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中 華 大 學 碩 士 論 文

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中 華 大 學

碩 士 論 文

題目:鐵路常態養護工程之進度影響因素探討

系 所 別:土木與工程資訊學系碩士班 學號姓名:E09504011 林昭正

指導教授:楊朝平博士

中華民國九十七年七月

(2)

I

誌 謝

由衷感謝恩師 楊朝平教授感謝您的悉心指導,讓我安然度過論 文撰寫的煎熬與混沌;與老師相處的過程中,學習到老師嚴謹務實的 研究精神與耐心關愛的生活態度,獲益良多,於治學態度及立身處世 上的悉心教導,並於論文撰寫期間費心逐字斧正,於此敬上最誠摯的 敬意及謝意。感謝口試委員蘇南副校長與邱垂德教授及組內口試時李 煜舲、吳淵洵及呂志宗等教授,因為您們的指導與建議,引領我更周 延的思考,讓我的論文更臻嚴謹完善;求學期間,並承蒙 林文欽、

劉俊杰等各位教授及諸位師長,在學識上之傳授與教導,在此一併致 上最高謝意。

論文研究期間,承蒙臺灣鐵路管理局工務處孫處長、專案工程處 陳處長、臺北工務段郭段長、桃園工務分駐所劉主任、新竹工務分駐 所周主任、各位長官及同事的支持與鼓勵,並提供寶貴之意見,讓我 有機會提昇本職學能,感謝同窗好友應龍、世財、嘉興、朝楊、建文、

仲芳、佑旻、翠蘭在課業上彼此的加油打氣, 研究所生活因為有了 你們, 變得多采多姿;謝謝你們相互支持與鼓勵,讓我有求學之動 力及難忘之研究所生涯;感謝學弟國成、明義、志偉、文德、文思之 熱情協助,感謝你們的支持與鼓勵。

最後僅以本論文獻給最親愛的家人,感謝父、母親、兄、姐實質與精 神上的支持,才讓我能順利完成研究所求學夢想,在此致上我最深的 謝意。

(3)

II

摘 要

有安全的鐵道設施方能確保列車準點、舒適及快速之優質服 務水準;而其養護工程之執行迥異於一般公路交通工程,有其困 難 性 及 特 殊 性 而 導 致 進 度 控 管 不 易, 故 其 進 度 影 響 內 涵 有 待 探 討。為此,本研究以臺鐵局為對象,探討鐵路常態養護工程之相 關作業,彙整出進度影響構面及因素。

所彙整之進度影響構面為(1)組織架構、(2)工程預算編 製、(3)工程施工管理、(4)工程品質管理、(5)計價、(6)材 料採購、(7)封鎖及(8)施工環境管理。發現不同於一般公路 交通工程之進度影響因素有電報申請流程、單位間協調、封鎖主 導權、封鎖時間、慢行處所及夜間施工等 15 項。

關鍵字:鐵路、養護工程、進度、影響因素。

(4)

III

Abstract:

Railway facilities with security can guarantee the train on schedule, comfortable and fast high-quality service level; the execution of its maintenance project is different from the traffic engineering of the general highway. It has the difficulty and specific characteristics, so it causes the process not to be easy in control, so its progress influences intension is needed to probe into.Therefore, this research selects Taiwan Railway Bureau, and probe into the work of the railway maintenance project in normal conditions, and collects the aspects and factors that influence the progress.

The aspects that influences the process are :(1)Institutional framework, (2)The project budget (3)The project construct managements (4)Project quality control (5)Pricing, (6)Materials procurement, (7)Blockade and (8)Environmental management of construction.This study finds that the process-influence factors which is different from the traffic engineering of general highway are the application procedure of the telegram,

coordination among the units, blockade the leading right, blockade the time, slowly- go place, working at night., etc. There are15 items.

Key word: Railway maintenance project, progress, an influence factor

(5)

IV

目 錄

誌 謝 ... I 摘 要 ... II Abstract: ... III 目 錄 ... IV 表 目 錄 ... VII 圖 目 錄 ... VIII

第一章 緒論 ... 1

1.1 研究背景 ... 1

1.2 研究動機 ... 2

1.3 研究目的 ... 2

1.4 研究方法 ... 3

1.5 論文架構 ... 3

第二章 文獻回顧 ... 6

2.1 行政院交通建設計畫之進度管理概況 ... 6

2.2 臺鐵局建設計畫之進度管理概況 ... 8

2.3 鐵路營運 ... 10

2.3.1 財政面 ... 10

2.3.2 法制面 ... 11

2.3.3 社會面 ... 11

2.3.4 執行面 ... 12

2.4 鐵路養護 ... 13

2.4.1 養護管理 ... 13

2.4.2 養護技術 ... 15

2.4.3 工程勞務採購 ... 19

第三章 鐵路之常態養護工程 ... 23

3.1 抽換鋼軌 ... 23

3.2 抽換道碴 ... 27

3.3 抽換PC枕 ... 28

3.3.1 單獨抽換法 ... 29

3.3.2 連續抽換法 ... 30

(6)

V

3.4 抽換道岔 ... 32

3.5 機械砸道 ... 33

第四章 影響養護工程進度之相關作業 ... 47

4.1 工程預算編製作業 ... 48

4.1.1 預算種類 ... 48

4.1.2 預算權責 ... 49

4.1.3 預算編製 ... 49

4.1.4 預算送審 ... 51

4.2 工程施工管理作業 ... 51

4.3 工程品質管理作業 ... 52

4.4 計價作業 ... 52

4.5 材料採購作業 ... 53

4.6 路線封鎖作業 ... 56

4.6.1 施工防礙行車安全應辦理事項 ... 56

4.6.2 路線封鎖及慢行作業 ... 57

4.6.3 延誤處置標準作業程序 ... 59

4.7 施工環境管理作業 ... 60

4.7.1 臺鐵沿線工程施工確保鐵路行車安全防範措施 ... 60

4.7.2 臺鐵纜線防護須知 ... 62

第五章 影響養護工程進度之相關作業探討 ... 69

5.1 組織架構探討 ... 69

5.1.1 運務處 ... 69

5.1.2 電務處 ... 70

5.1.3 工務處 ... 71

5.2 工程預算編製作業探討 ... 72

5.2.1 現場履勘與測量 ... 72

5.2.2 材料單價分析 ... 73

5.2.3 預訂進度與工期 ... 74

5.2.4 預算送審 ... 75

5.3 工程施工管理作業探討 ... 76

5.3.1 工期進度管控 ... 76

5.3.2 變更設計 ... 76

(7)

VI

5.4 工程品質管理作業探討 ... 78

5.5 計價作業探討 ... 78

5.6 材料採購作業探討 ... 79

5.7 封鎖作業探討 ... 80

5.7.1 路線封鎖申請作業 ... 80

5.7.2 養護時間帶施工申請作業 ... 81

5.7.3 列車慢行申請作業 ... 82

5.8 施工環境管理作業探討 ... 82

第六章 影響鐵路常態養護工程進度之因素探討 ... 93

6.1 影響工程進度之構面及因素 ... 93

6.2 鐵路常態養護工程進度影響構面及因素之特殊性 ... 97

第七章 結論與建議 ... 104

參考文獻 ... 105

(8)

VII

表 目 錄

表 3.1 軌距內側容許最大磨耗量 ... 37

表 3.2 鋼軌磨耗腐蝕容許表面積減少百分率 ... 37

相片 3.1 抽換鋼軌施工後檢查情形 ... 38

相片 3.2 抽換道碴情形 ... 38

相片 3.3 抽換PC枕情形 ... 39

相片 3.4 抽換道岔情形 ... 39

相片 3.5 機械砸道情形 ... 40

照片 4.1 電車線遭打斷 ... 64

照片 4.2 電纜、光纖遭挖斷搶修中 ... 64

表 5.1 路線封鎖及斷電申請工作計畫表 ... 90

表 5.2 路線封鎖及斷電申請表 ... 91

(9)

