CN104014098A - 横竖三角形悬空固定外壁有横齿纹的硬质消防水管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高楼灭火的消防设备。本设备是依托一座未着火的高楼用斜拉索和牵引绳将硬质消防水管悬空架设，建立起一个空中的水流通道，用未着火高楼内的消火栓的水源对相邻相向的已经着火的高楼实施消防灭火救助。外壁有横齿纹的能够逐段相连的硬质消防水管是其中最主要的一个部件，它的前端是连接靠近着火点的喷水口，在它的后端连接现时使用的帆布橡胶水管再连接到未着火高楼内各楼层原本已经安装的消火栓上。此设备的主要特点是在垂直方向提高水源地理位置，通过管道把现成的有水压的水引向相邻相向的着火点，成本较低，操作简便。

Description

横竖三角形悬空固定外壁有横齿纹的硬质消防水管

技术领域

相邻相向的高层楼房间互救消防灭火装置 

技术背景

现时使用于高层楼房消防灭火的消防车 

发明内容

现时使用的针对高层楼房灭火救灾的消防车由载重卡车，水箱，蓄电瓶或者发电机，电动机，高压水泵，液压开降设备以及帆布橡胶水管等部件组成。本人仅取其消防水管一件，将原来的帆布橡胶水管改造成一段一段连接起来的硬质水管。硬质水管的段与段之间相连接的接口的形状和大小尺寸和现时使用的帆布橡胶水管的接口相同。以邻近相向的未着火的高楼为依托，在垂直方向用多根斜拉索来固定和承重这根硬质消防水管；在水平方向用绳索牵引对这根硬质消防水管进行定位，以完成将此硬质消防水管的立体悬空架设。在此硬质消防水管的前端连接现时使用的原本连接在帆布橡胶消防水管前端的喷水口，后端连接原本使用的帆布橡胶消防水管再连接到借以依托的未着火的高楼内部各楼层内原有的任何一个消火栓上，用未着火的高楼内消火栓的水源来救助扑灭相邻相向的另一幢高楼的火灾。本专利申请的横竖三角形悬空固定外壁有横齿纹的硬质消防接口水管是此设计方案中的一个部件。此部件简称为硬质消防水管。 

附图说明

图1是需依托相邻相向的未着火的高楼用斜接索对硬质消防水管在垂直方向进行承重和固定的侧面构架图。 

AB是相邻相向的未着火高楼的外墙体，A点可以是该楼顶或高处某楼层的窗口或阳台，B点是与A点在同一垂直线上的某楼层的窗口或阳台，B点的高度位置与相邻相向的已经着火的高楼的着火点的高度基本一致。 

BC是需悬空架设固定逐段连接的硬质消防水管，BC的长度和连接的段数由着火点和救援点的实际距离决定；在硬质消防水管的前端C处连接现时使用的消防水管喷口，在硬质消防水管的后端B处连接现时原本使用的帆布橡胶水管再连接到凭借依托的未着火的高楼内原本已经安装的任何楼层内的消火栓上。 

AC是承重和固定此硬质消防水管BC的斜拉索，根据所需硬质消防水管BC段段相连的长度与重量可以在硬质消防水管BC上的任何适当和需要的点，比如X，Y处，用斜拉索连接A点和X点，A点和Y点，总之，根据需要可以在A点与硬质消防水管BC之间可以有N根斜拉索承重和固定。 

图2是需依托相邻相向的未着火高楼用绳索对硬质消防水管BC在水平方向定位的构架图。 

BC是前面提到的硬质消防水管。E点和F点是与B点处于同一墙体基本同一楼层的窗口或阳台，即B点与E、F两点基本在同一水平线上。CE和CF是系住硬质消防水管BC前端C点的绳索，在水平方向调整固定硬质消防水管BC。在硬质消防水管BC上任何一点需要加固的位置，比如说Q点，可以在E和Q之间，F与Q之间增加牵引的绳索，从水平方向对此硬质消防水管BC进行固定。根据牵引固定的需要，在硬质消防水管BC上可以有N个点与E点和F点之间用绳索牵引。如何在B点和E点，B点和F点之间传递绳索？可以采用最大号可以伸缩的钓鱼杆截短鱼线，将鱼钩改成弹簧扣钩即可。 

综上所说，图1和图2是从几何学角度解释以相邻相向的未着火高楼为依托悬空架设硬质消防水管BC的高楼灭火设施的构架方式，其中段段相连的硬质消防水管BC是最重要的一个部件。 

