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1、中國消防與歐洲、北美繩索救援技術(shù)要點(diǎn)比較研究 本文檔格式為word,感謝你的閱讀。 【摘 要】 對國內(nèi)消防與歐洲、北美繩索救援技術(shù)從繩索、繩結(jié)、抓繩器材、錨點(diǎn)、突然死亡原則預(yù)防、基于升降操作的繩索救援系統(tǒng)、綜合特點(diǎn)和發(fā)展趨勢等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的比較研究,闡述了國內(nèi)消防螺旋繩技術(shù)、北美救援技術(shù)的不足和歐洲基于irata技術(shù)的繩索救援技術(shù)的優(yōu)勢,提出了國內(nèi)消防繩索救援技術(shù)的改革方向,以及建立專業(yè)性或綜合性高空救援隊伍的必要性。 【關(guān)鍵詞】 繩索救援技術(shù) 繩索 繩結(jié) 錨點(diǎn) 突然死亡原則 繩索救援系統(tǒng) 高空救援專業(yè)隊 中國消防引進(jìn)、普及日本繩索救助技術(shù)之后,距今已有10余年沒有學(xué)習(xí)更新繩索救援技術(shù)了,該
2、技術(shù)基于螺旋繩的應(yīng)用,又稱為螺旋繩技術(shù)。這種原本就不系統(tǒng)的螺旋繩技術(shù)早已被各種“繩索救助操法”所肢解,其缺陷日益明顯,與當(dāng)前國際主流繩索救援技術(shù)相比,屬于嚴(yán)重落后的繩索救援技術(shù),螺旋繩技術(shù)屬于本能的、最基本的逃生自救與救援技術(shù),主要使用安全繩、安全吊帶、安全鉤、八字環(huán)、滑輪等簡單裝備,不使用也不能使用現(xiàn)代防墜落裝備,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)繩索救援尤其是高空救援的現(xiàn)實需要。螺旋繩技術(shù)已經(jīng)走進(jìn)了發(fā)展的死胡同,成了制約國內(nèi)消防繩索救援技術(shù)發(fā)展的瓶頸和絆腳石,這是有目共睹的事實,開展繩索救援技術(shù)改革已刻不容緩。目前,國內(nèi)消防已經(jīng)開始學(xué)習(xí)引進(jìn)歐洲、北美的繩索救援技術(shù),一場大規(guī)模的消防繩索救援技術(shù)與裝備改革正在
3、醞釀,為了讓人們認(rèn)清螺旋繩技術(shù)的不足,堅定繩索救援技術(shù)改革的決心,同時也讓人們了解北美與歐洲繩索救援技術(shù)的優(yōu)劣,在學(xué)習(xí)引進(jìn)時做出正確的判斷和選擇,防止淺嘗輒止、盲目引進(jìn)推廣,再次延誤中國消防繩索救援技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程,這里專門將國內(nèi)消防螺旋繩技術(shù)與歐洲、北美繩索救援技術(shù)擇其要點(diǎn)進(jìn)行比較研究,供國內(nèi)消防部隊參考借鑒。 1 救援繩索應(yīng)用 繩索是繩索技術(shù)最重要、最基本的支撐與載體,也是繩索技術(shù)裝備發(fā)展的基礎(chǔ),從救援繩索的應(yīng)用即可看出一個繩索救援技術(shù)體系的發(fā)展?fàn)顩r。歐洲、北美與國內(nèi)消防救援繩索的應(yīng)用有著明顯的差異,直接反應(yīng)了繩索救援技術(shù)體系的優(yōu)劣。 1.1 夾芯繩 現(xiàn)代繩索技術(shù)是在夾心繩基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,
4、現(xiàn)代繩索技術(shù)裝備也是基于夾芯繩的發(fā)明、發(fā)展與應(yīng)用。夾心繩是由表皮和芯體組成的繩索,芯體是繩索的主要承重部件,用于承重與吸收沖擊力;表皮也稱護(hù)套,一般是編織而成,其作用是保護(hù)芯體免受外部摩擦與紫外線降解。這種繩索結(jié)構(gòu)安全性高,能更好的配合使用各類繩索技術(shù)裝備。夾心繩分動力繩和靜力繩兩種。動力繩是具有高延展率的繩索,其延展率40%,主要用于吸收沖墜時產(chǎn)生勢能,通過自身延展長度來降低沖擊力,又稱高延展率繩,歐洲動力繩標(biāo)準(zhǔn)是en 892。靜力繩是具有低延展率的繩索,其延展率5%(懸掛50kg和150kg重量時的差值),沖擊力吸收能力比動力繩要低,又稱低延展率繩,歐洲動力繩標(biāo)準(zhǔn)是en 1891。從個人升
5、降與系統(tǒng)拉升效率等方面因素考慮,工業(yè)作業(yè)與繩索救援都使用靜力繩,靜力繩的設(shè)計不用來支撐主要的動力負(fù)荷,當(dāng)存在墜落系數(shù)超過1的可能情況時,不應(yīng)使用靜力繩;當(dāng)可能存在墜落系數(shù)超過1或有實質(zhì)性的動力負(fù)荷時,要使用動力繩。靜力繩延展率較低,趨近于剛性,發(fā)生墜落后,會把所有的沖擊力直接傳給保護(hù)系統(tǒng)和墜落者,這種情況下即使一個很短的沖墜距離都會對系統(tǒng)和人體產(chǎn)生非常大的沖擊力。在en1891標(biāo)準(zhǔn)靜力繩的性能參數(shù)中,都會標(biāo)明可承受墜落系數(shù),如一款繩索標(biāo)明墜落系數(shù)為0.3時首次沖擊力為5.6kn,就是說明使用這款繩索不能出現(xiàn)墜落系數(shù)大于0.3的情況,因為歐洲工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的人體可以承受的最大沖擊力不能大于6kn
6、(北美是8kn),人體可承受極限沖擊力為12kn。 1.2 歐洲救援繩索 歐洲救援繩索使用ce標(biāo)準(zhǔn)體系(en 1891)的靜力繩,en 1891標(biāo)準(zhǔn)要求靜力繩的技術(shù)指標(biāo)超過10項,如靜拉力、8字結(jié)結(jié)點(diǎn)拉力、墜落系數(shù)為0.3時首次沖擊力、墜落系數(shù)為1時墜落次數(shù)(100kg)、皮滑動率、50/100kg拉力下延展率、外皮百分率、內(nèi)芯百分率、縮水率、每米重量、材質(zhì)等。其繩索直徑范圍較大,從4mm的輔繩到16mm繩索都有,但是工業(yè)作業(yè)與救援繩索直徑范圍較窄。以法國beal品牌的繩索為例,其救援繩索直徑范圍為10-11mm,另有12.5mm救援繩索主要針對北美救援市場制造;工業(yè)作業(yè)直徑范圍為10.5-1
7、1mm;軍警以及其他特殊用途的繩索直徑范圍為9-11mm;樹上作業(yè)用繩索直徑繩索范圍為10-13.5mm。歐洲irata1工業(yè)繩索作業(yè)推薦使用ce標(biāo)準(zhǔn)體系(en 1891)11mm直徑靜力繩,歐洲en1891標(biāo)準(zhǔn)對靜力繩(a類)的最低破斷負(fù)荷要求為22kn,如一款11mm直徑靜力繩的最低破斷負(fù)荷(mbl)為3000kg,按照紡織品器材安全系數(shù)1:10來計算,其工作負(fù)荷上限(wll)為300kg,歐洲個人參考體重為100kg(包括人員80kg、裝備20kg),兩人體重200kg,對高空救援任務(wù)來說11mm靜力繩是綽綽有余的。該11mm直徑的靜力繩每米重約79g,即100米是7.9kg。 irat
8、a推薦使用11mm直徑的靜力繩,這是2011年版的irata國際工業(yè)繩索技術(shù)作業(yè)守則(irata icop)以2010年前的繩索生產(chǎn)技術(shù)為依據(jù)的,由于10.5mm與11mm直徑的靜力繩性能相差不多,二者最低破斷負(fù)荷的區(qū)別意義不大,當(dāng)前歐洲工業(yè)繩索作業(yè)與繩索救援更傾向于使用較輕便的10.5mm直徑的靜力繩,隨著生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步,繩索質(zhì)量與強(qiáng)度會不斷增強(qiáng),而繩索直徑自然會不斷減小,現(xiàn)在工業(yè)作業(yè)所用繩索直徑已經(jīng)下降到10.3-10.8mm的主流范圍,繩索輕量化是國際繩索發(fā)展的必然趨勢。當(dāng)前10.5-11mm直徑的靜力繩具有最佳的兼容性和全球通用普及性,能與歐洲ce標(biāo)準(zhǔn)體系的各種現(xiàn)代化裝備兼容使用,各種
