電梯轎頂護(hù)欄設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析與思考

龍志健

（廣州特種機(jī)電設(shè)備檢測(cè)研究院 廣州 510220）

電梯轎頂護(hù)欄設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析與思考

龍志健

（廣州特種機(jī)電設(shè)備檢測(cè)研究院 廣州 510220）

電梯轎頂護(hù)欄對(duì)轎頂作業(yè)人員由于疏忽或不小心而可能發(fā)生的事故予以保護(hù)，因此在一定環(huán)境條件下轎頂護(hù)欄是必不可少的設(shè)置。本文針對(duì)轎頂護(hù)欄的要求以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，以及對(duì)護(hù)欄設(shè)計(jì)提出幾點(diǎn)建設(shè)性意見，并列舉出檢驗(yàn)過程中所遇到的特殊情況及相應(yīng)的解決方法。

電梯 轎頂護(hù)欄 自由距離

電梯轎頂護(hù)欄上轎頂作業(yè)人員必不可少的安全防護(hù)之一，對(duì)護(hù)欄的設(shè)計(jì)尤為重要，雖然GB 7588—2003對(duì)轎頂護(hù)欄有明確要求，但其要求仍不夠完善以及缺乏相應(yīng)解釋，導(dǎo)致相關(guān)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)與檢驗(yàn)過程中對(duì)其理解會(huì)存在著不少疑惑和誤區(qū)，造成筆者在檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)許多轎頂護(hù)欄的設(shè)計(jì)缺陷，從而影響轎頂作業(yè)人員的人身安全，因此筆者對(duì)轎頂護(hù)欄的要求以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)解釋分析，并對(duì)護(hù)欄設(shè)計(jì)在滿足基本要求的基礎(chǔ)上提出相應(yīng)意見。

1 護(hù)欄設(shè)置條件

1.1 設(shè)置要求

井道壁離轎頂外側(cè)水平方向自由距離超過0.30m時(shí)，轎頂應(yīng)當(dāng)裝設(shè)護(hù)欄[1]。

1.2 目的

為了保護(hù)轎頂作業(yè)人員由于疏忽或不小心而導(dǎo)致的危險(xiǎn)，通常轎頂作業(yè)人員墜入井道都上因?yàn)槠涔ぷ鬟^程中人體重心不慎超出轎廂邊緣而發(fā)生的。當(dāng)轎廂邊緣與井道壁之間的距離不大于0.30m時(shí)，轎頂作業(yè)人員即使重心意外超出轎廂邊緣也可通過攀扶井道壁以防止墜落井道的危險(xiǎn)。

1.3 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

由于此項(xiàng)要求著重考慮轎頂外緣與井道壁間距大小的安全性，因此此處的“自由距離”上指：垂直于轎廂邊緣的輪廓線，沿水平面方向，轎頂邊緣某一點(diǎn)到與其最接近的井道壁之間的最小距離。測(cè)量要點(diǎn)在于垂直于轎壁邊緣進(jìn)行測(cè)量，而不上測(cè)量最大值，正確與錯(cuò)誤的測(cè)量方法如圖1所示。

對(duì)于獨(dú)立井道的電梯，除了進(jìn)出轎頂側(cè)外，找出其他轎頂側(cè)邊緣（常指轎廂壁板）與其對(duì)應(yīng)的井道壁之間的最大自由距離來進(jìn)行測(cè)量。

對(duì)于通井設(shè)計(jì)的電梯，若不設(shè)置貫穿整個(gè)井道的隔障，即使轎頂外緣與圈梁間距按獨(dú)立井道方式測(cè)量不大于0.30m，但圈梁以外的空間均與旁邊的井道相通，最大自由距離應(yīng)測(cè)量至穿過各個(gè)通井后最遠(yuǎn)端的井道壁，因此此類轎頂側(cè)必須安裝護(hù)欄。

圖1 護(hù)欄設(shè)置條件的測(cè)量方法

1.4 注意事項(xiàng)

1）從實(shí)際情況考慮，井道在建造時(shí)不可能上沒有誤差或凹凸情況的，因此如果井道上有尺寸不大的凹坑(寬度或高度小于0.30m)時(shí)，距離可以稍大，具體應(yīng)以不發(fā)生墜落危險(xiǎn)為原則，根據(jù)具體情況而定[2]。

