日本自1955 年極力希望在許多長隧道內的軌道與都市內的高架軌道，達成 維修省力化之軌道結構的工作，因此開始依據下列之目標進行「新型軌道構造的 研究：
a. 使版式軌道之工程費小於道碴軌道工程費之 200％。
b. 必須具備至少與道碴軌道同等之彈性與強度。
c. 每日能夠施工 200 公尺以上。
d. 易於校正軌道移位變形。
隨後在1971 年成立了版式軌道研究會，專門從事軌道的研究、試舖和標準 定型工作。多年來，相繼在日本東海道新幹線和山陽新幹線舖設這種軌道，證實 確實發揮了比預期更為明顯的節省維修效果。到1977 年已有 160 公里將原有路 線改舖版式軌道的經驗。經過一系列的理論分析，試驗線上的試舖測試，並在既 有路線上的大量舖設；營運之初，雖然發現了一些局部的缺陷，但仍證明了版式 軌道在確保高速行車的安全性和舒適性方面比傳統的道碴軌道具有明顯的優越 性；在經濟性方面經評估後也是優於道碴軌道；日本在使用版式軌道後，所評估 獲得的經濟成效（版式軌道的維修成本約為道碴軌道的1/10 左右）。在日本，目 前新建的鐵路除特殊情形外，均使用版式軌道。新的規章並規定橋樑、隧道均須 使用版式軌道。
值得一提的是，日本國鐵(JR)已成功的在隧道、一般路工、路塹及高架橋段 上舖設版式軌道，具代表性的工程包括新幹線青函海底隧道、本四聯絡的瀨戶大
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以確保行車安全，保持從未發生事故之零缺點最為突出[1]。
版式軌道對路基之要求較為嚴格，只要有微小沉陷就必須做高程調整，與傳 統道碴軌道不同，調整過程複雜且費時，因此版式軌道之路基通常會在處理過的 土壤上再鋪設一層混凝土，以防止版式軌道因沈陷所引起之高程改變[2]。
整體而言，日本版式軌道除了具有線形精度高、容易調整由於基礎沈陷所造 成的高程差等優點外，由於已在日本廣泛使用，如東北新幹線、北陸新幹線等，
故其高速使用經驗較其它型式版式軌道豐富，除了造價昂貴的缺點外，此類軌道 可算是完成度相當高之軌道[9]。
2.3.1 日本版式軌道的結構型式
依據王其昌與韓啟孟(2002)[10]編譯之「版式軌道設計與施工」一書中對於 日本版式軌道之結構型式有以下之敘述。
表2-3 日本版式軌道類型表
簡稱 名稱
A 型版式軌道 混凝土基床版式軌道(水泥瀝青砂漿填充型) M 型版式軌道 混凝土基床版式軌道(墊塊調整型)
L 型版式軌道 混凝土基床版式軌道(長條型)
RA 型版式軌道 土質路基版式軌道(灰漿填充型)
1. A 型版式軌道(水泥瀝青砂漿填充型)
A 型版式軌道是把在工廠高精密度製作的預力混凝土軌道版運至鋪設現 場，軌道版的方向和高低調整到位後，再把版下約50mm 的間隙之間注入水泥瀝 青砂漿(CA 砂漿)，通過 CA 砂漿層，構成了版下全面支承的結構。
當因地基變形和下沉致使軌道產生不平順時，可用扣件的楔形墊板改變螺栓 扭力矩來調正方向，至於高低可用改變可調墊片的厚度來調整。如果使用上述方 法調整而調整量不夠時，可採用抬起軌道版並經整正後，再在版下與CA 砂漿層 的間隙中填充速凝CA 砂漿或者與此相當的速凝填充材料，以期恢復軌道的標準 狀態[10]。
A 型版式軌道主要由鋼軌(rail)、支承墊(slab mat)、軌道版(track slab)、CA 砂漿(Cement Asphalt Mortar，CA 砂漿)所構成，其中 CA 砂漿及軌道版分別取代 道碴及軌枕的功能。 軌道版的功用在於固定鋼軌以維持軌距之正確並將鋼軌傳 來之荷重傳遞到下層結構，之後由其下之 CA 砂漿承受垂直載重。目前則有採 用彈性軌枕取代軌道版以吸收振動、減少噪音之施工法出現。軌道版為預鑄之鋼 筋混凝土版或預力混凝土版，每塊長約為 5 公尺，可考慮列車載重行為、運送 安裝及曲線易於調整而設定[2]。
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軌道版與路基底盤兩者皆是高強度且無彈性的結構體，為使軌道具有較高強 度但又有相當的彈性，乃研究發展出水泥瀝青乳劑(CA 砂漿)，簡稱 CA 砂漿。
CA 砂漿以乳化瀝青、水泥、細骨材(砂)，及各種添加劑拌合而成，兼具有瀝青 的彈性及水泥之剛性兩種特性的半剛性漿料。CA 砂漿係澆灌於軌道版對與路基 底盤之間，它與一般道路用的瀝青不同，其強度可高達 18kg/cm2，彈性係數為 125kg/cm3。CA 砂漿一方面可使軌道具有彈性，代替道碴的功能，另一方面於 鋪設時可方便調整由於軌道施工時所產生之誤差以作為將來維修調整之用[2]。
