鐵路工程大意(含鐵路養護作業大意)(含測驗題庫) 鐵路特考學儒

1. 貳、路線線型設計理論 019 貳、路線線型設計理論一、平面線形基本上是由直線、圓曲線、緩和曲線等元素所組成。二、單（圓）曲線（Simple Circle Curve） 單圓曲線為圓弧或是圓周長的一部分。屬於最簡單的線形設計，可以 在兩相交直線中插入圓曲線，避免列車因鋼體行駛產生直線轉角而導 致列車出軌。 圓曲線佈設圖  θ：圓心夾角（Intersection Angle），為兩切線交點處，兩切線相交 的角度。  R：圓曲線半徑（Radius），單位可以是公尺或英呎。  D：圓曲線彎曲度數（Degree of Curve），圓曲線之彎曲程度可依半 徑或弧相對之圓心夾角。  M：中矢（Middle Ordinate），又稱中距，為圓曲線弦中點至弧中點 相連之直線實際長度。  δ：偏向角（Deflection Angle）；偏角，為切線與弦所交成之夾角， 必等於該圓心夾角一半。  t：切線的長度。 2. 020 鐵路工程大意（含鐵路養護作業大意）（含測驗題庫）三、緩和曲線或介曲線（Transition; Spiral Curve） 在直線與圓曲線間，插入一緩和曲線，其特性是由直線（R=∞）經緩 和曲線變化成圓曲線半徑（R=r），同時超高及軌距加寬亦由直線漸變 至圓曲線的一種曲線。 主要是為避免列車由直線路段直接進入圓曲線路段所產生的劇烈震 動，由於列車由直線段直接進入曲線時，若沒有中間曲線漸變時，會 因為離心力使得列車向兩側劇烈晃動而出軌，因此必須要在直線與圓 曲線銜接處，加上介曲線的設計，進而提高行車安全。 緩和曲線種類計有三次拋物線、克羅梭曲線（螺旋曲線） 、正弦遞減曲 線以及四次拋物線等。 三次拋物線（台灣鐵路管理局使用），其公式為：若介曲線半徑 r，直線起點（半徑 r=∞）至圓曲線終點（r=R）時， 1 1 x假設介曲線總長為  時，距離直線起點 x 處之曲率為：  r R l亦即，曲率與該介曲線之橫軸 x 成線性比率，x3可據以求算出 y  6 Rl三次拋物線圖 3. 貳、路線線型設計理論 021  克羅梭（Clothoid）曲線： 公路工程與台北捷運公司所使用公式：1 1  曲率為： r R L 亦即，曲率與該介曲線長度 L 成線性比率。 L  3L  5L 可據以求算出 y1   3 42 1320  2L  4L 以及 x1  L  10 216 克羅梭曲線圖四、複曲線（Compound Curve） 為配合特殊路線或在現有地形或地物限制下，以兩個或三個不同半徑 的圓弧連接而成的曲線，可採用雙心複曲線（two-center compound curve ）、三心複曲線（three-center compound curve）等。 4. 022 鐵路工程大意（含鐵路養護作業大意）（含測驗題庫） 雙心複曲線圖五、反向曲線（Reverse Curve） 由兩個相反圓弧連接而成的曲線，由於路線規劃時，因需求經過特定 路段可以採用反向曲線設計，例如，兩相鄰曲線半徑一為 r1，另一為 -r2，該類線型組合即為反向曲線。反向曲線圖 5. 貳、路線線型設計理論 023六、豎曲線或縱坡線（Vertical Curve） 豎曲線定義為在坡度變化點上所插入的曲線稱為豎曲線。基本上豎曲 線便是假設我們將地面剖開來，由側邊觀察到的曲線便是豎曲線。 為適應特殊地形所需，（非零坡度設計有各種坡度需求），可以加設豎 曲線，使得路面可以平順由坡度 1（G1％）變化成為坡度 2（G2％）， 以提昇乘客舒適度並降低危險。