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破障技术在应急救援中的应用研究

2020-11-02 849 上传者：管理员

摘要：在应急救援中，正确选择和应用破障技术及装备至关重要。文章结合武警部队破障救援任务的特点和目的，对目前武警部队采用的破障技术及装备的适用性进行归纳、分析，并结合救援任务实际，提出破障技术及设备的应用要求，为部队高效完成破障救援任务提供有力保障。

关键词：
应急救援
应用要求
破障技术
破障装备
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处突维稳、反恐特战、抢险救援等是武警部队担负的主要任务，也是武警部队遂行多样化任务中的常态化任务。在历次抗洪、抗震、抗旱、抗台风和森林灭火等重大抢险救灾行动中，武警部队均是主力军和突击队[1]。面对日益上升的众多事故，如何科学合理地开展由于恐怖闹事分子、自然灾害和战争等因素导致损毁的桥梁、路面、建筑物等设施的破拆清障，往往是有效处置事故应急救援的通关之道。因此，研究不同破障技术及设备的适用性和应用要求对提高救援效率，快速开辟救援通道具有重要意义。

1、应急救援的任务要求与特点

随着社会的发展，特别是近年来全球气候的变化，武警部队担负的处突应急救援任务越来越多，涉及的救援范围越来越广，面对的救援事件越来越复杂多变，不论是火灾事故、交通事故、矿山事故，还是发生频率最高任务最重的自然灾害救援，每每都对应急救援队伍的救援能力提出新的要求和新的挑战。因此，对于参与救援的武警部队应急救援分队，在日常训练中要按照严于高于其他部（分）队的要求，树立随时出动、随时救援的思想，始终保持良好的战备状态[2]。在救援过程中，突出“急”“抢”特征，并服从命令听指挥，坚持“以人为本、为民解困，人民生命安全高于一切”的理念。对于救援力量体系重要组成的救援装备，更是要求具有快的响应能力和强的任务应对能力，以此来提高事故救援的成功率。

2、破障救援的目的

在事故、处突及灾害等应急救援过程中，破障作业都有其预定的目的，是现场指挥员为遂行救援任务所做出的战术措施的决策。救援破拆的目的大多如下。

2.1疏通道路，抢夺救援生命线[3]

对于像地震、滑坡、泥石流等自然灾害，救援人员开展救援任务遇到的最大门槛往往是通往受灾中心的道路损毁，大量坍塌的岩石、泥沙拥堵于路面阻碍救援行动的开展，严重影响救援效率。疏通受阻道路，抢夺救援生命线，是开展应急救援工作的第一要务。

2.2清理坍塌建构物，搜救被困人员

利用专业救援破拆装备，安全有效的破拆、清除因灾害造成的砖混和框架结构及其他大型建构物倒塌废墟，施救被困人员以及保护相应的设施财物是开展救援工作的最主要目的。

2.3清淤通流，打开泄洪抢险

我国是世界上洪灾发生频率最高的国家，每年因灾造成大量的财产损失和人员伤亡。清积疏淤、湮塞掘浚是治理洪灾第一步。

2.4截堵事故，预防二次事故发生[4]

破障的另一个目的，是对已形成的灾害进行次生、二次灾害截堵。在一些灾害现场，比如火灾、地震等救援现场，为了防止火烧连营、余震等情况的发生，通常会通过破拆建筑物，提前开辟安全空间和通道，预防废墟建构物的二次坍塌或杂物坠落。

3、不同破障技术及装备在应急救援中的应用

破障救援是指在发生自然灾害、意外事故、突发危险事件等灾难性事件时，通过运用相应的装备器械，运转、移除坍塌的建构物、废墟及其他障碍物，以达到实施解救人员和财物设施目的的一种措施。在执行破障任务时，根据破障的作业环境和适用对象的不同，所采用的作业技术就要符合受困人员生命支持、物体破拆条件、空间营救等能力要求，并保障推挖、剪切、顶撑、爆破等破障装备。也有适用于切割钢筋、钢板等金属的新型工具[5]。

