电梯对重侧井道顶部空间碰撞风险及其防控措施

本文刊登于2026年第1期
作者信息：陈 波，陈 然，李伟亮，朱 鑫，袁昭成，高 帆 / 成都市特种设备检验检测研究院
[摘要] 安全技术规范和标准在对重侧井道顶部空间碰撞风险防控方面存在不足，即：只关注对重导轨制导行程，却忽视了对重本体及其附件可能与井道顶部固定构件发生碰撞的风险。推导了对重侧井道顶部空间碰撞风险评判公式。分析了一则对重侧井道顶部空间存在碰撞风险的案例，展现了在对重导轨制导行程合规的情况下，对重顶部净空却严重不足，存在撞击风险。提出了对重侧井道顶部空间安全双约束条件，即对重导轨制导行程约束条件、对重顶部净空约束条件。具体来说，不仅要求对重导轨长度达标，也要求对重及其附件最高点与井道顶部固定构件最低点之间垂直距离不小于(0.1+0.035 v 2 )m(v为电梯额定速度，计算时以m/s为单位取数值)。最后，从检验规则修订、新装电梯设计与安装、在用电梯改造、电梯检验等方面提出了防控电梯对重侧井道顶部空间碰撞风险的措施。
[关键词] 电梯；对重侧井道顶部空间；碰撞风险；风险评判；约束条件；防控措施

电梯井道顶部空间是防止电梯冲顶事故的缓冲空间，对电梯的安全至关重要。然而，在现行安全技术规范和标准中，在对重侧井道顶部空间安全防护方面，主要关注对重导轨的制导行程，却忽略了对重本体及其附件在极端工况下，可能与井道顶部固定构件发生碰撞的风险。因此，在电梯设计、安装、改造和检验过程中，缺乏对重侧井道顶部空间碰撞风险防控的条文强制要求，也缺乏可用于评判对重侧顶部空间是否存在碰撞风险的方法。在本文中，笔者首先介绍安全技术规范和标准对制导行程的要求及在对重侧井道顶部空间碰撞风险防控方面的不足，推导对重侧井道顶部空间碰撞风险评判公式。然后，分析一则对重侧井道顶部空间存在碰撞风险的案例，提出对重侧井道顶部空间安全双约束条件。最后，提出防控对重侧井道顶部空间碰撞风险的措施，为相关从业人员提供参考。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10782.html

1 安全技术规范和标准对制导行程的要求及在对重侧井道顶部空间碰撞风险防控方面的不足文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10782.html

TSG T7001—2023《电梯监督检验和定期检验规则》附件A第 A1.2.2.10条“制导行程”第(1)款规定：对于曳引驱动非斜行电梯，当轿厢或者对重位于本附件表A1-2规定的最高位置时，其导轨能够提供不小于0.10 m的进一步制导行程。根据TSG T7001—2023附件A表A1-2，在轿厢完全压缩缓冲器时的对重位置，对重导轨向上应有(0.1+0.035 v²)m(为电梯额定速度，计算时以m/s为单位取数值)的制导行程(以下称为对重导轨制导行程)。该要求与GB/T 7588.1—2020《电梯制造与安装安全规范 第1部分：乘客电梯和载货电梯》第5.2.5.6.2条的要求一致。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10782.html

TSG T7001—2023与GB/T 7588.1—2020在整体框架上借鉴了ISO 8100《用于运输人员和货物的电梯》系列国际标准，对轿厢侧井道顶部空间进行了详细规定，包括尺寸、站人平面及护栏高度等，目的是在轿厢发生冲顶时保护人员、设备和井道顶部固定构件(如反绳轮固定横梁、楼板、绳头固定装置或固定架)安全。然而，对于对重侧井道顶部空间，TSG T7001—2023与GB/T 7588.1—2020只关注对重导轨制导行程，即确保对重导轨有足够长度，防止对重运行到极端位置时脱轨，进而坠入底坑(事实上，很少出现因对重导轨制导行程不足而导致对重脱轨的情况)。并且，假设此长度足以间接避免对重本体及其附件(如反绳轮、对重架上横梁)与井道顶部固定构件碰撞。然而，这一假设存在疏漏。若对重侧井道顶部空间不足，会发生对重本体及其附件与井道顶部固定构件碰撞，导致：1)设备与井道顶部固定构件受损，导致电梯长期停用；2)碰撞时的冲击力传导至轿厢，危及乘客安全；3)引发钢丝绳脱槽、断裂等，导致事故危害扩大。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10782.html

