Page 82 - 捷運技術 第39期
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76 趙福生 陳奕耿 臺北捷運工程軌道道岔演進
一、前言
世界上軌道運輸系統歷經百年之發展,由於人口的增加、經濟的發展、土地的開發、人
際交往的頻繁,大量運輸的需求急速增加;為因應二十世紀初都市人口激增,捷運系統乃孕
育而生,如倫敦、巴黎、紐約地鐵之開始興建。臺北捷運系統為國內首創,興建迄今其中木
柵線及內湖線為中運量系統,其餘均為高運量系統。高運量系統之軌道工程自1990年淡水線
開工以來,歷經18年的發展,先後建造完成了淡水線、中和線、新店線、南港線、板橋線及
土城線等六條路線,路網軌道總長度達241公里,此外尚在施工中的計有新莊線、蘆洲線、
南港東延線、信義線及松山線等軌道工程。
軌道工程是提供車輛運行之承載結構,目前臺北捷運高運量系統之軌道採用鋼軌、鋼輪
系統,基本上軌道係由運行軌、扣件及軌床所構成,而在轉轍段之運行軌則需作特殊處理,
形成所謂的道岔。運行軌、道岔及扣件可說是軌道工程中最主要的構件,其中道岔是引導列
車變換行車方向之導具,其重要性及安全性不言而喻,而道岔磨耗更甚於鋼軌,因此如何增
長道岔使用年限及維持基本的行車安全是軌道工程之重要課題。
臺北捷運軌道工程道岔之規劃、設計與施工,每一條路線使用之材料及工法皆有其一貫
性及延續性,以符合施工精度需求。隨著施工方法演進及工作經驗回饋,以及後續營運、維
修及養護階段所產生之問題,乃有進一步之修正或調整。本文乃藉由目前施工中新蘆線軌道
工程道岔材料及施作之特點,回顧臺北捷運軌道工程道岔推展近18年的過程中之演進作概要
介紹。
二、臺北捷運道岔基本規畫與設計
列車運行於軌道上,因營運調度需求,須由一條軌道路線駛往另一條軌道路線,此時須
經由特殊軌道的轉換而達到切換軌道的目的,在軌道上直接讓列車切換行進方向之裝置稱為
道岔。如果兩股軌道在平面交叉,交叉處必須有另外一種特殊裝置,以提供列車順暢通過交
叉處,此裝置稱為菱形岔心。
對鋼軌鋼輪系統而言,電聯車係利用鋼輪的輪緣卡在鋼軌內側行駛在鋼軌踏面上,只要
鋼軌不中斷,軌距線將呈連續性,鋼輪可在鋼軌踏面上平滑運行,惟一旦鋼軌中斷,鋼輪行
經軌距線不連續處即會產生撞擊鋼軌之情形,此將縮短鋼輪使用壽命,甚至危及行車安全。
道岔即屬軌距線不連續之位置,不僅道岔材料使用年限比一般軌道低,且往往是發生列車事
故的主要地點,其複雜性非一般軌道所能比擬。然為提供電聯車換軌調度所需,道岔之設置
有其必要性,故道岔設計應考量所有相關界面項目,大致朝向列車車輪及號誌轉轍器兩方面
檢討。以下僅就臺北高運量捷運系統之道岔基本型式配置、設計及規範作介紹:
(一) 道岔號數:標準道岔之主線為直線線形、岔線為曲線線形,不同的曲率半徑相對一個道
岔號數,形成多種的組合方式,其定義係依岔心角大小而予以數字編號,道岔號數越
大,代表岔心角越小或岔線的圓曲率半徑越大,列車行駛岔線的容許速率越高;反之,
道岔號數越小,岔心角越大或岔線的圓曲率半徑越小,列車行駛岔線的容許速率越低。
就捷運路線規畫而言,可使用的道岔號數越多,線形佈設之靈活性越高,惟營運維修越
複雜、道岔備品種類龐雜,管理及維修均不符經濟原則,故規畫階段需適當限制道岔號