система для эвакуации людей из многоэтажных зданий

Формула изобретения

1. Система для эвакуации людей, оказавшихся в чрезвычайной ситуации в многоэтажных зданиях, посредством скольжения вниз по трубчатому спасательному рукаву, хранящемуся в форме компактной упаковки, расположенной на верхнем этаже здания, содержащая рукав, состоящий из секций, изготовленных из листового материала, упрочненного проходящим по периферии жестким опорным элементом, первый натяжной трос, протянутый вдоль рукава и свободно проходящий через соответствующие средства, прикрепленные к опорным элементам, средства для избирательного выталкивания и развертывания рукава вдоль первого натяжного троса вниз до уровня земли, средства для присоединения первого натяжного троса к расположенному на удалении неподвижному объекту, отличающаяся тем, что первый натяжной трос проходит вдоль рукава по его верхней образующей и является единственным удерживающим средством рукава, и средствами для свободного прохождения натяжного троса являются ушки.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит второй натяжной трос, протянутый вдоль рукава, следуя по его нижней образующей, и свободно проходящий через соответствующие средства в виде ушек, прикрепленных к опорным элементам.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что первый и второй тросы соответственно проходят сквозь каждое второе ушко в шахматном порядке.

4. Система по п.3, отличающаяся тем, что дополнительно содержит систему с лебедкой для наматывания первого и второго тросов в заданное место на верхнем этаже здания так, чтобы рукав был уложен в форме компактной упаковки.

5. Система по п.4, отличающаяся тем, что каждый из первого и второго тросов проходит через соответствующую направляющую трубу, при этом расстояние по вертикали между направляющими трубами превышает расстояние между верхними и нижними ушками для обеспечения укладки рукава в зигзагообразном порядке, экономя пространство.

6. Система по п.5, отличающаяся тем, что в каждой направляющей трубе вокруг соответствующего троса расположены спиральные пружины.

7. Система по п.6, отличающаяся тем, что имеет пару систем с лебедкой, каждая из которых содержит барабан, вокруг которого намотан трос.

8. Система по п.7, отличающаяся тем, что системы с лебедкой содержат средства для освобождения их барабанов для обеспечения возможности выталкивания и развертывания рукава.

9. Система по п.8, отличающаяся тем, что имеет опорную плиту, на которой укладывается рукав при наматывании тросов.

10. Система по п.9, отличающаяся тем, что дополнительно содержит скользящую дверцу, предназначенную для закрытия отверстия в здании, через которое рукав укладывается посредством системы или систем с лебедкой.

11. Система по п.2, отличающаяся тем, что ушки прикреплены посредством пришивания к соответствующим жестким опорным элементам.

12. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит средства для формирования, по меньшей мере, одной коленообразной секции рукава в его развернутом состоянии.

13. Система по п.12, отличающаяся тем, что средства формирования коленообразной секции содержат отрезки троса, прикрепленные между выбранными ушками, расположенными у верхней части рукава, при этом длина троса меньше расстояния между ушками в развернутом состоянии рукава.

14. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит вспомогательные тросы, предназначенные для крепления к неподвижным объектам на уровне земли для стабилизации рукава в его развернутом состоянии.

15. Система по п.14, отличающаяся тем, что вспомогательные тросы подсоединены к одному из жестких опорных элементов с двух диаметрально противоположных сторон в горизонтальной плоскости.

16. Система по п.15, отличающаяся тем, что вспомогательные тросы образованы в виде петель, проходящих через соответствующие кольца, прикрепленные к жесткому опорному элементу или элементам.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к системам для эвакуации людей, застигнутых в многоэтажных зданиях чрезвычайной ситуацией, обычно пожаром.

Точнее, изобретение касается спасения при пожаре, используя желоба или трубы, по которым люди будут посредством скольжения перемещаться из здания вниз.

Первые известные попытки решения рассматриваемой проблемы раскрыты в патенте США №908034 от 29 декабря 1908 г. и патенте США №1520440 от 23 декабря 1924 г., оба на имя Frank Pyleck, озаглавленных “Автоматическое спасение при пожаре”.

