登頂緣繩式高樓消防救援裝置的製作方法

2023-05-13 11:38:11 1

專利名稱：登頂緣繩式高樓消防救援裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種消防部門使用的高樓消防救援裝置，尤其是緣繩式高樓消防 救援裝置。
背景技術：
隨著科技的進步、土地資源的稀貴，高樓(一般指七層以上高度的建築物)的發展 極為迅速，數量急劇增加，但隨之而來的火災事故數量也不斷攀升，更要緊的是隨著建築物 高度的增加，消防救援工作難度跟著急劇增加，特別是其中的高層和超高層建築的消防救 援更歷來是一個世界性難題，直到現在一直沒有一個綜合性良好的解決方法。這是因為高 樓失火後，高樓內部樓道往往被大火和濃煙封堵，難以進入，消防救援主要靠在高樓外面進 行，而目前消防部門通常用於滅火的主要裝備如消防水罐車等其滅火噴射高度十分有限， 對高樓層的火災則鞭長莫及，而且還不能直接立即實施救援中的救生項目。相對有效地救 援主要是通過雲梯消防車、帶有登高平臺或舉高的消防車等大型車載攀升或攀扶設備將人 員及或器材送達所需高度實施消防救援，但這些設備絕大多數最高也只能伸展至53米，相 當於約十五層樓的高度，而就是這樣的消防裝備對我國大多數城市來說也還都不是具備 的，因為隨著舉升高度的增加其設備成本急劇上升，許多城市難以承受。目前世界上最高的 消防雲梯車為荷蘭生產的110米，但也只能達到約三十幾層高的高度，而其價格卻極為昂 貴，目前我國僅杭州市進口了一臺，但由於這類消防車超大的重量及體積，其通過性、機動 性、靈活性、高位負重能力、營救效率速度及對地面支承環境的適應性等都較差，特別是其 極其高昂的價格，顯然在未來很長時期之內，中小城市是無法普及的，更致命的是當樓層高 度超過其使用高度時無法使用，只能「望樓興嘆」，而現在城市中二、三十層以上高度的高樓 已越來越多。使用載人直升機雖是一個不錯的想法，但高樓消防時直升機主要用於空中對準待 救人員進行懸停放索以輔助救生，一般不能直接用於高樓滅火(森林火災除外)，但即使救 生，要讓直升機在複雜的高樓惡劣火場氣流環境負重飛行並要求準確定位和長時間穩定懸 停以升降繩索實施救生，其對飛機及駕駛員的自身安全本身就是一個很大威脅，一旦出現 意外，飛行員又無法跳傘，很難生還，並可能殃及地面人員及財物，風險較大，而且直升機操 作極為複雜需要具有特種專業資格的飛行員實施，價格昂貴，且不說直升機自身價格，僅停 在機庫養(如維護、維修)一架直升機及一名飛行員使其隨時待命，每年就要花費幾十萬至 近百萬，開支很大，故一般城市都不具備專用於高樓消防救生用直升機和配備相應專業飛 行員的條件，因此，在現階段常規高樓消防救援中，此方法不是很經濟和實際的。由於上述可稱為第一類的高樓消防救援裝置存在著明顯的不足，幾十年來人們嘗 試了許多新的技術方案，出現了許多試圖克服其缺點的被稱為第二類的技術方案，其中相 對最好、最典型同時也是最新的見09年獲批的中國專利——車載索道式消防救援裝置(申 請號=200820101518. 4公開號CN201197853)，該方案採用以壓縮空氣或彈簧為動力的拋射 器(類似捕鯨繩炮)，發射後，拋射體攜帶救援繩索及所繞的定滑輪部件連同部件上所連接的可自動張開的鉤子或錨來鉤住、錨定、掛住高樓某一門窗、陽臺等可用於空中支點的可掛 靠支撐固定物上，再由地面上的牽引裝置往復牽引繞經定滑輪的繩索，從而將與繩索相連 的一人先上去，由該人重新設法保證空中掛靠物的牢靠性，然後更多人員及或器材緣繩索 升降進行消防救援。