三、 台灣高速鐵路軌道系統
3.1 日本 J-Slab 版式軌道系統 .1 軌道設計理念
表3-1 日本 AF-55 版式軌道結構組成單元尺寸表
軌道結構名稱 尺 寸(mm)
橋樑 寬=2420*高 1=316*高 2=364mm 路工 寬=3200，高 1=403，高 2=275 路盤混凝土
隧道 寬=2420，高 1=312，高 2=337mm 橋樑 a. 全圓：直徑=520，高=250
b. 半圓：直徑=510/210，高=250 路工 a. 全圓：直徑=520，高=250
b. 半圓 A：直徑=520/260，半圓 B：直徑=510/210，高=250 防動塊
隧道 a. 全圓：隧道口 80m：直徑=520，高=250 b. 全圓：隧道口 80m 以內：直徑=500，高=250
c. 半圓 A：直徑=510/210，半圓 B：直徑=520/260，高=250 橋樑 寬1=790，寬 2=2080，寬 3=790，高=150
路工 寬1=1650，寬 2=1300，寬 3=1650，高=75 下部
結構
保護層混凝土
隧道 無設置
CA 砂漿層 寬=710，長=4900，高=45mm，2 塊/軌道版
合成樹脂 半徑1=260，半徑 2=300，高=180，厚=40mm，2 處/軌道版 預鑄軌道版 長=4900，寬=2220，高=190mm
基鈑墊片 長=410，寬=230，高=7 調整鋼板 長=410，寬=230
基版 長=360，寬=180，高=18 基版螺栓組 六角螺栓
可調整鋼軌墊片 長=220，寬=160，高=3~13 鋼軌墊片 長=241，寬=170，高=12 彈性扣夾 長=90，寬=81，高=57 直結式扣件裝置
彈性扣夾螺栓組 T 字頭螺栓 上部
結構
鋼軌 高=174，頭部寬=65，底部寬=145，60kg/m
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電纜槽
防水膜 CA砂漿 軌道版
路盤混凝土 防水膜
保護層混凝土 防動塊
消音石
消音石 合成樹脂 PVC排水管
電纜槽
CA砂漿
路工段標準斷面圖(無超高) 路盤混凝土 軌道版
防動塊
保護層混凝土
路工段標準斷面圖(有超高) 軌道中心線
高鐵中心線 CL
軌道中心線
合成樹脂 PVC排水管
CA砂漿
隧道段標準斷面圖(無超高) 路盤混凝土 軌道版
防動塊 軌道中心線
電纜槽
高鐵中心線 CL
隧道段標準斷面圖(有超高) 軌道中心線
合成樹脂
圖3-1 日本 AF-55 版式軌道橋樑段標準斷面圖
圖3-3 日本 AF-55 版式軌道隧道段標準斷面圖 圖3-2 日本 AF-55 版式軌道路工段標準斷面圖
超高路段 非超高路段
超高路段 非超高路段
超高路段 非超高路段
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3.1.2 軌道施工流程
圖3-4 日本 AF-55 軌道系統施工流程圖
保護層混凝土 防動塊混凝土
CA 砂漿與合成 樹脂灌注 鋼軌安裝
路盤混凝土
橋樑段 隧道段
預鑄軌道版安裝 臨時軌道舖設
路工段
軌道整正與可調整鋼軌墊片灌注
絕緣鋼軌安裝與第三次鋼軌焊接 基準器安裝 橡膠支承墊
橋樑與路工段 隧道段
第二次鋼軌焊接
軌道完成
鋼軌預應力
軌道檢測 第
一 次 鋼 軌 焊 接
軌道研磨 最終軌道調整
消音石鋪設
防水膜噴佈 橋樑段
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圖3-6 橡膠支承墊組立圖 圖 3-7 橡膠支承墊灌漿圖 圖 3-8 橡膠支承墊完成圖
圖3-9 橋樑段路盤鋼筋組立圖 圖 3-10 橋樑段路盤混凝土模板組立 圖 3-11 隧道段路盤混凝土施工
圖3-12 路工段路盤混凝土施工圖 圖 3-13 橋樑段路盤混凝土澆置圖 圖 3-14 隧道段路盤混凝土澆置圖
