防災科技研究所
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:134
中文關鍵詞:經濟效益高隔振無道碴道床低彈性係數彈性基鈑
外文關鍵詞:economic benefitnon-ballasted track with high isolation (NBHI)elastic baseplate low spring rate
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臺北捷運系統受限於都會區地狹人稠,大部分路線為地下隧道,常有鄰近或穿越建築物之情形,列車通過時產生之振動與噪音,對部分住戶造成極大之困擾。為此評估各種可能方案後選用減振抑噪效果最佳之浮動式道床軌道,並於新莊蘆洲線首次採用。然因浮動式道床造價昂貴,在建造成本及整體經濟效益考量下,依減振抑噪需求再細分為高級、中級及一般等三種路段。在中級減振路段,採用了高隔振無道碴道床來解決振動與噪音問題,並於信義線首次嘗試使用。
本研究即以信義線高隔振無道碴道床軌道採行之過程進行分析,並對後續之效益,分別從材質型式、規範、測試執行及結果、相容性、工法、工率、造價及成效等不同角度進行評估探討。
經研究得到選用低彈性係數鋼軌扣件系統,主要考量在於與既有系統相容、施工及後續維修成本具經濟性、工率高、施工進度易掌控及測試規範有所依循等因素之結論,完成後經自然頻率及減振效果驗證結果均符合規範要求。並提出新系統採行於設計規劃階段即預先整合、測試及備廠啟動時程需更周延、高隔振之低彈性係數彈性基鈑因相容性可用於已營運路段及於系統設計之初應對最終驗證測試方式做整體規劃考量等建議。希望能以信義線執行之經驗,供日後臺北捷運或其他軌道系統在選用相關系統時作為參考,有助於使其更具經濟性及效益性。

Taipei MRT system is built mostly underground or close to buildings due to the domain limit and the population density of the metropolis. The nearby residents are constantly suffering from the vibrations and noises when the trains passing through. After evaluation, floating slab track (FST) is considered to be the most effective system in reducing noises and has been first introduced to XinZhuang LuZhou Line. However, in regard of the high cost of FST and overall economic benefits, the vibration and noise reducing demand can be further divided into 3 levels of the railway sections – basic, moderate and advanced level. In the moderate level of railways, non-ballasted track with high isolation (NBHI) has been adopted to XinYi Line for the first time to solve the vibration and noise issue.
This study is based on XinYi Line’s NBHI adoption analysis process and its performance evaluation. It angles from the material types, specifications, quality assurance to testing results, also has viewpoints on compatibly, construction
productivity and cost efficiency.
The research indicates the main reason to adopt rail fastener system with low spring rate is the high compatibility to existing system, cost effective on construction and maintenance. The progress of construction is easy to control and a standard process of quality testing also contributed to that conclusion. The vibration and noise reducing review also shows a positive result for the specification requirement. Furthermore, the study proposed to have a full-scale plan to adopt new system during its designing stage – the schedule of pre-integration, testing and preparation needed to be more comprehensive and thorough. elastic baseplate low spring rate with high isolation is compatible to be used in operating railways as well as newly planned systems. By leveraging the implementation experience of XinYi Line, it can be an important reference to Taipei MRT or other railways when considering
adoption new systems to be more economic beneficial and effective.

中文摘要………………………………………………………… i
英文摘要………………………………………………………… ii
誌謝……………………………………………………………… iii
英文簡寫對照表………………………………………………… iv
目錄……………………………………………………………… v
表目錄…………………………………………………………… viii
圖目錄…………………………………………………………… ix
第一章 緒論 …………………………………………………… 1
1.1 研究背景與動機…………………………………………… 1
1.2 研究目的…………………………………………………… 2
1.3 研究範圍…………………………………………………… 2
1.4 研究方法與流程…………………………………………… 3
第二章 文獻回顧 ……………………………………………… 5
2.1 無道碴軌道之概述………………………………………… 5
2.2 無道碴軌道之基本條件…………………………………… 7
2.3 各式無道碴軌道簡介……………………………………… 9
2.3.1 直接固定式……………………………………………… 10
2.3.2 埋入式…………………………………………………… 12
2.3.3 彈性支承墊……………………………………………… 15
2.4 直接固定式無道碴軌道扣件系統-基鈑………………… 20
2.4.1 直接固定式無道碴軌道扣件系統特性與功能………… 21
2.4.2 基鈑之發展歷史………………………………………… 24
2.4.2.1 早期軌道基鈑系統之由來…………………………… 24
2.4.2.2 基鈑之改進 …………………………………………… 28
2.4.3 基鈑之型態種類………………………………………… 31
2.4.4 國內外基鈑之種類及特性……………………………… 34
2.4.4.1 美國基鈑……………………………………………… 34
2.4.4.2 德國基鈑……………………………………………… 38
2.4.4.3 澳洲基鈑……………………………………………… 40
2.4.4.4 英國基鈑……………………………………………… 42
2.4.4.5 日本基鈑……………………………………………… 43
第三章 高隔振無道碴道床選用評析 …………………………44
3.1 高隔振無道碴道床軌道各型式類別……………………… 46
3.1.1 雙枕塊橡膠靴軌道……………………………………… 46
3.1.2 低彈性係數的無道碴道床軌道………………………… 49
3.1.3 低振動省力化軌道……………………………………… 50
3.1.4 質量-彈簧系統………………………………………… 52
3.2 信義線高隔振無道碴道床軌道系統選用評析…………… 53
3.2.1 系統選用之契約規範要求……………………………… 54
3.2.2 系統選用評析…………………………………………… 56
3.3 低彈性係數無道碴道床軌道系統………………………… 60
3.3.1 軌床混凝土版…………………………………………… 63
3.3.2 低彈性係數彈性基鈑…………………………………… 66
第四章 臺北捷運信義線高隔振無道碴道床效益之分析 ……75
4.1 型式及材質………………………………………………… 76
4.2 規範制定(資格測試)……………………………………… 85
4.2.1 測試架構………………………………………………… 86
4.2.2 測試程序與可接受標準………………………………… 88
4.3 資格測試結果……………………………………………… 95
4.4 相容性……………………………………………………… 101
4.5 施工方法…………………………………………………… 104
4.6 工率分析…………………………………………………… 113
4.7 造價成本…………………………………………………… 118
4.8 成效………………………………………………………… 120
第五章 結論與建議 …………………………………………… 126
5.1 結論………………………………………………………… 126
5.2 建議………………………………………………………… 128
參考文獻………………………………………………………… 130
個人簡歷………………………………………………………… 134

