浅谈高层建筑超高速电梯底坑检修平台的设计
2014-03-26黎德源曹启章
黎德源,曹启章
(广州奥的斯电梯有限公司,广东广州 510425)
0 前言
随着社会经济的发展和科学技术的进步,超高层建筑已经成为社会建筑发展的趋势,超高速电梯也因此越来越多。超高速电梯速度高,底坑也深,导致维修保人员工作的难度和危险性大大提升。检修平台能很好地解决检修人员维修保养方面的问题。本文基于标准GB7588-2003的安全要求对检修平台设计的要求进行探讨。
1 超高速电梯
超高速电梯通常指的是速度在5 m/s或以上的电梯。随着电梯速度的不断上升,电梯设计上约束就越多,其中电梯安全系统设计,对于底坑设计方面有别于普通电梯的设计[1]。
2 超高速电梯底坑的特点
根据GB7588-2003的10.4.1.1.1要求:“缓冲器可能的总行程应至少等于相应于115%额定速度的重力制停距离的两倍,即0.135υ2(m)。无论如何,此行程不得小于65 mm[2]”。可以得知,随着电梯速度越高,缓冲器满足制停距离就越长,底坑就越深。虽然标准中允许采用减行程缓冲器时对电梯驱动主机正常减速的监控。但是由于产品的局限性,缓冲行程距离缩短是有限的。所以底坑最终还是会有7~9 m的深度,即使电梯完全压缩缓冲器后,轿底最低部件离底坑底面也有最少4.5 m的距离。按人的工作高度约在1.6~2.0 m考虑,维修保养人员要完成一次轿底的检查维修,他需要想办法来到离地高度2.5 m的地方工作。按施工规范要求,工作离地高于2 m属于高空作业。显然,这对于维保人员来说是十分危险的。可见在较深的底坑设置检修平台是非常有必要的,它是对维修保养人员安全的一个保障。
3 设计检修平台时需要考虑的因素
3.1 强度
设计强度时,设计者必须根据平台的实际工作情况来考虑强度。如需要清楚检修平台上最大工作人数,维修更换时放置在检修平台上的部件最大重量。设计时应采用最差工况考虑设计。由于作业平台安装和使用的环境复杂,而且经常有踩踏振动。笔者建议设计强度时应采用不小于2.0的安全系数。
3.2 高度
根据国标标准GB7588-2003中规定,“5.7.3.3当轿厢完全压在缓冲器上时,应同时满足下面三个条件[2]。
(1)底坑中应有足够的空间,该空间的大小以能容纳一个不小于0.50 m×0.60 m×1.0 m的长方体为准,任一平面朝下放置即可。
(2)底坑底和轿厢最低部件之间的自由垂直距离不小于0.50 m,下述之间的水平距离在0.15 m之内时,这个距离可最小减少到0.10 m。
1)垂直滑动门的部件、护脚板和相邻的井道壁;
2)轿厢最低部件和导轨。
(3)底坑中固定的最高部件,如补偿绳张紧装置位于最上位置时,其和轿厢的最低部件之间的自由垂直距离不应小于0.30 m,上述(2)1)和(2)2)除外。”
国家标准的这一要求是为了保证当轿厢冲底,缓冲器完全压缩时,底坑处检修保养人员有足够的空间进行躲避,防止因空间过小导致的挤压伤害。因此,为了保证人员安全,在设计底坑检修平台时(图1),底坑高度L受到上述标准制约。为保证检修保养人员有足够的空间躲避危险,图1中h的距离不得小于0.5 m。所以底坑设计时的最大高度L应该符合公式:L=H-缓冲间隙-缓冲行程-H2-h-100。其中H2为电梯底最低部件高度,100为护脚板高度。
图1 检修平台高度图
3.3 防滑
超高速电梯的底坑中,通常包括了补偿钢丝绳、限速器、安全钳、导靴、极限开关、油压缓冲器等器件,其中钢丝绳、限速器钢丝绳等都需要润滑油保养,因此底坑的工作空间经常受到油污等影响,所以在设计底坑检修平台的时候,不但需要考虑平台的强度,平台的防滑设计也是必须考虑的。在设计时,应该选取有防滑功能的板材作为平台地面的材料,如抹平混凝土,花纹钢板等。