2 对重侧井道顶部空间碰撞风险评判公式的推导

在评判对重侧井道顶部空间碰撞风险时，需要涉及以下几个距离：轿厢越程距离、对重上抛制停距离、轿厢缓冲器压缩行程。轿厢越程距离指轿厢停在最低层站平层位置时，轿厢缓冲器撞板与轿厢缓冲器顶面之间的垂直距离。对重上抛制停距离指对重在井道顶部空间运行急停后，依靠惯性继续上抛的制停距离(该距离在GB/T 7588.1—2020第5.2.5.6.1条中有明确的计算方式)。轿厢缓冲器压缩行程指当轿厢以非正常速度撞击缓冲器时，缓冲器从初始自由状态被压缩至完全压缩状态所产生的最大垂直位移。这段行程是缓冲器吸收冲击动能、实现安全制停的关键参数。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10782.html

在极端工况下，当对重运行至井道顶部空间急停后，上抛到达最高位置时，若对重本体及其附件与井道顶部空间固定构件之间有足够的距离，则碰撞风险处于可控范围。由此，可以推导出对重侧井道顶部空间碰撞风险的评判公式，即：文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10782.html

H 4＞H 3+H 2+H 1文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10782.html

式中：H 1为轿厢越程距离(m)。H 2为对重上抛制停距离(m)，H 2=(0.035 v 2)m(计算时v以m/s为单位取数值)。该距离对应对重在以115%v的速度上抛后依靠重力减速至停止所需距离的一半，即(1.15 v)2/(4 g n)=[g n为标准重力加速度(m/s v 2)]，圆整为0.035 v 2。H 3为轿厢缓冲器压缩行程(m)。H 4为轿厢在最低层站平层位置时，对重本体及其附件最高点与井道顶部固定构件最低点的距离(m)。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10782.html

现行安全技术规范和标准仅要求对重导轨制导行程满足(0.1+0.035 v 2)m的计算值，该值为对应导靴至对应导轨上部端面的垂直距离，并未考量对重反绳轮直径D与对重反绳轮安装位置的影响。当D较大且对应反绳轮安装位置较高(设反绳轮下轮缘至反绳轮固定横梁的距离为h)时，D+h的实际数值很可能超过(0.1+0.035 v 2)m的计算值，进而引发反绳轮顶部与井道顶部固定构件的碰撞风险。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10782.html

3 一则对重侧井道顶部空间存在碰撞风险的案例分析

某无机房曳引驱动乘客电梯，额定载重量为1 000 kg、额定速度为1.00 m/s，7层7站。该电梯对重侧井道顶部空间状态如图1所示。在图1中，左右油盒下方是对重导靴。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10782.html

该电梯轿厢侧配置聚氨酯缓冲器，实测轿厢缓冲器压缩行程H 3=0.110 m。对重上抛制停距离H 2=(0.035 v 2)m=0.035 m。在轿厢完全压缩缓冲器的工况下，对重尚未到达上抛制停的最高位置。实测可得H 4-H 3-H 1=0.02 m，代入H 2=0.035 m和H 4=H 3+H 1+0.02 m，可判定该电梯不满足对重侧井道顶部空间碰撞风险评判公式的要求，表明该电梯对重顶部空间存在碰撞风险。

实测可得该电梯的对重导轨制导行程为0.750 m。按TSG T7001—2023附件A第A1.2.2.10条的要求，对重导轨最小制导行程为(0.1+0.035 v 2)m=0.135 m。可见，对重导轨制导行程远大于TGS T7001—2023附件A第A1.2.2.10条的要求，符合TGS T7001—2023对对重导轨制导行程的要求。然而，当轿厢完全压缩缓冲器时，对重顶部净空[即对重本体及其附件(这里为对重反绳轮)最高点与井道顶部固定构件最低点之间的垂直距离]仅为0.02 m，若考虑对重的上抛制停距离为0.035 m，那么对重反绳轮的最高位置将与井道顶部固定构件发生碰撞。笔者建议对重顶部净空不小于(0.1+0.035 v 2)m=0.135 m，而现场测量的对重顶部净空远低于该建议值。可见，虽然对重导轨制导行程满足TSG T7001—2023附件A第A1.2.2.10条的要求，但对重顶部净空不满足建议值。原因是：对重制导行程与对重顶部净空二者所保护的对象和所依据的测量基准不同。

