劉國輝 趙曉宇
摘 要:通過對國內(nèi)外近幾年研制出的新型工程機(jī)械設(shè)備的研究,分析了不同災(zāi)害救援情況下工程機(jī)械設(shè)備的適用條件和范圍。通過研究和分析,找到了在典型災(zāi)害救援中投入的工程機(jī)械設(shè)備種類、型號。這樣可以針對不同類型的災(zāi)害建立相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,日常根據(jù)預(yù)案使用工程機(jī)械設(shè)備進(jìn)行救援訓(xùn)練;在災(zāi)害發(fā)生時(shí),可以根據(jù)應(yīng)急預(yù)案快速調(diào)集工程機(jī)械設(shè)備和人員投入救援工作,加大救援效率。
關(guān)鍵詞:新型;工程機(jī)械;災(zāi)害;救援
工程機(jī)械作為應(yīng)急救援行動的重要物質(zhì)基礎(chǔ),對于保障國家應(yīng)急救援力量有效應(yīng)對各種突發(fā)性災(zāi)害,維護(hù)社會穩(wěn)定和發(fā)展,具有重要而深遠(yuǎn)的意義。1目前美國、俄羅斯、日本等國家以形成比較完備的應(yīng)急救援裝備體系,研制出了許多適用于應(yīng)急搶險(xiǎn)的新型工程機(jī)械,如多功能滑移轉(zhuǎn)向裝載機(jī)、防輻射推土機(jī)、遠(yuǎn)程遙控挖掘機(jī)等。國內(nèi)工程機(jī)械在應(yīng)急救援領(lǐng)域的研究起步晚,但發(fā)展的腳步從未停止過。近年來,中國工程機(jī)械企業(yè)堅(jiān)持自主創(chuàng)新,在應(yīng)急救援裝備產(chǎn)品和技術(shù)取得一定突破,在以現(xiàn)有工程機(jī)械為基型改造、特殊險(xiǎn)情專用設(shè)備以及救援屬領(lǐng)域涌現(xiàn)了一批具有代表性的產(chǎn)品,在應(yīng)急救援中發(fā)揮了重要作用。
1.具有防核輻射功能的工程機(jī)械
1978年3月28日凌晨,美國三里島壓水堆核電站2號機(jī)組制冷系統(tǒng)出現(xiàn)故障,致使核反應(yīng)堆部分融化,最終造成美國歷史上最嚴(yán)重的一次核泄漏事故。1986年4月26日,前蘇聯(lián)的烏克蘭共和國切爾諾貝利核能發(fā)電廠發(fā)生嚴(yán)重泄漏及爆炸事故。2011年3月11日至目前,日本福島第一核電站發(fā)生核泄漏事故。
國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)表示,在最初參與清理工作的救援人員中,有大約35萬名受到的核輻射劑量達(dá)到100毫西弗,相當(dāng)于進(jìn)行大約1000次胸部X光檢查,是核設(shè)施工作人員允許承受的最大輻射劑量的5倍左右。因此,設(shè)計(jì)制造防輻射的救援設(shè)備是十分必要的。
俄羅斯車?yán)镅刨e斯克拖拉機(jī)-烏拉爾拖拉機(jī)廠股份有限公司生產(chǎn)的дз-171.1k3型推土機(jī)是防核輻射推土機(jī),可以進(jìn)入核事故現(xiàn)場進(jìn)行應(yīng)急救援施工。該推土機(jī)以 T-170M1.01履帶式工業(yè)拖拉機(jī)為基礎(chǔ)車,并作如下改裝:(1)將原機(jī)駕駛室改裝為防核輻射駕駛室,以厚2.13cm鉛板作屏蔽防護(hù)。加裝的鉛板重2200kg;(2)由于駕駛室加裝了鉛板,使整機(jī)重量增加2200kg,為了不降低原機(jī)生產(chǎn)率,還采取了如下技術(shù)措施:a.優(yōu)化減速箱的傳動比,經(jīng)優(yōu)化后得出的優(yōu)化率引力系數(shù)為0.71,按此系數(shù)改進(jìn)了原機(jī)減速器;b.換裝比原推土機(jī)容量大12%的新型推土板;c.加裝一對支重輪,使接地壓保持原機(jī)水平。