VIII

圖 目 錄

圖 2.1 臺鐵局工程勞務採購績效衡量指標架構 ... 21

圖 2.2 臺鐵局工程勞務採購作業流程 ... 22

圖 3.1 抽換鋼軌作業流程 ... 41

圖 3.2 抽換道碴作業流程 ... 42

圖 3.3 抽換PC枕作業流程 ... 43

圖 3.4 道岔組構 ... 44

圖 3.5 抽換道岔流程 ... 45

圖 3.6 機械砸道作業流程 ... 46

圖 4.1 工程管理層級 ... 65

圖 4.2 臺鐵局工程預算編製流程 ... 66

圖 4.3 封鎖作業申請流程 ... 67

圖 4.4 列車慢行作業申請流程 ... 68

圖 5.1 臺鐵工程技術單位相關組織架構 ... 84

圖 5.2 正確預算編製流程 ... 85

圖 5.3 依金額權責預算審查流程 ... 86

圖 5.4 變更預算程序 ... 87

圖 5.5 新單價先行議價作業程序 ... 87

圖 5.6 工程路購材料編列流程圖 ... 88

圖 5.7 行車電報申請流程圖(以臺北工務段新竹工務分駐所 為例) ... 89

圖 5.8 施工計畫協調會議流程圖(以臺北工務段為例) 92

圖 6.1 鐵路常態養護工程進度影響因素 ... 103

(10)

1

第一章 緒論

1.1 研究背景

當鐵路的軌道舖成後,不斷受列車來回行駛的重壓、衝擊、橫擠 等機械作用,又受溫度升降的膨脹、收縮,加上長期在大自然中受動、

植物的侵擾,軌道狀況會逐漸劣化。為了確保行車維持平穩、安全、

舒適的服務水準,軌道需不斷養護,不斷更新,使其維持某一標準以 上的良好狀況,這便是路線養護。

往昔的鐵路路線養護是屬於勞力密集性高的工作,但隨著社會習 性的變遷,旅客乘車品質要求的提升,單純人力養護所能達成的效率 已無法滿足現階段路線養護工作的變化與需要。因此,為建全鐵路的 經營,須合理運用目前的養護力,研究改善養護體制從速脫離人海戰 術性。而最簡單且直接的方式便是將路線養護工作中屬於較單調、繁 重、危險性高、技術性低的工作項目,利用自動化的機械來達成目標 (王兆賢、黃承傳,2002)。

Kennedy(1993)指出現在歐洲各國,為了減少軌道養護成 本的支出,增加路線上的列車承載數。致力於改進軌道養護機械 的執行工作能力,發展其它新的養護技術及機械,將電腦控制系 統及其它新的配套機械系統工具應用在軌道養護工作,減少軌道 機 械 化 養 護 時 所 配 置 的 相 關 人 力 。現 在 , 所 發 展 的 軌 道 養 護 機 械,不僅要注重機械本身的性能及執行養護工作時所具有的功能 及便利性,為了使軌道養護機械獲得最大的使用效率,更要注意 機械組件執行工作的可靠性、平時保養及故障發生時維修的容易

(11)

2

性。機械化、省力化是無可避免且必須走的方向及趨勢。因此,

如何以程序化、效率化、系統化的方式將有限的作業能量使用在 最恰當的時間和地點,避免人員、機具、材料無謂的浪費使用,

便是一個從事軌道工作管理者所必須去思考的重要問題。

1.2 研究動機

近年來隨著交通建設陸續完成,捷運系統、公路路網、航空等運 輸的加入及已通車營運的臺灣高鐵,使各運具之間產生衝擊,令交通 部臺灣鐵路管理局(以下簡稱臺鐵局)經營日益艱困。臺鐵局為提升 競爭力,每年提撥建設經費,期望能改善臺鐵局的基礎設施,然而養 護維修路線,是保證運輸暢通的基本活動,它為行車安全及舒適度創 造了必要條件。為了使工程能順利執行推展,所以工程進度掌控便極 為重要,為能了解造成進度落後之原因,就須要了解造成工程進度落 後之因素,因為臺鐵局本身的專業性以及特殊性,使工程進度較難以 掌控,其特殊性是鐵路建成後須在現地改善及養護,其技術內容及施 工作業方式有別於一般實務界,專業性有關軌道方面的知識全由臺鐵 局本身經驗累積與技術的傳承,與同業間橫向流動較少,其專業性及 特殊性因而導致進度控管不易。

1.3 研究目的

臺鐵局常態養護工程之施工作業方式,有許多特殊作業方式有別 於一般公路交通工程,然而,這些特殊作業方式造成養護工程進度落 後,其進度影響內涵有待探討,為此,本研究以臺鐵局為對象,將造 成臺鐵局養護工程進度落後相關作業原因加以彙整探討,並彙整出進 度影響構面及因素,以方便瞭解其因素並予以改善。由於,臺鐵局養

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3

護工程落後原因多為其工程之特質性,故其改善策略亦應從工程之特 質性上思考並提出改善策略,因此,期望本研究成果能提供臺鐵局工 程司在工程預算編製及執行管理階段,予以留意及參考,且提供承攬 臺鐵局工程之承包商,應如何注意及瞭解臺鐵局工程作業方式之特殊 性,使其能掌控工程之施工進度。

1.4

研究方法

本研究之方法分(1)研究範疇界定、(2) 常態養護工程資料蒐集 (3) 影響養護工程進度作業分析及(4) 影響養護工程進度因素探 討,四部份;本研究流程(如圖 1.1)。研究範疇界定於臺鐵局之常態 之養護工程,並將臺鐵局所執行之常態養護工程資料整理,根據此等 資料,將可能影響養護工程之作業整理,將其分成七大項,「工程預 算編製作業」、「工程施工管理作業」、「工程品質管理作業」、「計價作 業」、「材料採購作業」、「路線封鎖及列車慢行作業」和「施工環境管 理作業」。將影響養護工程進度作業予以彙整及探討,利用與文獻比 對後,並分析各作業造成工程進度落後因素並探討其內涵。

1.5 論文架構

本論文共計七章;於第一章「緒論」,說明研究背景動機、目的 及研究方法等。於第二章「文獻回顧」,分(1) 行政院交通建設計畫 之進度管理概況、(2)臺鐵局建設計畫之進度管理概況、(3) 鐵路營 運、(4) 鐵路養護,敘述之。於第三章「鐵路之常態養護工程」,將 臺鐵局常態養護工程「抽換鋼軌」、「抽換道碴」、「抽換 PC 枕」、「抽 換道岔」及「機械砸道」之使用材料、機械設備、施工步驟及注意事 項等說明之。於第四章「影響養護工程進度之相關作業」分析將可能 影響養護工程進度之作業分類成七大項說明之,其含工程預算編製作

(13)

4

業、工程施工管理作業、工程品質管理作業、計價作業、材料採購作 業、路線封鎖及列車慢行作業和施工環境管理作業。於第五章「影響 養護工程進度之相關作業探討」探討各作業造成養護工程進度落後因 素,第六章影響鐵路常態養護工程進度因素探討並分析其影響因素,

以闡述研究具體成果,此乃本論文之最重要部份;並將本論文總結於 第七章之結論與建議。

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5

研究主題與內容確定

研究範疇界定 相關文獻回顧

養護工程資料蒐集

影響臺鐵養護工程進度之相關作 業資料整理

影響養護工程進度作業探討

影響養護工程進度因素分析

結論與建議

論文撰寫

圖 1.1 研究流程圖

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第二章 文獻回顧

任一工程執行環節中,如有問題不能適時解決,將導致後續作業無法進 行,而影響進度;一工程之施工進度乃依據其預算執行率釐定之。行政院公 共工程委員會歸納「全國公共工程會議」產、官學界之研討意見,認為公共 工程執行不夠預期理想之原因含規劃設計不夠周延、土地徵收作業延誤、預 算估計不確實、管線拆遷配合困難、發包採購制度僵化、廠商素質不良、行 政程序繁雜效率低落、監督及管理不良等項[黃文曲,2002]。

有些學者依據預算執行率落後的因素性質,將其分類為具補償性及不具 補償性兩大類,其內涵如下所述[葉文凱,1990;王伯儉,1996;洪妙晶,2002]。

1.具補償性落後:係指非承包商過錯所引起者,通常是由於主辦機關(或其 設計者、營建管理者)之錯誤所造成者,補償內容為工期與經濟補償。

2.不具補償性落後:工程無法順利進行所造成的落後是事先無法防患未然 者,而且並非主辦機關或承包商的過錯誤所造成,補償內容為工期補償。

2.1 行政院交通建設計畫之進度管理概況

合理的工期不但能準時完工且能節省工費,故施工中需經常檢討工程進 度及施工要項人力分配是否合宜。其相關工程查核要項為(1)契約要項編列進 度是否符合經濟效益;(2)工程關鍵材料要項規定進場時間,採購時程是否可 行;(3)趕工計畫是否如期進行及其對工程經費之影響;(4)如何處理工程瓶 頸;(5)施工要項人力配置是否適當等[Assaf et al., 1995]。

