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研究生： 謝忠穎
Chung-Ying Hsieh
論文名稱： 鐵路橋梁管理系統架構之研究
The Study of The Structure of Railroad Bridge Management System
指導教授： 蔣偉寧
Wei-Ling Chiang
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
畢業學年度： 90
語文別： 中文
論文頁數： 145
中文關鍵詞： 管理系統 、鐵路橋梁
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    • 本研究主要在探討鐵路橋梁管理系統之架構，提供鐵路橋梁管理
    機關建置管理系統之參考。包含橋梁基本資料模組、統計分析模組、
    檢測資料模組、維修成本估算模組、維修紀錄模組、地理資訊系統模
    組、緊急通報模組、參數更新模組、整合性決策模組等項目。希望能
    藉由系統化、有效率的電腦化管理方法，將各項橋梁資料融入決策理
    論分析，結合地理資訊系統及網際網路架構，協助橋梁管理機關提高
    橋梁服務水準，確保橋梁結構的穩定及安全性以維護鐵路運輸機能；
    並有效運用資源、降低橋梁維修成本、延長橋梁使用年限，以最經濟
    的方式進行鐵路橋梁的管理工作。

    The purpose of this study is to research the structure of bridge
    management system for railroad, so that the railroad administration can
    build a bridge management system for railroad by referring this study.
    The skeleton discussed here comprises nine primary modules: bridge
    inventory module, statistic moduhu le, bridge inspection record module,
    maintenance cost estimation module, maintenance record module, GIS
    module, bridge administration efficiency checking module, system
    parameter updating module, and decision-making module. The system is
    computerized, and manages the datum of bridges systematically and
    efficiently. It also can help administration making decision after
    analyzing information of bridges.
    In order to keep railroad working safely, we expect this system will
    help administration elevating the service level of railroad bridges, and
    guaranteeing safety and stability of bridge structure. Besides, the system
    can also manipulate resources efficiently, reduce the cost of maintenance,
    extend the life of bridges, and offer an economical way to manage
    railroad bridges for administration.

    中文摘要------------------------------------------------- I 英文摘要------------------------------------------------- II 目錄----------------------------------------------------- III 表目錄--------------------------------------------------- IV 圖目錄--------------------------------------------------- V 第一章緒論----------------------------------------------- 1 1.1 前言------------------------------------------ 1 1.2 研究目的-------------------------------------- 2 1.3 文獻回顧-------------------------------------- 2 1.3.1 橋梁管理系統之定義--------------------- 2 1.3.2 我國橋梁管理系統發展現況--------------- 4 1.3.3 現行之橋梁目視檢測系統----------------- 10 第二章鐵路橋梁管理系統之開發目標及架構------------------- 18 2.1 系統功能目標---------------------------------- 20 2.2 系統架構-------------------------------------- 22 2.2.1 橋梁基本資料模組----------------------- 23 2.2.2 統計分析模組--------------------------- 24 2.2.3 檢測資料模組--------------------------- 27 2.2.4 維修成本估算模組----------------------- 29 2.2.5 維修記錄模組--------------------------- 30 2.2.6 地理資訊系統模組----------------------- 30 2.2.7 緊急通報模`組--------------------------- 31 2.2.8 參數更新模組--------------------------- 31 2.2.9 整合性決策模組------------------------- 31 第三章鐵路橋梁目視檢測----------------------------------- 32 3.1 橋梁檢測之基本原則---------------------------- 32 3.1.1 橋梁檢測員的責任與義務----------------- 32 3.1.2 橋梁檢測的準備作業--------------------- 33 3.1.3 橋梁檢測順序與要點--------------------- 37 3.1.4 檢測設備------------------------------- 38 3.1.5 安全維護------------------------------- 