電梯井道內槽鋼輔助固定法探析

陳金游

摘要：文中以缺陷案例為切入點，探析電梯井道內槽鋼輔助固定的工藝要求。分析膨脹螺栓固定使用要求，驗算膨脹螺栓受力情況，提出槽鋼的橫向固定和縱向固定方式以及槽鋼與導軌支架的焊接工藝，構建一個從井道壁—碼托—槽鋼—導軌支架—導軌較為完整的導軌支架固定系統工藝標準。

關鍵詞：電梯;井道槽鋼;輔助固定;導軌支架

Analysis on Auxiliary Fixing Method of Channel Steel in Elevator Shaft

CHEN Jin-You

（ Quanzhou Branch of Fujian Special Equipment Inspection and Research Institute， Quanzhou 362200， Fujian， China）

Abstract： In this paper， the technical requirements of auxiliary fixing of inner channel steel in elevator shaft are analyzed based on defect cases. By analyzing the requirements of expansion bolt fixing， checking the force of expansion bolt， the transverse and longitudinal fixing methods of channel steel and the welding process of channel steel and guide rail bracket are proposed， conducting a relatively complete process standard of guide rail bracket fixing system from well wall - code support - channel steel - guide rail bracket - guide rail.

Key Words： Elevator; Channel steel; Auxiliary fixing; Guide rail support

1引言

導軌支架是電梯導向系統的基礎結構件，它固定了導軌的空間位置，將整個電梯導向系統的力傳遞到墻體，導軌支架固定的可靠性即為支架與墻體固定可靠程度。導軌支架固定是否可靠對整個導向系統的影響很大，甚至關系到電梯的平穩安全運行。電梯井道內槽鋼輔助固定法作為非標井道整改較為常用的一種固定方法，但槽鋼的固定工藝種類繁多，標準不一，無法準確判定槽鋼固定的可靠性，鑒于此，有必要對槽鋼的固定工藝進行深入探究，規范相應標準。

2 槽鋼輔助固定法的應用

隨著城市建設的快速發展，電梯數量每年以10%左右的速度增長，越來越多的建筑井道設計與電梯選型不同步，造成井道結構不能滿足電梯安裝需求，如：磚混井道或圈梁間距超過2.5m的混凝土井道，需要修整電梯井道。通常在井道兩立柱間或者兩圈梁間加設槽鋼或型鋼用于固定導軌支架，俗稱槽鋼輔助固定。因此，槽鋼基礎固定是否可靠直接影響導軌支架固定可靠性，進而影響電梯的安全、舒適、可靠。

3 現有槽鋼輔助固定工藝缺陷分析

SGBZ-0902《導軌支架和導軌安裝施工工藝標準》詳細介紹并規定了預埋鐵固定法、膨脹螺栓固定法、穿墻螺栓固定法、混凝土筑導法的施工工藝標準[1]，但并無槽鋼輔助固定法的施工標準，導致在實際施工過程中出現許多工藝缺陷，主要表現為槽鋼固定不可靠和碼托固定不可靠，如圖1所示，碼托與槽鋼采用點焊固定，且單邊點焊;以及如圖2所示，碼托與槽鋼單邊固定，且膨脹螺栓固定于磚墻構件。

4 槽鋼固定工藝的膨脹螺栓使用要求

碼托通過膨脹螺栓與混凝土構件連接，因此膨脹螺栓的材質、數量、埋入深度、混凝土強度等參數都將影響膨脹螺栓的固定效果，進而影響碼托的固定可靠性，如圖3所示。JGJ 145-2013 《混凝土結構后錨固技術規范》規定，在使用膨脹螺栓固定于混凝土結構件時，其混凝土結構件應滿足以下五點要求[2]。

（1）混凝土強度等級一般構建應≥C20，重要構建應≥C30;

（2）螺栓中心至混凝土結構外邊緣最小邊距C≥1.5 hef（hef：錨栓的埋置深度）;

（3）混凝土構建的厚度h≥1.5hef，且h>100mm;

（4）同一連接板上兩個螺栓間距離S≥hef ;