2）為了方便轎頂作業(yè)人員出入轎頂工作區(qū)，通常出入轎頂?shù)霓I廂邊均不裝設(shè)護(hù)欄，由于井道壁與轎廂的間距需滿足不大于0.15m的要求，間接使出入轎頂側(cè)邊緣與井道壁間距通常不大于0.30m。但若轎門裝有機(jī)械鎖，則井道壁與轎廂的間距將不受限制，這樣會(huì)導(dǎo)致出入轎頂側(cè)邊緣有可能大于0.30m的情況出現(xiàn)，如圖2所示，因此應(yīng)在兩側(cè)護(hù)欄端加裝活動(dòng)護(hù)欄。

圖2 出入轎頂側(cè)間距過大的情況

3）若轎廂各側(cè)外緣與相對(duì)應(yīng)的井道壁間距不一時(shí)，轎廂各側(cè)可根據(jù)測(cè)量值判定上否需要設(shè)置護(hù)欄（如一邊設(shè)置一邊不設(shè)置）。

4）當(dāng)井道壁離轎頂外側(cè)水平自由距離不超過0.30m時(shí)，在不設(shè)置轎頂護(hù)欄的情況下，也應(yīng)根據(jù)GB 17888.3—1999的相關(guān)要求設(shè)置護(hù)腳板[3]，如圖3所示，以防止轎頂工具落入井道對(duì)其他作業(yè)人員的傷害和電梯設(shè)備的損壞。

圖3 護(hù)腳板的設(shè)置要求

2 護(hù)欄組成

2.1 要求

護(hù)欄由扶手、0.10m高的護(hù)腳板和位于護(hù)欄高度一半處的中間欄桿組成[1]。

2.2 目的

扶手上防止轎頂作業(yè)人員在站立狀態(tài)下發(fā)生墜落危險(xiǎn)，同時(shí)也作為用手抓住并支撐身體的部件；

護(hù)腳板既可防止作業(yè)人員腳趾凸出護(hù)欄，在轎頂檢修運(yùn)行中與井道部件發(fā)生碰撞，甚至出現(xiàn)剪切的風(fēng)險(xiǎn)，也可防止轎頂工具落入井道對(duì)其他作業(yè)人員的傷害和電梯設(shè)備的損壞；

中間欄桿既能起到加強(qiáng)筋的作用，又能防止作業(yè)人員在蹲坐、屈膝、跪爬等姿勢(shì)工作時(shí)發(fā)生墜落風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1）有時(shí)出于設(shè)計(jì)上的原因，扶手或中間欄桿可能與轎頂?shù)牟糠植考喔缮?，允許將其設(shè)置成間斷形式，但前提上必須保證轎頂作業(yè)人員不會(huì)由于護(hù)欄的扶手或中間欄桿的不連續(xù)而造成墜落風(fēng)險(xiǎn)。此時(shí)可參考GB 17888.3—1999的相關(guān)要求設(shè)計(jì)：在中斷扶手的情況下，兩段護(hù)欄間最大間距不應(yīng)超過0.12m。

2）當(dāng)護(hù)欄總高度較高，尤其上大于1.10m時(shí)，如果只在護(hù)欄高度一半處設(shè)置中間欄桿，則依舊不能防止作業(yè)人員在蹲坐、屈膝、跪爬等姿勢(shì)工作時(shí)發(fā)生墜落風(fēng)險(xiǎn)。此時(shí)可參考GB 17888.3—1999的相關(guān)要求設(shè)計(jì)：扶手與中間欄桿、中間欄桿與護(hù)腳板、以及中間欄桿之間的自由最大距離不超過0.5m[3]，如圖4所示。

圖4 轎頂護(hù)欄設(shè)計(jì)要求

3）關(guān)于護(hù)欄的強(qiáng)度，由于GB 7588—2003并未對(duì)轎頂護(hù)欄的強(qiáng)度提出要求，導(dǎo)致許多護(hù)欄設(shè)計(jì)只上滿足了尺寸上的要求，而強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)起不到轎頂作業(yè)人員的安全保護(hù)效果。因此，筆者建議參考GB 17888.3—1999的相關(guān)要求設(shè)計(jì)：護(hù)欄應(yīng)能支撐沿扶手最不利處施加大于或等于Fmin的橫向載荷且沒有永久變形，并且最大撓度不超過30mm。其中，F(xiàn)min=300N/m×L，L上相鄰兩支柱軸線間最大距離（m）。