於國內,根據研考會(2007)刊登行政院列管工程(交通部、經濟部、文 建會、新聞局、內政部、環保署、財政部、原民會、教育部、農委會、體委 會等)之執行績效檢討報告資料,進度落後(較預定進度落後1%以上)之影

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7

響因素如下所述。

1. 於 2002 年 度 進度落後之工程佔 38.10%,其影響因素以施工作業最多,規 劃設計次之,其餘依次為土地取得、招標作業、計畫變更、人力需求及天 然因素。

2. 於 2003 年度進度落後之工程佔 9.64%,其影響因素以計畫變更最多,招標 作業、規劃設計次之,其餘依次為行政作業、預算編列、天然因素、施工 作業、人力需求、驗收作業等。

3. 於 2004 年度進度落後之工程佔 9.20%,其影響因素以預算編列、行政作業、

規劃設計、土地取得、招標作業最多,計畫變更次之,其餘依次為施工作 業、驗收作業、天然因素」、拆遷補償等。

4. 於 2005 年度進度落後之工程佔 13.22%,其影響因素以招標作業、施工作 業及預算編列最多,行政作業及土地取得次之,其餘依次為規劃設計、拆 遷補償、天然因素、驗收作業、計畫變更、人力需求、法令規章等。

5. 於 2006 年度進度落後之工程佔 20.59%,其影響因素以預算編列最多,招 標作業次之,其餘依次為規劃設計、施工作業、土地取得、拆遷補償、驗 收作業、行政作業、天然因素、計畫變更、人力需求及法令規章等。

陳金寶(2007)藉由分析工程會列管中央機關公共建設計畫預算之執行 狀況,探討落差之原因,俾作為政府執行、管控公共建設措施之參考。其研 究範疇界定於行政院所屬十四部會署,於 2002~2006 年度所執行之列管公共 工程,所採用之資料來源為工程會之「推動公共建設方案執行績效檢討月報 告」,總計 60 本報告書。綜合前述報告書之分析,可歸納預算執行率落差 之原因為規劃設計、發包、用地及地上物、承包商能力、材料,施工、風險、

監造及工務行政,九大類別。

另一方面,交通部暨所屬單位執行工程標案之進度落後主要原因為設計 不完善、行政作業延誤、用地取得延誤、土方問題、不可抗力因素、承包商

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8

因素、工程相關單位之配合、施工作業因素及其他等九大類[尤文祥,2004]。

其檢討及建議如下[交通部重大工程督導會報,2003]:

1. 交通部暨所屬機關各項工程執行進度落後之原因,可歸責承商因素所佔比 例極高,其次為施工作業因素,業主部份為行政作業延誤、工程單位之配 合及土方問題等,亟需業主及承商共同努力解決,以利工程順利推動。

2. 現階段公共工程低價搶標甚多,工程執行時容易因承商因素導致進度落 後,另工程規範愈大,不確定因素愈高,愈容易造成進度落後,公共工程 品質之提昇,有賴財務健全、體制完整及專業能力強之承商配合,才能完 成。

2.2 臺鐵局建設計畫之進度管理概況

根據曹建文(2008)之資料,於 2002~2006 年間臺鐵局建設計畫之預算執 行率落差平均值為-21.19﹪,出現月份多集中於 10 月~12 月間。臺鐵局於 2002 年~2006 年間所執行之院列管計畫共 17 件,而有 7 件之進度落後達 10%以上。

茲概述此 7 件進度落後計畫之主要原因於后;其中第四件之「臺灣鐵路更新 軌道結構計畫」,與本研究主題「鐵路常態養護工程」之相關性較高。

一、臺鐵烏日新站興建工程計畫

影響此計畫執行之主要原因為(1)委託規劃設計進行落後;(2)配合高 鐵共構需要,新站路線縱斷面需提高,導致緊臨新站之平交道需配合改建,

然而遭地方民眾反對;(3)站房工程屬特種建物,部份事項現行法規無法適 用,需委託相關學術機構進行模型試驗等。

二、臺鐵都會區捷運化暨區域鐵路先期建設計畫

影響此計畫執行之主要原因為部分捷運化車站新建工程,因營建材料波 動,雖經多次辦理招標仍遲遲無法決標。

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9

三、臺鐵都會區捷運化暨區域鐵路後續建設計畫

影響此計畫執行之主要原因為(1)部份跨站設施新建工程,為配合當地 政府提出之周邊景觀規劃,需修正委託規劃設計預算書;(2)部分增設通勤 車站工程,因受地形、月台長度限制及土地使用問題,需配合相關單位辦理 現場檢討;(3)部分橋涵改善工程,因配合實際現況進行修正設計;(4)購 置通勤電車招標文件須經多次研修等。

四、臺灣鐵路更新軌道結構計畫

影響此計畫執行之主要原因為(1)部分鋼軌及 PC 枕抽換工程標,其承 包商施工機具不足及施作技術不純熟;(2)部分路段舖軌工程標之路基改建 工程承包商終止契約;(3)部分鋼軌焊接工程標,因前一標案之軌道鋪設工 作尚未完成,致影響後續承包商進行鋁熱焊工作;(4)部分路基改善工程,

因現有行車之電力及號誌與電務等設備正位於新線路基上,需研擬不影響行 車安全及準點之可行性方案;(5)部分橋鋼樑改建工程(電訊部份),因原設 計參考路權位置內移與實際不符,需辦理設計變更等。

五、花蓮機務段通勤電車日檢庫新建工程

影響此計畫執行之主要原因為地方政府辦理都市計劃變更時,因進行地 藉重測作業延誤,致影響後續工程發包。

六、基隆河整體治理方案八堵基隆河鐵路橋改建計畫

影響此計畫執行之主要原因為(1)辦理工程發包過程因最低價之承包商 在提送報價單作業中略有疏失而提出申覆;(2)開工後發現部分電桿基座位 置不明、新建混凝土道床與原有路線重疊部份、預壘樁規格施工說明書與設 計圖不符等事項,需釐情並辦理設計變更作業;(3)部分鐵路橋改建工程,

因申請河川用地使用審議耗時等。

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七、臺鐵汰換機車(客貨兩用)及貨車計畫

影響此計畫執行之主要原因為購車案規格標部分有爭議,導致後續招標 時程延誤。

2.3 鐵路營運

近年由於小汽車的興起,其可及性、方便性乃鐵路系統無法與其比擬之 處;此外,航空運輸的解除管制,都使鐵路的營運與發展面臨前所未有的強 大競爭。加上鐵路現場工作人員比例高,人員的流動率低,鐵路之專業技術 具獨特性且具在地性,若是不能進行有效的知識管理及在職訓練,鐵路從業 人員便很難如其他的服務業進行觀念改革。一旦鐵路組織想要進行改革,工 會的抗拒就會非常強烈,以致困難重重。鄭永祥(2005)就日本、法國、德 國及英國的鐵路組織改革加以分析,俾提供臺鐵局的組織改革參考;茲對其 所分析、歸納之具體經驗說明之。

2.3.1 財政面

英國利用鐵路組織民營化的策略解決其國家財政上的窘境,然這只是將 問題轉價至民營業者。因為民營業者是以追求營利為目標,雖然英鐵民營化 替政府帶來短期的收入,但卻也衍生了鐵路的系統安全問題。因此,若要推 動完全的民營化策略,政府財政上對軌道系統安全設備投資及安全監督的費 用上絕不可少,此外也應有一完整的鐵路系統監理制度。

日本在財政上的處理並不只是單純的把國鐵賣掉,國鐵的鉅額債務是在不 損害新民營公司的經營利益下,由民營公司中的三家承擔了一部分,其餘是 由國鐵清算事業團處理。主要的處理方式是利用出售鐵路系統周邊之土地、

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各公司股份和新幹線的收入償還等,雖然仍有剩餘債務移交給國家,國鐵的 債務實際上變成了國家的債務。

德國及法國在進行車路分離改革時,國鐵債務的處理都是先由國家所成立 的路公司概括承受,然後希望未來在各國鐵路公司及各國鐵路網開放自由化 以後,路公司能跟車公司收取路權使用費來補貼其財政的負擔。

2.3.2 法制面

英國及日本的民營化或是德國及法國的車路分離,都有歷時很久的社會 運動及議題辨證過程,並在此基礎上研擬相關的法令條文,使得鐵路組織改 革能在此法令架構下有效落實;如日本的「鐵道事業法」,英國的「鐵路法」、

