沟渠救援实用策略图解
沟渠救援实用策略图解
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说点儿消防,聊点公益,读几本书,认识几个人,讲个小故事,偶尔高科技一下,人生如此美好,让我们相遇在路上。
以下文章来源于橙色救援 ,作者张莹,刘伟
致力于消防员灭火救援专业化,体能训练科学化。 我已加入“维权骑士”(rightknights.com)的版权保护计划。
随着城镇建设的飞速发展,各类土方工程项目的数量激增,基坑、基槽塌方事故也愈发的复杂频繁,而施工队不了解短时间内支护救人的方法,消防员也处在救援技术的瓶颈阶段,因此无论是工人自救还是消防救援都经常出现冒险施救的画面,提升此类救援的技战术水平已成为当务之急。
本文基于实战中常见的各类棘手问题,旨在探索出成本低廉、快速实用、适合推广的支护救人方法,为大多数场景的现场救援方案提供参考借鉴,不足之处请多批评指正。
一、救援的现状与方法
下图是国外消防的沟渠救援训练现场,这种救援方法很早就传入国内,被视为解决此类现场的专业标志,其专业程度确实令人佩服,却在国内出现了明显的“水土不服”的现象,使消防员无法在实战中有效运用。
究其原因,笔者认为主要有以下2点:
一是对工具和耗材要求过高。 美式支护系统需要使用大量支撑套杆充当基础,该工具在国内配备的数量有限,大多数县区都凑不出一套,没有工具谈何实战。
在耗材方面,规整、系统的各种木方、木板是现场的“奢侈品”,目前绝大多数队站仍然沿用单车处置抢险救援的模式,在缺乏支援车辆的情况下,像下图这样携带大量木材同步到达现场是难以实现的;
二是美式支护的耗时过长。 工地基坑、基槽的坍塌失稳,必然会有当地政府、公安、应急、医疗等部门的介入,重重压力之下,不可能让消防员花费数十分钟的时间来制作支护系统,且后续的挖掘较支护可能需要更长的作业时间;
综上所述,美式沟渠救援方法目前不能有效的解决国内问题。
下图是发生在2020年的一起沟渠救援,事发的深基坑深度约八米,有两名工人遇难,现场利用挖机找到遗体位置并对周围适当放坡,用六米拉梯连接工地木板当支撑板,以挖机铲斗抵住拉梯后,再使用钢钎、土钉对拉梯下方进行加固,做完支护后通过人工挖掘取出遗体。
这起救援所使用到的工具主要是拉梯、钢钎、挖掘工具、工地木板和挖掘机,其中拉梯、钢钎和挖掘工具都是救援车普配的,木板属于就地取材,即使没有木板还有其他替代的板材,而挖掘机在现场通常都有,因为事故基坑、槽就是挖机挖出来的,施工完毕后,还需要挖机把坑、槽填上,故这套方法跳出了向两侧撑顶支护的局限,借助现场取材和施工机械,以普通救援站的抢险救援车便可以较安全的完成处置,且成本低廉,若遇到暴雨或其它恶劣环境影响可放弃回收器材,具有很强的实用性。
二、救援名词术语
本段参考清华大学出版社《基坑工程》、天津大学出版社《土石方工程施工》以及《消防员沟渠救援技术应用研究》(崔绅、张鹏、胡晔、刘立文)等书籍论文,摘取权威救援名词,以方便后文对具体救援方法的叙述展开。下图已经标注,基槽或沟渠堆积土方的一侧称为受限访问侧,简称受限侧,反之为工作侧,支护系统由垫板、支撑(护)板、支撑杆组成。
工程理论中,土石方工程施工内容主要包括平基、基坑(槽)和挡土墙三大部分,其中基坑(槽)是消防救援主要面对的环境,在救援术语中,《INSARAG国际搜索与救援指南》及武警学院早年论文都叫沟渠救援,虽然有工程人认为沟渠一词仅代表基槽的环境,未包括基坑,但沟渠一词早已深入人心,笔者也认为“沟渠救援”是此类救援最传统最权威的名称。
三、常见低效支护
笔者认为只要是做了支护,或多或少都会起到些许作用,因此只存在有效和低效支护,没有绝对的无效支护,“做了”一定比“不做”有效果。
救援现场的条件非常差、作业困难重重,以此理念,可以引导、鼓励救援队克服现场困难,以现场仅有的条件,尽最大努力的制作出相对最佳的支护系统。
