Page 74 - 捷運技術 第39期

68 楊智文 林永偉 蘇丁福 臺北捷運鋼軌續接作業簡介

一、前言

鋼軌是構成軌道結構的主要元件，係提供電聯車之鋼輪一個安全、平順的行駛踏面，並
引導電聯車的運行方向。故如何提供一個安全、平順的行駛踏面是鋼輪鋼軌系統必須面對的
議題，以往鋼軌踏面係由短軌對接而成，而每一根對接鋼軌乃是利用普通接頭加以連接，因
為必須考量天候因素變化所引起鋼軌材料熱漲冷縮之物理反應，所以每一對接鋼軌須加以預

留因溫度上升造成之伸張間隙，以避免無足夠間隙供鋼軌伸張而造成軌道挫曲變形影響行車
安全，故鋼軌間留有間隙乃是不可避免之情形。惟每當列車鋼輪行駛於鋼軌踏面時，因鋼軌
面不連續所引起之列車振動及噪音亦對列車乘員及週遭民眾造成困擾，故無接縫之連續長焊

鋼軌施工法即應運而出，茲將組成連續長焊鋼軌之電阻火花焊接、鋁熱焊接、鋼軌絕緣接頭
等主要作業項目分別做一說明與介紹。

二、電阻火花焊接

就理論而言，鋼軌長度最好能於廠製時即一次生產至各該工程所需使用之長度，如此則
可將日後連結鋼軌所需使用之焊接數量減至最低，以降低因焊接而影響鋼軌材質之風險，然
而，實務上，過長之鋼軌不僅無法尋得適當之交通運輸工具供材料輸送，另對於儲存場地之

選用亦有諸多限制，尤其陸上運輸之能量更為重要，故關於鋼軌之廠製長度宜就材料運輸及
儲存方面加以考量，按國內現行陸上交通運輸機具限制，將廠製鋼軌長度訂為18公尺是較為
務實之做法。

電阻火花焊接（Flash-Butt Welding，FBW）是利用電阻火花焊接機以高壓電流原理將兩
鋼軌端部熱熔，再施加壓力將兩鋼軌端部擠壓熔接，整個焊接過程均已完全自動化並由電腦
設定自動操控。一般而言，在進行正式焊接作業前，焊接機程序控制器內之焊接程式需經預
先測試，經測試結果符合規定標準後該程式即被鎖定，其電壓、電流、力量及速度等即固定
不再改變，焊接機內建電腦可分析焊接品質，使其符合預設模式的電壓、電流及速度等，而

不受操作條件及機具主要零件變更之影響，且該內建電腦並可連續控制液壓油及冷卻劑之溫
度、流量及液壓壓力，整個焊接過程中需人為操作部分僅鋼軌筆直度調整及預拱調整作業，
由於人為操作部分相對較少，故焊接作業整體品質較佳，又電阻火花焊接係電腦化全自動操

控，因此，在場地配置及搬運條件允許下，長焊鋼軌焊接可儘量延長以提高鋼軌焊接品質穩
定性，關於電阻火花焊接程序茲敘述如下：
(一) 鋼軌運送
運送18公尺廠製鋼軌至預定焊接位置。
(二) 焊接前除 （如圖1及圖2）

去除與電焊機焊接頭電極接觸之鋼軌表面刻度及軋製標記，以使焊接頭電極接觸在光滑
的金屬上，為使焊接頭之電極與鋼軌表面間達到要求之電氣連結，必要時，鋼軌表面需進行
輕度研磨作業。

(三) 鋼軌筆直度調整（如圖3）
為避免電阻火花焊接作業完成後，已焊接之鋼軌產生扭曲現象，在進行鋼軌焊接前須先
運用直尺使兩鋼軌端部對齊，而鋼軌係提供鋼輪一平滑之運行面，故鋼軌之調整應以頭部為