法國的「國家鐵路網路法」及德國的「鐵路基本法」。

2.3.3 社會面

英國的民營化過程之所以被人多所批評就是鐵路系統被切割的過於零 碎,以致系統的運作無法整合;加上,從業技術人員快速流失,也嚴重影響 其後續之營運與養護。日本的民營化策略是將國鐵分割後仍使其維持六家客 運及一家貨運能在自己獨立的系統下完整運作,因此鐵路技術人員在民營化 的浪潮下並沒有產生技術流失的情形。德國及法國是路網的營運及維修仍是 由車公司負責,雖然是車路分離,但基本上是仍保障原來鐵路公司員工的權 益。

如前述般,先進國家雖然在其鐵路組織的改革有遭遇到到些許抗爭,但 基本上大部份的員工是願意接受的。因此,在推動鐵路組織改革的過程中,

如何解決員工因組織變革所衍生之生存權問題,而與工會間的運作便顯得非 常重要。

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2.3.4 執行面

英、德、日、法的鐵路組織改革,一路走來亦是跌跌撞撞,大約都要十 幾年的長時間過程中,其都是採取階段式、漸進式的改革方式,政府主管機 關、鐵路組織、鐵路工會、財政部門及立法部門間需持續的溝通與協調。歷 史債務的解決也應慎選時點,因為過去鐵路組織的場站大都位於市中心及商 業區,若能針對非營業用土地在經濟情況好的時點加以處理,所獲利得將有 助於債務之解決;日本國鐵就是剛好在泡沫經濟前進行相關地產之處理。

綜上所述,英、德、法、日等國對於鐵路組織改革,在歷史債務的處理、

鐵路組織的法制化過程、員工的生存權問題以及工會運作,都有許多共同的 作法。即首先必須階段性的解決歷史債務;第二步則是透過法制化,創造鐵 路組織變革的合法基礎;第三步則是替鐵路公司建立一相對公平的競爭環 境,避免其背負了不必要的政策使命及財務負擔。

雖然他山之石可以攻錯,但仍必要考量臺鐵局組織變革的獨特性。首先 是臺鐵局軌道路網的規模與日英德法相比甚小,所以若要採取車路分離策 略,無法獲得讓其它鐵路公司行駛在同一路網所產生的競爭效果。而若像日 本一樣,將臺鐵局的軌道路網加以切割經營,則可能造成未來車系統與路系 統整合的困難。此外,臺鐵局與高鐵局是在不同的組織下運作,然而縱觀世 界主要先進國家軌道系統的發展,在高速鐵路完成後仍是由同一家公司負責 高鐵系統及傳統鐵路系統的營運。即使像日本在鐵路民營化後,仍由 JR 東日 本、JR 西日本及東海道等鐵路公司同時經營兩鐵,也因此各軌道系統的資源 配置及界面整合的問題,便會在公司內部的協調機制下加以處理。故臺鐵局 在進行組織變革時,一定要考量與高鐵局的競合關係。

(22)

13

2.4 鐵路養護

2.4.1 養護管理

為了確保路線上的運輸行為能夠暢通無阻,必須經常針對路線狀態不良 處進行養護維修工作。而為了確保路線上硬體設備的質與量,使路線狀態保 持經常良好,路線的養護維修工作必須要嚴格執行,提高技術標準,期使列 車能以規定的最高速度平穩、安全和不間斷的在路線上運行。

王兆賢、黃承傳(2002)探討鐵路路線養護優先順位之排序方法,希望 建立適當的需求綜合指標,以作為年度路線養護計畫擬定時排序的參考。其 調查取樣路段為縱貫線基隆至竹南、台中線竹南至彰化及縱貫線彰化至高 雄。軌道不整取樣原始數據為臺鐵局 1999 年軌道檢查車在上述路段內檢測所 得之軌距不整、高低不整、水平不整、方向不整及平面性不整。研究發現所 建立的五個軌道不整模式的個別影響因子(曲率、年通過載重、降雨量、鋼 軌接合形態及道碴清潔度)對模式的影響程度都不儘相同,惟仍會呈現一種 趨勢,即造成軌道不整的影響程度依序為:鋼軌接合形態>道碴清潔度>年通 過載重>降雨量>曲率。五個軌道不整型式的程度依序為:軌距不整>平面性不 整>高低不整>方向不整>水平不整,但其間最高與最低的影響係數差值僅為 1.6%差距甚小。以台北工務段所轄北部地區對養護的需求最為強烈,尤其是 基隆及大台北地區;其次為嘉義工務段及高雄工務段所負責的嘉南地區;最 後才是台中工務段。

列車出軌事故如因運轉規章訂定不盡週延,行車人員判斷錯誤,對行車設 備不瞭解,有關人員違反規章與行車命令及從事運轉相關工作等所引發之事 故,均歸類為「運轉及人為疏失因素」所造成的出軌事故。此等出軌事故中,

有因辦理行車相關人員之錯誤直接造成者,亦有因某一單一事件未能採取適 當的措施而間接造成者。陳世昌(2002)探討列車出軌事故之運轉及人為疏 失因素,認為此類事故之肇因宜參照(1)行車時刻表及運轉規章規定、(2)

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14

行車人員訪談、(3)衝撞、(4)列車超速、(5)撒砂、(6)列車分離及(7)

平交道等項目查訪。

路線軌道劣化變形常導致列車出軌事故,其主要原因為(1)列車荷重車 次過多、(2)道碴承載力不足、(3)路線曲率欠圓滑、(4)路線積水、(5)

路線週邊既有排水設施功能不彰、(6)路線週邊工程施工影響及(7)鋼軌形 態(軌重、軌長、鋼軌接頭品質,接頭數目)等。

一個完整的路線維修養護系統,應具備以下特性:

1. 整體性:保證運輸暢通為創造行車安全的必要條件。

2. 目的性:改善構件等硬體設備,以確保行車通暢、安全為目的。

3. 相關性:各要素既相互聯繫又相互作用,形成一個多層次的結構及有秩序 的工作流程。

4. 反饋性:所投資的金額、勞力、材料及路線狀態資料,均是路線系統的輸 入端,合格路線的質與量是路線系統的輸出端,而修理養護功能則是擔任 著轉換機制的工作,這三個要素之間應有反饋性。

5. 適應性:路線上各系統總是相對的處在靜態狀況,絕對的處在動態狀況,

各子系統必須要隨時和大系統及其它相關系統進行交換,並適應環境的變 化。

在制定維修養護技術標準時,應儘量遵循以下原則:

1. 科學性:技術標準應以軌道動力學為基礎,以此指標做為評定軌道不整的 技術依據,以動力分析及統計分析的方法為手段,科學的反應軌道管理水 準。

2. 實用性:兼顧各種不同的軌道結構、工作階段及狀態,應具有較強的適應 性。

3. 經濟性:以較小的投入獲得最佳經濟效益,既要保證使用要求和行車安全,

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15

又要避免出現剩餘質量。

故在維修養護標準上應朝下列四種層次努力:

1. 作業驗收標準:實質上是路線作業的公差界限,是根據軌道設計要求所規 定的技術界限,它是由作業方式及手段所決定。

2. 日常檢查標準:在列車不穩定重覆荷重作用下,為了保證軌道必要的平穩 性,同時保養能力又能達到需要,確定一個日常檢查標準是必須的,它是 由經濟性所決定。

3. 臨時維修標準:由於軌道殘餘變形是屬隨機性的,在少數處所可能出現較 大的幾何尺寸超限,儘管還不會導致事故,但列車平穩性會變得較差,超 過這個標準時便要及時安排維修作業。

4. 安全限度標準:這是為保障行車安全所必須控制和不可超越的安全限度,

由於安全限度標準涉及面極廣、影響因素很多,應多採用先進技術建立專 用試驗軌道。

2.4.2 養護技術

日本鐵路對窄軌列車速度之提昇,所投注之試驗與研究向來不遺餘力,於 列車行駛速度與載客能力上創造了傲人紀錄。世界各國採用最廣之軌距為標 準軌距(1435 ㎜),可以行駛高速列車並有較大之運輸能力,歐、美等大陸地 區國家均採用之。而較標準軌距寬度窄者稱為窄軌軌距,興建時可節省工程 費用,適用於地勢險峻及山區島嶼型國家,臺鐵局列車即採用窄軌軌距系統。

惟傳統窄軌路線受制於地形,其設計標準較低,列車加速未盡理想。

臺鐵局正試圖將列車速度提昇,以爭取競爭力。姚惠祥(2002)以工程技 術觀點,探討臺鐵局窄軌鐵路列車的加速特性,從鐵路車輛之設計及軌道之 改良兩個方向加以研析。其認為列車欲提昇行車速度,須從三個要因加以改

