单绳技术在洞穴救援中的应用

马江涛 李莹滢

0 引言

近年来，洞穴探险已经成为国内一项新兴的极限运动，然而洞穴遇险被困也时有发生，随着“全灾种，大应急”的职能任务转变，洞穴救援任务对消防救援队伍提出了更高的要求。本文重点介绍现有的SRT技术，并恰当地应用于洞穴救援当中，为确保救援安全、提高救援效率提供参考方案。

1 SRT技术简介

SRT不是简单的上升、下降绳索技术，SRT是使用专业的绳索装备，布置绳索线路，结合自身能力，在岩石上、洞穴内，进行三维移动的绳索技术。同时设置多样的中间锚点，可以让消防救援人员到达任何想要到达的救援位置。大量的中间锚点消除了各种磨绳、冲坠、锚点崩溃等可能导致的伤害，让消防救援人员的救援变的更加安全、高效。

1.1 SRT分类

目前，SRT主要分为两类：“阿式”风格（Alps Rope Technique），在欧洲使用的阿尔卑斯绳索技术风格；IRT风格（Indestructible Rope Technique），在美国使用的坚不可摧的绳索技术风格。

1.2 SRT体系阶段

SRT体系阶段包括：个人绳索技术、锚点与布线技术和救援技术三个阶段。

（1）消防救援人员过硬的个人绳索技术是基本要求，在做好安全防护的前提下，在绳索线路上高效移动。

（2）在复杂的自然环境中利用天然物体或者电钻、混凝土螺丝、挂片等工具设置锚点进行布线。

（3）救援技术可以分为单人救援技术和团队救援技术，特点是用最少的器材在最复杂的环境中进行救援。

1.3 SRT在洞穴救援中的应用

SRT起源于洞穴探险中的垂直爬升技术，之后延伸到横移、运输、救援等方面并逐步完善。洞穴救援措施包括查明现场情况、制定救援行动方案、准备救援器材、明确人员分工、做好安全防护、加强救援联动、战勤保障工作等[1]，绳索技术只是救援中一部分。SRT技术不仅适用于洞穴救援，也适用于山岳救援、低海拔高低空突发事件，甚至高海拔救援也可使用。

2 SRT救援

本文主要以“阿式”风格SRT的救援技术运用为例，介绍锚点及锚点均力系统、先锋员布线、中间保护站、配重提拉、斜向提拉、救援担架系统、人体偏移滑轮技术。

2.1 锚点及锚点均力系统

2.1.1 天然锚点的选取

在洞穴入口处，树木可以是良好的天然锚点，洞穴中石柱、孔洞、石笋、石钟乳、稳定的巨石都可以作为天然锚点。如果有合适的天然锚点优先使用天然锚点，出于环保角度应尽量减少洞穴自然环境的破坏。

2.1.2 人工锚点的选取

人工锚点中主要有岩塞、岩钉、混凝土膨胀螺丝与挂片组合、混凝土自攻螺丝与挂片组合，如图1。在救援中，如果没有合适的自然锚点，建议选用混凝土自攻螺丝与挂片组合制作人工锚点，救援完成后可以全部回收，减少对自然环境的影响。

图1 各类人工锚点

2.1.3 三角均力系统保护站设置方法

设置人工锚点时，单个混凝土螺丝锚点需达到抗剪强度≥25kN，抗拉拔强度≥15kN[2]。在救援中，用于救援提拉的锚点（保护站）要定位准确并且非常牢固，至少满足两个救援人员和一名被困人员同时悬挂，拉拔强度大于18kN[3]，所以通常会设置一个三角均力系统保护站简称“三角站”。一个绳圈同时穿过三个锚点的梅龙锁，将两段间隔之间的绳索翻转半圈后用安全钩同时挂入三个绳圈，如果其中一个锚点损坏，绳圈会被安全钩卡主，减少绳索系统冲坠距离及整个锚点系统崩溃几率。三个锚点同时受力，在受力方向发生改变时，三个绳圈可以自动调整，分担受力，如图2。

