УНИВЕРСАЛЬНОЕ СПАСАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАССОВОЙ ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ С ВЕРХНИХ ЭТАЖЕЙ ЗДАНИЯ
UNIVERSAL SALVAGE DEVICE FOR MASS EVACUATION OF PEOPLE FROM UPPER FLOORS OF BUILDING

Изобретение может быть использовано для спасения людей при чрезвычайных ситуациях, например при пожаре в высотном здании.
Известно спасательное устройство (патент № 2071665, кл. А63В 29/02), содержащее одну или несколько спусковых веревок и тормоз, включающий фасонную пластину с отверстием под карабины для подвески, двумя парами продольных оппозитно расположенных отростков переменного сечения, двумя расположенными вдоль оси симметрии выступами, образующими с отростками клиновые пазы для размещения веревок, и замкнутыми пазами для прохода петель веревок, и установленный на пластине поворотный элемент с поперечными консольными втулками для охвата петель веревок, отличающееся тем, что поворотный элемент с поперечными консольными втулками разделен на две части по общей плоскости симметрии и обе части связаны с пластиной общей осью поворота, а веревка выполнена в виде плетеного сердечника из арамидного волокна с защитной оплеткой из синтетического волокна и снабжена на концах петлями-сгонами, при этом в комплект устройства введены по меньшей мере две длинные и две короткие плетеные вспомогательные петли из арамидного волокна для наращивания длины веревок при спуске.
Основным недостатком описанного устройства является то, что оно работает только на веревке, которая в случае пожара может перегореть, и поэтому устройство не применимо в экстремальных ситуациях.
Другим аналогом, устраняющим этот недостаток, является устройство для спуска (патент № 2027458, кл. А63В 29/02). В этом устройстве, состоящем из карабина и троса (узел «полустремячко»), необходимо противоположно петле, вытянутой навстречу коренному концу троса, вытянуть дополнительную петлю, разъединив их пространственно, при помощи выступа карабина. Устройство состоит из троса 2 и карабина 1, имеющего поверхность перехлеста, на внутренней образующей которой имеется выступ 5. Трос имеет коренную часть 1, выполненную в виде петли 6, и два свободных конца. Ветви коренной петли охватывают карабин с противоположных сторон как относительно плоскости карабина, так и выступа 5 петлями 7 и 8 с переходом свободных концов троса на противоположную сторону выступа. Сама коренная петля размещена между скрещенными внахлест ветвями 9-10 петель. Коренную петлю троса накидывают на предмет выступающего рельефа местности, а спуск осуществляют, регулируя силу натяжения обоих свободных концов троса одновременно.
Недостатки данного устройства следующие:
1) трос скользит по карабину, перетирая и разрушая его;
2) использование выступающего рельефа местности;
3) нет надежных точек закрепления устройства при техногенных чрезвычайных ситуациях.
Прототипом является спусковое устройство «Решетка», описанное в книге В.М.Макаров, В.В.Стулов. Применение индивидуальных и групповых спусковых устройств и средств доставки веревки: учебное пособие. - Тула: ТАИИ, 2008, 60с. и представленное на рис.12 (с.16-17). Устройство состоит из U-образной скобы, на прямых участках которой установлены цилиндрические перекладины в форме цилиндрических бобышек. Причем часть перекладин, например половина от общего количества, имеет два отверстия на разных концах, а оставшиеся одно отверстие на одном конце и паз на другом конце. Перекладины установлены на прямой части U-образной скобы с чередованием между собой, например, считая снизу, перекладина с отверстиями, затем перекладина с пазом и далее перекладина с отверстиями, и т.д. Нижняя перекладина с пазом имеет цилиндрический выступ на том конце, где выполнен паз, для закрепления веревки путем обматывания вокруг устройства. На концах U-образной скобы после перекладин установлены гайки, ограничивающие перемещение перекладин вверх. Через перекладины пропущен канат.
