王建平 张云昌 高杨 赵保宗 李尚庆 朱笑然
地震灾害发生在山区和丘陵地带时，常常发生山体滑坡等次生自然灾害，造成通往灾区的道路交通、通讯中断，使得救援装备不能及时到达灾害现场，影响了救援行动的顺利展开。为尽快将救援装备送往救援现场，有效利用轻型装备转移装置，配合采用人体工程学原理的新型背负装置，由救援队员将救援装备背负到救援现场，减少救援队员的体能消耗，对于在救援黄金时间实施救援行动意义十分重大。
关键词：地震救援 轻型装备 携行装置 背负装置
Study on Fast Carrying Method of Light Earthquake Rescue Equipment WANG Jianping, ZHANG Yunchang, GAO Yang, ZHAO Baozong, LI Shangqing, ZHU Xiaoran
Abstract: Earthquake disasters in mountainous and hilly areas are often accompanied by landslides and other secondary natural disasters, resulting in the interruption of road traffic and communication, s
o that rescue equipment can not arrive at the disaster sites in time, affecting the rescue operations. To send the rescue equipment to the site as soon as possible, this paper proposes to use ergonomic carrying equipment with light weight. The rescue team can carry the equipment to the rescue site, which consumes little energy. It is of great significance to carry out rescue operations within the prime time of rescue.
Key words:
earthquake rescue; lightweight equipment; carrying equipment; bearing device
2008年四川汶川8.0级地震和2014年云南鲁甸6.5级地震均发生在山区和丘陵地带，地震导致多地山体大面积滑坡、崩塌、泥石流，造成道路交通不同程度中断，大型救援装备无法进入救援现场，给当时灾区地震救援工作带来很大困难。因此，研究如何有效利用轻型装备转移装置，由救援队员将救援装备背负到救援现场，并减少救援队员的体能消耗，对于在救援黄金时间实施救援行动意义十分重大。
1地震救援装备的分类、集成模式和方法
2018年之前，我国各类灾害救援
属于行业分类管理的格局，国内和国际的地震救援工作归属中国地震局统一管理；在国际上，按照灾
害的属性和救援功能特点，将地震救援归属于城市搜索与救援，由联合国人道主义协调办公室国际搜索与救援秘书处统一协调管理国际救援工作。目前，国际城市搜索与救援指南（INSARAG Guideline ）对于救援装备的分类没有形成固定和统一的标准，对此装备分类方面的标准也未太多涉及[1]。基本大多数的国际救援队伍在装备分类上大体相同，但也存在区别，
大多数国家的救援队装备配备主要根据国家救援队伍的功能、特点和能力，按照适合自己国家队伍的管理方式和任务
1.1救援装备分类方法
对地震救援装备的分类，国际上是按照救援装备的功能、装备的使用属性和种类进行划分的。如美国，所有救援队伍按照统一的装备分类体系对救援装备进行分类，分为危险/大规模杀伤性武器检测、计划与准备设备、水处理设备、营救装备、医疗设备、后勤装备、通讯装备、技术装备等在内的8大类装备[2]，澳大利亚、新加坡等国家的救援队是参照美国的装备分类进行划分；欧洲国家对装备的划分是按照装备的功能和属性相结合的方式进行划分，如德国，是按照管理、搜索、营救、后勤、医疗
等5大功能进行划分，结合装备的属性进行分类，分为侦检设备、搜索设备、营救技术装备、通讯装备
