ЛЕСТНИЦА ДЛЯ ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ С ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
STAIRWAY FOR PEOPLE ESCAPE FROM HIGH-RISE BUILDINGS AND STRUCTURES

Изобретение относится к спасательным средствам, а именно к индивидуальным спасательным средствам многоразового пользования, используемых для спасения людей при чрезвычайных ситуациях и пожарах в высотных зданиях и сооружениях.
Известные устройства для эвакуации людей (патент RU 2414262, кл. A62B 1/10, опубл. 20.03.2011 г., патент JP 2006271912), включают корпус с барабаном, на котором намотан страховочный трос. Свободный конец троса снабжен карабином (замком), а тормозной механизм выполнен в виде зубчатых колес. К корпусу прикреплен браслет, который надевается на руку пострадавшего человека. К рычагу тормозного механизма прикреплен вспомогательный трос, снабженный серьгой для ступни человека.
Недостатком указанного устройства является то, что технологические возможности для эвакуации людей ограничены. Человек висит на одной руке и спускается вниз. Но если пожар на нижних этажах, то человеку надо подниматься вверх. Кроме этого данное устройство не позволяет эвакуировать людей больных, пожилого возраста, детей. Люди, находящиеся в чрезвычайной ситуации, не всегда могут сами произвести операцию зацепки браслета на руку, зацепки карабина за тяжелый или устойчивый предмет в комнате или на балконе.
Известна спасательная складывающаяся лестница "Надежда Булгакова" (патент RU 2200813 C2, кл. E06C 9/14, БИ №8, 2003), служащая для самостоятельного спуска людей из горящих зданий и подъема пожарных при ликвидации пожара. Лестница выполнена из двух нитей, связанных между собой ступеньками, причем на каждой ступеньке с торцов установлены ролики, а по вертикали ступеньки связаны между собой стояками-растяжками. К последней ступеньке прикреплены два троса с крючками и страховочными кольцами для крепления лестницы к громоздким устойчивым предметам, например на крыше здания. Лестница может иметь барабан с червячным редуктором.
К недостаткам указанной лестницы можно отнести неустойчивость ее положения в вертикальной плоскости, которая вызывает риск перемещения людей при чрезвычайной ситуации, т.е. эффективность ее использования достаточно низкая. Кроме этого раскрытие лестницы происходит под силой тяжести, что не всегда может сработать (наличие трения на вращающихся осях, попадание грязи на трущиеся поверхности, перекосы и заедание и пр.). Конструкция лестницы сложна и не обеспечена страховочным подъемным тросом, что небезопасно при спуске (подъеме) людей на высотных зданиях.
Наиболее близким к изобретению является лестница по патенту SU №1765340 A1, кл. E06C 1/56 (опубл. в 1992 г., БИ №36). Лестница выполнена в виде объемного сооружения, которое состоит из двух гибких нитей (стальной канат или другой высокопрочный эластичный материал), соединенных между собой ступеньками, причем ступеньки прикреплены к связям жестко. В верхней части лестницы выполнен опорно-несущий блок с поручнями и захватными крюками. По всей длине лестницы к гибким нитям прикреплены дуги ограждения. В нижней части лестницы имеется барабан с приводной ручкой. В собранном виде лестница представляет собой катушку с намотанными на нее гибкими нитями со ступеньками и стопку дуг ограждения.
Недостатком этого объекта (лестницы) является низкая эффективность использования ее при чрезвычайных ситуациях (спасение людей в высотных зданиях). Пользоваться такой лестницей могут только здоровые люди и люди, не перенесшие шок от угрозы для жизни, которые могут, без боязни высоты, сами перемещаться. У лестницы нет страховочного каната. Детей, пожилых людей и инвалидов данная лестница не поможет спасти. Вертикальные гибкие нити лестницы находятся вблизи вертикальной стены здания, что не позволяет надежно фиксировать ногу человека на ступеньке. Кроме этого лестница не имеет фиксации и может колебаться от ветра или от перемещения людей, что не безопасно. Расположение барабана с приводной ручкой внизу лестницы требует, при необходимости, производить размотку на высоте, что небезопасно.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности (безопасности) и эффективности эвакуации людей из высотных зданий, не оснащенных спасательными средствами.