3.1推挖、装吊技术及装备的应用

自然灾害及突发性事故发生后，特别是地震、洪灾、滑坡和泥石流等重大灾害，通常会发生道路堵塞、建筑物倒塌等，现场废墟较多，此时放在救援工作首位的便是清理废墟、抢通道路、打通应急救援的生命路线。因此，具有挖掘、推土、装吊等功能的大型工程机械设备是清理此类障碍的首选，常见的清理淤积泥沙、坍塌的多层砖混和框架建构物等废墟的装备既有单一功能的挖掘机、推土机、吊机，也有多种功能组合的新型救援装备，比如常见的也是技术比较成熟的集挖掘+装载功能一体的英国的JCB公司的HMEE、加拿大的MPEV高机动型工程挖掘机（即为挖掘装载机）、天津移山重工开发了具备推土铲土功能和吊装功能的抢险破障车等，如图1所示。

3.2抓取、牵拉技术及设备的应用

在多层框架结构废墟的救援中，由于建筑的附属结构，如窗、门、栅栏、防盗网以及建筑外立面的广告牌等阻碍救援的事故时有发生，如若使用工程用途大型挖掘、推铲和凿破等清障设备，对受困人员或财物可能造成极大威胁，对于建筑附属结构的破拆，抓取或牵拉设备则成为此类救援最为有效的技术途径，即利用绳索与工程车配合作业，用大绳将附属结构和车辆连接，利用车辆牵引力对障碍物进行牵拉清除[6]，如图2。

3.3凿破、剪切技术及设备的应用

凿破、剪切作业主要是对建筑的门（锁）、窗、楼板内的钢筋，或工厂厂房、仓库的屋顶及外围护结构，及车辆等的破拆，常用于火灾救援中的通风排烟、阻截设防和强攻灭火，或者其他救援现场废墟内狭小空间条件下的营救作业，该作业对设备的技术性能要求较高，必须精准定位，以免破拆后火势反扑或者由于救援空间狭小对埋压受困人员二次伤害。凿破剪切设备科根据动力源分为液压、电动、气动、手动等几种类型，常用的液压装备有扩张器、剪切器、顶杆等，可用于剪断门框、金属框架或非金属结构，救助被夹持或被困于危险环境中的受害者；电动装备有电锯、电钻等，可实现切割、打孔的目的；气动装备有气动切割刀、气动镐等，切割非金属、金属薄壁、玻璃等障碍物；而手动的凿破剪切工具比较多，常见的锤子、腰斧、棍棒都可用来清理障碍，如图3。

3.4顶撑、扩张技术及设备的应用

在救援中，由于救援空间有限，多种救援设备无法作业，导致救援工作无法正常开展，破拆中的顶撑、扩张作业，能将倒塌的石块、树木、建筑物等障碍物进行扩张顶开，既可以为被困人员提供生存的空间，又可以扩大救援的操作空间，是破障救援中常用的作业方式。武警部队配置的顶撑扩张破障设备以液压传动、液压传动和机械传动结合最为常见，图4(1）为液压顶撑器，当发生火灾、交通事故、地震等塌方灾害时，该设备液压撑顶杆可在任意位置撑顶物体，有效创造救援通道及保持物体稳定[7]。图4(2）为液压扩张器，液压扩张器可快速有效地扩张钢筋防护栏杆、汽车、火车车厢等金属或非金属结构，来救护被困于受限环境中的受害人或抢救处于危险环境中的受害物。顶撑、扩张技术及设备的应用是消防、交通、工矿事故以及其他救灾抢险必备的破拆工具[8]。

3.5冲击、爆破技术及设备的应用

冲击爆破技术是利用工具或者炸药作用于土石方，压缩、松动、破坏、抛掷障碍物，达到预期目的的破障技术。位于通向灾区道路上的土石方是阻碍救援人员、物资和抢险救灾装备及时进入灾区并阻碍抢险设备机动的最大障碍，它们小则几个立方米，大则几十立方米，一般的工程机械较难有效移除，若简单采用通用冲击或爆破技术，很容易引起二次灾害。目前由解放军理工大学研制的大块度坚硬岩石破障技术与装备，利用破爆串联战斗部技术破除大块度岩石障碍，操作使用安全方便、适用于应急救援行动，能够对大尺度混凝土和岩石障碍快速破除，既可单具使用、又可多具组合使用[9]，满足了武警部队应急救援的迫切需求，填补了该领域国内外的空白。破障系统示意图、效果图如图5、6所示。

