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無道碴道床

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無道碴道床和軌道板

無道碴道床,又稱​板式軌道[1]版式軌道[2]省力化軌道[3]。其特色是改用剛性材料如混凝土瀝青作穩定支撐,並輔以彈性材料彌補原有道碴功能[1],廣泛見於高速鐵路地鐵等鐵路建設。

道床結構

各國發展無道碴道床多年,可依鋼軌支撐介面分為連續型(埋入或鉗夾)與非連續型(扣件)。 非連續型可再依結構結合形式大致分為三種[4]

直接固定式

將鋼軌及相關扣件直接座落在道床上

  • 整體式軌道床:直接澆築混凝土路基取代原有道碴,常用於非正線或道岔群位置,缺點是排水性不佳[5]
  • 平版式軌道床:將混凝土平板以預留鋼筋或連結釘與基礎結構結合,常用於橋面、隧道底版或仰拱,其結構體提供排水區。如台鐵苗南隧道[6]
  • 基座式軌道床:以長條縱向混凝土塊作為兩軌基座,留於軌道中心之間隙作為縱向排水路,適合在淨空斷面小的環境。如台北捷運大部分高架及隧道段、台鐵大肚溪橋、新港溪橋、濁水溪橋[6]

埋入式

將鋼軌及相關扣件座落在預鑄軌枕上,吊至定位後再澆築混凝土與基礎結構結合

  • 木枕埋入式:澆築混凝土將木枕與道床結合,減振效果最佳但無法忽略腐蝕風險。
  • 混凝土枕埋入式:澆築混凝土將混凝土枕與道床結合。如日本PC枕彈性直結式防振軌道日語弾性枕木直結軌道[5]
  • 混凝土支承塊埋入式:澆築混凝土將兩塊混凝土(短枕)與道床結合,如法國stedef軌枕軌道、德國RHEDA軌道、LVT軌道[5]

彈性支承墊

將鋼軌及相關扣件座落在預鑄軌道版,吊至現場再以彈性材襯於結構體間,達到吸音減振效果

  • 日本版式軌道(J-slab日語スラブ軌道):以半剛性的水泥瀝青砂漿(CA)做彈性材,軌道版間設有止動塊限制其位移。如台灣高鐵大部分高架段[7]、台鐵南港溪橋[6]
  • 德國Bögl軌道:以CA沙漿做彈性材,軌道版及彈性材坐落在混凝土凹槽底座,前後以鋼筋連結,並在軌道版表面設計橫向裂隙控制受力方向,因此外觀像緊密排列的長條軌枕。
  • 日本梯狀縱枕式軌道:以縱向混凝土軌枕和金屬聯桿垂直排列形成梯狀,搭配鋪設道碴、防振橡膠、CA砂漿或合成樹脂[5]
  • 浮動式道床(FST):以防振橡膠或鋼質彈簧套筒做為彈性材設於軌道版左右及底部。如台北捷運新蘆線隧道[8]
  • 奧地利版式軌道(Slab Track Austria):軌道版留有方形注入口,以利澆築不同剛性的自填混凝土(SCC)於彈性材與基礎結構間,兼具抗振與止動效果[9]
  • 中國CRTSIII軌道:承於奧地利版式軌道,自填混凝土改用於軌道版與彈性材間,並在彈性材與基礎結構間加強一層混凝土凹槽底座[10]

參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 Why build slab track. British Cementitious Paving Association. [2023-04-28]. (原始內容存檔於2023-04-28). 
  2. ^ 蔡, 坤憲. 日本與德國版式軌道施工深討-以台灣高鐵為例 (碩士論文). 國立交通大學. 2006-11. 
  3. ^ 鐵道構造物等設計標準、同解說省力化軌道用土構造物. 交通部臺灣鐵路管理局. 2007. ISBN 9789860103403. 
  4. ^ 張思; 龔昶榮; 譚國華. 不同軌道基本設計差異性初探. 中華道路. 2011, 50 (4). 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 林, 聰明. 台灣省力化軌道施工技術與工程品質管理模式之研究 (碩士論文). 中華大學. 2005-07. 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 中興工程顧問顧份有限公司. 「花東地區鐵路雙軌電氣化計畫綜合規劃」技術服務-綜合規劃報告. 2021-04. 
  7. ^ 交通部軌道局. 技術專區-鐵道工程. [2023-04-28]. (原始內容存檔於2023-05-04). 
  8. ^ 葉, 根成. 臺北捷運新蘆線浮動式道床軌道示範段施工評估之研究 (碩士論文). 國立臺北科技大學. 2009-06. 
  9. ^ Schilder, R. The OeBB/Porr ballastless track system. EUROPEAN RAILWAY REVIEW. 2007: 66-8. 
  10. ^ Xing-Wang Sheng; Wei-Qi Zheng; Zhi-Hui Zhu; Yong-Ping Qin; Jian-Guang Guo. Full-scale fatigue test of unit-plate ballastless track laid on long-span cable-stayed bridge. Construction and Building Materials. 2020-03.