Технический результат достигается тем, что лестница для эвакуации людей из высотных зданий и сооружений содержит опорно-несущий блок и две параллельно расположенные гибкие нити со ступеньками. Причем, между ступеньками, на каждой гибкой нити, шарнирно установлено устройство разъемной конструкции с присоской, рычаг которого может иметь переменную длину (например, выполнен в виде резьбового соединения).
Опорно-несущий блок включает два барабана, которые расположены на одном валу. Оба барабана имеют независимый привод с фиксацией угла поворота (с помощью храпового механизма). Балки опорно-несущего блока выполнены Г-образной формы с изменяющейся длиной горизонтального участка (посредством передачи винт-гайка) с жесткой фиксацией заданного расстояния (например, посредством металлических осей). Горизонтальный участок балки составной: на одном конце имеются отверстия, а на противоположном конце шарнирно установлен упор П-образного сечения.
На торце конца балки расположена пластина-ограничитель, кроме этого стенка упора П-образного сечения снабжена шипами и отверстиями, а ручки поворота барабанов имеют сборную конструкцию с изменяющейся длиной рукоятки каждой ручки, поручни на опорной балке выполнены съемными.
Лестница представлена следующим образом:
- фиг.1 - в рабочем положении;
- фиг.2 и фиг.3 - сечение А-А фиг.1, соответственно, с плоской стеной здания и с выступами на стене здания;
- фиг.4 - верхний опорный узел 1 лестницы;
- фиг.5 и фиг.6 - сечения В-В и Г-Г фиг.4;
- фиг.7 - барабан в разрезе (сечение Б-Б фиг.4);
- фиг.8 - сечение Д-Д фиг.7;
- фиг.9 - узел 11 фиг.1;
- фиг.10 - вид сверху фиг.9;
- фиг.11 - лестница в собранном виде без поручней;
- фиг.12 - положение лестницы при ее демонтаже.
Лестница для эвакуации людей из высотных зданий и сооружений содержит две параллельно расположенные гибкие нити 1, выполненные, например, в виде стального каната, причем эти гибкие нити связаны между собой ступеньками 2, расположенными вдоль нитей с определенным шагом.
Крепление ступенек 2 к каждой нити 1 производится одним из известных способов жестко и надежно. На каждой нити 1 между ступеньками 2 установлено с зазором (шарнирно) устройство 3, состоящее из разъемной втулки 4 с рычагом 5, на конце которого шарнирно установлена присоска 6.
Втулка 4 выполнена в виде сборной конструкции. Рычаг 5 может иметь как постоянную, так и переменную длину, например, выполнен в виде резьбового соединения (фиг.10). В верхней части лестницы расположен опорно-несущий блок 7, состоящий из барабана 8 для намотки гибких нитей 1 со ступеньками 2 и барабана 9 для намотки страховочного подъемного каната 10. Оба барабана расположены на общем валу 11 посредством подшипников 12 и 13, причем барабан 8 связан с валом 11 шпоночным соединением 14 и имеет с торца два диска 15 и 16, один из них, а именно15, выполнен в виде храпового колеса с собачкой 17 и пружиной 18.
Торец вала 11 с одной стороны снабжен ручкой 19 с переменной длиной рукоятки, а на противоположной стороне, на консоли, расположен барабан 9, один из дисков которого выполнен в виде храпового колеса 20 с собачкой 21, пружиной 22 и рычагом 23. К торцу барабана 9 прикреплена крышка 25 с ручкой 26, рукояткой переменной длины.
Гибкие нити 1 надежно прикреплены к барабану 8 известным способом.