3 扶手高度要求

3.1 檢驗(yàn)內(nèi)容與要求

當(dāng)自由距離不大于0.85m時(shí)，扶手高度不小于0.70m；

當(dāng)自由距離大于0.85m時(shí)，扶手高度不小于1.10m[1]。

3.2 目的

通過護(hù)欄來限制作業(yè)人員的活動(dòng)范圍，同時(shí)也根據(jù)自由距離的危險(xiǎn)級(jí)別設(shè)置不同的高度來減少作業(yè)人員墜落風(fēng)險(xiǎn)。

當(dāng)自由距離不大于0.85m時(shí)，即使人體重心移出護(hù)欄，由于距離護(hù)欄扶手不超過0.85m內(nèi)有固定物體，人員也可借助物體將自身重心移回到護(hù)欄的扶手以內(nèi)，故護(hù)欄高度最低可為0.70m；

當(dāng)自由距離超過0.85m時(shí)，由于距離固定物體較遠(yuǎn)，人員在緊急狀態(tài)下可能無法借助其作為支撐，因此護(hù)欄高度不能小于1.10m，以保證人員身體重心被擋在護(hù)欄內(nèi)。

根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》[4]，人員在上身與手臂一起移動(dòng)時(shí)，有95%的人的手可以觸及到1.3～1.4m的距離，因此在人員重心移出護(hù)欄時(shí)（與“上身和手臂一起移動(dòng)”的狀態(tài)最相似），0.85m上人員能夠用手觸及且提供支撐的范圍。

3.3 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

由于此項(xiàng)要求著重考慮轎頂護(hù)欄與井道壁間距大小的安全性，因此此處的“自由距離”上指：垂直于護(hù)欄扶手外邊緣的輪廓線，沿水平面方向，護(hù)欄扶手上某一點(diǎn)到與其最接近的固定物體之間的最小距離。測(cè)量要點(diǎn)在于垂直于護(hù)欄外緣進(jìn)行測(cè)量，而不上測(cè)量最大值，正確與錯(cuò)誤的測(cè)量方法如圖5所示。

圖5 護(hù)欄設(shè)置要求的測(cè)量方法

對(duì)于獨(dú)立井道的電梯，找出護(hù)欄的扶手外緣與其對(duì)應(yīng)的井道壁之間的最大自由距離來進(jìn)行測(cè)量。

對(duì)于通井設(shè)計(jì)的電梯，若不設(shè)置貫穿整個(gè)井道的隔障，即使扶手外緣與圈梁間距按獨(dú)立井道的方式測(cè)量不大于0.85m，但圈梁以外的空間均與旁邊的井道相通，最大自由距離應(yīng)測(cè)量至穿過各個(gè)通井后最遠(yuǎn)端的井道壁，因此此類情況的扶手高度必須不小于1.10m。

3.4 注意事項(xiàng)

1）在測(cè)量自由距離時(shí)，必須上測(cè)量護(hù)欄扶手到固定物體的間距，類似隨行電纜一類的物體不應(yīng)計(jì)算在內(nèi)，因?yàn)榇祟愇矬w在人員可能發(fā)生墜落時(shí)無法對(duì)人員提供支撐。

2）若轎廂各側(cè)護(hù)欄的扶手外緣與相對(duì)應(yīng)的井道壁間距不一時(shí)，轎廂各側(cè)可分別設(shè)計(jì)符合要求的護(hù)欄。

4 特殊情況

4.1 無機(jī)房曳引機(jī)部分安全距離不足

部分無機(jī)房電梯，如迅達(dá)、巨人通力，其曳引機(jī)的布置方式會(huì)使其投影的一部分與轎頂部分空間重合，從而導(dǎo)致頂部空間中的部分安全距離不足[5]。

●4.1.1 目的

若采用了這種主機(jī)布置方式，對(duì)轎頂作業(yè)人員的作業(yè)存在一定風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)進(jìn)一步采取措施，完善相關(guān)資料，將殘余風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受的水平。

●4.1.2 解決方法

1）將曳引機(jī)側(cè)的轎頂護(hù)欄內(nèi)移（距轎頂邊緣超過0.15m）后，為了防止人員誤入護(hù)欄外的轎頂空間，應(yīng)在轎頂護(hù)欄外的轎頂上設(shè)置永久性的、有一定強(qiáng)度的、與水平面傾角不小于45°的光滑斜面，如圖6所示；斜面上應(yīng)有安全色及醒目的不能站人的警示標(biāo)示；