图2 三角站

2.1.4 锚点及锚点均力系统注意事项

（1）使用石笋作为天然锚点时，需要注意绳索尽可能的绑在低的位置，降低杠杆作用，避免折断石笋，如图3。

图3 石笋锚点

（2）如果三角站需要双向受力时，将两个安全钩同时钩入绳圈并且互相交叉，如图4。

图4 三角站双向受力安全钩连接方法

2.2 先锋员布线

在洞穴救援中，对技术要求最严的是设置救援通道，简称布线。不论布线难度高低，都应满足以下三个基本要求：安全、通过性、环保。

2.2.1 先锋员布线方法

在救援线路布置前，其他救援人员先利用绳索保护先锋员对救援环境进行侦察，搜索被困人员，预估所需器材装备。在选择救援器材时尽量轻量化同时满足初期布线所需。如果所带装备过重，需要一名助手配合布线。

在设置下降绳索系统时，上方应该设置两个或更多个锚点。锚点的具体位置由现场救援环境和先锋员决定。通常设置两个锚点，使用双套8字结，做一个Y型分担负载保护站，如图5。

图5 先锋员布线

2.2.2 Y型保护站受力分析

设置好的Y型保护站两个锚点始终承重，使每个锚点承受负载小于整体负载，万一其中一个锚点失效，Y型的另一绳圈将直接受力，减少冲坠，从而提高整个系统的安全系数。Y型分担负载保护站锚点受力分析情况，如图6，两绳环夹角越小分担受力效果越好。

图6 Y型分担负载保护站锚点受力分析

2.2.3 先锋员布线注意事项

（1）在布线时，救援线路上的所有碎石都需要清理，如果没有清理，其他救援队员下降时造成的碎石坠落，将有可能砸到先锋员或者绳索。

（2）先锋员所携带布线器材需设置备份，如钻头、扳手等。

（3）两个锚点螺栓之间间隔不能过近，防止锚点螺栓对岩石的膨胀产生相互作用造成爆点、炸岩。锚栓受力区域的半径大于锚定深度，r＞h，如图7。

图7 混凝土自攻螺丝受力半径示意图

（4）在选择挂片时要注意，挂片负载方向和岩壁夹角如果角度过大宜选用戒指型挂片，如图8。

图8 戒指型挂片设置三角站

2.3 中间保护站

2.3.1 中间保护站设置位置

因为在救援中绳索会受到岩壁磨损、水渍侵蚀等影响，所以会设置中间保护站（中间锚点）。中间保护站通常设置在磨绳点或者悬挂于远离磨绳点的位置，如图9。

图9 中间保护站设置位置

2.3.2 中间保护站预留绳索

（1）先锋员下降到中间保护站位置时，先设置锚点挂片，将短牛尾挂入中间保护站，下降至短牛尾受力，不解开下降器，在下降器下方绳索上打一个绳环结并挂入保护站，再做一次绳到绳转移，解除短牛尾后继续下降。

（2）先锋员下降到中间保护站位置时，先设置锚点挂片，将短牛尾挂入中间保护站，下降至短牛尾受力，不解开下降器，从下降器上方抽出适当长度绳索，打结后挂入中间保护站，解除短牛尾后继续下降。

2.3.3 中间保护站设置注意事项

（1）中间保护站锚点挂片必须可以同时容纳锚点安全钩或梅龙锁和短牛尾安全钩。

（2）短牛尾禁止挂入打开的梅龙锁内。

（3）使用第一种方法预留绳索时，在下方绳索未挂入中间保护站时，虽然短牛尾受力，但不要解开下降器，保留下降器与绳索的连接作为备份。

（4）通常一个锚点足以作为中间保护站，但是锚点附近有锋利岩石或岩石质量不佳时应考虑使用双锚点。

（5）绳索在中间保护站固定时需要注意，松弛下来的绳索最好不超过1m，能顺利解下下降器即可。如果中间保护站失效，造成的冲坠系数较小；如果太长将会使用过多绳索，也很难当做脚踏环帮助救援人员通过中间保护站。

