建筑倒塌事故的生命搜救技术研究-

1、收稿日期:2010-11-16作者简介:李程(1988-,男,河南漯河人,中国人民武装警察部队学院研究生二队学员、在读硕士,研究方向为作战指挥学专业消防指挥模拟方向;张禹海(1986-,男,山西大同人,中国人民武装警察部队学院研究生二队学员、在读硕士,研究方向为作战指挥学专业消防指挥模拟方向。【摘 要】近年来,地震、火灾及事故灾害导致的建筑物倒塌事故屡有发生,造成公私财产的巨大损失和人员的重大伤亡,生命搜寻和救助成为建筑物倒塌事故应急救援中急迫而关键的问题。本文分析和总结了建筑倒塌的原因及倒塌后形成的典型生存空间,以事故现场生命搜救技术和破拆挖掘技术为重点,通过对搜索方法、搜索仪器、常用破拆工

2、具的叙述和比较,研究了不同搜索和破拆技术及其应用,得出了针对不同建筑倒塌事故现场而采取的相应的搜索破拆技术,并对事故现场的救护进行了简述,为消防部队建筑倒塌救援提供参考。【关键词】建筑; 倒塌; 生存空间; 搜救技术; 破拆技术167222396201021-0032-05建筑倒塌事故的生命搜救技术研究李 程 张禹海(中国人民武装警察部队学院研究生二队,廊坊 065000Research on theSearching and Rescuing Skills of the Building Collapse AccidentLI Cheng ZHANG Yuhai(Team of Postgr

3、aduate,Chinese Peoples Armed Police Force Academy,LangFang 065000,ChinaAbstract: In recent years, the building collapse accidents which induced by fire and earthquake happened repeatly lead to the significant personnel casualty and the property damages. Searching and slaving lives are the urgent and

4、 significant problem in the building collapse accident. This paper sums up and analyses the reason of building collapse accidents and the typical living space, exposition the rescue skill of the building collapse accident as well as emphasis the technology of searching and slaving lives, summarize a

5、nd compare commonly search strategy, search tools, forcible entry and tools, studied the collapse of buildings at the scene of the rescue technology and its applications, derived for the survival of trapped persons in different circumstances, summarize the salvage method, will help improve the quali

6、ty of aid efficiency.Key word: building; collapse accident; living space; search and rescue skills; forcible entry skill0 引 言近几年来,全国先后发生的几起建筑物倒塌事故中,救援处置过程复杂而艰难。因此,对建筑物倒塌事故应急救援的研究能指导救援力量在面临日益复杂的抢险救援任务过程中,有效结合自身专业技术优势,快速准确地处置建筑物倒塌事故,从而最大限度地减少人民的生命和财产损失。1 建筑倒塌原因与典型的生存空间类型1.1 建筑倒塌原因现代建筑结构形式多种多样,因各种情况致使倒

7、塌的原因也不尽相同1,主要原因如表1所示。1.2 典型生存空间根据建筑倒塌的形式和在建筑倒塌实际救援中总结的经验,对于建筑物倒塌,构成生存空间的多为楼板、桁梁、墙体等,按型式主要分为四类,即单斜式、V形式、多层间夹式和无规则式2。倾斜式生存空间是在楼板或房顶的一侧失去支撑,而另一侧支撑相对完好的情况下形成的。如果有人在倒塌前正处于该楼板下面且靠近未受损的墙体,就可能存活;甚至在楼板上的人只要未受到重物的塌压也可能存活;但位于倒塌墙体附近的人则存活的可能性极小。V型式生存空间是由于楼板的中部坍塌而造成的,倒塌时处于该楼板上的人员一般会随着塌落物向楼板中部滑落,并易被挤压;处于该楼板下面中部的人员

8、,在坍塌后存活的可能性极小,而靠近承重墙的人员则存活的可能性很大。3多层间夹式生存空间是由于建筑物内部多层楼板水平塌落,因各楼板上原存放的较大且坚实的家具或其他物品起到了支撑楼板的作用,而在坍塌楼板之间形成多个生存空间。倒塌时处于各楼板上的人员能否存活,主要取决于其身边是否有这些可以支撑坍塌楼板重量的物品。无规则式生存空间在任何建筑物倒塌现场都可能出现,它是由倒塌物内部各种较大和坚实的构件或物体,在某一部位相互挤靠支撑形成的。搜寻这些空间比较困难,因为其形成的随机性很大,很大程度取决于原建筑物内部的分隔和家具的分布。2 搜索技术的应用建筑物倒塌事故往往伴随着人员被埋压的情况,准确、快速地定位被