В первом указанном патенте описан складной желоб, обычно хранящийся в ящике, удерживаемом в подвешенном состоянии. В положении готовности ящик в застопоренном состоянии удерживается у наружной стены здания с одной стороны окна. При необходимости ящик освобождают, чтобы путем смещения пружин обеспечить возможность пробивания окна и его раскрытия. При этом происходит раскрепление желоба, и он свисает вниз. Выталкивание желоба и его удерживание в наклонном состоянии до уровня земли обеспечивает спиральная пружина, навитая вокруг желоба по всей его длине, при этом его выходная сторона свободно опирается о землю.

Кроме того, раскрыта пара шнуров, пропущенных вдоль желоба, посредством которых желоб может быть разобран и опять уложен в ящик для его хранения.

Во втором указанном патенте изобретателем предложено заменить опорную спиральную пружину на непрерывную дорожку или рельс, постоянно прикрепленный к стенке здания над окном и наклоненный вниз параллельно пути прохождения развернутого желоба. Желоб после его развертывания будет свешиваться с рельса посредством ряда колесных подвесок, проходящих вдоль рельса.

Совершенно очевидно, что эти решения могли иметь некоторый успех в начале прошлого столетия применительно к зданиям, насчитывающим самое большее, скажем, четыре или пять этажей, но они неприемлемы для современных высотных зданий. С тех пор лишь совсем недавно были предложены другие решения -см. патенты США №№4099596 (1978 г.), 4240520 (1980 г.), 4398621 (1983 г.) и 4580659 (1986 г.), каждый из которых раскрывает свое, отличное от других направление, при этом, как известно, ни одно из этих решений не имело успешной коммерческой реализации.

В патенте США 4240520 раскрыт спускаемый с большой высоты спасательный туннель, который представляет собой длинный трубчатый рукав, изготовленный из огнестойкого брезента или нейлоновой ткани и имеющий со свой внутренней стороны обивку, выполненную из пеноматериала. С наружной его стороны закреплены круглые пластмассовые кольца, расположенные с промежутком относительно друг друга.

Предусматривается наличие множества крюков у верхнего входа в трубчатый рукав, которые обеспечивают возможность соединения его со стальным кольцом, вмонтированным в стену или установленным в окне здания. На нижнем конце трубчатого рукава имеется подушка, в которую либо накачивается воздух, или же которая изготавливается из пеноматериала, чтобы смягчить удар о землю при падении на нее сверху людей. Дверца, выполненная из ткани и расположенная на нижнем конце рукава, удерживается в закрытом положении с помощью защелкивающих устройств таким образом, чтобы ее легко мог открыть изнутри спасающийся человек. Тяжелое металлическое кольцо, располагающееся по нижней кромке подушки, лежит при этом на земле.

Когда им не пользуются, спасательный туннель хранится в сложенном гармошкой состоянии на верхнем этаже здания. В случае возникновения пожара нужно просто лишь вытолкнуть его наружу сбоку здания таким образом, чтобы он разложился, спустившись до самой земли. Тогда человек сможет просто соскользнуть по нему в полной безопасности вниз.

В патенте Великобритании 2232138 раскрыт спускной желоб, смонтированный на обеспечивающей к нему доступ опорной платформе, которая располагается под жилыми модулями рабочей станции многократного использования, например, морской нефтепромысловой или газопромысловой буровой установки. В настиле перекрытия под жилые модули имеется лаз, который обеспечивает доступ из жилых модулей к платформе.

В платформе выполнено круглое отверстие, в котором смонтирована труба, имеющая открытый конец. Труба установлена в отверстии платформы при помощи шарнира так называемого “универсального типа”, который обеспечивает возможность поворачивания трубы в указанном отверстии в любом направлении с ограничением при этом угла ее поворота в данном сочленении.