圖3-15 路工段路盤混凝土澆置 圖 3-16 防動塊與路盤混凝土界面 圖 3-17 保護層與路盤混凝土界面
圖3-18 橋樑段保護層混凝土澆置 圖 3-19 防動塊混凝土鋼模 圖 3-20 全圓形防動塊完成圖
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圖3-21 半圓形防動塊完成圖 圖 3-22 路工段保護層鋼筋與模板 圖 3-23 基準器安裝圖
圖3-24 基準器完成圖 圖 3-25 路盤混凝土伸縮縫填縫圖 圖 3-26 路工段橡膠支承墊完成圖
圖3-27 橋樑段下部結構完成圖 圖 3-28 路工段下部結構完成圖 圖 3-29 隧道段下部結構完成圖
B. 臨時軌道鋪設
圖3-30 日本 AF-55 版式軌道臨時軌道鋪設流程圖
鑽設臨時軌道扣件螺栓孔於路盤 混凝土上(如圖 3-31)
臨時軌道墊片、扣件組與軌距繫結桿 安裝(如圖 3-32)
於鋼軌儲存場裝載鋼軌(60kg/m)至運 輸台車上，並以火車運輸至鋪設現場 (如圖 3-33, 3-34)
舖設輸送鋼軌用之高低滾輪 (如圖 3-35)
軌道舖設車將台車上之鋼軌向前輸出，鋼軌沿高低 滾輪移動至臨時鋼軌墊片處，最後再以門型吊架將 最後輸出之鋼軌放下(如圖 3-36, 3-37)
臨時軌道調整與扣件固定，軌距為 1435mm(如圖 3-38)
臨時軌道安裝完成(如圖 3-39)
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圖3-31 臨時軌道墊片鑽孔 圖 3-32 臨時軌道墊片與軌距固定桿 圖 3-33 鋼軌裝載
圖3-34 鋼軌運送 圖 3-35 臨時鋼軌舖設(一) 圖 3-36 臨時鋼軌舖設(二)
圖3-37 臨時鋼軌舖設(三) 圖 3-38 臨時軌道調整 圖 3-39 臨時軌道舖設完成圖
C. 預鑄軌道版安裝
將預定安裝軌道版位置之臨時鋼 軌由軌距1435mm 移至軌距 3000mm 處，作為軌道版安裝車行 駛之用，並於預定安裝軌道版位置 放置臨時墊塊(如圖 3-41)
於移除臨時鋼軌扣件後所遺留之孔洞安裝L 型鋼條，用做日後CA 砂漿之防滑裝置(如圖 3-41)
舖設約70 公尺長之鋼軌(37kg/m)並連接已移 至軌距3000mm 之鋼軌(60kg/m)，目的為讓 軌道版安裝車卸載軌道版之用(如圖 3-42) 以吊車將軌道版裝載至軌道
版運送台車上，並運送至安裝 現場 (如圖 3-43, 3-44)
軌道安裝車卸載軌道版 (如圖 3-45)
軌道版安裝車將軌道 版安裝至臨時墊塊上 (如圖 3-46)
安裝軌道版臨時固 定裝置與移除臨時 墊塊(如圖 3-47)
以軌道版調整車調整軌道版(如圖 3-48) 軌道版完成安裝(如圖 3-49)
圖3-40 日本 AF-55 版式軌道預鑄軌道版安裝流程圖
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圖3-41 臨時軌擴軌與臨時墊塊 圖 3-42 37kg/m 鋼軌延伸圖 圖 3-43 預鑄軌道版裝載圖
圖3-44 預鑄軌道版運送 圖 3-45 預鑄軌道版卸載圖 圖 3-46 軌道版安裝車舖設軌道版
圖3-47 軌道版臨時支撐桿 圖 3-48 軌道版調整 圖 3-49 預鑄軌道版舖設完成圖
D. CA 砂漿與合成樹脂灌注
圖3-50 日本 AF-55 版式軌道 CA 砂漿與合成樹脂灌注流程圖
放置CA 砂漿袋於軌道版下方之設
計位置(如圖 3-51) 灌注CA 砂漿(如圖 3-52)
封住CA 砂漿袋之注入口，並以注入口 之CA 砂漿持續補注使 CA 砂漿袋飽滿 (如圖 3-53)
將CA 砂漿注入口補注用部分 切除並作封口處理(如圖 3-54)
將合成樹脂灌注袋均勻黏貼於防動塊