3.4 防止坠落
通常需要设计底坑检修平台的高度都在2.5 m以上,根据安全施工规定,离地2 m或以上作业时,属于高空作业。因此,为防止坠落危险,设计底坑检修平台时应给予考虑。理想的方案是增加800 mm高护栏,此时,前面说到的平台高度计算公式就需要修正为:L=H-缓冲间隙-缓冲行程-H2-h-800,因为当有护栏作为保护时,底坑最高固定物为护栏。为了依然满足国标中5.7.3.3的要求,平台高度应相应下载防护栏的高度800 mm。如果底坑空间不满足设计护栏,也应该有安全带的固定装置,让检修保养人员能佩戴安全带以防止高空坠落的危险。此外,为防止检修保养人员因打滑,滑出平台造成伤害,所以平台上需要增加护脚板以防止此风险。对于防护栏保护还是安全带的方案,打滑情况同样存在,所以不管采用哪种防坠落方案,护脚板都应该为必需考虑的保护措施。
3.5 急停开关的考虑
根据标准中5.7.3.4a)规定,“底坑内应有:停止装置,该装置应在打开门去底坑时和在底坑地面上容易接近,且应符合14.2.2和15.7的要求[2]”。这个规定的目的是为了保证检修保养人员在发生危险情况时,可以通过开关紧急停止电梯运动,从而保证人员生命安全。而增加了底坑检修平台后,由于底坑检修平台通常离地有2.5米,当检修保养人员有需要在检修平台上使用停止装置的时候,他们很难迅速使用停止开关来停止电梯的运动。所以为了保证检修保养人员在检修平台上的安全,应在检修平台上增加一个停止装置,且能让检修保养人员在检修平台上容易接近。
3.6 对重防护栏的考虑
根据标准中5.6.1规定,“对重(或平衡重)的运行区域应采用刚性隔障防护,该隔障从电梯底坑地面上不大于0.30 m处向上延伸到至少2.50 m的高度[2]。”满足此规定后,能有效防止进入底坑的检修保养人员不会因为误入对重的运行区而受伤。但是,当存在检修平台时,此规定就未能有效保障检修保养人员的安全。如图2,当检修平台离地2.5米时,检修人员可以伸手到对重的运行区,这很容易造成伤害。所以,对于检修平台的设计(图3),必需考虑标准规定中没有提及的地方,在检修平台靠对重侧增加对重防护栏作为保护,而且不能存在让脚伸入对重运行区的间隙。
图2 检修平台靠对重侧没有保护
图3 检修平台靠对重侧增加了防护栏保护
3.7 警戒色
检修平台是设计在底坑的作业装置,底坑环境通常属于光线不足的空间。设计时,应以人为本,应让检修平台的颜色有别于其他部件,以便检修保养人员清晰分辨。特别是在爬梯和检修平台边界地方,应设计有反光警示条,能更好地满足检修保养人员使用的需要[3],降低其安全风险。
4 总结
目前高速和超高速电梯已经在日常生活中日益增多。作为一种特种设备,也作为一种采用了多种先进技术的设备来看,对其安全的要求和标准应有更高的,更有针对性的指引。而现在的国家标准GB7588对于高速电梯的规定不够详尽,很多从业人员也没有清楚统一的规范,令现场维修保养存在诸多安全风险。因为电梯的安全与人民的生命财产安全息息相关,希望电梯标准可以根据高速梯和超高速电梯的原理特点,增加和细化相关要求。从而确保电梯的安全,使人民的生命和财产得以保证。
[1]朱昌明,洪致育,张惠侨.电梯与自动扶梯[M].上海:上海交通大学出版社,1995.
[2]GB7588.电梯制造与安装安全规范[S].
[3]李明阳.关于电梯维护保养与安全运行的思考[J].中国科学信息,2005(17):125-126.