9、困人员是整个救援工作的关键。2.1 人工搜索法在采用人工搜救时可将建筑物和救援行动有关的标志和图形分为6类,分别表示建筑物状态,即破坏程度和稳定性等,其属性为结构类型、破坏类型、用途等;指示与禁令,包括安全进入、禁止进入和安全撤离;周围环境状态;幸存者状态与数量、搜索标志、分区标志等4。在建筑物快速分类的结尾,部署搜索与侦查(分队小组,对最有可能开展搜索与救援行动的建筑物进行评价并进行标记5。在进行有关建筑物分类时,应作如下考虑:1 如果地区较大或建筑物较多,就可能需要多个建筑物分类小组。2 应当根据幸存者的位置,在最初的搜索后重新评价分类标准6。对一栋建筑物的位置进行标识也十分重要,可根据建

10、筑物的形状,将正面命名为“第一边”,其他边则按照顺时针方向依次为“第二、第三”等7。多层建筑物的每一层都应清晰地加以标识。如果不能清晰地标识楼层,则应从外部编码。水平的一层应赋予“一层(+1”,然后依次向上为“二层”等。相反,地下一层应为“地下一层(-1”,其他为“地下二层(-2”等。如果建筑物包含有网状结构柱8,则应当以一约60c m的红色字母或数字标记,以便将来进一步标识这一区域。如果可能,则应使用现有的编码系统。否则,就应当自左向右依次标为“A,+B”等。楼层编号应当书写到“柱”上,如在“柱”上标“二层”。内因外因建筑设计、建设方面存在的问题人为改变建筑结构和用途、爆炸、火灾中的高温、地

11、震、拆除等表1 建筑倒塌的主要原因2.2 仪器搜索法生命探测仪一般分为:音频、视频和雷达,最新城市消防站建设标准即是按此分类,前两种为特勤站必配,后者为选配。按传感器类型可分为:1 音频生命探测仪(包括声波、震动波;2 视频生命探测仪(包括光学、光纤、红外;3 雷达生命探测仪(包括成像、非成像;4 气敏生命探测仪(如二氧化碳检测仪;5 其他形式生命探测仪(如磁场形式等。分为直接生命探测仪、间接生命探测仪。分为有源生命探测仪、无源生命探测仪。分为陆地探测、水下探测生命探测仪。各种仪器的优缺点如表2所示。在一起“512”北川中学教学楼救援的案例中,当救援中队到达救援现场后只能听到一名被困者的呼救声

12、,通过她的描述大概了解到她所处的位置及周围环境。根据所了解到的情况,首先对外围废墟进行破拆和清理,然后通过视频生命探测仪从废墟缝隙中对里面的情况进行了进一步探测,确定了被困者的具体位置和周边的环境情况,为成功救援奠定了基础。2.3 动物搜索法目前动物搜索主要是搜救犬搜索,是指利用搜救犬的灵敏嗅觉,找寻被掩埋于废墟下的被困人员。搜救犬的听力是人的17倍,嗅觉则是人的100倍。3 现场破拆及挖掘技术的应用在展开救援前,必须确保救援人员和被困者的安全,这就离不开救援过程中的安全支撑。3.1 安全支撑安全支撑是在进行救援工作开始时,为了减少幸存者和救援人员的危险,防止二次坍塌和连续性倒塌给幸存者带来二

13、次伤害,对倒塌的建筑结构进行支撑和加固的措施。支撑的重点主要有四个方面:楼板受到严重损坏的建筑物;具有松散混凝土碎块的建筑物;有裂缝或者破碎的预制板;有裂缝的砖石墙。常见的支撑方法主要有:横向支撑、斜向支撑、垂直支撑等。为防止建筑的再次倒塌,对具有倒塌危险的物体进行水平方向的支撑,这种支撑一般出现在墙体凹陷,或者有明显的裂纹时对具有危险的墙体进行的支撑加固。在救援过程中对进出口通道和生存空间中倾斜倒塌的建筑构件进行的加固,这种支撑一般应用于倾斜式的生存空间。仪器类型优点缺点音频生命探测仪搜索探测面积较大不能探测失去知觉的幸存者能拾取微弱的呼救声或敲击信号工作环境要求高,受环境噪声影响极大要求受

14、害者发出能识别的声音,难以检测到婴幼儿声音监测范围较小(声波7.5米,振动23米视频生命探测仪操作简单,容易掌握工作环境受限制,必须有直径不小于5厘米的空隙或空洞可记录图像视野有局限性可远距离观察“雷达”生命探测仪探测人员准确性较强对钢混结构的材料穿透力不是很强轻便、体积小、方便携带、容易操作使用时,在雷达附近6米之内不能有活的物体,否则会产生干扰探测被困人员的距离比较准确表2 仪器搜索法优缺法优点缺点能在短时间内进行大面积搜索工作时间比较短,通常工作2030分钟后需休息2030分钟适合于诸如因爆炸产生的建筑物倒塌的危险环境,犬的体型和重量更适合于较小的空间,且产生二次倒塌可能性较小的环境搜索