2.4 配重提拉

在救援过程中需要对被困人员或救援担架进行配重提拉，提拉时需要三名救援队员进行操作，分别是操作员、配重员、辅助员，如图10。

图10 配重提拉

2.4.1 配重提拉操作方法

操作员和配重员上升至三角站，将短牛尾挂入三角站。通过三角站其它安全钩设置滑轮系统，救援绳索通过滑轮挂接被困人员吊带或者救援担架。挂接完毕后，滑轮另一端绳索通过配重员胸升、手升连接。操作员与配重员同时操作，使被困人员或者救援担架离地，同时辅助员照顾被困人员，将被困人员护送到三角站正下方。

操作员握紧滑轮两端绳索，如图11。达到被困人员与配重员受力平衡，配重员使用胸升再上升一段以解除配重员短牛尾与三角站连接。操作员控制滑轮两端绳索，使被困人员上升，配重员下降，配重员下降2m左右时，操作员同时握住滑轮两端绳索制动，配重员再用手升、胸升向上爬升1m左右，防止配重员落地时，被困人员短牛尾或者担架还没有挂入三角站。在被困人员上升过程中配重员还可以进行辅助。被困人员上升到三角站时，将短牛尾挂入三角站，配重员转换成下降模式。辅助员用长牛尾挂接配重员吊带，将配重员牵引出三角站正下方，配重员着地。被困人员完成这一阶段转移，可以继续进行下一阶段转移。

图11 绳索制动抓握方式

2.4.2 配重提拉优点

（1）被困人员上升过程速度平稳。

（2）容易计算三角站负载。

（3）需要救援人员数量少，减轻救援人员工作量。

2.4.3 配重提拉注意事项

（1）如果配重员与被困人员或救援担架力量不平衡，操作员可以使用脚升帮助被困人员提升，同时也提供了止回功能；需要减缓配重员下降速度时，可以将滑轮两边绳索握紧，减缓下降速度。

（2）如果配重员一端还有其余救援人员，也可以牵拉配重员一端绳索，减少控制员工作量，提高救援效率。

（3）防止配重员落地，被困人员还未挂入保护站情况出现。配重员向上攀爬时，操作员要抓握滑轮两侧绳索进行制动，防止被困人员产生上下晃动。

（4）配重提拉技术需要操作员过硬的绳索技术和整体把控能力。

（5）配重提拉使用的滑轮建议使用大直径滑轮或者效率更高的滚珠滑轮。

（6）当被困人员到达滑轮位置时，向下一个系统转移时，配重员转换成下降系统，旁边的辅助队员要用牛尾与配重员进行连接，防止被困人员下一段转移时将配重员拖拽离地面发生危险，如图12。

图12 辅助员连接配重员

（7）配重提拉的两条绳索在使用前后都应将绳索进行锁定，一个是增加绳索安全性，一个是增加上升或下降通道，如图13。

图13 三角站绳索锁定

2.5 斜向释放提拉

当需要对被困人员进行斜向转移时，往往需要几名救援队员制作绳桥，有时洞穴内也不具备制作绳桥的条件，我们就可以采用配重提拉与牵引释放相结合，转移被困人员。上端三角站操作同配重提拉一样，被困人员一端需制作另一个三角站，由辅助员操作，进行牵引释放，确保被困人员能够平稳安全的转移，如图14。

图14 斜向释放提拉

2.5.1 斜向释放提拉操作方法

（1）提拉端操作，操作员和配重员上升到三角站，短牛尾挂入三角站。通过三角站设置滑轮系统，救援绳索通过滑轮连接被困人员吊带或者挂接担架。被困人员挂接完毕后，滑轮另一端绳索通过配重员胸升、手升连接。操作员和配重员收紧救援绳索。

（2）释放端操作，设置三角站，释放绳索通过三角站安全钩时制作意大利半扣，挂接被困人员。辅助员双手抓握意大利半扣两端绳索制动，如图15。

图15 抓握绳索

操作员与配重员同时操作，使被困人员离地，同时辅助员可短距离照顾被困人员，将被困人员护送到半空。操作员与配重员继续协同配合提拉被困人员，辅助员根据现场情况平稳释放绳索。配重员随着被困人员上升，同时向上攀爬，保证被困人员顺利挂接提拉端三角站。挂接以后，完成被困人员斜向转移。