图3是为把硬质消防水管BC推送出去而设计的其管壁外的横齿纹图。 

此图所示的是为如何把这根硬质消防水管BC由B点向C点逐段连续推送出逐渐靠近着火点而设计的部件和操作方法。此图中所示的是硬质消防水管BC上靠近B点的整根硬质消防水管BC中的一小段。前端C点方向连接现在使用的消防水管喷口，后端B处是把此硬质消防水管逐段连接和推送出去的地方。正如图1所示，当此硬质消防水管BC被逐段推送向着火点时，随着硬质消防水管BC长度加大，墙体AB与斜拉索AC之间的夹角BAC的角度不断加大，由前端C点向后端B点的作用力不断增加。为了克服这个方向的力，本人为这一悬空架设的硬质消防水管的外壁设计了横齿纹，用与横齿纹相对应的齿轮把此管夹住，给齿轮以动力，比如手摇柄，把这根硬质消防水管逐段推送出去，推送到所需位置的长度时用销子固定齿轮。这组夹住硬质消防水管的齿轮一个是有动力的，一个是没有动力的，齿轮的旋转方向相反。硬质消防水管定位以后，在它的后端B处连接现时使用的帆布橡胶水管再连接到所依托的未着火高楼内原本已经安装在各楼层内的消火栓上，用未着火的高楼内消火栓的水源对相邻相向的已经着火的高楼实施灭火救灾。为了加强对应的齿轮夹住此硬质消防水管并推送出去的力度和稳定性，可增加一到二对对应的齿轮成为一个对应的齿轮组。如欲增加喷水口的水压以加大水柱射程，可以在消火栓与帆布橡胶水管之间嵌入连接一到二个手提式水泵。此硬质消防水管宜用强度大、韧性好、耐高温的塑料制造为好，尤其是逼近着火点的第一第二段，材质要比其后面的硬质消防水管更耐高温，比如玻璃钢之类。为了和现时使用的帆布橡胶水管相连接，此硬质消防水管的接口与帆布橡胶水管的接口的形状和尺寸是一样的。因为有了横齿段，无论是纵向的斜拉索还是水平方向的牵引绳，只需一个弹簧扣，就可以把斜拉索和牵引绳牢牢地系在硬质消防水管上的任何段落的位置上。 

图4A图4B是高楼间相互救助灭火设备中的一个最主要的部件即硬质消防水管的实际形状和尺寸图。 

前面已经说明此硬质消防水管的接口与现时使用的帆布橡胶水管的接口的形状和尺寸是一样的，都是双滑漕双扣内置橡胶防漏水垫片的方式。这是别人的技术，不在本人此次申请的技术范围内，所以不一一仔细绘制其图形和尺寸。图4A图4B所示的是此硬质消防水管中的一小段的纵切面剖视图和横切面剖视图。可以看到： 

①管壁的外径(包括横齿纹的厚度)为114毫米； 

②管壁的外径(不包括横齿纹的厚度)为110毫米； 

③管壁的厚度(不包括横齿纹的厚度)为16毫米； 

④横齿纹的厚度为2毫米； 

⑤横齿纹的间距为6毫米； 

⑥管壁的内径为78毫米。 

推送齿轮的齿纹的形状和尺寸应该与硬质消防水管外壁的横齿纹相对应咬合。 

以上所有尺寸均是纸面上的设计阶段，应当在以后进一步完善设计细节，在制造乃至实验试用中按实际情况进一步修正完善。为操作和搬运此硬质消防水管的方便，每一段硬质消防水管的长度宜以普通使用的高楼内的电梯仓的高度为参数，暂时定其长度为2.0米(一般电梯仓内高约2.2米)。 

经过计算，此硬质消防水管每一段内腔的容积约为9550立方厘米，盛满水以后，每段管体内的水的重量约为9.55千克。这个重量可以作为计算用斜拉索以不同的角度和根数来承重所需的拉力的参数值，可以作为齿轮组推送时所需力的大小的参数值，以及此硬质消防水管被悬空架设时所受到的重力和扭曲力的所需的制造材料强度的参数值。 

