地震搜救装备应用与特点

何红卫

地震搜救装备是指在地震灾害中，对废墟下压埋的受困人员实施搜救的器材和设备，包括对压埋人员进行搜寻与定位的搜索装备，以及在不同倒塌建筑物下对受困人员进行救助的营救装备。地震灾害救援是当前地震现场工作中的重要部分，它具有时间紧迫、任务繁重、环境危险等特点。地震灾害现场搜救的效率，直接关系到倒塌建筑物下被困人员的生命安全。因此，破坏性地震发生后，能否及时、高效地对倒塌建筑物下的受困人员实施搜救行动，便携、灵活和适用的搜救装备显得尤为重要。以下几种常用搜救装备在地震灾害救援行动中，依据本身的特点，发挥了举足轻重的作用。

地震现场个人防护装备

个人防护装备能有效地保护搜救人员在地震灾害现场工作时，免受掉落的废墟、尖锐物体、以及化学品等物质对人体的伤害。是所有地震搜救现场操作人员都应按照标准操作程序佩戴的防护装备。包括救援头盔、手套、救援服、救援靴、护目镜等（图1）。

图1 个人防护装备

图2 声波／振动生命探测仪救援现场作业

图3 用光学生命探测仪搜寻定位被埋压人员

地震现场搜救行动中，救援人员要始终穿戴救援头盔、救援服、救援靴以及救援手套，防止在救援现场工作时受到伤害。其中，救援头盔的佩戴要松紧适度，便于在现场进行操作；当使用噪声较大的救援装备在现场工作时，应当配备耳塞；在狭小空间作业时，必须配备护膝、护肘及防尘装备。个人防护装备在使用后，要进行洗消，损坏的训练(救援)个人防护装备要及时更换。佩戴已损坏或不能起到防护作用装备的人员，不能进入地震灾害现场进行与之相关的救援行动。

地震现场搜索装备

在地震灾害现场，对倒塌建(构)筑物下被压埋的人员实施解救是城市搜索与救援行动的主要任务。而及时发现地震废墟下的被困人员并确定具体的被压埋位置，是实施地震救援行动的前提条件，因此就需要运用搜索设备去精准地定位幸存者。搜索方式可分为人工搜索、仪器搜索与犬搜索。当前在地震灾害现场对幸存者的搜索定位主要是利用搜索装备和搜索犬。

在地震灾害救援行动中使用的搜索装备，主要是利用声波与振动、光学和电学等工作原理，来确定地震废墟下被压埋人员的具体位置。按其物理（声、光、电、热、振动）和化学性质，搜索设备主要分为声波/振动生命探测仪、光学生命探测仪、热成像生命探测仪、生物雷达探测仪、搜索机器人等。近年来，搜索装备不断更新，从质量、性能、技术应用等方面有了很大的提升。在人工搜索和定位被困人员比较困难的情况下，利用搜索装备搜寻和定位被困人员，是一种非常好的有效的工具。

（一）声波／振动生命探测仪

声波／振动生命探测仪，是通过发现地震废墟下被压埋人员发出的敲击、呼喊等信号，确定被困人员位置的电子监听仪器。该探测定位系统由定位传感器、接收显示单元、信号电缆和耳机组成（图2）。将高灵敏度、经过特殊设计的传感器（传感探头），放置在倒塌建筑废墟表面上，利用微电子处理接受装置，能够识别在空气或固体中传播的微小振动，即可捕捉到被困人员发出的声音或敲击所引起的振动，从而可以确定被困人员的位置。

声波／振动生命探测仪能为救援队伍提供强大的探测和定位能力，在倒塌的废墟中，只要被困人员发出的敲击声或呼喊声在仪器的探测范围之内，声波／振动生命探测仪就能“清楚听到”这些地下发出的求救信号。多个传感器可以同时进行工作，因此覆盖的搜索区域相对比较大，非常适用于在面积较大的区域开展搜索行动。另外，因配有多个传感器及相应连接线，在地震现场开展搜索工作时需要一定的准备时间。同时还要克服工作现场噪声及其他不利因素的影响，因此在现场工作时需要特别的仔细。