2.5.2 斜向释放提拉优点

（1）被困人员上升过程速度平稳。

（2）比绳桥系统更方便快捷。

（3）使用少量救援人员即可完成被困人员转移。

2.5.3 斜向释放提拉注意事项

（1）提拉绳索与释放绳索在被困人员挂接处所成夹角，角度越大两端保护站受力越大，救援人员提拉越费力，效率越低。在保障被困人员安全的前提下，尽量减小提拉绳索与释放绳索夹角，如图16，提拉绳索与释放绳索夹角越小两端三角站受力越小，救援人员体能消耗越小。

图16 斜向牵拉释放受力分析

（2）释放端也可采用其它下降器释放绳索，如图17。但是需要注意，在救援过程中操作尽量平稳，减少被困人员上下晃动，防止二次伤害。当出现下降器损坏情况时，也可使用意大利半扣释放绳索。

图17 使用下降器的斜向释放提拉

（3）如果释放端绳索出现绳结，打制动节，锁定意大利半扣。捋顺绳索后继续释放，如图18。

图18 意大利半扣锁定

2.6 救援担架系统

在洞穴救援转移不能正常行走的被困人员时，会选用底板全封闭式担架制作救援担架系统。救援过程中，救援人员会对担架进行拖拉、牵引、抬行等操作，如图19。

图19 救援担架系统拖拉、牵引、抬行

2.6.1 救援担架系统制作方法

（1）制作担架头部挂点，扣入三把梨形自动锁，负重时还可以打开，能够快速挂接拖拉绳索，转移过程中通过三角站时可以交替挂接，如图20。

图20 担架头部挂点

（2）制作担架中间综合挂点，分别连接担架头部与尾部，提升后头部略高于脚部。如采用软式担架或拼接式担架，综合挂点处头尾编带或短绳夹角不应超过120°[3]，防止担架向中间折叠。

（3）担架尾部制作绳索横档或使用脚部固定带，可以采用扁带或4m短绳制作。被困人员进行固定时，脚部踩住绳索横档。防止担架竖直转移时，被困人员下滑造成上部固定带勒住被困人员颈部。如果被困人员腿部受伤可以给被困人员穿着救援吊带，牵拉吊带固定于担架上部，如图21。

图21 担架人员固定

2.6.2 救援担架系统注意事项

（1）救援担架需配备人员保护套，具有防水保温功能，有利于被困人员体温保持。

（2）要给被困人员佩戴个人防护装备：救援头盔、抢险救援手套、护目镜或者面罩。

（3）进行横移时，牵引绳索制作双套8字结，一端连接头部挂点，一端连接综合挂点，释放绳索相同操作，牵拉释放时确保担架移动平稳，减少摆荡。

2.7 人体偏移滑轮

在救援通道上，被困人员需要快速避开突出的岩石或者在下降释放中改变担架牵引绳索方向时，经常使用人体偏移滑轮技术，如图22。

图22 人体偏移滑轮

2.7.1 人体偏移滑轮操作方法

救援人员充当人体偏移点时，做好个人保护后，用短牛尾安全钩挂入偏移滑轮安全钩，根据偏移角度控制牵引力度，使担架或者被困人员避开突出的岩石或者水流。

2.7.2 人体偏移滑轮注意事项

（1）在使用人体偏移滑轮时偏移角度通常小于15°[3]。当救援人员作为人体偏移点时，需要做好个人保护。

（2）在使用人体偏移滑轮时，救援人员只是协助提拉，改变提拉角度，救援担架或被困人员的提拉需要主绳系统提供牵引力，如图23。

图23 主绳牵拉救援担架

3 结语

SRT救援技术主要应用于洞穴救援领域，在救援中消防救援人员须熟练掌握SRT救援技术和装备，确保救援安全和效率，还需在实战环境中开展训练锻炼救援队伍。洞穴救援中没有绝对的绳索救援技术，作为消防救援人员要因地制宜，将恰当的技术应用在救援中。救援专业化的路还很长，需要我们付出更多的时间与汗水进行专业化的训练，才能安全、高效地完成救援任务。