图5是高楼间相互救助灭火设备中的一个部件即段段连接的硬质消防水管的接口的改进设计图。 

前面已经说到，此硬质消防水管段段相连接的接口的形状和尺寸和现时使用的帆布橡胶水管接口的形状和尺寸是一样的。问题接着来了：现时使用的帆布橡胶水管无论是连接到消火栓上，连接到消防车的水箱、水泵或者连接到喷水口上，接口是处于相对静止的状态，只要保证接口处封闭不漏水即可。而我设计的此段段相连的硬质消防水管，根据相邻相向互为救助的二座高楼间的距离可能是20米、30米，甚至是40多米，在逐段连接悬空架设的过程中，因为救火的紧急时刻，往往不可能用斜拉索和牵引绳把偌长的硬质消防水管调整到受力均衡的直线状态，形成纵向的横向的波纹状的扭曲，从而造成段与段连接处可能的折断。所以考虑除最前面C处连接喷水口和最后面B处连接帆布橡胶消防水管的接口仍然是采用和现时使用的帆布橡胶水管相同的接口，除此以外的此硬质消防水管段段相连的全部接口采用二牙至三牙(圆周720度到1080度)的螺纹接口以增加牢固程度，并在连接处嵌入橡胶垫圈以防漏水。如图5所示的就是用螺纹把硬质消防水管段段相连的接口的方式和尺寸的图形显示。 

①螺纹的尺寸为厚3毫米，间距为6毫米，共三个间距(三牙，1080度)为18毫米； 

②贴着硬质消防水管接口处横断面的橡胶垫圈陷在横齿纹的凹陷处，厚2毫米，外径为110毫米，内径为72毫米； 

③在图5的右边是螺纹接口的雄螺纹接口处，长为20毫米，雄螺纹接口壁的厚度(螺纹的厚度不计在内)和整根硬质消防水管壁的厚度(外壁横齿纹的厚度不计在内)一样为16毫米，雄螺纹接口处的外径(不包括螺纹的厚度)为72毫米，内径为40毫米，此处所标的斜向虚线是为显示螺纹的走向； 

④在图5的左边是螺纹接口的雌螺纹接口处，在雌螺纹接口处紧贴内壁的是另一橡胶垫圈，此垫圈厚2毫米，宽5毫米，外径为78毫米，内径为68毫米； 

⑤为固定雌螺纹接口内的橡胶垫圈，在管壁内紧贴橡胶垫圈有5毫米厚的加厚层作为靠山，加厚层的长度为30毫米。在此加厚层管段的内径为68毫米。 

在此补充说明的是： 

第一，假如经过测试，用此尺寸的螺纹接口的硬质消防水管在接口处还不能抵御重力和扭曲力而折断的话，则在不增加螺纹纹数的前提下，在设计中增加螺纹的问距，从6毫米的间距扩大为9毫米的间距以增加螺纹的宽度，螺纹的厚度仍为3毫米。与此相关联的数据，如螺纹雌雄接口的螺纹段的长度相应改变。第二，现在设计的硬质消防水管的接口的形式是这样的：靠近最前端C点连结喷水口的第一段硬质消防水管的前端接口是采用现时使用的双滑漕双扣内置橡胶垫片的接口，后端是我重新设计的螺纹接口的雌螺纹接口端。第二段硬质消防水管的前端是螺纹接口的雄螺纹接口，后端接口是螺纹接口的雌螺纹接口。以后的第三段、第四段、第五段……等等段的螺纹接口都是和第二段结构一样的螺纹接口，都是前端是雄螺纹后端是雌螺纹的接口。硬质消防水管最后的一段是在B点齿轮推送器处连接现时已经使用的帆布橡胶水管的那一段，它的前端是螺纹接口的雄螺纹接口，后端是和帆布橡胶水管接口一样的双滑漕双扣内置橡胶垫片的接口。第三，由于接口的方式有了变化，又由于前文提到的此整根的硬质消防水管的靠近C点的前二段接近着火点宜用耐高温的材料制造，为了在消防灭火的操作中辩认方便，宜用颜色，编号，箭头方向等办法在外观上对组成硬质消防水管的各段进行标识。 