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16

善:

一、改良車體 1. 改良車輛轉向架 2. 調整車輪輪箍踏面 3. 減低車輛重量

4. 採用可傾式車體列車 5. 改善列車制軔系統。

二、加強路線結構 1. 軌道重軌化

2. 採用連續長焊鋼軌 3. 強化軌道扣件 4. 設置超高度

5. 改善道岔及平交道之弱點。

三、改善電務設施

1. 在支持點處架裝 Y 型支持線 2. 利用特殊撐桿

3. 接觸線及吊架線均裝設張力調整裝置。

加強路線結構與改善電務設施兩項工作,需要較高之預算投資,故 為節省經費臺鐵局應考量從「改良車體」項著手。現今,為提昇列車速 度,臺鐵局已導入傾斜式列車,以縮短台北至宜蘭、花蓮的行駛時間。

目前臺鐵局所使用的列車行經彎道必須減速慢行,導致彎道處的行車時 間一直無法縮短,而傾斜式列車具有不必減速的行車特性,可一路維持 130 ㎞的行車速度,使用在幹線上可大幅減少行車時間,而增加其路線

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容量。

另一方面,臺鐵局為提昇列車速度正在進行重軌化策略,即將現今的 50N 鋼軌(50kg/m)置換成 UIC60 鋼軌(60kg/m)。根據李永昌(2001)所蒐集 之資料,其認為 UIC60 鋼軌之特性如下:

1. UIC60 鋼軌除具備現行 50N 鋼軌之優點外,其勁度及強度均較強可增進行 車安全;尤其將其鋼軌長焊化後,溫度效應產生的鋼軌內應力可減少鋼軌 對於軸重之容許應力,因而降低材料疲勞性。

2. UIC60 鋼軌之使用年限可延長為 50N 鋼軌之 1.5 倍,並可減少養護費用,

延長養護週期及延長車輛使用壽命。

3. 因 UIC60 鋼軌單位重量加大,有利於車速之提高,並可節省能源及減低行 車噪音及振動。

4. 依日本軌道協會 1977 出版資料顯示,年通過噸數在 1200 萬噸以上之軌道,

以採用 UIC60 鋼軌較合乎經濟效益(目前臺鐵局西部幹線通過噸數為 1800

~2000 萬噸)。

5. UIC60 鋼軌頭部之斷面及其曲率與 50N 鋼軌相同,對車輪輪緣接觸部分也 相同,故對臺鐵局目前使用車輪之磨耗不會產生變化。

徐匯源(1987)指出軌道不斷受列車來回行駛的機械作用及溫度變化,晴 雨的交替等大自然環境的改變,軌道狀況會逐漸劣化,造成列車行駛舒適度 的降低。軌道包括鋼軌、軌枕、扣件及道碴等構件所組成,各部位依其保養 時的難易不同,有不同的保養需求工率。

EVANS(1993)認為良好道碴應具備:

1. 能提供支持承受軌道縱向及橫向壓力作用下所產生的垂直變形,

2. 能提供軌道其它構成組件在承受壓力作用時一定程度的回彈能力及彈性伸 縮,

3. 能均勻分配載重到軌道的其它構造層,

4. 能允許軌道平面的微變形適應及作必要的的軌面調整,

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5. 能提供枕木週遭累積水量適當的排水通路,並阻止路線上可能的植物朝路 線內側生長。

Shenton(1993)針對路基及道碴的設計要求,提出以下各點:

1. 減少良好路基產生偏斜現象,避免道碴因此產生形狀受損的大變形。

2. 在堅硬的道碴上提供足夠且適當的伸縮彈性,以減少高動力、高密度 的載重作用。

3. 預防路盤層受磨耗形成細粉狀,進而在道碴中形成唧筒作用產生噴泥 現象。

4. 預 防 路 盤 層 承 受 過 量 的 載 重 和 移 動 , 以 避 免 軌 道 因 此 產 生 大 偏 移 現 像。

5. 應將軌道的環境及損傷影響減至最小。

6. 儘量減至最小新土方填築工程與舊有鄰接結構的差異性。

7. 提供各斷面臨接區域良好快速的排水效果,以避免路盤層及路基層因 浸水過久而產生軟化下沉導致路線變形。

為確保行車安全,以有限的養護人力、物力、時間掌握不良處所,軌道 不整檢查有其必要性。饒倫(2005)展示列車動搖檢測儀結合 GPS 定位儀與 臺鐵局 GIS 整合應用之軌道不整檢查系統。列車動搖檢測儀為一振動量測紀 錄系統,可量測列車之前進方向、水平橫向及上下垂向之振動量,由 GPS 定 位儀確定異常振動量產生經緯度,搭配台鐵局 GIS 查詢 1/500 地形圖俾即時找 出其里程位置。現今,臺鐵局於基隆~竹南間已建置 GIS-TWD97 系統,將續 延伸至竹南~高雄間。未來將整合各檢測資料並連結臺鐵局 GIS 系統,使大型 軌道養護機械、道班人工養護的排程更有效能。

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2.4.3 工程勞務採購

「政府採購」可定義為政府支付相當價金以獲取物品或服務的過程;始 於公務機關認定有採購之需要,終止於採購契約履行完畢,並依法定程序辦 理結案為止。「政府採購」在經濟方面,最主要是要維持經濟秩序,讓自由市 場得以公平、順利運作,促進市場公平競爭機制之運作;採購法的公佈實施 使我國政府採購機制有法定之主管機關及專章之規範制度。建立一套質化與 量化兼顧的採購績效衡量指標,有助於客觀評估臺鐵局採購績效,作為 制訂採購策略的參考。

圖 2.1 為劉俊杰等(2006)經調查分析篩選出適合臺鐵局工程勞務採購績 效之衡量指標架構;其含財務、顧客、內部流程、資訊系統及學習成長,五 個構面,各構面之衡量指標如下所列。

財務構面:價格效能、成本效能。

顧客構面:內部顧客、外部顧客。

內部流程構面:招標前置階段、招標階段、開決標階段、

招標後置階段。

資訊系統構面:內部資訊系統觀點。

學習成長構面:工作環境、人員素質、管理階層領導能力。

以下續根據臺鐵局(2007)之「鐵路工程勞務採購標準作業程序」,對其 工程勞務採購之預算書製作、業務權責及招標流程說明之。

一、預算書製作

臺鐵局工程類預算係由各單位於 AA 會計系統内製作預算書,並至會計及 相關層級審核,經權責人核定後成立預算,之後由委辦單位提送採購單位辦 理招標作業。2005 年臺鐵局依據行政院公共工程委員會工程經費電腦估價系 統(簡稱 PCCES)辦理招標作業,即 1000 萬元以上的預算必須於 PCCES 系統建 立與 AA 系統相同的預算。但由於 AA 系統與 PCCES 系統不相容,使每件上仟

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20

萬元的工程預算都要建置 2 次的預算資料,且於製作標單時必須核對無誤才 辦理招標作業,決標後標價調整時亦同。因此資訊系統的整合,仍是目前工 程採購最期盼解決的問題。

二、業務權責

臺鐵局之各項採購由材料處統籌辦理招標作業,材料處之採購業務涵括 工程、勞務及財物採購,由財物採購科、工程勞務採購科及北、中、南 3 個 供應廠採購課,分別依權責辦理。在採購業務中,財物採購之外洋料委由中 央信託局辦理外,財物本地料及部分代理商進口外洋材料由財務採購科辦 理。工程及勞務採購金額達公告金額 10%以上者則由工程勞務採購科及各區供 應廠採購課辦理。

三、招標流程

圖 2.2 為臺鐵局工程勞務採購公開招標作業流程,內部採購作業程 序力求一致。惟臺鐵局目前尚沒有專責的採購作業管考機制。於招標階 段,臺鐵局曾發生之工程採購弊案疑似與採購底價相牽連;雖然臺鐵局 係依據行政院工程會訂定之「行政院暨所屬機關辦理工程底價審議原則」

及「交通部所屬各機關辦理重大招標案件作業注意事項」之規定辦理,

惟仍常出現底價編列未臻覈實及採限制性招標援引法令錯誤等缺失。

2.4.4 災害搶修

鐵路之主要災害以道碴流失、路基淘空、坍方、土石滑落及站場積

土覆蓋等較多;為維護路基承受壓力、穩定路基,應先搶通路線俾利運 輸材料進行搶修。搶修工程甚急迫,但在恢復通車後往往仍需在列車慢 行運轉情況下施工,更增加其艱難性。

