CC BY
135
УДК 351.862.216.36
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНЫХ РАБОТ, СВЯЗАННЫХ С РАЗРУШЕНИЕМ
ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
М.Ф. Варинов
кандидат технических наук
начальник кафедры
аварийно-спасательных работ
Академия гражданской защиты МЧС России
Адрес: 141435, Московская обл., г.о. Химки, мкр.
Новогорск
E-mail: barinovmfQrambler.ru
Д.Ю. Котляров
преподаватель кафедры аварийно-спасательных работ Академия гражданской защиты МЧС России Адрес: 141435, Московская обл., г.о. Химки, мкр. Новогорск
E-mail: kotdmiQmail.ru
Д.Ф. Лавриненко
кандидат экономических наук
заместитель начальника кафедры
аварийно-спасательных работ
Академия гражданской защиты МЧС России
Адрес: 141435, Московская обл., г.о. Химки, мкр.
Новогорск
E-mail: lavr85Qinbox.ru
Д.В. Мясников
кандидат технических наук, доцент
доцент кафедры
аварийно-спасательных работ
Академия гражданской защиты МЧС России
Адрес: 141435, Московская обл., г.о. Химки, мкр.
Новогорск
E-mail: myasnikovdenisQmail.ru
Аннотация. В статье на основе анализа проведения аварийно-спасательных работ в разрушенных зданиях и сооружениях предлагается совершенствование технологии по проделыванию проема (прохода) в стенах за счет использования кольцереза. Это сократит время проведения технологической операции в 1,27 раза и повысит шансы на спасение заблокированных пострадавших, находящихся под завалом.
Ключевые слова: аварийно-спасательные работы, спасатель, аварийно-спасательный инструмент и оборудование, технологии аварийно-спасательных работ.
Цитирование: Варинов М.Ф., Котляров Д.Ю., Лавриненко Д.Ф., Мясников Д.В. Предложения по совершенствованию технологии аварийно-спасательных работ, связанных с разрушением зданий и сооружений. // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. 2018. № 4 (39). С. 13-19
Анализ чрезвычайных ситуаций, произошедших в последние годы, показывает, что количество и масштабы стихийных бедствий, аварий и катастроф находятся на высоком уровне (в среднем за последние пять лет 317 чрезвычайных ситуаций ежегодно). Только за последние пять лет на территории России произошло 11 землетрясений и извержений вулканов, в результате которых пострадало 12475 человек. Разрушений зданий и сооружений по разным причинам произошло 23, в результате чего погибло 53 человека и пострадало 248 человек [1, 2, 3, 4].
При разрушении зданий образуются завалы, представляющие собой хаотическое нагромождение крупных и мелких обломков строительных конструкций, сантехники, мебели, технологического оборудования и прочего (рисунок 1).
Опыт проведения спасательных операций МЧС России показывает, что умелые действия спасателей, имеющих на оснащении современный аварийно-спасательный инструмент и оборудование, уменьшают общие потери и снижают время деблокирования пострадавших.
2018,4(39)
На эффективность действий спасате.лей существенное влияние оказывает наличие необходимых технических средств и их состояние, выражаемое тактико-техническими характеристиками, а также такими характеристиками, как надежность, мобильность и универсальность. Поэтому очень важно иметь аварийно-спасательный инструмент и обору-
дование, позволяющие в течение короткого срока проводить аварийно-спасательные работы с высокой интенсивностью при неблагоприятных условиях '1С.
Порядок проведения аварийно-спасательных работ при разрушенных зданиях и сооружениях состоит из четырех этапов (рисунок 2) [5].
Рисунок 2 Порядок проведения аварийно-спасательных работ
При проведении аварийно-спасательных работ в разрушенных зданиях и сооружениях спасатели проводят различные работы, в том числе и проделывают проемы в стенках, перекрытиях зданий и сооружений для деблокирования пострадавших, находящихся иод завалами и не способных самостоятельно выбраться.
