1. 臨時軌道舖設 2. 預鑄軌道版舖設
4.1.2.4 軌道調整性
本小節在探討軌道需要調整時,其調整時機、調整方法、調整限度與調整 之簡易性。了解何者有較大彈性之調整空間,以彌補因部分軌道系統構件之品 質問題或其他原因而影響設計線形與高程。
軌道在施工過程中,每一構件之施工品質不可能都符合設計要求,因此軌 道調整便是一項不可避免的工作,只在於調整量之多寡而已。然而在營運之後,
也可能因為軌道基礎沉陷或其他應力影響,導致軌道之垂直與水平線形產生變 化而需要調整,所以軌道之調整性對於軌道在營運前與營運後都是一項相當重 要的特性。因次本節特別討論兩軌道系統之調整性,以了解在施工中與施工後 其調整方式之便利性與調整限度之大小。
A. 日本 AF-55 版式軌道探討
日本AF-55 版式軌道系統之組成構件包括路盤、保護層、防動塊、CA 砂 漿層、預鑄軌道板、鋼軌扣件以及鋼軌等,在垂直線形調整方面,可利用 CA 砂漿層與鋼軌扣件內的可調整鋼軌墊片來調整,但若其需調整範圍超過CA 砂 漿層之最大厚度與可調整鋼軌墊片之最大灌注厚度時,則可另外在基板墊片與 基板間插入調整鋼板;在水平線形調整方面,則是利用基板上固定螺栓孔之長 度來作調整,其詳細之相關調整時機、方式、對象與限度分述如下:
1. 垂直線形調整 a. CA 砂漿層
CA 砂漿層係位在路盤混凝土與預鑄軌道板之間,其功能除承載軌道板與
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軌道調整使用項目:調整鋼板(Shim)
使用時機 調整方式 調整對象 調整限度
軌道調整完成之後 在基板墊片與基板之間置入調整鋼板,以調 整鋼軌之完成面高程
鋼軌 +0.6~+50mm
2. 水平線形調整 a. 基鈑
基版係位在基版墊片與可調整鋼軌墊片之間,利用移動基版開槽孔(基版 固定螺栓穿過處)位置以調整鋼軌水平位置。其相關資訊如表 4-24 所示。
表4-24 日本 AF-55 版式軌道水平線型調整單元(基鈑)表
軌道調整使用項目:基板(Base Plate)
使用時機 調整方式 調整對象 調整限度
1. 軌道板舖設完成後 2. 營運後
利用基板上固定螺栓孔之開槽長度移動基板 左右位置,以調整鋼軌水平線形
鋼軌 +5mm/-5mm
B. 德國 Rheda 2000 版式軌道探討
德國 Rheda 2000 版式軌道系統之組成構件除鋼軌扣件外,其他構件在道 床(Slab)混凝土澆置完成之後即無法作任何調整。因此不論是垂直或水平線形 調整,皆需利用鋼軌扣件。在垂直線形調整方面,調整方式包括更換不同厚度 之鋼軌墊片、插入不同厚度之塑膠調整墊片與鋼製調整版,但是當調整高處超 過17mm 時,需更換較長之軌枕螺栓。在水平線形調整方面,則是利用更換不 同寬度的Angled Guide Plate 的方式來調整,其詳細之相關調整時機、方式、
對象與限度分述如下:
1. 垂直線形調整 a. 鋼軌墊片 Zw 692
鋼軌墊片為軌道未調整前鋼軌扣件之標準構件之一。正常之鋼軌墊片為 Zw 692-6mm,即厚度為 6mm。當所需調整之高度為減 4mm 至加 6mm 時,
則可利用更換鋼軌墊片厚度來作調整,即更換不同型號之鋼軌墊片;例如當 鋼軌高度需降低 4mm 時,亦即將標準鋼軌墊片 Zw 692-6mm 更換成 Zw 692-2mm,以此類推。因此在調整範圍在-4~+6mm 之間時,只需更換鋼軌墊 片,而不需另外插入其他構件。其相關資訊如表4-25 所示。
表4-25 德國 Rheda 2000 版式軌道垂直線型調整單元(鋼軌墊片)表
軌道調整使用項目:鋼軌墊片Zw692