Труба имеет центральный фланец и выполнена таким образом, чтобы она постепенно сужалась по направлению сверху вниз и обеспечивалась возможность вдвинуть ее в первую из целого ряда расположенных последовательно одна за другой труб, каждая из которых выполнена с открытым концом. Предусматривается наличие соответствующего фланца, выполняемого в зоне верхнего торца каждой трубы указанного ряда, причем каждая такая труба выполняется таким образом, чтобы она постепенно сужалась по направлению сверху вниз, благодаря чему обеспечивается возможность вдвигания соседних друг относительно друга труб одной в другую.

Все указанные трубы образуют собой достаточно протяженный туннель, который обеспечивает возможность для людей спастись, соскользнув по нему вниз.

Применяемые стальные ленты позволяют повысить конструкционную жесткость труб, а также обеспечивают возможность осуществить крепление к ним целого ряда приспособлений, которые навешиваются на стальные ленты таким образом, чтобы они выступали относительно этих лент, не погружаясь при этом в толщу стеклопластика, из которого изготовлены эти трубы.

Два таких приспособления, предназначенных для навешивания на трубы указанного ряда, представляют собой пару двойных проушин, которые используются в качестве точек крепления для двух цепей, которые связывают вместе соседние друг относительно друга трубы указанного ряда между собой.

Кроме того, все указанные фланцы оснащены также второй парой приспособлений, которые располагаются на каждом из этих фланцев с диаметрально противоположных сторон относительно друг друга, причем в каждом из этих приспособлений имеется сквозной канал.

Система содержит трос, который наматывается на лебедку, смонтированную на платформе, и пропускается вокруг блока, а также сквозь каналы, предусмотренные в приспособлениях, которые расположены по одну сторону спускного желоба в сборе, причем в данном случае указанные приспособления используются в качестве направляющих для троса. Одним своим концом трос крепится к выступу, предусмотренному с этой целью на выходной трубе, которая устанавливается таким образом, чтобы обеспечивалась возможность вдвигать ее в самую нижнюю из упомянутого ряда расположенных последовательно одна за другой труб. Второй точно такой же трос пропущен аналогичным образом с противоположной стороны спускного желоба в сборе.

Все трубы выполнены таким образом, чтобы форма их позволяла каждым двум соседним между собой трубам свободно поворачиваться в определенных пределах друг относительно друга, причем совокупное поворачивание всех этих труб в сочленениях между ними на участке спускного желоба, примыкающем к выходной трубе, обеспечивало бы возможность изгибания выходной части туннеля с получением при этом плавного в нем перехода к горизонтали. Для обеспечения плавучести может предусматриваться наличие двух поплавков, которые монтируются с нижней стороны выходной трубы, и в тех случаях, когда данный спускной желоб предполагается использовать для оснащения им, например, морской нефтепромысловой буровой установки, эти поплавки будут служить для того, чтобы обеспечить для выходной трубы возможность удерживаться на поверхности воды. Таким образом, поплавки во всех этих случаях служат для того, чтобы способствовать сохранению криволинейной формы туннеля и одновременно также обеспечивать для выходной трубы возможность следовать всем движениям поверхности воды при сильном волнении на море; этому служит также и шарнирное сочленение труб между собой.

Спускной желоб в сборе можно будет убрать, включив в действие лебедку, наматывающую тросы, благодаря чему выходная труба подтягивается по направлению к трубе, в результате чего происходит втягивание каждой трубы внутрь соседней с ней трубы.

Вышеописанный желоб имеет сложную и ненадежную конструкцию.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание простой и надежной конструкции трубчатого спасательного рукава, в котором использован натяжной трос в качестве единственного удерживающего средства рукава.

Указанный технический результат достигается тем, что система для эвакуации людей, оказавшихся в чрезвычайной ситуации в многоэтажных зданиях, посредством скольжения вниз по трубчатому спасательному рукаву, хранящемуся в форме компактной упаковки, расположенной на верхнем этаже здания, содержит рукав, состоящий из секций, изготовленных из листового материала, упрочненного проходящим по периферии жестким опорным элементом, первый натяжной трос, протянутый вдоль рукава и свободно проходящий через соответствующие средства, прикрепленные к опорным элементам, средства для избирательного выталкивания и развертывания рукава вдоль первого натяжного троса вниз до уровня земли, средства для присоединения первого натяжного троса к расположенному на удалении неподвижному объекту. Согласно изобретению первый натяжной трос проходит вдоль рукава по его верхней образующей и является единственным удерживающим средством рукава, и средствами для свободного прохождения натяжного троса являются ушки.

