Podnoszenie gabarytów (cz. 1)

 Ratownictwo techniczne zakresu podstawowego to prawdopodobnie najtrudniejszy obszar działań ratowniczych na drogach. Dlaczego? Za gotowość operacyjną uznaje się zdolność do podjęcia działań przez zastęp ratowniczy składający się z co najmniej sześciu ratowników wyposażonych w sprzęt o określonym standardzie, przy zachowaniu niezwłocznego czasu alarmowania.

Definiują to „Zasady organizacji działań ratownictwa technicznego w krajowym systemie ratowniczo-gaśniczym” [1]. Już na wstępie należy także zaznaczyć, że podziału na zakres podstawowy i specjalistyczny nie determinuje sytuacja na miejscu zdarzenia. W praktyce już tylko jeden zastęp z jednostki ratowniczo gaśniczej Państwowej Straży Pożarnej lub ochotniczej straży pożarnej (najczęściej pierwszowyjazdowy) może przyjechać do niezwykle trudnej sytuacji ratowniczej. Czasem będzie to jedynie niegroźna kolizja, innym razem wypadek samochodu osobowego, w którym niezbędne okaże się zastosowanie technik ratowniczych w celu uwolnienia osób poszkodowanych, a czasem w zdarzeniu wezmą udział auta gabarytowe (samochody ciężarowe, autobusy, a nawet tramwaje) i wystąpi konieczność ich podniesienia.

W każdym z powyższych przypadków podjęte działania będą się mieściły w zakresie podstawowych czynności ratowniczych. Dużym obciążeniem jest tu działanie w znacznym deficycie czasowym, wynikającym bezpośrednio z zasady złotej godziny. Jeśli więc zastęp ratowniczy w celu ratowania osoby poszkodowanej ma podnieść ciężarówkę, to musi zmieścić się w około 20 minutach od chwili przyjazdu na miejsce zdarzenia. Zwykle czas przybycia specjalistycznej grupy ratownictwa technicznego (SGRT), wyposażonej w ciężkie pojazdy z dźwigami oraz czas niezbędny na sprawienie ich do działań jest zbyt długi, aby zmieścić się w granicach złotej godziny. Stąd zatem moje przekonanie, że podstawowy zakres ratownictwa technicznego to ten najtrudniejszy: do dyspozycji jest niewielu ratowników, podstawowy sprzęt, czasu ubywa w lawinowym tempie, a sytuacja, w której przychodzi działać, jest często skomplikowana, obarczona dużym ryzykiem. Jak zatem prowadzić działania w sposób bezpieczny, sprawny, z wykorzystaniem minimalnego, powszechnie dostępnego sprzętu?

Techniki podnoszenia samochodów ciężarowych

Samochody ciężarowe są specyficznymi pojazdami. Jeśli biorą udział w wypadku, mogą sprawić strażakom-ratownikom wiele trudności. Podczas działań ratowniczych, w których konieczne okaże się ich podniesienie, trzeba wziąć pod uwagę ich charakterystyczną budowę, znaczne gabaryty, dużą masę, wysokość środka ciężkości i zmianę jego położenia w wyniku podnoszenia samochodu, a także rodzaj ładunku i sposób jego przewożenia (rozłożenie masy). Wszystko to wpływa bowiem na dobór odpowiedniej taktyki i technik ratowniczych, często odbiegających od tych, które wykorzystuje się po wypadkach z udziałem samochodów osobowych.

Uproszczona ocena masy samochodu ciężarowego

W warunkach realnej akcji ratowniczej ta ocena jest niezwykle ważna. Bardzo prosto i szybko można ocenić dopuszczalną masę całkowitą (DMC). Według kodeksu drogowego w Polsce DMC to największa określona właściwymi warunkami technicznymi masa pojazdu obciążonego osobami i ładunkiem dopuszczonego do poruszania się po drodze. Na tej podstawie i w uproszczony sposób liczy się osie pojazdu ciężarowego i zakłada się, że oś pod kabiną kierowcy wywiera na podłoże nacisk maks. 8 t, a kolejne maks. 10 t.

Na tej podstawie można szacunkowo złożyć, że DMC wynosi:

• dla pojazdu dwuosiowego - 18 t,
• dla pojazdu trzyosiowego - 28 t,
• dla pojazdu czteroosiowego - 38 t.

Należy tu nadmienić, że podczas akcji ratowniczych nie podnosi się całego pojazdu ciężarowego (poza wyjątkowymi przypadkami), a jedynie jego wybraną stronę (przód, tył, bok).

Na tej podstawie można założyć, że dla pojazdu dwuosiowego faktycznie musimy podnieść:

• przód - 8 ton
• tył - 10 ton
• bok - 9 ton.