图6是以一幢未着火的高楼为依托，用硬质消防水管和其他部件共同构架一个悬空的水流通道的示意图。其中： 

①外壁有横齿纹的段段相连的硬质消防水管。此管每段的长度暂定为2米，管壁的直径为114毫米(连同横齿纹的厚度)，横齿纹的厚度为2毫米。在图4A图4B中，我在此管中截取极短的一段展示其纵切面和横切面的图形和尺寸的细节，但是不可能展示此管整段的长度和形状。如果在图纸上展示此管的真实长度和尺寸，则不能展示横齿纹的形状和尺寸。所以，图6展示的是示意图。此示意图作用有二：第一，尽可能通过夸大的手法把硬质消防水管外壁的横齿纹表示出来，同时也把与此有相应的，能够互相咬合的，能够传递推送力的齿轮组的齿纹表示出来。第二，把此消防灭火设备的其他的部件，主要的有现时使用的消防水管的喷水口，现时使用的帆布橡胶水管，在垂直方向承重和固定此硬质消防水管的斜拉索，在水平 方向牵引固定此硬质消防水管的牵引绳索这些部件，并且把这些部件的关联方式表示出来。在硬质消防水管前端C处连接喷水口，它的后端B处被对应的齿轮夹住，它后端的接口连接帆布橡胶水管。 

②夹住硬质消防水管的齿轮组。它被固定在未着火高楼墙体上的阳台或者窗口，它的垂直高度与对面另一幢已经着火的高楼的着火点的高度基本一致。 

③连接在硬质消防水管前端C处的喷水口。 

④是在未着火的高楼的比对面已经着火的高楼的着火点高的地方，比如是在楼顶，阳台，窗口这些地方固定安置的绞盘组的方向，有消防人员投放下来的系在硬质消防水管前端C处的斜拉索，N根斜拉索都绕在绞盘组里。 

⑤系在硬质消防水管前端C处的，在硬质消防水管两侧从水平方向调整和固定此硬质消防水管的牵引绳索。它们的另一头是在和齿轮组基本在同一墙体同一楼层的在齿轮组两侧的窗口和阳台的索引绳索的消防人员手中。 

⑥在硬质消防水管后端B处并与之相连接的帆布橡胶水管，它的另一头连接到借以依托的高楼内任何楼层内部都设有的水源——消火栓上。如果为了加大水的射程，可以在帆布橡胶水管与消火栓之间嵌入连接一到二个手提式水泵。 

⑦表示的是安放固定齿轮推送器(齿轮组)的阳台或者窗口。 

图7是在两幢相邻相向的高楼之间，依托未着火的高楼架设一条悬空的水流通道对另一幢已经着火的高楼实施消防灭火救援的场景示意图。 

甲、乙是二座相邻相向的高楼，甲楼已经着火。 

1.处于乙楼楼顶A点的绞盘组， 

2.处于乙楼某层阳台窗口B点的齿轮推送器，它与A点在同一垂直线上，与对方着火点基本处于同一水平高度， 

3.是段段相连的硬质消防水管， 

4.是现时原本使用的喷水口， 

5.斜拉索， 

6.索引绳， 

7.现时使用的帆布橡胶水管，隐于楼内，用虚线表示。 

8.处于楼内的消火栓。 

综上所述，此相邻相向的高楼间互为救灾灭火的设备有五个部件组成： 

1.段段相连的前端连结喷水口后端连接帆布橡胶水管的外壁有横齿纹的硬质消防水管，简称为硬质消防水管； 

2.设在高楼A处的斜拉索绞盘组，简称绞盘组； 

3.设在高楼B处夹住外壁有横齿纹的硬质消防水管以相对应的齿纹的齿轮把硬质消防水管向前推送出去的齿轮组，简称为齿轮推送器； 

4.几对经过改造的大号的可伸缩的钓鱼杆和相应的几捆牵引用的绳索。 

5.几个手提式水泵备用。 

以上五个部件是以依托未着火高楼在水平和垂直方向将其中最主要的一个部件，即硬质消防水管悬空架设固定在二座相邻相向的高楼之间，架起一个水流的通道，以未着火的高楼内消火栓的水对另一座已经着火的高楼实施消防救灾的设备。当然，在操作使用这些部件时还加添利用了现时使用的消防器材如喷水口、帆布橡胶水管、高楼内的现成的消火栓。 

具体实施方式：

用强度大、韧性好、耐高温(特别是前二段)制造出有横齿纹的硬质消防水管，制造出有螺纹的连接硬质消防水管各段的接口，制造出在整根段段相连的外壁有横齿纹的硬质消防水管最前端C处和最后端B处能和现时使用的喷水口和帆布橡胶消防水管有一样的形状和尺寸的双滑漕双扣内置防漏水橡胶垫片的接口。做到这一步，这款名称叫做“横竖三角形悬空固定外壁有横齿纹的硬质消防水管”才算成型，才能使这一部件成为一个新的针对相邻相向的高楼间相互救灾的设备的一个部件。 

