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脱轨与起复
1.1 脱轨
《铁路行车事故处理规则》把“脱轨”解释为：机车、车辆、动车、重型轨道车(包括拖车)的车轮落下轨面(包括脱轨后又自行复轨)。脱轨后，由于车轮从钢轨上脱下的惯性，使转向架发生了不同状态的偏转，车体也发生了偏移和下沉。此时机车、车辆失去了稳定运行状态，其重力在新受力支点上重新分配。
1.2 起复
救援起复工作者采用不同的原理和方法，使用不同结构的机具，将脱下去的轮对连同转向架举升到一定高度，横移到钢轨面上即完成复轨，恢复了轮对的正常承重状态，这个全过程称为起复。
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评价起复方式的理论根据和实际要求
2.1
稳定性
面对千姿百态的脱轨事故，应选择适当的方式，使起复成功并保证起复过程安全可靠、稳定性好。决不能在事故救援中再发生人身、设备损坏第二次事故。稳定性的力学定理依据如下：
(1)平衡：在重力和支持力作用下处于平衡的物体，在稍微离开平衡位置之后，如果重心升高，平衡就是稳定平；如果重心降低，、乎衡就是不稳平衡；如果重心不变，平衡就是随遇平衡。如图1所示。
(2)稳度：稳定程度的大小通常用稳度来表示，稳度的大小跟物体重心的高低和支面的大小都有关系。物体的重心越低、支面越大稳度越大。如图2所示。
2.2
实用性
从起复方法所用机具的现场实际使用出发，要求它有很强的实用性。可操作性，一句话就是好使用。这是起复机具质量、性能的综合表现，决不允许脱轨救援事故中再发生起复机具自身的意外。
2.3
适应性
从现场实际使用出发，要求该方法和机具应该有较多的使用功能，不能仅有单一功能。必须增强起复机具在各种复杂环境中的多种适应性。
2.4
效益性
各种起复方法和起复机具从诞生到发展，以及竞争中的优胜劣汰，最终都要有“整体效益”的高低来决定。效益高就具有生命力，效益低就会被新的起复方法和机具所淘汰。
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现有几种起复方法的应用和发展
3.1
吊复法
使用吊车，采用起重原理，吊起脱轨车复轨。车的重力和吊机的提升力失稳后重心升高，起重受力机制是一种稳定平衡。提升力通过吊机臂、吊绳构成三角形受力平面，其重心较低，沉重的吊机底面积大，起重吊机的稳度很高。这种优良的起复方法，使各类型的吊机在起复领域中得到广泛应用，尤其机车、车辆在颠覆等重大事故时更能显示出其良好的起复性能。缺点是起吊前的无效功耗大，庞大的吊机运动不自如、隧道、单股道、桥梁等多种事故现场不可操作，整体效益差。据了解我国电气化铁路总里程已占全国铁路的30％以上，并快速向60％发展，在电气化铁路使用吊车需拆接触网，而拆接触网起吊一次经济损失很大。因此这种单一的吊复功能必然从空中运用向车下的顶复方向发展。如图3所示。
3.2
拉复法
使用机车做动力，脱轨轮对在以爬轨器为靠模的转动中完成起升、横移、落下的起复过程。它采用在变形斜面拉动中起重的原理。车轮所受的重力和拉力产生的力矩在不断变化中处于不稳平衡。车轮承重其重心偏高，接触面积小·稳度不高。拉复法在横移量不大的脱轨事故中应用较多。缺点是受自身结构和动力调配的制约，局限性大，加上电力机车，内燃电传动机车脱轨轮对不能转动，使之适应能力变得较差。因此，从有动力的拉复向无动力的顶复方向发展是合理的趋势。如图4所示。
3.3
顶复法
3.3.1
直预液压顶复法
①千斤顶的应用及起重原理
千斤顶自身的重力和支持力失稳后重心降低，是一种不稳平衡。虚用中的千斤顶。上部直径细，下部直径粗，底座面积大，这样降低了重心，加大了支面，提高了稳度。如图5所示。