該第二類方案似乎克服了前一類方案的主要缺點，但其比較致命的問題主要有 1.實際參加過救援的人員都知道，這類動力發射裝置準確性極差，即使建築物上有門窗等， 因掛靠物很高，而且又很小，因此很難命中，樓層越高問題越大，命中率會急劇下降，不知要 發射多少次也難以命中，且不談累計發射成本高低，更要緊的是每次失敗都還要收回已發 射的繩索長度(接近高樓高度)包括錨勾等一整套裝置機構並重新進行安裝發射，火場極 其寶貴的時間會被大段地浪費，而每一分鐘都可能意味著生命的代價。2.由於射擊準確度 太低，有可能會打到其它窗戶或門內，即時射擊命中，但由於對窗戶或門裡面人員情況不明 還可能會發生次生危險，不夠安全。3.該專利文獻要求作為空中另一支點的掛靠物強度應 保證達到500公斤以上(其實安全餘量是不夠的)，以便一人先上去重新掛靠牢實，但遇到 較高樓層，需攜帶的繩索會很長(意味著繩重量更重)，而這類攜繩拋繩器負重又非常有 限，因此繩索只能很細，承載能力自然降低，一人緣該繩爬高救生其安全性令人擔憂，以致 實際上當樓很高時往往會無法實施該專利文獻所述的一人先行緣繩上去。就算一人可以先 上去，卻不能在第一次就立即多人及或重器材一同上去，這也浪費了許多寶貴的救火時間， 更要緊的是，失火現場建築物特別是很高的高樓上被錨定鉤住的掛靠物所在距離很遠，固 定物自身的牢固程度很難看清或很快判定，錨定裝置是否已牢靠地抓、掛、勾住固定物還是 僅僅掛了固定物的一個邊角或其鬆軟不結實之處等也都很難確定，而每座高樓的情況又是 千差萬別的，在緊急的火場氛圍下是很難快速做出無誤判斷的，而掛靠物的牢靠與否事關 待救人員與消防人員的生命安全，如看不清而僅靠現場拍腦袋估計掛靠物的牢度和可靠程 度，這對消防救援工作可是一個大忌，要冒很大的風險，用於實戰裝備還存在很大問題，而 作為一項實用技術方案更必須完全可靠和安全才能被消防部門作為一種正常的消防方法 接受和使用，正如文獻中的補救措施所述發射錨定後先人工試拉拉看強度可否，不行就再 重新發射，也正是此意，但人命關天，這試一試可不是簡單的拉一拉就能確定的，即使能確 證強度不行，這重新收回再發射又可能浪費大量的寶貴營救時間，這也可以說是這一方法 的另一個致命傷了，4.也是非常要緊的，不少實際的高層建築物立面牆上或救援點附近立 面牆上根本沒有明顯的凹凸物、窗門、陽臺等可附著物，牆面大面積幾乎全是「光面」，如玻 璃幕牆或類似物等，此法則很難實施或要浪費很多周折和時間來解決，更不用說快速準確 定點救援了，這在火場救援中也差不多是一個很大的致命傷了，5.採用壓縮空氣做動力的 拋射體其飛行高度有限，何況還要負重，而且樓越高需繩越長，負重也越大，拋射高度自然 越低，因此遇到很高的樓層很可能無法實施該方案，這也是一個大大的問題。總之，該方案依然存在一些不小的新問題，有些甚至是致命的，特別是面對很高的 樓層更是如此。
實用新型內容為在高樓待救援立面牆面上實施緣繩救援，且既然是緣繩人們都會知道要架設往 復繩索通道來進行，這是公知的想法和技術，顯然，這裡最關鍵也是最難的難題是如何在高 空中設置另一個牢靠的繩索「支點」或掛靠點來形成救援索道。為克服上述現有高樓消防救援裝置技術方案的明顯不足，本實用新型提供了一種登頂緣繩式高樓消防救援裝置，真 正做到了完全不受樓層高度限制，徹底解決了高樓空中繩索掛靠支撐點的牢靠性問題，特 別安全可靠，且可準確便利地進行定點救援，快速高效，可一次成功，實施又十分簡單，費用 低、易普及，特別實用。