9、新式裝備研發(fā)也充分考慮自身的繩索適應(yīng)性。這體現(xiàn)了歐洲繩索技術(shù)與裝備標(biāo)準(zhǔn)體系的整體優(yōu)越性,一方面繩索技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展推動了繩索技術(shù)及其裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,另一方面工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步又促進(jìn)了繩索技術(shù)與裝備的進(jìn)步,二者共同推動了繩索作業(yè)與救援技術(shù)體系的發(fā)展提高。 1.3 北美救援繩索 北美救援繩索使用符合nfpa 1983標(biāo)準(zhǔn)2的安全繩,nfpa 1983標(biāo)準(zhǔn)對安全繩性能要求只有最低破斷負(fù)荷、延伸率、耐高溫性能等3項技術(shù)指標(biāo),規(guī)定繩索直徑范圍從7.5-16mm,每隔0.5mm為一個繩索直徑尺寸。逃生繩(用作輔繩)直徑范圍為7.5-9.5mm(包括下限,不包括上限),最低破斷負(fù)荷應(yīng)不小于13.5kn;輕型
10、安全繩直徑范圍為9.5-12.5mm(包括下限,不包括上限),最低破斷負(fù)荷應(yīng)不小于20kn;通用安全繩直徑范圍為12.5-16mm(包括下限與上限),最低破斷負(fù)荷應(yīng)不小于40kn。規(guī)定當(dāng)負(fù)荷達(dá)到最小破斷強(qiáng)度的10%時,繩索延伸率為1-10%。直徑12.5mm是1/2英寸的估算值,實際確切的換算值應(yīng)該是12.7mm,也就是說北美繩索救援技術(shù)體系主要使用最低12.7mm直徑的靜力繩作為救援主繩。12.7mm直徑繩索最低破斷負(fù)荷(mbl)為4000kg,按照紡織品器材安全系數(shù)1:10來計算,其工作負(fù)荷上限(wll)為400kg,北美繩索救援技術(shù)系統(tǒng)使用如些粗大的繩索,是基于美國人個人參考體重140k
11、g(包括人員100kg、裝備40kg),兩人體重280kg的假設(shè)而決定的。繩索救援尤其是高空救援一般不會也不必隨身攜帶較多較重的裝備,由于北美的參考體重與裝備負(fù)荷估計過高,使救援繩索直徑加粗,導(dǎo)致北美走上了迥異于歐洲的救援技術(shù)體系發(fā)展道路,優(yōu)劣自現(xiàn),涇渭分明。 1.3.1 繩索過重,影響攜帶 北美12.7mm直徑的靜力繩每米重約115g,即100米就是11.5kg。一般救援出動,未必對現(xiàn)場情況有充份的了解,所以要攜帶充足的繩索,比如山岳救援?dāng)y帶6根50米、2根100米繩索,僅繩索就已達(dá)到了69公斤,還不包括其他器材。 1.3.2 繩索過粗過硬,不易打結(jié) 直徑超過12.7mm繩索,其繩結(jié)靈活性系
12、數(shù)較大,加之繩索太粗太硬,不容易打結(jié),尤其是使用過一段時間的比較老的繩索打結(jié)問題更加明顯。繩結(jié)內(nèi)繩索空隙較大,一方面影響繩結(jié)強(qiáng)度,另一方面嚴(yán)重影響救援工作效率。 1.3.3 繩索國際兼容性欠缺 北美繩索救援技術(shù)體系使用12.7mm直徑繩索,并發(fā)展了與之的配套裝備,這些裝備整體上具有粗大笨重的缺點(diǎn),如大號的各種滑輪、安全鉤、八字環(huán)、緩降和錨點(diǎn)裝備等。北美的繩索及其配套裝備決定了其技術(shù)特點(diǎn)主要是以各種救援系統(tǒng)架設(shè)為主,缺乏靈活快捷的單兵自主升降技術(shù)與裝備,系統(tǒng)架設(shè)廣泛使用普魯氏結(jié)抓結(jié)來彌補(bǔ)系統(tǒng)與裝備的不足。隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,繩索救援裝備的發(fā)展日新月異,從80年代開始,歐洲逐漸發(fā)展了配合與10.5
13、-11mm直徑靜力繩配套使用的輕量化、高效能、高安全性的現(xiàn)代化繩索技術(shù)裝備。隨著irata工業(yè)繩索作業(yè)技術(shù)全球化普及,北美運(yùn)動與工業(yè)繩索作業(yè)領(lǐng)域也受到了很大影響,但是北美繩索救援技術(shù)體系無法與歐洲技術(shù)、裝備兼容,其只會硬著頭皮仍然以一種一條道跑到黑的趨勢在自我發(fā)展,與歐洲裝備市場全球化趨勢抗衡,但是歐洲11mm及以下直徑的繩索打敗北美12.7mm直徑繩索是遲早的事情。 1.4 國內(nèi)消防救援繩索 1.4.1 國內(nèi)消防行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)繩索 消防用防墜落裝備標(biāo)準(zhǔn)(ga494-2004)借鑒nfpa 1983標(biāo)準(zhǔn),對安全繩性能要求也只有最低破斷負(fù)荷、延伸率、耐高溫性能等3項技術(shù)指標(biāo);安全繩直徑范圍為9.5-1
14、6.0mm,除了不含直徑范圍7.5-9.5mm的逃生繩之外,輕型安全繩、通用型安全繩的直徑范圍、最低破斷負(fù)荷應(yīng)、延伸率均完全相同。ga494標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的繩索實際上是夾芯繩中的靜力繩,而標(biāo)準(zhǔn)只提到了夾芯繩,沒有提策劃并區(qū)分靜力繩與動力繩,也沒有靜力繩所應(yīng)具備的更多技術(shù)要素與參數(shù)性能,國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的繩索品質(zhì)與歐洲ce標(biāo)準(zhǔn)體系繩索品質(zhì)差距巨大,當(dāng)前沒有一款國產(chǎn)靜力繩獲得過歐洲ce標(biāo)準(zhǔn)體系認(rèn)證,國產(chǎn)靜力繩從來不被繩索技術(shù)界認(rèn)可,在高空作業(yè)與救援當(dāng)中不作為首選。不是國內(nèi)繩索技術(shù)裝備生產(chǎn)企業(yè)制造不出ce標(biāo)準(zhǔn)的繩索,恰恰有個別小企業(yè)在歐洲申報靜力繩ce標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證,只是國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)層次太低了,師從北美標(biāo)準(zhǔn),直接遲滯
15、了國內(nèi)繩索技術(shù)裝備制造業(yè)的發(fā)展,使之延誤10年之久。 歐洲en 1891標(biāo)準(zhǔn)對靜力繩的最低破斷負(fù)荷要求為22kn,ga494-2004標(biāo)準(zhǔn)對直徑9.5-12.5mm的輕型安全繩的要求為20kn,相差2kn,也是夠用的。實際生產(chǎn)的繩索最低破斷負(fù)荷都要比標(biāo)準(zhǔn)高出一些,比如歐洲某品牌直徑10.5mm繩索的最低破斷負(fù)荷為28kn,國產(chǎn)某品牌繩索的最低破斷負(fù)荷為26kn,靜拉力都是夠用的,但是國產(chǎn)繩索的整體性能不及歐洲ce標(biāo)準(zhǔn)體系繩索,國內(nèi)消防實際使用的靜力繩也多為歐洲品牌。直徑12.5-16.0mm的通用型安全繩,在繩索訓(xùn)練與救援實戰(zhàn)當(dāng)中幾乎用不到,而且這個直徑的繩索與歐洲ce標(biāo)準(zhǔn)體系幾乎所有的具有自
