| 姓名 |
李明宗(Ming-Tsung Lee)
查詢紙本館藏 |
畢業系所 |
土木系營建管理碩士在職專班 |
| 論文名稱 |
軌道扣件系統破損原因與解決措施之探討-以桃園機場捷運為例
(Study of The Trackwork Fastener System Damage Reasons and Solutions for Taiwan Tauyuan International Airport Access MRT)
|
| 相關論文 | |
| 檔案 |
 [Endnote RIS 格式]
[Bibtex 格式]
 [相關文章]  [文章引用]  [完整記錄]  [館藏目錄]  至系統瀏覽論文 (2025-1-25以後開放)
|
| 摘要(中) |
鋼軌是支撐軌道列車鋼輪之直接也是唯一之軌道元件，而唯一固定鋼軌之扣件系統則是由一些重要元件所組成。因此若扣件系統中有元件破損，則將直接影響鋼軌之穩定性，亦影響了列車運行中之安全，可謂不得不謹慎面對扣件系統破損後續可能帶來危害之風險。
桃園機場捷運於試運行時即發現有扣件系統元件破損之情形，因扣件系統元件破損關係著列車可能出軌翻覆，甚或嚴重者可能威脅乘客之生命安全，故探究扣件系統元件破損之原因則相形重要。
本研究藉由邀訪有軌道卓越經歷之專家進行訪談，於探討土建結構及線形、軌道之細部設計、扣件系統元件材料、施工及安裝程序等過程中，對扣件系統破損之元件(中間墊片、鋸齒調整墊圈、導角墊片、鋼軌墊片等)逐項分析，找出造成扣件系統元件破損之可能原因，並試著提出後續可能之解決措施。最終探究結果，前揭元件破損之根本原因，一則係受軌道系統外部之土建高架橋樑線形設計有轉彎半徑過小之尖銳曲線所影響；另一則受軌道系統內部之鋼軌縱向束制力過高所影響，因此肇致扣件系統非預期之破損。
另於相關文獻回顧過程中，發現有關國內軌道工程扣件系統之碩博士論文及期刊篇數甚少，能參考之文獻著實有限，因此本研究之成果，除期能建立後續軌道工程(含扣件系統元件)設計及安裝時之參考依據，並提供未來元件置換或維修時可考慮替代之建議品項外，亦希冀為未來相關研究提供有效之參考方向。 |
| 摘要(英) |
The rail is the only component of trackwork system that supports the train steel wheel directly, and it is fixed by the fastener system that consists of some important components. Therefore, if the components in the fastener system are damaged, it will not only affect the stability of the rail directly but impact the safety of the train operation. So we have to face the risk of the fastener system damages cautiously.
During the trial operation of Taiwan Taoyuan International Airport Access MRT, it was found that the fastener system components were damaged. The running train might be derailed then the passengers’ life safety would be threatened due to the damage of fastener system components. Therefore, it is important to study the causes of damage to the broken components.
In this study, the damaged fastener system components, such as intermediate pad, serrated washer, angled guide plate and rail pad, were interviewed and discussed with experts who has surpassing experiences in trackwork by investigating civil structures, alignment, and trackwork detail design, materials of fastener system components, procedure of construction and assembly to find out why the broken situation happened, and then try to propose the possible/available solutions. And the conclusions in this study, the root causes of fastener components broken situations, in external effect is caused by the sharp curve with a small radius of the civil viaduct alignment design, and in internal effect is caused by the high longitudinal creep resistance of the rail, so those reasons caused the out of expecting damage to fastener system components.
In the process of studying related research literature, the references at home of trackwork fastener system are hardly found in theses, dissertations and journals as well. Therefore, the conclusion of this study not only is expected to be used to reference by trackwork (incl. fastener system components) design and installation of following trackwork projects but provide suggestions to alternatives for components maintenance or replacement and an effective reference on the relevant study of trackwork fastener system in the future.
