建筑升降機發(fā)展歷程
古代的中國及歐洲各國都有以轆轤等工具垂直運送人和貨物?,F(xiàn)代的升降機是十九世紀(jì)蒸汽機發(fā)明之后的產(chǎn)物。1845年,部液壓升降機誕生,可視之為建筑升降機的雛形。1853年,美國人艾利莎·奧的斯(Elisha Otis)發(fā)明自動安全裝置,大為提高鋼纜曳引升降機的安全。建筑升降機的使用隨著我國建設(shè)行業(yè)的發(fā)展而得到了廣泛的接受和高速的發(fā)展。最初的升降機是由蒸汽機推動的,因此使用它的建筑工地必須裝有鍋爐房。1880年,德國人西門子發(fā)明使用電力的升降機,從此名副其實的建筑升降機正式出現(xiàn)。中國在建設(shè)行業(yè)中使用升降機的城市是上海。1907年,位于公共租界內(nèi)的六層高的飯店建造首先使用了建筑升降機;中國臺灣的商用升降機則出現(xiàn)于日據(jù)時期中的1932年,同年開幕的臺北市菊元百貨、臺南市林百貨均有裝置,時稱流籠(閩南語:Liû-lông),且林百貨已為歷史建筑,其升降機仍存。[1]
建筑升降機應(yīng)用
建筑升降機也稱貨運升降機,一般比客運升降機大和載重較多,由2000至5000公斤不等,多數(shù)都是采用曳引式。貨運升降機內(nèi)一般沒有很好的裝飾,以避免運貨時被損壞,很多都有人手控制的升降機門開關(guān)。有一種非常小的貨運升降機,英文叫啞侍應(yīng),專門供多層餐館內(nèi)用來運送食物、杯盤。這類雜物升降機亦會在多層圖書館內(nèi)用來運送書本。在建筑工地、倉庫等地方有時會采用齒輪齒條嚙合式升降機(在香港俗稱為“籠”)來運貨及讓工人乘搭。這種升降機沒有升降機井,使用齒軌支持及移動轎箱。[1]
建筑升降機傳輸結(jié)構(gòu)
建筑升降機曳引式
多條鋼纜,把轎箱懸掛在升降機井頂部機房的曳引輪之上。鋼纜另一端懸掛作平衡的對重。對重一般為轎箱加上50%負(fù)載時的重量。當(dāng)轎箱移動時,對重會向反方向移動。曳引輪是依靠鋼纜的粗糙表面及引輪上坑紋之間的摩擦力來拉動轎箱。因此當(dāng)鋼纜或曳引輪用舊之后,必須適時更換以防滑溜。電動機負(fù)責(zé)帶動曳引輪轉(zhuǎn)動,提供動力升起或放下轎箱。電動機可能是交流,亦有可能是直流。部分電動機要使用齒輪帶動曳引輪,較新及較快的升降機一般會采用無齒輪帶動。部分高層曳引式升降機還有重量補償:在轎箱及對重之下設(shè)有一條鋼纜或鎖鏈,連接到地上。作用是補償懸掛轎箱或?qū)χ氐匿摾|長度改變引起的重量變化。曳引式升降機必定會有各種安全裝置,防止轎箱因鋼纜斷裂、制動失靈等任何原因造成的墮落。限度的安全裝置包括:在機房裝設(shè)的鋼纜限速器,在轎箱及對重上安裝安全鉗。安全鉗即奧的斯當(dāng)年發(fā)明的機械安全裝置,當(dāng)加速到某一速度時會自動鉗緊導(dǎo)軌,把轎箱或?qū)χ貏x停。在升降機井的底部,還會裝有緩沖器,作為最后的保護。曳引式升降機一般需要在井道的頂部設(shè)置機房。近年設(shè)計新型的曳引式升降機,采用纖維-鋼纜復(fù)合纜索,可以減少所需的潤滑及維修。此外新型的電動機體積小,可以安裝在主導(dǎo)軌或井壁,免除機房設(shè)置,稱為無機房電梯。而無機房電梯是由芬蘭通力電梯在1996年研發(fā)。[1]
建筑升降機油壓式
轎箱由底下或側(cè)面的柱塞支撐及升降,柱塞由液壓推動。部分柱塞可作望遠(yuǎn)鏡式折疊,減少地底所需要的深度。部分柱塞不可折,安裝時地下必需挖一個洞。因為柱塞的限制,油壓式升降機一般只會在2至5層高的建筑物上使用(不多于20米)。油壓式升降機的優(yōu)點是機房可設(shè)置在任何位置(當(dāng)然不能離開轎箱太遠(yuǎn)),而且占地較少,機械亦較為簡單;一般使用亦較少機會發(fā)生問題。但是亦有耗電量大,速度低的缺點,秒速不高于1米,以及運行時會發(fā)出高熱。故此,機房須用空調(diào)以降溫,否則升降機運行不暢,甚至因過熱而停機。[1]