、医疗设备、技术装备、后勤装备（含水处理）、救援车辆等8大类装备，瑞士、法国等欧洲救援队都参照此装备分类进行划分。
我国地震救援装备分类按照功能属性进行分类，分为侦检设备、搜索设备、营救装备、通讯装备、医疗设备、信息与评估（技术）装备、后勤保障装备、救援车辆等8大类装备，按照救援装备的工作功能、属性进行装备类别的划分，利于在工作中救援装备使用、维护、集成和模块化管理[1]。
1.2救援装备的模块化集成模式
目前，国内外对地震救援装备通用的集成模式，一般是按照远程和近程方式进行航空和机动模式投送，并依照救援装备的分类、用途，采用专用车辆和箱式模块化方式进行集成和装载。
国外，注重救援队快速出队和模块化管理能力建设，在机场附近都建有救援装备库，通过专用救援车辆和不同颜箱体对装备进行分类装载，并辅助以编码和标签等识别系统，对救援装备进行识别，在近距离采用专用救援车辆快速到达，远距离装备利用直升机进行投送；先期经过与海关沟通进行装备的出关，同时和军队沟通，按照大型运输机运送的配重装载方式，减少救援队出队时繁琐的手续办理，加快救援队快速出队和装备集成化管理能力[3]。如瑞士救援队，在苏黎世机场附近建有救援装备库；澳大利亚新威尔士救援队在悉尼建有救援装备库，队伍的装备配备采用战备、备用、训练1:1:1的装备配备模式。
我国国家地震灾害紧急救援队装备集成模式是采用专用救援车辆和箱式装
载两种集成模式，辅助以颜、分类、
标签、编码等标识系统，通过使用属性
分为战备、培训/训练和备用装备，其
中战备装备又分为国内和国际模块。按
照装备功能把侦检、搜索、营救、通讯、
医疗、信息与评估（技术）、后勤保障
等7类救援装备通过集成固定在救援车
辆上，根据装备使用属性、种类、大小、
重量、运送方式和救援任务不同，进行
适合不同灾害的模块化配备、集成和装
载。并针对出队规模和任务不同，采用
军队大型运输机和民航包机方式进行装
备、人员快速投送，如执行国内地震救
援任务，出动国内救援模块即专用救援
车辆，远距离投送采用军用运输机装载
专用救援车辆，到达离灾区最近的机场，
再通过专用救援车辆近距离机动到达施
救现场的方式；如执行国际救援任务，
通过民航包机将箱式国际救援模块按照
国际救援程序运送至受灾地区，并通过
运输车辆将装备运送至灾害现场的方式
实施救援。
2地震救援装备集成方法
我国的装备集成大都是采用专用救
援车辆和箱式装备集成两种方式，装备
配置按照救援队伍规模对装备进行精准
测算，达到人装配备相结合的原则。
2.1基于救援专用车辆为载体的集
成方法
专业装备车辆集成是将所需的救援
装备，根据救援队员规模配备装备，按
照装备数量、重量、大小等统一装载于
专用汽车底盘改装的箱体内，对车辆底
盘进行合理改良和附加功能的改装，对
车载自牵引设备、多角度全向升降照明
灯、取力发电机、卫星通讯系统等进行
改装，使其具备专业救援车辆的多用途
复合功能；并合理筹划和测算搭载救援装
备功能、种类、大小和数量，按照上轻下
重，左右平衡、重心稳定的原则进行箱
体改装；箱体内部要根据装备使用用途、
设备配套等相近原则进行合理布局，通
过内置滑轨和机械转向功能，采用不同
高度、角度的滑轨对装备进行多维度固
定，取放符合人体工程学原理，车辆和
箱体的长宽高度应符合大型运输机机
舱内部要求，适合地震灾害救援特点，
具备越野能力和符合航运投送需求，达
到出动投送快速，装备配置齐全、功能
多种模式、设备快速取放，节省体力和
实用高效的现场移动救援装备器材库。
2.2基于装备箱分散式的集成方法
箱式集成主要基于国际救援模块和
国内山区及小型灾害现场分散化集成方
式，是基于制式的防水金属装备箱为载
体，便于叠放运输，将救援装备按照装
备配置功能、属性、种类、大小、重量、玻尿酸蚕丝面膜
配套等进行集成装箱，每箱装备装载重
量不大于100公斤，最重不大于130公
斤，由4个救援队员在现场可正常搬运
和移动，这种集成方式主要适合救援队
采用民航包机运输需求，并快速通关；
装备箱内部进行隔衬和防撞加固处理，
避免运输过程中对装备造成损坏；按照
出队规模和任务不同，再通过集成方法
和类型的细分，使不同功能模块无缝拼
接，可实现模块快速拼搭和调整功能；
对装备箱外侧按照分类、颜、标签、
编码和危险品标志等标识系统进行粘
贴，内部箱盖粘贴装箱设备清单，尽量
达到同类型、整套装备集成在同一装备