通常鐵路工程多使用二次拋物線當作 豎曲線假設其半徑為 r，例如以 y  ax 2 ，那麼可以計算出距離豎曲線 x2 起點的 y 值等於 y  2r r 此時，可以計算出豎曲線長度（l）l  (G 2  G1)100G1%豎曲線圖七、曲度及坡度  坡度定義： 可以定義為水平距離與垂直距離的比值，例如假設某地區路段的水 平距離為 1000 公尺時，其垂直距離的高度為 10 公尺時，我們便可 以將該路段的坡度表示成為 10/1000，或是 10  。由於路線坡度會 影響水平牽引重量、行車速度；路線養護等作業，因此在選擇路線 規劃時仍以路線平坦為主要首選路段。  鐵路修建養護規則第 7 條：「Ⅰ鐵路曲度及坡度之最大限，其最小曲 6. 024鐵路工程大意（含鐵路養護作業大意）（含測驗題庫）線半徑及最陡坡度，規定如下表：最陡坡度（ ）鐵路軌距鐵路等級 最小曲線半徑（公尺）（包括曲線坡度折減率）特甲及甲 300 251067 公厘 乙 20035 甲 40 62.5762 公厘 乙 35 62.5Ⅱ前項坡度及曲線半徑設計時，應儘量以最佳之條件規劃，以減少對列車牽引噸數之影響。」 第 11 條：「Ⅰ路線坡度變更時應依下列半徑之豎曲線與兩端切線相連接：一、軌距一千零六十七公厘之鐵路：半徑八百公尺以下之曲線，其豎曲線半徑為四千公尺以上。半徑超過八百公尺之曲線，其豎曲線半徑為三千公尺以上。二、軌距七百六十二公厘之鐵路，應插入相當長度之豎曲線與兩端切線相連接。Ⅱ曲線坡度折減率：一、軌距一千零六十七公厘者為千分之六百/R。二、軌距七百六十二公厘者及側線得不予折減。」 第 12 條：「站內之正線坡度，在兩終端道岔間及列車停留區域內，應設在水平線上；但必要時，其坡度得予以放寬如下：一、軌距一千零六十七公厘之鐵路，正線、側線為千分之三．五以下，新建之站場為千分之二以下；不摘掛車輛之正線，得增至千分之十，經交通部專案核准者得增至千分之十五；但駝峰調車線或不停放車輛之側線，不在此限。二、軌距七百六十二公厘之鐵路，如因應特殊情形且不摘掛車輛者，得限為千分之十二之坡度。」 第 13 條：「Ⅰ舖設橋枕之鋼梁橋上之坡度，不得大於千分之七。Ⅱ軌距七百六十二公厘之鐵路，如因山岳區橋梁特殊情形者，最大坡度得放寬至千分之六十二．五。」 第 14 條：「Ⅰ隧道內之路線，長度超過三百公尺者，除特殊情形外，其坡度不得超過千分之十五，隧道及其水溝應有千分之三之最小坡度以利洩水，隧道內之凸坡，應極力避免，以利通風。Ⅱ軌距七百六十二公厘之鐵路，如因山岳區隧道情形特殊者，其坡 7. 貳、路線線型設計理論 025 度得放寬至千分之五十。」  第 54 條：「電化鐵路變電站應考慮路線坡度、彎度及供電區間大小 等因素設置，其間距以四十公里為原則。」  第 57 條：「Ⅰ架空電車線對軌道之坡度，在列車容許速度超過每小 時一百公里之區間，不得超過千分之四，超過千分之二坡度者，應 在坡度區段之兩端設置遞減坡度桿距，其桿距間之遞減坡度以不超 過千分之二為準。 Ⅱ列車速度不超過每小時一百公里之區間，其電車線坡度及遞減坡 度桿距間之坡度以不超過千分之五或千分之二點五為準。」  第 63 條：「Ⅰ在鋼軌壓損枕木顯著之區間，應加裝墊鈑。 Ⅱ正線上應視坡度大小及運輸繁簡情形，加裝鋼軌防爬裝置。」  第 94 條：「Ⅰ路線之曲線半徑及縱面坡度應考慮最高設計速度及牽 引重量，以確保鐵路運輸之高速、高運量及運轉安全。 Ⅱ最小曲線半徑依下列公式計算。但於受地形地物限制之路段，須 採降低最高設計速度或營運速度以維護列車安全運轉。 R=11.8Vd2/Cb， R：最小曲線半徑，以公尺計。 Vd：設計速度，以每小時公里計。 Cb：車輛軌道系統所提供之最大平衡超高度，以公厘計。 Ⅲ車站段縱面坡度應考量安全停車需求。 