建筑升降機氣動式
轎箱于氣密式升降道內(nèi),以氣壓差調(diào)節(jié)方式,達(dá)到運行的功能。常用于信件文書的傳遞,近期亦有用于載人電梯的設(shè)計出現(xiàn)。此類電梯的升降道可省去鋼索與柱塞,并具有氣密結(jié)構(gòu),轎箱可如同針筒內(nèi)的推桿般,運行至升降道最頂端與最末端。轎箱結(jié)構(gòu)亦較為精簡,底部坑道也不需要存在。以市面能見的氣動式電梯來看。有以下特性:下行進(jìn)排氣量與乘載重量會直接影響到電梯運行速度。載重量會直接影響氣密式升降道結(jié)構(gòu)的強度需求,無法像鋼索曳引和柱塞油壓一般乘載較高的重量。與曳引式不同,運行中若遭遇停電,可借由重力與自然進(jìn)氣降至底層樓。上行利用大氣壓力提升轎箱;下行利用重力下降。空氣的壓縮性比油和鋼索明顯,以往搭乘電梯感受到的上下晃動,在氣壓帶動的電梯里會更為明顯。電梯門升降機的門都是兩層的。內(nèi)邊一層的門是裝在轎箱上,一般稱為轎門。開關(guān)門的機械裝置安裝轎廂頂上驅(qū)動轎門,稱做門機。外邊的一層門則是裝在每層的升降機井入口,一般稱為層門(或廳門),其開、關(guān)門由轎門通過門刀帶動。層門平時以彈簧(或重錘)保持在關(guān)閉的狀態(tài),防止有人掉進(jìn)井內(nèi)。內(nèi)門附有感應(yīng)器(所指乃機械式或光幕式安全觸板),感應(yīng)器有機械和光電式二種,防止擠壓到人或貨物。門的形式有中分和雙折二種,對開門距特別大可用中分雙折,如果特別要求,也可做三折門。早期的升降機沒有自動打開的扉門,轎箱可能只有拉閘。而外門則可能是要人手拉開的拉門。在新的國標(biāo)GB7588中,此類稱做簡易式電梯,已式微,就是說不給做了(中國大陸)。并非所有升降機門都是橫向(左右)開關(guān)的,也有垂直(上下)對開的設(shè)計,多見于舊式工廠大廈的大型貨運升降機或多層食肆內(nèi)的“啞侍應(yīng)”上。[1]
建筑升降機事故案例
高層建筑工程施工中,垂直運輸常使用建筑升降機等機械,由于機械使用或管理不當(dāng)?shù)仍?,常發(fā)生重大安全事故,而且往往是群傷群亡事故,對社會影響極為嚴(yán)重,對創(chuàng)建和諧社會造成重大負(fù)面影響,本文通過對多起事故案例分析,提出施工升降機等機械使用與管理具體原因及對策。[2]
事故案例及原因分析
案例一;2008年12月,湖南省長沙市某33層高層建筑施工工地發(fā)生一起施工升降機掛廂墜落事故,造成18人死亡。該升降機額定載人數(shù)為12人,但事故發(fā)生當(dāng)日實際載客23人,到第17層時,下載5人,在從第17層升高時,掛廂突然墜落,即從49.3米高處墜落,死亡18人。造成重大死亡事故的直接原因是違章超載。升降機的防墜落安全鎖未經(jīng)定期檢測,違反了國家標(biāo)準(zhǔn)《施工升降機安全規(guī)程》(GB10055-2007)第8.1條規(guī)定,導(dǎo)致升降機安全度嚴(yán)重不足。案例二:2007年11月14日10時,江蘇省無錫市某工地發(fā)生一起重大事故,一臺SCD200/200型施工升降機西側(cè)吊籠突然從11層樓墜落,吊籠內(nèi)17名作業(yè)人員(含升降機操作工)隨吊籠墜落至地,共造成11人死亡、6人受傷。經(jīng)分析,該起事故由于提升設(shè)備機械電器故障,安全裝置失靈所致。案例三:2003年4月,寧波某工程總高32層,SC100/100J施工升降機已拆到第12層。吊籠運行中沖頂墜下,3人隨吊籠墜下至地面死亡,吊籠嚴(yán)重?fù)p壞。事故主要原因:分析是高度限位、三相極限限位失靈,沖頂后升降機驅(qū)動及防墜器齒輪滑出了齒條,造成吊籠向外側(cè)傾斜,吊籠上方安全鉤板螺栓松動拉斷,電磁制動器及防墜器都推動了作用而墜下。