用千斤顶起升重物时，升得越高，整体的重心越偏高，稳度极低。重力和支持力大小相等、方向相反，并作用在同一条直线上，是理想的平衡状态。实际重心发生偏移是绝对的。当举升到一定高度后，千斤顶就会因重物重心偏移失稳而发生倾倒。所以千斤顶只适合举升高度不高，重心偏移小的轻型物体。如图6所示。
②直顶液压顶复机具
该方法是使用一个或两个直顶(单级或两级液压缸)及横移用水平直顶和附件组成的液压顶复机具，采用千斤顶起重原理·来顶复完成脱轨车的起复。直顶下部支撑面积小，重心偏高，这种直线式的受力支撑，是极不稳定的平衡。用来起复上百吨重的脱轨车，存在的缺点如下：
起升吨位大·起升高度高，液压缸行程短了不行，直顶高度高，必然摆不到车下，无法操作。重心高、底面积小、稳度低，发生倾倒的危险性大。
当要求举升高度超过轨面700毫米以上时，车体重心发生向后偏移，直接威胁着直顶的稳定和安全。当要求横移量超过500毫米以上时。车体重心向左右，向后偏移，直接威胁着直顶的稳定和安全。实际使用中常会发生的“顶倒车塌”的实例完全证明了这一点。
为了提高直顶的稳定，必然拼命加大顶底部的支撑面积，坚固的长厚平台，导轨、横移小车等笨重设备都是为了使直顶下部不发生变形、倾斜或支撑面减小。
由以上分析可知直顶液压顶复机具从原理到结构都符合稳定性及实用性，功能又单一，整体效益差，必然被新顶复方式所代替。
3.3.2 斜顶液压顶复法
直顶重心高，将它斜着放，重心立刻就变低。若将两个直顶对顶斜置，上部由托重点“顶托”来集顶，下部分别插接在两个底座上，并用拉杆把底座连接起来·就组成了一个铰接三角形结构。两个底座组成的矩形，面积大，三角形的平面受力支撑重心偏低，其受力机制是一个稳度很高，可操作性很强的斜顶液压顶复机具。
车体重力和两缸顶升力的合力大小相等，方向相反，并作用在同一条直线上。在一侧打压不断伸出缸筒的过程中，如图7所示的1、2、3……各点组成的曲线状态。是曲线起复原理。由重力组成的三角形平面受力系统是稳定平衡。在OH、0S两条垂线范围内横移时，重力偏移是很小的，不会影响横移的稳定性。在举升量增大时，车体重心向后的偏移影响，可以在不起复端车轮下加特制止轮器，允许车体微量向前运动来克服。起复的实践已证明该方法是有效的。
由于三角平面受力支撑是稳定平衡，其稳度高，两个底座同时发生倾斜也不影响支撑的稳定。不象直顶那样受底面稳固的制约。因此，斜顶顶复机具使机具轻量化，取得了轻便、实用的效果。
斜顶顶复机具采用组合方式工作，一个单顶加上附件可以举轴复轨，叫单斜顶功能。两个斜顶组合是二集顶复轨器，是斜顶的主要工作形式。斜顶还可以在平面内制成三集顶复轨器。也可以在空间组合成三集顶、四集顶复轨器。可以在隧道内、桥梁处使用，也可以在其他任何线路上使用。举车体，举轴，举转向架，由于重心低。可操作性强，是一种多功能的轻便实用的顶复机具。实践证明，从直顶液压顶复向斜顶液压顶复方向发展是必然趋势。
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结论
根据稳定性、实用性、适应性、效益性四种评价标准，衡量了三种起复方法以后确认斜顶组合复轨器是顶复法的新生，代表着起复机具的发展方向，并开辟了斜顶起复的新领域。它不存在发生倾倒的危险性，安全又稳定。它自身是低重心的，很适合脱轨后车体重心下沉的客观实际，摆得进去，顶得起来，又能斜向偏移，所以很实用。它既能充分发挥两个斜顶和几个斜顶组合起来在平面和空间发挥起复的功能，又能使用单斜顶的各种功能，具有了很强的适应能力。这种斜顶组合结构能在脱轨事故发生后，快速顶起转向架、轮对、车体并能斜向横移，实现复轨整体效益高，是一种新型的优良的顶复方式。多集顶复轨器就是这种斜顶组合复轨的优秀代表。
