Page 176 - 捷運工程叢書 精進版 - 9 捷運軌道工程實務
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臺北市政府捷運工程局
非夾膠包覆式 IRJ 或 MT 接頭以整組 IRJ 為樣品施加前述負荷進行縱向試驗並無疑義,
惟對夾膠式 IRJ 而言,若仍取整組 IRJ 為樣品進行試驗,將會有高估 IRJ 強度。
夾膠式 IRJ 之粘著劑主要是提供 IRJ 負荷抵抗之用,由於前述軸力分析僅考慮鋼軌,未
論及整組 IRJ 之斷面積尚包括魚尾鈑部分。粘著劑除限制鋼軌溫度變化之伸縮行為外,亦同
時會限制魚尾鈑受溫差之伸縮現象,此現象在非夾膠包覆式 IRJ 或 MT 接頭上是不存在的,
且整組 IRJ 為樣品之試驗架構往往忽略了此一現象。若是採用美國各大捷運系統及 AREA
1996 年版之縱向負荷試驗所用之半截 IRJ 為樣品,且試驗所施加之縱向負荷再外加魚尾鈑受
溫差變化之束制力,將可更忠實的反映 IRJ 之行為。
為簡化計算,魚尾鈑面積得視為與鋼軌斷面積相同,則束制魚尾鈑受溫差變化伸縮之額
外軸向力為 63.8 頓。
故理論上 IRJ 之粘著劑強度必須至少能承受 198 頓之軸向負荷,若取安全係數 1.2,則
其強度應至少為 237 頓;若取安全係數 1.5,則應至少為 297 頓。此與 AREA 所訂之縱向負
荷值極為符合。
由於前揭分析之情況較為嚴苛,若是道碴道床軌道或是地下段無道碴道床軌道,IRJ 之
縱向負荷值則無需考量軌道/結構互制行為所衍生之軸向力而略為降低,若再考慮魚尾鈑與
軌腹間之楔形行為,IRJ 之縱向抵抗可再予以提高。
3.8.2 電阻試驗
各系統對 IRJ 電阻之規定亦相當分岐,以潮濕狀態為例,IRJ 電阻容許值,最小如新加
坡或德國鐵路之 1,000Ω,最大如日本 JIS 之 500,000Ω,相差 500 倍。臺北高運量捷運系統
初期路網之 IRJ 無論是在實驗室或現場之電阻試驗係以 10,000Ω 作為驗收標準,惟自新莊/
蘆洲線開始,為降低系統在整合測試或營運階段因人為疏失導致 IRJ 燒熔等現象,故實驗室
之電阻試驗將比照 AREA 之規定,除 500V DC、5 秒之最小電阻為 10MΩ 外,其經 3,000V
AC、60Hz、60 秒耐電壓試驗後不得有損傷;而軌道完工後的電阻試驗仍維持 10,000Ω 作為
驗收標準。
3.8.3 滾動衝擊載重試驗
滾動衝擊載重設驗(Stroke Rolling Load Test)為美國 AREA 特殊的一種疲勞試驗方式,
如圖 3-8-4 所示將試驗樣品安裝在一 838mm 滾動衝擊載重試驗機器上,接頭中心置於支承中
央,支承間距 914mm。施加 196KN 之反覆負荷 2,000,000 週次於鋼軌上,每 500,000 週次,
當輪負荷通過 A 點與 B 點時,記錄鋼軌中心線之撓度,精度至 0.025mm。接頭試驗結果,
材料須無任何明顯破壞,且鋼軌接頭的最大撓度不得超過 1.65mm(夾膠型式)或不得超過
3.75mm(非夾膠之包覆型式)。
本項試驗是以擬靜態負荷模擬 IRJ 承受動態行為,以臺北高運量捷運系統為例,軸重為
164KN,相當於輪重 82KN,以衝擊係數表示為 196/82=2.39。
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