國內(nèi)外新型救援工程機(jī)械設(shè)備分析

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。