16、動制停功能的主流救援下降保護(hù)器不兼容,用不上。 1.4.2 螺旋繩的應(yīng)用 2000年以后,國內(nèi)消防全盤引進(jìn)日本螺旋繩技術(shù)與配套裝備,開始使用日本12mm直徑的螺旋繩。12mm直徑螺旋繩最低破斷負(fù)荷(mbl)為2900kg,按照紡織品器材安全系數(shù)1:10來計算,其工作負(fù)荷上限(wll)為290kg,其使用負(fù)荷標(biāo)定500 kg是按照1:6的安全系數(shù)來計算的。該繩索每米重約9.5-9.8g,即100米為9.5-9.8kg。當(dāng)前螺旋繩也已國產(chǎn)化,根據(jù)消防部隊的需求,直徑以12mm為主。12mm直徑螺旋繩延展率為36%,為延展率較高的繩索。具體來說螺旋繩有以下不足。 (1)螺旋繩是一種傳統(tǒng)類高彈力繩索,
17、制造簡單,常用的螺旋繩由三股繩旋轉(zhuǎn)而成,成本低,適合于單純牽引,安全性低,不符合ce標(biāo)準(zhǔn);螺旋繩沒有繩皮保護(hù),容易老化、摩損,沙子、小石子、鐵片等異物一旦摻進(jìn)繩股里,拉拽時容易割斷繩索纖維;不防紫外線,日光曝曬后強(qiáng)度降低。以上特點(diǎn)決定了螺旋繩使用壽命較低,直接影響了其安全性。 (2)螺旋繩延展率較大,適合于具有動力負(fù)荷的救援條件,不適合于普遍的繩索救援,尤其不適合于高空救援使用。那么普遍使用螺旋繩呢?直徑12mm螺旋繩的應(yīng)用,不是因為其彈性好,抗沖墜,主要是因為螺旋繩能夠很好地配合最原始下降裝備安全鉤的使用,摩擦力適中,手感好,這實際上是一種落后。 (3)12mm直徑螺旋繩與一些現(xiàn)代歐洲ce標(biāo)
18、準(zhǔn)體系的繩索技術(shù)裝備不配套、不兼容,也就是不能適應(yīng)現(xiàn)代繩索救援技術(shù),使用螺旋繩,下降裝備只能以安全鉤、八字環(huán)為主,限制了先進(jìn)繩索救援技術(shù)裝備的應(yīng)用普及,阻礙了國內(nèi)繩索救援技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,使國內(nèi)消防繩索救援技術(shù)落后了2個技術(shù)時代,即歐洲(北美)傳統(tǒng)繩索救援技術(shù)時代和歐洲現(xiàn)代irata繩索救援技術(shù)時代。現(xiàn)在消防部隊雖然已經(jīng)大量配備了歐式10.5mm、11mm直徑靜力繩,配備了歐系防墜落裝備,但是由于螺旋繩技術(shù)的嚴(yán)重局限性,導(dǎo)致這些裝備不能在訓(xùn)練與實戰(zhàn)中廣泛使用,多數(shù)都是陳放在庫房里,假冒偽劣產(chǎn)品充斥其中。隨著國內(nèi)消防歐系與國產(chǎn)靜力繩配備的增多,靜力繩用于螺旋繩技術(shù),新的問題也隨之出現(xiàn)。靜力繩表面光
19、滑,直徑較細(xì),如雙平結(jié)、稱人結(jié)(腰結(jié))等一些低強(qiáng)度繩結(jié)已經(jīng)不能使用;使用安全鉤、八字環(huán)下降更加難以控制,危險性比以前明顯增大。 2 繩結(jié) 2.1 歐洲技術(shù)繩結(jié)應(yīng)用 以irata為代表的歐洲繩索救援技術(shù)所用繩結(jié)主要有雙八字結(jié)、雙環(huán)八字結(jié)、單結(jié)(反穿單結(jié))、工程蝴蝶結(jié)、吊索結(jié)等5個。繩結(jié)方面更加精簡實用,這是從眾多救援繩結(jié)當(dāng)中進(jìn)行繩結(jié)強(qiáng)度測試,比較繩結(jié)強(qiáng)度損失,對繩結(jié)優(yōu)化使用的結(jié)果。這幾個繩結(jié)主要用于繩索錨點(diǎn)系統(tǒng)架設(shè),在各種救援系統(tǒng)、省力拖拽系統(tǒng)、松繩系統(tǒng)以及止回制動當(dāng)中,均使用現(xiàn)代化裝備,不使用也不依賴于繩結(jié),系統(tǒng)安全性更高,組裝、拆除、調(diào)整更加方便省時。 2.2 北美技術(shù)繩結(jié)應(yīng)用 北美繩索救援
20、技術(shù)常用繩結(jié)主要有雙八字結(jié)、雙九字結(jié)、雙環(huán)八字結(jié)、單結(jié)、八字結(jié)、雙漁人結(jié)、工程蝴蝶結(jié)、卷結(jié)、水結(jié)、普魯士結(jié)、意大利半結(jié)、松繩結(jié)(水手結(jié))、無須結(jié)、套結(jié)、吊索結(jié)等,這里僅列舉使用率較高的15個繩結(jié),如果考慮繩結(jié)的變化與傳統(tǒng)繩索技術(shù),要達(dá)到幾十種。北美技術(shù)也力求堅持少而精和實用至上的原則,優(yōu)化使用具有較高強(qiáng)度的繩結(jié),繩結(jié)應(yīng)用符合北美技術(shù)特點(diǎn),但是北美技術(shù)依然對繩結(jié)具有較大的依賴性,用雙漁人結(jié)繩圈制作普魯士抓結(jié)在北美技術(shù)當(dāng)中被廣泛使用,這是其不足之處。 2.3 國內(nèi)消防螺旋繩技術(shù)繩結(jié)應(yīng)用 2.3.1 螺旋繩技術(shù)的繩結(jié) 國內(nèi)消防螺旋繩技術(shù)有24個繩結(jié),號稱24種結(jié)繩法,實際上螺旋繩技術(shù)包括的繩結(jié)共有3
21、0個,如系扣繩結(jié)8種:單節(jié)、止結(jié)、半結(jié)、蝴蝶結(jié)、雙股單結(jié)、8字結(jié)、雙套腰結(jié)、三套腰結(jié);捆綁繩結(jié)7種:腰結(jié)、卷結(jié)、雙繞雙結(jié)、錨結(jié)、捻結(jié)、交叉連結(jié)、纖繩連結(jié);連接繩結(jié)3種:雙平結(jié)、雙重連結(jié)、床單連結(jié);其他繩結(jié)6種:單活口連結(jié)、雙活扣連結(jié)、單結(jié)結(jié)節(jié)、止結(jié)節(jié)結(jié)、輸送結(jié);身體結(jié)索6種:盤繞腰結(jié)身體結(jié)索、縛帶連結(jié)身體結(jié)索、雙套腰結(jié)身體結(jié)索、三套腰結(jié)身體結(jié)索、卷結(jié)身體結(jié)索、坐席身體結(jié)索。在引入日本螺旋繩技術(shù)之前,國內(nèi)消防傳統(tǒng)繩結(jié)只有梅花結(jié)和椅子結(jié)2個繩結(jié)。 2.3.2 螺旋繩技術(shù)繩結(jié)的不足 螺旋繩技術(shù)無繩結(jié)強(qiáng)度與繩結(jié)優(yōu)化使用的概念,結(jié)繩訓(xùn)練往往與繩索技術(shù)及實戰(zhàn)脫節(jié),為結(jié)繩而結(jié)繩,甚至成了脫離實戰(zhàn)的一種訓(xùn)練、
22、比武科目,繩結(jié)練的多,用的少,繩結(jié)應(yīng)用技術(shù)與理念嚴(yán)重過時?,F(xiàn)用繩結(jié)實戰(zhàn)價值太低,繩結(jié)較多地用于身體結(jié)索和錨點(diǎn)制作,沒有專用的、理想的錨點(diǎn)繩結(jié),導(dǎo)致救援系統(tǒng)安全性差。消防所用繩結(jié)多為歐美很多年前就已經(jīng)淘汰或禁止使用的繩結(jié),如稱人結(jié)(腰結(jié))、雙平結(jié),其繩結(jié)強(qiáng)渡分別是55-74%、43-47%,稱人結(jié)由于打結(jié)方法簡單、受力后不會收束,強(qiáng)度是很弱,而我們還作為主要承重繩結(jié)使用。普魯士結(jié)(雙活扣連結(jié))教材只教繩結(jié)制作而不教用法,多數(shù)消防員只會打繩結(jié)不會實戰(zhàn)應(yīng)用,極少用來制作抓繩,用于系統(tǒng)止回制動;身體結(jié)繩在現(xiàn)代技術(shù)裝備條件下已經(jīng)沒有太大實用價值;捆綁類繩結(jié)在救援實戰(zhàn)當(dāng)中應(yīng)用不多?,F(xiàn)用消防繩結(jié)中的絕大多數(shù)
