Page 123 - 捷運工程叢書 精進版 - 9 捷運軌道工程實務
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第三章 軌道系統元件
表 3-1-1 只列出不同等級的 UIC 鋼軌其對應的抗拉強度值,硬度則是經推估分別為 700
級數的 BHN=220 ~ 270、900A 級數的 BHN=275 ~ 300、900B 級數的 BHN=270 ~ 290、1,100
級數的 BHN=320 ~ 350。美國 AREMA 則值接列出抗拉強度與硬度,節錄如表 3-1-2。
表 3-1-2 AREMA 鋼軌物理性質
抗拉強度 最小拉伸率 硬度
鋼軌級數
N/mm,Min. %,Min. BHN,Min
普通鋼軌 963 9 330
耐磨鋼軌(包括合金及熱處理) 1,170 10 341
目前各捷運系統係以 900A 及 1,100 級數為主,前者為普通鋼軌,是用在一般路段,後
者為耐磨鋼軌,則是使用在小半徑曲線段或車站區加減速頻繁路段。
3.1.2 耐磨鋼軌
捷運系統大多構築於人口密集的都會區,因此路線線形無可避免的形成曲線現行形。
以臺北捷運淡水線為例,全線半徑 1,200 公尺以下的曲線個數高達 130 個,佔淡水線全長
35.2%。此種型態的路線,由於彎道特別多,電聯車行駛在軌道上,鋼軌易發生嚴重的偏
磨耗,大幅降低鋼軌的使用壽年,並增加養護維修的費用。尤有甚者,對連續長焊接鋼軌
(CWR),抽換鋼軌的作業程序繁瑣,恐將干擾正常營運。為減緩鋼軌磨耗速率,延長鋼
軌的使用壽年,故系統初期,在半徑小於 1,200 公尺的路段及車站區約 200 公尺範圍,規劃
使用強度與硬度較普通鋼軌為高的耐磨鋼軌。惟後續重新評估,自土城線開始,已將轉彎
段舖設耐磨鋼軌的條件由半徑小於 1,200 公尺降至 700 公尺,萬大線等路網更降至半徑小於
600 公尺以下。
耐磨鋼軌的種類有三,依其發展先後分別為全斷面熱處理(Fully Heat Treated)鋼軌、
軌頭硬化處理(Head Hardened)鋼軌與合金(Alloy)鋼軌。
臺北高運量捷運系統針對耐磨鋼軌的使用,是採漸近方式。初期完全是參考新加坡捷運
系統規範,依照當時的 UIC 規定,將耐磨鋼軌限制為合金鋼軌(級數 1100),其後參考美
國 AREA(目前已改為 AREMA)的規定開放全斷面熱處理鋼軌,最後軌頭硬化處理鋼軌亦
一併提供廠商選用。臺北捷運有關熱處理鋼軌的條文為:『900A 級 UIC 860-0 鋼軌經熱處
理過(heat treated)。鋼軌必須經過電導程序(electric induction process)或在熱箱(thermal
boxes)中處理,不可使用火焰作硬化處理。鋼軌踏面之硬度,從外表往內 10mm 範圍內,
硬度須在 HBN 341 - 388 度。以熱處理之鋼軌於各主要鐵路或捷運系統須能承載 200 百萬
噸之運量。
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