1.臺北市政府捷運工程局,「捷運軌道工程實務」,臺北市政府捷運工程局,65~85、171~214頁,2007年10月。
2.鄭國雄,「無道碴式軌道工程設計與施工」,臺北市政府捷運工程局,2002年10月。
3.鄭國雄、張思,「軌道工程」,大中國圖書公司,93~108、138~147頁,2002年3月(第2版)。
4.交通部高速鐵路工程局,「高速鐵路軌道工程施工概述」,交通部高速鐵路工程局,2006年12月30~36頁。
5.鄭國雄,「台北捷運軌道技術」,台北捷運10週年工程技術研討會,臺北,1997年。
6.鍾明華,「直接固定式無道碴軌道扣件組件(基鈑)規範最佳化之研究」,國立台北科技大學土木與防災研究所,碩士論文,2001年。
7.黃民仁,「新世紀鐵路工程學」,文笙書局,2007年3月(初版)。
8.Lord Corporation,「Lord公司/臺北市捷運工程檢查委員會簡報」,臺北,1997年2月5日。
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10.Delkor,「Delkor Web Site:www.delkorrail.com」
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12.臺北市政府捷運工程局機電系統工程處,「臺北都會區捷運系統計畫CF610/CF611/CF617環狀線(第一階段)機電系統工程、軌道工程、自動收費系統工程契約書第十冊軌道工程技術規範 (TTS)」,臺北市政府捷運工程局機電系統工程處,2008年3月。
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16.華大林組/互助營造聯合承攬,「0245A-01-05完成設計圖說、相關計畫書、分析報告、支彈性材之各項測試計畫NBHI(Delkor)」,華大林組/互助營造聯合承攬,2011年5月
17.華大林組/互助營造聯合承攬,「0245A-01-05完成設計圖說、相關計畫書、分析報告、支彈性材之各項測試計畫(NBHI-Delkor基鈑資格測試計畫)」,華大林組/互助營造聯合承攬,2011年12月
18.華大林組/互助營造聯合承攬,「0245A-04-01彈性材之材料品質及整體資格測試報告(NBHI)」,華大林組/互助營造聯合承攬,2012年2月
19.華大林組/互助營造聯合承攬,「02468-04-01 DFF資格測試報告」,華大林組/互助營造聯合承攬,2011年2月
20.阿爾斯通/中鼎工程共同承攬,「02468-04 DFF資格測試報告」,阿爾斯通/中鼎工程共同承攬,2009年1月
21.臺北市政府捷運工程局南區工程處,「臺北都會區大眾捷運系統信義線CR580B區段標工程契約書第一冊第十四卷工程價目單(CR581)」,臺北市政府捷運工程局南區工程處,2004年11月。
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23.臺北市政府捷運工程局中區工程處,「臺北都會區捷運系統工程CD550標板橋線第二階段及土城線第一區段工程契約書第一冊第十五卷工程價目單(CD511)」,臺北市政府捷運工程局中區工程處,1998年4月。
24.華大林組/互助營造聯合承攬,「0245A-09-01最終檢驗與測試報告(NBHI)」,華大林組/互助營造聯合承攬,2012年5月
25.華大林組/互助營造聯合承攬,「0245A-11-03 施工計劃 (示範段量測報告)」,華大林組/互助營造聯合承攬,2012年3月
26.臺北市政府捷運工程局,「臺北都會區大眾捷運系統規畫手冊」,4.1 1~8頁,臺北市政府捷運工程局,2004年8月。

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