摘要：本研究涉及一种公共场所安全装置，具体为可升降式防踩踏装置，包括固定支座、夹具、内伸缩杆和一对扶杆，所述的每个扶杆上安装有多个内伸缩杆，所述的内伸缩杆铰接在固定支座上，固定支座和夹具固定在楼梯道的上方顶部，一对扶杆沿着楼梯道平行安装，扶杆和内伸缩杆不使用时，翻转贴在楼梯道的上方顶部，由夹具夹持住扶杆。该可升降式防踩踏装置，可以收纳在楼梯道的上方顶部，不会影响楼梯的净空高度和外观，扶杆下降后能为逃生人群提供维持身体平衡的借力点，同时，两组扶杆下降后与楼梯栏杆组合，能引导人群分流，有序撤离。
关键词：防踩踏；升降式；伸缩；分流；借力点
Abstract：The research relates to a safety device in public places, in particular to an elevating anti trample device, including fixed support, fixture, telescopic rod and a rotary rod, each help the rod installation with a telescopic rod, the inner telescopic rod is hinged on the fixed support, a fixed support and a clamp fixed at the top of the staircase above, a pair of supporting rod along the staircase installed in parallel, supporting rod and telescopic rod when not in use, flip attached at the top of the staircase above, by the fixture clamping hold the handrail. The lifting type anti trample device can be accommodated in the staircase to the top of the above, will not affect the stair headroom and appearance, helped stem decreased after can provide a leverage point of maintaining the balance of the body to escape the crowd, at the same time, two groups of rotary rod decreased after and stair railing combination, can guide the crowd streaming orderly evacuation.
Keywords：Anti-trample; over-and-under type; retractable; Leveraging point; bypass flow
一、研究背景
根不完全统计，2001年-2005年共发生造成人员死亡的踩踏事故（不考虑火灾引起的踩踏事故）68起，造成2351人死亡[1]。国内外学者对于踩踏事故的研究主要采用行为学、心理学、统计学和数学建模的方法对踩踏事故发生的原因进行分析，并提出预防踩踏事故的措施[2-14]。楼梯处踩踏事件发生的诱因，除了事发瞬间在通行的人群中存在着过度拥挤行为这一偶然因素之外，还有设施设计不合理、管理不当等必然因素。现今，国内外针对踩踏事件都没有做出实际有效的措施，只是利用警示标语和应急演练来预防踩踏事件的发生，但是这些都只能局限的减少事件发生的几率，没有从根本上解决踩踏事件的发生。特别是对于楼梯设施的改造，国内外都只做到了传统的按照人流密度适当的加宽楼梯梯面宽度来保证人群通行，或是加设楼梯护栏来对人流进行分股来减缓拥挤，这些改造不仅只能较轻程度的降低事件发生时的危害，同时还浪费了楼梯正常使用时的通行空间和影响了楼梯的外形美观。
