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研究生: 饒惀
Jao, Lun
論文名稱: 1067公厘軌距軌道線形設計
Alignment Design for 1067mm Gauge Track
指導教授: 李宇欣
Lee, Yusin
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系碩士在職專班
Department of Civil Engineering (on the job class)
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 110
中文關鍵詞: 站場配置超高不足量定線1067軌距三次拋物線道岔軌道鐵路
外文關鍵詞: alignment, cant deficiency, cubic parabola curve, turnout, station design, railway, track, 1067 gauge
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  • 軌道系統依車速概分高鐵、傳統鐵路、捷運、輕軌四種,依軌距則分標準軌、寬軌、窄軌三類,本研究則定位於窄軌1067公厘傳統鐵路線形設計之範圍。
    公路線形設計可參照國內交通部公路路線設計規範及AASHTO GREEN BOOK,國內軌道線形設計手冊及論文發表則較少見。線形設計為軌道設計之最基本工作,卻缺乏一套完整的軌道線形設計準則。本研究之主要動機即在綜整散見諸文獻之線形設計規則以及實務慣例,使其成為具實用性之參考資料。
    傳統1067mm軌距軌道定線,多採平面IP定線後,依設計速度套入圓曲線、緩和曲線;搭配超高、軌距加寬,依地形高程以縱坡度、變坡點、豎曲線連結。站場配線則依運轉需求,配置各式站房、股道、各型道岔、月台等。其中為避免各模組不良條件湊和,減少列車動搖,須限制模組間最小間距,安插最短直線。
    1067mm軌道線形設計,主要依據鐵路修建養護規則、台鐵運轉規章、交通部1067公厘軌距軌道橋隧檢查養護規範、交通部1067公厘軌距鐵路長焊鋼軌舖設及養護規範四大準則,及其他參考文獻,須考慮之限制項目極多,且各項目間亦具有關連性。設計過程極為複雜,耗費大量人力、時間,本研究的成果可作為未來自動化設計系統的基礎。
    本研究成果即彙整設計平面、縱面、站場配線之各項限制條件,儘量彙成圖表、結合電腦輔助等軟硬體,列舉相關案例,以利從業參考查詢,或學子入門學習。實務上如何在維持營運的條件下,逐步改善線形,亦在論文中有所探討。

    Track systems can be divided into high speed railway, traditional railway, metro, and light rail according to the train speed. Track gauge types include standard, wide, and narrow. In this research we focus on the alignment design for narrow 1067mm gauge traditional railway.
    Unlike highway design work where comprehensive documents like AASHTO Green Book and Highway Alignment code by the Ministry of Communications exist, there are relatively few systematic guidelines for track alignment design in Taiwan. This research is motivated by the need of such an extensive reference.
    Horizontal alignment design is the first step in the geometric design work for 1067mm gauge traditional track. Following this step, simple curve, transition curve, cant, slack, gradient, vertical intersecction point and vertical curve can be deployed according to train speeds. Station design depends on the operating need, and includes design of the terminal area, tracks, turnouts, platforms, and others. To assure train stability and avoid unfavorable combination of track elements, a straight line of minimum length between curves is necessary.
    The four major codes for 1067mm gauge track design are TRA Construction Operation Process, TRA Operating Manuals, MOC 1067 gauge track Bridge and Tunnel Check/Maintainance Standard, and Long Rail Installation and Maintainance Standard. Requirements are often deeply inter-related, and the design work is time and labor demanding. In light of a possible automated design system in the future, this thesis serves as a guideline which can be embedded into the computer code.
    This thesis reviews related codes and puts together requirements for track alignment design, covering regulations in horizontal, vertical, and station design. Use of computer softwares as tools and real world examples are also discussed. Also included is the topic of how to re-align tracks while maintaining train traffic.

    摘要 2 ABSTRACT 4 誌謝 6 目錄 0 第一章 緒論 8 1-1 研究動機與目的 8 1-2 研究範圍與方法 9 1-3文獻回顧 10 1-4 論文架構 11 第二章 平面線形 12 2-1路線等級 14 2-2單曲線 15 2-3平曲線設計最小半徑需求 16 2-3-1正線 16 2-3-2側線 17 2-3-3台灣高鐵 17 2-3-4捷運 17 2-4 車輛與建築界限 18 2-5 鋼樑橋曲線定線 22 2-6鐵路與公路交叉 23 2-7伸縮接頭 24 第三章 緩和曲線 25 3-1 緩和曲線之線形 25 3-1-1三次拋物線 25 3-1-2正弦半波長遞減曲線 28 3-1-3克羅梭曲線 30 3-2曲率漸變 31 3-3緩和曲線長度設計 33 3-4介曲線最小長度理論依據 34 3-5台灣高鐵及捷運 35 3-6平曲線諸元決定程序 36 3-7平曲線座標計算 40 3-8不對稱緩和曲線 42 3-9曲線軌距與輪緣槽加寬 44 第四章 超高 46 4-1平衡超高 47 4-2超高遞減 49 4-3 傾斜式列車 50 4-4捷運 50 第五章 縱坡度 52 5-1曲線坡度折減率 53 5-2坡度限制 53 5-3隧道 54 5-4豎曲線 55 5-4-1豎曲線佈設 56 5-4-2台灣高鐵及捷運 57 5-5列車下坡速限 58 5-6架空電車線 58 第六章 道岔 60 6-1種類 61 6-1-1型號 61 6-1-2捷運 63 6-2 雙開及不等開 64 6-3橫渡線 65 6-3-1橫渡線配置型式 65 6-3-2梯形軌道 68 6-3-3菱形交叉 68 6-4交叉橫渡線 69 6-5三線式道岔 69 第七章 模組間距限制 70 7-1道岔與曲線間 70 7-2道岔間 72 7-3曲線間 73 7-3-1正線 73 7-3-2側線 75 7-3-3不良模組湊和限制表 75 7-3-4捷運曲線間最短直線 77 第八章 站場配線 78 8-1路線有效長 80 8-2月台 82 8-3站房配置 84 8-4站場配線一般原則 85 8-5中間站 87 8-5-1 一股待避線 87 8-5-2 二股待避線 91 8-6調車場型式 92 8-7站場改善實例 94 第九章 結論與後續研究 99 9-1本研究成果 99 9-2後續研究 99 附錄 101 附錄一 JR西日本公司福知山線出軌 101 附錄二 南台南曲線速限改善 104 參考文獻 106 自述 109

    參考文獻
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    下載圖示 校內:立即公開
    校外:2006-07-28公開
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