列车脱轨事故现场勘查

李伟

(铁道警官高等专科学校公安技术系，河南郑州450053)

列车脱轨是行车常见惯性事故，铁路的机务、车务、工务、电务、车辆五大部门都发生过列车脱轨责任事故。有些脱轨事故只涉及某一个部门，更多的列车脱轨事故发生是多个部门的综合因素的叠加，给事故责任认定及防止对策造成一定困难［1］。因此，认真细致地进行列车脱轨事故现场勘查对于更好地处理事故现场就显得至关重要。

一、脱轨事故的原因

由于列车轮轨系统的实际运行行为复杂，造成列车脱轨的原因很多，往往不是单一的因素，多是由机车操控、列车编组、线路状况、车辆结构性能等诸因素相互作用，造成较大的轮轨横向力或较大的侧轮重减藏率所形成［2］。从力学的角度分析，发生脱轨的原因主要有以下几个方面。

(一)线路状态

1.列车通过曲线时，为了给运动的列车提供一个向心力，曲线外轨要比内轨超高，外轨的超高值是根据该曲线的半径及列车速度的大小来确定的。在设计速度下，外轨超高提供的向心力可全部平衡离心力。随着钢轨的磨耗，超高不足，当低到一定限度时，向心力不能平衡离心力，车轮的轮缘就会挤压外轨内侧面，使车体转向架受到横向力的作用，这时车轮内侧减载，外侧增载，列车就出现脱轨的危险。同时，当列车低于平均速度运行时，外轮导向力降低，内侧轮增载，也加大了脱轨的可能性。

2.列车通过缓和曲线地段时，由于外轨超高，两侧钢轨不在同一平面而处于扭曲状态。当车辆由直线进入缓和曲线时，导向轮对的外侧轮轮重增载;而当列车由曲线驶入缓和曲线时，轮对外侧轮轮重减载。同时，外轨超高使一个车轮浮起，加上轨道不平造成的车辆剧烈摇摆，脱轨的可能性增加。

3.轨道涌坑造成列车脱轨。轨道三角坑即线路不平顺，会引起车辆转向架呈三轮支撑一轮悬浮的状态［3］，当出现较大的横向力时即可引起脱轨。

4.在S形曲线上，当机车推进时，车辆之间的纵向力将使横向力加大，其车钩压缩作用力所产生的力矩使前后转向架横向力增大，过大的横向力使钢轨轨距加宽，造成车辆轮对安全搭载量不足，使车轮漏下钢轨，也称为掉轨。

5.道岔不良造成脱轨。当道岔类轨顶面过低，尖轨尖端与勘查轨不密贴、护轮轨击累栓所折损等情况存在时，均会造成列车脱轨。

6.线路轨道静态几何尺寸容许偏差值不符合《铁路线路维修规则》的要求造成脱轨的发生于小半径直线。道岔附带曲线等处，常见的原因有钢轨肥边、担件松动、胀轨、断轨等。如在曲线处因钢轨肥边造成线路轨距过小，正矢严重超限，列车车轮爬上钢轨造成脱轨。

7.障碍物侵入线路限界造成列车脱轨，常见的障碍物有路村路料、前方列车上脱落的货物、犯罪嫌疑人置放的障碍物等。

(二)车辆编组方式

1.长短车混编。当长短车混合编组行驶在曲线上时，长车对短车有较大的指向曲线外侧的横向力。如列车高速运行而突然紧急制动，此时通过车钩传来的冲击力将使横向力猛增，如果短车是空车，则脱轨可能性极大。

2.空重车混编。在重载车辆之间或补机与重载车辆之间编组有轻载车辆的情况下，在补机推进时轻载车辆脱轨可能性大。其原因是列车上坡速度下降，补机推送而形成前阻后拥态势，这将导致轻载车辆被向上抬起，此时如处于曲线上，则轻载车辆由于轮重减载和横向力作用较大而形成脱轨。

由于重载车辆比空载车辆轮轨接触关系要好，空载车辆在运行中更易悬浮，其空车的脱轨系数远比重车大，其车辆运行品质随运行速度的提高而变差，脱轨的可能性逐步加大［4］。

(三)车辆结构状态

1.当转向架和车体的扭转刚度与轴箱弹簧垂直刚度较大且车辆通过曲线时，适应性较差，易造成较大的轮重减载而脱轨。

2.车辆旁承间隙过小，阻碍转向架转动，当车辆通过曲线时，摩擦力矩增大，轮缘横向力也增加，容易造成脱轨。

3.车体短而重心高的车辆，抗脱轨安全性较差。其主要原因是轨道的连续不平顺波与车辆自振频率耦合造成侧滚，引起车辆轮重骤增或骤减，脱轨可能性急剧增大。有学者认为，当货物装载重心过高时，轮轨横向力、脱轨系数和轮重减载率都大大超过《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》(GB5599－85)规定的标准，货车极有可能脱轨［2］。

