绳索技术有不同的应用领域:运动、竞技、探险、科考、工程作业、高空救援等,不同的应用领域催生出不同的绳索技术体系,比如攀登类、单绳技术、双绳技术、攀树。这些体系有截然不同的技术特点和应用目标。
国内大部分的绳索操作人员(除消防指战员外)都是户外爱好者出身,大多仅接触过运动类的绳索技术,或者仅局部了解过单绳或双绳技术。很多从事高空救援的专业人员学习和使用的也仅仅是源于攀登类(主要是高海拔登山)的救援技术,并不是系统的、专用的绳索救援技术。同时,救援的方式有很多,绳索救援只是其中的一种,切勿认为绳索技术救援适用于所有的救援环境。
单绳技术起源和成熟于洞穴探险。很多人把单绳技术和洞穴探险等同起来,但单绳技术不同于洞穴探险。因为洞穴探险包括很多内容,绳索技术只是其中一部分;另外单绳技术也不仅适用于洞穴,而是广泛适用于山地、峡谷、开放性岩壁、建筑等各类高空自然及人工环境。20世纪60年代前,洞穴探险使用天然纤维的粗绳和软梯探索地下世界,60年代后现代结构的尼龙主绳被普及,人们围绕新型绳索重新设计了一系列上升和下降的器材及专用技术,相对于粗麻绳和软梯,这种技术被称为单绳技术(SRT)。
单绳技术是使用单根静力绳,自行搭建线路,在山体岩壁间进行三维移动的绳索技术,其非常重视操作者的绳上运动能力,有复杂的绳上运动技巧。能够使用尽量少的器材及人员完成复杂的工作。
单绳技术的不足:由于追求技术的高效和简洁,单绳技术的容错率较差(相较于双绳技术体系而言),因此单绳技术人员需要更加谨慎的操作和长时间的反复练习,同时单绳技术过于依赖个人技巧,内容多变繁琐,难以快速成型,缺少安全系数。
过去几十年间绳索救援技术发生了很大变化,从20世纪70年代的双股螺纹绳和单绳技术发展到现代的高科技专业绳索装备和双绳技术。为了提高安全性,20世纪80年代,绳索技术开始转向双绳技术。双绳技术系统中,两条绳索中未受力的那一条,通常被称作“ 保护绳 (确保绳)”。当操作不慎发生坠落时,保护绳在任何情况下都能随时保护操作者的安全。受力的那条绳子通常称为“ 主绳 ”。
双受力绳索系统并非是一个新概念,它已经以各种形式出现了30多年。大量实践证明,双绳系统是救援中更优的选择。一旦发生操作失误,有第二保护的存在,结果会安全很多。
2017年版的《技术救援人员专业资格标准》(NFPA 1006—2017)中明确指出:保护绳应该“除非动作,否则不要受力”。即使消防部门以外的许多救援组织使用了受力的保护绳或镜面绳索系统(TTRS ),但该标准并未得到修改。
把整体的力分摊在两个系统上,减少了一侧的受力,如果系统的一侧发生故障,则系统中绳索延展的可能会大大降低。系统两侧的搭建器材都是相同的,从而降低了操作和培训的复杂性。通过限制松散的绳索来减少岩石坠落,避免绳索缠绕和移动。两条绳索均处于受力状态,降低了保护人员过度自信的潜在风险(如将绳索随意的移入或移出)。
双受力绳索系统的缺点是追求安全的同时,绳索救援装备的重量会给救援人员带来一定的负重,并且在装备的兼容性上,各体系之间装备使用必须非常熟悉,管理方式必须非常严格。
欧洲应用绳索救援技术开展救援活动的历史较早,其中最具代表性的为国际工业绳索协会(IRATA)技术,该技术可以在短时间内快速架设,操作原理简明,不仅器材轻便,同时拥有较高的安全系数。在实际开展救援行动时,单个救援人员只要具备良好的综合救援技能素质,就可以对该技术进行灵活应用,不但救援效率较高,而且发生救援风险的概率也相对较低,有完整的救援体系和管理机制。
图1-2-1 欧洲技术示例
日本螺旋绳技术是日本在20世纪80年代从欧洲引进的,如“蝴蝶结”又称“阿尔卑斯蝴蝶结”,“腰结”又称“布林结”,很多基础绳结都是欧洲人所发明的,日本消防部门引进了螺旋绳技术后在原有的基础上又进行了深度的改造,形成了我们目前所知道的螺旋绳技术。
螺旋绳技术使用的绳索为12毫米的三股捻绳绳索,承重在500千克以内,材质一般为尼龙,长度约为30~200米。螺旋绳救助技术与目前国际主流的绳索救援技术相比,属于本能的最基本的逃生自救和救援技术,更加关注于绳索的打结方式,不使用也不能使用现代防坠落装备,属于严重落后的绳索救援技术,不适应绳索救援尤其是高空救援的现实需要。
图1-2-2 日式技术示例
北美是在严格遵守美国消防协会(NFPA,National Fire Protection Association)拟定的系列标准来选择绳索救援技术的。同欧洲相比,北美绳索救援活动中更加注重消防员之间的合作,通过共同努力才能够对相关设备进行快速架设。《事故技术搜索与救援的操作与训练标准》(NFPA 1670—2004)是开展北美主流绳索救援技术训练的主要依据,通常包含Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个等级。高级、中级的专业人才在日常训练中只需专注绳索救援技术及相关的一些辅助技术的训练。
北美救援绳索使用的安全绳要符合NFPA 1983标准。该标准对安全绳性能只有最低破断负荷、延伸率、耐高温性能等3项技术指标要求,规定绳索直径范围从7.5~16毫米,每隔0.5毫米为一个绳索直径尺寸。目前,北美绳索救援技术体系主要使用最低1/2 inch(12.7毫米)直径的静力绳作为救援主绳,最低破断负荷(MBL)为4 000千克。
图1-2-3 北美技术示例
相较之下,北美12.7毫米的静力绳线密度较大,绳索装备较重,操作救援较笨重,绳索过硬而不易打结,且绳结内空隙较大,影响绳结强度及救援效率,尤其是使用一段时间后绳索打结问题更为明显。与之配套的救援设备也相对笨重。欧洲使用的10.5~11毫米的静力绳配套装备则更加轻量化、高效能,且更加安全。
目前,我国部分消防救援队伍还在使用2000年以后从日本引进的螺旋绳技术,采用的多为12毫米的螺旋绳,其外层没有护套保护,容易老化,救援时易发生磨损,尤其不适合高空的绳索救援。此外,该绳索与其他满足欧盟CE标准的绳索配套装备也不匹配。
在绳索救援领域,国内装备已远远落后,需要及时进行更新换代。目前,我国大多救援队已引入欧洲IRATA技术和北美绳索救援技术,实践操作后最终选择了欧洲的IRATA救援技术。从欧洲与北美救援装备和技术来看,欧洲IRATA技术体系的绳索救援技术将最终取代北美绳索救援技术。使用轻量化的满足欧盟CE标准认证的绳索,是我国救援绳索领域未来的一大趋势。
引进先进技术的关键,是引进先进的意识。先进的意识到位了,理念更新了,其他的具体工作才能及时跟进。在我国消防员的训练项目中,可把IRATA的救援技术和理念整合到训练大纲中,并制定出适合我国当前消防体制和基本国情的训练体系,确保救援技术能始终保持先进。同时,重新编制高空救援装备建设标准,并施行定期更新和完善的制度,两者共同促使绳索救援训练的顶层设计明晰有序、完善精准。