救援中常见的低效支护可以总结为:手支护、点支护、小斗大坡和假支点四种。
1、手支护
土方的单位重量并不亚于轻质混凝土,下图用手来抵住支撑板只能起到心理安慰的作用,无法形成有效支护,也不便于人员撤离。
2、点支护
点支护是指仅对危险坡面的某个点进行支护,相对于建筑、机械等整体构件,土壤具有颗粒的性质,土压力更为分散,需对救援区域的整个坡面进行支护。
3、小斗大坡
下图虽然做了支护,但铲斗覆盖面积太小,图中等同于做了大号的“点支护”,消防员与自救的工人依然暴露在风险之中。
4、假支点
假支点也是常见的低效支护方式,仅使用杆状物与板材接触,未对板和杆的连接处、杆和地面的连接处进行加固,几乎没有支护作用,这些连接的支点都是“假支点”。
四、支护难点解决方案
1、没有合适的支撑板
通常大部分队站是以单车及数名号员的形式来处置抢险救援的,现场缺少必要的支援车辆,比如大型的综合器材运输车、运兵车等,要求各个县区都能携带各类板材到场救援是不现实的,在现场第一个大难题就是没有合适的支撑板,建议现场取材。
①方法一:现场取木材拼接
很多工地施工时需要用木板当模具来制作砌体,现场会存有一定数量的木板,这些木板可能会“藏”在救援队看不见的位置,而工人不懂救援,一般不会主动提供木板,这就需要救援队主动要求施工单位收集板材。
制作模具的木板尺寸偏小,需要随车配备钉锤进行拼接,拼接的支撑板上要钉上更结实的木材,增加支撑板的强度。
没有合适材料时,可以用随车的6米拉梯来充当支撑板的“龙骨”。
②方法二:利用工地围挡、大铁门
工地的大铁门和围挡面积大、材质强、易拆卸,特别是工地铁门装有增加强度的矩、圆形管,等于自带龙骨,是非常理想的支撑板材。
本站在很多实战中,头车的车速快早5分钟到场,头车队员在进入工地时就将铁门卸下,等器材车、运兵车等支援车辆到场时,铁门已经被搬运到事故基坑的边缘。
围挡的强度稍差,可以用铁丝捆绑叠加的方式充当支撑板,也可以充当边缘的垫板。
③方法三:货车斗、车门
当遇到没有木板、铁门、围挡的路边“野”工地时,可以拆卸货车的车斗板、车门充当支撑板,选择的货车越大越好。
货车斗、车门的强度足够且容易寻找,成本也在可以接受的范围内,即使无法回收也不会有太大的经济损失,只需随车配备铁丝稍加捆绑。
2、两侧(工作侧、受限侧)距离过宽
解决此问题最好的办法就是选用挖机铲斗当作支撑杆,指挥铲斗抵在支撑板中间靠上位置,拼接支撑板时要对与铲斗接触的位置进行加固,待铲斗与支撑板受力后,再下坑打钢钎、土钉加固支撑板下沿。
3、被困人与支护位置冲突
当被困人位置紧贴沟渠的某一侧时,直接下支撑板会挤撞到被困人,可制作两组支撑板或在支撑板上将冲突位置镂空,方便后续挖掘。
4、深基坑、巨大坡面
当风险坡面的体量明显超出支护能力时,不能冒险下坑接近,以机械开挖为主,若必须要接近,可以运用“笼式救援”的理念开展救援,即使用笼状保护物将被困人与救援人罩在安全空间内。
在笔者所能查阅到的资料里,“笼式救援”一词最早由国家地震救援队的一位前辈提出,并在08年的电视节目中详细介绍了笼式救援的运用。
适合沟渠救援的笼子需要材质坚固,确保救援行动安全,还要方便运输,做的再好如不能投送到救援现场等于废铁一堆,建议做成可拆卸的保护笼,控制每块零件的重量,有的现场停车位置较远,方便运输至现场并快速组装。
笼的顶部可以做吊装把手,方便吊车或挖机起吊。
底部可以做固定件,方便打入钢钎,在地面固定笼。
笼的一侧可以部分镂空,防止出现被困人紧贴边坡、与支护位置冲突的情况,也可直接挂上护板。
笼式救援只是争取时间,布置好笼式救援后,笼外的支护仍然要继续。在遇到被困人露出地面情况危急时,可直接布置笼式救援,先确保被困人的安全。
五、其它安全事项与思考
1、工程机械与司索工具