Ⅳ最小縱面坡度須考量排水需求。」  第 98 條：「路線在坡度變化之變坡點，應考慮車輛構造對運行安全 有關之因素，設置豎曲線。但坡度變化小、運轉速度低，不影響車 輛安全運行時，不在此限。」  第 138 條：「正線架空電車線對軌道之坡度，以不超過千分之三為原 則。」八、超高（Cant）  設計原理： 列車行經平面曲線，因車速產生向圓心對側甩離的作用力，稱為離 8. 026鐵路工程大意（含鐵路養護作業大意）（含測驗題庫）心力（F），列車重量位於車體中心線（意即軌道中心線）可以用 W表示，離心力（F）與車重（W）可形成合力（P）。 法規定義：鐵路修建養護規則第 9 條：「Ⅰ曲線之超高度，應將外軌提高全 數，內軌則保持在原軌面高度，超高度之公厘數由下列公式計算 之。 C＝GV2/0.127R C：超高度以公厘計。 G：軌距以公尺計。 V：平均速度以每小時公里計。 R：曲線半徑以公尺計。 Ⅱ一千零六十七公厘軌距，超高度不得大於一百零五公厘。 Ⅲ七百六十二公厘軌距，超高度不得大於七十五公厘。 Ⅳ超高度應在介曲線內逐漸遞減完成，俾直線上無超高度，而於原曲線上達到足額超高度。 Ⅴ七百六十二公厘軌距而未設介曲線時，其遞減距離應在超高度之二百倍以上。但在山區特殊情形，不影響安全情況下，得酌予調整之。 Ⅵ超高度之容許不足量，一千零六十七公厘軌距鐵路用機車牽引之列車，容許不足量為五十公厘，電車組及機動車為六十公厘。」第 10 條：「在軌距一千零六十七公厘之鐵路正線上，直線與曲線 間除道岔外，應以介曲線連接之，介曲線長度與曲線超高度，曲 率及正矢一致，並不得小於超高度之四百倍以上。」第 59 條：「軌道上兩軌面之水平，應保持正常狀態，其在曲線上 外軌之超高度，由各鐵路機構依列車通過之平均速度及曲線半徑 之大小規定之，軌面水平之允許公差，由鐵路機構依路線等級及 列車最高速度規定之。」第 95 條：「直線與圓曲線或二個圓曲線之間，應設置介曲線。但 道岔附帶曲線、超高較小之圓曲線及其他不易設置介曲線處，可 採限制運轉速度、防止出軌設施、或其他安全之措施時，不在此 限。」 9. 貳、路線線型設計理論 027第 97 條：「路線在曲線段應考慮車輛所受離心力、風力之影響， 為使不發生車輛傾覆，需加設適合軌距、曲線半徑、運轉速度等 之超高。但道岔內曲線及其前後曲線（道岔附帶曲線）、側線及其 他加設超高困難處，經限制運轉速度或採防止車輛傾覆措施時， 不在此限。」第 100 條：「Ⅰ隧道寬、橋梁寬及路基面寬度應考量車輛、風壓及 養護作業或安全待避之空間。 Ⅱ曲線段並應同時考慮因車輛偏倚、超高偏倚等所需之空間。」第 101 條：「Ⅰ路線在直線段之建築界限，應考慮車輛行駛所產生 之動搖，訂定建築界限與車輛界限之間隔，使其不影響或妨礙車 輛運行，且不致有產生感電或火災之虞，以維護旅客及員工安全。 Ⅱ曲線段之建築界限，應就車輛偏倚量及超高偏倚量之需求，予以考慮加寬。 Ⅲ在建築界限內不得設置建物及其他建造物，且不得放置列車以外之物體。 Ⅳ但因工程施工需要，必要時採限制運轉速度或其他確保列車運轉安全措施時，不在此限。建築界限外之物體，有崩塌至建築界限內之虞者，不得放置。 Ⅴ鐵路機構應依前述各項規定，擬訂建築界限相關規定，報請主管機關同意後施行之。」第 112 條：「Ⅰ正線兩軌道中心線距離應考量車輛寬度及車輛行走 產生動搖之空間。 Ⅱ曲線段之兩軌道中心線距離，除前項寬度外，應考慮加上曲線偏倚量及超高偏倚量之需求空間。 Ⅲ前二項規定之規範，由鐵路機構擬訂，報請主管機關同意後施行之。」 超高理論：定義：為避免列車轉彎時，由於離心力過大導致車輛向外軌傾覆，我們設計利用提高外軌的方式，以抵消離心力作用稱之為超高。