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規範說明 第二章舖設（1／4）；原PDF第30–39頁。
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¶ 一四三五公厘軌距鐵路長銲鋼軌舖設及養護規範｜原檔第30頁
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第二章 舖 設 C2.1. 舖設條件 C2.1.1 正線軌道 (一) 鐵路軌道最大的弱點就是鋼軌接頭，若將接頭銲接起來使成一根長鋼軌，即 長銲鋼軌，有下列各種優點。 1.軌道維修週期長、維修作業量減少。 2.減少噪音振動、減少軌道材料損傷。 3.車輛動搖小、乘車舒適度良好。 4.枕木配置間距全線相同，適合機械砸道作業。 (二) 鐵路為方便旅客搭乘，必須經過人口集結之都市城鎮，也隨著地形遇河架橋 遇山鑿洞，並考量地質條件（如軟弱地盤、礦區、活動斷層等），所以會有 許多坡度與曲線，而平曲線半徑太小時不宜舖設長銲鋼軌，避免因橫向抵抗 力不足，造成軌道挫屈危害行車安全。 (三) 軌道挫屈是因為鋼軌溫度上升，軸向壓 力蓄積，超過某一限度後，軌道急劇橫向 彎曲之現象。由於挫屈之變形，有時會達 到數百公厘，對於行車安全影響甚大。右 圖說明挫屈發生時之鋼軌溫度與軌道之 橫向變位之關係，隨著溫度上升軌道之變 位漸增，達到 A 點橫向變位急劇增大， 發生跳移到 B 點，此稱為挫屈。鋼軌軸 壓力，因鋼軌斷面、鋼軌溫度、軌道形狀、 軌道不整，其應力大小不同，對抗挫屈之 道碴橫向阻力愈大則愈有利。 C2.1.2 道碴軌道平曲線 過去規定半徑 600 m 以上（含）之平面曲線才採用長銲鋼軌，近來由於預防 軌道挫屈方法進步，如枕木裝設挫屈防止板，強化道床等，平面曲線半徑 300 m C-3
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亦可舖設長銲鋼軌。曲線半徑大小之規定與鋼軌類別、扣結裝置、軌枕種類與間 距、道床形狀、最高軌溫、鎖定軌溫等有關。依 UIC Code 規定，在木枕與 UIC60 公斤級鋼軌情形下，最小半徑需在 500 m 至 800 m 之間才可舖設。 曲線半徑小於 600 m 時必需評估軌道挫屈強度，安全係數超過 1.2 以上方可 舖設。 在銳曲線要舖設長銲鋼軌時，必須先考慮該段路線的軌道結構、維修狀況、 車輛性能及超高等，由於超高不足，外側軌鋼軌之磨耗快速，鋼軌抽換頻度增加， 所以須經效益評估認為可行再予舖設。 C2.1.3 非道碴軌道平曲線 非道碴軌道都是將軌枕直接埋入鋼筋混凝土道床或使用錨定螺栓將基鈑錨定 在鋼筋混凝土內，較諸道碴軌道強度高出許多，除非鋼軌扣件損壞、脫落或路基 不穩，軌道變形狀況很少，所以曲線半徑大於 300 m 可以舖設。 C2.1.4 豎曲線 豎曲線半徑需考慮車輛界限、車輛上浮、坡度變化、鋼軌挫屈穩定等因素， 其中車輛上浮因素影響最大。若凸坡豎曲線舖設長銲鋼軌，由於軸壓力向上分力 作用之關係，軌框重量會減少，致挫屈強度降低，需要檢討豎曲線處的挫屈安全 率。 豎曲線半徑與道床阻力之關係表 豎曲線半徑 軌框重量減少量 軌框重量減少率 道床橫向阻力減少率 (m) (kg/m) ％ ％ 600 117 62 21 1000 70 37 12 2000 35 18 6 3000 23 12 4 如上表，豎曲線半徑 3000 m 時軌框重量減少 23 kg/m，相當於 50 kg 鋼軌 PC 枕之 5％，所以豎曲線半徑需 3000 m 以上。 C-4