（5）螺栓有效錨固長度hef與直徑比值d之比>4。

5 槽鋼固定工藝的膨脹螺栓受力驗算

GB 50310-2016《電梯工程施工質量驗收規范》規定錨栓（如膨脹螺栓等）的連接強度與承受振動的能力應滿足電梯產品設計要求，依據GB 7588-2003《電梯制造與安裝安全規范》及第1號修改單中的附錄G《導軌驗算》可知，在轎廂安全鉗動作時導軌支架受力最大，當轎廂滿載超速下行時，轎廂安全鉗動作，安全鉗靴塊夾住導軌，轎廂被制停[3]。根據導軌驗算公式可知安全鉗動作時，單邊轎廂導軌受力Fk為：

Fk=k1×g×（P+Q）/n? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（1）

其中：k1為安全鉗動作時的沖擊系數取2，g為轎廂制停的最大減速度取9.8N/kg，P為空轎廂質量，Q為額定載荷，n為導軌數量。選擇額定載重量為1600kg，轎廂自重約為1400kg的設備作為驗證對象。因此，單邊轎廂導軌受力為：

Fk=（1600+1400）×9.8×2/2=29.4KN? （2）

由此可知，槽鋼碼托最大負荷為29.4KN，查詢機械設計手冊得，M12膨脹螺栓的公稱受力面積為196mm2，性能等級為4.8級，材料σs=235MPa。螺栓受力為橫向剪切應力τ，安全系數n1取5，則許用剪切應力[τ]為：

[τ]=σs/n1=235/5=47（MPa）? ? ? ? ? （3）

若固定碼托的膨脹螺栓的個數為4，每個螺栓所受的剪切應力為：

τ=Fk/4A=29400/（4×196）=37.5（MPa） <[τ]

（4）

若固定碼托的膨脹螺栓的個數為2，每個螺栓所受的剪切應力為：

τ=Fk/2A=29400/（2×196）=75（MPa） >[τ]

（5）

從式（4）（5）可知固定碼托的膨脹螺栓個數至少應為4個才符合力學要求，把4個膨脹螺栓平均分到槽鋼的兩端，得出槽鋼兩端的碼托應至少由2個膨脹螺栓分別固定于槽鋼上下兩端面。

6 槽鋼的固定方式

槽鋼的固定方式分為橫向固定和縱向固定兩種。橫向固定是利用井道的兩立柱，在兩立柱間橫向加設一根符合要求的槽鋼，將導軌支架通過焊接的方式固定在槽鋼上，如圖4、圖5所示;縱向固定則是利用井道的兩圈梁，在兩圈梁間縱向加設一根符合要求的槽鋼，將導軌支架通過焊接的方式固定在槽鋼上，如圖6所示。

對于橫向安裝的槽鋼，從膨脹螺栓的驗算可知，用于固定槽鋼碼托的膨脹螺栓個數至少為2個，且上下各1個。考慮到若下端碼托只有1個膨脹螺栓固定時，碼托在外力作用下容易產生旋轉，降低膨脹螺栓的固定效果，因此建議槽鋼下端固定碼托的膨脹螺栓個數為2個，上端固定碼托的膨脹螺栓個數為1。

對于縱向安裝的槽鋼，其上下兩端的碼托的膨脹螺栓個數至少每邊1個，連續縱向安裝的槽鋼，在槽鋼對接處應有駁接板加固，若兩圈梁間距較大，建議在槽鋼中間部位采用穿墻螺栓再輔助固定。

槽鋼與碼托，槽鋼與導軌支架之間應滿焊。

7 結語

利用槽鋼輔助固定導軌支架能夠較好地解決現有磚混井道加裝電梯和安全技術規范對兩導軌支架間距不能超2.5m的要求，但其安裝還未有施工標準，給施工、檢驗造成一定的困惑。文中從膨脹螺栓的使用要求和槽鋼的固定方式做了一些探析和建議，希望有助于規范、提高槽鋼的安裝工藝標準，提升電梯施工質量，保障電梯安全運行。

參考文獻

[1]導軌支架和導軌安裝施工工藝標準：SGBZ-0902[S].

[2]混凝土結構后錨固技術規范：JGJ 145-2013[S].

[3]電梯制造與安裝安全規范：GB 7588-2003[S].