利用傾斜面（佈設超高）使列車重量永遠朝下（向地心方向）的特性，形成往朝圓心方向的分力並以分力抵消列車所產生的離心力， 10. 028 鐵路工程大意（含鐵路養護作業大意）（含測驗題庫）tan   F / W  C /   C  F / W以確保列車安全。超高計算公式：  F  WV 2 /127 R  C  V 2 /127 超高佈設示意圖 V2列車因加速所產生的離心力： F  mR V2臺灣鐵路管理局（G 為 1067mm） CE  8.4RV2臺灣高鐵（G 為 1435mm） CE  11.82 R 超高種類：平衡超高（CE，Equilibrium Cant）： 以超高形成的向心力完全抵消所產生的離心力（平面曲率半徑 R，列車車速 V）此時的超高，即為平衡超高。實置超高（Ca，App1ied Cant）： 實際佈設於曲線上的縱高值，並不會與平衡超高值相同，此種實 際佈設的超高稱為實置超高（實務以列車平均速率計算實置超 高）。 11. 貳、路線線型設計理論 029 超高不足（Cd，Cant Deficiency）：最大列車速計算出的平衡超高與平均車速計算的實置超高的差值，稱為超高不足量。臺北捷運公司設定標準超高不足量 25mm，在低於平衡超高的車速運轉時，仍可維持平衡。 超高過多（負超高）（Excess Cant；Negative Cant）：實置超高因列車車速低，無法達到實置超高之車速，同時造成列車向圓心偏移（或有負超高）。  超高佈設： 軌道超高須適當且均勻的由直線段（超高為 0）漸變遞增至曲線段 設計超高值，台灣鐵路管理局緩和曲線長度之 VCaVCd 超高變化率計算公式： Ls ; or Ls  3.6 Fa 3.6 Fd 其中，Fa：實置超高變化率、Fd：超高不足變化率。九、軌距加寬（Slack） 在平面曲線處，將軌距向圓心方向加寬，使列車提高平穩性，稱為軌 距加寬。然採較小的軌距加寬值，可有效的減少車輛晃動，然而軌距 加寬有其極限，以避免軌距過寬，使得發生車輪發生出軌之可能性。 12. 030鐵路工程大意（含鐵路養護作業大意）（含測驗題庫） 下列有關速度規定的敘述何者為正確？台鐵特甲級線設計速度為 130km/h台鐵特甲級線運轉速度可達 130km/h台鐵甲及乙級線設計速度為 130km/h 台鐵甲及乙級線運轉速度可達 130km/h台鐵特甲級線運轉速度可達 130km/h。 台鐵路線分為幾級？ 分為特甲、甲及乙級線等三種分 為甲、乙及丙級線等三種分為特甲、甲、乙及丙級線等四種分為甲、乙、丙及丁級線等四種台鐵路線分為特甲、甲及乙級線等三種。 台鐵路線上，何種站僅設有候車月台而無站員之車站？簡 易站號誌站招呼站 特等站招呼站僅設有候車月台而無站員之車站。 台鐵將「次要幹線及主要支線」歸類於下列那一種路線等級？乙級線甲級線 特甲級線主線將「次要幹線及主要支線」歸類於甲級線。 鐵路路線按其軌道通過負荷量、行車速率及業務性質加以區 分，軌距 1067 公厘之鐵路，可分為：特甲級甲級乙級丙級： 鐵路修建養護規則第 4 條：「鐵路路線按其軌道通過負荷 量、行車速率及業務性質區分如下：一、軌距一千零六十 七公厘之鐵路，分為特甲級、甲級及乙級三級。二、軌距 七百六十二公厘之鐵路，分為甲級及乙級二級。」 依台鐵路線規則，台中與台北間之路線屬於： 特級線 特甲級線甲級線 乙級線鐵路修建養護規則第 4 條：「鐵路路線按其軌道通過負荷 量、行車速率及業務性質區分如下：一、軌距一千零六十 七公厘之鐵路，分為特甲級、甲級及乙級三級。二、軌距 七百六十二公厘之鐵路，分為甲級及乙級二級。」其中西 13. 