对重制导行程是保证对重导轨导向功能有效，防止对重脱轨。测量基准是对重导靴至导轨顶端，约束的是导轨必须达到的足够长度，以确保对重导靴在任何情况下都不脱离导轨的导向范围。

对重顶部净空是防范对重本体及其附件与井道顶部固定构件之间发生碰撞。测量基准是井道顶部固定构件最低点，要求对重本体及其附件最高点与井道顶部固定构件最低点之间留有足够的距离。这一要求与导轨长度并无直接关系，而主要取决于对重自身结构的高度、反绳轮等附件的尺寸及安装位置，以及井道顶部的建筑结构。若对重反绳轮与导轨横梁之间的距离无法满足对重顶部净空的要求，会导致对重反绳轮直接撞击导轨横梁，造成钢丝绳脱槽；或对重框架顶部与绳头固定架相互干涉，造成结构变形。

4 对重侧井道顶部空间安全双约束条件的提出

为保证对重侧井道顶部空间安全，笔者提出 “对重导轨制导行程+对重顶部净空”双约束条件：1) 对重导轨制导行程约束条件。沿用TSG T7001—2023附件A第A1.2.2.10条要求。2) 对重顶部净空约束条件。新增 “对重本体及其附件最高点与井道顶部固定构件最低点之间的垂直距离不小于(0.1+0.035 v 2)m”。

对重导轨制导行程约束条件基于：对重导轨必须具有足够的长度，当轿厢完全压实缓冲器后，对重因惯性仍会继续上抛，此时对重导轨足够的长度能确保对重导靴始终不脱离导轨，避免因对重导轨过短而导致对重失稳、倾斜甚至脱轨坠入底坑。这一约束条件实质上是对对重运动轨迹的约束。

对重顶部净空约束条件的作用体现在：关注对重本体及其附件在竖直方向上的运动极限。充分考虑即使对重未脱轨，也可能因对重自身结构高度较大或对重附件安装位置较高，在到达上抛极限之前就与井道顶部固定构件发生碰撞。因此，这一约束条件预防的是碰撞风险，属于对空间占用的约束。

两个约束条件分别从运动轨迹控制、空间占用预留两个独立且互补的物理层面要求共同构建起安全防线，体现了“多重防护，独立作用”的系统安全理念。

对重顶部净空的取值参照的是轿厢侧井道顶部空间的安全理念。无论是轿厢侧还是对重侧，井道顶部空间的安全防控都遵循相同的设计逻辑。轿厢侧要求预留人员站位空间、设置护栏等，目的是在发生冲顶事故时为轿厢争取缓冲距离，为乘客争取防护空间。对重顶部净空取值的依据与轿厢侧井道顶部空间计算轿厢上抛制停距离的原理一致，均来源于轿厢或对重以115%v的速度上抛后，依靠重力减速至停止所需的距离。

尽管安全理念一致，但轿厢侧与对重侧井道顶部空间在具体测量方法上存在不同。轿厢侧测量的是轿厢部件最高点至井道顶部固定构件最低点的距离，而对重侧测量的是对重及其附件的最高点至井道顶部固定构件最低点的距离。测量时，必须将对重置于其可能到达的最高位置(即：轿厢完全压实缓冲器，且对重惯性上抛至极限)进行核算。这一差异反映出：对重侧井道顶部空间的安全防护，必须充分考虑对重结构的多样性以及井道顶部空间的复杂性。