使用工程机械确实有压垮边坡造成二次坍塌的风险,但这些风险都在可控范围之内,就工程机械在现场发挥的巨大作用而言,强调严禁使用工程机械是因噎废食。
笔者走访了一线工程师和机械操作员,都认为控制好安全距离完全可以把风险降到最低。
在实战中,工程机械的最佳介入位置在两侧之间,如果不能实现,应停在事故位置坡面的斜后方,停放位置尽可能远离事故位置坡面,并安排专人监控。
停靠位置越远,操作员的视野就越差,可通过指挥手势、对讲机或安排专人跟随车的方式保证工程机械操作的精准度。
司索是操作索具的意思,在沟渠救援中可能会用到起重操作,最好随车携带并能熟练使用吊带、钢丝绳、卸扣等司索作业工具。
2、回填
坍塌后的坡面是凹凸不平的,可以让挖机铲斗边修平整边放坡,以方便后续支护,如果不能修整,可以对支撑板与两侧坡面的镂空部分进行回填,下图中的支撑板没有拼接,铲斗支撑后形成了较大的镂空,现场条件很差,拍照时队员正在取泥土回填。
回填只是次要操作,通常只要支撑板是拼接好的整体,就不会出现特别大的镂空,但是只要有时间和条件,还是尽可能的布置。
3、转运路线
下图两组人在转运伤员时,均离开支护位置进入新的风险区域,这种转运路线是非常有风险的,最佳的转运路线是从支护位置的上方转运,如果一定要从坑、沟底转运出来,需用工程机械在通道位置放坡以降低转运路线上的风险。
4、土方的移除
在沟渠救援现场移除土方主要是靠挖掘机和人工挖掘,挖掘机的工作效率大约是人工的30倍,在确保安全的前提下,尽量使用挖掘机以保证效率,但又不能过分的迷信挖机。
笔者曾在处置此类救援时,遇到了当地副县的强烈干扰,其要求队员全部退出,完全用工程机械大开挖的方式寻找可能已遇难的工人,现场的挖机在工作一段时间后,发现工程量太大需要很长的作业时间,最后连挖机操作员都失去了信心,笔者才被请回现场。
靠近被困人位置的挖掘主要依靠人工挖掘,人工挖掘的实际效率要比想象中的更低,越往下越是难挖,镐类比锹类工具效率更高,笔者推荐使用电动或机动的便携式挖树机,其实战效率远胜其它手动工具,且已经过十余次的实战验证。
5、地面支点
钢钎或土钉要既有长度又有强度,本站经过实战的敲打后,目前使用的是订做的1.75米钢钎,直径30mm,实战可以使用大锤固定,也可以配装便携式打桩机提高效率。
订做钢钎成本低廉、方便携带、实战效果好,遇到恶劣环境即使放弃回收也可以接受。
6、支撑板的“龙骨”
以实战现场的恶劣条件,想找到数米长且具备一定强度的龙骨来强化支撑板并不容易,救援车上必配的竹制或金属拉梯是比较理想的材料,可以在车顶多放几根拉梯备用,且不会增加运输难度,如果使用的是金属拉梯,挖机铲斗与拉梯接触时尽量垫上木材和布料,金属之间直接接触容易打滑。
7、支援载具
支援载具的优劣不在品牌、价格、种类,适合辖区实战的载具就是最好的载具。支援载具的主要任务是把更多人和装备运到现场,能兼顾到更多种类的救援。
对于较复杂的救援任务而言,以单车处置抢险救援的模式已逐渐落伍,即使联动附近队站,开出来的也还是千篇一律的抢险救援车。基础的抢险车容量和器材都差不多,只能装载基础装备和4到5名号员,无法保证重装备和足够的队员投送到现场,至少对于特勤站、中心站和“孤军作战”的县队站来讲,配备功能分明的支援车辆是突破抢险救援能力瓶颈的有效方法。
比如除基础的抢险救援车外,可以配运送特殊救援装备的运输车,能携带支撑套杆和笼具,甚至可以携带部分板材。
比如携带大功率发电机、热切割、焊接、气泵设备的平板运输车。
还可以配运送人员的越野车,复杂任务往往需要更多训练有素的人手。
支援载具在现场的作用不可或缺,出动时以抢险救援车为基础,视情再跟随一或多辆支援载具,抢险救援的发展方向应当是“救援车+支援车”的出动模式。
作者——合肥消防:张莹,刘伟
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