|
| 關鍵字(中) |
★ 軌道工程
★ 扣件系統
★ 中間墊片
★ 鋼軌墊片
★ 鋼軌
★ 縱向束制力
★ 側向力 |
關鍵字(英) |
★ Trackwork Engineering
★ Fastening System
★ Intermediate Pad
★ Rail Pad
★ Rail
★ Longitudinal Creep Resistance
★ Lateral Force |
| 論文目次 |
摘要..........i
ABSTRACT..........ii
誌謝..........iv
目錄..........v
表目錄..........vii
圖目錄..........viii
照片目錄..........x
第一章 緒論..........1
1-1 研究背景及動機..........1
1-2 研究問題..........2
1-3 研究目的..........3
1-4 研究範圍..........4
1-5 研究流程..........5
第二章 文獻回顧及研究標的..........8
2-1 路線與軌道特性概述..........8
2-2 鋼軌扣件系統..........13
2-3 側向力之重大影響..........19
2-4 減低列車鋼輪施予鋼軌側向力之機制..........22
2-5 橋軌互制分析..........26
2-6 鋼軌伸縮接頭..........28
2-7 土建結構之預力混凝土橋梁版潛變..........29
2-8 其他參考文獻..........30
第三章 扣件系統破損情形..........37
3-1 發現扣件系統破損..........37
3-2 破損元件..........38
第四章 扣件系統破損根本原因探討..........58
4-1 受訪之軌道工程專家..........58
4-2 研究標的基本特性..........61
4-3 現場鋼軌縱向束制力之試驗..........62
4-4 扣件系統元件破損之根本原因..........69
4-5 扣件系統破損對列車運行影響之初步探究..........73
4-6 小結..........80
第五章 建議之解決措施..........81
5-1 以軌道設計減低列車鋼輪施予鋼軌側向力..........81
5-2 扣件系統類似條件下之比較..........82
5-3 扣件系統主要破損元件之解決措施..........84
5-4 專家補充之論點..........99
第六章 結論與建議..........101
6-1 研究結論..........101
6-2 研究貢獻..........104
6-3 研究建議..........105
參考文獻..........107
附錄 |
| 參考文獻 |
1. 交通部高速鐵路工程局，「業主需求(Ⅲ)-軌道工程」，台灣桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫機電系統統包工程契約，2005
2. 日商丸紅國際股份有限公司交通專案分公司，「軌道工程細部設計圖說-正線一般軌道(CKS-ME01-DDD-ETK-0101-0)」，台灣桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫機電系統統包工程軌道細部設計圖說，2010
3. 日商丸紅國際股份有限公司交通專案分公司，「軌道工程正線軌道線形圖-A01至A21及青埔機廠聯絡線(CKS-ME01-ISD-ETK-0101-0至CKS-ME01-ISD-ETK-2201 -0，共22冊)」，台灣桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫機電系統統包工程軌道工程線形圖說，2011
4. 日商丸紅國際股份有限公司交通專案分公司，「正線一般軌道製造及安裝標準圖說(CKS-ME01-FDD-ETK-0001-0)」，台灣桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫機電系統統包工程軌道工程製造及安裝圖說，2011
5. 日商丸紅國際股份有限公司交通專案分公司，「正線一般軌道A01至A21製造及安裝圖說(CKS-ME01-FDD-ETK-0101-0至CKS-ME01-FDD-ETK-2101-0，共21冊)」，台灣桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫機電系統統包工程軌道工程製造及安裝圖說，2011
6. 日商丸紅國際股份有限公司交通專案分公司，「軌道工程非道碴軌道扣件之元件設計(CKS-ME01-DDD-ETK-0106-0)」，台灣桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫機電系統統包工程軌道工程細部設計文件，2010
7. 日商丸紅國際股份有限公司交通專案分公司，「軌道工程非道碴軌道雙塊式軌枕之元件設計(CKS-ME01-DDD-ETK-0206-0)」，台灣桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫機電系統統包工程軌道工程細部設計文件，2010
8. 日商丸紅國際股份有限公司交通專案分公司，「軌道工程細部設計計算書-正線軌道-結構互制(CKS-ME01-DDD-ETK-0602-0)」，台灣桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫機電系統統包工程軌道工程細部設計文件，2010
9. 日商丸紅國際股份有限公司交通專案分公司，「軌道工程細部設計計算書(軌道力學分析)(CKS-ME01-DDD-ETK-0302-0)」，台灣桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫機電系統統包工程軌道工程細部設計文件，2011
10. 日商丸紅國際股份有限公司交通專案分公司，「無道碴軌道一般軌安裝程序(CKS-ME01-PRO-ETK-0203-0)」，台灣桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫機電系統統包工程軌道工程軌道安裝程序，2010
11. 日商丸紅國際股份有限公司交通專案分公司，「連續長焊鋼軌施作之解除應力施工程序(CKS-ME01-PRO-ETK-1003-0)」，台灣桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫機電系統統包工程軌道工程軌道安裝程序，2009
12. 日商丸紅國際股份有限公司交通專案分公司，「軌道工程維修手冊-概述與說明(CKS-ME01-MTM-ETK-0001-0)」，台灣桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫機電系統統包工程軌道工程維修手冊，2009
