Page 140 - 捷運工程叢書 精進版 － 9 捷運軌道工程實務

臺北市政府捷運工程局

第三節 扣件系統

所謂扣件系統係泛指固定鋼軌的所有零件統稱，依據支撐材質及道床的不同，大略可分

成預力混凝土枕（Prestressed Concrete Cross Tie，簡稱 PC 枕）扣件系統、木枕扣件系統、彈
性基鈑或稱直接固定式扣件系統（Direct Fixation Fastener, DFF）等三種。

道碴道床軌道因道碴本身具有一定的吸音減振功能，故其扣件系統除使用彈性扣夾
（Spring Clip）外，無需再使用較軟的彈性材。當輪軌負荷經由鋼軌傳至枕木的過程，因木
枕材質較軟，為避免木枕受損，必須在鋼軌與木枕之間使用金屬墊鈑（Baseplate），以提供

鋼軌較大的承載面積，緩和木枕所受的應力；但對 PC 枕而言，因混凝土抗壓強度高，鋼軌
可直接座落在 PC 枕上，但經考量其它因素，一般在鋼軌與 PC 枕間會使用一塊彈性係數較

高的彈性材，稱為鋼軌墊片（Rail Pad）。有關木枕扣件系統將在本章第四節討論。
對無道碴道床軌道而言，其扣件系統將視道床的減振功能而有不同的設計，簡單者如
PC 枕所使用的彈性扣夾與鋼軌墊片，複雜者為彈性基鈑。由於彈性基鈑屬一專門領域，將

留在本章第五節再作完整介紹。
構成扣件系統的零件其數量不一，各種扣件系統都有其獨特理念，且涉及專利問題，以
下將先說明扣件系統的基本功能及選用原則，後續本節再介紹目前鐵路界較為人所知的 PC

枕扣件系統，由 PC 枕扣件系統再延伸探討木枕扣件系統及彈性基鈑。

3.3.1 基本功能

扣件系統的基本功能除提供鋼軌扣壓力及垂向彈性外，尚有限制鋼軌縱向與側向束制

行為。
一、扣壓力（Toe Load）

扣件系統是利用彈性扣夾對鋼軌底部上方提供一個垂直向下的負荷，此負荷稱為扣壓
力。鋼軌承受輪軌負荷不致側移、傾倒，因溫度變化不致挫屈或拉斷等，主要就是因為扣壓

力所致。圖 3-3-1 為鋼軌扣件系統的包絡線，為了避免干擾電聯車與軌道維修車輪，扣件系
統外露的所有零件宜設計在此包絡線內。

二、垂向彈性
早期用在木枕上的鉤頭道釘，其初始扣壓力亦可達到每支 6KN 的扣壓力，但因道釘不
具有彈性，在輪軌負荷反覆作用下，道釘逐漸鬆動、浮起，道釘對鋼軌的扣壓力喪失而功能

失效。目前新建捷運系統都是使用彈性扣夾，此類扣夾在長期使用下，不易鬆動或造成扣壓
力的降低，故不僅確保行車安全，且可大幅減少養護維修工作。

三、縱向束制（Longitudinal Restraint）
扣件系統對鋼軌提供扣壓力的同時，因鋼軌與鋼軌墊片、扣夾絕緣子（Clip Insulator）

等之間的磨擦係數，也提供鋼軌一定的縱向束制力，以抵抗鋼軌的滑行。每一扣件所提供的

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