Stopnie swobody samochodów ciężarowych

Uzyskanie stabilności (przeprowadzenie skutecznej stabilizacji) tak nietypowych pojazdów bardzo często będzie wymagało wykonania wielu punktów stabilizacji, przy wykorzystaniu wszelkiego rodzaju technik i sprzętu. Dlatego ratownik musi mieć również pewną dozę wyobraźni i wiedzy z zakresu mechaniki. W przypadku pojazdów ciężarowych, zwłaszcza w nietypowym położeniu, ważne jest wyznaczenie wszystkich stopni swobody. Stopniem swobody nazywa się możliwość wykonania ruchu danego ciała fizycznego. W przestrzeni występuje sześć stopni swobody ciała - wzdłuż osi X, Y, Z oraz obroty ciała według tych osi. Ratownik winien każdy z tych ruchów przewidzieć i nadać mu tzw. więzy. W pewnym uproszczeniu: więzami nazywamy warunki, które uniemożliwią każdy ruch obiektu (w tym wypadku samochodu ciężarowego). Bierze się tu również pod uwagę środki ciężkości.

Na zdjęciach przedstawiono proste ćwiczenie, które bardzo ułatwia zrozumienie problemu skutecznej stabilizacji gabarytu. Nieregularny ładunek o masie powyżej 1 t podwieszono na żurawiu samojezdnym. Ćwiczenie polega na nadaniu więzów wszystkim stopniom swobody, czyli należy tak ustabilizować obiekt, aby po opuszczeniu żurawia nie opadł, nie wykonywał żadnego obrotu ani wahnięć. Ćwiczenie powtarza się w wielu konfiguracjach sprzętu, z różną wysokością podwieszenia obiektu i zmieniając jego środek ciężkości (przy wykorzystaniu zmiennych punktów zaczepienia). Można korzystać z klinowania, podpierania oraz wykonywania odciągów, co daje wiele możliwości uzyskania skutecznej stabilizacji.

Wysokość środka ciężkości i jego wpływ na stabilność pojazdu ciężarowego

Niezwykle ważnym elementem akcji z udziałem pojazdów ciężarowych jest także ocena:

• umiejscowienia środka ciężkości,
• wysokości położenia środka ciężkości,
• wychylenia środka ciężkości poza oś pionową pojazdu (gdy pojazd znajduje się w stanie równowagi, czyli w swoim normalnym położeniu),
• zmiany położenia środka ciężkości w wyniku operacji podnoszenia lub opuszczania.

W przypadku umiejscowienia dużej masy na dużej wysokości środek ciężkości będzie umiejscowiony wysoko. Przy jego jednoczesnym odchyleniu od osi pionowej pojazdu dochodzi do niebezpiecznych przechyłów lub przewrócenia auta. Wpływ na wysokie umiejscowienie środka ciężkości ma masa nadwozia oraz przewożonych ładunków. Ratownicy muszą to przewidywać i zapobiegać tym niebezpieczeństwom za pomocą różnych technik oraz sprzętu.

 Jeśli mamy do czynienia z dużą masą i wysoko umieszczonym środkiem ciężkości, tworzą się momenty sił. Moment siły będzie prowadził do dalszego przechyłu pojazdu, a przy odpowiednio dużej wartości do przewrócenia (pojazdu lub ładunku).

Przechył boczny utrzymuje się w granicach bezpieczeństwa, jeśli kąt zawarty pomiędzy osią poprowadzoną przez środek ciężkości a połową szerokości rozstawu kół (lub w połowie koła, w przypadku pojedynczego koła tylnego) po jednej stronie pojazdu a osią płaszczyzny poziomej, na której stoi pojazd, jest mniejszy niż 70 stopni [2]. Każde zwiększenie wartości tego kąta prowadzi do niebezpiecznych przechyłów, a ze względu na wielkość momentu siły nawet do wywrócenia pojazdu.

Rodzaje równowagi w mechanice [3]

Należy jeszcze wspomnieć o stanach równowagi ciała (bryły) w mechanice. Zrozumienie tych terminów również wpływa bezpośrednio na bezpieczeństwo i skuteczność działań.

Rozróżnia się trzy rodzaje równowagi: trwałą (stabilną), nietrwałą (chwiejną) i obojętną.

• Równowagą stabilną nazywa się taki rodzaj równowagi, przy której ciało po niewielkim wychyleniu wraca do położenia równowagi lub oscyluje wokół niego. Mówiąc inaczej: równowaga trwała występuje wtedy, kiedy środek ciężkości ciała (tu: pojazdu ciężarowego) jest położony w najniższym możliwym punkcie, a przy jego wychyleniu z tego położenia powstaje składowa siły ciężkości powodująca powrót do jego położenia pierwotnego.

To podczas akcji ratowniczej najbezpieczniejsza sytuacja. Działania ratowników polegają na sprowadzeniu gabarytu do tej równowagi za pomocą wszelkich technik i sprzętu do stabilizacji. Punkty stabilizacji powinny uzyskać maksymalną sztywność, żeby nie występowały wychylenia od środka ciężkości.