4.列车走行部件异常造成脱轨，如车轮碾堆、制动梁脱落以及车辆燃轴、切轴等。

(四)装载货物的影响

货物偏载将使重心偏向一侧，致使车辆一侧车轮减载而另一侧车轮增载，会引起车轮悬起。当悬起量大于轮缘高度时，便可能造成悬浮脱轨。此种脱轨的落轨点距钢轨很近。

(五)机车原因

列车速度过高或过低都可以造成脱轨。由于车轮具有踏面锥度，轮缘与钢轨侧面间有间隙存在，轮对在运动过程中很容易发生蛇行运动，轮轴中心的运动轨迹为一定周期的S型曲线。而发生蛇行运动的最低车辆运行速度被定义为蛇行运动临界速度。若蛇行运动的轮对横移和摇头的幅值不大，只会影响车体的响应性能;车速提高，蛇行运动的轮对横移和摇头的幅值加大，往往会发生轮缘贴靠。车轮踏面磨耗加剧，踏面锥度变大，临界速度将降低，若行车速度过快，将引起车辆脱轨。列车低速通过弯道时，因向心力大于离心力，外侧车轮悬浮，容易造成脱轨。此外，机车乘务员操控失误也可造成脱轨，如乘务员未缓解手制动，使机车长时间带闸在高温下运行，使车轮轮箍受热膨胀改变轮距而引起脱轨［6］。

二、脱轨事故现场勘查

列车脱轨事故发生后，铁路行车部门、铁路安全监督管理部门及公安机关应及时组织人员赶赴现场，开展现场救援和勘查工作。首先进行现场访问。主要访问机车乘务员、列车调度人员、工务人员、电务施工人员、列车检修人员、车站外勤值班员、押运人等相关人员，了解事故发生的概况，如事故发生的时间、地点、线路施工情况、车辆编组情况等。其次，要尽快开展现场勘验工作。现场勘验时要对脱轨点的线路状况、脱轨车辆尤其是最先脱轨车辆的走行部件、制动系统、机车操控台进行认真细致的实地勘验，并注意提取相关痕迹物证。

(一)不同类型脱轨事故勘查的侧重点

脱轨事故现场因中断线路，车辆毁损严重，现场救援任务重，因此，现场勘查工作的时间紧、任务重，必须在全面勘查的基础上，针对不同类型的脱轨事故现场抓住不同的侧重点［8］。

1.正线运行脱轨。正线运行脱轨一般系综合因素造成，侧重于勘验列车的编组、线路的技术状态及施工情况、车辆的技术状态、运行速度、机车操控用闸情况、货运装载加固情况等。

2.站内脱轨。此类脱轨多为直观脱轨，事故原因单一，勘查比较简单。

⑴道岔处脱轨。主要侧重于工务线路及道岔技术状态、施工情况。如电务部门各部件工作状态、轨道电流分路状态(轨面和车轮踏面是否有锈迹)、道岔状态的勘验。现场访问重点是调查车务调车员、连接员作业及瞭望情况，值班员或扳道员作业情况，以及机务司机瞭望情况。

⑵冲突脱轨(包括汽车与火车冲突)。主要侧重于对脱轨车辆上的碰撞痕迹进行勘验，以判断来车方向及车型。现场访问主要调查车务调车员、连接员作业及瞭望情况，值班员或扳道员作业情况，以及机务司机瞭望情况。

⑶漏轨型脱轨。主要侧重于工务线路技术状态、施工情况。

(二)脱轨点痕迹勘验

脱轨是一种作用在轮对上的力导致轮缘爬上钢轨且轮缘—钢轨接触面与钢轨表面的夹角达到最大的工况，在车轮进一步爬轨时，轮缘顶部就在轨顶面上运行，并很快走向钢轨外侧完成脱轨过程，即爬轨脱轨［5］。

当车辆受到较大的横向力时，车轮轮缘会挤上钢轨，轮缘爬上钢轨简称“爬轨”。现场勘查时可见钢轨内侧会有轮缘与钢轨内侧摩擦挤压痕(爬轨点)，钢轨顶面有轮缘滚动痕迹，线路扣件上有砸痕(落轨点)。当车辆低速通过小半径曲线(R＜300 m)时容易发生此类事故。寻找脱轨点痕迹应遵循从前向后的原则，从车辆脱轨后停止运行的地方向后依次寻找轮缘轧过枕木的痕迹、落轨点、滚动痕与爬轨点。车辆脱轨后的运行距离与车辆脱轨时的运行速度、列车的编组辆数、牵引吨数等有直接关系。列车脱轨后的运行距离与列车运行速度呈正相关。

1.落轨点痕迹勘验。从停车点向后沿线路寻找轮缘在枕木上轧过的痕迹。一般来说落轨点是靠近钢轨的，主要看轮缘砸在钢轨扣件上或枕木上的痕迹，这个痕迹应该是轮缘砸压枕木痕迹的开始点，常表现为扣件受砸压变形。