43 3.2 橋梁檢測制度---------------------------------- 44 3.2.1 橋梁檢測之分類------------------------- 44 3.2.2 檢測作業流程--------------------------- 46 3.3 一般檢測評估技術------------------------------ 47 3.3.1 目視檢測評估準則----------------------- 47 3.3.2 檢測表格的使用方法--------------------- 48 3.3.3 檢測表格說明--------------------------- 50 3.3.4 劣化程度與整體結構安全性與結構性評估--- 52 3.3.5 目視檢測的要領------------------------- 68 3.4 目視檢測結果之評估方法------------------------ 74 第四章一般維修工法簡介----------------------------------- 77 4.1 混凝土表層缺陷修復工法------------------------ 77 4.1.l 表面處理工法--------------------------- 78 4.1.2 裂縫修補工法--------------------------- 79 4.1.3 表層缺陷修補工法----------------------- 82 4.2 鋼材之養護及維修------------------------------ 84 4.2.1 鋼材之除鏽----------------------------- 84 4.2.2 鋼材防銹措施--------------------------- 85 4.2.3 鋼材修護方法--------------------------- 86 第五章結論與建議----------------------------------------- 89 5.1 結論------------------------------------------ 89 5.2 未來發展目標---------------------------------- 89 參考文獻-------------------------------------------------- 91 附錄一橋梁高級檢測介紹----------------------------------- 94 附錄二鐵路橋梁構件權重調查表----------------------------- 138 附錄三維修單價表----------------------------------------- 143 表目錄 表1-1 現有檢測制度比較表--------------------------------------- 6 表1-2 ABCDN 判定標準概述表------------------------------------- 11 表1-3 細部評估項目示意表--------------------------------------- 12 表1-4 D.E.R.&U.目視檢測評估等級-------------------------------- 13 表1-5 現有縣市安全檢測方式比較--------------------------------- 14 表1-6 「混凝土、鋼橋一般檢測概要」伸縮縫之判定標準------------- 15 表1-7 「D.E.R.&U.」檢測法伸縮縫劣化現象與劣化程度相對應的評估-- 16 表1-8 「D.E.R.&U.檢測法」伸縮縫劣化現象對整體結構的安全性和 服務性的影響-------------------------------------------- 16 表2-1 系統欄位概述--------------------------------------------- 23 表2-2 橋梁特性分析範圍及種類概述------------------------------- 24 表2-3 橋梁數量統計分析範圍及種類概述--------------------------- 25 表2-4 橋梁長度統計分析範圍及區間概述--------------------------- 25 表2-5 結構型式統計分析範圍及統計形態概述----------------------- 26 表2-6 交叉分析分析範圍及縱、橫軸選項概述----------------------- 26 表2-7 成長趨勢統計分析範圍、統計形態及分析區間概述------------- 27 表3-1 檢測順序範例--------------------------------------------- 36 表3-2 橋梁檢測分類表------------------------------------------- 45 表3-3 評估準則------------------------------------------------- 48 表3-4 一般目視檢查表------------------------------------------- 49 表3-5 橋梁劣化現象與劣化程度相對應的評估值-------------------- 52 表3-6 劣化現象對整體結構的安全和服務性的影響------------------- 57 表附-1 腐蝕速率簡易評估表--------------------------------------- 105 表附-2 混凝土中最大水溶性氯離子含量表--------------------------- 105 表附-3 求取橋樁特徵頻率標準值的公式----------------------------- 127 表附-4 完整性評估標準------------------------------------------- 128 表附-5 超音波檢測紀錄表----------------------------------------- 130 表附-6 氯離子含量檢測紀錄表(一) --------------------------------- 131 表附-7 氯離子含量檢測紀錄表(二) --------------------------------- 132 表附-8 渦電流檢測紀錄表----------------------------------------- 133 表附-9 液滲檢測紀錄表------------------------------------------- 134 表附-10 磁粒檢測紀錄表------------------------------------------ 135 表附-11 射線檢測紀錄表(一) -------------------------------------- 136 表附-12 射線檢測紀錄表(二) -------------------------------------- 137 圖目錄 圖1-1 公路局橋梁管理系統架構圖--------------------------------- 9 圖2-1 橋梁管理系統運作模式------------------------------------- 19 圖2-2 系統架構圖----------------------------------------------- 22 圖2-3 系統建構流程圖------------------------------------------- 