因为这不是一个人、家庭或某一企业自身所需的产品，而是一个社会的公共安全产品。所以在设计，试制和实验实施中应该受到消防部门的分析、质疑，并提出改进意见。比如说，管外壁的横齿纹厚度为2毫米是否太薄，是否需要增加到3毫米或5毫米？相应地，齿轮的尺寸也应对应地变化。总之，在此基础上，进一步改进这一部件形状和尺寸，使之更能适合操作与使用。 

前面已经说明本技术专利申请是以现时使用的针对高楼灭火救灾的消防车为背景技术，所以就此二种技术的区别加以说明。 

1.现时使用的高楼救灾灭火消防车上的帆布橡胶消防水管是靠车载液压支架来操控，是消防车的一个部件，而我设计的硬质消防水管已经成为脱离原来的消防车的由原来帆布橡胶软水管演变成硬质的消防水管，是另一种消防设备的一个部件。可以根据所需的长度任意连接。 

2.现时使用的高楼消防车以车载水箱为水源，以路边消火栓为水源，而本设备是以失火的高楼旁另一座相邻相向的高楼内原本已经安装在各楼层内的消火栓为水源，受水点要高得多。 

3.现时使用的高楼消防车喷水口的动力来自于消防车自身配置的大功率水泵，而本设备主要是借助另一座高楼内原本安装的水泵和接力水泵，必要时可增添一、二个手提式水泵。 

4.此设计方案改变过去高楼内安装的消防设施是单纯为了自救而发展到相邻相向的高楼内消防设施互为救助的观念和方法。 

5.现时使用高楼消防车受地面设备限制，喷水高度，以2010年11月15日以后上海消防部门购进的10台国外先进的消防车为例，喷水高度最高为62米，约20层楼多一点，即便是在大连储存油罐起火，国家动用最强力水炮，射程是82米，而且是抛物线射程而非垂直高度达82米射程。现今40-50层楼的高楼多的是，救灾灭火的设备是一个时代的跟不上，太平之时感觉不到，灾祸来了可能束手无策。本设备的受水点高，受水点本身就有动力，况且本设备在架设硬质消防水管BC时，可以以适当的角度上下左右调节喷水口C的位置。还可以根据需要，多根架设。 

6.现时使用的高楼消防车或买或造价格昂贵，而本设备与之相比，价格是低廉的，与国家财政相适应，并且适宜于较大范围推广使用。 

7.我国地处北半球，民众都喜欢住朝南的房子，所以建造的好多房子都是东西宽、南北窄的板块房，又因人多地少，高楼密集，很多高楼之间的距离10米20米，前胸贴后背式的相邻相向，适合本设备的实施和使用。 

Claims (2)

1.产品权利要求：

整根段段相连的外壁有横齿纹的硬质消防水管的最前端(靠近C点连接喷水口)最后端(靠近B点连接帆布橡胶水管)处的接口的形状和尺寸和现时使用的消防器材，如帆布橡胶水管的接口的形状和尺寸是一样的；中间段落的其他接口都采用我在本案中设计的螺纹接口。本设计以燃点高、韧性好、强度大的塑料制造，如果有人以其他材质仿制(比如用铝合金)都是侵权的。本设计硬质消防水管外壁有横齿纹，具体尺寸在图中初步设定，并准备在试制实验过程中进一步确定一个合理的尺寸。一经确定，如果有人仿制出横齿纹的尺寸一样的和不一样的硬质消防水管，这种仿制仍然是一种侵权。

除此设计以外，还可以将此硬质消防水管的外壁的横齿纹改成小角度的螺纹，对应的是与螺纹相应的齿轮，也能夹住此管进行推送；还可以将此硬质消防水管外壁的横齿纹改成波纹或颗粒状的突起，对应的是将原设计的齿轮推送器改为橡胶轮推送器。这些设计都是本设计的延伸，属于本设计专利的权利要求保护的范畴。

2.架设方法的权利要求：

本设备是由上述五个部件按垂直和水平方向三角形构架，把硬质消防水管悬空架设，在相邻相向的高楼之间形成一个水流的通道，以此大楼内消火栓的水去救助扑灭彼高楼的火灾。本申请要求有用这一构架方法的权利。