Деблокирование пострадавших осуществляется при их нахождении:
в завалах строительных конструкций; в замкнутых помещениях; на верхних этажах зданий и сооружений. Выполнение работ но деблокированию осуществляется следующими способами: последовательной разборкой завала; устройством лаза;
устройством галереи в грунте иод завалом; нробивкой нроемов в железобетонных (бетонных) и кирпичных стенах и перекрытиях (покрытиях) [5].
Пробивке нроемов может предшествовать разборка завала у наружной стены здания и
откопка приямка. В некоторых случаях применяют вырезание проема во входной двери блокированного помещения.
Проходы в блокированные помещения могут устраиваться в виде проемов в перекрытиях (покрытиях), стенах (перегородках), входных дверях как снаружи здания, так и из соседних (смежных помещений), доступ в которые свободен или предварительно подготовлен.
Расположение и размеры проема должны обеспечивать возможность беепрепятетвенно-IX) и относительно удобного проникновения через него внутрь блокированншх) помещения спасателей и эвакуации пораженных, в основном тех, которые утратили способность к самостоятельному передвижению.
Пробивка проема относится к тяжелым видам работ и требует специальной подготовки, тренированности спасателей. Бетонные перекрытия и плиты, с которыми сталкиваются спасатели при проведении аварийно-спасательных работ состоят из бетона (марки
М-300), внутри которого находится арматура (диаметром 14-18 мм) и армированная сетка для придания большей прочности.
Обычно проёмы устраиваются в виде квадрата (прямоугольника) площадью 0,5 - 1,0 м2 со сторонами 0,7 (1,0) х 0,7 (1,0) м. При устройстве проёма в стене или заклинившей
двери его нижняя кромка должна быть на высоте 0,7 1,2 м над уровнем пола или поверхности земли, а также на практике проделывают проёмы треугольной формы (площадь проёма меньше), следовательно время на его организацию уменьшается (рисунок 3).
Рисунок 3 Проём прямоугольной и треугольной формы
Устройство проёма в ограждающих конструкциях блокированных помещений предполагает подготовку рабочих) места для размещения средств механизации и поверхности конструкции в месте пробивки проёма, предварительную разборку завала или откопку приямка, выбор места размещения и обозначения контура проёма и непосредственно проделывание проёма в железобетонной (бетонной) конструкции или кирпичной стене.
На сегодняшний день устройство проёма в стене выполняют расчётом из 3-5 человек, которые применяют следующий аварийно-спасательный инструмент и оборудование [6]: электроинструмент ударного действия (бе-тонолом, перфоратор);
ручной инструмент ударного действия (кувалда, лом);
гидравли чеекий инструмент динами чееко-IX) действия;
дисковые отрезные машины (бензорез, угло-шлифовальная машинка (далее УШМ)).
Проделывание проёма в железобетонной (бетонной) конструкции включает в себя следующие операции:
проделывание сквозного отверстия перфо-ратором/бетоноломом;
прорезание бензорезом контура лаза на 1/2
2/3 толщины плиты; выламывание фрагментов с помощью бе-тонолома;
разрушение остатков плиты бетоноломом (кувалдой, ломом);
удаление арматуры с помощью УШМ. Для спасательных воинских формирований, согласно сборника нормативов, на пробивку проёма в железобетонной стене размером 0,7 на 0,7 м и толщиной 400 мм отводится 110 минут [7]. При этом используется компрессорная станция и отбойные молотки, работающие на сжатом воздухе. Оборудование, указанное в сборнике нормативов, практически не применяется из-за больших габаритов и ограниченности использования в зимний период времени, а также работа с отбойным молотком вызывает дополнительное вибрационное воздействие, что может привести к смещению или обрушению завала.