23、僅作為了解即可,引進(jìn)全新的繩索救援技術(shù),必須要更新繩結(jié)。 2.3.3 稱人結(jié)必須淘汰 德國山岳協(xié)會安全問題研究會在其出版物生與死的分歧點(diǎn)中,考據(jù)過去多起山難事故案例指出,稱人結(jié)是不可靠的繩結(jié),建議所有攀巖者和野外活動者,凡是涉及人身懸掛作業(yè)的繩結(jié),應(yīng)改用雙八字結(jié)。目前,在國內(nèi)外攀巖和戶外界都淘汰了稱人結(jié),使用雙8字結(jié)或變形稱人結(jié),而雙8字結(jié)應(yīng)用最多。60年代以前,螺旋繩仍普遍使用,由于繩索直徑較粗,且絞繩表面粗糙,稱人結(jié)的問題并未凸顯。尼龍編織繩普及以后,由于繩索直徑較細(xì)且表面較光滑,繩索技術(shù)的層次也提升了,所以稱人結(jié)的問題隨之顯現(xiàn)。以德國山岳協(xié)會安全研究機(jī)構(gòu)測試現(xiàn)代登山繩所打的稱人結(jié)繩環(huán)受力
24、,承重僅160多kg就可能滑脫。因此國內(nèi)消防在當(dāng)前螺旋繩向靜力繩過度的時期,務(wù)必更新繩結(jié)系統(tǒng),淘汰稱人結(jié),以免發(fā)生危險事故。 3 錨點(diǎn) 錨點(diǎn)(anchor)是繩索技術(shù)系統(tǒng)中繩索的系縛點(diǎn)和承重點(diǎn),是繩索技術(shù)系統(tǒng)架設(shè)中最重要的一個環(huán)節(jié),歐美叫錨點(diǎn),港臺叫確定點(diǎn),國內(nèi)消防沿襲日本名稱叫支點(diǎn)(不確切),制作繩索技術(shù)系統(tǒng)要保證錨點(diǎn)絕對安全可靠。繩索技術(shù)系統(tǒng)錨點(diǎn)固定點(diǎn)(錨點(diǎn)系縛、承載物)的選擇、錨點(diǎn)的設(shè)置與實戰(zhàn)應(yīng)用都是專業(yè)性很強(qiáng)的繩索技術(shù)。錨點(diǎn)系統(tǒng)是整個繩索救援技術(shù)體系最基礎(chǔ)、最重要的技術(shù)系統(tǒng),是其他系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分。北美繩索救援技術(shù)體系基礎(chǔ)理論扎實,錨點(diǎn)系統(tǒng)研究深入,歐洲繩索救援技術(shù)體系錨點(diǎn)系統(tǒng)架設(shè)更
25、加科學(xué)系統(tǒng),標(biāo)準(zhǔn)化,雙繩雙錨點(diǎn)系統(tǒng)架設(shè)優(yōu)勢更加明顯。歐、美繩索救援技術(shù)錨點(diǎn)系統(tǒng)架設(shè)均嚴(yán)格遵循力學(xué)原理,y型錨點(diǎn)與偏離錨點(diǎn)架設(shè)充分考慮夾角的影響,如圖1、圖2。螺旋繩技術(shù)錨點(diǎn)設(shè)置非常原始落后。 3.1 歐洲技術(shù)錨點(diǎn)架設(shè) 歐洲繩索救援技術(shù)錨點(diǎn)系統(tǒng)架設(shè)科學(xué)合理,專業(yè)性強(qiáng),使用專用錨點(diǎn)連接帶(尼龍或鋼絲繩)、扁帶等錨點(diǎn)裝置制作錨點(diǎn),也根據(jù)環(huán)境情況靈活使用繩索架設(shè)錨點(diǎn)。對使用巨大結(jié)構(gòu)、汽車、樹木制作錨點(diǎn),使用自重錨點(diǎn)、桿錨點(diǎn)、移動便攜錨點(diǎn),以及對繩索轉(zhuǎn)向、繩索保護(hù)方法都有充足的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)指引。所有錨點(diǎn)裝置的靜力強(qiáng)度,除偏離點(diǎn)錨點(diǎn)以及僅僅是用來保持錨點(diǎn)繩索位置的錨點(diǎn)以外,都至少為15kn。規(guī)定人造纖維材質(zhì)的
26、錨點(diǎn)連接帶的最低破斷強(qiáng)度為22kn;鋼絲制成的錨點(diǎn)連接帶的最低破斷強(qiáng)度為15kn。錨點(diǎn)架設(shè)堅持雙重保護(hù)的原則,技術(shù)系統(tǒng)至少要使用兩個以上的錨點(diǎn),在錨點(diǎn)條件可靠的情況下,通常使用y型錨點(diǎn),y型錨點(diǎn)架設(shè)主要有小y型架設(shè)與大y型架設(shè),如圖3。錨點(diǎn)通過錨點(diǎn)裝置與技術(shù)系統(tǒng)完美結(jié)合,適用于錨點(diǎn)裝置的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為bs7883及en 795。在irata技術(shù)雙重保護(hù)原則下的錨點(diǎn)架設(shè),標(biāo)準(zhǔn)繩索行進(jìn)系統(tǒng)含一套行進(jìn)子系統(tǒng)與一套后備子系統(tǒng),兩套子系統(tǒng)結(jié)合使用,作業(yè)繩索與安全繩索統(tǒng)稱為錨點(diǎn)繩索。 3.2 北美技術(shù)錨點(diǎn)架設(shè) 北美繩索救援技術(shù)錨點(diǎn)系統(tǒng)架設(shè)方法靈活,因地制宜,使用繩索直接系縛,或者使用扁帶、專用錨點(diǎn)連接帶等錨點(diǎn)
27、裝置制作錨點(diǎn),擅長實戰(zhàn)錨點(diǎn)架設(shè),使用單錨點(diǎn)、y型錨點(diǎn)、星型錨點(diǎn)等多種錨點(diǎn)制作方法。 3.3 螺旋繩技術(shù)錨點(diǎn)架設(shè) 螺旋繩技術(shù)錨點(diǎn)架設(shè),主要使用繩索直接系縛或短繩系縛做成錨點(diǎn)繩環(huán),實戰(zhàn)錨點(diǎn)尤其是樓層錨點(diǎn)制作能力較差,一般使用單繩單錨點(diǎn)或單繩串聯(lián)錨點(diǎn),沒有錨點(diǎn)系統(tǒng)與雙保護(hù)點(diǎn)的概念,y型錨點(diǎn)架設(shè)不考慮夾角的影響,對雙錨點(diǎn)架設(shè)夾角與受力情況等基本力學(xué)原理不清楚,沒有研究,錨點(diǎn)系統(tǒng)架設(shè)技術(shù)基本上為空白。下面技術(shù)原理方面將螺旋繩技術(shù)與歐洲繩索救援技術(shù)錨點(diǎn)架設(shè)進(jìn)行比較,來說明國內(nèi)消防螺旋繩技術(shù)落后錨點(diǎn)架設(shè)的不足。 3.3.1 螺旋繩技術(shù)單錨點(diǎn)安全性差 歐洲繩索救援技術(shù)雙錨點(diǎn)架設(shè)即使一個錨點(diǎn)出現(xiàn)意外,另一個錨點(diǎn)
28、仍然可以起到系統(tǒng)保護(hù)作用,而且可以滿足200kg的系統(tǒng)承重設(shè)計要求。螺旋繩技術(shù)單錨點(diǎn)或串聯(lián)錨點(diǎn)是無法解決這個問題的,錨點(diǎn)出現(xiàn)意外,會導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。一款11mm靜力繩,其最低破斷負(fù)荷(mbl)為2880kg,標(biāo)定8字結(jié)結(jié)點(diǎn)靜拉力為2300kg,安全系數(shù)取1:10,系統(tǒng)使用小y型架設(shè),該繩索工作負(fù)荷上限(wll)為288kg,當(dāng)系統(tǒng)繩索荷載達(dá)到其工作負(fù)荷上限288kg時,y型錨點(diǎn)夾角在0到90之間,2個錨點(diǎn)均分負(fù)荷在144kg到204kg之間變化,可見y型錨點(diǎn)架設(shè)具有很好的分力效果,減少了每個錨點(diǎn)受力,大大增強(qiáng)了錨點(diǎn)系統(tǒng)的安全性。螺旋繩技術(shù)使用單錨點(diǎn),如果錨點(diǎn)使用8字結(jié)(或反穿8字結(jié))制作,當(dāng)系統(tǒng)
