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論文中文名稱:地工泡棉應用於分隔島頭 之可行性研究 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:A Feasibility Study for EPS Application into the End of Roadway Divisional Island [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木工程系土木與防災碩士班
畢業學年度:104
畢業學期:第二學期
出版年度:105
中文姓名:陳永銓
英文姓名:CHEN,YONG-CHUAN
研究生學號:103428052
學位類別:碩士
口試日期:2016/06/24
指導教授中文名:林利國
指導教授英文名:Lee-Kuo Lin
口試委員中文名:黃兆龍;林正平
中文關鍵詞:中央分隔島之島頭地工泡棉降低成本
英文關鍵詞:The Ends of Roadway Divisional IslandsEPSCost down
論文中文摘要:國人的年均所得日漸提高,故日常生活水準相較於其他國家已屬高標,其中若由食、衣、住、行四個項目來比較,則以「行」的品質提升最為顯著,不僅有便捷的捷運,更有四通八達的道路,幾乎每戶皆有一部汽、機車,導致市區的主要道路在交通尖峰時間會有大量的車流量,因此極容易發生交通事故,藉由許多事故報導得知,衝撞中央分隔島的汽機車往往會對駕駛產生嚴重傷害,要是能採用地工泡棉此類可吸收衝擊能量之材料應用於分隔島的島頭上或許可以大幅減少傷亡產生;又因為地工泡棉質量極輕,使得設施維護時間快速縮短,進而達到降低成本的效果提升。因EPS之材料特性可適用之工程用途相當為廣泛,故本研究將採用係針對小客車與機車兩種情況對中央分隔島之島頭所產生之衝擊力與破壞情況作探討。
論文英文摘要:The average annual income of people are improving, so the daily standard of living compared to other countries is already high standard, where food, clothing, shelter, four items to compare places speed "line" the most significant upgrade, not only convenient MRT, more easily accessible by road, almost a household Jie steam locomotive, the main road leading to the city in rush hour traffic is quite amazing, so very prone to traffic accidents, accidents reported in the central divider collision Island steam locomotive drivers often have serious injuries, if workers can be employed to foam can absorb the impact of such material applied to the head of the island separated the island might be greatly reduced casualties produced; but also because the ground work so lightweight foam maintenance time is reduced to reduce the possibility of cost increase. EPS due to the material properties suitable for a wide range of engineering applications fairly, so the research department for small passenger cars, locomotives in both cases the impact of the central partition of the island Head Island and destruction arising for discussion.