A 型版式軌道的設計準則 (1) 預鑄軌道版設計
日本國鐵原本是以彈性床上之樑的理論做為應力分析的方法，但因為發 現有所缺失，現改以有限元素法分析。有限元素法是將結構體分割成理想化 的有限元素，以滿足變形的連續與力的均衡，而以電子計算機分析之近似解 法。在分析版式軌道時，各扣結裝置視為線形彈簧，版下之支持為單位面積 線形彈簧，實際分析時將軌道版分割成三角形元素以函數版是軌道版的相關 變位，求各斷面應力[7]。
(2) 防動塊設計
為使軌道軸向力與橫壓力，自軌道版傳達至路基，在軌道版各部分的中 央設有半徑 250mm 的缺口。同時於路盤混凝土上設有半徑 200mm 之突起 物，以承受軌道的衝力，並傳到基礎上。
防動塊一般為全圓斷面，但是橋樑上因軌道版接頭與梁端必須相符（亦 即軌道版不能跨越樑端），故有半圓形斷面。而防動塊係與路盤混凝土分開 施工，因此必會產生施工縫，所以不能依靠混凝土來抵抗剪力，而加以鋼筋 配置抵抗[7]。
(3) 路盤混凝土版設計
路盤混凝土版設計需考慮路盤版荷重大小與地盤反力係數，並依垂直鋼 軌與平行鋼軌兩方向作應力分析與結構設計。
CA 砂漿灌注兩混凝土版間，一方面使軌道具有彈性，代替石碴的功能，
但因強度較高，有不易破壞的特性[7]。
13 2. M 型版式軌道(墊塊調整型)
M 型版式軌道是在間隔 3~5m 的承台上，或者在間隔 8~10m 的各橋墩的上 部，設置能承受縱向荷載和橫向荷載的凸形承台(即 H 型承台)，並把直接連結了 的預鑄混凝土軌道版，通過4 點可以上下調整墊片和前後、左右調整墊片支承在 其上的一種結構。此外，該結構的著眼點是可以在各橋墩上連續架設預鑄的軌道 版而構承M 型版式軌道[10]。
圖2-1 日本 A 型版式軌道示意圖
圖2-2 日本 M 型版式軌道示意圖
14 3. L 型版式軌道(長條型)
同 A 型版式軌道，它是在鋼軌軸線的軌道版下面放置寬度 150mm、厚度 15mm、長度和軌道版等長的帶狀長墊片，再在其下插入帶狀長條聚乙烯袋，並 在袋中流入水泥灰漿，進而構成帶狀連續支承的結構。至於軌道版的縱橫向阻力 是靠設在軌道版前後兩端基床版上的凸形擋台來承受。
至於軌道變形或下沉，可用更換墊片或聚乙烯袋來恢復其技術狀態[10]。
4. RA 型版式軌道(灰漿填充型)
前述的軌道型式都是鋪設在混凝土基床上的結構型式，而RA 型式鋪設在土 質路基上的一種版式軌道。路基經輾壓後，按照道路標準鋪設。用門型吊架吊起 已與鋼軌直接聯結了的混凝土版(即小尺寸版，每版有兩副扣件)軌排，並在版下 和舖裝層之間填充標準厚約50mm 的水泥灰漿，以起支承作用。縱橫向阻力是靠 填充在版底凹槽中的水泥灰漿的剪切作用來承受[10]。
圖2-3 日本 L 型版式軌道示意圖
圖2-4 日本 RA 型版式軌道示意圖
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2.3.2. 日本版式軌道的類型與符號
[10]版式軌道結構除按其支承方式分類外，還可按軌道長度、承軌槽式、鐵墊板式 等使用目的分類，有以下的名稱與符號：
表2-4 日本版式軌道編號對照表(一) 符 號 說 明 英文數字 版式軌道結構型式
百位數字 1 表示既有線，無則表示新幹線 十位數字 表示軌道版長度
個位數字 表示軌道版的型式 例如：
A-151：A 表示為 A 型版式軌道，百位數的 1 表示既有線，十位數的 5 表示軌 道版長度為5 公尺，個位數的 1 表示軌道版的型式
A-51：A 表示為 A 型版式軌道，無百位數則表示新幹線，十位數的 5 表示軌道 版長度為5 公尺，個位數的 1 表示軌道版的型式。
另外，版式軌道按其鋪設地區，又區分為溫暖地區使用和寒冷地區使用。溫暖 地區與寒冷地區所使用的軌道版與CA 砂漿材料不同。其符號區分表如下：
表2-5 日本版式軌道編號對照表(二) 符 號 應 用 區 分
M 溫暖地區用(Mild) C 寒冷地區用(Cold) T 隧道地區用(Tunnel) N 防震版用(Noiseless) E 伸縮接頭(E.J) 例如：
A-155C：C 即表示寒冷地區用
A-155NC：N 表示防震版，C 表示寒冷地區使用。