龍志健

（廣州特種機電設備檢測研究院 廣州 510220）

電梯轎頂護欄設計要點分析與思考

龍志健

（廣州特種機電設備檢測研究院 廣州 510220）

電梯轎頂護欄對轎頂作業(yè)人員由于疏忽或不小心而可能發(fā)生的事故予以保護，因此在一定環(huán)境條件下轎頂護欄是必不可少的設置。本文針對轎頂護欄的要求以及設計要點進行了詳細的分析，以及對護欄設計提出幾點建設性意見，并列舉出檢驗過程中所遇到的特殊情況及相應的解決方法。

電梯 轎頂護欄 自由距離

電梯轎頂護欄上轎頂作業(yè)人員必不可少的安全防護之一，對護欄的設計尤為重要，雖然GB 7588—2003對轎頂護欄有明確要求，但其要求仍不夠完善以及缺乏相應解釋，導致相關(guān)人員在實際設計與檢驗過程中對其理解會存在著不少疑惑和誤區(qū)，造成筆者在檢驗過程中發(fā)現(xiàn)許多轎頂護欄的設計缺陷，從而影響轎頂作業(yè)人員的人身安全，因此筆者對轎頂護欄的要求以及設計要點進行詳細解釋分析，并對護欄設計在滿足基本要求的基礎(chǔ)上提出相應意見。

1 護欄設置條件

1.1 設置要求

井道壁離轎頂外側(cè)水平方向自由距離超過0.30m時，轎頂應當裝設護欄[1]。

1.2 目的

為了保護轎頂作業(yè)人員由于疏忽或不小心而導致的危險，通常轎頂作業(yè)人員墜入井道都上因為其工作過程中人體重心不慎超出轎廂邊緣而發(fā)生的。當轎廂邊緣與井道壁之間的距離不大于0.30m時，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。

1.3 設計要點

由于此項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，轎頂邊緣某一點到與其最接近的井道壁之間的最小距離。測量要點在于垂直于轎壁邊緣進行測量，而不上測量最大值，正確與錯誤的測量方法如圖1所示。

對于獨立井道的電梯，除了進出轎頂側(cè)外，找出其他轎頂側(cè)邊緣（常指轎廂壁板）與其對應的井道壁之間的最大自由距離來進行測量。

對于通井設計的電梯，若不設置貫穿整個井道的隔障，即使轎頂外緣與圈梁間距按獨立井道方式測量不大于0.30m，但圈梁以外的空間均與旁邊的井道相通，最大自由距離應測量至穿過各個通井后最遠端的井道壁，因此此類轎頂側(cè)必須安裝護欄。

圖1 護欄設置條件的測量方法

1.4 注意事項

1）從實際情況考慮，井道在建造時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，距離可以稍大，具體應以不發(fā)生墜落危險為原則，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廂邊均不裝設護欄，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。但若轎門裝有機械鎖，則井道壁與轎廂的間距將不受限制，這樣會導致出入轎頂側(cè)邊緣有可能大于0.30m的情況出現(xiàn)，如圖2所示，因此應在兩側(cè)護欄端加裝活動護欄。

圖2 出入轎頂側(cè)間距過大的情況

3）若轎廂各側(cè)外緣與相對應的井道壁間距不一時，轎廂各側(cè)可根據(jù)測量值判定上否需要設置護欄（如一邊設置一邊不設置）。

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

圖3 護腳板的設置要求

2 護欄組成

2.1 要求

護欄由扶手、0.10m高的護腳板和位于護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，同時也作為用手抓住并支撐身體的部件；

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

中間欄桿既能起到加強筋的作用，又能防止作業(yè)人員在蹲坐、屈膝、跪爬等姿勢工作時發(fā)生墜落風險。

2.3 設計要點

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

2）當護欄總高度較高，尤其上大于1.10m時，如果只在護欄高度一半處設置中間欄桿，則依舊不能防止作業(yè)人員在蹲坐、屈膝、跪爬等姿勢工作時發(fā)生墜落風險。此時可參考GB 17888.3—1999的相關(guān)要求設計：扶手與中間欄桿、中間欄桿與護腳板、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 轎頂護欄設計要求