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C2.1.5 橋梁舖設長銲鋼軌 在橋梁上舖設長銲鋼軌時，由於溫度變化梁會伸縮，使鋼軌增加附加軸力。 而橋梁則承受其反力，此反力作用於梁並傳遞到橋墩、橋台。因此舖設於非道碴 道床橋梁上之長銲鋼軌稱為『橋上長銲鋼軌』，以便與一般區間與有道碴道床橋 上之長銲鋼軌區別。舖設橋上長銲鋼軌時必須就橋長、梁長、橋墩強度、梁支承 配置、鋼軌扣結裝置的抗爬能力、伸縮接頭配置等結構物與軌道間之相互作用充 分檢討後進行設計。 橋上之長銲鋼軌縱向力考量： (一) 橋上長銲鋼軌軸力 橋上長銲鋼軌因溫度變化， 梁與鋼軌之伸縮量不同，在鋼軌與 鋼 軌 扣 結 裝 置 間 會 有 摩 擦 力 作 用，其反力則作用於梁，此力稱為 橋上長銲鋼軌軸力。 如右圖所示，在長銲鋼軌不 動區間有橋梁時，由於溫度變化， 梁以固定端 A 為不動點，會向活 動端移動 Gy。另外，鋼軌各點之 移動量 Ry，由於 Gy 與 Ry 之差產 生鋼軌扣結部之摩擦力，使鋼軌軸 力如圖在橋梁端及附近變化，梁身 則承受其反力之長銲鋼軌軸力。 長銲鋼軌軸力之作用狀態，由於伸縮接頭之位置、軌道構造、縱向抵抗 力、梁長及位置、固定支承之配置等而異，為安全起見作用於梁身之長銲鋼 軌軸力為 Pt(tf)＝r×2×L（長銲鋼軌一根之道床縱向抵抗力）； r＝0.5 tf/m(5 KN/m)，梁長 L(m)。 (二) 橋上有長銲鋼軌時之支承配置 在設計橋上長銲鋼軌，夏季高 溫時長銲鋼軌之軸力，須在容許挫 屈強度以下，冬季低溫時長銲鋼軌 斷裂之開口量，必須在行車安全容 C-5
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許值以內，因此須檢討鋼軌扣壓力、伸縮接頭、固定支承、活動支承等之配 置。 右圖為連續多跨簡支梁之軸力分布，由於支承配置不同，長銲鋼軌之軸 力分布、軸力大小亦不相同，必須經過檢討後，考慮配置伸縮接頭之位置。 隨著溫度變化將產生鋼軌軸力。當道床縱向抵抗力 r＝0.5 tf/m （5 KN/m）時，2 根鋼軌之軸壓力＝0.5×2＝1 tf/m（10 KN/m），此鋼軌軸壓力 向橋梁傳遞，作用於梁身及支承。因此在舖設長銲鋼軌時，橋梁須考量此長 銲鋼軌軸壓力效應。 日本舖設長銲鋼軌橋梁之伸縮接頭配置參考條件 橋梁全長 最大梁長 支承配置 設置伸縮接頭位置 L(m) L’(m) L<100 － 不限制 不須設置伸縮接頭 L’≦ 10 不限制 不須設置伸縮接頭 FF‧ MM 方 不須設置伸縮接頭 式 10<L’<50 在全橋梁可動端或自 MM 橋墩約 100 FM 方式 m 以內。 FF‧ MM 方 不須設置伸縮接頭 L≧ 100 式 50≦ L’<100 1.在全橋梁可動端或自 MM 橋墩約 FM 方式 100 m 以內。 2.需檢討鋼軌斷裂時之開口量。 FF‧ MM 方 1.最大梁長之梁之可動端附近。 L’≧ 100 式 2.需檢討鋼軌斷裂時之開口量。 FM 方式 註： F（固定端）、M（活動端） C-6
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( 如 如上圖所示，未舖設伸縮接頭與橋梁兩端舖設伸縮接頭時，於最大軸壓力達 到 100 tf，沒有舖設伸縮接頭的形式 I 雖沒有影響，但形式 II 與形式 III 則因 舖設伸縮接頭，使長銲鋼軌的適用範圍寬廣許多，由此可知其比形式 I 更為 有利。 C2.1.6 隧道舖設長銲鋼軌 隧道內的溫度變化一般都較開闊區間為小，是最適合舖設長銲鋼軌，不須與 C-7
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一般區間做同樣的考慮。但若隧道內有地熱時，鋼軌溫度會因地熱而升降，其伸 縮、軸力亦因而產生變化，假使同一座隧道內有數處地熱則情形就更為複雜。 長銲鋼軌若跨越數個隧道區間，則因開闊區間與隧道區間的溫度變化不同， 軸力變化亦不同，界面區間之鎖定溫度及鋼軌扣壓力須妥善處理。 若隧道在伸縮區間時，就像伸縮區間延長一樣，伸縮及軸力的變化很複雜， 以長期看會成為異常伸縮之因素，所以隧道內的溫度變化越小越好。 C2.1.7 道碴道床橫向阻力 長銲鋼軌舖設於道碴軌道區間，應檢核道碴橫向阻力對軌道挫屈之影響。 (一) 日本「新幹線軌道設施實施相關細則」第 66 條(2)規定：舖設長銲鋼軌區間 的道床橫向阻力，必須維持 900 kgf/m 以上。但因橋枕式橋梁及橋梁直結式 軌道，由於橋梁伸縮，致長銲鋼軌會產生附加軸力，必須維持 1000 kgf/m 以 上。 (二) 日本「在來線軌道設施實施相關細則」第 83 條(3)規定：舖設長銲鋼軌區間 的道床橫向阻力必須維持附表所規定之值以上(參照下表)。 舖設長銲鋼軌區間道碴道床橫向阻力值表 道床橫向阻力 曲線半徑 曲線半徑 舖設區間 鋼軌類別 曲線半徑 400 m＜R＜600 300 m＜R＜400 R＞600 m m m 60kg、50T 500 kgf/m 以上 650 kgf/m 以上 750 kgf/m 以上 50kg、50N、 隧道以 400 kgf/m 以上 520 kgf/m 以上 600 kgf/m 以上 40N 外區間 3 線軌、 400 kgf/m 以上 50kg、50N 隧道區間 50kg、50N、 200 kgf/m 以上 (木枕) 40N 隧道區間 60kg、50T、 300 kgf/m 以上 C-8
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(PC 枕) 50kg、50N、 40N (三) 阻止軌道挫屈的抵抗力來自道床橫向阻力、道床縱向阻力、軌框勁度。 道床橫向抵抗力一般由枕木底面與側面的摩擦抵抗及枕木端的道床剪 力抵抗所構成。所以枕木重量重、表面粗糙，摩擦抵抗力就大，同時枕木端 的道床抵抗力也大。 (四) 日本「在來線軌道設施實施相關細則」第 83 條：道床橫向抵抗力是以拉拔枕 木一根，當變位 2mm 時之拉力值，用下列公式換算所得之值： g＝P/(2‧ a) P＝500 kg/m（拉拔試驗值） a＝每 25 m 舖枕木 44 根 ∵ g＝P/[2×(25/44)]＝440 kgf/m (五) 從各種試驗顯示一根枕木的道床抵抗力可用下式計算：（摘自日本新線路） F＝a‧ W＋b‧ r‧ Ge＋c‧ r‧ Gs 式中 F：一根枕木的道床抵抗力（kgf） W：枕木上的重量（kgf） r：道床單位體積重量（kgf） 3 Ge：枕木端部向上迴轉的斷面一次力矩（cm ） 3 Gs：枕木側面向上迴轉的斷面一次力矩（cm ） a、b、c：配合枕木別及道床別的係數（如下表） 道床-枕木配置之係數 係數 a b c 枕木—道床 PC 枕-碎石 0.75 29 1.8 木枕-碎石 0.75 29 1.3 木枕-卵時 0.60 29 1.4 C-9
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C2.2 軌道構造 C2.2.1 鋼軌 (一) 依照 UIC Code 720R 第 1.2.1 節規定『All flat-bottomed rail profiles are suitable for use as CWR.』，為讓使用者清楚起見，將『平底型鋼軌』列入 規範。 根據文獻顯示，鋼軌的形狀如下圖（摘自日本鐵道工學），橋形鋼軌目 前已不再使用，而溝槽、階梯及高 T 鋼軌，則於路面軌道尚在使用。雙頭鋼 軌為 1837 年英國 J.Locke 研發，頭部、底部同形，適用於特殊基鈑、扣件。 牛頭形於 1844 年 研發，底部與頭部 同形但略小；該二 形除英國之外世界 各 國 已 經 不 使 用。。本規範所指 是第 4 種，為世界 上使用最多之一般平底形鋼軌。 (二) 50 kg 鋼軌無論垂直勁度(EIx)或橫向勁度(EIy)都較 40 kg 鋼軌約大 40％，用以 舖設長銲鋼軌增強挫屈抵抗力，可確保行車安全。根據日本軌道構造設計細 則第 12 條『軌道設計用之數值如下，…』： 鋼軌勁度與斷面係數表 2 2 3 鋼軌類別 EIX(N．cm ) EIY(N．cm ) Z(cm ) 8 8 60 kg 648.9×10 107.5×10 397 8 8 50 N 411.6×10 67.6×10 274 8 8 50 kg 366.2×10 79.2×10 261 8 8 40 N 289.4×10 48.3×10 197 8 8 37 kg 199.8×10 47.7×10 164 8 8 30 kg 126.8×10 31.9×10 116 C-10