15、至少需要2条搜救犬对搜索区进行单独的相互验证对失踪的幸存者搜寻较为有效搜救犬的效果取决于训导员和犬的能力有些搜救犬具有区分幸存者和尸体的能力,能够节省营救幸存者的时间搜救犬搜救时受气温、风力等影响较大表3 动物搜救法的优缺点常见的支撑材料有木方、支撑顶杆、钢筋、起重气垫、砖石等,其中木方是最常用的支撑材料,它具有取材容易,可以根据需要制作不同形状的支撑物,操作简单,但就是容易变形,当支撑物超过其承受重力时,就会变形或者破坏。3.2 破拆技术的应用破拆技术是指对创建营救通道过程中遇到的不能移动的建筑废墟构件,或压在幸存者身上的构件进行安全有效的切割、钻凿、扩张、剪断等方法。用剪切钳、切断器等工具

16、、设备将金属板、条、管等材料断开的方法。常见的破拆工具很多,具体使用情况见表4。3.3 挖掘技术的应用如果有人员被困在倒塌的建筑下,可以对建筑构件进行挖洞作业来开辟救生通道,救出被困者。挖洞作业根据挖洞的方向可以分为横挖、上挖和下挖三种,每一种都有各自的使用条件。(见表5类型使用条件横挖被困者上下方救援困难、倾斜式和V 型式的生存空间,通过横向挖洞开辟救生通道时使用上挖上部有大型建筑构件埋压,救援困难,易破坏被困者的生存空间,被困者下方地面易于破拆开辟救生通道且有一定的操作空间,从下部向上挖洞救援方便下挖被大型建筑构件埋压,被困者下方地面坚硬或无法挖掘,无法从侧面救援,现场无起吊设施时使用表5

17、 挖洞作业分类及使用条件动力类型范围优点缺点用途手动破拆工具撬斧、撞门器、消防腰斧、镐、锹、刀、斧等主要以操作者自身的力量来完成救援工作,不需要任何能源力量小,效率慢适合迫切性小的事故救援机动破拆工具机动锯、机动镐、铲车、挖掘机等器具主要以燃料为动力转换机械能实施破拆清障,工作效率快,不受电源影响设备大、不便于携带切割木材、塑料、混凝土、石材、金属、玻璃幕墙气动破拆工具气动切割刀、气动镐、气垫靠高压空气转换机械能工作,设备小功能单一切割非金属薄壁、金属、玻璃、起重和堵漏电动破拆工具电锯、电钻、电焊机等以电能转换为机械能,工作效率快灾难事故停电或野外作业时无电源可取实现切割、打孔、清障的目的液压

18、破拆工具扩张器、剪切器、顶杆等主要以高压能量转换为机械能进行破拆、升举,能量大、工作效率快设备笨重,质量不稳定用于剪断门框、金属框架或非金属结构,救助被夹持或被锁与危险环境中的受害者其他破拆工具气割、无火花工具等。以其他动力源工作以其他动力源工作适合于特殊的救援场所表4 破拆工具的分类在救援过程中首先要对建筑物楼板进行外面的支撑,确定牢固后对楼板和墙体进行挖洞,在挖洞的过程中最好是用手动或机动破拆工具凿开建筑楼板的水泥和砖石;然后用剪断器剪断被凿开的裸露钢筋,在切割被救者周围的构件时,要对幸存者进行简单的防护,防止作业伤及被困者;最后在幸存者身体周围选准作业点,利用凿岩机、钢钎、锤子等救援工具

19、对墙体等构件进行掏洞作业,并以此为支撑点,撑顶后,将幸存者救出。原则上不得使用大型器械,以免产生二次伤害。4 建筑物倒塌事故现场救护建筑倒塌事故一般会造成大量人员被埋压,突如其来的灾难往往会对受困者造成生理上和心理上的创参考文献1 张滨.建筑物垮塌事故救援行动简析J.建筑安全,2005,11(4:35-362 尹之潜.结构易损性分类和未来地震灾害估计J.中国地震,1996,8(3:49-553 张连民.建筑物倒塌事故救援对策研究J.安防科技,2004,8(5:47-494 国家质量技术监督局.GB/T18208.2-2001地震现场工作第二部分:建筑物安全鉴定M.北京:中国标准出版社,2001

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