由於運務單位為維護行車不誤點過久,導致工務搶修運送材料須利 用行車空檔運送,造成搶修材料無法適時供應,而與車站及調度總所有

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所爭執。雖然搶修工作分秒必爭,但因相關於工務之組織架構複雜,各 單位基於其職責考量,往往甚難在短時間內達成作業協調共識,導致縱 使是常態性的搶修工程也有窒礙難行之感;此乃非鐵路工程人員所無法 體會之處[陳憲頂,2002]。

圖 2.1 臺鐵局工程勞務採購績效衡量指標架構 [劉俊杰、潘慧華、何桂軒,2006]

目標

臺鐵工程勞務採購績效衡量指標

財務構面 顧客構面 内部流程 資訊系統

價格效能 成本效能 內部顧客 招標前置階段 招標階段 內部資訊觀點 人員素質 開決標階段 招標後置階段 工作環境 學習與成長

外部顧客

管理 階層 領導 能力 衡量指標構面

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22 委辦單位提送招標

圖 2.2 臺鐵局工程勞務採購作業流程

no 審核招標資料(商業條款)並製作招標文件

委辦單位修正

於政府採購資訊公告系統及公報刊登招標公告

於電子領標系統上傳招標文

件及發售招標文件 投標廠商

制訂底價並由權責者核定底價 押標金

(依台鐵權責區分表執行)

開標

廢標

三次或以上 廢、流標案

決標 (於政府採購資訊系統

公告)

簽訂契約

投標

契約及招標原件移回委辦單位執行履約及後續作業

移還委辦採購單 位檢討原預算 招標文件陳核

yes

no

達一定金額通 知監辦單位

yes 審標

yes

no

表示由委辦 單位辦理

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23

第三章 鐵路之常態養護工程

於本章對鐵路五項常態養路工程(抽換鋼軌、抽換道碴、抽換 PC 枕、抽換道岔及機械砸道)之使用材料、機械設備、施工步驟 及注意事項等說明之[黃民仁,1984;臺灣鐵路管理局,2003]。

3.1 抽換鋼軌

鋼軌有下列情形時,應以新鋼軌或適當之在用軌換之:

1. 鋼軌頭部,其軌距外側有顯著磨耗,且軌距內側最大磨耗量達表 3.1 所列程度者。

2. 鋼軌因磨耗腐蝕,其表面積減少百分率達表 3.2 所列程度者。

3. 波形磨耗之波高達 1.5 ㎜者;如以鋼軌頭部削正車削正者,得不 予抽換。

4. 其他運轉上有危險之虞者。

抽換鋼軌時應選擇適宜的鋼軌舖定溫度,目前「鐵路工務規章」

採軌溫在 25 ~40 間,換軌作業完成後應全面實施道碴補充並予 夯實,使道碴的縱向及橫向阻力加強,以防止軌道挫曲。抽換鋼軌所 使用之材料為鋼軌、鋼軌扣夾、尼龍絕緣座、魚尾鈑、橡膠墊、魚尾 螺栓帶帽及彈簧墊圈等;而所需之機械設備為鐵擔車、山越器或換軌 機、道釘鎚、扣夾裝卸器、照明設備、焊接設備、通訊器材及軌溫量 測器等。參閱相片 3.1 及圖 3.1,於本節說明其相關標準作業程序。

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3.1.1 定尺軌之抽換 一、施工前準備作業

1. 一個月前提出工作計劃列入工電聯合封鎖施工計劃交付協調會 排定時程,或施工前 14 日向調度總所申請路線封鎖及電車線斷 電事宜。

2. 必要時須設置新軌支撐台,其位置不得侵入建築界限,並須加以 固定。

3. 安全護軌、防脫護軌(防脫角鐵)等,應依監督人員指示拆除之。

4. 勤前教育工作分配。

二、施工中作業

1. 施工負責人依行車電報向車站申請路線封鎖及電車線斷電事 宜。

2. 豎立工作指示牌,指派列車瞭望員,監視鄰線列車以保護工作 人員安全。

3. 施工處所前後端裝置接地桿。

4. 拆除鋼軌接頭及鋼軌(平交道處所應含拆除平交道版)。

5. 枕木削平及釘木釘。

6. 木枕安裝墊鈑或 PC 枕安裝橡膠墊。

7. 撥入新鋼軌及鋼軌接頭連接。

8. 釘道釘或安裝扣件。

9. 安全護軌、防脫護軌、防爬器及平交道版等應即復舊。

10. 整正軌距及方向並檢查水平。

11. 拆除支撐台,回填補充道碴,並確實夯實。

12. 收回接地桿。

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13. 辦理路線封鎖解除及電車線復電事宜。

三、施工後檢查

1. 抽換後軌距、方向、水平、高低等檢查。

2. 鋼軌扣夾是否扣緊(木枕道釘是否釘緊)。

3. 接頭螺栓是否鎖緊。

4. 工地舊料是否收拾清理。

3.1.2 長軌之抽換 一、施工前準備作業

1. 一個月前提出工作計劃列入工電聯合封鎖施工計劃交付協調會 排定時程,或施工前 14 日向調度總所申請路線封鎖及電車線斷 電事宜。

2. 必要時須設置新軌支撐台,其位置不得侵入建築界限,並須加 以固定。

3. 安全護軌、防脫護軌等,應依監督人員指示拆除之。

4. 鬆解扣夾,每三根軌枕拆脫二只扣夾,留一只。

5. 分配山越型換軌器,每隔 12-15m 一組,每組 2 人。

6. 測定軌溫並記錄之。

7. 勤前教育工作分配。

二、施工中作業

1. 施工負責人依行車電報向車站申請路線封鎖及電車線斷電。

2. 豎立工作指示牌,指派列車瞭望員,監視鄰線列車以保護工作 人員安全。

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3. 施工處所前後端裝置接地桿。

4. 拆卸全部軌道扣件。

5. 吊起舊軌移出軌道外,換吊新軌就位。

6. 安裝扣夾。

7. 實施熱劑焊接或安裝伸縮接頭。

8. 檢查軌道軌距、方向、水平、高低等。

9. 平交道版復舊及安全護軌、防脫護軌裝回。

10. 收回接地桿及收拾機具材料。

11. 辦理路線封鎖解除及電車線復電事宜。

三、施工後檢查

1. 鋼軌扣夾是否扣緊。

2. 接頭螺栓是否鎖緊。

3. 銲接接頭是否良好。

4. 工地舊料是否收拾清理。

四、注意事項

1. 施工中須派瞭望員,注意鄰線行車,保護工作人員安全。

2. 施工工具、機械不得侵入鄰線建築界限內。

3. 山越器使用之前應檢查其各種機能,並準備適當數量備用。

4. 工作人員腳及手不得置於吊上之鋼軌下面。

5. 待換新軌或已拆除之鋼軌,不得妨礙軌道、軌道電路及侵入建築 界限。

6. 抽換鋼軌時如有攪動軌枕或道碴情形,應實施砸道及夯實道碴,

以防止軌道挫曲。

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7. 指揮者必須配帶無線電對講機指揮連絡。

3.2 抽換道碴

於臺鐵局之正線及側線使用較多碎石道碴軌道,當路基無法承載 壓力而變形或道碴被壓進路基內與泥漿形成水窩時,應改善路基並抽 換道碴。抽換道碴機械設備含挖土機、PC 枕吊鉤、道釘鎚、短枕木、

