摘要:电梯导轨系统是电梯运行的导向部件，同时是电梯安全钳制动的支撑部件，对电梯运行质量及安全起到至关重要的作用。电梯导轨系统和建筑井道的有效连接，是上述功能的基础。本文重点讨论当前电梯导轨系统和建筑井道配合中存在的问题，及在优化配合方面开展的有益尝试，旨在为建筑设计师及电梯工程师之间搭起技术桥梁，共同推动电梯和建筑的标准化工作，提高电梯导轨系统的安全、可靠、安装质量，同时优化土建结构，实现土建方面的节约、环保及高效。
关键词: 电梯；井道；圈梁；导轨；导轨支架；安装验收；强度设计
Combination upgrade between elevator guide rail system and building shaft
Abstract: Elevator guide rail system is the guiding part, meanwhile it is the important supporting part for safety gear, it is critical for elevator operation quality and safety. Effective connection between guide rail system and building shaft is base of all. This article focus on the existing problem of interface between guide rail system and building shaft, attempt to find the approvement of interface to get more benefit, at the same time, it is a chance to set up a bridge between architect and elevator engineer, work together to go push forward standardization of building and elevator, improve the safety, reliability and installation quality, in parallel with optimization of building structure to material saving, environmental protection and efficiency improvement.
Keywords: elevator; shaft; ring beam; guide rail; guide rail bracket; acceptance for elevator installation; strength design
一、前言
根据GB/T 10060-2011《电梯安装验收规范》第5.2.5.2条：“每根导轨宜至少设置两个导轨支架，支架间距不宜大于2.5m。同时，GB/T 22562-2008《电梯T型导轨》第6.2.1条：“导轨的长度以毫米表示，公差为±2mm。批量供应的产品，长度宜为5000mm。” 而GB50096-2011《住宅设计规范》第5.5.1条：住宅层高宜为2.80m。加上建筑井道顶层和地坑高度，建筑井道总高，一般都不是5m的整数倍，在井道上部或者下部，需要<=5m的导轨连接，另外，因为楼层高度2.8m，大于两个导轨支架的推荐的最大2.5m间距的要求，不能直接使用两个相邻楼层的楼板梁固定。因此需要井道壁全部用混凝土墙壁，或者在导轨支架对应位置，设置混凝土圈梁。具体参考“5m导轨及导轨支架布置图”，红色虚线表示导轨支架及圈梁位置。实际上，多数建筑土建前期井道没有预留圈梁，各家电梯公司对圈梁的位置要求不统一，唯有到电梯安装阶段，按照电梯公司的井道布置图，进行整改，既浪费物料，又延误工期。
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二、优化配合方案分析
根据一般住宅实际建筑的楼板梁的中心距离，利用两个相邻楼板梁作为导轨支架固定基础，当层高为3m时，将两个导轨支架的距离变成3m，对比GB/T 10060-2011《电梯安装验收规范》第5.2.5.2条：“每根导轨宜至少设置两个导轨支架，支架间距不宜大于2.5m。当不能满足此要求时，应有措施保证导轨安装满足GB 7588-2003中10.1.2规定的许可应力和变形要求。”根据此要求，是允许导轨支架间距大于2.5m的，如果将导轨支架间距改为和楼板梁等高，强制满足的条件是每根导轨至少设置两个导轨支架，同时保证许可应力和变形要求。