論文目次:中文摘要 i
ABSTRACT ii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1研究背景與動機 1
1.2研究目的 1
1.3研究範圍與限制 2
1.4研究方法 2
1.5研究流程 2
第二章 文獻回顧 3
2.1 EPS之成分與性質 3
2.2 EPS之製造與回收 4
2.2.1 EPS之製程 4
2.2.2 EPS之環保特性 8
2.3 EPS之應用現況 12
2.4 EPS之工程應用 14
2.4.1 美國EPS之工程應用 15
2.4.2 日本EPS之工程應用 16
2.4.3 台灣EPS之工程應用 19
2.5 國內外EPS之相關規範 20
2.5.1 國外EPS相關規範 20
2.5.2 國內EPS相關規範與研究 36
2.6 落球模擬撞擊試驗 37
2.7 碰撞緩衝設施功能 38
2.7.1 碰撞緩衝設施實例 39
第三章 落球撞擊緩衝試驗 40
3.1 試驗目的 40
3.1.1 室內物理模型試驗 40
3.1 試驗目的 40
3.2試驗設備 41
3.3試驗計畫 45
3.4試驗結果 46
3.5試驗數據分析 56
3.5.1衝擊力之計算 56
3.5.2衝量與緩衝後衝擊力之關係 58
3.5.3 動能與緩衝後衝擊力之關係 59
第四章 數據模擬與分析 63
4.1 數據模擬 63
4.1.1汽機車數據 63
4.2 數據模擬 64
第五章 結論與建議 66
5.1 結論 66
5.2 建議 67
參考文獻 68


表目錄

表2. 1 中華民國保麗龍回收再生協會回收成果及執行成效 9
表2. 2發泡性聚乙烯材料之分類 13
表2. 3EPS之工程應用 14
表2. 4 美國近年EPS應用於工程案件數及使用量彙整 16
表2. 5美國EPS之設計規範 21
表2. 6日本EPS之設計規範 21
表2. 7試驗項目及試驗方法 22
表2. 8日本之EPS單位體積重及類別 22
表2. 9日本之EPS標準塊體尺寸(mm) 23
表2. 10美國EPS之類別及單位體積重 23
表2. 11常用之EPS尺寸 23
表2. 12常用之XPS尺寸 24
表2. 13抗壓試驗方法 25
表2. 14EPS徐變試驗 27
表2. 15柏松比測試案例 32
表2. 16 EPS之燃燒性 33
表2. 17EPS之耐化學性 34
表2. 18國內EPS之相關研究 36
表3. 1試驗材料編號標記 44
表3. 2 20K試體以1.4kg鋼球與2m落距試驗結果 47
表3. 3 20K試體以2kg鋼球與2m落距試驗結果 48
表3. 4 20K試體以2kg鋼球與1.5m落距試驗結果 49
表3. 5 20K試體以1.4kg鋼球與1.5m落距試驗結果 50
表3. 6 15K試體以1.4kg鋼球與2m落距試驗結果 51
表3. 7 15K試體以2kg鋼球與2m落距試驗結果 52
表3. 815K試體以2kg鋼球與1.5m落距試驗結果 53
表3. 9 15K試體以1.4kg鋼球與1.5m落距試驗結果 54
表3. 10試驗結果統計表 55
表3. 11不同落距之落下時間 57
表3. 12各種落球規格及落距產生之衝量 57
表3. 13落球衝量與儀器量測結果對照表 58
表3. 14不同K值之EPS受撞擊後剩餘衝擊力與衝量之線性及指數回歸方程式 59
表3. 15不同落距之撞擊瞬間速度 60
表3. 16各種落球與不同落距之動能 61
表3. 17落球動能與儀器量測結果對照表 61
表3. 18 EPS受撞擊後剩餘衝擊力與動能之線性及指數回歸方程式 62
表4. 1汽機車數據 63
表4. 2 20K之EPS受撞擊之移項後線性回歸方程式 64
表4. 3 15K之EPS受撞擊之移項後線性回歸方程式 64
表4. 4 20K試體設計沉陷量之容許最大衝量與剩餘衝擊力 65
表4. 5 15K試體設計沉陷量之容許最大衝量與剩餘衝擊力 65
表4. 6汽機車各種速度下產生之動能 65
表4. 7機車以落球試驗高度推估設計沉陷量 65
表4. 8汽車以落球試驗高度推估設計沉陷量 65
表5. 1EPS受撞擊後剩餘衝擊力與衝量之線性及指數回歸方程式 66
表5. 2機車以落球試驗高度推估設計沉陷量 66
表5. 3汽車以落球試驗高度推估設計沉陷量 67



圖目錄

圖1. 1研究流程 2