29、繩索荷載達(dá)到其工作負(fù)荷上限288kg時,其錨點(diǎn)要承受全部工作負(fù)荷288kg,可見單錨點(diǎn)不能分擔(dān)負(fù)荷,要比y型架設(shè)的雙錨點(diǎn)承受更大負(fù)荷,錨點(diǎn)安全性較差。 3.3.2 螺旋繩技術(shù)錨點(diǎn)負(fù)荷能力差 同樣是制作錨點(diǎn),歐洲繩索救援技術(shù)使用專用錨點(diǎn)連接帶或扁帶環(huán)繞固定物對折制作錨點(diǎn),可使其承受荷載強(qiáng)度增加1倍,起到增益效果;如果是單根扁帶,也會使用雙扁帶做出雙錨點(diǎn),可承受負(fù)荷強(qiáng)度同樣增加1倍。我們暫時不考慮錨固定點(diǎn)的最大負(fù)荷承受能力,僅從錨點(diǎn)連接裝置負(fù)荷能力予以比較。一款扁帶的最低破斷負(fù)荷2200kg,安全系數(shù)取1:10,工作負(fù)荷上限為220kg,繞固定物對折制作錨點(diǎn),該錨點(diǎn)系統(tǒng)可承受負(fù)荷4400kg,工作
30、負(fù)荷上限為440kg,為扁帶環(huán)單開使用的1倍,如圖4。 歐洲繩索救援技術(shù)常常根據(jù)地形地物,因地制宜直接使用繩索制作錨點(diǎn),這種繩索錨點(diǎn)也同樣是雙繩雙錨點(diǎn),如圖5。取一款10.5mm直徑靜力繩(新繩)最低破斷負(fù)荷2800kg, 安全系數(shù)2取1:10,工作負(fù)荷上限為280kg,工程蝴蝶結(jié)強(qiáng)度為61-72%,錨點(diǎn)繩索(繩結(jié)處)最低破斷負(fù)荷減少為1708-2016kg,錨點(diǎn)繩索工作負(fù)荷上限仍看做280kg。使用雙繩做雙錨點(diǎn),所以錨點(diǎn)系統(tǒng)可承受最低負(fù)荷為3416-4032kg,錨點(diǎn)系統(tǒng)工作負(fù)荷上限為560kg。錨點(diǎn)的作用不僅僅是承受一定的靜力負(fù)荷,而且還要滿足200kg的系統(tǒng)承重設(shè)計3要求,具備能夠承受一
31、定沖墜的負(fù)荷能力,即錨點(diǎn)必須保證有足夠的承重冗余,基于irata技術(shù)的歐洲繩索救援技術(shù)錨點(diǎn)制作無疑完全具備了這樣的能力。 螺旋繩技術(shù)沒有使用錨點(diǎn)裝置制作錨點(diǎn)的習(xí)慣,螺旋繩技術(shù)以繩索本身制作錨點(diǎn),使用單繩單錨點(diǎn),由于繩結(jié)強(qiáng)度損失而使其承受荷載強(qiáng)度大大降低,造成減弱效果。12mm直徑螺旋繩(新繩)最低破斷負(fù)荷2900kg,安全系數(shù)取1:10,工作負(fù)荷上限為290kg,以卷結(jié)為例,其強(qiáng)度為60-75%,錨點(diǎn)繩索(繩結(jié)處)最低破斷負(fù)荷減少為1740-2175kg;錨點(diǎn)繩索工作負(fù)荷上限仍看做290kg??梢钥闯觯菪K技術(shù)單繩單錨點(diǎn),具有一定的靜力負(fù)荷承載能力,可以滿足200kg的系統(tǒng)承重設(shè)計要求,但是
32、錨點(diǎn)系統(tǒng)可承受的最大負(fù)荷與沖墜承受能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如雙繩雙錨點(diǎn)系統(tǒng)。螺旋繩技術(shù)常常使用串聯(lián)錨點(diǎn),一個錨點(diǎn)系好之后,再用余繩在別處重復(fù)捆綁一下,這沒有什么科學(xué)道理和增益效果,只是增加心理安慰而已。 3.3.3 螺旋繩技術(shù)橫渡系統(tǒng)架設(shè)因缺乏錨點(diǎn)知識而存在嚴(yán)重錯誤 橫渡繩索使用直徑12mm螺旋繩,其最低破斷負(fù)荷為2900kg,工作負(fù)荷上限為290kg,由于缺乏錨點(diǎn)架設(shè)力學(xué)知識,消防橫渡救援操法訓(xùn)練存在嚴(yán)重錯誤和安全問題,如圖6。其一螺旋繩是動力繩,延展率超過30%,不適合用做救援繩索,也不適合用作橫渡繩索;其二橫渡繩使用一條工作繩,沒有保護(hù)繩,一旦工作繩索崩潰,人員將直接墜落,訓(xùn)練場設(shè)置保護(hù)網(wǎng),山岳救援實
33、戰(zhàn)還要攜帶并架設(shè)保護(hù)網(wǎng)嗎?其三橫渡繩索拉的過緊,使用絞盤拉至緊的不能再緊,力求使繩索保持180的直線,這是嚴(yán)重錯誤的,也是非常危險的,容易使錨點(diǎn)崩潰或繩索崩斷。人員沿繩索橫渡時,在人員和繩索的連接點(diǎn)與兩側(cè)繩索會自然形成一個夾角,1個體重80kg(含裝備)的人,夾角為120(稱為臨界角)時,負(fù)重點(diǎn)兩側(cè)繩索所受負(fù)荷為80kg。120夾角稱為臨界角,夾角大于120時,兩側(cè)錨點(diǎn)所受拉力會明顯增加,考慮系統(tǒng)安全,橫渡系統(tǒng)架設(shè)與錨點(diǎn)制作均不宜超過這個臨界夾角太多。夾角為166時,為328kg,超過了國際參考工作負(fù)荷上限290kg;夾角為170時,為510kg,超過了該螺旋繩標(biāo)定使用負(fù)荷500kg。如果按2
34、個人體重160kg(含裝備)計算,夾角為148時,為290kg,達(dá)到了國際參考工作負(fù)荷上限290kg;夾角為162時,為511kg,超過了該螺旋繩標(biāo)定使用負(fù)荷500kg。夾角為180時,即拉成直線,兩側(cè)繩索及錨點(diǎn)受力將趨近于無窮大,系統(tǒng)崩潰。以上繩索所受的負(fù)荷拉力也是橫渡系統(tǒng)兩側(cè)錨點(diǎn)系統(tǒng)及其組件如安全鉤、滑輪等所受拉力。經(jīng)以上分析可知,橫渡系統(tǒng)架設(shè)要充分考慮繩索工作負(fù)荷和橫渡人員體重,根據(jù)可接受的負(fù)荷角度,適當(dāng)掌握繩索的松緊度,盲目強(qiáng)調(diào)攀爬橫渡的方便,追求橫渡的速度而把繩索拉的過緊過直,違反基本力學(xué)原理和安全常識,務(wù)必予以糾正、杜絕。全國消防大比武操法攀爬橫渡操與高空山岳救援操,就是利用日本山
35、岳繩索救助技術(shù)中常用的絞盤收緊橫渡繩索,嚴(yán)重誤導(dǎo)了全國消防部隊,2014年5月15日四川廣安消防繩索救援橫(斜)渡訓(xùn)練亡人事故,與這種操法訓(xùn)練有直接關(guān)系,充分暴露了這螺旋繩技術(shù)的嚴(yán)重缺陷,值得我們深刻反思,吸取教訓(xùn),學(xué)習(xí)引進(jìn)基于irata技術(shù)的歐洲繩索救援技術(shù),開展高空救援技術(shù)專業(yè)化、實戰(zhàn)化培訓(xùn)已經(jīng)刻不容緩。 3.3.4 螺旋繩技術(shù)錨點(diǎn)架設(shè)能力整體落后 錨點(diǎn)架設(shè)是國內(nèi)消防繩索救援尤其高空救援的薄弱環(huán)節(jié),存在潛在危險。一個合格的繩索救援技術(shù)人員,首先是一個錨點(diǎn)架設(shè)能手,而我們的繩索訓(xùn)練并沒有培養(yǎng)這種技術(shù),沒有錨點(diǎn)架設(shè)訓(xùn)練和相關(guān)要求,對于僅僅依靠消防訓(xùn)練塔進(jìn)行繩索訓(xùn)練,沒有系統(tǒng)的專業(yè)化學(xué)習(xí)和實戰(zhàn)訓(xùn)
36、練,是不可能掌握錨點(diǎn)系統(tǒng)制作技術(shù)的。訓(xùn)練塔簡單的錨點(diǎn)設(shè)置方式使人的思維僵化,遇到救援實戰(zhàn)不知所措。在國內(nèi)消防樓層救援實戰(zhàn)當(dāng)中,普遍不做錨點(diǎn),靠人員徒手拉拽,錨點(diǎn)架設(shè)環(huán)節(jié)已經(jīng)成為我們繩索救援尤其是高空救援的嚴(yán)重問題。 4 突然死亡原則預(yù)防 “突然死亡原則”(the sudden death rule),是指任何一個人的死亡都不會造成所架設(shè)系統(tǒng)的瓦解,或是令其他人的生命陷入危險。就是說,在任何技術(shù)操作系統(tǒng)中,人只能擔(dān)任系統(tǒng)的“操作者”,決不可以成為“系統(tǒng)的一部分”。突然死亡原則是現(xiàn)代繩索技術(shù)系統(tǒng)(包括繩索作業(yè)技術(shù)系統(tǒng)與繩索救援技術(shù)系統(tǒng))最重要的一條安全警示法則,預(yù)防突然死亡原則是做好繩索作業(yè)與繩索
