消防梯快速移动装置及安全挂钩梯研究

孙春辉 孙春辉 翟小鹏 唐勇

摘要：消防车上携带的消防梯多为二节或三节拉梯，由于这类消防梯重量达数十到上百千克，常需要多名队员协力运送，占用较多人手和消耗较大体能。针对这些问题，本文提出了一种消防梯快速移动装置，该装置可方便的在现役消防梯上加装，单人即可快速移动运送消防梯，同时消防梯可兼作灭火救援器材运输车或充当临时担架等，具有较好的越障通行能力和抗侧翻能力，可折叠放置于消防车顶携行。针对挂钩梯使用中存在的安全隐患，本文提出一种安全挂钩梯结构，可安全钩挂于墙体内侧可靠使用，设置的击针可击碎钢化玻璃实现高层钩挂攀爬，在梯上设置有保险绳，结合抓绳器等使用可有效防止攀爬坠落伤害。

关键词：消防;消防梯;快速移动装置;安全挂钩梯

1引言

消防梯是消防部队最常用的器材之一，在登高灭火、翻越障碍、救人等行动中，消防梯具有使用简单、架设快速、便于攀爬和下降救人等多方面的优点，一般来说具备使用消防梯条件的地方多不会使用消防救援绳替代作业。消防梯按其材质分有木质消防梯、竹质消防梯、钢质消防梯、铝合金消防梯、竹木结合消防梯以及其他材质消防梯;按其结构形式可分为单杠梯、挂钩梯、二节拉梯、三节拉梯和其他结构消防梯，其标准工作长度单杠梯为3米，挂钩梯为4米，二节拉梯有6米和9米两种，三节拉梯有12米和15米两种，其他结构消防梯为3-15米，整梯质量从12kq到120kg不等。此外消防装备市场还出现了一些多功能消防梯，如南京消防支队吴小卫发明的“折叠式多功能消防救援梯”，可作为人字梯、单杠梯、挂钩梯、二节拉梯使用，同时可作为器材运输车及担架运输车使用，体现了其多功能性，不过该梯展开后的最大工作高度为4.2米，可以作为现有消防梯的一种有效补充，而无法替代现有的消防梯。

现有的消防梯功能较为单一，某些使用方式不太适合现代建筑结构，使用中缺少安全防护措施，包括由于消防梯的重量导致的携行移动等问题，本文提出了一种消防梯快速移动装置及安全挂钩梯。

2消防梯快速移动装置

2.1消防车携带的消防梯及使用情况

消防梯一般放置在消防车顶随车携带，为了有足够的长度适应更多的灭火救援任务，常见携带的消防梯多以拉梯为主，例如二节的6米拉梯、9米拉梯和三节的12米拉梯、15米拉梯等。由于拉梯的工作长度较长，加上伸缩结构等因素，其重量也一般较大。为了减轻重量，二节的6米和9米拉梯多为竹梯;而三节12米和15米拉梯由于结构强度要求更高，多为铝合金等材质，消防梯标准中，6米拉梯标称重量要求小于35千克，9米拉梯小于53千克，而12米拉梯小于95千克，15米拉梯小于120千克。如此大的重量，导致在运送消防梯时极为不便，运送过程需要更多的队员配合肩扛手拾，图1中二节拉梯需要两名队员运送，而三节拉梯由于重量问题更是需要4-5名队员配合运送，导致以下问题：

（1）队员运送消防梯体能消耗很大。

（2）需要多名队员协力配合运送，使得现场人手更为紧张。

（3）运送消防梯时，无法同时运输消防水带、空气呼救器、破拆工具等灭火救援器材，需要更多的人手或人次进行运输。

2.2快速移动装置研究

消防梯运送不便主要是由于其本身不带有用于移动的轮子，而图1中三节拉梯末端的两个轮子是用来在展开拉梯上升时在墙面滚动以减少摩擦力，如果将三节拉梯前的这两个轮子用作移动使用，则效果类似于文献中的方案，但消防梯本身的重量会落在消防员双臂和肩（用肩带）上，如果在梯体上运载大量器材时，这个负担的重量会更大。故研究一种科学的快速移动装置安装于现有消防梯，一方面可以使消防梯仅由一人即可快速移动，节省大量的人手和体力，另一方面还可以在消防梯上运载灭火救援器材，大大提高灭火救援效率，具有很强的实战意义。

快速移动装置方案的一种思路是设计为四轮结构，为了便于转向，设置两个万向轮，两个定向轮，梯体上搭载的器材重量全部由车轮承载，消防员只需推动和转向即可。但这种方案的问题是越障能力和通过能力差，遇到沟、坎等障碍时只能由几个人抬过去，单人一般无法操作，对于连续上坡或下坡时，梯体角度只能随坡度角度变化，可能会导致梯体上运输的器材倾倒掉落。故该方案的基本设计原则如下：

