Page 200 - 捷運工程叢書 精進版 － 12 捷運工程多條隧道鄰近堆疊施工實務

臺北市政府捷運工程局

表 5-3-3 球墨鑄鐵環片分析設計方法概述

1. 有效斷面考量：鑄鐵環片斷面係採面板及加勁肋材
構架出整體結構骨架以承受載重，因此設計上須考
量其有效斷面。浪型環片之有效斷面可依右圖所示
計算，其中背填混凝土不列入有效斷面計算。

2. 分析模式：為有效模擬環片錯齒配置所產生之彎矩
傳遞效應，一般採用雙環模式進行結構分析。雙環
模式為對稱中心軸之空間剛架，鑄鐵襯砌及接頭處
分別具有不同的彎曲勁度，並考慮實際組立 K 環片
之交錯配置，基於對稱原理由兩組相互平行平面上
之半環組成，分析模式如右圖所示。此兩環不產生
垂直環面方向之位移，並以垂直平面之剪力連桿連
接，用以模擬鑄鐵環片環間縱向加勁材提供之徑向
及切線向勁度。

3. 面板及構材設計：鑄鐵環片之面板以縱向加勁板及
側板作四邊支撐，直接承受外部載重，分析上可簡
化為一個具四邊束制之矩形彈性薄版，並以 Marcus
近似解計算面鈑應力，如右圖所示。再依據環片所
承受之軸力、彎矩及剪力，分別計算環片內、外面
之合成張應力、合成壓應力及剪應力，並分別小於
鑄鐵材之容許彎曲應力及容許剪應力。

4. 接合設計：鑄鐵環片採用 A325 或 A490 高強度直
螺栓連結，以剛性接合概念進行設計。此外，有關
鑄鐵環片與混凝土環片之接合，須於兩環片間加設
調整鋼鈑，或將相鄰之鑄鐵環片與混凝土環片設計
為轉換斷面，如右圖所示，以使應力能平順傳遞，
並增進接合處之防水性能。

5.3.4 鑄鐵環片之生產與檢驗

5.3.4.1 生產流程
鑄造係將金屬原料加熱熔化後，以熔融狀態的高溫金屬熔液澆注於特定形狀的鑄模中，

待其凝固，成為定形的鑄件。鑄鐵環片之生產即建立在精密鑄造技術上，製造程序包括熔解
生鐵原料、造模作業、澆注及脫膜、機械加工、塗裝及背填混凝土等工作，上述流程均須在

具良好規劃之鑄造工廠中進行，各個步驟簡要說明如表 5-3-4 所示。

184 185