這起事故表面上是操作手粗心大意,操作不認(rèn)真,吊籠冒頂引起。但進(jìn)一步分析,該型號升降機因無配重裝置,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)頂端無封頂裝置,存在著嚴(yán)重安全隱患。另外拆裝人員及操作手雖有證,但未經(jīng)過系統(tǒng)培訓(xùn),在施工升降機局部拆卸后,必須按要求裝好上限位及三相極限限位,并進(jìn)行試驗且要有效。操作過程操作手必須仔細(xì)觀察樓層位置、機械電器運行狀況,不要把上下限位當(dāng)作自動??奎c。案例四:2003年6月2日,在杭州蕭山某工程安裝物料提升機的過程中,發(fā)生一起因嚴(yán)重違章違規(guī)和違反作業(yè)程序?qū)е挛锪咸嵘龣C倒塌的重大事故,造成3人死亡。經(jīng)分析主要原因是:安裝單位未取得特種設(shè)備制造及安裝許可,未編制安裝專項施工方案;安裝人員無證上崗并嚴(yán)重違規(guī)作業(yè),未及時架設(shè)臨時纜風(fēng)繩等固定設(shè)施,就擅自啟動吊籃。同時施工單位對安裝過程的安全監(jiān)管不力。案例五:2002年9月9日,杭州市某工程,在對該樓人貨兩用施工升降機進(jìn)行降層拆卸作業(yè)過程中,因安裝人員無證上崗和嚴(yán)重違章違規(guī)作業(yè)導(dǎo)致發(fā)生施工升降機吊籠墜落的重大傷亡事故 ,造成3人死亡,1人重傷。[2]
施工升降機械發(fā)生事故的主要原因
通過對上述五起重大安全事故原因的簡要分析,結(jié)合施工現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)的重大安全隱患,綜述施工升降機發(fā)生各類事故的主要原因如下。[2]
具體表現(xiàn)是施工總承包單位以包代管,項目部未配備專業(yè)管理人員,未開展定期或不定期安全檢查;安裝單位注重初始安裝及拆卸,對施工升降機升高作業(yè)不重視,有時升高作業(yè)由總包單位或出租單位的非專業(yè)人員完成,或升高作業(yè)后未經(jīng)驗收即交付使用。此外,工程監(jiān)理不具備起重設(shè)備專業(yè)知識,致使安全監(jiān)理工作不能落到實處。[2]
2.2機械安裝隊伍不規(guī)范
一些安拆隊伍為了節(jié)省成本,隨意掛靠正規(guī)單位資質(zhì),委托無證民工進(jìn)行安裝和拆卸。由于安裝人員沒有經(jīng)過系統(tǒng)專業(yè)培訓(xùn),裝拆沒有工藝方案和安全技術(shù)措施,設(shè)備安裝、升高及拆卸未按操作規(guī)程、產(chǎn)品說明的要求作業(yè),其結(jié)果導(dǎo)致在安拆和使用過程中極易發(fā)生安全事故。[2]
2.3安全防護裝置管理不到位
升降機圍欄登機門和吊籠進(jìn)口門按規(guī)范要求應(yīng)該具備機電聯(lián)鎖,但有的機械卻缺少或頻繁使用后失靈;有的電梯加裝了機械式門聯(lián)鎖裝置,效果較好。升降機制動器未加強維護容易失靈,自動調(diào)節(jié)間隙機構(gòu)的清潔不到位。[2]
2.4升降機日常維修管理不規(guī)范
機械日常維修由誰負(fù)責(zé)在合同中未說明清楚,造成機械在現(xiàn)場管理不善,設(shè)備租、管、用脫節(jié)。吊籠破損嚴(yán)重,又不及時修理;吊籠內(nèi)無限載牌、操作規(guī)程牌。鋼絲繩未及時檢查,斷絲嚴(yán)重未及時更換。導(dǎo)輪、滑輪磨損嚴(yán)重、制動與電氣原件損壞未及時修復(fù)。[2]
重大事故預(yù)防對策
3.1加強各建設(shè)方的安全管理
