建筑倒塌事故的生命搜救技術(shù)研究-

1、收稿日期:2010-11-16作者簡介:李程(1988-,男,河南漯河人,中國人民武裝警察部隊(duì)學(xué)院研究生二隊(duì)學(xué)員、在讀碩士,研究方向?yàn)樽鲬?zhàn)指揮學(xué)專業(yè)消防指揮模擬方向;張禹海(1986-,男,山西大同人,中國人民武裝警察部隊(duì)學(xué)院研究生二隊(duì)學(xué)員、在讀碩士,研究方向?yàn)樽鲬?zhàn)指揮學(xué)專業(yè)消防指揮模擬方向?！菊?要】近年來,地震、火災(zāi)及事故災(zāi)害導(dǎo)致的建筑物倒塌事故屢有發(fā)生,造成公私財(cái)產(chǎn)的巨大損失和人員的重大傷亡,生命搜尋和救助成為建筑物倒塌事故應(yīng)急救援中急迫而關(guān)鍵的問題。本文分析和總結(jié)了建筑倒塌的原因及倒塌后形成的典型生存空間,以事故現(xiàn)場生命搜救技術(shù)和破拆挖掘技術(shù)為重點(diǎn),通過對(duì)搜索方法、搜索儀器、常用破拆工

2、具的敘述和比較,研究了不同搜索和破拆技術(shù)及其應(yīng)用,得出了針對(duì)不同建筑倒塌事故現(xiàn)場而采取的相應(yīng)的搜索破拆技術(shù),并對(duì)事故現(xiàn)場的救護(hù)進(jìn)行了簡述,為消防部隊(duì)建筑倒塌救援提供參考?！娟P(guān)鍵詞】建筑; 倒塌; 生存空間; 搜救技術(shù); 破拆技術(shù)167222396201021-0032-05建筑倒塌事故的生命搜救技術(shù)研究李 程 張禹海(中國人民武裝警察部隊(duì)學(xué)院研究生二隊(duì),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 言近幾年來,全國先后發(fā)生的幾起建筑物倒塌事故中,救援處置過程復(fù)雜而艱難。因此,對(duì)建筑物倒塌事故應(yīng)急救援的研究能指導(dǎo)救援力量在面臨日益復(fù)雜的搶險(xiǎn)救援任務(wù)過程中,有效結(jié)合自身專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì),快速準(zhǔn)確地處置建筑物倒塌事故,從而最大限度地減少人民的生命和財(cái)產(chǎn)損失。1 建筑倒塌原因與典型的生存空間類型1.1 建筑倒塌原因現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)形式多種多樣,因各種情況致使倒

7、塌的原因也不盡相同1,主要原因如表1所示。1.2 典型生存空間根據(jù)建筑倒塌的形式和在建筑倒塌實(shí)際救援中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn),對(duì)于建筑物倒塌,構(gòu)成生存空間的多為樓板、桁梁、墻體等,按型式主要分為四類,即單斜式、V形式、多層間夾式和無規(guī)則式2。傾斜式生存空間是在樓板或房頂?shù)囊粋?cè)失去支撐,而另一側(cè)支撐相對(duì)完好的情況下形成的。如果有人在倒塌前正處于該樓板下面且靠近未受損的墻體,就可能存活;甚至在樓板上的人只要未受到重物的塌壓也可能存活;但位于倒塌墻體附近的人則存活的可能性極小。V型式生存空間是由于樓板的中部坍塌而造成的,倒塌時(shí)處于該樓板上的人員一般會(huì)隨著塌落物向樓板中部滑落,并易被擠壓;處于該樓板下面中部的人員

8、,在坍塌后存活的可能性極小,而靠近承重墻的人員則存活的可能性很大。3多層間夾式生存空間是由于建筑物內(nèi)部多層樓板水平塌落,因各樓板上原存放的較大且堅(jiān)實(shí)的家具或其他物品起到了支撐樓板的作用,而在坍塌樓板之間形成多個(gè)生存空間。倒塌時(shí)處于各樓板上的人員能否存活,主要取決于其身邊是否有這些可以支撐坍塌樓板重量的物品。無規(guī)則式生存空間在任何建筑物倒塌現(xiàn)場都可能出現(xiàn),它是由倒塌物內(nèi)部各種較大和堅(jiān)實(shí)的構(gòu)件或物體,在某一部位相互擠靠支撐形成的。搜尋這些空間比較困難,因?yàn)槠湫纬傻碾S機(jī)性很大,很大程度取決于原建筑物內(nèi)部的分隔和家具的分布。2 搜索技術(shù)的應(yīng)用建筑物倒塌事故往往伴隨著人員被埋壓的情況,準(zhǔn)確、快速地定位被