37、救援安全工作的核心技術(shù)手段與裝備措施,這種預(yù)防不是主觀上的預(yù)防,是通過先進(jìn)的技術(shù)與裝備,對一切人為操作和人的主、客觀行為方面可能存在的危險因素所進(jìn)行的最嚴(yán)格的、最高級別的預(yù)防。 4.1 歐洲技術(shù)突然死亡原則預(yù)防的優(yōu)勢 歐洲各大品牌繩索技術(shù)裝備制造商生產(chǎn)主流下降器(如攀索id),都具有自動制停功能,也稱防慌亂功能,打開即可控制移動,放手則停止;一些電動升降裝備(如瑞典actsafe)及其遙控設(shè)備同樣具有自動制停功能,上升或下降國產(chǎn)當(dāng)中,不會因誤操作或忘記操作造成對頂部錨點(diǎn)或地面的撞擊事故。這些手動下降裝備與電動(油動)升降裝備從根本上預(yù)防了突然死亡原則,保證了繩索操作人員與繩索技術(shù)系統(tǒng)的絕對安全
38、。 在歐洲現(xiàn)代(irata)繩索救援技術(shù)體系當(dāng)中,一切技術(shù)系統(tǒng)的組裝、架設(shè)與操作模式以及相關(guān)裝備的研發(fā)應(yīng)用都是主動預(yù)防突然死亡原則的,技術(shù)系統(tǒng)不會因人員意外放(失)手崩潰失效,消除了系統(tǒng)潛在安全隱患,使系統(tǒng)架設(shè)與救援行動更加安全、高效。個人升降系統(tǒng)(irata雙繩技術(shù))、掛接式救援中都使用id等自動制停專業(yè)下降器,使用asap等流動止墜器做后備保護(hù),如圖7。在各種救援系統(tǒng)架設(shè)中,也同樣使用id作為專業(yè)錨點(diǎn)裝備、下降釋放裝備,實現(xiàn)控制釋放、自動制停與止回,如圖8。 高空作業(yè)存在墜落的風(fēng)險,不管是人的因素還是物的因素,不管這種高空墜落的可能性有多小,它都是客觀存在的,歐洲繩索技術(shù)與裝備的精髓一方面
39、是避免高空墜落的發(fā)生,另一方面是當(dāng)墜落不慎發(fā)生后,將墜落的傷害降至最低,使人員免于重傷或死亡。 4.2 北美技術(shù)“突然死亡原則”預(yù)防的不足 北美繩索救援技術(shù)的一個顯著特點(diǎn)是使用直徑8mm抓繩,代替自動制停裝備使用,抓繩是由雙漁人結(jié)繩圈制作的普魯士抓結(jié),依靠抓繩與主繩摩擦實現(xiàn)止回、制動,抓繩應(yīng)用于北美所有的救援系統(tǒng)架設(shè)當(dāng)中,是北美繩索救援技術(shù)的一大特色,屬于被動預(yù)防突然死亡原則,與歐洲技術(shù)徹底避免使用抓繩形成鮮明對比,抓繩的潛在安全隱患也是北美技術(shù)顯而易見的弱點(diǎn)。 4.2.1 抓繩自身的潛在安全隱患 北美繩索救援技術(shù)使用抓繩與主繩摩擦來止回、制動,存在滑動、熔斷甚至崩斷的可能性,尤其是抓繩與主繩
40、一方或二者均為粗糙的尼龍繩索(如螺旋繩)時,因摩擦力更大導(dǎo)致危險性更大,可能會導(dǎo)致抓繩受熱熔斷。直徑8mm抓繩最小破斷強(qiáng)度和工作負(fù)荷上限肯定遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于直徑12.7mm繩索,當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷或沖墜沖擊力達(dá)到一定程度時,系統(tǒng)肯定會抓繩處首先斷裂,造成系統(tǒng)崩潰。歐洲某實驗室測試表明,直徑8mm抓繩(普魯士結(jié))抓握靜力繩主繩,在3-5kn的拉力下會出現(xiàn)滑動。在一次橫渡救援訓(xùn)練當(dāng)中,使用螺旋繩架設(shè)跨度100m左右的橫渡救援系統(tǒng),使用直徑8mm靜力繩做抓繩做系統(tǒng)保護(hù),后來發(fā)現(xiàn)在靜拉力下抓繩的抓結(jié)處熔融焦化,如果人員體重再大一些,橫渡繩與橫渡保護(hù)繩拉的再緊一些,可能會導(dǎo)致抓繩熔斷,造成危險事故。 4.2.2 北美技
41、術(shù)使用抓繩仍有可能違反“突然死亡原則” 北美技術(shù)使用抓繩,也是為了避免“突然死亡原則”,但是除了在省力拖拉系統(tǒng)中反復(fù)抓拖主繩的抓繩之外,其他所有系統(tǒng)架設(shè)都是被動地避免突然死亡原則的措施,即先有系統(tǒng)繩索回復(fù)(較小墜落)的發(fā)生,然后再有被動止回,拉住繩索。北美技術(shù)人員上升、下降方式主要是使用拉升、下降系統(tǒng)進(jìn)行拖拉、釋放,不進(jìn)行自主升降。使用抓繩往往需要設(shè)置專人看守,其職責(zé)是防止抓繩卷進(jìn)設(shè)備(如滑輪),造成系統(tǒng)故障卡死,或者當(dāng)抓繩不能隨主繩回復(fù)而自動回復(fù)時,手動操作使其回復(fù)以便止回。因此,抓繩的應(yīng)用在一定程度上依賴于人的操作,抓繩能否達(dá)到最佳工作狀態(tài),仍然取決于人的主觀意識與人為操作,如果某一瞬間抓
42、繩未抓住主繩,這時操作人員因走神或意外昏迷,那么抓繩保護(hù)失去作用,導(dǎo)致主繩回復(fù),引發(fā)系統(tǒng)事故。在這種情況下,人從系統(tǒng)的間接部分變成了直接部分,抓繩并不能使北美技術(shù)完全避免“突然死亡原則”,仍然存在一定的觸犯“突然死亡原則”的風(fēng)險,如圖9。 4.2.3 雙抓繩未給北美技術(shù)系統(tǒng)增加雙倍安全性 北美技術(shù)系統(tǒng)當(dāng)中,只要應(yīng)用抓繩之處,現(xiàn)在全部使用雙抓繩,然而雙繩就安全了嗎?未必安全。兩個抓繩一前一后抓住主繩,二者同時均分均分受力的幾率很小,絕大多數(shù)情況是一旦其中一個抓繩先受力,這個抓繩基本上就會承受絕大部分的力,甚至幾乎承受全部負(fù)荷,如圖10。基于這種受力狀況,往往也是一個抓繩a承擔(dān)系統(tǒng)負(fù)荷,則另一個抓
43、繩b不起作用,如果抓繩a在靜拉力狀態(tài)下斷裂,那么未受拉力的抓繩b一定會承受因抓繩a斷裂而發(fā)生的沖墜。如果這樣的抓繩在靜拉力狀態(tài)下斷裂,那么它在沖墜情況下更容易斷裂。因此雙抓繩的作用只是多了一道表面上的保護(hù),與一個抓繩的作用區(qū)別不大,1加1未必等于2,雙抓繩未給北美技術(shù)系統(tǒng)增加雙倍安全性。 4.2.4 8mm抓繩是為北美技術(shù)系統(tǒng)最大安全漏洞的最大“補(bǔ)丁” 繩索救援系統(tǒng)的實際承重設(shè)計,必須從系統(tǒng)最弱的部位來衡量,使用直徑8mm抓繩的部位無疑就是最脆弱的部位,北美技術(shù)系統(tǒng)雖然使用直徑12.7mm繩索來確保其系統(tǒng)的絕對安全性,但是不論系統(tǒng)主繩的承重負(fù)荷有多強(qiáng)都已毫無意義。在解決突然死亡原則問題方面,北
44、美技術(shù)明顯落后于歐洲技術(shù),歐洲技術(shù)使用抓繩器、自動制停裝備和錨點(diǎn)裝備,成功、巧妙地解決了系統(tǒng)架設(shè)突然死亡原則問題,使系統(tǒng)架設(shè)科學(xué)合理,安全高效;而北美技術(shù)卻將系統(tǒng)安全托付于一個8mm抓繩,不但于事無補(bǔ),而且造成了北美技術(shù)最大的安全漏洞,8mm抓繩就是其最大的補(bǔ)丁。實際上北美技術(shù)一直在打補(bǔ)丁,以前是使用一個8mm抓繩,后來發(fā)展為兩個;錨點(diǎn)器材由八字環(huán)換成了緩降架;為防止抓繩卷進(jìn)滑輪,開發(fā)了深而窄的特殊滑輪;最近幾年又開發(fā)了鏡像滑輪(pmd)、移動救援保護(hù)器等。但是北美繩索技術(shù)裝備非常昂貴,以上這兩種器材的價格要數(shù)倍于歐洲的錨點(diǎn)裝置(id),這些新式裝備是不容易取代幾乎沒有成本的抓繩的,抓繩問題將