Данное устройство имеет перед названными выше аналогами следующие преимущества:
- увеличивая или уменьшая число перекладин, через которые пропущен канат, можно регулировать силу трения скольжения и тем самым регулировать скорость спуска;
- позволяет работать как на веревке, так и на стальном тросе;
- не крутит веревку при работе;
- позволяет проводить периодический контроль (аттестацию) и заменять изношенные перекладины.
К недостаткам устройства следует отнести:
1) используется только как устройство, перемещающееся вместе со спускающимся;
2) неудобство остановки и закрепления веревки, если использовать устройство для спуска пострадавших;
3) устройство работает только в одну сторону и при протравливании веревки до конца, ее необходимо выбирать назад и опять встегивать в устройство;
4) торможение производится на нагруженной веревке, что ухудшает условия работы;
5) вся нагрузка приложена к тормозному устройству (скобе).
Поэтому задачей (целью предлагаемого изобретения) является создание устройства для спуска, которое позволит работать во всех экстремальных ситуациях, вести массовую эвакуацию людей в непрерывном режиме без всяких остановок и перестежек, разделить функции опоры и торможения, улучшить условия работы каната и элементов устройства, аттестовывать и заменять элементы устройства.
Указанный результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве для спуска содержится канат, взаимодействующий с неподвижным роликом скольжения, обеспечивающим основную опору, и перекладинами двух встречных «решеток», обеспечивающих одинаковое торможение при движении как в одну, так и другую сторону.
Новым является то, что устройство снабжено основанием в виде Т-образного профиля, в стенке которого выполнены отверстия с возможностью крепления на карабин, на плоскости основания выполнен неподвижный ролик, в котором проделан желоб для каната и отверстия для крепления концов U-образных скоб, не менее двух, расположенных по ходу каната встречно, с другой стороны плоскости прикреплена вилка, между смежными зубцами которой помещены закругленные части U-образных скоб, обеспечивающая дополнительную жесткость. Причем ось отверстия под карабин расположена в плоскости, проходящей параллельно осям обоих стержней U-образной скобы, находящейся под отверстием, и через середину этих же стержней.
В другом варианте устройства неподвижный ролик выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, жестко связанного с плоскостью основания и стенкой.
В следующем варианте устройства в стенке выполнен сквозной паз, перпендикулярный плоскости основания. В этом пазу установлена верхняя часть вилки (стойка) с возможностью перемещения и крепления. Крепящий стойку фитинг снабжен криволинейной поверхностью вращения, например конической, образующей вместе с желобом неподвижного ролика замкнутое пространство, охватывающее канат снаружи.
На фигурах 1 и 2 представлен общий вид устройства с неподвижной вилкой. На фигурах 3 и 4 изображено устройство с подвижной вилкой. На фигуре 5 показано сечение по крепящему фитингу. На фигурах 6 и 7 приведены виды перекладин «решетки».
Устройство (фигуры 1 и 2) состоит из основания 1 Т-образной формы. Основание выполнено в виде стенки а и полки b. В стенке а выполнены отверстия с, диаметр которых не менее диаметра сечения карабина (карабин условно не показан), В полке b выполнены отверстия d, в которые установлены и закреплены при помощи гаек 2 стержни е U-образной скобы 3. Причем ось отверстия с расположена в плоскости, проходящей через середину стержней скобы 3, находящейся под этим отверстием с, и параллельно обоим стержням е.
На стержнях е скобы 3 установлены перекладины 4 и 5. В перекладине 4 (фигура 6) выполнены отверстия f, внутренний диаметр которых равен наружному диаметру стержня е. В перекладине 5 (фигура 7) выполнено отверстие f и паз g, который может взаимодействовать со стержнем е. На скобе 3 перед торообразным переходником h, соединяющим стержни е, расположен упор i. Скоба 3 вместе с перекладинами 4 и 5 образуют «решетку». На фигурах 1 и 3 показано, что «решетка» состоит из трех перекладин 4 и двух перекладин 5. На конце нижней перекладины 5, где расположен паз g, закреплен выступ j, расположенный параллельно стержню е. На полке b установлен неподвижный ролик 6 с желобом k, а с противоположной стороны на ней закреплена стойка l вилки 7. Между смежными зубьями m вилки 7 установлен переходник h скобы 3. При этом вилка 7 и скоба 3 расположены перпендикулярно. Канат 8 размещен в желобе k и между перекладинами 4 и 5, как показано на фигурах 6 и 7. Причем «решетки»
расположены встречно по коду (перемещению) каната 8. На фигурах 1-4 канат 8 закрашен серым цветом.