9、困人員是整個(gè)救援工作的關(guān)鍵。2.1 人工搜索法在采用人工搜救時(shí)可將建筑物和救援行動(dòng)有關(guān)的標(biāo)志和圖形分為6類,分別表示建筑物狀態(tài),即破壞程度和穩(wěn)定性等,其屬性為結(jié)構(gòu)類型、破壞類型、用途等;指示與禁令,包括安全進(jìn)入、禁止進(jìn)入和安全撤離;周圍環(huán)境狀態(tài);幸存者狀態(tài)與數(shù)量、搜索標(biāo)志、分區(qū)標(biāo)志等4。在建筑物快速分類的結(jié)尾,部署搜索與偵查(分隊(duì)小組,對(duì)最有可能開展搜索與救援行動(dòng)的建筑物進(jìn)行評(píng)價(jià)并進(jìn)行標(biāo)記5。在進(jìn)行有關(guān)建筑物分類時(shí),應(yīng)作如下考慮:1 如果地區(qū)較大或建筑物較多,就可能需要多個(gè)建筑物分類小組。2 應(yīng)當(dāng)根據(jù)幸存者的位置,在最初的搜索后重新評(píng)價(jià)分類標(biāo)準(zhǔn)6。對(duì)一棟建筑物的位置進(jìn)行標(biāo)識(shí)也十分重要,可根據(jù)建

10、筑物的形狀,將正面命名為“第一邊”,其他邊則按照順時(shí)針方向依次為“第二、第三”等7。多層建筑物的每一層都應(yīng)清晰地加以標(biāo)識(shí)。如果不能清晰地標(biāo)識(shí)樓層,則應(yīng)從外部編碼。水平的一層應(yīng)賦予“一層(+1”,然后依次向上為“二層”等。相反,地下一層應(yīng)為“地下一層(-1”,其他為“地下二層(-2”等。如果建筑物包含有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)柱8,則應(yīng)當(dāng)以一約60c m的紅色字母或數(shù)字標(biāo)記,以便將來進(jìn)一步標(biāo)識(shí)這一區(qū)域。如果可能,則應(yīng)使用現(xiàn)有的編碼系統(tǒng)。否則,就應(yīng)當(dāng)自左向右依次標(biāo)為“A,+B”等。樓層編號(hào)應(yīng)當(dāng)書寫到“柱”上,如在“柱”上標(biāo)“二層”。內(nèi)因外因建筑設(shè)計(jì)、建設(shè)方面存在的問題人為改變建筑結(jié)構(gòu)和用途、爆炸、火災(zāi)中的高溫、地

11、震、拆除等表1 建筑倒塌的主要原因2.2 儀器搜索法生命探測(cè)儀一般分為:音頻、視頻和雷達(dá),最新城市消防站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)即是按此分類,前兩種為特勤站必配,后者為選配。按傳感器類型可分為:1 音頻生命探測(cè)儀(包括聲波、震動(dòng)波;2 視頻生命探測(cè)儀(包括光學(xué)、光纖、紅外;3 雷達(dá)生命探測(cè)儀(包括成像、非成像;4 氣敏生命探測(cè)儀(如二氧化碳檢測(cè)儀;5 其他形式生命探測(cè)儀(如磁場形式等。分為直接生命探測(cè)儀、間接生命探測(cè)儀。分為有源生命探測(cè)儀、無源生命探測(cè)儀。分為陸地探測(cè)、水下探測(cè)生命探測(cè)儀。各種儀器的優(yōu)缺點(diǎn)如表2所示。在一起“512”北川中學(xué)教學(xué)樓救援的案例中,當(dāng)救援中隊(duì)到達(dá)救援現(xiàn)場后只能聽到一名被困者的呼救聲

12、,通過她的描述大概了解到她所處的位置及周圍環(huán)境。根據(jù)所了解到的情況,首先對(duì)外圍廢墟進(jìn)行破拆和清理,然后通過視頻生命探測(cè)儀從廢墟縫隙中對(duì)里面的情況進(jìn)行了進(jìn)一步探測(cè),確定了被困者的具體位置和周邊的環(huán)境情況,為成功救援奠定了基礎(chǔ)。2.3 動(dòng)物搜索法目前動(dòng)物搜索主要是搜救犬搜索,是指利用搜救犬的靈敏嗅覺,找尋被掩埋于廢墟下的被困人員。搜救犬的聽力是人的17倍,嗅覺則是人的100倍。3 現(xiàn)場破拆及挖掘技術(shù)的應(yīng)用在展開救援前,必須確保救援人員和被困者的安全,這就離不開救援過程中的安全支撐。3.1 安全支撐安全支撐是在進(jìn)行救援工作開始時(shí),為了減少幸存者和救援人員的危險(xiǎn),防止二次坍塌和連續(xù)性倒塌給幸存者帶來二