45、是北美技術(shù)長期的問題,在一些引進(jìn)北美技術(shù)的亞洲國家,這個問題會更為突出。北美技術(shù)將簡單問題復(fù)雜化,現(xiàn)在補(bǔ)丁摞補(bǔ)丁,也未能解決其技術(shù)系統(tǒng)的安全漏洞,這是北美技術(shù)系統(tǒng)不能自圓其說的邏輯謬誤,直接動搖了北美繩索救援技術(shù)體系的權(quán)威性。 4.3 國內(nèi)消防螺旋繩技術(shù)嚴(yán)重違反突然死亡原則 國內(nèi)消防螺旋繩技術(shù)在抓繩器材應(yīng)用和避免突然死亡原則方面,與歐、美繩索救援技術(shù)沒有任何可比性,螺旋繩技術(shù)不使用錨點(diǎn)裝置、自動制停下降器,抓繩器和抓繩,使整個螺旋繩技術(shù)全面嚴(yán)重違反了突然死亡原則,導(dǎo)致國內(nèi)消防繩索救援尤其是高空救援存在極大安全隱患,主要有以下幾個方面。 4.3.1 繩索下降 螺旋繩技術(shù)使用八字環(huán)、安全鉤等非自動
46、制停下降器進(jìn)行下降訓(xùn)練或開展救援,下降時右手必須握緊繩,用右手的抓握的松緊程來控制下速,此時人的右手就是“系統(tǒng)的一部分”,操作者一旦成為系統(tǒng)一部分時,就觸犯了突然死亡原則。如果人員因操作失誤或某種原因突然昏迷或短暫昏迷,如被上方重物擊中頭部或是自身疾病引起的昏迷,致使右手松開繩,而在右手松開的一瞬間,下系統(tǒng)就會即刻瓦解,導(dǎo)致操作者墜落,造成嚴(yán)重傷害甚至死亡。 4.3.2 系統(tǒng)架設(shè) 螺旋繩技術(shù)往往以人體為錨點(diǎn),直接徒手操作,即通過人力拉拽的方式構(gòu)建釋放(下降)或拉升(上升)救援系統(tǒng),一名或多名操作者共同承擔(dān)救援系統(tǒng)的架設(shè),各自都成為了系統(tǒng)的一部分,系統(tǒng)安全性取決于系統(tǒng)操作人員的主觀意識、操作準(zhǔn)確
47、度、力量大小和耐沖墜程度等,那么這種非常脆弱的人力救援系統(tǒng)架設(shè)就觸犯了突然死亡原則,而我們早已習(xí)以為常,不覺得有任何不妥。這樣的救援系統(tǒng)是承受不了較大的意外沖墜的,一旦救援人員或救援人員和被救人員同時發(fā)生了沖墜,幾個人個人的力量是拉不住的,極有可能導(dǎo)致垂直救援系統(tǒng)瓦解,發(fā)生致命危害。一個80kg的人發(fā)生墜落,當(dāng)沖墜系數(shù)(ff)為1時,所受沖擊力為體重的10倍,即8kn;當(dāng)沖墜系數(shù)(ff)為2時,所受沖擊力為體重的20多倍,達(dá)到了18kn,這樣的瞬間沖擊力使人無法承受,如果被救者體重也作用與救援人員的身上,那么救援人員將沒有生存的幾率,有可能上方栓牢的系統(tǒng)組成人員也將被帶下去。1965年11月,
48、在歐洲某地一次背負(fù)傷者懸垂下降的山岳救援訓(xùn)練當(dāng)中,系縛在懸崖樹干上的錨點(diǎn)繩環(huán)從稱人結(jié)處松脫,導(dǎo)致懸垂下降中的“背負(fù)者”和“模擬傷者”直接墜落,兩名上方保護(hù)者之一也被拉墜崖,造成一死二重傷的嚴(yán)重事故。上方人員使用身體對下降救援人員進(jìn)行徒手保護(hù),也是國內(nèi)消防螺旋技術(shù)的基本特點(diǎn)和一貫做法,其安全隱患不言而喻。 4.3.3 滑輪省力系統(tǒng)應(yīng)用 滑輪省力系統(tǒng)有簡易省力系統(tǒng)、常規(guī)省力系統(tǒng)和快速省力系統(tǒng)三種,螺旋繩技術(shù)當(dāng)中只有簡易省力系統(tǒng)的應(yīng)用,而且省力程度一般只做到2:1,不使用止回器材。操作人員操作沒有止回功能的簡易滑輪拉升系統(tǒng)時,因為某種原因(如受傷、心臟病、暈眩等)失去意識或體力不支,其雙手自然無力放
49、松,繩索馬上往回復(fù),導(dǎo)致被拉升的人或物體墜落,系統(tǒng)崩潰,違反了突然死亡原則。 4.3.4 電動升降裝備應(yīng)用 國內(nèi)繩索技術(shù)嚴(yán)重落后,一些國產(chǎn)電動升降裝備設(shè)計研發(fā)專業(yè)性不足,存在核心設(shè)計缺陷,即沒有自動制停功能,使用這種裝備直接觸犯突然死亡原則,其應(yīng)用本身就是一種嚴(yán)重安全隱患,其性質(zhì)與八字環(huán)、安全鉤做下降器一樣。即使使用歐洲成熟電動升降裝備,缺乏防墜落技術(shù)與裝備,同樣存在安全隱患。目前國內(nèi)消防對電動升降裝備缺乏研究和了解,尚未將其納入繩索技術(shù)裝備體系,該裝備配備使用規(guī)范以及高空救援技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用還是空白,很多消防單位“趕時髦”盲目大量配備電動升降裝備,以為該裝備可以彌補(bǔ)常規(guī)繩索技術(shù)裝備的不足,解決
50、落后的螺旋繩技術(shù)在高空救援當(dāng)中的疲軟乏力問題,其實這是一種非常值得警惕的發(fā)展傾向。 5 基于升降操作的繩索救援系統(tǒng) 歐美繩索救援技術(shù)均不搞死板、僵化的操法訓(xùn)練,重視繩索救援技術(shù)系統(tǒng)的研究與實踐應(yīng)用,例如橫渡系統(tǒng)、上升(拉升)系統(tǒng)、下降(釋放)系統(tǒng)、拉升與釋放綜合轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、省力拖拉系統(tǒng)、斜下系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)、錨點(diǎn)系統(tǒng)等等。歐洲技術(shù)系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)靈活變通,因地制宜,人員、裝備投入較少,精簡靈活,安全高效,系統(tǒng)架設(shè)使用錨點(diǎn)裝置,系統(tǒng)安全性極高。北美技術(shù)系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)規(guī)范統(tǒng)一,死板僵化,笨重繁瑣,系統(tǒng)架設(shè)耗費(fèi)人員、裝備,救援效率較低,使用雙抓繩保護(hù),存在一定安全隱患。螺旋繩技術(shù)沒有系統(tǒng)的概念,往往以籠統(tǒng)的救援類型和
51、操法稱之,不使用錨點(diǎn)裝置與抓繩保護(hù),救援系統(tǒng)缺乏基本安全性。由于上升與下降是繩索救援尤其是高空、垂直領(lǐng)域救援最基本、最常用的方法與途徑,為上升與下降而搭建的繩索救援系統(tǒng)稱為上升系統(tǒng)與下降系統(tǒng),統(tǒng)稱為升降系統(tǒng)。繩索救援技術(shù)系統(tǒng)較多,這里不能一一列舉,下面主要從升降系統(tǒng)方面予以比較。 5.1 歐洲升降系統(tǒng) 歐洲繩索救援技術(shù)技術(shù)注重高效靈活的irata個人升降系統(tǒng)的應(yīng)用,操作人員配備全套繩索救援ppe3,利用上升器、自動制停下降器和流動止墜器等裝備在雙繩系統(tǒng)(即工作繩與保護(hù)繩)當(dāng)中自主升降,隨意制停,升降速度快,升降轉(zhuǎn)換簡單快捷,體力要求低。irata個人升降系統(tǒng)通常使用掛接式救援法,這是解救高空被