Система может дополнительно содержать второй натяжной трос, протянутый вдоль рукава, следуя по его нижней образующей, и свободно проходящий через соответствующие средства в виде ушек, прикрепленных к опорным элементам.

Первый и второй тросы могут соответственно проходить сквозь каждое второе ушко в шахматном порядке.

Система может дополнительно содержать систему с лебедкой для наматывания первого и второго тросов в заданное место на верхнем этаже здания так, чтобы рукав был уложен в форме компактной упаковки.

Каждый из первого и второго тросов может проходить через соответствующую направляющую трубу, при этом расстояние по вертикали между направляющими трубами превышает расстояние между верхними и нижними ушками для обеспечения укладки рукава в зигзагообразном порядке, экономя пространство.

В каждой направляющей трубе вокруг соответствующего троса могут быть расположены спиральные пружины.

Система может иметь пару систем с лебедкой, каждая из которых содержит барабан, вокруг которого намотан трос.

Системы с лебедкой может содержать средства для освобождения их барабанов для обеспечения возможности выталкивания и развертывания рукава.

Система может иметь опорную плиту, на которой укладывается рукав при наматывании тросов.

Система может дополнительно содержать скользящую дверцу, предназначенную для закрытия отверстия в здании, через которое рукав укладывается посредством системы или систем с лебедкой.

Ушки могут быть прикреплены посредством пришивания к соответствующим жестким опорным элементам.

Система может дополнительно содержать средства для формирования, по меньшей мере, одной коленообразной секции рукава в его развернутом состоянии.

Средства формирования коленообразной секции могут содержать отрезки троса, прикрепленные между выбранными ушками, расположенными у верхней части рукава, при этом длина троса меньше расстояния между ушками в развернутом состоянии рукава.

Система может дополнительно содержать вспомогательные тросы, предназначенные для крепления к неподвижным объектам на уровне земли для стабилизации рукава в его развернутом состоянии.

Вспомогательные тросы могут быть подсоединены к одному из жестких опорных элементов с двух диаметрально противоположных сторон в горизонтальной плоскости.

Вспомогательные тросы могут быть образованы в виде петель, проходящих через соответствующие кольца, прикрепленные к жесткому опорному элементу или элементам.

Далее приводится подробное описание изобретения со ссылками на чертежи, на которых изображено следующее:

фиг.1 представляет схематический вид в перспективе системы спасения при чрезвычайной ситуации, находящейся в рабочем положении;

фиг.2 представляет увеличенный вид нижнего конца спасательного рукава;

фиг.2а представляет вид сбоку, показывающий торцевую сторону рукава.

фиг.3а-3d представляют фрагменты конструкции, относящиеся к кольцам, вставляемым между последовательными секциями рукава;

фиг.4а представляет соединение между смежными секциями рукава;

фиг.4b представляет частичный вид сбоку соединения, показанного на фиг.4а;

фиг.5 представляет компоновку для формирования колена;

фиг.6 представляет фрагмент конструкции, относящийся к креплению вспомогательных тросов;

фиг.7 представляет частичный вид сбоку отделения для хранения рукава в сечении по линии VII-VII на фиг.8;

фиг.8 представляет вид по линии VIII-VIII на фиг.7;

фиг.9 представляет вид по линии IX-IX на фиг.7;

фиг.9а представляет фрагмент конструкции, показанной на фиг.9;

фиг.10 представляет вид по линии Х-Х на фиг.7;

фиг.11 представляет вид по линии XI-XI на фиг.7;

фиг.12 представляет вид по линии XII-XII на фиг.8;

фиг.13 представляет вид в сечении, подобный виду на фиг.7, после выталкивания рукава из положения готовности;

фиг.14 представляет систему в развернутом положении рукава перед его закреплением так, как показано на фиг.1.

На фиг.1 показано многоэтажное здание 10 (жилой дом или гостиница), где начался пожар.