使用時機 調整方式 調整對象 調整限度
Rheda 道床混凝土澆置 完成之後
置換不同型號(厚度)鋼軌墊片 鋼軌 軌道高度-4~+6mm
78 b. 彈性基板
彈性基板為軌道需要進行調整之後新增之構件,其厚度只有兩種,為Ap 20-6mm 與 Ap 20-10mm。當所需調整之軌道高度為增加 7mm 至 26mm 時,
除更換鋼軌墊片外,另需插入彈性基板,以滿足需調整之高度;例如當鋼軌 高度需增加7mm 時,首先需將鋼軌墊片 Zw 692-6mm 更換成 Z 寬 692-7mm,
之後需再插入彈性基板Ap 20-6mm,使整體高度達 13mm,以獲得所需調整 之高度。詳細之鋼軌墊片與彈性基板更換組合詳表一。
但是當需增加軌道高度達 17mm 時,亦即鋼軌墊片加彈性基板厚度達 23mm 時,需更換原有之軌枕螺栓,使用長度較長之軌枕螺栓。其相關資訊 如表4-26 所示。
表4-26 德國 Rheda 2000 版式軌道垂直線型調整單元(彈性基板)表
軌道調整使用項目:彈性基板
使用時機 調整方式 調整對象 調整限度
Rheda 道床混凝土澆置 完成之後
除更換鋼軌墊片Z 寬 692 外,另增加彈性基 板Ap20,同時在調整高度超過 17mm 時需更 換較長之軌枕螺栓
鋼軌 軌道高度+7~+26mm
c. 高度調整鋼板
高度調整鋼板為軌道需要進行調整之後新增之構件,其厚度只有一種,
為Ap 20-S(20mm)。當所需調整之軌道高度為增加 27mm 至 56mm 時,除更 換鋼軌墊片外,另需插入塑膠調整墊片與鋼製調整板,以滿足需調整之高度;
如當鋼軌高度需增加56mm 時,首先需將鋼軌墊片 Z 寬 692-7mm 更換成 Zw 692-12mm,之後除需插入彈性基板 3 片 Ap 20-10mm,要再插入高度調整鋼 板Ap 20-S (20mm),使整體高度達 62mm,以獲得所需調整之高度。詳細之 鋼軌墊片、彈性基板與高度調整鋼板更換組合詳表一。
相同的當需增加軌道高度達27mm、37mm 與 47mm 以上時,需更換長度 較長之軌枕螺栓。軌枕螺栓長度範圍由標準之 230mm 至最長的 270mm,每 種型號相差10mm。其相關資訊如表 4-27 所示。
表4-27 德國 Rheda 2000 版式軌道垂直線型調整單元(高度調整鋼板)表
軌道調整使用項目:高度調整鋼板
使用時機 調整方式 調整對象 調整限度
Rheda 道床混凝土澆置 完成之後
除原有鋼軌墊片 Zw692 外,增加彈性基板 Ap20 與高度調整鋼板 Ap20-S,另外在調整高 度超過17mm 時需更換較長之軌枕螺栓
鋼軌 鋼軌高度 +27~+56mm
2. 水平線形調整
a. 角度導板(Angled Guide Plate WFP 15a)
角度導板為軌道未調整前鋼軌扣件之標準構件之一。正常之角度導板為
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板之寬度,加減鋼軌兩側之角度導板寬度,以獲得所需之水平位置。但是不 同角度導板之型號,其寬度變化為 1mm,亦即只能以 1mm 為單位作變化,
無法獲得0~1mm 之間的調整。其相關資訊如表 4-28 所示。
表4-28 德國 Rheda 2000 版式軌道水平線型調整單元(角度導板)表
軌道調整使用項目:角度導板(Angled Guide Plate WFP 15a)
使用時機 調整方式 調整對象 調整限度
Rheda 道床混凝土澆置 完成之後
變更角度導板寬度,以獲得所需水平位置。 鋼軌 鋼軌水平位置 +10~-10mm
C. 日本 AF-55 與德國 Rheda 2000 版式軌道之綜合比較與分析 表4-29 日本 AF-55 版式軌道調整說明表