小卡車、砸道機、大型砸道車及水平尺等;其作業如相片 3.2 及圖 3.2 所示,以下說明之。

一、施工前準備作業

1. 一個月前提出工作計劃列入工電聯合封鎖施工計劃交付協調會 排定時程,或施工前 14 日向調度總所申請路線封鎖及電車線斷 電事宜。

2. 申請高邊石碴裝卸車載碎石道碴。

3. 勤前教育工作分配。

二、施工中作業

1. 施工負責人依行車電報向車站申請路線封鎖及電車線斷電事宜 後,告知電搖車指揮員,依車站指示將電搖車駛進施工路線。

2. 豎立工作指示牌,指派列車瞭望員,監視鄰線列車以保護工作 人員安全。

3. 施工處所前後端裝置接地桿。

4. 拆卸彈簧扣夾,拉出二根枕木,開始將舊碴挖出以小卡車立即 運棄。

5. 依序將枕木移動,再挖出舊碴,每 6 根枕木間距長之軌框下架

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設一枕木墩支撐,直到到達預定之施工長度後停止。

6. 將新道碴卸入路線,再將枕木墩拆除。

7. 當石碴車卸完道碴離開後,開始起道及砸道。

8. 俟路線軌道砸道整修好後,收回接地桿。

9. 電搖車回收舊料,並辦理路線封鎖解除及電車線復電事宜。

10. 恢復行車採慢行(40km/h )行駛,兩端慢行號誌依規定豎立。

三、施工後檢查

1. 當抽換道碴完成後應檢查軌道軌距、方向、高低、水平,並以 大型砸道車全面砸道,數日後再視軌道狀況,逐步解除慢行恢 復正常行駛速度。

2. 路線廢碴應清除或整平。

四、注意事項

1. 應俟碎石道碴之供應無虞後,再行申請路線封鎖及慢行。

2. 施工時要派專人監視臨線列車,以保護工作人員安全。

3. 挖土機需加裝橡膠履帶,以保護 PC 枕及其它設施免遭壓壞。

4. 施工機械及工具不得侵入鄰線建築界限。

5. 夏季酷暑期間,不宜實施抽換道碴作業。

6. 指揮者必須配帶無線電對講機指揮連絡。

3.3 抽換 PC 枕

鋼軌接頭位置移動時,接縫附近軌枕,應即時調整其位置,並予 夯實。抽換 PC 枕工作方法有兩種(1)單獨抽換法:係零星抽換腐朽

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及損壞木枕或損壞 PC 枕,每次不得連續抽換 2 根以上,可以不必辦 理路線封鎖;(2)連續抽換法:係以機械施工連續抽換 PC 枕,本法 必須辦理路線封鎖方可施工。工作人員數量之決定,須考慮列車空間 或封鎖時間、工作數量、道班人數及機械配合等;指揮者必須配帶無 線電對講機指揮連絡,並應視工作情況做適當人力及機械調配。

抽換 PC 枕所需之材料為尼龍絕緣座、橡膠墊片、彈簧扣夾及 PC 枕等;機械為電搖車、鐵擔車、抽換 PC 枕機械、大型砸道車等;工 具為起道機、軌距水平尺、鋼捲尺、道釘錘、洋鎬、洋鏟、L 型鐵鉤 (PC 枕吊鉤)、抬軌鉗、橇棍、扣夾裝卸器及直角尺等。其作業事項 如相片 3.3 及圖 3.3 所示,以下說明之。

3.3.1 單獨抽換法 一、施工前準備作業

1. 豎立工作指示牌,指派專人負責瞭望列車,並攜帶無線電對講機,

以保護工作人員安全。

2. 在抽換區域之基準軌側腹部用白漆劃上 PC 枕配置位置。

3. 配置新軌枕,將新 PC 枕放置於擬抽換之位置。

4. 查點需用材料如彈簧扣夾、尼龍絕緣座及橡膠墊等。

二、施工中作業

1. 扒出軌枕兩側與端部之道碴至能拉出舊軌枕之程度。

2. 不得起高軌框,將舊軌枕拉出放置於軌道外,不得侵入建築界限 妨礙列車運行。

3. 剷平道碴,考慮新舊軌枕之厚度差,而決定剷平道碴厚度。

4. 移入新 PC 枕至適當位置。

(39)

30

5. 安裝鋼軌橡膠墊,在抽換新枕之軌底接觸面,正確的將橡膠墊安 裝好。

6. 調整 PC 枕正確位置,使之與鋼軌成直角。

7. 扣緊 PC 枕扣件,以橇棍支起軌枕端部,使軌枕與鋼軌底部密貼並 安裝尼龍絕緣座於鋼肩與鋼軌間,將扣夾用扣夾裝卸器扣緊。

8. 扣夾之趾端與鋼肩之前端應予對齊不得超出。

9. 回填道碴,以洋鎬初步搗實注意水平。

10. PC 枕抽換進行一段長度後,使用手提砸道機實施砸道。

三、施工後檢查

1. 軌道之軌距、水平、高低、方向、PC 枕扣夾、尼龍絕緣座等檢查。

2. 補充道碴並夯實。

3. 清理現場收拾工具等。

3.3.2 連續抽換法

一、施工前準備作業

1. 一個月前提出工作計劃列入工電聯合封鎖施工計劃交付協調會排 定時程,或施工前 14 日向調度總所申請路線封鎖及電車線斷電事 宜。

2. 在抽換區域之基準軌側腹部,用白漆劃上 PC 枕配置位置。

3. 事先將 PC 枕裝於鐵擔車上,二台一組連結,每組裝運 30 根。

二、施工中作業

1. 施工負責人依行車電報向車站申請路線封鎖及電車線斷電。

2. 豎立工作指示牌,指派列車瞭望員,監視鄰線列車以保護工作

(40)

31

人員安全。

3. 施工處所前後端裝置接地桿。

4. 確認封鎖斷電已奉准,並接地後派專人指揮換枕機駛入工地。

5. 電搖車牽引裝運 PC 枕之鐵擔車至抽換區段,以推進方式前進。

6. 拆除木枕道釘,並集中堆放。

7. 換枕機置於軌道上背向換枕終點,以鏟斗扒出軌枕兩側端部之 道碴拉出舊枕。

8. 剷平道碴,以鏟斗繫鋼纜繩從鐵擔車吊下 PC 枕插入整平之處所。

9. 以換枕機鏟斗吊起 PC 枕,使軌枕與鋼軌底部密貼,放置尼龍絕 緣座,以扣夾裝卸器按裝彈簧扣夾。

10. 回填道碴,以洋鎬初步搗實使左右均等水平。

11. 砸道及軌道整理。

12. 指派專人指揮換枕機駛離現場至安全地點。

13. 電搖車及鐵擔車駛離現場。

14. 按規定豎立慢行標誌。

15. 申請復電及封鎖解除,慢行通車。

三、施工後檢查

1. 軌道之軌距、水平、高低、方向、鋼軌接頭螺栓 PC 枕扣夾等檢查。

2. 回填與整理道碴(道碴量應足夠,且須砸實夯實)。

3. 清理現場收拾工具等。

4. PC 枕抽換完成一段長度後,應以大型砸道車實施砸道,後再解除 慢行。

抽換 PC 枕之應注意事項如下:

(41)

32

1. 砸道時鋼軌下左右各 40 公分處應砸實,軌枕中央部不得砸道僅填 平道碴即可。

2. 施工中 PC 枕不得受到撞擊損壞。

3. 尼龍絕緣座應安裝定位以防鋼軌鋼肩碰觸致軌道電路短路影響號 誌。

4. 尼龍絕緣座型號應依規定安裝,以保持正確之軌距。

5. 新 PC 枕舖設完畢後,鋼軌與橡膠墊間或橡膠墊與軌枕間,不得有 道碴等雜物存在。

6. 換枕機之履帶應加裝橡膠履帶,以保護 PC 枕免被壓壞及損毀設施。

3.4 抽換道岔

道岔之護軌功用為(1)防止車輪在鼻端處進錯非開通路線,(2)

防止車輪碰撞鼻軌或磨擦翼軌。道岔可概略分成尖軌、導軌、岔心及 護軌四大部分(見圖 3.4);列車進行方向(以箭頭表示)由道岔前 端向岔心方向時,該道岔稱對向道岔;列車進行方向由岔心向道岔前 端時則稱該道岔為背向道岔,流潰或磨損的岔尖應研磨或焊補整修甚 或抽換。

然而傳統的軌道材料及養護方式已不敷滿足行車安全的需求,因此臺 鐵局近年來積極推動將道岔木枕式道岔,抽換為混凝土枕道岔,如此 未來可減少大量的維修人力。更由於重軌化關係,目前正測試 UIC60kg 道岔。抽換道岔之材料為道岔、鋼軌及岔枕;使用機械設備為電搖車、

汽車、挖土機、滾筒、洋鏟、洋鎬、撬棍、鋸軌機、鑽孔機、照明設 備、軌距水平尺及手提砸道機等;其作業流程如相片 3.4 及圖 3.5 所 示,以下說明之。

(42)