52、困人員最佳、最常用的救援方法,一個人上下行進(jìn),即可完成簡單救援任務(wù),無須依賴多人操作拉升、釋放系統(tǒng),節(jié)省人員與裝備資源。如有特殊需要,可以使用3:1或5:1拉升與釋放綜合轉(zhuǎn)換系統(tǒng),在這方面,由于id等錨點(diǎn)裝置的應(yīng)用,使歐洲系統(tǒng)大大優(yōu)于北美系統(tǒng),系統(tǒng)的架設(shè)、轉(zhuǎn)換以及拉升、 釋放等操作方便快捷,用時較短,隨時調(diào)整省力拉升系統(tǒng)比例也十分容易?;喪×ο到y(tǒng)以快速拉升系統(tǒng)為主,很少使用簡易拉升系統(tǒng)和常規(guī)拉升系統(tǒng)。 5.2 北美升降系統(tǒng) 北美nfpa技術(shù)與裝備標(biāo)準(zhǔn)體系之下,北美繩索救援技術(shù)至今仍然沒有一套安全高效的個人升降系統(tǒng),只滿足于使用拉升與釋放綜合轉(zhuǎn)換系統(tǒng),該系統(tǒng)主要由拉升、釋放轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)組
53、成。對于向上救出過程,先使用釋放系統(tǒng)將救援人員下放,等完成作業(yè),再將釋放系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為3:1或5:1省力拉升系統(tǒng),將救援人員與被救人員一同向上拉出,保護(hù)系統(tǒng)全程對拉升與釋放過程實施保護(hù)。由于使用松繩系統(tǒng)(又稱負(fù)荷釋放結(jié)、水手結(jié)),這種救援系統(tǒng)架設(shè)與轉(zhuǎn)換、人員的下放與拉升都比較費(fèi)時間,而且被下放人員的機(jī)動性也比較差,系統(tǒng)被下放人員與操作下放系統(tǒng)人員的溝通也會成為影響系統(tǒng)效率的一個因素。同時,在升降系統(tǒng)中使用8mm直徑輔繩做抓繩制動,違反突然死亡原則,也是北美救援技術(shù)系統(tǒng)的一個嚴(yán)重缺陷。在高空救援當(dāng)中,北美技術(shù)升降系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有歐洲技術(shù)irata單兵升降系統(tǒng)和掛接式救援法操作簡單便捷、安全高效?;喪×?/p>
54、系統(tǒng)以快速拉升系統(tǒng)為主,偶爾也會使用常規(guī)拉升系統(tǒng),很少使用簡易拉升系統(tǒng)。 5.3 螺旋繩技術(shù)升降系統(tǒng) 螺旋繩技術(shù)以安全鉤、八字環(huán)做下降器沿繩徒手下降,通過滑輪或安全鉤徒手控制人員或擔(dān)架的下放;人員上升的方式使用徒手攀爬加人員協(xié)助拉升的方式,或者使用2:1簡易滑輪拉升系統(tǒng)拉升。除了救援主繩之外,規(guī)范一些的操作會使用保護(hù)繩或牽引繩對人員或擔(dān)架予以保護(hù)。螺旋繩技術(shù)講究快速,但是這個快速是眼前的、短視的、低層次的快速,而且快速不等于高效,也沒有安全保障。螺旋繩技術(shù)的升降系統(tǒng)是基于低樓層的塔上基礎(chǔ)性科目訓(xùn)練,不適合高空作業(yè),國內(nèi)消防一直以來的塔上低樓層訓(xùn)練也不能適應(yīng)高空救援實戰(zhàn)。如果在50m以上的城市高
55、空救援實戰(zhàn)環(huán)境,或者在險要的山岳高空救援實戰(zhàn)環(huán)境當(dāng)中,歐洲技術(shù)尤其是irata單兵技術(shù)將發(fā)揮絕佳的優(yōu)勢,在安全高效的完成救援任務(wù);北美技術(shù)勉強(qiáng)低效、緩慢的完成任務(wù);螺旋繩技術(shù)與裝備基本上失效,救援就是拿生命冒險。 6 歐洲、北美與中國消防繩索救援技術(shù)特點(diǎn)綜合比較 6.1 歐洲技術(shù)特點(diǎn) irata繩索技術(shù)體系是當(dāng)前全球最優(yōu)秀的繩索技術(shù)體系,其技術(shù)本身就代表了完備的防墜落技術(shù)手段和防墜落裝備措施。以irata繩索技術(shù)為代表的歐洲繩索救援技術(shù)的主要特點(diǎn)是技術(shù)簡潔,裝備輕便,系統(tǒng)架設(shè)快速,救援安全高效、機(jī)動靈活;隊員之間相互依賴少,也減少了因溝通失誤帶來的諸多問題,體現(xiàn)了防墜落技術(shù)與裝備的最佳應(yīng)用;注
56、重發(fā)揮單兵技術(shù)和個人系統(tǒng)的優(yōu)勢,在高空救援當(dāng)中,單兵作戰(zhàn)效能尤為突出;能靈活應(yīng)用于各種復(fù)雜的高空救援環(huán)境,野外山岳救援更能體現(xiàn)其技術(shù)與裝備的優(yōu)越性,小組(4-6人)協(xié)同配合可發(fā)揮更大的作戰(zhàn)效能。歐洲繩索救援技術(shù)不過分強(qiáng)調(diào)理論,基礎(chǔ)理論夠用即可,非常注重實戰(zhàn)技術(shù)的研究發(fā)展,在繩索技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、原則的指導(dǎo)下,繩索技術(shù)、裝備緊密結(jié)合,屬于一個系統(tǒng)的整體,其繩索救援技術(shù)、裝備以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)都在不斷發(fā)展進(jìn)步,裝備的發(fā)展直接推動著繩索技術(shù)的進(jìn)步,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)裝備、繩索技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步不斷完善更新。 6.2 北美技術(shù)特點(diǎn) 北美繩索救援技術(shù)主要使用12.7mm靜力繩作為救援主繩,不能與一些ce標(biāo)準(zhǔn)體系的裝備兼容,北美
57、裝備粗重,形成了北美特有的裝備體系和救援救援技術(shù),系統(tǒng)架設(shè)與救援過程耗費(fèi)時間、人員與裝備;一般以小隊為單位(10-12人)實施救援,不能靈活應(yīng)用于各種復(fù)雜的城市高空救援環(huán)境,救援效率不高;其裝備體系本身限制了技術(shù)的發(fā)展。北美繩索救援技術(shù)基礎(chǔ)理論研究深入。當(dāng)前裝備的發(fā)展主要是適應(yīng)繩索救援技術(shù)系統(tǒng)的固定模式,而不是帶動繩索救援技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,裝備、繩索救援技術(shù)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展緩慢,具有一定的局限性。 6.3 螺旋繩技術(shù)特點(diǎn) 螺旋繩技術(shù)并沒有多少技術(shù)含量,是基于原始的、本能性的逃生與救援方法,屬于一種基本技能,裝備簡單,操作快速;主要適用于有保護(hù)的基地塔上訓(xùn)練,長期的基地化訓(xùn)練模式導(dǎo)致其很難適應(yīng)實戰(zhàn)環(huán)境;技術(shù)方法與裝備措施全部違反突然死亡原則,存在極大安全隱患,在高空救援實戰(zhàn)當(dāng)中存在致命的弱點(diǎn),不具有現(xiàn)代國際最新繩索救援技術(shù)所具備的關(guān)鍵要素,不適用于高空救援。一般是班組實施救援作業(yè),裝備不全,防墜落裝備不合乎要求,整體作戰(zhàn)效率不高。螺旋繩技術(shù)沒有理論基礎(chǔ),國內(nèi)消防繩索救援技術(shù)基礎(chǔ)理論還是空白,裝備、實戰(zhàn)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)體系發(fā)展極其落后。用現(xiàn)代繩索救援技術(shù)的眼觀來看,螺旋繩技術(shù)是一種危險的繩索救援技術(shù),歐美早在七十年代末就開始逐漸淘汰螺旋繩技術(shù)了,而我們國內(nèi)消防至今還在應(yīng)用。 7 歐洲、北美與中國消防繩索救援技術(shù)體系各自發(fā)展趨勢 7.1 歐洲現(xiàn)代繩索救援技
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