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C2.2.2 道岔 (一) 長銲鋼軌兩端各約 100 m 間，會隨鋼軌溫度升降而伸縮移動，而道岔之轉轍 器，必須隨時扳轉以配列列車運轉，若將道岔舖設在伸縮區間，則會因道岔 基本軌伸縮，致轉轍拉桿歪斜扳轉困難、密貼不良，影響號誌顯示，妨礙行 車安全，所以道岔必須舖在不動區間。同時在尖軌踵端應設置限位器，避免 因軸力影響，使基本軌與尖軌以及直線側與曲線側相對位移過大，產生扳轉 及尖軌與基本軌間密貼問題。 (二) 早期正線道岔前後都舖設伸縮接頭，使長銲鋼軌因溫度變化之軸力不至於傳 遞到道岔內，而道岔則以普通接頭處理留有軌縫，然軌縫不但產生噪音，且 增加車輛、軌道維修成本，為減少前述不利因素，複因長銲鋼軌內的道岔軸 力行為已趨明朗化，邇來各國都在積極進行長軌一體化，將接頭銲接以減少 軌縫，增進乘車舒適度，降低噪音振動，節約營運成本。但是有些岔心是以 錳鋼製造，要與普通鋼軌銲接在技術上或許有困難，必須用夾膠與魚尾鈑及 螺栓予於膠接，使成無縫以利行車。 (三) 道岔與長銲鋼軌一體化之後，必須注意下列 2 項： 1.軌道匯合後，道岔轉轍器附近之軸力變化。 2.基本軌與尖軌的相對移 動。日本以 50N＃12 道 岔實物實驗及電腦 模擬實驗結果，尖軌踵 端的軸壓力最大（如右 圖 ， 摘 自 日 本 新 線 路），所以需防止基本 軌與尖軌的相對移動；道岔之軸 力作用示意（如右下圖，摘自日 C-11
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本新線路）。 (四) 長銲鋼軌中之道岔尖軌踵端軸力，溫度高時會增加到 35%，所以 必須要有足 夠的橫向抵抗力，才不會造成挫屈。 (五) 軸壓力會向道岔前後傳遞，如道岔前後的扣押力不足，則基本軌會移動，造 成尖軌扳轉困難，甚至不能扳轉、或靠密不良及造成挫屈，妨礙行車。 C2.2.3 鋼軌之連接 (一) 長焊鋼軌的兩端各約 100 m 長，會隨著溫度的升降而伸縮，所以必須安裝伸 縮接頭。尤其是無碴道床的橋上長焊鋼軌，本身已經隨著溫度升降而蓄積著 軸力，如果再加上橋梁伸縮所附加軸力，則有可能超過軌道挫屈強度而產生 挫屈，或損傷橋梁支承，於溫度低時則可能拉力過大致鋼軌斷裂，所以必須 經過評估，如有需要應依規定安裝伸縮接頭。 (二) 長銲鋼軌原則上可以無限長，但若中間有特殊構造物，如連續鋼桁架橋、結 構伸縮縫本身較寬、介曲線半徑 300 m 以下的銳曲線等必需中斷時，需以伸 縮接頭連接。 (三) 隧道內（長隧道）的溫度一般都為恆溫，長焊鋼軌軸力增減比較少，伸縮量 亦少，但在隧道口段則會受溫度及軸力的影響，故必須視需要舖設伸縮接頭 或緩衝鋼軌。 (四) 低速且伸縮量少之路段，為節省成本可以考慮使用緩衝鋼軌。 (五) 緩衝鋼軌是以其縫寬之增減，吸收長銲鋼軌的軸力，所以魚尾鈑與螺栓所受 的力量甚大，宜使用經熱處理之材料以確保安全。縫寬值則需視長銲鋼軌之 伸縮量及緩衝鋼軌舖設根數與每根長度訂定之。 (六) 魚尾鈑、魚尾螺栓之材質(JIS E1102) 鋼軌類別 降伏強度 抗拉強度 伸長率 硬度 2 2 (hg/m) kgf/mm kgf/mm ％ HB 30、37 55 18 262～331 魚尾鈑 50 58 15 “ 50N、50T、60 70 12 “ 魚尾螺栓 40N、50N、50T 95 110 10 262～341 C-12
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來源：交通部《一四三五公厘軌距鐵路長銲鋼軌舖設及養護規範》，95年1月27日。依交通部政府網站資料開放宣告註明出處；本站分章與導覽整理不代表發布機關認可或背書。查核日期：2026年8月31日。