Спасательный рукав или желоб 12 выталкивают так, как более подробно описано ниже. Выходную сторону рукава 12 подводят (например, с помощью специально обученной команды спасателей) к подходящему месту эвакуации, а именно к месту, которое, с одной стороны, находится настолько далеко от здания, насколько это позволяет длина рукава, и, с другой стороны, насколько это позволяет топография окружающей местности (близлежащие здания и другие препятствия). Как уже упомянуто, рукав является самоудерживаемым рукавом за счет крепления его выходной стороны, например, посредством тросов 14, 15, соединенных с, по меньшей мере, натяжным тросом 27, к устойчивым объектам любого типа, таким как припаркованные поблизости автомобили, деревья, мачты для ламп уличного освещения и тому подобным объектам, которые схематически представлены в виде столбов 16, 17. Предпочтительно, чтобы для прочного удержания и для большей безопасности имелось и использовалось определенное количество вспомогательных крепежных тросов 18, что показано и дополнительно будет описано ниже.

Рукав 12 изготовлен главным образом из структуры, подобной ленточному червяку, а именно из цепи секций 20 (фиг.2), изготовленных из прочного листового материала, например нейлона, брезентовой ткани и тому подобного, пришитых друг к другу и упрочненных жесткими кольцами, в целом обозначенными позицией 22 (фиг.4).

Однако в самой нижней части конструкция рукава 12 может быть полуоткрытой (секция 20’) и может быть оснащена предпочтительно самонадувными подушками 24, предназначенными для торможения и гашения движения скольжения спасшихся людей (показаны пунктирными линиями), использующих рукав.

Пара натяжных тросов 26, 27 проходит вдоль всего рукава 12. Трос 26 проходит с нижней стороны, при этом его продевают через ушки 28, прикрепленные к каждому второму из колец 22. Предпочтительно, чтобы каждое ушко было шарнирно подсоединено посредством U-образной скобы 30 (фиг.3a-3d), приваренной к соответствующему кольцу 22.

К концу троса 26 прикреплена пробка 26а.

Аналогичная компоновка применена к тросу 27, проходящему по верхней стороне, при этом трос продет через ушки 28 в шахматном порядке по отношению к тросу 26.

Еще один фрагмент конструкции показан на фиг.4а и 4b. Он относится к способу пришивания секций 20 рукава друг к другу и к кольцам 22. При этом края каждой секции изогнуты радиально наружу, загнуты вокруг самих себя и прикреплены петлями S1, S2, оставляя удлиненную часть, направленную назад. После этого кольцо 22 монтируют посредством круговой обертки 32 из ткани, которая охватывает кольцо и крепится к упомянутым удлиненным частям посредством петель S3 и S4.

Скобы 30 для ушек 28, безусловно, будут проникать наружу от оболочки 32 (фиг.4b).

Компоновка согласно фиг.5 может быть предназначена для формирования локальных коленообразных секций, предназначенных для уменьшения скорости свободного скольжения людей посредством образования последовательных отрезков с углами меньшей крутизны. При нахождении в сложенном состоянии несколько отрезков дополнительного ограничительного троса 34 привязаны через определенные интервалы между находящимися на расстоянии друг от друга ушками верхнего троса 27, ограничивая расстояние между соответствующими кольцами у их верхних точек заданной длиной. Это приводит к тому, что рукав 12 будет формировать коленообразные секции 12а при его развернутом состоянии. Количество таких коленообразных секций 12а определяется в соответствии с общей высотой рукава (то есть в соответствии с этажностью здания), а также в соответствии с величиной желаемой окончательной кривизны рукава в целом.

Как уже упоминалось, могут потребоваться вспомогательные крепежные тросы 18 (фиг.1). Для этой цели используют вторую группу шарнирных ушек 40 (фиг.6), диаметрально расположенных в горизонтальной плоскости, выстроенных вдоль рукава и прикрепленных к нескольким, отстоящим друг от друга кольцам 22.