貳、路線線型設計理論 031 部幹線台中與台北間之路線屬於上開之特甲級路線。 小半徑曲線對鐵路新建與營運的影響是多方面的。下列關於小  半徑曲線的影響，請選出正確的一項：能降低營運成本 能降低軌道結構強度要求能方便定線與興建能減 少養護工作量 小半徑曲線的影響能方便定線與興建。 路線有下列情形時，鐵路機構非經檢查及試運轉，並確認得安  全運轉者，不得使用：新建改建整修完畢輕微之改建 或整修：    鐵路修建養護規則第 5 條第 1 項：「新建、改建或整修完 畢之路線，鐵路機構非經檢查及試運轉，不得使用，但輕 微之改建或整修，得省略試運轉。」第 2 項：「前項所稱 輕微係指在現有路線上實施下列養護作業，並經完工檢查 無行車安全之虞者。完工檢查應作成紀錄，備供主管機關 查核。一、軌縫調整、曲線整正及砸道。二、抽換軌枕、 鋼軌或道碴。三、抽換鋼軌或道岔配件。四、長銲鋼軌重 新舖定。五、號誌機移設或更新。六、電車線淨空調整。 七、橋梁隧道加固或補強。八、一般例行之維修及設備測 試。九、其他報經主管機關同意省略試運轉者。」 有關車站內正線沿月台部分之曲線半徑，在乙級鐵路不得小於  幾公尺？  300 公尺  400 公尺  500 公尺  600 公 尺 鐵路修建養護規則第 28 條： 「車站內正線沿月台部分之曲 線半徑，特甲級及甲級鐵路不得小於五百公尺，乙級鐵路 不得小於三百公尺。但遇有特殊情形者，不在此限。」 以台鐵為例，車站內之軌道路線佈置時，必須要考量路線有效  長，其主要原因為何？方便多種不同型式列車之旅客上下 車方便防止站內臨停待避列車被鄰線通過之列車擦撞 為未來車站擴充預留空間 車站位於曲線路段 車站內之軌道路線佈置時需要考量路線有效長，其主要原 因為防止站內臨停待避列車被鄰線通過之列車擦撞。 傳統列車在構造上皆為固接之車軸，其在曲線上行駛時之特 14. 032鐵路工程大意（含鐵路養護作業大意）（含測驗題庫）性，下列何者正確？ 前軸內輪緊貼內軌轉動前軸外輪緊貼外軌轉動後軸外輪緊貼外軌轉動前軸與後軸之前輪皆緊貼外軌轉動傳統列車在構造上皆為固接之車軸，其在曲線上行駛時之 特性前軸外輪緊貼外軌轉動。 根據鐵路路線測量規則，下列何者不是選擇路線所考慮之主要原則：坡度、曲線之適宜大橋及車站以設於平直線上為原則 與其他交通水利設施之配合橋樑中線應儘量與河岸平行鐵路路線測量規則第 8 條：「經指定起訖點之路線，應選 擇最短最平者為最合宜，橋樑、隧道及車站之位置亦應作 適宜之選擇，避免水流之沖刷及水之宣洩，並應配合所經 地區農、林、工、礦、商各業之發展。」橋樑中線應儘量 與河岸平行非屬上開明文規定。 軌距為 1067mm 鐵路超高度不得大於：  105mm 115mm  125mm  135mm鐵路修建養護規則第 9 條第 1 項：「曲線之超高度，應將 外軌提高全數，內軌則保持在原軌面高度，超高度之公厘 數由下列公式計算之。」公式：C＝GV2／0.127R （其中，C：超高度以公厘計。G：軌距以公尺計。V：平 均速度以每小時公里計。R：曲線半徑以公尺計。）第 2 項：「一千零六十七公厘軌距，超高度不得大於一百零五 公厘。」第 3 項：「七百六十二公厘軌距，超高度不得大 於七十五公厘。」 超高度之容許不足量，1067mm 軌距鐵路用電車組及機動車， 容許不足量為：  30mm 40mm 50mm  60mm鐵路修建養護規則第 9 條第 6 項：「超高度之容許不足量， 一千零六十七公厘軌距鐵路用機車牽引之列車，容許不足 量為五十公厘，電車組及機動車為六十公厘。」 軌距 1067mm 之鐵路正線上，應以介曲線連接之，介曲線長度與曲線超高度，曲率及正矢一致，並不得小於超高度之幾倍以上？ 