В другом варианте устройства (фигуры 3-5) дополнительно в стенке b выполнен сквозной паз n. В пазу n размещена стойка l вилки 7. В стойке l выполнены отверстия о. А в пазу n стенки b выше неподвижного ролика 6 выполнено резьбовое отверстие р. При совмещении одного из отверстий о и отверстия р, в отверстие р установлен фитинг 9. Фитинг 9 снабжен поверхностью вращения q (конической). Поверхность q с желобом k ролика 6 охватывают сечение каната 8. Приспособления для перемещения людей типа обвязки или косынки, крепящиеся на канате 8, условно не показаны.
Работа устройства происходит следующим образом. Канат 8, размещенный в желобе k ролика 6, охватывает перекладину 4 с одной стороны, а перекладину 5 с другой стороны, прижимая паз g к стержню е. В «решетке» первой и последней является перекладина 4, которая лишь может скользить (перемещаться) по стержням е скобы 3. А перекладина 5 может перемещаться по стержню е и поворачиваться относительно него (как показано пунктиром на фигуре 7), что облегчает протягивание каната 8.
К одной ветви r каната 8, находящегося ниже «решетки» крепятся с помощью, например, жумаров (для веревки) или кулачков (для троса) последовательно (через 1-2 метра) устройства для перемещения спасаемого, например «косынки» или обвязки. Другая ветвь s каната 8 служит для торможения и дальнейшего обеспечения непрерывности спуска при достижении первой группы спускающихся земли.
В другом варианте устройства (фигуры 3 и 4) фитинг 9 поверхностью q прижимает канат 8 к желобу k ролика 6, что повышает безопасность работы.
Устройство может работать как в одностороннем режиме при небольшом количестве пострадавших, так и в режиме качели, когда часть каната с пострадавшими идет вниз, другая поднимается вверх и загружается пострадавшими при отстегивании (освобождении от каната) первой группы людей, доставленных вниз на землю.
Расположение оси отверстия под карабин в плоскости, проходящей параллельно осям обоих стержней U-образной скобы, находящейся под отверстием, и через середину этих же стержней позволяет снизить до минимума (в пределе до нуля) влияние боковых сил и моментов, возникающих при спуске и подъеме людей, что уменьшает раскачку ветвей троса.
Применение принципа разделения воздействий - опоры, перемещение на одной ветви и торможение на другой (ненагруженной) ветви позволяет обеспечить хорошую надежность, снизить истирание перекладин «решетки» и повысить эксплуатационные качества устройства (долговечность). Выполнение перекладин «решетки» и параллелепипеда с желобом съемными позволяет контролировать (периодически аттестовать) и при определенной величине износа, например, 10-15% от начального сечения, заменять на новые (неизношенные).
Установка в «решетке» первой и последней перекладин скользящими позволяет снизить нагрузку на неподвижный ролик и U-образную скобу.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет:
- вести непрерывную массовую эвакуацию людей;
- использовать его во всех критических ситуациях, в том числе при эвакуации на пожарах;
- периодически аттестовать его;
- менять изношенные элементы;
- осуществлять торможение на ненагруженной ветви, что значительно улучшает условия эксплуатации;
- применять веревку или трос;
- увеличить надежность за счет неподвижного опорного ролика;
- быстро освобождать спускаемого при приземлении за счет отстегивания карабина;
- обеспечивать кольцевое использование веревки или троса, соединив концы ветвей;
- контролировать спуск с земли;
- использовать встречную ветвь для контроля спуска при самоспасении;
- отводить закольцованную веревку в сторону, обеспечивая приземление в безопасной зоне.