33

一、施工步驟

1. 擬定施工計劃,決定施工方法。

2. 14 天前提出申請路線封鎖,或申請列入工電聯合封鎖施工計劃。

3. 道岔材料清點、檢查,場地整平及組裝道岔。

4. 組裝道岔完成檢查。

5. 鬆解兩端接頭魚尾鈑螺栓。

6. 舊道岔移出,新道岔移入定位扣結配件裝設。

7. 總砸道,並檢查調整軌道軌距、方向、高低、水平後,恢復行 車慢行。

8. 收拾機具材料,環境整理。

二、注意事項

1. 組裝前整地工作應力求平整才能確保組裝道岔品質。

2. 道岔應準確放置於定位。

3. 移設途中之吊移工作,力求均勻水平,以免道岔變形。

3.5 機械砸道

係用以整理軌道的水平、方向、高低;其工作原理為將軌框抬起,

同時依量測之計算校正其方向,並使用砸道機構中的「砸鎬」落入兩 支枕木間。所使用之機具為砸道車、電筒數支、拆裝工具、無線電對 講機、零配件備品及防護器具等;其作業事項如相片 3.5 及圖 3.6,

以下說明之。

一、開機程序及檢查

1. 檢視機械組件有無鬆脫或損傷之明顯跡象。

(43)

34

2. 檢查引擎機油及各部齒輪箱機油。

3. 檢查柴油及循環油。

4. 檢查煞車系統。

5. 檢查各台車及砸道、起道機構保安鎖定設施。

6. 檢查車輛四週及台車是否鎖定。

7. 打開電瓶主開關。

8. 笛啟動引擎,引擎轉速提高到 1000RPM-1500RPM,使主風缸壓力提 升至 5kg/cm2-7kg/cm2

9. 車輛開至作業現場。

二、作業前之準備

1. 將變速排檔桿扳至中立位置,以手剎車或氣壓系統煞車。

2. 停止引擎運轉。

3. 將油壓泵驅動切入後,再啟動引擎。

4. 將氣壓選擇操縱桿扳至工作位置。

5. 開啟工作電源主開關。

6. 開啟車軸支撐閥。

7. 鬆開手煞車或煞車閥。

8. 降下中感觸桿。

9. 拉緊起道及方向基準線。

10. 將量度台車加側壓力於基準鋼軌側。

11. 將選擇開關定在相關之外軌之位置。

12. 降下起道及撥道機構。

13. 砸道機構解鎖。

14. 設定引擎轉速 2100RPM。

(44)

35

15. 將工作驅動方向開關扳轉至前進驅動位置。

四、進行作業 後車操作室

1. 開啟起道及方向電源開關。

2. 檢視起道及方向零點位置。

3. 開始砸道作業。

4. 隨時檢測水平方向。

前車操作室

1. 開啟電源開關。

2. 輸入線形資料。

3. 隨時檢測起道量。

4. 隨時檢測曲線超高及方位補償。

五、管制標準

相關文件參考本局工務規章「一○六七公厘軌距軌道橋隧檢查養護規 範」辦理;工務段應於每一日施工前將管制測點資料提供操作人員。

六、作業後處理工作

1. 放鬆起道及方向基準線。

2. 升起砸道機構並鎖定。

3. 升起起道機構並鎖定。

4. 升起中感觸桿及作業前降下之各台車。

5. 切入氣壓煞車系統。

(45)

36

6. 關閉車軸支撐閥。

7. 關閉油壓系統。

8. 關閉工作電源開關。

9. 油壓泵驅動拉桿切至離開位置。

10. 降低引擎轉速至惰速。

11. 砸道車駛回駐地。

七、關機程序及檢查 1. 停車後施以手軔剎車。

2. 關閉電源總開關。

3. 檢視車體四週有無異狀或漏油現象。

八、操作安全規則

1. 引擎啟動前應先鳴喇叭。

2. 在複線區間施工時,工作人員應隨時注意鄰線雙方來車,若發現 來車應鳴笛示警。

3. 工作人員隨時注意路線上之障礙物。

4. 操作手應於開始工作之前或須移動車輛之前,先鳴喇叭以提醒工 作人員。

5. 複線區間工作人員避車時,不得在兩路線中間,以免發生危險。

6. 工作人員須配戴安全防護裝備。

7. 機械上及作業週圍嚴禁煙火。

8. 工作人員在工作中如發生異樣,應隨時通知前、後操作室之操作 手或現場指揮人員。

9. 機械行駛時隨時注意號誌之顯示,確保行車安全。

(46)

37

九、施工後注意事項

1. 施工後應即施行回填道碴、整理道碴及夯實道碴工作,必要時應 施行方向整正。

2. 應考慮各次列車空間施行總砸道,不得妨礙列車運轉。

3. 天氣炎熱時如需扒出道碴或起道工作時,應採防止軌道挫曲措施。

4. 實施機械砸道後,應施予列車慢行,並視軌道狀況逐步解除慢行。

5. 夏季酷暑期間,非不得已嚴禁實施機械砸道。

表 3.1 軌距內側容許最大磨耗量 軌重

路線等級 37 公斤鋼軌 45~50 公斤鋼軌 60 公斤鋼軌

特甲

級線 10 ㎜ 12 ㎜ 14 ㎜ 乙級線 12 ㎜ 13 ㎜ 15 ㎜ 側線 15 ㎜ 16 ㎜ 17 ㎜

表 3.2 鋼軌磨耗腐蝕容許表面積減少百分率 軌重

路線等級 37 公斤鋼軌 45~50 公斤鋼軌 60 公斤鋼軌

特甲

級線 18﹪ 20﹪ 22﹪

乙級線 22﹪ 24﹪ 26﹪

側線 28﹪ 30﹪ 32﹪

(47)

38

相片 3.1 抽換鋼軌施工後檢查情形

相片 3.2 抽換道碴情形

(48)

39

相片 3.3 抽換 PC 枕情形

相片 3.4 抽換道岔情形

(49)

40

相片 3.5 機械砸道情形

(50)

41

圖 3.1 抽換鋼軌作業流程 [臺灣鐵路管理局,2003]

擬定施工計劃、決定施工方

準備材料、機具並運至 申 請 路 線 封

測量鋼軌溫度 是否 達到舖設溫度

拆除鋼軌接頭及扣夾 強迫達到舖設溫 取消抽換鋼

抽換鋼軌 敲打鋼軌側面使鋼軌自由

扣夾安裝

接 頭 螺 栓 鎖

檢視調整軌道軌距、水平、高低、

收 拾 機 具 及 材

解除路線封鎖 YES

NO 申請路線封鎖

測量鋼軌溫度 是否 達到舖設溫度

拆除鋼軌接頭及扣夾 強迫達到舖設溫 取消抽換鋼

抽換鋼軌 敲打鋼軌側面使鋼軌自由伸展

扣夾安裝

熱劑焊接或裝伸縮接頭

檢視調整軌道軌距、水平、高低、方向

收拾機具及材料

解除路線封鎖 YES

NO 擬定施工計劃、決定施工方法

準備材機具並運至現場

舊料回收

(51)

42

施工前準備作業

準 備 材 料 、 機 具 並 運 至 現 場 申請路線封鎖及慢行

抽換道碴

砸道及軌道整理

檢查軌道軌距、水平、高低、方向

收拾機具及材料

解除路線封、鎖實施慢行 40KM/H

圖 3.2 抽換道碴作業流程 [臺灣鐵路管理局,2003]

(52)

43

圖 3.3 抽換 PC 枕作業流程[臺灣鐵路管理局,2003]

單獨法

先期作業:在施工地段前 後各 800 公尺處豎立工作

回填及整平道碴 新 PC 枕位置記號及配置新 PC

扒出軌枕兩側與端部之

舊枕移出放置於軌道外

移入新 PC 枕

安裝橡膠墊、尼龍絕緣 座、扣緊 PC 枕扣件

連續抽換法

先期作業:申請路線封鎖 依程序向車站辦理路線封鎖

新 PC 枕位置記號 電搖車裝運 PC 枕及附屬配件至 確認路線封鎖斷電核准後並派員

指派專人引導換枕機駛入工地 拆卸道釘等扣件,集中堆放

扒出道碴,移出舊枕 換枕機依序移入新 PC 枕 安裝橡膠墊、尼龍絕緣座扣緊新 PC 枕扣

回填及整平道碴 砸道

指派專人引導換枕機駛離現場至安全地 擬定施工計劃,決定施工方法

申請復電及封鎖解除,並豎立慢行標誌, 40km/h 慢行 砸道

PC 枕全部完成後,經大型砸道整修後,解除慢行。

(53)

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直角差

岔心

尖軌部分 導軌部分 岔心部分

曲護

直護軌

基線 直主軌

曲導軌 直導軌

直基本軌 曲尖軌

直尖軌

曲主

曲基本軌

普通道岔各部份名稱

分岔

圖 3.4 道岔組構[臺灣鐵路管理局,2003]

參考文獻

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