本實用新型是採用下述技術方案實現的一種用於消防救援的登頂緣繩式高樓消防救援裝置，包括繩索及所繞經的定滑 輪部件；牽引裝置；繩索與繩索之間、繩索與人員及或器材之間、繩索與牽引裝置之間的相 互連接所用器件器具以及它們各自的接頭器件器具；其特徵是裝置中包括載人動力傘或 傘翼機，由它攜帶的錨定繩索、定滑輪部件在高樓頂面上，與定滑輪部件相連接的錨定繩索 的另一端固定在高樓上的固定物上，樓下面的牽引裝置連接繞經空中定滑輪繩索的一側 段，繩索另一側段連人及或器材。由上可見，本技術方案突破了人們尋找空中支點時容易出現的思維慣性和定勢和 偏見，另闢蹊徑，它不採用人們很容易想到但顯然不太實際的載人直升機，而是想到了採用 一般不易為人關注的載人動力傘或傘翼機，利用其獨特的性能較好地解決了人們長期以來 一直渴望解決的問題，明顯克服了上述現有技術的一些大的缺陷或不足，並由此產生了一 系列明顯的(有些是預料不到的)有益效果，主要有1.徹底解決了如何尋找救援繩索在 空中的另一 「支點」難題和「掛靠物」是否牢靠的難題，因它的繩索「掛靠物」可由登頂的消 防員近距離尋找和判定，可很好地解決掛靠物是否牢靠的難題，安全性得到了完全徹底的 保障；特別是一般高樓頂各種剛性很大的立杆、管道、局部建築物等固定物比四周的牆面多 得多，尋找也極為容易，這對牆面無明顯掛靠物或即使有但掛靠物牢靠與否現場難以判定 的高樓同樣有效；2.由於動力傘或傘翼機方向自由可控，定位準確率大大提高，進行定點 救援更加容易、更加精準、快速、便利；3.不會造成高速發射物對窗、門內人員可能的二次 傷害；4.動力傘或傘翼機比拋繩器負重能力大大地提高，它的錨定繩索和繞經定滑輪的繩 索可以很「粗」(意味著承載能力更大)，無需一人先上去重新設法固定掛靠牢實，而直接可 多人和大重量器材(如橋廂等)同時往復升降，其安全性得到了完全保障；5.其救援高度 可以比以壓縮空氣或彈簧力等作為發射動力的更高，不會出現因樓太高而無法實施救援的 可能，真正做到完全不受高樓高度限制；6.因一次成功率極高，避免了上述現有技術在多 種情況下需重複發射、操作而導致寶貴的營救時間的大量浪費，這在火場救援尤其重要。顯然該方案另外還具有特別實用、結構簡單、製作容易、成本很低、便利易行、極易 普及以及多人使用等特點。值得一提的是，動力傘或傘翼機是目前載人飛行器中最為安全 的一種，至少在我國至今從未有人因為使用動力傘或傘翼機而喪生的，所以是很安全的。


以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。圖1是本實用新型的登頂緣繩式高樓消防救援裝置示意圖。圖中1.載人動力傘或傘翼機，2.繩索，3.定滑輪部件，4.定滑輪，5.錨定繩索， 6.牽引裝置，7.小降落傘，8.固定物，9.骨架捲筒，10.輪架。
具體實施方式
高樓需救援時(也包括高樓非火災的救援，如高樓解困、救生、反恐等)，可由機動 車輛裝載本救援裝置到達現場(顯然也可直接駕駛動力傘或傘翼機攜帶除牽引裝置6等重物外的本裝置到達現場)；選用載人動力傘或傘翼機1(有效負重較大的為好)並攜帶上錨 定繩索5、定滑輪部件3及繞經定滑輪4的繩索2 (為節省火場救援時間，這幾件物品相互間 最好事先可靠地相互連接好)，其中繞經定滑輪4的繩索2的兩段側最好事先整齊卷繞在輕 質的骨架捲筒9上，以便於攜帶和拋投，繩索2繩端或所繞的骨架捲筒9上還可附帶連接小 降落傘7 (可採用公知的簡單連接方法如直接綁紮或勾住並適當摺疊等即可，如類似市售 的帶小降落傘的爆竹那種)，當空中拋繩時由其自行打開減速，以防止砸傷地面人員，使之 