13、次傷害,對(duì)倒塌的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐和加固的措施。支撐的重點(diǎn)主要有四個(gè)方面:樓板受到嚴(yán)重?fù)p壞的建筑物;具有松散混凝土碎塊的建筑物;有裂縫或者破碎的預(yù)制板;有裂縫的磚石墻。常見的支撐方法主要有:橫向支撐、斜向支撐、垂直支撐等。為防止建筑的再次倒塌,對(duì)具有倒塌危險(xiǎn)的物體進(jìn)行水平方向的支撐,這種支撐一般出現(xiàn)在墻體凹陷,或者有明顯的裂紋時(shí)對(duì)具有危險(xiǎn)的墻體進(jìn)行的支撐加固。在救援過程中對(duì)進(jìn)出口通道和生存空間中傾斜倒塌的建筑構(gòu)件進(jìn)行的加固,這種支撐一般應(yīng)用于傾斜式的生存空間。儀器類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)音頻生命探測(cè)儀搜索探測(cè)面積較大不能探測(cè)失去知覺的幸存者能拾取微弱的呼救聲或敲擊信號(hào)工作環(huán)境要求高,受環(huán)境噪聲影響極大要求受

14、害者發(fā)出能識(shí)別的聲音,難以檢測(cè)到嬰幼兒聲音監(jiān)測(cè)范圍較小(聲波7.5米,振動(dòng)23米視頻生命探測(cè)儀操作簡單,容易掌握工作環(huán)境受限制,必須有直徑不小于5厘米的空隙或空洞可記錄圖像視野有局限性可遠(yuǎn)距離觀察“雷達(dá)”生命探測(cè)儀探測(cè)人員準(zhǔn)確性較強(qiáng)對(duì)鋼混結(jié)構(gòu)的材料穿透力不是很強(qiáng)輕便、體積小、方便攜帶、容易操作使用時(shí),在雷達(dá)附近6米之內(nèi)不能有活的物體,否則會(huì)產(chǎn)生干擾探測(cè)被困人員的距離比較準(zhǔn)確表2 儀器搜索法優(yōu)缺法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)能在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大面積搜索工作時(shí)間比較短,通常工作2030分鐘后需休息2030分鐘適合于諸如因爆炸產(chǎn)生的建筑物倒塌的危險(xiǎn)環(huán)境,犬的體型和重量更適合于較小的空間,且產(chǎn)生二次倒塌可能性較小的環(huán)境搜索

15、至少需要2條搜救犬對(duì)搜索區(qū)進(jìn)行單獨(dú)的相互驗(yàn)證對(duì)失蹤的幸存者搜尋較為有效搜救犬的效果取決于訓(xùn)導(dǎo)員和犬的能力有些搜救犬具有區(qū)分幸存者和尸體的能力,能夠節(jié)省營救幸存者的時(shí)間搜救犬搜救時(shí)受氣溫、風(fēng)力等影響較大表3 動(dòng)物搜救法的優(yōu)缺點(diǎn)常見的支撐材料有木方、支撐頂桿、鋼筋、起重氣墊、磚石等,其中木方是最常用的支撐材料,它具有取材容易,可以根據(jù)需要制作不同形狀的支撐物,操作簡單,但就是容易變形,當(dāng)支撐物超過其承受重力時(shí),就會(huì)變形或者破壞。3.2 破拆技術(shù)的應(yīng)用破拆技術(shù)是指對(duì)創(chuàng)建營救通道過程中遇到的不能移動(dòng)的建筑廢墟構(gòu)件,或壓在幸存者身上的構(gòu)件進(jìn)行安全有效的切割、鉆鑿、擴(kuò)張、剪斷等方法。用剪切鉗、切斷器等工具

16、、設(shè)備將金屬板、條、管等材料斷開的方法。常見的破拆工具很多,具體使用情況見表4。3.3 挖掘技術(shù)的應(yīng)用如果有人員被困在倒塌的建筑下,可以對(duì)建筑構(gòu)件進(jìn)行挖洞作業(yè)來開辟救生通道,救出被困者。挖洞作業(yè)根據(jù)挖洞的方向可以分為橫挖、上挖和下挖三種,每一種都有各自的使用條件。(見表5類型使用條件橫挖被困者上下方救援困難、傾斜式和V 型式的生存空間,通過橫向挖洞開辟救生通道時(shí)使用上挖上部有大型建筑構(gòu)件埋壓,救援困難,易破壞被困者的生存空間,被困者下方地面易于破拆開辟救生通道且有一定的操作空間,從下部向上挖洞救援方便下挖被大型建筑構(gòu)件埋壓,被困者下方地面堅(jiān)硬或無法挖掘,無法從側(cè)面救援,現(xiàn)場無起吊設(shè)施時(shí)使用表5