Корпуса подшипников 12 и 13 опираются на балку 27, выполненную из двух частей коробчатого сечения. Одна часть балки стационарная 28 и имеет Г-образную форму, вторая часть 29 передвижная и один ее конец заходит в первую (стационарную) 28, а противоположный ее конец имеет шарнирно установленный упор 30 П-образного сечения. На стенке упора 30 имеются отверстия 31 и шипы 32. Упор 30 может поворачиваться на 90°, для чего в торце второй части балки имеется ограничитель-пластина 33. Передвижение второй части балки 29 по отношению к первой 28 может производиться с помощью передачи винт-гайка 34. Соприкасающиеся части балок имеют отверстия 35. На боковых стенках балок 29 и 27 имеются крючки 36 для зацепления растяжек 37 при переносе лестницы (фиг.11). К стационарной части балки 28 крепится поручень 38 с помощью разъемного соединения 39.
В собранном виде лестница представляет собой катушку в виде улитки с зафиксированным (крюком 40) нижним концом, без поручней 38 и ручек 19 и 26 (фиг.11). Упор 30 находится в коробе выдвижной части балки 29, а шарнирное устройство 3 повернуто к ступенькам 2 (фиг.12).
Принцип пользования предложенной лестницей. Лестница доставляется к объекту, где произошло чрезвычайное происшествие (высотное здание или сооружение) и располагается на крыше здания или на подоконнике или на балконе здания. Для этого снимают растяжки 37 и опорную часть 7 размещают на стене здания (парапет крыши или подоконник). Монтируют поручни 38 и выдвигают вторую часть балки 29, при этом упор 30 занимает вертикальное положение. Подвижную часть балки 29 с упором 30 вплотную пододвигают к стене здания. Жесткую фиксацию опорного устройства выполняют с помощью передачи винт- гайка 34, при этом шипы 32 упора 30 входят в стену здания на некоторую глубину. Для более надежной фиксации упора 30 просверливают в стене здания отверстия и вкручивают винты в прокладки, установленные в отверстиях стены через отверстия 31 упора 30. В данном случае опорное устройство зафиксировано и в отверстия 35 устанавливаются металлические оси (на чертежах не показаны). Для исключения всяких рисков зафиксированное опорное устройство 7 привязывают канатом через отверстие 41 на балке 29 к устойчивым элементам крыши или комнаты или балкона.
После монтажа опорной части лестницы производят разматывание гибких нитей 1 со ступеньками 2 и устройствами 3. Для этого отводят собачку 17 из зацепления с храповым колесом 15 барабана 8. Поворотом ручки 19 барабан 8 начинает вращаться и гибкие нити 1 со ступеньками 2 и устройствами 3 опускаются. Нити 1 со ступеньками 2 опускают до необходимой высоты (до места очага), затем собачку 17 переводят в контакт с храповым колесом и барабан 9 надежно фиксируется. После этого спасатель зацепляет на свой пояс страховочный канат 10 и спускается по ступенькам лестницы вниз, прижимая присоски 6 к стене здания, т.е. производится фиксация лестницы. В зависимости от конструкции здания присоски 6 могут прижиматься в разных положениях по отношению к опорной стенке здания: сбоку, спереди (фиг.2, фиг.3). При необходимости можно опустить или поднять лестницу вниз (вверх), ручкой 19 поворачивается барабан 8, а собачки 17 надежно фиксируют положение. Наличие рычага 5 позволяет гибкие нити располагать на некотором расстоянии от стены здания, что дает возможность надежно размещать ногу человека на ступеньке 2. Кроме этого, если стена здания имеет местные неровности, то рычаг 5 с присоской 6 развинчивают из втулки 4 на необходимую длину (фиг.10), что позволяет обеспечивать плоскостность лестницы.
Процесс эвакуации людей из здания выполняют как минимум два спасателя, один остается наверху и производит опускание или поднятие людей на страховочном канате 10. К страховочному канату 10 можно подцеплять люльку, в которой располагают людей, или жилет, который надевается на человека (жилет имеет скобу или петлю для зацепки крюка страховочного каната).