箱，在现场达到快速分拣、精准识别、
定位准确、有序使用、准确归位、运输方便的需求。
3国内极端地理条件便携背负式救援装备研究
当地震灾害发生在城市及平原地带，基于专业装备车辆和箱式集成两种方式，均可快速到达现场救援。
可是，地震一旦发生在山区和丘陵地带，伴发山体滑坡等次生灾害，造成灾区的道路交通、通讯等不同程度中断，救援车辆和人员堵在通往灾区的路上，救援队挺进灾区困难重重，如果采用直升机和徒步进入，因直升机运力和队员携行重量的因素，携带装备极其有限，到达灾害现场时没有适用的救援装备，将给地震救援工作带来很大困难。
3.1基于轻型救援携行装备集成的研究
目前，国内应对山区发生地震灾害时，还没有一套方便快速的救援用轻型便携式装备，在装备配备和携行技术方面还比较薄弱；通过多方调研，了解到法国设计制作一组背包式的液压救援工具，在遇到救援车辆和大型设备不能抵达的地方，救援人员可将短小精悍的救援工具背在背上，轻松抵达需要救援的地区，此套设备采用电池组作为动力，电池组使用时间持续35分钟，配备剪切器、扩张器、撑顶器和顶升设备重71公斤，固定在4个背负装置上，背负装置重5公斤，平均每个救援装备和背负装置重22.75公斤，携行装置和装备整套重91公斤，可直升机运输和徒步携行；此套携行装备最大的缺点是装备动力的续航能力较短，不能满足地震救援长时间作业需求。
3.2轻型携行背负装置的研制
汶川地震后，中国地震应急搜救中
心装备技术人员对极端地理条件下的携
行装备技术及保障进行了重点研究，对
装备小型化和轻型化进行了多方调研；
2014年的鲁甸地震，大型装备需要人背
肩扛徒步方式进入灾区，救援队员的体
电磁屏蔽导电胶
能消耗很大，没有到达灾区就造成体能
严重超支，身体出现虚脱状况，严重影
响到救援效率；因此，装备轻型化和灾
区徒步携行装备的研制成为重点任务和
主攻方向。
当前，对于徒步携行重量没有相关
固定标准，负重一直是各国部队和救援
直升机救援
高速车针队伍面临的棘手问题，越来越多先进的
单兵装备出现，使携带的装备物资种类
逐渐增多，自然重量也就越来越重，据
美军统计，作战士兵携带的装备物资重
量超过35公斤；我国军队徒步行军携
行装具和体重的比例为，体重60公斤，
携行装具不超过20公斤，重量和负重
比为3 : 1；旅游爱好者徒步穿越携行重
量在15～20公斤为宜，重量和负重比
基本为3 : 1；通过此项分析，重量太重
在徒步行走中非常不便，也容易让身体
在线测厚
的某些部位受到伤害，携行重量控制在
20公斤以下为宜。
针对以上情况，通过认真的统计和
计算，设计制作1套山区及道路不畅状
况下适合拉行和携行装置，此套设备采
用手动液压泵作为动力源，工作时不需
电力和燃油需求，配备手动液压泵、手
动液压剪切/扩张器、液压撑杆、液压
千斤顶和附属配套设备，自重41.4公斤
（表1），固定在3个背负装置上，背
负装置自重4公斤，平均每个救援设备
和背负装置重量15.1公斤，固定和拉
行装置自重8公斤，携行装备整套重量
69.4公斤，可实现救援现场的剪、扩、
牵拉、顶、撑等多项功能，可航空运输、
拉行和徒步携行。
3.3轻型携行背负装置研究成果及
功能
3.3.1 制式小型装备箱
对制式装备箱进行设计、加装和改
进，通过拉行减少体能消耗，采用加装
拉杆和滚轮，转移装置内部设置固定卡
槽，并在四周加装有泡沫塑料缓冲层，
避免设备运输中磕伤损坏，运输时可叠
加放置，此套设备无燃油等危险品，可
像行李箱一样放置在飞机客舱里，从飞
机或汽车等运输工具卸载后，可以通过
金属拉杆箱的滚轮拖着行进，减少体能
消耗，保存体力。
3.3.2新型背负装置
新型背负装置的框架由铝合金复合材料制成，采用人体工程学和复合材料，重量轻，方便携行，设计上采用人体工程学原理，内有铝合金骨架并采用镂空、垫肩和背垫缓冲设计，提供垂直刚度和移动性能。采用镂空形式减少肩部和背部单位面积内的负荷，设有可调节肩带和腰带，通过腰带扣系于人体前部，负荷从肩部到腰部分布均匀，减轻对人体压负感，提供背部通风的隔热减震垫，并配有符合人体工程学的悬挂系统，由于采用金属镂空设计，框架本身不会发生变形，保证框架的刚度，减轻重量，装置重量约4公斤，负载明显减少，下部采用90°折弯平衡技术，使背负装置可以直立放置，方便救援人员单人背取。当路况难以允许滚轮拉行前进时，自箱内取出背负装置，由救援队员将其背负到救援现场实施救援。