400  500  600  700 15. 貳、路線線型設計理論 033 鐵路修建養護規則第 10 條： 「在軌距一千零六十七公厘之 鐵路正線上，直線與曲線間除道岔外，應以介曲線連接 之，介曲線長度與曲線超高度，曲率及正矢一致，並不得 小於超高度之四百倍以上。」 有關曲線超高度之計算原理，下列何者為真？ 與曲線半徑  成正比，且與平均速度平方成正比與曲線半徑成正比，且 與平均速度平方成反比與曲線半徑成反比，且與平均速度 平方成正比與曲線半徑成反比，且與平均速度平方成反比 鐵路修建養護規則第 9 條第 1 項：「曲線之超高度，應將 外軌提高全數，內軌則保持在原軌面高度，超高度之公厘 數由下列公式計算之。」公式：C＝GV2／0.127R （其中，C：超高度以公厘計。G：軌距以公尺計。V：平 均速度以每小時公里計。R：曲線半徑以公尺計。）第 2 項：「一千零六十七公厘軌距，超高度不得大於一百零五 公厘。」上式曲線超高度（C）與曲線半徑（R）成反比， 且與平均速度平方（V2）成正比。 以三次拋物線佈設的介曲線會引起列車通過時較大的動搖，原  因在於其超高度及曲率之變化為直線。請問為何三次拋物線之 曲率變化為一直線？線型之微小線段近似直線三次 拋物線之斜率為一定值三次拋物線之二次微分為一定值 三次拋物線之斜率變化率固定 三次拋物線之斜率變化率為固定時，才會讓其曲率變化成 為一直線。 常見之鐵路緩和曲線有四次拋物線、三次拋物線、雙扭曲線、  克羅梭曲線、正弦遞減曲線等多種，請問台鐵採用下列何者？ 克羅梭曲線三次拋物線 二次拋物線 雙扭曲線 台鐵採用三次拋物線當作緩和曲線。 行車過程中，曲率半徑不同的路段會產生不同的側向力，不同  的超高度也會使車身有不同程度的傾斜。能夠讓側向力與傾斜 度平順改變的路線，才是舒適度高的好路線。這通常是透過下 列那一類線型來達成？圓曲線 介曲線 直線  反向曲線 16. 034鐵路工程大意（含鐵路養護作業大意）（含測驗題庫）我們透過介曲線達成讓側向力與傾斜度平順改變，以減少不同的曲率半徑路段所產生不同側向力以及不同的超高度讓列車不同傾斜的不舒適度。 軌道於曲線路段設置之超高量必須要適量，如超高設置太大， 則其所造成之結果為何？ 外軌所受壓應力過大 外軌處偏磨耗太大內軌處之壓力過大軌條波動行為加劇軌道於曲線路段設置之超高量必須要適量，如超高設置太大，會使得內軌處壓力過大。 請問何者並不是影響超高度的主要因素？ 列車平均速度曲線半徑號誌系統所經之線形影響超高度的主要因素包括列車平均速度、曲線半徑以及所經之線形。 根據鐵路專用側線修建及使用規則規定：專用側線如遇天災事 變須特別整修或更換設備時，其所需費用概由下列何者負擔？交通部申請人 鐵工局所轄車站鐵路專用側線修建及使用規則第 16 條第 1 項：「專用側線如遇天災事變須特別整修或更換設備時，其所需費用概由申請人負擔。」 軌道養護中，曲線整正是重要 的一項，通常採用 10 公尺弦量取現地正矢查表檢核。請問「正矢」是下圖中那一項？  YM q l「正矢」是指上圖中的 M。 下列關於支配坡度之敘述，那一項是正確的？ 路線中坡度 最大之處，就是支配坡度所在位置路線中坡度距離最長之處，稱為支配坡度 支配坡度僅與地形有關，與車速無關支配坡度指的是路線中影響列車噸數最大的坡度「支配坡度」（ruling grade）係指在列車運轉區間中，對於列車牽引定數影響最大的坡度，亦指列車運轉時需要最大牽引力的坡度，又被稱為「查定坡度」（因為可以用該坡度查定機車牽引定數）。亦即，本題所指的支配坡度並 17. 貳、路線線型設計理論 035 非一定是該運轉區間內的最陡坡度，即為題目所描述的路 線中影響列車噸數最大的坡度。 