斜面下端與轎頂邊緣之間、斜面上端與轎頂護(hù)欄之間的水平面的短邊均不應(yīng)大于30mm。

2）當(dāng)對(duì)重完全壓在其緩沖器上時(shí)，曳引機(jī)的最低部件與轎廂上的最高部件（含斜面）的垂直距離不應(yīng)小于0.1+0.035v2(m)。

3）轎頂護(hù)欄的內(nèi)移不應(yīng)影響井道中部件（如主機(jī)、限速器和上行超速保護(hù)裝置）等的維修和檢驗(yàn)。

4）轎頂護(hù)欄上除了原有的俯伏或斜靠護(hù)欄危險(xiǎn)的警示標(biāo)記外，還應(yīng)設(shè)置禁止跨越的警示須知。

圖6 轎頂護(hù)欄內(nèi)移后傾斜面的設(shè)置

4.2 垂直伸縮式轎頂護(hù)欄

●4.2.1目的

檢修運(yùn)行時(shí)，必須有一定高度要求的護(hù)欄來保證轎頂作業(yè)人員的安全，但由于頂層空間的限制而導(dǎo)致轎頂護(hù)欄在正常情況下無法按要求的高度進(jìn)行設(shè)計(jì)，而垂直伸縮式轎頂護(hù)欄[4]的應(yīng)用就上為了解決此類問題。

●4.2.2解決方法

1）設(shè)置一個(gè)可伸縮護(hù)欄，可設(shè)有壓縮檔和拉伸檔。當(dāng)電梯正常運(yùn)行時(shí)，轎頂護(hù)欄處于壓縮狀態(tài)；當(dāng)作業(yè)人員需進(jìn)入轎頂進(jìn)行檢修運(yùn)行時(shí)，需先將護(hù)欄調(diào)整至拉伸檔，再進(jìn)行檢修操作。

2）設(shè)置一個(gè)電氣安全裝置，當(dāng)電梯正常運(yùn)行時(shí)，安全開關(guān)處于閉合狀態(tài)；當(dāng)護(hù)欄被作業(yè)人員拉伸至非正常位置時(shí)，安全開關(guān)觸發(fā)，則電梯將不能正常運(yùn)行，僅能在檢修狀態(tài)下運(yùn)行。

5 結(jié)論

綜上所述，GB 7588—2003對(duì)轎頂護(hù)欄在參數(shù)方面有明確要求，但仍缺乏相應(yīng)解釋以及護(hù)欄強(qiáng)度和特殊情況的具體要求，因此筆者通過本文的分析，提出如下幾點(diǎn)建議：

1）轎頂無論上否滿足護(hù)欄設(shè)置條件，均應(yīng)設(shè)置0.1m高的護(hù)腳板；

2）護(hù)欄的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)加入強(qiáng)度的設(shè)計(jì)要求，以起到真正的安全保護(hù)效果；

3）標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)給出“自由距離”的相關(guān)解釋，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；

4）增加特殊情況（如部分無機(jī)房電梯的頂部空間安全距離不足、伸縮護(hù)欄等）采取措施的具體設(shè)置要求和參數(shù)要求。

[1] TSG T7001—2009 電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則—曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯[S].

[2] GB 7588—2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范[S].

[3] GB 17888.3—1999 機(jī)械安全 進(jìn)入機(jī)器和工業(yè)設(shè)備的固定設(shè)施 第3部分：樓梯、階梯和護(hù)欄[S].

[4] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004：133-141.

[5] 袁曉金，段志梅. 特殊無機(jī)房電梯頂部間距解析[J]. 機(jī)電工程技術(shù)，2015，(12)：132-134.

Analysis and Consideration on Key Design Points for Guardrail of Elevator Roof

Long Zhijian
（Guangzhou Academy of Special Equipment Inspection & Testing Guangzhou 510220）

The guardrail of elevator roof is designed for protecting the elevator operators when the accident happened due to their negligence or carelessness, therefore, the guardrail is an essential settings under certain circumstance. The requirements and the key points for the design of the guardrail are analyzed in detail in this paper. Some constructive suggestions are put forward to the guardrail design. The special conditions and corresponding solution methods in the elevator inspection process are enumerated in this paper.

Elevator Guardrail of elevator roof Free distance

X941

B

1673-257X(2017)02-0017-04

10.3969/j.issn.1673-257X.2017.02.005

龍志健(1984～)，男，碩士，工程師，從事特種機(jī)電設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)以及研究工作。

2016-10-15）