項次 可調整之軌道構件 鋼軌調整特性 調整難易度
可調整項目 CA 砂漿
調整線形 垂直線形
調整時機 軌道版安裝時
1 彈性調整層
調整限度 0~+60mm
難
可調整項目 可調整鋼軌墊片
調整線形 垂直線形
調整時機 軌道施工中
2 鋼軌扣件
調整限度 0~+7mm
中等
可調整項目 調整鋼板Shim
調整線形 垂直線形
調整時機 軌道施工中與施工後
3 鋼軌扣件
調整限度 0~+50mm
易
可調整項目 基板
調整線形 水平線形
調整時機 軌道施工中與施工後
4 鋼軌扣件
調整限度 +/-5mm
易
80 表4-30 德國 Rheda 2000 版式軌道調整說明表
項次 可調整之軌道構件 鋼軌調整特性 調整難易度
可調整項目 鋼軌墊片
調整線形 垂直線形
調整時機 軌道施工後
1 鋼軌扣件
調整限度 -4 ~ -1、+1 ~ +6mm
易
可調整項目 塑膠調整墊片
調整線形 垂直線形
調整時機 軌道施工後
2 鋼軌扣件
調整限度 +7、+8、+9………..+26mm
易
可調整項目 鋼製調整板
調整線形 垂直線形
調整時機 軌道施工後
3 鋼軌扣件
調整限度 +27、+28、+29……+56mm
易
可調整項目 Angled Guide Plate
調整線形 水平線形
調整時機 軌道施工後
4 鋼軌扣件
調整限度 -10、-9….-1、+1、+2….+10mm
易
日本 AF-55 版式軌道在垂直調整方面有 3 項軌道構件可供調整,合計最高 調整上限為117mm;在水平調整方面只有 1 項軌道構件可供調整,最大調整上限 為左右5mm。德國 Rheda 2000 版式軌道在垂直調整方面有 3 項軌道構件可供調 整,合計最高調整上限為56mm;在水平調整方面只有 1 項軌道構件可供調整,
最大調整上限為左右10mm。因此在調整限度方面,日本 AF-55 版式軌道在垂直 調整方面優於德國Rheda 2000 版式軌道;德國 Rheda 2000 版式軌道在水平調整 方面優於日本AF-55 版式軌道。
依據日本AF-55 與德國 Rheda 2000 版式軌道之調整方法得知,在垂直調整 方面,日本AF-55 版式軌道可調整構件中有兩項需要養生時間,尤其 CA 砂漿需 要養生至少 1 天,只有調整鋼板可直接達到調整效果,其調整精度可在 0~1mm 之間;而德國 Rheda 2000 版式軌道,所有可調整構件不是只需更換就是再插入 新的元件,而且可立即達到調整效果,沒有養生的問題,但是調整精度為1mm。
因此在垂直調整之便利性方面,德國Rheda 2000 版式軌道優於日本 AF-55 版式 軌道,但是在精度方面,日本AF-55 版式軌道優於德國 Rheda 2000 版式軌道。。
在水平調整方面,日本AF-55 版式軌道是以移動軌道基版來獲得調整效果,
故在調整時可同時調整所需調整範圍內之鋼軌,其調整精度可在 0~1mm 之間;
德國 Rheda 2000 版式軌道則是更換角度導版,在調整時是逐一更換需調整範圍 內的角度導版,調整精度為1mm;因此在水平調整之精度與便利性上,日本 AF-55 版式軌道優於德國Rheda 2000 版式軌道。
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4.2 施工品質管制探討
本章節係探討在軌道施工過程中之品質管制問題,比較日本 AF-55 與德國 Rheda 2000 版式軌道在預鑄、場鑄與相關軌道構件安裝過程中何者可在較少之品 質管制要求下即可完成軌道工程。同時比較兩版式軌道結構中預鑄與場鑄比例,