（1）具有快速移动消防梯、器材运输和充当临时担架的功能。

（2）具有较好地形适应性，有一定越障能力、通过能力和抗侧翻能力。

（3）梯体和运输的器材重量主要由承重轮负担，可灵活推行或拖行。

（4）快速移动装置可折叠，不影响消防梯在消防车上携行。

（5）结构简单，可在现役的多种消防梯上加装，便于推广应用。

根据以上原则，调整消防梯快速移动装置设计方案如图2所示。

在消防梯的重心位置设置两个承重轮，承重轮通过可折叠支架夹持固定在消防梯侧板，便于在多种消防梯上加装。为了提高抗侧翻能力，支架连接承重轮的部分外八字张开，支架可向侧板方向折叠便于收纳携行。在移动消防梯或运输器材、充当临时担架时，尽量让运输的器材或人放置得使整车重心在承重轮位置平衡，或根据队员的习惯让前面略重或后面略重，这样重量就主要由承重轮承担，扶住一端即可推行（或拖行，可加肩带辅助），由于仅两个承重轮着地运行，故无需万向轮即可灵活转向。在梯体另一端设置两个前置轮，正常运输时，前置轮不着地，当遇到有沟、台阶等障碍时，队员只需让前置轮部分先越过去，当承重轮接近沟、臺阶时，只需轻抬梯体，让已经越过去的前置轮部分着地，再进一步抬起梯体前向前推行，让承重轮越过沟以后着地或支撑于台阶，即可越障通行，如图3所示。当梯体上运输的器材不是太重时单人即可完成越障，负载重时可由其他队员辅助抬起一侧，即可快速通过，完成快速移动消防梯、运输灭火救援器材和充当临时担架抬人的任务。

3安全挂钩梯

3.1消防挂钩梯现状

目前，消防部队配备的挂钩梯，基本上主要用于比赛和训练，实战中很少使用。下面从挂钩梯的使用状态分析其存在的安全问题。

图4为挂钩梯挂于几种窗台的使用状态，第一张图为钩挂在“经常用于挂钩梯训练”的木质窗台上，图上可以看出，木头由于经常被锯齿卡入已经形成锯齿槽，锯齿卡入后结合较为牢固安全，但使用前要注意检查锯齿槽木头是否损坏;第二张图为钩挂于“未曾用于挂钩梯训练”的木质窗台上，其锯齿仅有齿尖一小点卡入木头，结合很不可靠，不建议使用;第三张图为钩挂于水泥材质窗台，其锯齿无法卡入水泥窗台，导致无法使用;再观察第四张图中，挂钩末端最后一个保护齿太短，当前面的齿滑脱时，不足以防止挂钩梯掉下去。

从以上使用状态分析可以看出，其挂钩设计为利用锯齿卡挂于窗台面上，当窗台面是水泥、大理石等硬材质则无法使用;即使窗台是木质的，锯齿也不能安全可靠的卡入木质窗台;况且现在正常的窗台上都是安装有窗框、窗扇的，由于挂钩与梯体之间形成的是90度夹角，中间几个锯齿会卡在铝合金、塑钢或木质窗框或窗扇边框上，这种钩挂的方式是极不安全的，可能直接导致将窗边框拉坏、滑脱造成危险。本来一个适合在多层、高层建筑进行分级攀爬和下降实施灭火救援等任务的轻便利器，由于设计存在一些安全隐患，加上现代高层建筑的窗户多安装有钢化玻璃等因素，导致挂钩梯难以施展。

3.2安全挂钩梯研究

从安全考虑，首先把挂钩梯的钩挂对象由窗台的水平面变为内侧墙体，基于这个思路，将挂钩与梯体之间设计成锐角，使锯齿避开窗台上的窗框或窗扇边框，锯齿设计为台阶状以增加强度，以台阶锯齿的侧面直接作用于窗台内侧的墙体防止滑脱，挂钩上设置多个台阶状锯齿适应不同厚度的窗台，如图5所示。这种设计的挂钩梯在使用时，状锯齿无需卡入材料中，即使窗台等采用的是大理石、瓷砖等硬质光滑材料，只需伸入牢靠的窗台、阳台等处钩挂住内侧墙体即可安全使用。

考虑到墙体内侧边缘有弧度的情况，在挂钩末端设计有较长的保护挡，即使台阶锯齿滑脱也可由保险挡保护安全，防止挂钩梯掉落，进一步提高了安全系数。在挂钩末端设置有击针，便于对钢化玻璃破拆。

此外，为了防止消防员在使用消防梯过程中从梯上失手坠落，可在消防梯顶部和底部之间设置一条保险绳，消防员在使用消防梯时，将抓绳器一端连接于保险绳，另一端连接于消防腰带。当消防员在消防梯上以正常速度上升下降执行任务时，抓绳器可沿安全保险绳上下自由活动;当消防员在消防梯上攀爬失手滑脱坠落时，抓绳器则会卡在保险绳上，防止消防员继续坠落造成危险，此外可在抓绳器与消防腰带之间串接上吸能缓冲包，以减少坠落对消防员腰部的冲击伤害。

4结语

本文分析了消防梯在消防实战应用中存在的一些问题，针对消防梯在实战中运送困难等情况，提出了一种消防梯快速移動装置，可实现单人运送消防梯，并可充当运输车运送消防水带、空气呼救器、破拆工具等灭火救援器材，也可充当临时担架车;针对消防挂钩梯使用中的安全隐患，提出了一种安全挂钩梯结构设计。