Для более объективной оценки времени выполнения операции был проведен эксперимент, включающий в себя 10 опытов по проделыванию проема в стене с применением стандартного комплекта инструмента (бензорез, перфоратор, УШМ, удлинитель и кувалда) (таблица 1) и с применением кольцереза вместо бензореза (таблица 2). В соответствии с условиями выполнения норматива по проде-
201814(39)
.лыванию проема толщина стены (плиты) составляла 400 мм. Эксперимент проводился на специализированной площадке, позволяющей отрабатывать первоначальные навыки работы с аварийно-спасательным инструментом и оборудованием [8].
Этапы проведения эксперимента но проделыванию проёма в стене представлены на рисунке 4. Они включают в себя: 1 - определение цели эксперимента; 2 - определение условий эксперимента; 3 - формирование набора; 4 - анализ результатов экспериментов.
1- Ц£ЛЬ определение времени проделывания проема в стене при помощи аварийно-спасательного инструмента
2- условия проем в железобетонной пшпе 0.7 на 0.7 м толщиной 400 мм.
3- используемое оборудование бензорез, кольцерез, перфоратор, УШМ, удлинитель и кувалда
4- анализ результатов определение лучшего результата
Рисунок 4 Этапы эксперимента но проделыванию проёма в стене
Таблица 1 Результаты эксперимента по проделыванию проема с применением бензореза
№ опыта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
время 1, мин 94 101 93 95 97 96 98 109 93 94
Таблица 2 Результаты эксперимента но проделыванию проёма с применением кольцереза
№ опыта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
время 1, мин 72 74 67 69 75 81 78 84 78 82
Время проделывания проема в стене является дискретной случайной величиной, распределенной но равномерному закону. Значения времени в каждом опыте являются равновероятными. Так как опытов 10, то вероятность, с которой случайная величина принимает какое-либо значение, 0,1. Определим математическое ожидание дискретной случайной величины «время проделывания проема в стене» (1):
10
М(Т) = Е ^ ' Хг
г=1
где М(Т) - математическое ожидание дискретной случайной величины «время проделывания проема в стене»,
и - значение случайной величины в г-ом опыте,
XI - вероятность, с которой случайная величина принимает то или иное значение в г-ом опыте.
Применяя формулу (1) определим мате-
матическое ожидание времени проделывания проема в стене с применением бензореза (таблица 1):
М(Г) = 94 ■ 0,1 + 101 ■ 0,1 + 93 ■ 0,1 + +95 ■ 0,1 + 96 ■ 0,1 + 98 ■ 0,1 + 109 ■ 0,1+ +93 ■ 0,1 + 94 ■ 0,1 = 97 минут
При проведении эксперимента было получено, что математическое ожидание времени проделывания проема в железобетонной плите толщиной 400 мм с применением бензореза 97 минут.
Применяя формулу (1) определим математическое ожидание времени проделывания проема в стене с применением кольцереза (таблица 2):
М(Г) = 72 ■ 0,1 + 74 ■ 0,1 + 67 ■ 0,1+ +69 ■ 0,1 + 75 ■ 0,1 + 81 ■ 0,1 + 78 ■ 0,1+ +84 ■ 0,1 + 78 ■ 0,1 + 82 ■ 0,1 = 76 минут
Математическое ожидание времени проделывания проема в железобетонной плите с применением кольцереза 76 минут.
Время, затраченное на проделывание стандартного проема 0,7 на 0,7 метра в железобетонной стене (плите) толщиной 400 мм с применением бензореза, составляет 97 минут. Этот показатель лучше, чем отведенное время в сборнике нормативов для спасательных воинских формирований, но его можно еще улучшить, заменив бензорез на кольцерез.
Глубина реза бензорезом составляет 125 мм, а глубина реза кольцереза 270 мм. При этом толщина плит перекрытий 160-220 мм. Толщина несущих стен зданий и сооружений составляет 400-600 мм. В конструкции кольцереза отсутствует ось вращения, что увеличивает его производительность. Применение кольцереза позволит сделать проем в плитах толщиной до 270 мм (плиты перекрытия) за одну операцию (проделывание контура проема с последующим удалением фрагмента). На это понадобится 30-35 минут. Эти показатели были получены при проведении практических
занятии с курсантами и студентам.