軌距 1067mm 鐵路坡度之最大限，特甲級及甲級線為： 千 分之十千分之十五千分之二十 千分之二十五 鐵路修建養護規則第 7 條：「鐵路曲度及坡度之最大限， 其最小曲線半徑及最陡坡度，規定如下表：」附表中 1067 公厘鐵路軌距，特甲及甲級最小曲線半徑 300 公尺，最陡 坡度 25  。 為避免列車滑溜，同時減少列車停開時受坡度之影響，車站內 軌道之坡度應加以限制，例如台鐵規定車站內正線之坡度不得 大於： 3.5%  4.5  4 5 依鐵路修建養護規則第 12 條：「站內之正線坡度，在兩終 端道岔間及列車停留區域內，應設在水平線上；但必要 時，其坡度得予以放寬如下：」第 1 款：「軌距一千零六 十七公厘之鐵路，正線、側線為千分之三．五以下，新建 之站場為千分之二以下；不摘掛車輛之正線，得增至千分 之十，經交通部專案核准者得增至千分之十五；但駝峰調 車線或不停放車輛之側線，不在此限。」本題所明文之台 鐵規定車站內正線之坡度不得大於 3.5 。 有關隧道內之路線，隧道及其水溝應有千分之幾之最小坡度以 利洩水？3456 鐵路修建養護規則第 14 條第 1 項：「隧道內之路線，長度 超過三百公尺者，除特殊情形外，其坡度不得超過千分之 十五，隧道及其水溝應有千分之三之最小坡度以利洩水， 隧道內之凸坡，應極力避免，以利通風。」 有關隧道內之路線，長度超過 300 公尺者，除特殊情形外，其  坡度不得超過：  15   20   25   30  鐵路修建養護規則第 14 條第 1 項：「隧道內之路線，長度 超過三百公尺者，除特殊情形外，其坡度不得超過千分之 十五，隧道及其水溝應有千分之三之最小坡度以利洩水， 隧道內之凸坡，應極力避免，以利通風。」 路盤表面在路線橫斷方向之排水坡度為：  1  2  18. 036 鐵路工程大意（含鐵路養護作業大意）（含測驗題庫）34路盤與路床均為構成路基的主要構成要件，其中依台鐵規範：路盤與路床表面在路線橫斷方向均需加設 3  的排水坡度。 請問下列何者有關鐵路系統之線形敘述為非？ 車站段縱 面坡度應考量安全停車需求 最小縱面坡度須考量排水需求 路線之曲線半徑及縱面坡度應考慮最高設計速度及牽引重量，以確保鐵路運輸之高速、高運量及運轉安全路線在坡度變化之變坡點，考慮車輛構造對運行安全有關因素，應設置介曲線路線在坡度變化之變坡點，考慮車輛構造對運行安全有關之因素，應設置「介曲線」為不正確的描述。 有關軌道超高的敘述，何者錯誤？超高度與車輛運轉速度 成正比超高度與軌距成正比超高度與轉彎半徑成反比 超高度與車輛車身長度及寬度無關鐵路修建養護規則第 9 條第 1 項：「曲線之超高度，應將外軌提高全數，內軌則保持在原軌面高度，超高度之公厘數由下列公式計算之。」 ２公式：C＝GV ／0.127R（其中，C：超高度以公厘計。G：軌距以公尺計。V：平均速度以每小時公里計。R：曲線半徑以公尺計）。觀察上列公式，我們可以發現超高度 C 與車輛運轉 ２速度平方（V ）成正比。 關於路線超高的敘述，何者錯誤？在理論超高時，車輛重 量與離心力合力落在路線中心線 超高不足時外側軌受側向力較大理論最大超高度時，車輛重量恰好落在外側軌上超高施工時將外側軌提高超高度半值，內側軌降低超高度半值較能滿足高速化之要求理論最大超高度時，車輛重量恰好落在外側軌上是錯誤的。 有關超高度之敘述何者錯誤？一千零六十七公厘軌距，超  19. 