經(jīng)改裝后,дз-171k3型推土機(jī)比T-170M1.01拖拉機(jī)為基礎(chǔ)車的推土機(jī)生產(chǎn)率提高9%,且具備防核輻射污染能力,可保障司機(jī)不會因超標(biāo)核輻射影響身體健康。
2.泥石流災(zāi)害救援的挖掘機(jī)
2010年8月7日22時(shí)許,甘南藏族自治州舟曲縣突降強(qiáng)降雨,縣城北面的羅家峪、三眼峪泥石流下泄,據(jù)中國舟曲災(zāi)區(qū)指揮部消息,舟“8·8”特大泥石流災(zāi)害中遇難1434人,失蹤331人。在面對這樣范圍廣,傷亡人數(shù)多的泥石流災(zāi)害時(shí),傳統(tǒng)的工程機(jī)械設(shè)備就無法展開有效的救援。
哈薩克斯坦的阿拉套山區(qū)發(fā)生泥石流災(zāi)害時(shí),采用裝備有挖掘泥石流的鏟斗挖掘機(jī)(拉鏟)施工,效果良好。該鏟斗是根據(jù)泥石流的物理特性(含大量水分的卵石、礫石、泥、沙、塊石的高粘度混合物)在傳統(tǒng)的拉鏟鏟斗側(cè)壁、后壁和底板加裝了彈性鏈條,所以易挖掘泥石流。
3.地震、坍塌事故救援挖掘機(jī)
近幾年來我國地震頻發(fā),2008年5月12日中國四川省汶川縣發(fā)生里氏8.0級特大地震,造成69227人遇難,374643人受傷,失蹤17923人。
2010年4月14日,中國青海省玉樹藏族自治州玉樹縣發(fā)生7.1級地震,截至5月30日18時(shí),玉樹地震已造成2698人遇難,失蹤270人,246842人受災(zāi)。
2詹陽動力重工新近推出的JY633-J加強(qiáng)型液壓挖掘機(jī),該設(shè)備是根據(jù)重大自然災(zāi)害中,針對挖掘機(jī)需在各種惡劣工況下進(jìn)行連續(xù)性搶險(xiǎn)救災(zāi)等高強(qiáng)度作業(yè)任務(wù)的實(shí)際情況,進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)、制造的。采用了低溫冷啟動和生命支持系統(tǒng)技術(shù),可在各種極端氣候和高原缺氧環(huán)境下作業(yè)。司機(jī)室采用了防落物和防翻滾設(shè)計(jì),可有效保證駕駛?cè)藛T生命安全。整機(jī)結(jié)構(gòu)件采用加強(qiáng)、加固型設(shè)計(jì),動力匹配強(qiáng)勁,作業(yè)時(shí)間長;配備的快速連接器,可快速切換液壓破碎錘、液壓剪、液壓夯等不同的作業(yè)裝置,增強(qiáng)挖機(jī)的快速適應(yīng)能力,應(yīng)對各種惡劣工況。創(chuàng)新的主、副燃油箱電控加油系統(tǒng)結(jié)構(gòu),可使裝備實(shí)現(xiàn)20 h連續(xù)不間斷作業(yè),比普通挖掘延長10個(gè)小時(shí),大大提高了工作效率,為搶險(xiǎn)救援工作贏得了寶貴的時(shí)間。同時(shí)該機(jī)還配備了先進(jìn)的遙控照明系統(tǒng)、鍬鎬固定裝置、跨接電纜、凈水壺、電動加油泵等實(shí)用性配置。該產(chǎn)品已被列入解放軍非戰(zhàn)爭軍事行動裝備和武警救援裝備。
4.雪災(zāi)救援工程機(jī)械裝備
近幾年因大雪造成災(zāi)害區(qū)域越來越大,從北方城市擴(kuò)展到南方,2008年特大冰凍災(zāi)害受災(zāi)省份達(dá)14個(gè)。發(fā)生雪災(zāi)時(shí),傳統(tǒng)的除雪方法是用鏟刮式、犁式,拋揚(yáng)式等除雪機(jī)械或人力將積雪鏟、運(yùn)雪自卸車運(yùn)往郊外堆雪場,讓雪自然融化。近年來,美、加、俄等國先后開發(fā)了環(huán)保、高效的除雪方法,利用融雪機(jī)將裝入融雪機(jī)的積雪就地融化為水,排入下水道,省去了用運(yùn)雪自卸車外運(yùn)積雪的工序。