Другой спасатель спускается по лестнице вниз к очагу поражения, имея при этом страховочный канат 10. Люди, которые могут самостоятельно подниматься (спускаться) по лестнице, с помощью спасателя выводятся из помещения к лестнице, и каждый человек по очереди закрепляется страховочным канатом 10 и перемещается по ступенькам 2 лестницы из зоны очага (на крышу, на верхний этаж, вниз на землю или нижний этаж).
Страховку и подъем (спуск) производит спасатель, который находится наверху у опорной части 7 лестницы. С помощью ручки 26 он вращает барабан 9 и поднимает человека на канате 10. Для страховки барабан 9 имеет храповое колесо 20, взаимодействующее с собачкой 21, т.е. барабан 9 не сможет сам проворачиваться назад. Если усилия на ручке 26 не хватает, то длина рукоятки ручки меняется.
После поднятия человека, который при приближении к верхнему опорному узлу лестницы сам держится за поручни 38 и самостоятельно поднимается на площадку, страховочный канат 10 отцепляется от него и поворотом ручки 26 сматывается с барабана, т.е. подается вниз для эвакуации следующего человека.
Конструкция барабанов 8 и 9 позволяет им вращаться независимо друг от друга. С помощью барабана 9 и страховочного каната 10 эвакуацию можно выполнять и вниз. В этом случае спасатель, который находится наверху, ручкой 23 отводит собачку 21 из зацепления с храповым венцом обода барабана 20 и ручкой 26 производит опускание человека вниз. В случае возникновения каких-либо неполадок, спасатель отпускает ручку 23 и собачка 2 с помощью пружины 22 застопорит вращение барабана 9.
Демонтаж лестницы производится в такой последовательности. Крюк страховочного каната 10 зацепляют за последнюю ступеньку лестницы и наматывают на барабан 9, при этом происходит отрыв присосок 6 от стены здания. Когда нижняя часть лестницы оказалась наверху, то отцепляют крюк троса 10 от ступеньки 2 и прицепляют его внизу на ступеньку еще неоторвавшихся от стены присосок 6, т. е вторая половина длины лестницы освобождается от контакта со стеной.
Когда все присоски 6 оторваны от стены здания, лестницу опускают вниз на крюке спасательного каната 10, и она свободно провисает, и тогда начинают производить наматывание лестницы на барабан 8 путем вращения рукоятки 19. При этом поворачивают все устройства 3 (фиг.12) к ступенькам 2 и присоски 6 поворачиваются в шарнире и прижимаются к ступенькам.
Гибкие нити 1 со ступеньками 2 и устройствами 3 можно располагать и на крыше, а затем производить наматывание их на барабан 8. Ручка 19 так же, как и ручка 26, имеет переменную длину рукоятки - это позволяет создавать необходимое и достаточное усилие для подъема (спуска) лестницы даже с человеком, а также приспособиться к работе в тех условиях, где смонтирована верхняя часть лестницы. Для привода барабанов 8 и 9 может использоваться механическая зубчатая передача, например, червячная.
Компактность лестницы в собранном виде позволяет удобно транспортировать ее, в том числе ее можно переносить на плечах спасателем.
Преимущество изобретения заключается в том, что данную конструкцию можно применять для эвакуации людей при ЧС в высотных зданиях и сооружениях, оно не требует никаких энергетических мощностей (какого-либо агрегата), позволяет эвакуировать людей по наименьшему пути (если расположенные внизу этажи не находятся в зоне очага, то людей спускают на эти этажи или на землю, если вниз нельзя эвакуировать, то людей подымают вверх на верхние этажи или на крышу здания).
Использование лестницы предложенной конструкции позволяет повысить безопасность и скорость эвакуации людей в экстремальных условиях.
Изобретение не ограничивается приведенными примерами его реализации и может также использоваться в других критических ситуациях, требующих применения надежного метода спуска и подъема людей (спуск и подъем людей в глубокие колодцы, пещеры, шахты, в трюмы корабля или по корму корабля, ремонт зданий и гидроплотин, установка рекламы на здания и пр.).
Отличительные признаки изобретения позволяют в значительной мере расширить возможности использования предложенной лестницы, что особенно важно при проведении операций по спасению людей при чрезвычайных ситуациях.