更安全；駕駛載人動力傘或傘翼機1在高樓樓頂面設法找到有2-5米以上的空擋或開闊面 即可降落，然後將連接定滑輪部件3的錨定繩索5的另一端牢靠地連接固定在高樓上的可 靠固定物8上(儘可能選能靠近救援點的)，再將定滑輪部件3連同繞經定滑輪的繩索2 — 同向樓的下面拋去，這期間應注意設法控制錨定繩索5連接或綁紮的長度，以使定滑輪部 件3稍過樓頂邊沿而處在立面牆側為最好(如纜索太長時可多纏繞固定物幾圈或纏繞幾個 不同處的固定物或自身打結等公知的方法)，不要使其處在樓頂面上，以免繩索2與邊緣拐 角(即樓頂面與立面牆側形成的轉折處)摩擦致繩索2滑轉不暢和損傷；顯然定滑輪部件 3在樓牆面上的錨定位置應高於救援點比較好，比較有利的高度是使定滑輪部件4與錨定 繩索5的相互連接處(構成類似鉸鏈或活動關節，且連接件一般是強度很大的鋼構件)能 騎在樓頂的拐角上為好，這樣能避免錨定繩索與拐角的摩擦以及被強行彎折致受力不好， 且鉸鏈處因急劇轉折使之有點類似自鎖的功效，顯然這時的錨定繩索5在樓上固定它的力 也可減小，提高了固定的牢靠性。為防止運動的繩索2及定滑輪4與牆面接觸形成摩擦，最好將定滑輪部件3中的 輪架10結構尺寸加大到能遮擋或罩住定滑輪4而只朝下露出或空出繩索2伸出部分(因 結構很簡單，不再贅述)，以使運動的定滑輪4及繞經定滑輪4的繩索2不會與牆面接觸摩 擦上，而改由輪架10來承擔與牆面的接觸與摩擦。然後將繞經定滑輪4的繩索2的一側段一端與地面上的牽引裝置6連接，另一側 段(注意該段側留足夠的長度，便於人員自行滑下)與人及或器材相連，即可緣繩索2往復 升降進行消防救援，必要時該側段也可連另一牽引裝置以更便於進行升降卷繞，當然繩兩 側段都連有人及或器材時也是可以的；顯然，人員尤其是訓練有素的消防人員也可緣繩索 2自行爬升一定高度或快速滑下。所述的繩索2和錨定繩索5繩索的材料可以是金屬的也可以是非金屬的，如各種 鋼絲繩、各種化縴繩、塑料繩、棉麻繩，結構上也可以是金屬鏈條或金屬環鏈。所述的定滑輪4輪緣可以是可傳動鏈條的鏈輪輪齒結構型的。所述繩索2和錨定繩索5均還應留有滿足現場要求所需的足夠長度餘量以便於或 拋繩或卷繩或放繩或綁紮或安全等現場各方面的需要；為安全起見，需要特別注意的是，由於定滑輪4的槓桿放大作用，根據簡單的物理 知識可知，其中的錨定繩索5比繩索2所承載的力理論上要大一倍，應注意錨定繩索5的 承載能力至少應能滿足現場安全承載要求，以確保安全可靠；而繩索2受力則比較簡單，因 定滑輪4等阻力不大，其承載能力只要能滿足救援現場直接安全承載拖拽人員及器材往復 升降要求，按公知的有關載人的繩索安全規定(注意安全係數的選取)要求選用即可；但如 果樓很高使得繩索2很長，以致滿足此種要求的升降繩索往往會很重，如動力飛行器負重 能力不夠，則只能攜帶承載能力達不到要求的繩索2，此種情況可這樣處理即採取多段繩索2按承載能力不斷遞增分段、順序連接牽引、逐段接力過渡轉換，直至承載能力滿足要求 的最後繩段也繞過定滑輪；具體可這樣進行，繩索2事先按第1段繩索、第2段繩索、第3段 繩索……第N段繩索分段，承載能力依次遞增，由載人動力傘、傘翼機1隻先攜帶其負重能 力範圍內的第1段繩索，該繩索可能較細、較輕、承載能力不夠要求，但當定滑輪部件3在空 中錨定後，由牽引裝置6連接並牽引第1段，第1段的另一端連接上第2段繩索，使第2段 繩索也被第1段牽引繞過定滑輪4至牽引裝置6處，再將第2段與牽引裝置6連接，第2段 的另一端再連接第3段……直至承載能力滿足要求、承載能力最大的最後一繩段一第N段 繩索也繞過定滑輪4為止，該第N段繩索即可作為所述的正常載人及或器材的繩索2。