3融雪機(jī)由加熱裝置(以工業(yè)廢熱或燃油、天然氣為熱源),融雪柜、雪水過濾裝置、排水裝置等構(gòu)成。分固定式(安裝在熱電廠、工廠、社區(qū))、移動式(安裝在掛車底盤)、自行式(安裝在載重汽車底盤)3種。美國雪龍公司、加拿大TRECAN公司、俄羅斯BHии建設(shè)機(jī)械廠等已批量生產(chǎn)多種型號融雪機(jī)。按生產(chǎn)率(融雪能力)分:(1)小型生產(chǎn)率10~115m3/h;(2)中型:生產(chǎn)率115~1100 m3/h;(3)大型:生產(chǎn)率1100~2100 m3/h。
美國對傳統(tǒng)法和融雪法兩種方法進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保指標(biāo)對比。某市發(fā)生雪災(zāi),傳統(tǒng)法需11臺鏟裝積雪機(jī)械,30臺運(yùn)雪自卸車、12名輔助掃雪人員,作業(yè)成本為8.21美元/m3;采用融雪法,需10臺鏟裝積雪機(jī)械,一臺拖拉機(jī)牽引的移動式融雪機(jī),3名輔助掃雪人員,作業(yè)成本為2.49美元/m3,雖然融雪燃料為燃油,但比30臺自卸車耗油總量少,節(jié)約燃油。
俄羅斯《建筑和筑路機(jī)械》雜志2011(1)期介紹了俄羅斯的新型除雪機(jī)械——熱風(fēng)式除雪車,該車的基礎(chǔ)車為載重汽車,利用汽車發(fā)動機(jī)排出的廢氣(熱風(fēng),溫度為100~400℃),溶化用傳統(tǒng)除雪機(jī)械難以清除的壓實(shí)雪和積冰??裳杆倩謴?fù)公路和機(jī)場交通。
中聯(lián)重科在除雪應(yīng)急裝備產(chǎn)品和技術(shù)日臻成熟,目前已經(jīng)形成了系列,能夠滿足各種環(huán)境情況下的除冰雪要求。據(jù)悉,截至2010年底,全國公路總里程突破400萬公里,其中70%以上位于冰雪覆蓋區(qū)。
中聯(lián)重科ZLJ5250TCXZE3/ZLJ5250TCXZE4型多功能除雪車,是一款多種功能集成的大功率除冰除雪車,其設(shè)計(jì)理念充分尊重中國國情,以綠色除雪為主、機(jī)械除雪為輔,根據(jù)不同的冰雪情況,選用不同的配置,用最經(jīng)濟(jì)的辦法,達(dá)到最優(yōu)的效果。該設(shè)備在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上有3項(xiàng)創(chuàng)新突破,一是速度的突破,原來的產(chǎn)品作業(yè)速度在20 km/h以內(nèi),該車可以超過40 km/h;二是力量的突破,原來的產(chǎn)品由于功率小,且通過變速箱取力,滾掃不能有效連續(xù)作業(yè),該車能夠確保以連續(xù)穩(wěn)定的速度作業(yè);三是不傷路面:原來的產(chǎn)品除冰對路面的損害很大,該車刮冰刀與地面緊密但柔性接觸,不損傷地面。此外,該除雪車還帶有前置滾掃、前置推雪鏟、側(cè)置翼鏟、下置刮冰鏟和后置融雪劑撒布器,用于各種道路條件和各種冰雪情況的除冰雪。
5.清洗油污土壤的清洗車
當(dāng)石油輸送管道破裂和石油運(yùn)輸車傾翻,會有大量石油注入土壤,造成嚴(yán)重的生態(tài)污染。4俄羅斯開發(fā)的дkt-245型清洗油污土壤的清洗車,可對被污染的土壤進(jìn)行清洗,該車的基礎(chǔ)車為4軸載重汽車,車上裝有槽罐、吸污伸縮動臂及軟管、吸污咀、超聲波發(fā)生器、噴射泵、液壓提升機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)。其作業(yè)流程如下:(1)通過噴射泵、液壓提升機(jī)產(chǎn)生的吸力,由吸污伸縮動臂上的軟管吸污咀,將被石油污染的土壤吸入槽罐;(2)超聲波法對油污土壤進(jìn)行清洗;(3)用刮板運(yùn)輸機(jī)將清洗過的土壤運(yùn)出車外;(4)將槽罐中清除的石油排至車外儲筒。