圖2. 1 苯乙烯經聚合反應為聚苯乙烯反應圖 4
圖2. 2 原油煉製過程及產物之示意圖 5
圖2. 3 EPS塑膠預發泡顆粒 6
圖2. 4 EPS成型品 6
圖2. 5 EPS製造流程圖 6
圖2. 6 EPS成型流程 7
圖2. 7 EPS成型品後續相關作業流程圖 8
圖2. 8 EPS回收標誌 11
圖2. 9 日本EPS資源再生模式比例 11
圖2. 10EPS飲品包裝材料 13
圖2. 11EPS商品保護防撞 13
圖2. 12EPS拱型模板 13
圖2. 13EPS景觀工程造型材料 13
圖2. 14 日本於歷年營造工程EPS使用量 17
圖2. 15日本於歷年營造工程 EPS累積使用量 17
圖2. 16日本使用EPS歷年營造工程案件數 18
圖2. 17 日本EPS工法用途分類 18
圖2. 18 日本EPS工法之工程類別 19
圖2. 19台北市中山大直橋 20
圖2. 20 洲美快速道路工程 20
圖2. 21EPS開發機構應力應變圖(立方試體) 25
圖2. 22地基工學會應力應變圖(圓柱試體) 25
圖2. 23擠出發泡法EPS三軸壓力試驗 26
圖2. 24 EPS壓縮應力與應變之關係 26
圖2. 25 XPS壓縮應力與應變之關係 26
圖2. 26壓縮應力在彈性界限時與單位體積重量之關係(日本) 26
圖2. 27壓縮應力在彈性界限時與單位體積重量之關係(美國) 27
圖2. 28 EPS徐變特性(時間-壓縮變形量的關係) 28
圖2. 29各種單位重之EPS壓縮徐變特性 28
圖2. 30不同應力階段EPS之潛變行為 29
圖2. 31XPS地工泡棉之長期潛變行為 29
圖2. 32 EPS與各材質間之摩擦係數 30
圖2. 33EPS與砂之接觸面摩擦 30
圖2. 34變形模量及單位體積重 31
圖2. 35柏松比與單位體積重及壓縮應變之關係 31
圖2. 36溫度及尺寸收縮率之關係 32
圖2. 37EPS密度與溫度之R值 33
圖2. 38各水壓下EPS之吸水率 35
圖2. 39實驗裝置及實驗結果 35
圖2. 40戶外曲棍球場施工實照 39
圖3. 1落球試驗儀圖例 41
圖3. 2落球試驗儀及細部配備 42
圖3. 3特製衝擊力量測儀 43
圖3. 4資料擷取器與顯示屏實體 43
圖3. 5切割機 44
圖3. 6試驗流程圖 46
圖3. 7落球衝量與儀器量測結果關係圖 58
圖3. 8落球動能與儀器量測結果關係圖 61
圖3. 9緩衝後衝擊力與動能關係之線性及指數回歸圖 錯誤! 尚未定義書籤。
圖4. 1車輛示意圖 63
圖4. 2分隔島頭示意圖 64
論文參考文獻:1. EPS Industry Alliance,http://www.epsindustry.org/。
2. Geofoam Research Center, http://geofoam.syr.edu/
3. The BPF EPS Group, http://www.eps.co.uk/index.html
4. 中華民國保麗龍回收再生協會,「中華民國保麗龍回收再生協會創刊號」,1995。
5. 中華民國保麗龍回收再生協會,「中華民國保麗龍回收再生協會創刊號」,1995。
6. 行政院主計處,國民所得。
7. 何泰源,EPS輕質填土工法之特性及應用案例,台灣公路工程,第32卷,11期,第22頁~42頁,2006。
8. 李岳修,地工泡棉塊體均勻性與製程品管探討,碩士論文,國立台北科技大學,台北,2010。
9. 林利國,「地工泡棉在道路邊坡之運用實務」,自動化、效率化工法與技術在道路邊坡應用研討會,1996。
10. 林利國、李文勳,「EPS輕質填土工法之研究」,中華顧問工程司研究報告,2000
11. 許清皓,道路分隔島頭之研究,2001。
12. 劉資祺,地工泡棉(EPS)於明隧道落石防災之應用研究,碩士論文,國立台北科技大學,台北,2010。
13. 鄭永欽,美國猶他州I-15州際公路重建工程概述及EPS之應用,碩士論文,國立台北科技大學,台北,2000。
14. 鄭永欽、林利國,「道路工程的創新技術-Geofoam 回填材料」,台灣省住都雙月刊,Vol. 136,1998。
15. 鄭卓仁,地工泡棉運用於落石防護之模擬測試研究,碩士論文,國立台北科技大學,台北,2010。
16. 積水化成品工業株式會社,「EPS工法」,1998
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