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鐵路工程 Railroad Engineering

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鐵路工程 Railroad Engineering - PowerPoint PPT Presentation


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鐵路工程 Railroad Engineering. 軌道 ( 二 ) 扣件. 扣件系統. 目的 將鋼軌穩固於承托系統之上 主要類別 鋼軌接頭 扣夾 基鈑 錨定 其他. 功能 固定 ( 力的傳遞 ) 接頭垂直水平力、溫度縱向力、一般傾倒力、、 減振、減噪 ( 消能 ) 車廂內、軌道沿線居民動植物、廠房 絕緣 ( 電阻 ) 軌道沿線安全、地下管線安全 調整 ( 幾何位置 ) 軌道養護、輪軌滾動關係. 扣夾、錨定. 道釘 使用於木枕 演進過程 鈎頭道釘  螺紋道釘  彈性道釘

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Presentation Transcript
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扣件系統
  • 目的
    • 將鋼軌穩固於承托系統之上
  • 主要類別
    • 鋼軌接頭
    • 扣夾
    • 基鈑
    • 錨定
    • 其他
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功能
    • 固定 (力的傳遞)
      • 接頭垂直水平力、溫度縱向力、一般傾倒力、、
    • 減振、減噪 (消能)
      • 車廂內、軌道沿線居民動植物、廠房
    • 絕緣 (電阻)
      • 軌道沿線安全、地下管線安全
    • 調整 (幾何位置)
      • 軌道養護、輪軌滾動關係
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扣夾、錨定
  • 道釘
    • 使用於木枕
    • 演進過程
      • 鈎頭道釘  螺紋道釘  彈性道釘
      • 傷害木質、易鬆脫上拔抗力約10-15 kN

Source: 新世紀鐵路工程學, 黃民仁, 文笙書局, 2007

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螺紋道釘
    • 螺紋增加阻抗力(1.5-2.5倍)
    • 較不易更換

Source: 新世紀鐵路工程學, 黃民仁, 文笙書局, 2007

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彈性道釘
    • 以彈性緩衝拉拔力

軌道工程技術講義, 高速鐵路籌備處, 1993

slide7
彈性螺栓
    • 單純錨定功能  錨定 + 彈性
      • 錨定:螺栓
      • 彈性:彈性鋼
    • 衝擊力被彈性扣夾隔離於錨定螺栓外,不易鬆脫

軌道工程技術講義, 高速鐵路籌備處, 1993

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德國VOSSLOH扣件

成功大學郭振銘老師攝

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彈性扣夾
    • 可靠性更高、少維修
    • 但錨定位置受限

軌道工程技術講義, 高速鐵路籌備處, 1993

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鋼軌接頭
  • 選用原則
    • 彈性、勁度佳
    • 維持軌距、鋼軌傾斜度
    • 抗鋼軌爬行
    • 吸收振動,保護軌枕
    • 壽命長、或好抽換
    • 絕緣性佳
    • 維護需求低
  • 安裝簡易、低技術需求
  • 應用於不同軌道實績
  • 實用滿意度高
  • 無授權限制
  • 生命週期成本低
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一般接頭
    • 托接式
    • 懸接式
    • 橋接式
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接頭位置
    • 對接:衝擊力大、總次數少
    • 錯接:衝擊力小,不對稱左右晃動,接頭位置多
  • 魚尾鈑
    • 與鋼軌密合度
    • 螺栓扭力強度
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墊鈑 (單一基鈑)
    • 防止剪切枕木應力過大
    • 減低道釘負擔
    • 提供鋼軌傾斜面,減少側磨
    • 增加抗側向變位能力
    • 防止鋼軌爬行
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功能

均勻下傳鋼軌荷重,保護枕木(墊鈑)(單一基鈑)

吸音減振

界面配合

雙層基鈑

比墊鈑多一層彈性材

提供彈性  減振減噪音  提高舒適度

雙重彈性:彈性扣夾(垂向、側向彈性)

缺點

兩層間之膠結易生剝脫

底層彈性材缺少保護,易磨損破壞

基鈑

雙層雙重彈性基鈑斷面圖

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扣件測試
  • 耐電壓測試:承受過大電力電壓一段時間,仍可保持正常
  • 電阻及阻抗測試:檢驗雜散電流絕緣性,避免電氣腐蝕。
  • 動靜態勁度比測試:於列車動態運作下彈性依然穩定。
  • 垂向負荷測試:受垂向向下荷重(68.5KN)之變位量,求取整體彈性勁度值,瞭解吸音及減震功能範圍。
  • 垂向上拉測試:受垂向上拉與下壓,彈性勁度仍符規定。
  • 側向負荷測試:受側向壓力時,不得造成軌距過大。
  • 側向束縛測試:受側向壓力時,能提供足夠側向束制。
  • 縱向束縛測試:受一定縱向力,能提供足夠縱向束制。
  • 垂向及側向反覆負荷測試:動態模擬列車運作,可正常運作
  • 腐蝕測試:長期在嚴苛環境下,仍可正常運作。
  • 老化測試:扣件老化達使用年限仍可正常運作
  • 推拉測試:扣件於預估最大縱向變位值,並模擬壽年內合理周次,確保扣件壽年內仍能正常運作。
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經疲勞測試後
  • 垂向及側向反覆負荷測試:扣件再動態運作時仍可正常使用, 作一對比。
  • 垂向上拉反覆負荷測試:模擬扣件於正常營運狀態下在承受上拉及下壓力達一定年限時,扣件仍能正常運作。
  • 垂向負荷測試:扣件勁度值變動仍在可接受範圍。
  • 垂向上拉測試:垂向上拉性能變動,仍在可接受範圍
  • 側向負荷測試:受側向壓力時,軌頭軌距不得過大
  • 側向束縛測試:扣件受側向壓力時,扣件能提供之側向束制能力之變動,仍在可接受範圍之內。
  • 縱向束縛測試:鋼軌扣件受縱向軸力時,扣件能提供之縱向束制能力之變動,仍在可接受範圍之內。
  • 動靜態勁度比測試:鋼軌扣件於動、靜態模式下,其彈性勁度的變化狀況,主要測試彈性材料於列車動態運作下,其彈性之變動,仍在可接受範圍之內。
  • 電阻及阻抗測試:鋼軌扣件之電阻與阻抗的電氣特性之變動,仍在可接受範圍之內。
  • 耐電壓測試:鋼軌扣件仍可承受異常過大電力電壓一段時間後,扣件不致損壞且保持一定功能,仍在可接受範圍之內。