Проделывание проема в стене с применением бензореза вынуждает выполнять одну и ту же операцию несколько раз, при этом задействовать перфоратор и бетонолом для разрушения бетона и выемки небольших фрагментов (размером приблизительно 100 на 100 мм) стены. Время проделывания проема составляет 45-50 минут.
На сегодняшний день в комплектацию аварийно-спасательных машин входит весь перечисленный выше аварийно-спасательный инструмент и оборудование.
Применение кольцереза для проделывания проема (рисунок 5) позволяет сократить расчет спасателей до 3 человек. Время, затраченное на проделывание проема, уменьшается в 1,27 раза и составляет 76 минут. За счет увеличенной глубины реза количество повторений сокращается до двух раз (выламывание фрагментов плиты (стены) с последующим удалением и углублением) при этом необходимо использовать дополнительный инструмент (перфоратор, УШМ, удлинитель).
Рисунок 5 Применение кольцереза для проделывания проема в бетонной стене
Стоимость комплекта аварийно-спасательного инструмента и оборудования с бензорезом составляет приблизительно 390 тысяч рублей.
Стоимость комплекта инструмента с коль-церезом составляет 324 тысячи рублей.
Таким образом, для более эффективного проведения аварийно-спасательных работ, связанных с проделыванием проема в бетонной стене (плите) при разборе завалов, необходимо использовать кольцерез. Это позволяет уменьшить количество привлекаемых спа-
сателей, сократить время выполнения операции в 1,27 раза (с 97 до 76 минут), при толщине железобетонной стены (плиты) 400 мм, а при толщине стены (плиты) до 270 мм (междуэтажные перекрытия) потребуется 30-35 минут. Это позволит освободить вспомогательный инструмент для выполнения других операций при проведении аварийно-спасательных работ и в конечном итоге увеличит шансы на выживание находящихся под завалами пострадавших.
2018'4(39)
Литература
1. Государственный доклад «О состоянии защиты населения и территорий Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в 2016 году» / — М.: МЧС России. ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2017. - С. 8 - 20.
2. Государственный доклад «О состоянии защиты населения и территорий Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в 2015 году» / — М.: МЧС России. ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2016. С. 12 21.
3. Государственный доклад «О состоянии защиты населения и территорий Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в 2014 году» / — М.: МЧС России. ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2015. С. 11 19.
4. Государственный доклад «О состоянии защиты населения и территорий Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в 2013 году» / — М.: МЧС России. ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2014. С. 13 17.
5. Справочник спасателя: Книга 2: Спасательные работы при ликвидации последствий землетрясений, взрывов, бурь, смерчей и тайфунов / — М.: ВНИИ ГОЧС. 2006. - С. 180.
6. Д.Ф. Лавриненко, ,1.1?. Мясников, A.B. Баринов, П.П. Петренко. Аварийно-спасательный инструмент и оборудование. Учебник./ - Химки: АГЗ МЧС России 2016. — С. 156.
7. A.B. Агафонов, C.B. Буренко, B.C. Павленко. Сборник нормативов по подготовке спасательных воинских формирований МЧС России. /— М.: 2016. - С. 218.
8. М.Ф. Баринов, Д.В. Мясников, Д.Ф. Лавриненко. Учебно-тренировочный комплекс получения первоначальных навыков работы с аварийно-спасательным инструментом и оборудованием // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. 2014 №1(20). С. 66 - 71.