建筑施工是高危作業(yè)領(lǐng)域,因此對建筑安全施工中的掌控,就不能只在標(biāo)語口號式的表達(dá)形式上,應(yīng)建立具有職能的項目班子,對于各種能引起的安全隱患都在實施上的監(jiān)控之下。在施工升降機安裝、提升、拆卸等各個環(huán)節(jié),施工總承包及出租、安裝單位認(rèn)真加強對設(shè)備的安全管理,建立安全責(zé)任制,安全事故應(yīng)有緊急救援方案等;監(jiān)理單位應(yīng)嚴(yán)格履行安全監(jiān)理職責(zé),特別要強調(diào)程序控制,規(guī)范化作業(yè)流程。[2]
3.2加強對施工機械安裝拆卸單位的管理
安裝拆卸單位應(yīng)具有建設(shè)部主管部門頒發(fā)的相應(yīng)資質(zhì)和安全生產(chǎn)許可證,并在其資質(zhì)許可范圍內(nèi)承攬安裝、拆卸機械。對于建筑市場所存在的賣牌子、搞掛靠的現(xiàn)象,政府主管部門應(yīng)堅決查處,對于有些項目存在以包代管,項目經(jīng)理大包干的簡單粗放的管理模式應(yīng)該進(jìn)行根本的整治,對于不具備資質(zhì)的,應(yīng)堅決清除出建筑市場,不然建筑安全事故還會照樣發(fā)生。另外安裝、拆卸單位完成任務(wù)后,在驗收前應(yīng)當(dāng)經(jīng)當(dāng)?shù)叵鄳?yīng)資質(zhì)的檢驗檢測機構(gòu)監(jiān)督檢驗合格,再應(yīng)由使用單位組織出租、安裝、監(jiān)理等有關(guān)單位進(jìn)行驗收,或者委托具有相應(yīng)資質(zhì)的檢驗檢測機構(gòu)進(jìn)行驗收,經(jīng)驗收合格后方可投入使用。[2]
3.3加強機械使用單位對機械設(shè)備的管理
設(shè)專人管理,定期進(jìn)行檢查維修,做好升降機等機械日常運轉(zhuǎn)保養(yǎng);作業(yè)人員安全操作技能培訓(xùn)長期化,杜絕作業(yè)人員違章操作。[2]
3.5監(jiān)理單位加強監(jiān)督及檢查
嚴(yán)格審核建筑升降機等機械設(shè)備制造許可證、產(chǎn)品合格證、制造監(jiān)督檢驗證明、備案證明文件;審核安裝單位、使用單位的資質(zhì)證書、安全生產(chǎn)許可證和特種作業(yè)人員的特種作業(yè)操作資格證書;審核安裝、拆卸工程專項施工方案;監(jiān)督安裝單位是否認(rèn)真執(zhí)行安裝、拆卸工程專項施工方案和安全操作規(guī)程;監(jiān)督檢查建筑升降機等機械的使用情況;[2]
建筑升降機、物料提升機是建筑施工中的主要垂直運輸設(shè)備,由于危險大,管理上存在問題多,所以《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ59-99)中已將其列入專項檢查內(nèi)容要求各單位認(rèn)真管理。但各地依然事故時有發(fā)生,有法不依,有章不循,是建設(shè)工程施工升降機發(fā)生傷亡事故的根本原因。在這一系列事故中,突出反映出建筑行業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理機制不健全,安全生產(chǎn)責(zé)任制度不落實,工程建設(shè)過程中安全生產(chǎn)責(zé)任主體的管理人員和作業(yè)人員安全生產(chǎn)意識薄弱。因此,要建立責(zé)任追究制度,既要對有違法情節(jié)的責(zé)任者依法追究刑事責(zé)任,又要對負(fù)有管理責(zé)任的企業(yè)依法追究行政責(zé)任。只有通過嚴(yán)肅法規(guī)和落實責(zé)任,才能有效控制傷亡事故。另外,施工升降機是屬于定型設(shè)備,如何使用、如何檢驗國家已有《施工升降機標(biāo)準(zhǔn)》,如果各單位切實遵照執(zhí)行,絕大多數(shù)事故都是可以避免的。最后,對施工機械管理人員、作業(yè)人員的安全意識及技能教育培訓(xùn)和各種檢查不能流于形式,切實加強管理也是十分必要的。[2]