1、假设导轨支架间距为等于层高3m时，为了保证每根导轨至少设置两个导轨支架，每根导轨的长度调整改为6m，跨度覆盖两个楼层中心到中心距离，合共2圈的楼层梁，具体参考“6m导轨及导轨支架布置图”，查阅GB/T 22562-2008《电梯T型导轨》第6.2.1条：“导轨的长度以毫米表示，公差为±2mm。批量供应的产品，长度宜为5000mm。”可见国家允许特殊情况采用6m长的导轨。由于导轨支架的间距加大，按照GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》附录G，在安全钳动作时，导轨的弯曲应力增大。
由于项目导轨设计一般都有余量，多数项目可以维持原有的导轨型号，不用升级，即可满足受力要求；小部分项目，还可以通过采用固定在同一混凝土圈梁上的异形导轨支架来局部缩短导轨支架间距，达到国标的受力设计要求；极少数项目将导轨型号加大，从而满足受力要求，由此得出结论， 6m导轨配合3m的导轨支架间距具有操作层面上的实际意义。
2、采用6m的导轨，导轨供应商需要升级他们的生产线；6m导轨运输吊装中，比5m导轨容易变形，处理不好会影响到导轨安装质量；另外6m导轨相对来说，要运输到狭窄的井道里面，难度较大。为了进一步优化电梯导轨系统和建筑井道的配合，我们在6m导轨基础上面，改用和楼层高度一致的3m导轨，每根3m导轨位于两个楼层梁中心，再创新性将导轨支架和导轨连接板整合为一体式设计，导轨支架位于每个楼层梁中间，此时，两根导轨共用一个导轨支架，导轨支架一部分起到导轨连接板作用。每根导轨两端都有一个位于楼层梁的导轨支架支撑，满足GB/T 10060-2011《电梯安装验收规范》第5.2.5.2条：“每根导轨宜至少设置两个导轨支架”的要求。
在“传统导轨连接固定示意图”中，传统导轨系统，中间段以长度为、5m导轨通过导轨连接板连接，并用螺栓固定；导轨支架通过膨胀螺栓和井道壁固定，导轨支架之间由螺栓固定，导轨通过导轨压码和螺栓固定在导轨支架上。
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改进升级如“新型一体式导轨连接固定示意图”：是位于上面的导轨，是位于下面的导轨，它们由一体式导轨连接板，通过螺栓连接在一起；是过渡支架，是导轨支架，是连接一体式导轨连接板和过渡支架的螺栓，是连接过渡支架和导轨支架的螺栓，膨胀螺栓
新型一体式导轨连接板截面模量提升2倍以上；从整体受力分析来看，和传统导轨连接板位置比较，新型一体式导轨连接板比传统连接板有明显力学优势，在电梯最极限工况，安全钳动作时，对应导轨连接板位置应力下降38.5%，整体位移下降27%。
除了力学性能上面的改善，新型一体式导轨连接板，加上3m长度的导轨，整合的电梯导轨系统，安装更加便捷、安装强度大为降低，同时可以有效利用每个楼层梁作为固定基础，避免土建上面的大量整改。下表列举了5m、6m、3m加新型一体式导轨连接板，三种工况对导轨支架、导轨连接板及井道圈梁的需求，6m、3m两种新型设计相对于传统5m的导轨系统，有较大的优势和推广前景。
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三、进一步优化的展望
随着建筑行业技术的推广，楼宇建筑工厂化逐步实现，将来电梯井道构件可在建筑车间，根据各楼层高度分段浇灌，由于采用6m或者3m等新型的电梯导轨系统，建筑方可以实现，在工厂生产建筑井道构件，同时将电梯导轨系统和井道结合部分，作为预构件提前预埋，和井道构件形成一体，提高电梯导轨系统的和建筑井道连接的刚度、精度。尤其在住宅建筑方面，基本以800~1000Kg住宅电梯为主，在整个电梯行业，适宜形成统一的预构件标准，工地现场只需将各段电梯井道按顺序叠起来拼装，即可完成导轨支架及导轨的对接，电梯安装进场时，只需对导轨接头稍作打磨，即可投入使用，相对传统方式现场安装导轨支架和导轨的方式，节省大量人力物力，并且无需任何土建方面的特殊配合和整改。此外导轨安装在电梯安装中，属于高空作业，预制的导轨系统，避免了大量的危险作业，有效保障人身安全。
四、推动电梯导轨系统和建筑井道优化配合迫切需要突破的几点
首先，在电梯行业，推动相关市场参与者，尽快订立行业认可的电梯导轨系统和建筑井道配合的统一接口，解决目前各家电梯产品，电梯导轨系统固定方式，千差万别、百花齐放的现状；其二，加强电梯行业和建筑设计方、承建方的信息沟通，在技术创新方面，交融汇通，共同提高建筑的设计、建造、营运水平。其三，多方促进，带动电梯上下游环节，包括导轨供应商、电梯安装队伍积极加入推广应用。
相信在各方的参与努力之下，电梯导轨系统和建筑井道优化的工作将不断进步，取得显著经济和社会效益。
参考文献
[1] GB 7588-2003 电梯制造与安装安全规范[S].北京：中国标准出版社，2003.
[2] GB/T 22562-2008 电梯T型导轨[S].北京：中国标准出版社，2009.
[3] GB/T 10060-2011 电梯安装验收规范[S].北京：中国标准出版社，2011.
[4] GB 50096-2011 住宅设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.
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