SUGGESTIONS FOR IMPROVING RESCUE OPERATIONS ASSOCIATED WITH THE DESTRUCTION OF BUILDINGS AND CONSTRUCTIONS
Mihail BARINOV
Head of Department rescue work
Academy of Civil Protection EMERCOM of Russia Address: 141435, Moscow Region, Khimki, md. Novogorsk
E-mail: barinovmfQrambler.ru
Dmitriy KOTLYAROV
teacher of the department rescue work
Academy of Civil Protection EMERCOM of Russia Address: 141435, Moscow Region, Khimki, md. Novogorsk
E-mail: kotdmiQmail.ru
Dmitriy LAVRINENKO
Candidate of Economic Sciences Deputy Head of Department rescue work
Academy of Civil Protection EMERCOM of Russia Address: 141435, Moscow Region, Khimki, md. Novogorsk
E-mail: lavr85Clinbox.ru
Denis MYASNIKOV
Candidate of Technical Sciences Associate Professor rescue work
Academy of Civil Protection EMERCOM of Russia Address: 141435, Moscow Region, Khimki, md. Novogorsk
E-mail: myasnikovdenisClmail.ru
Abstract. In article on the basis of the analysis of emergency rescue operations in collapsed buildings and structures proposed for improving the technology for the breaching of the opening (passage) in the wall, through the use of concerta. This will reduce the time of carrying out technological operations of 1.27 times and increase the chances of survival are blocked victims under the rubble.
Keywords: rescue work, rescue, rescue tools and equipment, rescue operations. Citation: Lavrinenko D. F., Myasnikov D. V., Kotliarov D. Y., Barinov M. F. Suggestions for improving rescue operations associated with the destruction of buildings and constructions // Scientific and educational problems of civil protection. 2018. No. 4 (39). pp. 13-19
References
1. Gosudarstvennyy doklad «O sostoyanii zashchity naseleniya i territoriy Rossiyskoy Federatsii ot chrezvychaynykh situatsiy prirodnogo i tekhnogennogo kharaktera v 2016 godu» / — M.:MCHS Rossii..: FGBU VNII GOCHS (FTS), 2017. - S. 8 - 20.
2. Gosudarstvennyy doklad «0 sostoyanii zashchity naseleniya i territoriy Rossiyskoy Federatsii ot chrezvychaynykh situatsiy prirodnogo i tekhnogennogo kharaktera v 2015 godu» / — M.: AICHS Rossii. FGBU VNII GOCHS (FTS), 2016. S. 12 21.
3. Gosudarstvennyy doklad «0 sostoyanii zashchity naseleniya i territoriy Rossiyskoy Federatsii ot chrezvychaynykh situatsiy prirodnogo i tekhnogennogo kharaktera v 2014 godu» / — M.: AICHS Rossii. FGBU VNII GOCHS (FTS), 2015. S. 11 19.
4. Gosudarstvennyy doklad «0 sostoyanii zashchity naseleniya i territoriy Rossiyskoy Federatsii ot chrezvychaynykh situatsiy prirodnogo i tekhnogennogo kharaktera v 2013 godu» / — M.: AICHS Rossii. FGBU VNII GOCHS (FTS), 2014. S. 13 17.
5. Spravochnik spasatelya: Kniga 2: SpasatePnyye raboty pri likvidatsii posledstviy zemletryaseniy, vzryvov, bur', smerchey i tayfunov / - AI.: VNII GOCHS. 2006. - S. 180.
6. D.F. Lavrinenko, D.V. Myasnikov, A.V. Barinov, P.P. Petrenko. Avariyno-spasatePnyy instrument i oborudovaniye. Uchebnik./ - Khimki: AGZ AICHS Rossii 2016. - S. 156.
7. A.V. Agafonov, S.V. Burenko, V.S. Pavlenko. Sbornik normativov po podgotovke spasatel'nykh voinskikh formirovaniy AICHS Rossii. /— AI.: 2016. - S. 218.
8. M.F. Barinov, D.V. Myasnikov, D.F. Lavrinenko. Nauchnyye i obrazovatel'nyye problemy grazhdanskoy zashchity./ - Khimki: AGZ AICHS Rossii 1/2014. - S. 66 - 71.