與預鑄軌道版上(如圖 3-56) 澆注合成樹脂(如圖 3-57)
CA 砂漿與合成樹脂灌注完成 (如圖 3-55, 3-58, 3-59 )
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圖3-51 CA 砂漿袋放置 圖 3-52 CA 砂漿灌注(一) 圖 3-53 CA 砂漿灌注(二)
圖3-54 CA 砂漿注入口封頭 圖 3-55 CA 砂漿完成圖 圖 3-56 合成樹脂澆注袋安裝
圖3-57 合成樹脂澆注 圖 3-58 全圓防動塊合成樹脂完成圖圖 3-59 半圓防動塊合成樹脂完成圖
E. 鋼軌安裝
圖3-60 日本 AF-55 版式軌道鋼軌安裝流程圖
安裝鋼軌墊片 (如圖 3-61)
以門型吊架與吊鏈將鋼軌於3000mm 軌距處吊放 至軌道版之鋼軌扣件上(軌距 1435mm)，(如圖 3-62, 3-63, 3-64)
鋼軌安裝完成(如圖 3-65) 以人力初步鎖固鋼軌扣件
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圖3-61 鋼軌墊片安裝 圖 3-62 鋼軌安裝(一) 圖 3-63 鋼軌安裝(二)
圖3-64 鋼軌安裝(三) 圖 3-65 鋼軌安裝完成圖
F. 軌道整正與可調整鋼軌墊片灌注
圖3-66 日本 AF-55 版式軌道軌道整正與可調整鋼軌墊片灌注流程圖
依據防動塊上之基準器所標示之軌道資 料調整防動塊位置之基準軌(低軌或外側 軌)，並固定此處防動塊前後之鋼軌扣件 (如圖 3-67)
以前一步驟所調整完成之軌 道為基準，繼續調整此基準軌 其他位置，完成後鎖固鋼軌扣 件(如圖 3-67)
依據基準軌調整對向軌(高軌或 內側軌)，完成後鎖固鋼軌扣件 (如圖 3-67)
以Track Master 軌道檢測器檢測軌 道，如有超出容許誤差處再依此進行 調整。調整完成後即可開始進行可調 整鋼軌墊片之灌注作業(如圖 3-68)
抬起鋼軌於鋼軌墊片與基鈑中間放置 可調整鋼軌墊片灌注待袋 (如圖 3-69)
拌和可調整鋼軌墊片之灌注 樹脂，完成後開使灌注樹脂並 於完成後約1~2 小時切除注入 管(如圖 3-70)
鋼軌整正與可調整鋼軌墊片 灌注完成(如圖 3-71)
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圖3-67 軌道整正 圖 3-68 軌道檢測(Track Master) 圖 3-69 可調整鋼軌墊片灌注(一)
圖3-70 可調整鋼軌墊片灌注(二) 圖 3-71 可調整鋼軌墊片完成圖
G. 日本 AF-55 版式軌道完成圖
圖3-72 日本 AF-55 版式軌道橋樑段完成圖
圖3-73 日本 AF-55 版式軌道路工段完成圖 圖 3-74 日本 AF-55 版式軌道隧道段完成圖
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3.2 德國 Rheda 2000 版式軌道系統 3.2.1 軌道設計理念
表3-2 德國 Rheda 2000 軌道結構組成單元尺寸表
軌道結構名稱 尺 寸(mm)
保護層 寬=8500，高=150 橋樑
冠版 頂面長660，寬 660；底面長 700，寬 700；高 130 水力結合層 寬=4100，高=300
回填混凝土 寬=1300，高=100 保護層 寬=1200，高=75
地樑 高=1000，寬 1=1080，寬 2=1654cm，L=3200 路工
整平層 寬=7700，高=300 下部
結構
路床混凝土
隧道 整平層 寬=8500，高 1=273.5，高 2=316
彈性隔離膜 寬=3000，厚=5
彈性承載墊片 5、10 與 15 三種厚度
橋樑 寬=3000，高 1=369，高 2=429 路工 寬=3200，高=240
道版混凝土
隧道 寬=3000，高=240