4、破障技术在应急救援中的应用原则

破障救援任务的紧急复杂，不仅对执行任务的武警官兵提出考验，也对每件破拆设备提出更高的要求，在实际救援过程中，破障技术的具体应用要求体现在以下方面：

4.1准确掌握情况，合理选择破障方式和装备

在救援现场，单靠一种清障作业类型和装备往往很难满足有效清障的要求。实施破拆作业时，不能盲目依靠经验，尤其是有受困人员需要解救时，必须根据实际情况，针对不同的作业环境和破拆对象，合理选用相应的作业方式或者多种作业方式结合的方式，并依据各人员的操作能力和器材装备，分组分工，最大可能的发挥破障装备和工具的效能，有序开展作业。

4.2明确任务目标，确保破障设备性能和效果

为了保证武警部队应急救援的迅速展开和抢险救灾的顺利进行，救援使用的破障设备和工具要具有操作性强、操纵灵便、长期可靠等要求，每件破拆设备应保证其额定的各种破拆能力和破拆效果，这些能力和效果包括撑顶力、牵拉力、剪切直径、扩张宽度、开启间距、开凿力、撕裂厚度等等，这些能力在体现每件破拆器具综合技术性能时，必须考虑其长期应用可靠性、超载耐压性、耐高低温性、防泄漏性和使用安全性[10]。

4.3紧抓破障要点，正确熟练操作破障装备

破障设备的应用是破障技术在不同应用对象上的具体操作。正确、熟练、安全的操作破障设备和工具，减少设备作业故障和设备本身故障，是充分发挥破障设备效能的前提，也是快速有效的清理障碍物的重要环节。为此，设备操作前要做好检查工作，消除各种运行故障问题，确保设备可以正常使用；设备操作过程中，要严格按照操作规范进行，并根据不同的设备，注意以下操作要求：a.安装牢固，性能可靠，确保设备运行稳定；b.安装位置适合机器设备操作条件，不妨碍操作；c.及时调整、润滑和检查等，保证设备重复可磨，经久耐用；d.保障操作者安全防护装置；e.操作者动作准确数量、设备性能稳定可靠。

5、结束语

破障技术作为应急救援保障的关键技术，对救援装备快速进入灾区实施救援具有重要作用，不但能够很好地缩短救援时间、降低受灾损失，并且可以一定程度的降低救援成本、提高救援效率，因此，探讨适宜的破障技术类型并选用正确的清障装备十分必要。本文结合武警部队应急救援任务的特点，分析了破障救援的目的，通过实际作业过程中救援种类、破障需求、障碍物类型等的不同，对不同破障技术及装备的应用情况进行归纳、总结和分析，并提出应用要求，从而可为武警部队救援分队保障人员合理选择破障技术、正确使用破障装备、有效提高装备使用寿命和和可靠性提供技术依据和支撑。

参考文献：

[1]曹卫锋.武警黄金部队地质灾害应急救援保障研究[D].长安大学,2015.

[2]张量栋.应对重大灾害加强武警部队应急救援能力建设[J].中国应急救援,2013(1):4-6.

[3]谢明武,康敬东,潘晓军,等.工程机械应急救援现状及需求分析[J].建筑机械化,2013(04):43-44+61.

[4]王万通.破拆技术在灭火救援中的应用研究[J].消防技术与产品信息,2017(11):51-53+63.

[5]赵健新.水力挤注式磨料水射流形成机理及装备的研究[D].重庆大学,2010.

[6]胡卫建,尚红,司洪波,等.我国应对大震巨灾应急救援装备的技术需求研究[J].北京大学学报(自然科学版),2010(5):844-850.

[7]陆品,冀婷,王廷辉,等.多功能液压撑顶器,CN201737646U[P].

[8]黄晓娟.消防部队灭火应急救援能力的提升路径分析[J].建材与装饰,2018,528(19):151-152.

[9]顾文彬.大块度坚硬岩石破障技术与装备研究[J].中国科技成果,2015(11):26-27.

[10]罗纲.试论抢险救援液压破拆器具的研制[J].消防技术与产品信息,1996(10):9-12.

房秋怡,段克军,马佳飞.应急救援中破障技术的应用研究[J].科技创新与应用,2020(33):183-185+188.