3.3.3携行转移背负装置
（1）液压泵携行转移背负装置
卡槽式固定设计，简便快速安全实用。通过在背板上设计，进行机械加工焊接，将液压泵的下端插入泵端支撑构件上，上端固定在泵身卡槽构件中，将液压泵固定在背负装置上（图1）。
（2）液压顶升携行转移背负装置
通过在背板上设计，进行机械加工焊接，先将液压撑杆手柄放入手柄卡持件中，撑杆本体放入本体卡持件中；再将千斤顶插入圆形卡持件中固定，最后，将液压撑杆和千斤顶固定在背负装置上（图2）。
（3）手动液压剪扩钳携行转移背负装置
通过在背板上设计，进行机械加工焊接，将手动液压剪扩钳下端插入钳尖
端支撑构件中，上端固定在钳身卡槽构
件中，将手动液压剪扩钳固定在背负装
置上（图3）。
3.3.4轻型携行转移背负装置重量轻
此套设备采用手动液压泵作为动力
源，工作不需电力和燃油，总重41.4公
斤，每个背负装置和救援设备重15.1公
斤，拉行装置重8公斤，整套重69.4公
斤，救援人员可将轻巧精悍的救援工具
背在背上，轻松抵达到需要救援的地区。
3.3.5轻型携行转移背负装置输送和
携行方式多
可以采用航空和车辆等两种运输方
式，也可拉行和背行两种携行方式，减
少体能消耗。当道路可以拉行时，通过
滚轮拖行前进，保存体力；当道路无法
拉行，需要徒步行进时，从转移装置内
取出便携式背负装置，由救援队员将救
援装备背到救援现场，减少体能消耗，
保存体力，争取救援时间。
3.3.6轻型携行转移背负装置救援功
能强
此套携行装置可实现救援现场剪、
扩、牵引、撑、顶等6种功能，不受续
航时间限制，其中，工作压力、扩张力、
扩张距离、顶撑力、顶撑距离、顶升力、
顶升距离等方面的能力都优于国外的携
图1
液压泵携行转移背负装置
图2
液压顶升携行转移背负装置
图3
手动液压剪扩钳携行转移背负装置
行装备，且重量轻，可拉行，减少体力消耗。
4困难与不足
4.1小型、轻型及智能化救援装备产品短缺
地震灾害属于小概率事件，地震救援的频次相对更低，地震救援装备需求量小，国内外相关装备制造企业因地震救援装备的研发投入高、产出少、利润低，造成企业不愿大量投入资金研发适合地震灾害救援的小型化和智能化的产品，只是通过建工机械和消防装备的基础上，进行装备小型化的改进达到适应地震救援装备的需求，造成了适合地震救援装备产品系列和种类少，小型和智能化产品短缺的现状。
4.2装备专业管理人员缺乏
国内地震救援工作起步较晚，救援装备配备、管理制度、规范和标准较少，装备建设的系统化、规范化等方面都有
所欠缺；装备管理人员较少、专业化程
度不高；救援队伍内部装备管理人员维
修维护能力相对较弱，装备系统性训练
和规范性操作能力不足，需加强队伍专
业化能力建设。
5结论和建议
5.1加强智能化、小型化装备研制、
增强装备保障功能
在今后的工作中，应加强与国内外
相关装备研发制造企业的合作，结合地
震救援装备性能需求，通过企业技术和
研发能力，对搜索装备的智能化、营救
装备的小型化及装备性能的多样化进行
研究和改进；不断加强智能化、小型化
及便携装备研制，在应对突发灾害中，
通过多样的装备配备、集成模式，减少
队员的体力消耗，增强救援队伍装备使
用的合理性，快速灵活到达现场实施救
援，加强救援队伍装备遂行保障能力，
提高救援效率。
5.2加强装备专业化管理，提升装
备模块化集成及保障能力
对救援队装备管理人员进行维修维
护专业化培训，加强装备采购和配备系
统化，装备分类、编码和集成制式化和
规范化工作，注重装备配备模式、集成
方法等装备管理能力建设，从队伍装备
体制、结构、配备、集成等形成统一的
标准和方法；完善救援队伍的装备配备
标准、制度和规范，加强专业人员能力
三维试衣
建设，全面提升救援队伍应对各种灾害
及灵活多样的装备保障能力。
作者单位：中国地震应急搜救中心
[1] 李立，王建平，赵兰迎等.地震救援装备分类研究[J].中国应急救援.2018(3):55-59.
[2] 黄东方.我国应急救援装备体系的构建[J].消防科学与技术.2019,1(38):134-137.
[3] 胡卫建，尚红，司洪波等.我国应对大震巨灾应急救援装备的技术需求研究[J].北京大学学报（自然科学版）.2010,5(46):844-850.
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