图4 搜索犬参与搜寻废墟下的幸存者

（二）光学生命探测仪

光学生命探测仪，俗称“蛇眼”（图3），最初的设计是用于军事行动，可以秘密地侦察、监视敌方的军事活动。由于其具有良好的工作性能，适用范围就扩展到了地震灾害发生后的现场搜索和救援行动中。为了适应地震灾害后的搜救行动，光学生命探测仪器经历了多次的更新、升级。在性能、操作方式、工作环境方面有了很大改进。部分光学类生命探测仪已经实现了在地震灾害现场远程操控开展工作。

光学生命探测仪可以在地震灾害现场狭小空间及常规方法难以接近的情况下开展工作，例如对建筑倒塌结构裂缝、孔洞等地进行全方位的搜索。该仪器可以看到被压埋在倒塌建筑物下数米处受困者的位置和情况。它的主要特点在于配有光源的绞链连接的小直径探头，可以对狭小空间进行快速搜索，实现地震灾害搜救场地的快速评估。在扩展搜索行动中，搜索人员与救援人员配合，开创一系列的观察孔洞，光学生命探测仪可以通过这些孔洞对新的空间进行搜索评估。大部分光学生命探测仪都配有高解析度的摄像头，高灵敏度的麦克风，高亮度的照明设备，重量轻，便于携带。这种采用模块式结构和轻小便携的搜索仪器可以帮助我们的眼睛看到原来不能看到的地方。但必须要记住，没有一种搜索装备和方法是万能的，最好的搜索是综合运用所有可利用的搜索手段。

（三）搜索犬

犬具有高度发达的神经系统，有灵敏的嗅觉、超强的听觉和敏锐的视觉等特点。犬的鼻子里有约2.2亿个嗅觉细胞，是人类嗅觉能力的300万倍左右，能嗅出数万种不同的气味。犬的听力是人类的16倍，能在非常复杂的环境中进行声音辨别，而且视觉发达，具有微弱光线下视物的能力。

搜索犬是传统的搜索工具之一。虽然搜索犬的使用范围有限，但利用搜索犬完成地震救援现场的搜索工作是一种很有效的方法（图4）。地震灾害现场工作除了利用上述犬特有的能力外，对搜索犬的服从性、注意力、持续力等有很高的要求。特别是搜索犬要有性情温顺、攻击性弱的特点，同时要有很高的工作热情，能很快适应陌生的工作环境。经过严格训练的搜索犬，可以在地震灾害现场发挥独特的作用，它能捕捉到人体散发在空气中的一些细微气味，引导训导员接近倒塌建筑结构下被压埋的受困人员，同时能判定是幸存者还是遇难者。

2001年4月27日成立的中国国际救援队，在2003年赴阿尔及利亚执行地震灾害搜救任务时，一只名为“超强”的搜索犬，成功搜寻到一名被困在倒塌建筑结构下的12岁小男孩。这也是中国国际救援队搜索犬队第一次参加国际救援行动，就搜寻到废墟下被压埋的幸存者。因此，搜索犬在地震灾害搜救行动中发挥了无可替代的作用。

图5 内燃破碎机切割倒塌的建筑物构件

图6 电动凿岩机救援现场作业

图7 液压剪切钳

地震现场营救装备

随着城市化进程的加快，钢筋混凝土建筑越来越多，如果遭受地震破坏而发生倒塌，对于地震灾害搜救行动来说，困难可想而知。再加上各种管道、线路纵横交错，倒塌的建筑物废墟体积大，在这种灾害环境里营救被压埋的受困人员，就必须要有一些特殊的营救装备。

地震现场营救装备按原理可分为：内燃类营救装备、电动类营救装备、液压类营救装备、气动类营救装备等多种类型；按功能可分为：破拆、剪切、抬升、扩张、牵引等多种类型。

（一）内燃类营救装备

内燃类营救装备是一种由内燃发动机驱动的机械化救援装备。内燃类营救装备品种繁多、功能齐全、用途广泛，工具结构轻巧，比手工工具效率高，不需外界电力，尤其适合野外救援工作。内燃破碎机、内燃链锯、内燃无齿锯、内燃机动泵等都属于内燃类营救装备。在地震灾害现场破碎、切割倒塌的建筑物构件效率比较高（图5）。

以Petrol Breaker型号为BH23的内燃破碎机为例，该装备使用两冲程发动机完成破碎作业，可破拆混凝土构件、砾石、砖墙、冻土等。敲击速率在1330～1350次/分钟，每次敲击能量在55J，燃油消耗1.2L/小时左右，工作噪声在101dB，使用的燃料是汽油和机油的混合燃油，比例为50:1，装备自身重量为23kg。