17、 挖洞作業(yè)分類及使用條件動(dòng)力類型范圍優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)用途手動(dòng)破拆工具撬斧、撞門器、消防腰斧、鎬、鍬、刀、斧等主要以操作者自身的力量來完成救援工作,不需要任何能源力量小,效率慢適合迫切性小的事故救援機(jī)動(dòng)破拆工具機(jī)動(dòng)鋸、機(jī)動(dòng)鎬、鏟車、挖掘機(jī)等器具主要以燃料為動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)械能實(shí)施破拆清障,工作效率快,不受電源影響設(shè)備大、不便于攜帶切割木材、塑料、混凝土、石材、金屬、玻璃幕墻氣動(dòng)破拆工具氣動(dòng)切割刀、氣動(dòng)鎬、氣墊靠高壓空氣轉(zhuǎn)換機(jī)械能工作,設(shè)備小功能單一切割非金屬薄壁、金屬、玻璃、起重和堵漏電動(dòng)破拆工具電鋸、電鉆、電焊機(jī)等以電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,工作效率快災(zāi)難事故停電或野外作業(yè)時(shí)無電源可取實(shí)現(xiàn)切割、打孔、清障的目的液壓

18、破拆工具擴(kuò)張器、剪切器、頂桿等主要以高壓能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能進(jìn)行破拆、升舉,能量大、工作效率快設(shè)備笨重,質(zhì)量不穩(wěn)定用于剪斷門框、金屬框架或非金屬結(jié)構(gòu),救助被夾持或被鎖與危險(xiǎn)環(huán)境中的受害者其他破拆工具氣割、無火花工具等。以其他動(dòng)力源工作以其他動(dòng)力源工作適合于特殊的救援場所表4 破拆工具的分類在救援過程中首先要對(duì)建筑物樓板進(jìn)行外面的支撐,確定牢固后對(duì)樓板和墻體進(jìn)行挖洞,在挖洞的過程中最好是用手動(dòng)或機(jī)動(dòng)破拆工具鑿開建筑樓板的水泥和磚石;然后用剪斷器剪斷被鑿開的裸露鋼筋,在切割被救者周圍的構(gòu)件時(shí),要對(duì)幸存者進(jìn)行簡單的防護(hù),防止作業(yè)傷及被困者;最后在幸存者身體周圍選準(zhǔn)作業(yè)點(diǎn),利用鑿巖機(jī)、鋼釬、錘子等救援工具

19、對(duì)墻體等構(gòu)件進(jìn)行掏洞作業(yè),并以此為支撐點(diǎn),撐頂后,將幸存者救出。原則上不得使用大型器械,以免產(chǎn)生二次傷害。4 建筑物倒塌事故現(xiàn)場救護(hù)建筑倒塌事故一般會(huì)造成大量人員被埋壓,突如其來的災(zāi)難往往會(huì)對(duì)受困者造成生理上和心理上的創(chuàng)參考文獻(xiàn)1 張濱.建筑物垮塌事故救援行動(dòng)簡析J.建筑安全,2005,11(4:35-362 尹之潛.結(jié)構(gòu)易損性分類和未來地震災(zāi)害估計(jì)J.中國地震,1996,8(3:49-553 張連民.建筑物倒塌事故救援對(duì)策研究J.安防科技,2004,8(5:47-494 國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.GB/T18208.2-2001地震現(xiàn)場工作第二部分:建筑物安全鑒定M.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2001

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21、nal Building Code of CanadaS.Ottawa,Canada,1975:15-169 簡興祥,王緒本,周熙襄等. 一種基于時(shí)差的地震救助生命定位方法J.物探化探計(jì)算技術(shù),2003,4(25:354-35710 李建華.災(zāi)害搶險(xiǎn)救援技術(shù)M.北京:中國人民公安大學(xué)出版社,2005:45-46傷,因此救援隊(duì)員在救助被困者的同時(shí),也要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行簡單的醫(yī)護(hù)、急救和心理安撫,給專業(yè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)營造時(shí)間。4.1 醫(yī)護(hù)和急救在營救被困者的同時(shí),要對(duì)露出表面的被困者施以簡單救助和喂食水、奶等,增強(qiáng)被困者的身體能量,使其配合救助。如果是長時(shí)間困在黑暗中的被困者,應(yīng)將其眼睛蒙上,避免強(qiáng)光刺激,造成失明。清除被困者口、鼻內(nèi)的泥土,保證其呼吸暢通。喂食被困者時(shí),以流食為主,循序漸進(jìn),避免被困者食用大量的水,造成嚴(yán)重的腎衰竭。如被困者身體暴露在外面,