2.滚动痕勘验。从落轨点向后是轮缘在钢轨顶面上滚动的痕迹。通常，此痕迹的长度为几米到十几米。观察此痕迹时，应结合光线角度选择适当的位置，用侧光观察。

3.爬轨点勘验。滚动痕的开始点是爬轨点，注意观察钢轨内侧爬轨的痕迹，应排除其他配件的刮痕。一般只有一侧钢轨内侧有爬轨痕迹。

4.跳轨痕迹寻找。轮缘跳上或跳出钢轨简称“跳轨”。跳轨是车辆由于受到很大横向力的冲击，直接跳出钢轨。跳轨通常发生在列车高速运行或受巨大外力冲击时，过大的冲击力使得车轮跳上或直接跳出钢轨。此种脱轨现场一般没有钢轨内侧的摩擦痕，有时甚至没有轨面的滚动痕而只有落轨点，而且落轨点距离钢轨较远。

5.悬浮脱轨痕迹勘查。悬浮脱轨是由于车辆的一侧车轮减载而使车轮翘起造成的，所以，一般没有钢轨内侧的摩擦痕，轨面的滚动痕比爬轨的要长且轻，如果减载过大则没有滚动痕。

(三)第一脱轨点勘查

第一脱轨点是列车在运行过程中第一条轮对的爬轨点到落轨点之间的线路。如果脱轨的车辆或者轮对不止一个，那么就需要找出第一脱轨点。较大脱轨事故第一脱轨点和其他脱轨点的关系比较复杂，而且空间位置关系较难区分。如果最前方的脱轨点离其他脱轨点较远，而且脱轨点后方的车轮碰压轨枕的痕迹是一个或两个转向架的压痕，这些痕迹在相当一段范围内沿钢轨运行了一定距离，则该脱轨点一般为第一脱轨点。如果车轮碰压轨枕的痕迹是突然转向的痕迹，那么通常此脱轨点不是第一脱轨点。

(四)确定两侧车轮脱轨的顺序

轮对脱轨后两侧车轮在线路旁均有砸击点，一个在钢轨内侧，一个在钢轨外侧。比较两个砸击点的位置，一般情况下，沿列车运行方向后面的砸击点是先脱轨车轮留下的。

(五)确定最先脱轨的车辆

1.找齐所有轮对，并找出2条至4条破损最严重的轮对，依据轮缘顶部的破损程度确定哪一条轮对先脱轨。一般情况下破损严重的为先脱轨的轮对，并应结合枕木上相应的砸痕来确定，并拍照记录轮对左右标志板。

2.以轮找车、轮车结合确定事故车辆。根据车轮确定车号，然后在车辆底架上寻找各梁与车轮接触的相应痕迹进一步认定。认定车号后，根据列车编组顺序表及沿途甩挂情况确定车辆位数。

3.一般来说最前面的脱轨车辆为最先脱轨的车辆，而且脱轨后前后车辆大都呈“W”形，但也有后面车辆先脱轨而将前面的车辆连带脱轨的现象。这就要通过对相邻两脱轨车辆的钩舌、钩身进行观察，根据力的方向确定车辆脱轨时的受力方向，以进一步确定车辆脱轨时的顺序，即是后车脱轨造成前车拉伸脱轨，还是前车脱轨造成后车压缩脱轨。

(六)需要提取的原始资料

对列车脱轨事故现场勘查时应同时提取列车运行图、车站行车日志、施工要点登记、工务电务施工计划、列检和定检的原始资料、红外线探测记录、机车运行监控记录、列尾装置等。

(七)应注意的其他问题

1.在脱线事故现场勘查时应注意详细记录，包括照相、录像、文字、绘图记录。记录时应记录痕迹物证的空间位置、形态大小等。

2.要分清事故与车辆故障的因果关系。有的车辆故障是脱轨事故造成的，而不是车辆故障造成了脱轨事故。

3.注意对破损配件断口的保护，拍照固定后用包装材料包扎好原物提取，以备断定断口的类型。

三、小结

列车脱轨的条件和评定指标是一个非常复杂的问题，至今国内外均未很好解决。再者，铁路运输是一个庞大的系统工程，主要涉及车、机、工、电、辆等多家行车单位，专业技术性强。我们在处置此类事故案件现场时应本着具体问题具体分析的态度，实事求是地解决问题，使勘查工作更加全面客观，为确定事故性质提供强有力的技术支持。

［1］陈忠稳.列车脱轨事故与防范对策［J］.铁道运营技术，2004，(1):8－9.

［2］邬平波，王勇.铁路货车脱轨安全性研究［J］.交通运输工程学报，2001，(2):18－20.

［3］向俊，曾庆元.轨道三角坑对列车脱轨安全性的影响分析［J］.长沙铁道学院学报，2001，(1):4－8.

［4］齐斌.铁路车辆脱轨事故的研究与对策［J］.甘肃科技，(1):145－146.

［5］郑明新，肖矜，何志通，等.车辆脱轨机理及预防脱轨的对策［J］.华东交通大学学报，2005，(5):5－8.

［6］柳甲贤，刘红灿.机车发生脱轨事故的原因及预防对策［J］.铁道运输与经济，2008，(3):35－36.

［7］于胜利.机车动轮弛缓事故的原因及预防［J］.铁道运输与经济，2004，(12):55－56.

［8］赵刚.货车车辆脱轨事故调查中需要注意的几个问题［J］.铁道车辆，2004，(4):31－34.