其适合在空间比较大的区域开展作业，工作时具有速度快、效率高等特点。因有燃油燃烧后产生的废气，不适宜在狭小空间内开展工作。一般情况下，内燃破碎机需双人配合进行操作，在车辆不能到达的地震灾害现场，类似这种较大型内燃类营救装备运输就比较困难。

（二）电动类营救装备

电动类营救装备包括电动凿岩机、电动链锯、电动剪切钳等多种。该种类营救装备适合在狭小空间开展作业，拥有操作简便，没有污染，产生的噪声相对较小等特点。

图8 起重气垫救援现场作业

以General Breaker型号为TE705的电动凿岩机为例，该装备使用220V交流电机完成开凿作业，使用不同的尖型、平型、圆型以及铲型凿头，可破拆混凝土构件、砾石、砖墙、冻土等。输出功率1030W,频率50一60Hz,负载锤击1890～2670次/分钟，单次锤击力量4.3一8.5J,装备自身重量为6.5kg（图6）。

该种装备在地震灾害现场开阔的区域进行工作效率比较高，并且相对于内燃破碎机来说，体积小，重量轻，比较适合在狭小的空间作业。但须注意装备使用的电压要在规定的范围内，另外，因其不是单独的个体救援装备，同时又是利用电能作为动力，在没有做好防护的情况下，不适合在下雨天开展作业。

（三）液压类营救装备

液压类营救装备包括液压顶杆、液压千斤顶、液压剪切钳、液压扩张钳等多种。因为液压类营救装备稳定性较好，能以较小的体积获得较大的输出力，所以在地震灾害现场搜救行动中使用的比较广泛。从输出的一般能量看，可以分为重型、中型、小型和微型等。为了适应地震灾害现场的需要，该种类装备也在不断升级，部分装备改进了一些可以提高易用性和效率的能量输出方式。

以Holmatro型号为CU3040的液压剪切钳为例，该装备以液压泵输出的液压油为动力源，可剪切倒塌建筑构件内的钢材。工作压力720bar,钳口根部最大剪切力351kN,钳口中部最大剪切力151kN,最大扩张力99kN，剪切钳闭合所需液压油量319mL,剪切钳张开所需液压油量195mL。装备自身重量为17.9kg，能剪断直径为33mm的圆钢，工作温度在-20～60℃（图7）。

液压剪切装备在救援现场的作用越来越重要，主要原因是倒塌建筑物内的钢筋及其他钢材的质量以及剪切技术的提高。该种装备在剪切钢筋或其他钢材时产生的巨大动力,可能对周围的工作环境产生影响，在确保有安全防护的情况下方可作业。液压类营救装备中的液压油是主要的能量输出介质，一旦出现漏油现象，就要及时进行更换或检修。

（四）气动类营救装备

该类营救装备由高压气体提供动力，通过气瓶、减压装置、控制器、导管与装备相连接，可对倒塌建筑物狭小空间进行顶升、支护、扩张等作业。救援工作中使用的高压起重气垫、气球，低压起重气袋以及气动顶杆等均属气动类营救装备。

以Lifting Bag型号为SP1-SP68的起重气垫为例（图8），该装备高压气瓶为动力源，配以气体导管、减压装置、控制器开展作业。该种起重气垫采用格夫拉尔（KEVLAR）结构制造，阻燃、抗静电。使用的气瓶容量有4L、6L、9L不等，充气压力200～300bar，工作压力8bar,不同型号的起重气垫的充气量、抬升高度、抬升重量也不同。高压起重气垫重量轻，体积小，便于携带，比较适合在狭小空间内开展作业。同时注意不要让起重气垫与尖锐、锋利的物体直接接触，以免划伤气垫或出现危险。

结语

面对地震等重大自然灾害的挑战，搜救装备就如同战场上战士手中的武器一样，是提高灾害现场救援效率的重要工具。但是，仅有装备，没有熟练掌握装备的使用技巧，也是很难发挥出装备应有的作用的，使用不当还可能会造成人员伤亡。因此，我们在进行装备适用性训练时，应该紧贴实战，做到“人、装备、现场”三者的有机结合，完成装备在危险、复杂环境下的操作、应用与训练，才能充分发挥出搜救装备在地震灾害现场应有的效能，真正达到最大限度减少人员伤亡的目的。