所述的牽引裝置6可以採用共知的技術與使用方法或商品化的設備，如市場上銷 售的多種含減速器的卷揚機等；牽引裝置6可以是機動的也可以是人力驅動的，可以是單 向的也可以是雙向正反轉的；機動的可包括電動或內燃機作為動力的，這其中還包括含有 內燃機發電機組發電來供電給由電動機驅動並帶減速器的卷揚機裝置；可以是不變速的也 可以是有級或無級變速的，變速的還可以是含周轉輪系或定軸輪系型的減速器，如圓柱或 行星齒輪減速器；人力驅動的還可以是人力直接拖拉牽引而不一定是卷繞；不僅如此，牽 引裝置還可以各自包含一個以上轉速不同的可牽引捲筒。所述的錨定繩索5自身也可以是更便於連接、更安全可靠的無接頭的封閉環形。上述凡涉及繩索與繩索之間、繩索與牽引裝置之間、繩索與人員及或器材之間的 相互連接技術及連接所用的器件器具以及它們各自的接頭器件器具，均可採用共知的技 術與方法或商品化的器件器材器具，如各種卡繩器、鎖繩器、綑紮繩、卡鏈、封閉形無接頭環 套、鐵絲綁紮、鉗壓銅或鋁套管接頭、快速可裝卸型錐形雙包塊摩擦式單向鎖止器、漁人結， 雙人結，單人結、纏繞、綁紮、繩環套，再如公知的各種攀巖、登山、消防用的連接器件和器具 與連接方法，如廣泛使用的可隨時任意自鎖的普魯士爬繩器，再如公知的電力行業常用的 連接兩繩的自鎖緊式繩網狀套管以及固定電桿用的鋼絲繩拉線接頭連接器件及器材，如索 套、自鎖式倒錐壓繩套、錐套錐芯式自鎖式鎖繩器等，再如類似礦業、建築業、起重行業常用 的連接方法及器材器件器具，還有象特別適用於人與繩索連接的普魯士爬繩器、腰套繩、帶 可拋繩的腰套、可拋繩環套、箱、筐以及配套用的供給待救人員使用的各種商品化的緩降器 設備(常順帶拋繩環套)等等，等等，種類繁多，很多還可以快速拆卸、快速隨時自鎖，只要 安全牢靠、快速、符合現場要求即可。同時為安全起見，顯然需特別注意它們的承載能力均 應至少能滿足救援現場對其各自的安全承載要求，以確保安全可靠。顯然，在高樓立面牆一定間距是上架設好一套以上的繩索2後，兩兩繩索2之間可 連接上救生網，便於多人同時救援，因很簡單此處不再贅述。
權利要求1. 一種用於消防救援的登頂緣繩式高樓消防救援裝置，包括繩索及所繞經的定滑輪 部件；牽引裝置；繩索與繩索之間、繩索與人員及或器材之間、繩索與牽引裝置之間的相互 連接所用器件器具以及它們各自的接頭器件器具；其特徵是裝置中包括載人動力傘或傘 翼機；由它攜帶的錨定繩索、定滑輪部件在高樓頂面上，與定滑輪部件相連接的錨定繩索的 另一端固定在高樓上的固定物上，樓下面的牽引裝置連接繞經空中定滑輪繩索的一側段， 繩索另一側段連人及/或器材。
專利摘要一種主要涉及消防部門用於高樓消防救援的登頂緣繩式高樓消防救援裝置，它採用載人動力傘或傘翼機攜帶錨定繩索和與之相連的定滑輪部件及繞經定滑輪的繩索降落在高樓頂面上，並將連接定滑輪部件的錨定繩索另一端牢靠地固定在高樓上靠近救援點的固定物上，再將定滑輪部件連同繞在定滑輪上的繩索一同向樓下面拋下，然後由地面上的牽引裝置往復牽引繞經空中定滑輪的繩索，從而將與繩索相連的人及或器材緣繩索升降進行消防救援。該裝置完全不受樓層高度限制、空中固定物特別牢靠、一次成功率極高、特別安全可靠、定點救援定位準確、簡單快速高效、費用低、實用易普及。
文檔編號A62B1/00GK201775876SQ201020174238
公開日2011年3月30日 申請日期2010年4月12日 優先權日2010年4月12日
發明者曲波 申請人:南京理工大學泰州科技學院