預鑄軌枕 長=2400，寬=286，高=248
高程調整塑膠板 長=210，寬=175 高度調整鋼板 長=210，寬=175
彈性基版墊片 長=285，寬=160，厚=12 基版 長=295，寬=170，厚=16 鋼軌墊片 長=190，寬=153，厚=2~12 導角版 長=192，寬=115，高=57 枕木螺栓 長=195mm，直徑=24mm 直結式扣件裝置
彈性扣夾 長=175，寬=120，高=56 上部
結構
鋼軌 高=174，頭部寬=65，底部寬=145，60kg/m
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橋樑段標準斷面圖(無超高) 橋樑段標準斷面圖(有超高)
高鐵中心線 CL
Rheda 2000軌枕 Rheda道版
冠版
消音石 保護層 防水膜
電纜槽
彈性承載墊片 彈性隔離膜
軌道中心線 軌道中心線
路工段標準斷面圖(有超高) 路工段標準斷面圖(無超高)
Rheda道版 Rheda 2000軌枕
水力結合層 回填混凝土 消音石
水力結合層 電纜槽
C 高鐵中心線L
軌道中心線 軌道中心線
隧道段標準斷面圖(有超高) 隧道段標準斷面圖(無超高)
Rheda 2000軌枕 Rheda道版
整平層 電纜槽
C 高鐵中心線L
軌道中心線 軌道中心線
圖3-75 德國 Rheda 2000 版式軌道橋樑段標準斷面圖
圖3-77 德國 Rheda 2000 版式軌道隧道段標準斷面圖 圖3-76 德國 Rheda 2000 版式軌道路工段標準斷面圖
超高路段 非超高路段
超高路段 非超高路段
超高路段 非超高路段
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3.2.2 德國 Reheda 2000 版式軌道施工流程
圖3-78 德國 Rheda 2000 版式軌道施工流程圖 軌枕與鋼軌分配
道版鋼筋與模板組立 軌道整正
水力結合層
橋樑段 隧道段
軌枕舖設與鋼軌安裝 道版底部鋼筋組立
路工段
絕緣鋼軌安裝與第三次鋼軌焊接 地樑與整平層
軌道完成 鋼軌預應力
軌道檢測 第 一 次 鋼 軌 焊 接
軌道研磨 最終軌道調整
整平層
冠板 保護層
彈性隔離膜與承載墊片
第二次鋼軌焊接 道
版 混 凝 土 澆 置
橋樑段
消音石鋪設 防水膜噴佈
橋樑段
路工段
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A. 德國 Rheda 2000 版式軌道下部結構-橋樑段保護層與冠版施工
圖3-79 德國 Rheda 2000 版式軌道下部結構-橋樑段保護層與冠版施工流程圖
圖3-80 保護層與冠板鋼筋 圖 3-81 保護層混凝土澆置 圖 3-82 保護層混凝土面機械鏝平
圖3-83 保護層混凝土養生 圖 3-84 保護層與冠版界面打毛 圖 3-85 冠版混凝土澆置
圖3-86 冠版混凝土養生 圖 3-87 保護層與冠版完成圖 保護層與冠板鋼筋與模板組立
(如圖 3-80)
保護層混凝土澆置、完成面機械鏝平 與混凝土養生(如圖 3-81, 3-82, 3-83)
保護層與冠板施工界面打毛處理 (如圖 3-84)
冠板模板組立(如圖 3-85)
保護層與冠板施工界面塗抹接合劑 冠板混凝土澆置與混凝土養生 (如圖 3-85, 3-86)
保護層與冠板完成 (如圖 3-87)
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圖3-88 德國 Rheda 2000 版式軌道下部結構-路工段施工流程圖
圖3-89 水力結合層乾拌混凝土卸載 圖 3-90 乾拌混凝土機械刮平 圖 3-91 乾拌混凝土人工刮平
圖3-89 水力結合層乾拌混凝土卸載 圖 3-90 乾拌混凝土機械刮平 圖 3-91 乾拌混凝土人工刮平