目前也有一种拉手式防踩踏事故专用楼梯，它介绍了一种能在紧急情况下预防踩踏事故的设备，它是在楼梯梯段的底部设有三条沿楼梯纵向的悬挂杆，每条悬挂杆上设置拉手，每个拉手与其下方的梯步的竖直距离为 1.7-1.9 米，在行人即将跌倒的情况下，可以抓住上方的拉手，从而避免因跌倒引起的踩踏事故发生。该技术缺点主要表现在：其设计是在平时一直固定悬挂于楼梯上方，拉手与其下方的梯步的竖直距离为 1.7-1.9 米，会对非紧急情况下人群通行造成影响，不仅影响楼梯通道的净空高度和外观，而且改变了建筑的结构和功能；拉手位于逃生人群头顶附近，且拉手间有一定间距，不能保证失去平衡的人能抓住拉手，会影响设施防踩踏效果，由于其在非紧急情况设计上的缺陷，很难推广应用。
在紧急情况下，由于人群慌乱和相互推搡，在楼梯上很容易造成人的身体失衡而跌倒，可现有的楼梯只有一边有扶杆，当突发情况发生时，楼梯上往往有至少三股人流，远离扶杆的两股人流在身体失衡时则会由于缺乏维持身体平衡的借力物而跌倒，为此，我们发明了一款操作简便，实用性强，成本低廉，适用范围广泛，易于推广的防踩踏装置，以实际的硬件设施来解决这个问题。
本研究的逃生通道升降式防踩踏装置，是在不影响楼梯正常的使用和美观性的前提下，针对楼梯踩踏事件对楼梯进行的有效的改造。在发生紧急情况时，我们的装置能快速的进行反应，装置中的扶杆能够有效的防止人群下楼梯跑动时由于踩空或推挤发生的摔倒，并且及时安全的将拥挤的人群进行合理的分流，减缓拥挤状况，全方面的降低踩踏事件的发生以及人员财产损失，是目前一种有效的防止楼梯踩踏事件的装置。
二、防踩踏装置功能研究
（一）装置防踩踏功能原理设计
装置扶杆的下降高度由实际使用地点的人群的身高情况来决定，不仅如此，对装置材料性能的严格要求和多根竖向内伸缩杆的结构设计使装置能最大程度的满足承载能力要求。其次，装置扶杆与楼梯间墙之间的相对位置的研究设计使得扶杆的存在不仅不会影响人群的通行，还能引导人群分流，进而有序撤离。
（二）装置可升降功能
装置竖向支杆采用内伸缩杆的形式，实现扶杆的升降，并且通过夹具开关来控制内伸缩杆的伸长功能。除此之外，对内伸缩杆与楼梯顶部固定装置连接部位进行特殊的设计，使其在不使用时能旋转至楼梯顶部，不影响楼梯的正常使用。
（三）扶杆安全且快速下降到预定高度设计
在内伸缩杆的最后一截采用特殊的方式增大其下降时的阻力，使最后一截缓慢下落，而前几截则仅在自重作用下迅速落下，这样，不仅保证了扶杆下降过程中的人员安全，也使扶杆在最快的时间内落下，及时发挥作用。
三、装置具体设计
（一）装置总体组成
楼梯间可升降式防踩踏装置由固定支座、夹具（通过开关控制）、内伸缩杆和扶杆构成（图1）。在楼梯梯段底部设有两组沿楼梯纵向的装置，每组装置均与楼梯梯段底面平行，通过固定支座及夹具与楼梯梯段底部连接固定，固定支座与内伸缩杆为铰链接，上升时内伸缩杆绕固定支座逆时针旋转90度至梯段底部，下降时顺时针旋转90度至垂直方向。
图1 防踩踏装置上升收纳后平面结构示意图
（二）装置日常位置设计
非紧急情况下，装置的扶杆随内伸缩杆收缩上升，并绕固定支座逆时针旋转90度后通过夹具收纳，紧贴于楼梯梯段底部（图1）。
（三）装置紧急情况位置设计
紧急情况下，操作员触发开关（可与火警报警器相连），夹具打开（图2），被夹具固定的内伸缩杆与扶杆自由下落并绕固定支座顺时针旋转90度后，内伸缩杆在扶杆和自身的重力作用下依次下降，下降到与其下方的梯步的垂直距离为1.0-1.5米位置，逃生人群能轻易握住扶杆防止跌倒（图3）。
图2 夹具结构放大示意图
图3 防踩踏装置下降后结构示意图
（四）装置安全快速到达预定高度设计
为了防止内伸缩杆和扶杆在下降过程中砸伤逃生人群，在内伸缩杆最后两节的接口处设置垫圈与弹簧以减小下降速度（图4）。
图4 内伸缩杆结构放大示意图
四、结论
本研究通过对模型的反复试验，所研制的防踩踏装置具有操作简便、实用性强、适用范围广泛、易于推广、不影响原有建筑结构和功能等特点，对于有效预防学校、医院和商场踩踏事故的发生和防灾减灾具有重要意义。
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