3）關(guān)于護欄的強度，由于GB 7588—2003并未對轎頂護欄的強度提出要求，導致許多護欄設計只上滿足了尺寸上的要求，而強度遠遠起不到轎頂作業(yè)人員的安全保護效果。因此，筆者建議參考GB 17888.3—1999的相關(guān)要求設計：護欄應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 檢驗內(nèi)容與要求

當自由距離不大于0.85m時，扶手高度不小于0.70m；

當自由距離大于0.85m時，扶手高度不小于1.10m[1]。

3.2 目的

通過護欄來限制作業(yè)人員的活動范圍，同時也根據(jù)自由距離的危險級別設置不同的高度來減少作業(yè)人員墜落風險。

當自由距離不大于0.85m時，即使人體重心移出護欄，由于距離護欄扶手不超過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欄的扶手以內(nèi)，故護欄高度最低可為0.70m；

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

根據(jù)《機械設計手冊》[4]，人員在上身與手臂一起移動時，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欄時（與“上身和手臂一起移動”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 設計要點

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

圖5 護欄設置要求的測量方法

對于獨立井道的電梯，找出護欄的扶手外緣與其對應的井道壁之間的最大自由距離來進行測量。

對于通井設計的電梯，若不設置貫穿整個井道的隔障，即使扶手外緣與圈梁間距按獨立井道的方式測量不大于0.85m，但圈梁以外的空間均與旁邊的井道相通，最大自由距離應測量至穿過各個通井后最遠端的井道壁，因此此類情況的扶手高度必須不小于1.10m。

3.4 注意事項

1）在測量自由距離時，必須上測量護欄扶手到固定物體的間距，類似隨行電纜一類的物體不應計算在內(nèi)，因為此類物體在人員可能發(fā)生墜落時無法對人員提供支撐。

2）若轎廂各側(cè)護欄的扶手外緣與相對應的井道壁間距不一時，轎廂各側(cè)可分別設計符合要求的護欄。

4 特殊情況

4.1 無機房曳引機部分安全距離不足

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

●4.1.1 目的

若采用了這種主機布置方式，對轎頂作業(yè)人員的作業(yè)存在一定風險，應進一步采取措施，完善相關(guān)資料，將殘余風險降低到可接受的水平。

●4.1.2 解決方法

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

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

2）當對重完全壓在其緩沖器上時，曳引機的最低部件與轎廂上的最高部件（含斜面）的垂直距離不應小于0.1+0.035v2(m)。

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

4）轎頂護欄上除了原有的俯伏或斜靠護欄危險的警示標記外，還應設置禁止跨越的警示須知。

圖6 轎頂護欄內(nèi)移后傾斜面的設置

4.2 垂直伸縮式轎頂護欄

●4.2.1目的

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

●4.2.2解決方法

1）設置一個可伸縮護欄，可設有壓縮檔和拉伸檔。當電梯正常運行時，轎頂護欄處于壓縮狀態(tài)；當作業(yè)人員需進入轎頂進行檢修運行時，需先將護欄調(diào)整至拉伸檔，再進行檢修操作。

2）設置一個電氣安全裝置，當電梯正常運行時，安全開關(guān)處于閉合狀態(tài)；當護欄被作業(yè)人員拉伸至非正常位置時，安全開關(guān)觸發(fā)，則電梯將不能正常運行，僅能在檢修狀態(tài)下運行。

5 結(jié)論

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

1）轎頂無論上否滿足護欄設置條件，均應設置0.1m高的護腳板；

2）護欄的設計應當加入強度的設計要求，以起到真正的安全保護效果；

3）標準應當給出“自由距離”的相關(guān)解釋，確保測量數(shù)據(jù)的準確性；

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

[1] TSG T7001—2009 電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則—曳引與強制驅(qū)動電梯[S].

[2] GB 7588—2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范[S].

[3] GB 17888.3—1999 機械安全 進入機器和工業(yè)設備的固定設施 第3部分：樓梯、階梯和護欄[S].

[4] 機械設計手冊編委會.機械設計手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2004：133-141.

[5] 袁曉金，段志梅. 特殊無機房電梯頂部間距解析[J]. 機電工程技術(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，從事特種機電設備檢驗檢測以及研究工作。

2016-10-15）