貳、路線線型設計理論037 高度不得大於一百零五公厘 七百六十二公厘軌距，超高度 不得大於七十五公厘 超高度應在介曲線內逐漸遞減完 成，俾直線上無超高度，而於原曲線上達到足額超高度 超 高度之容許不足量，一千零六十七公厘軌距鐵路用機車牽引之 列車，容許不足量為六十公厘 鐵路修建養護規則第 9 條第 2 項：「一千零六十七公厘 軌距，超高度不得大於一百零五公厘。」第 3 項：「七 百六十二公厘軌距，超高度不得大於七十五公厘。」第 4 項：「超高度應在介曲線內逐漸遞減完成，俾直線上無 超高度，而於原曲線上達到足額超高度。」第 6 項： 「超 高度之容許不足量，一千零六十七公厘軌距鐵路用機車 牽引之列車，容許不足量為五十公厘，電車組及機動車 為六十公厘。」 因此，本題目選項的「超高度之容許不足量，一千零 六十七公厘軌距鐵路用機車牽引之列車，容許不足量為 六十公厘」，並非正確。 何謂容許超高不足量？設計速度之超高量與平均速度超  高量之差 設計速度之超高量與平均速度超高量之和 最高速度之超高量與平均速度超高量之差 最高速度之超 高量與平均速度 容許超高不足量等於最高速度之超高量與平均速度超高 量之差。 Cd＝CE（MaxV）－Ca（V＝V） 超高不足量＝（最大列車速計算出的平衡超高－以平均速度計算出的實置超高） 超高的主要功能為何？提供排水 提供格外強度 提供平衡轉彎時產生之離心力 提供縱向摩擦力 超高（Super elevation）的定義為鐵路平曲線上為了平衡行 車所產生的離心力，曲線部分之外側應比內側高，稱為超 高。超高主要功能在於提供車輛轉彎的時候可以產生平衡 因為轉彎所產生的離心力，而不至於發生翻車。 鐵路外軌超高的最主要目的為何？提高車輛重心減 20. 038鐵路工程大意（含鐵路養護作業大意）（含測驗題庫）緩離心力 減少震動降低車輛重心鐵路平曲線上為了平衡行車所產生的離心力，曲線部分之 外側應比內側高，稱為超高（Super elevation）。鐵路外軌 超高的最主要目的為減緩離心力。 對於曲線之敘述，何者錯誤？ 曲線可分為平面曲線、反向 曲線及豎曲線三大類 複曲線是由兩個或三個不同半徑之圓弧連接而成豎曲線是在兩個不同坡度變化線形間所插入的曲線 為確保列車運轉順暢與舒適，在圓曲線與直線之間通常以介曲線銜接曲線主要分為平面曲線及豎曲線。 鐵路曲線可以曲度或半徑表示，若某鐵路施工以曲度表示法計 算，則採公制計算時，應以弦長多少公尺所對之圓心角來表述？ 10 公尺  15 公尺  20 公尺  25 公尺曲度或半徑表示，若某鐵路施工以曲度表示法計算，則採 公制計算時，應以弦長 20 公尺對圓心角來表述。 有關一千零六十七公厘之特甲級路線，其路基寬度自軌道中心 至路肩外緣之規定為幾公尺？ 二．六公尺 二．四公尺二．二公尺二公尺鐵路修建養護規則第 15 條第 1 項： 「路基寬度自軌道中心 至路肩外緣，規定如下表：」 軌距 特甲級 甲級乙級 1067 公厘 2.60 公尺 2.40 公尺 2.15 公尺 762 公厘1.80 公尺 1.65 公尺 依據上表可知，1067 公厘之特甲級路線，其路基寬度自軌 道中心至路肩外緣之規定為 2.6 公尺。 以下何項條件不是決定軌距加寬之因素？車輛固定軸距 車輛最大軸重 曲線半徑 車輪橫向移動車輛最大軸重不是決定軌距加寬因素。 21. 貳、路線線型設計理論 039 下列對於軌道曲線之敘述，何者正確？ 列車行經曲線路段 會自然產生向心力 為了克服向心力，軌道曲線路段必須有 超高的設計 曲線造成的阻力乃自然現象，無法避免標 準軌距的最大超高度不得大於 50 公厘 曲線造成的阻力乃自然現象，無法避免正確，列車行經曲線路段會自然產生離心力，不可能是產生向心力。 為了克服向心力，軌道曲線路段必須有超高的設計是錯誤的，正確應該是離心力。 標準軌距的最大超高度不得大於 50 公厘亦是不正確的。