5 防控电梯对重侧井道顶部空间碰撞风险的措施

5.1 检验规则修订方面

在修订TSG T7001—2023时，对附件A第A1.2.2.10条，在保留现有对重导轨制导行程不小于(0.1+0.035 v 2)m规定的基础上，再增加对重及其附件最高点与井道顶部固定构件最低点之间的垂直距离也不小于(0.1+0.035 v 2)m的规定。同时细化对重顶部净空的测量方法。

5.2 新装电梯设计与安装方面

1)在土建图的审校阶段，应依据对重侧井道顶部空间安全双约束条件重新校核井道高度，确保H 4＜H 3+H 1+(0.1+0.035 v 2)m。

2)在对重结构设计上，在满足性能要求的情况下，优先选用小直径反绳轮，并优化其安装位置。例如将对重反绳轮设置在对重导靴水平线以下，以降低对重反绳轮的安装高度。此外，也可考虑在对重顶部加装可拆卸缓冲垫，以便在发生意外接触时吸收部分撞击能量。

5.3 在用电梯改造方面

1)调整电梯关键参数。例如：适当减少轿厢越程距离，采用压缩行程更短的轿厢缓冲器(例如将聚氨酯缓冲器更换为液压缓冲器，更换前需确认液压缓冲器满足选型设计要求)，通过调整轿厢缓冲器基础的高度来间接增加对重侧井道顶部空间。

2)实施井道顶部局部改造。在不影响建筑结构主体安全的前提下，可对对重侧井道顶部楼板进行局部剔凿，或通过增设钢牛腿等方式将井道顶部导轨横梁整体抬高，以增加竖直方向空间。

当然，任何整改方案均需确保在对重侧井道顶部空间安全符合双约束条件的同时，不影响电梯其他安全性能，并应综合评估施工可行性和改造成本。以本文第3章中的案例电梯为例：实测H 1=363 mm，对重极限开关与撞弓间隙为33 mm，最终采取的整改措施是将轿厢缓冲器基础的高度抬高150 mm。经验算，整改后的对重顶部净空为170 mm(150 mm+20 mm)，满足135 mm的双约束条件要求，在有效防控碰撞风险的同时兼顾了施工的可行性和改造成本。

5.4 电梯检验方面

在检验规则修订之前，电梯检验机构应主动建立针对对重侧井道顶部空间风险的预警与管控机制。可从以下3个方面着手。

1)制定检验操作指南。可依据对重侧井道顶部空间安全双约束条件，编制一份“电梯对重侧井道顶部空间风险排查与评估作业指导书”，将对重顶部净空列为检验时的观察项目。作业指导书中应具体说明测量方法(如使用激光测距仪测量对重反绳轮最高点、对重架上的固定横梁至井道顶部固定构件最低点的距离)，并明确测量的具体工况(如轿厢停在最低层站且完全压实缓冲器)以及风险判定的界限。

2)建立风险分级与闭环管理流程。当检验中发现对重顶部净空不足时，不宜直接判定为“不合格”，而应启动风险分级响应。可参考工业领域风险矩阵方法，依据对重顶部净空不足的具体值、电梯使用频率、井道环境等因素，将风险划分为“观察”“预警”“高危”等不同级别。对于达到“预警”及以上的电梯，检验机构应向使用单位、维保单位出具《特种设备检验意见通知书》，明确告知风险点、潜在后果和整改建议。同时，建立专项台账，对电梯的后续整改情况进行跟踪，实现“发现—告知—整改—确认”的闭环管理，确保风险受控。

3)加强人员培训与数据积累。检验机构应组织内部培训，使检验人员充分理解对重侧井道顶部空间碰撞风险的防控原理，掌握测量方法并能与相关单位有效沟通。更为重要的是，要广泛收集测量数据、风险案例和整改实例，逐步建立起风险数据库。风险数据库的建立不仅能为检验机构后续进行风险判定提供支持，也可为未来检验规则的修订提供数据支持。

6 结语

在本文中，笔者指出安全技术规范和标准在对重侧井道顶部空间碰撞风险防控方面的不足，提出了对重侧井道顶部空间安全双约束条件。笔者希望检验规则制定部门，电梯设计和安装单位、改造单位、检验机构等相关单位能够重视对重侧井道顶部空间碰撞风险，积极采纳笔者提出的防控措施，保障电梯运行安全。

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