Как дополнительно показано на фиг.6, предпочтительна конфигурация ушек, обеспечивающая возможность образования вспомогательных крепежных тросов 18 в виде петель, при этом идея заключается в том, что после использования тросы можно отрезать и полностью удалить из рукава. Это важно для облегчения ровного укладывания рукава с целью его повторного использования без необходимости специально заниматься последовательным собиранием этих тросов.

Повторное размещение тросов 18 будет происходить на более поздней стадии при возвращенном в сложенное состояние рукаве через сервисное отверстие (скользящие дверцы 74, 75), что будет описано далее.

Теперь следует обратиться к фиг.7-12. На каждом этаже здания 10 вблизи от наружной стенки 10a будет размещено отделение, в целом обозначенное позицией 50, взаимосвязанное со специально предназначенным для него овальным отверстием 10b, имеющим воронкообразное продолжение 10 с (фиг.13).

Спасательный рукав 12 показан в сложенном, готовом к использованию состоянии после того, как тросы 26, 27 полностью повторно намотаны посредством соответствующих систем 52, 54 с лебедкой, приводимых в действие электроэнергией.

Трос 26 проходит через направляющую трубу 56, имеющую для этой цели несколько расширенную открывающуюся часть 56а. То же самое применимо к трубе 58 для троса 27.

Установлены спиральные пружины 60 и 62, действующие против опорной плиты 64 (фиг.9), образующей поверхность, относительно которой рукав 12 складывают подобно гармони.

Опорная плита 64 имеет входное отверстие 64а, диаметр которого равен диаметру рукава 12 или больше него.

Поскольку расстояние между трубами 56 и 58 больше, чем диаметр рукава 12, и ввиду чередующейся последовательности ушек 28 по отношению к нижнему тросу 26 и верхнему тросу 27, секции рукава 20 будут уложены не перекрывая друг друга, а проходя в шахматном порядке, то есть зигзагообразно, для экономии пространства, предназначенного для хранения.

Отделение 50 изготовлено в виде металлической конструкции и оснащено скользящей дверцей 70 (фиг.10), обеспечивающей защиту от погодных воздействий, второй скользящей дверцей 72, обращенной к внутренней части здания, а также двумя парами третьих сервисных дверных систем 74а, 74b и 75а, 75b (фиг.8, 12) по обеим сторонам отделения 50, обеспечивающих доступ с боковой стороны для повторного подсоединения вспомогательных тросов 18 после использования спасательного рукава и обрезки и удаления троса для облегчения ровного и не создающего затруднений укладывания рукава в его положение готовности к применению.

Работа системы со спасательным рукавом представлена на фиг.13. При возникновении чрезвычайной ситуации дверцу 70 оттягивают в сторону (фиг.10) и освобождают системы 52, 54 с лебедками для обеспечения свободного вращения их барабанов. В результате под действием силы пружин 60, 62 плита 64 отодвинется (влево на фиг.7) и это приведет к тому, что сложенный рукав будет вытолкнут через отверстие 10b и пойдет вниз по воронкообразному участку 10с, предназначенному для этой цели.

Теперь будет достигнуто положение согласно фиг.14, при этом рукав 12 будет свободно свисать вниз, за исключением коленообразной секции (секций) 34, которая начинает формировать рукав в направлении придания ему рабочего положения согласно фиг.1.

Вспомогательные тросы 18 (прикрепленные и подготовленные в уложенном положении рукава, как было разъяснено ранее) свободно свисают вниз так, как показано, чтобы привязать их к какому-либо имеющемуся неподвижному объекту. Свободный конец рукава привязывают посредством, по меньшей мере, натяжного троса 27, что уже было разъяснено применительно к фиг.1, и система готова для ее предназначения - спасения жизни.

Хотя приведенное выше описание содержит большое количество характерных особенностей, их следует рассматривать не как ограничение объема изобретения, а как примеры предпочтительных вариантов осуществления конструкции. Для квалифицированных специалистов в этой отрасли будут очевидны другие возможные варианты, которые находятся в объеме изобретения. Соответственно, объем изобретения должен быть определен не представленными вариантами осуществления конструкции, а прилагаемыми пунктами формулы изобретения.