23 圖3-1 橋梁構件定位系統----------------------------------------- 35 圖3-2 橋梁檢測時之典型清洗用工具------------------------------- 38 圖3-3 橋梁檢測時之典型簡易檢測工具----------------------------- 39 圖3-4 橋梁檢測時之典型視覺輔助工具----------------------------- 39 圖3-5 橋梁檢測時之典型測量用工具------------------------------- 40 圖3-6 橋梁檢測所用之典型鉸式升降機----------------------------- 42 圖3-7 橋梁檢測所用之典型工作平台------------------------------- 42 圖3-8 橋梁檢測所用之典型多吊臂桿車----------------------------- 43 圖3-9 檢測作業流程--------------------------------------------- 46 圖附-1 穿透法示意圖--------------------------------------------- 96 圖附-2 典型之反彈鎚--------------------------------------------- 98 圖附-3 表面彎裂實驗示意圖--------------------------------------- 100 圖附-4 典型之貫入阻力試驗裝置----------------------------------- 102 圖附-5 混凝土強度與成熟度之關係--------------------------------- 104 圖附-6 利用液滲透法測定表面缺陷之範例--------------------------- 109 圖附-7 磁粒檢測測定金屬表面瑕疵之漏磁示意圖--------------------- 111 圖附-8 敲擊回音法波傳示意圖------------------------------------- 113 圖附-9 橢圓交線法示意圖----------------------------------------- 114 圖附-10 開口裂縫之三維顯像技術---------------------------------- 114 圖附-11 聲射法-------------------------------------------------- 115 圖附-12 放射線檢測法-------------------------------------------- 117 圖附-13 雷達波檢測法-------------------------------------------- 119 圖附-14 雷達穿透法試驗系統示意圖-------------------------------- 120 圖附-15 透地雷達檢測河床斷面之應用------------------------------ 120 圖附-16 電阻檢測法示意圖---------------------------------------- 121 圖附-17 紅外線溫度感測法之熱流示意圖---------------------------- 124 圖附-18 橋梁垂直變位之遠距雷射光學尺量測法---------------------- 125 圖附-19 基樁表面反射法測試系統示意圖---------------------------- 129

    1. 國立中央大學土木系橋梁工程研究中心，「混凝土橋梁檢查手冊」，民國86年5
    月。
    2. 台灣省政府住宅及都市發展局委託中華顧問工程司，「混凝土、鋼橋一般檢查
    手冊; 混凝土、鋼橋特殊檢測概要手冊」，民國85年9月。
    3. 台灣鐵路管理局，「橋梁檢查及評估手冊」，民國88年6月。
    4. 台灣鐵路管理局，「橋梁維修手冊及橋梁維修材料說明書」，民國88年6月。
    5. 徐耀賜，「公路橋梁之養護與維修」，大學圖書供應社，民國85年5月。
    6. 蔣偉寧、唐治平等，「建立台灣地區橋梁管理系統」，交通部運輸研究所、國
    立中央大學，民國90年7月。
    7. 李有豐，謝尚賢等，「建立橋樑檢測制度方法及準則之研究」，交通部運輸研
    究所委託台北科技大學辦理，民國91年1月。
    8. Ronald W. Hudson, Frank Camichael, Stuart W. Hudson, Manuel A. Diaz, Len O.
    Moser, “Microcomputer Bridge Management System,” Journal of Transportation
    Engineering, ASCE, Vol.. 119, No, 1, 1993.2.
    9. Found Famous, Lowell Greimann, “Bridge Management System for the States of
    Iowa, Nebraska, Kansas and Missouri － Year1 Interim Report,” 1990.5.
    10. 黃宣菁，「台灣地區公路橋梁管理系統架構之研究」，碩士論文，國立中央
    大學土木工程學系，中壢，民國86年6月。
    11. 裴文正，「台灣地區橋梁管理資料庫之規劃研究」，碩士論文，國立台灣工
    業技術學院，台北，民國80年6月。
    12. 黃文光，「橋梁管理系統之研究」，土木水利，第21卷，第1期，民國83年5
    月。
    13. 陳振川，「台灣地區橋梁安全管理策略探討與制定」期中報告，交通部，台
    北，民國86年。
    14. 徐耀賜，「建立台灣地區橋梁管理系統架構之構想與建議」，台灣公路工程，
    第21卷，第4期，民國83年10月。
    15. 林永信，「含非破壞性檢測模組之橋梁管理系統」，碩士論文，國立台灣大
    學土木工程系，台北，民國87年6月。
    16. 陳清泉、蔡益超等，「建立公路橋梁安全檢測評估子系統軟體」，交通部科
    技顧問室研究報告，台北，民國87年。
    17. 李有豐等，「台灣地區橋梁管理系統整合規劃之研究」，結構工程，第14卷，
    第二期，民國88年6月，第21~44頁。
    18. 高公局，「高速公路橋梁管理系統程式作業手冊」，交通部台灣區國道高速
    公路局，民國84 年。
    19. 台北縣政府，「台北縣橋梁資訊管理系統」，台北縣政府工務局，民國89
    年。
    20. 國立中央大學橋梁工程研究中心，「台灣省公路局橋梁管理系統開發計畫」
    期末報告，交通部公路局，民國87 年7 月。
    21. 財團法人中華顧問工程司，「鐵路橋梁管理系統使用手冊」，台灣鐵路管理
    局，民國88年6月。
    22. 姚乃嘉、王仲宇，「橋梁檢測與監測及管理系統發展研討會」講義，高雄市
    土木技師公會，民國90年2月4日
    23. 倪勝火、廖述濤，”基樁之檢測與評估,”第一屆(1999)公共工程非破壞檢測技
    術研討會論文集，pp. 166-215，民國88年。

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