• Równowagą chwiejną nazywa się taki rodzaj równowagi, w której dowolnie małe wychylenie ciała powoduje ruch do innego położenia równowagi. Przy wychyleniu ciała powstaje zatem pewna składowa siły ciężkości, która wypycha je ze stanu równowagi. Jest to sytuacja przed stabilizacją ratowniczą. Działania ratowników powinny sprowadzić równowagę chwiejną do trwałej. W przypadku pozostawienia pojazdu lub obiektu gabarytowego w stanie równowagi chwiejnej mogą powstać momenty sił, które doprowadzą do wywrócenia go.
• Równowagą obojętną nazywa się taki rodzaj równowagi, przy której każde małe wychylenie ciała z zajmowanego położenia równowagi powoduje przejście tego ciała do innego położenia równowagi. Przy wytrąceniu ciała z położenia równowagi niewielką siłą powraca ona do położenia pierwotnego, natomiast przy wytrąceniu większą siłą ciało znajduje nowe położenie równowagi, o mniejszej energii potencjalnej lub zachowuje się tak, jak w stanie równowagi chwiejnej.

Podobnie jak w stanie równowagi chwiejnej, tak i tu działania polegają na takim doborze punktów stabilizacji, aby sprowadzić równowagę obojętną do równowagi trwałej. W przypadku pojazdów mówimy o zabezpieczeniu przed toczeniem. W przeciwnym razie istnieje ryzyko przepchnięcia pojazdu w wyniku naszych działań lub co gorsza jego ruszenia na pochyłości terenu przy przyłożeniu odpowiednio dużej siły.

Stabilizacja wspomagająca

Podnoszeniu pojazdów i obiektów gabarytowych musi towarzyszyć stabilizacja wspomagająca. W trakcie podnoszenia gabarytu systemem podnoszącym (lub wieloma systemami) na bieżąco uzupełnia się podbudowę pod nim. Jej zadaniem jest niedopuszczenie do opadnięcia podnoszonego obiektu, nawet w razie awarii systemu podnoszącego. Na podbudowie można również posadowić podniesiony pojazd lub element gabarytowy, by wycofać system podnoszący.

Przy podnoszeniu pojazdów ciężarowych (jak i innych obiektów gabarytowych) najlepiej sprawdzają się podbudowy z podpór drewnianych, układane w stosy 2 x 2 lub 3 x 3, oraz kliny. Ponadto zadaniem stabilizacji wspomagającej jest utrzymywanie równowagi trwałej stabilizowanego obiektu, czyli niedopuszczenie do niebezpiecznego odchylenia środka ciężkości, które skutkowałoby wywróceniem.

Dobrą praktyką jest posiadanie przez jednostkę ratowniczo-gaśniczą trzech zestawów stabilizacji z drewna. Jeden zestaw składa się zgodnie z „Zasadami organizacji działań ratownictwa technicznego w ksrg” z: 10 belek o przekroju 10 x 10 cm i długości 60 cm, 4 belek o przekroju 10 x 5 cm i długości 60 cm, czterech klinów długich o wysokości 10 cm (z płaskim wykończeniem) oraz czterech klinów długich o wysokości 5 cm (z płaskim wykończeniem), dwóch płyt ze sklejki o wymiarach 60 x 60 cm i grubości min. 21 mm.

Jeden taki zestaw umieszcza się w samochodzie pierwszowyjazdowym, a dwa identyczne zestawy w drugim samochodzie (np. SRT, SCRt). W ten sposób w dwóch autach dysponowanych do zdarzenia na drodze (np. GBA, SCRT) mamy do dyspozycji: 30 belek 10 x 10, 12 belek 10 x 5, sześć klinów wysokich i sześć klinów niskich oraz trzy płyty ze sklejki. To wystarczy, aby wykonać w kilku miejscach stosy podpory, które posłużą do stabilizacji i/lub punktu do podnoszenia pojazdu lub obiektu gabarytowego. Minimum jeden taki zestaw powinien znaleźć się w każdej OSP.

mł. bryg. Rafał Podlasiński pełni służbę
w Dziale Doskonalenia Zawodowego i Poligonu SGSP

Przypisy

[1] „Zasady organizacji działań ratownictwa technicznego w krajowym systemie ratowniczo-gaśniczym”, KG PSP, Warszawa, październik 2021.
[2] Materiały szkoleniowe firmy SCANIA, wyd. 4, 2013, https://til.scania.com/groups/bwd/documents/bwm/bwm_0000659_14.pdf?fbclid=IwAR3JY9FOgmEWhQj-O2IXoC7bgwAVFzSWDBHwI5HbWCajcqrEVyo2sEWltHM.
[3] https://pl.wikipedia.org/wiki/Równowaga_(mechanika)