6.全路面運(yùn)輸車
俄羅斯《拖拉機(jī)廠》聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)的гM140型全路面運(yùn)輸車,具有如下特點(diǎn):(1)采用履帶式行走裝置,可通過沼澤地、雪地和路況很差的地帶,到達(dá)災(zāi)區(qū)或其他作業(yè)地點(diǎn);(2)采用6檔變速的液力機(jī)械傳動(帶電-液控制裝置),蠕動運(yùn)行速度3km/h,換擋時(shí)不需切斷動力,機(jī)動性和通過性好;(3)裝備起重能力4T的起重裝備等附屬裝置,具有載人、載貨、貨、吊裝等多功能;(4)采用越野型駕駛室,乘員7人,駕駛室配采暖裝置,座椅可折疊成供3人睡眠的臥床,底盤裝備有緩沖和減振性能良好的減振器和懸掛裝置,在崎嶇路況下運(yùn)行也具有高度平穩(wěn)性。
7.應(yīng)急救援指揮車
在發(fā)生緊急狀況時(shí),能否在災(zāi)區(qū)現(xiàn)場火速建立信息化的指揮中心,以便正確、及時(shí)組織救援隊(duì)伍和工程機(jī)械等救援裝備進(jìn)場救援,具有十分重要的作用。俄羅斯吉爾汽車廠生產(chǎn)的3NN-325000-12型應(yīng)急救援指揮車是以公共汽車為車改裝而成的。該車外形尺寸緊湊,高速(95Km/h),有良好的機(jī)動性和通過性,可在鄉(xiāng)間小路等路況較差情況下順利運(yùn)行。另外,具備良好的指揮服務(wù)功能和生活設(shè)施:(1)會議室:配有會議桌、折疊座椅和微機(jī)、移動通信設(shè)施、液晶顯示屏、燈光信號裝置、空調(diào),可供11人開會用;(2)乘員倉:配備冰箱、微波爐、電熱水壺、洗漱間、生物降解廁所、空調(diào)等生活設(shè)施;(3)設(shè)備倉:安裝一臺5KW自動控制的發(fā)電機(jī),供車上電氣設(shè)備和生活用電。
8.其他裝備
5俄羅斯公司生產(chǎn)的多功能救人車,以輪胎式起重機(jī)為基礎(chǔ)車,配備有起重、挖掘等多種作業(yè)裝置,在起重臂前端,安裝救生倉,倉內(nèi)可載3人,可搭載救援人員進(jìn)入垮塌的高層建筑物內(nèi),也可將受災(zāi)人員搭載到地面。俄羅斯軍方開發(fā)的空降型推挖機(jī)是一種緊湊型的小型挖掘、推土兩用機(jī),主要用于空降到戰(zhàn)場挖掘工事,但也可空降到災(zāi)區(qū)救援施工,是軍民兩用型工程機(jī)械。另外,美國、德國、日本等國,還開發(fā)了多種偵察型機(jī)器人,可進(jìn)入工程機(jī)械和人員難以進(jìn)入的危險(xiǎn)受災(zāi)場所,實(shí)施偵察災(zāi)情和協(xié)同工程機(jī)械救援工作。
目前,我國的應(yīng)急救援工程機(jī)械設(shè)備的研制還處于起步階段,可以借鑒國外的先進(jìn)技術(shù)來提高這方面的能力。如加裝防核幅射裝置,加裝防滾翻裝置和防落物裝置,為司機(jī)提供安全舒適的操作環(huán)境和生活環(huán)境,采用多功能作業(yè)裝置,盡快救出受災(zāi)人員等。采用信息化技術(shù)、多功能化技術(shù)、快速化技術(shù),提高應(yīng)急救援裝備的性能和施救效率。
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作者簡介:劉國輝(1980-), 男, 碩士研究生,
趙曉宇(1990-), 男, 本科。