13. 日商丸紅國際股份有限公司交通專案分公司，「軌道工程維修手冊-鋼軌(CKS-ME01-MTM-ETK-0101-0)」，台灣桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫機電系統統包工程軌道工程維修手冊，2015
14. 日商丸紅國際股份有限公司交通專案分公司，「軌道工程維修手冊-軌枕(CKS-ME01-MTM-ETK-0201-0)」，台灣桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫機電系統統包工程軌道工程維修手冊，2015
15. 日商丸紅國際股份有限公司交通專案分公司，「軌道工程維修手冊-扣件(CKS-ME01-MTM-ETK-0301-0)」，台灣桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫機電系統統包工程軌道工程維修手冊，2015
16. 日商丸紅國際股份有限公司交通專案分公司，「正線扣件系統Vossloh 300 Series零組件破損期中報告」，台灣桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫機電系統統包工程，2016
17. 日商丸紅國際股份有限公司，「監測系統監測成果報告」，桃園機場捷運伸縮縫暨軌道監測工程，2015
18. 台灣桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫監理調查委員會，「監理調查總結報告(含總結報告別冊，共2冊)」，台灣桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫監理調查，2016
19. 朱旭，「漫談軌道力學」，軌道工程第十章，2010
20. 台灣SGS，「現場截取鋼軌之縱向束制力試驗報告」，試驗報告，2016
21. 台灣SGS，「不銹鋼鈑固定於HDPE墊片及EVA墊片之鋼軌縱向束制力試驗報告」，試驗報告，2016
22. 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」，碩士論文，台北科技大學，2001
23. 鍾明華，「有軌車輛脫軌風險分析之研究」，博士論文，台北科技大學，2014
24. 邱欽璋，「台灣高鐵工程版式軌道施工之探討」，碩士論文，中華大學，2004
25. 葉叔鑫，「台灣地區最適無道碴軌道型式之研究」，碩士論文，台北科技大學，2004
26. 徐秋菊，「無道碴軌道工程永續經營之探討(以北迴線無道碴軌道為例)」，碩士論文，臺灣海洋大學，2005
27. 李森墉、江啟榮，「高速鐵路車-橋系統受環境外力之動態與脫軌行為研究」，行政院國家科學委員會補助專題研究計畫成果報告，成功大學，2008
28. 王敏，「地鐵扣件T型螺栓斷裂機理研究」，碩士論文，中國鐵道科學研究院，中華人民共和國，2016
29. 尚紅霞，「地鐵扣件系統靜動力分析研究」，碩士論文，西南交通大學，中華人民共和國，2014
30. 劉舟，「收縮徐變和日照溫差對高鐵連續梁橋梁軌縱向力影響研究」，碩士論文，中南大學，中華人民共和國，2012
31. 袁媛，「高速鐵路扣件系統疲勞性能研究」，碩士論文，北京交通大學，中華人民共和國，2012
32. 周昌盛，「高速鐵路無碴軌道扣件剛度溫變特性及其影響研究」，碩士論文，西南交通大學，中華人民共和國，2016
33. 申磊，「梁端無碴軌道扣件系統受力研究」，碩士論文，西南交通大學，中華人民共和國，2008
34. Zemenu Tsehay Birhan, “Effects of the Radius of Curved Rail and Vehicle Speed on Rail Friction and Wear”, Master’s Thesis, Addis Ababa University Addis Ababa Institute of Technology, Federal Democratic Republic of Ethiopia, 2013
35. Ahmet Sami KILINC & Tamer BAYBURA, “Determination of Minimum Horizontal Curve Radius Used in the Design of Transportation Structures, Depending on the Limit Value of Comfort Criterion Lateral Jerk”, TS06G - Engineering Surveying, Machine Control and Guidance, 5563, Italy, 2012
36. T. Michaleka & J. Zelenka, “Reduction of Lateral Forces between The Railway Vehicle and The Track in Small-Radius Curves by Means of Active Elements”, Applied and Computational Mechanics 5, p.187-196, 2011
37. Laurence E. Daniels, “Embedded Track Design and Performance”, 9th National Light Rail Transit Conference Transportation Research Circular E-C058, USA, 2003
38. Agostino Marioni, “Bearing Systems for High Speed Railway Bridges”, Sixth World Congress on Joints, Bearings and Seismic Systems for Concrete Structures Halifax (Canada), 2006
39. Konstantinos Giannakos, “Secondary Stiffness of Fastening’s Clip: Influence on the Behaviour of the Railway Track Panel”, Transport Research Arena, Paris, 2014
40. 蕭炎泉、黃志明，「台灣高鐵之長焊鋼軌與溫度預力工法介紹及探討」，現代營建326期，p.24-35，2007
41. 黃民仁，「新世紀鐵路工程學」，詹式建築專業書局，2012
|
| 指導教授 |
王翰翔(Han-Hsiang Wang)
|
審核日期 |
2020-1-15 |
| 推文 |
 facebook  plurk  twitter  funp  google  live  udn  HD  myshare  reddit  netvibes  friend  youpush  delicious  baidu
|
| 網路書籤 |
 Google bookmarks  del.icio.us  hemidemi myshare
|
