Page 198 - 捷運技術 第39期

192 顏啟仁 葉根成 張培義 全台首創浮動式道床軌道示範段施工紀實

表1 香港西鐵與台北捷運設計參數比較
項目 香港西鐵 台北捷運
鋼軌 UIC60 UIC60

基鈑彈性係數 25-30kN/mm 27kN/mm (建議採用)
最大載重 18.4噸/軸 16.5噸/軸
最大軌道超高不足 130mm 110mm
電聯車製造商 川崎 日本川崎/近畿車輛製作所

一次懸吊頻率 8Hz 預期5Hz至9Hz
二次懸吊頻率 1.2Hz 預期1Hz至2Hz
軌道深度(軌道踏面距仰拱面
770mm 600mm
之距離)
軌距 1435mm 1435mm

基鈑間隔 610mm 750mm
一塊道版可容納之基鈑個數 2 2

1. 道版質量與支承墊勁度係數

浮動式道床軌道之所以能在超過其基本共振頻率以上的頻率達到振動隔離或振動衰減，
基本上係由浮動式道版的質量與支承墊的勁度所決定。增加道版的質量、降低支承墊的勁度
與提高支承墊的阻尼，方可達到更多的振動衰減效果。然而，在考量增加浮動式道版的質量
與支承墊的勁度時，需考慮下列因素的限制：

(1) 在隧道內預留的空間有限，是浮動式道版質量增加的重大限制。
(2) 營運時軌道須有足夠的剛性，應避免過度荷重，以控制鋼軌的撓曲，並限制鋼軌應
力，以確保鋼軌的長期疲勞年限。
就隧道內能容納道版之幾何空間而言，即鋼軌面距仰拱面之距離香港為770mm，本局設

計為600mm，若直接採用與香港一樣型式的道版，則道版之質量將比香港西鐵的為輕，為增
加道版質量，道版之型式勢必有異於香港，而於兩鋼軌間設計有凸塊，即或如此道版之質量
還是會將比香港西鐵的為輕，因此新蘆線無負載小型道版共振頻率，即自然振動頻率，預估
會比香港的14.5HZ高。另參酌香港西鐵鋼軌之最大容許側向撓度量為4mm，及使彈性基版與

浮動式道版偶合後之頻率，不至差異太大，原一般隧道基座式道床軌道使用之基鈑的彈性係
數15.76KN/mm也須提高，此亦可避免道版內產生共振。
以質量彈簧系統〈mass- spring system〉來說明將更易了解，垂直運動中的列車與軌道動
態系統包括以下質量：(1)車體；(2)轉向架，包含轉向架質量減去車輪、車軸、齒輪箱與牽

引馬達的懸吊部分；(3)簧下質量，包含基鈑之頂鈑、鋼軌、車輪、車軸、齒輪箱與牽引馬
達的懸吊部分；(4)道版與固定裝置，包括基鈑鋼框。支撐彈簧則有：(1)車輛二次懸吊空壓
彈簧；(2)轉向架一次懸吊；(3)彈性基鈑；(4)垂向支承墊。雖然鋼軌與車輪之間的接觸可視
作彈性體，但車輪的勁度很大，相當堅硬，而且具有共振頻率約1000Hz，因此不會影響低

頻動力，故可予以忽略。在這個模型的動態系統中，其共振頻率分別為：(1)車體空壓(二次)
懸吊系統：0.075Hz至2Hz；(2)一次懸吊：5Hz至10Hz；(3)彈性基鈑：約50Hz；(4)垂向支承