GB 12352—2018《客运架空索道安全规范》标准解读

徐 伟 罗 原 蔺鸿达 纪 兵 张毅珏

国家客运架空索道安全监督检验中心 北京 100007

0 引言

GB 12352—2018《客运架空索道安全规范》是当前客运架空索道领域唯一的一个强制性国家标准，是客运索道行业相关法律、行政法规、部门规章、安全技术规范重要的技术基础，是所有标准中的核心标准，支撑着各项法规和政府安全监管措施与制度的实现。该标准发布和实施以来，促进了客运索道行业的技术进步、提高了索道设备的安全水平，规范了客运架空索道的设计、制造、安装、检验、使用与管理行为，是每一个客运索道的从业者都必须熟悉并遵守的技术准则。

GB 12352—2018《客运架空索道安全规范》在GB 12352—2007《客运架空索道安全规范》的基础上对整体框架结构进行了小幅调整，根据我国客运架空索道快速发展的现状增加了一些技术内容，优化修订了部分参数，细化了技术要求，提高了安全准入门槛。为了使相关人员更好地了解、更准确地把握和使用该标准，本文对GB 12352—2018《客运架空索道安全规范》的主要修订内容进行分析解读。

1 发展历程

1991年2月首次发布的GB 12352—1990《客运架空索道安全规范》是中国客运架空索道的首部规范，规定了客运架空索道设计、制造、检验、使用最基本的安全要求。由于历史的原因，这部规范未对客运架空索道的安装提出技术要求，对设计和制造方面的要求也没有细化，只是后来为了弥补安全规范在设计制造方面要求不足的问题，又先后制定发布了3个设计规范：GB/T 13676—1992《双线往复式客运架空索道设计规范》、GB/T 13677—1992《单线固定抱索器客运架空索道设计规范》、GB/T 13678—1992《单线脱挂抱索器客运架空索道设计规范》。这3个设计规范成为GB 12352—1990《客运架空索道安全规范》的重要补充。

2007年8月，GB 12352—2007《客运架空索道安全规范》发布，该版标准将GB 12352—1990《客运架空索道安全规范》和GB/T 13676—1992《双线往复式客运架空索道设计规范》、GB/T 13677—1992《单线固定抱索器客运架空索道设计规范》、GB/T 13678—1992《单线脱挂抱索器客运架空索道设计规范》进行了合并，内容大量增加，范围进行了扩大。如增加了安装、试车、维护和管理的要求，并且吸收参考了欧盟EN标准的部分条款和技术内容。GB 12352—2007《客运架空索道安全规范》的颁布实施为TSG S1001—2008《客运索道设计文件鉴定规则》[1]等一系列客运索道安全技术规范的制定发布奠定了技术基础，而不足之处是对客运架空索道各部件的制造只提出了一部分原则要求，没有将内容进一步细化。

2018年12月1日，GB 12352—2018《客运架空索道安全规范》发布实施，本版标准优化修改了部分内容和参数，增加了新型式、新材料、新结构、新计算的要求，并力求与欧盟EN标准以及TSG S7001—2013《客运索道监督检验和定期检验规则》[2]等安全技术规范一致，整体上提高了安全要求，满足了和谐社会发展的需要，在内容和参数的设置和选择上更适合我国国情，成为中国客运索道安全节能发展的先进技术标准。

2 修订原则

GB 12352—2018《客运架空索道安全规范》的修订，秉承以下原则。

1）继承和发展的原则 GB 12352—2007《客运架空索道安全规范》使用了11 a，保证了客运架空索道行业健康持续发展，很多内容是有效的。GB 12352—2018《客运架空索道安全规范》在GB 12352—2007《客运架空索道安全规范》原有基础上持续改进以及优化，保留了绝大部分内容，对部分内容细节进行了修改。

2）事故与问题导向的原则 近年来客运架空索道发生了一些事故，在检验检测中也发现了很多的问题，本次修订以事故和问题作为导向，分析原因，有针对性地增设相应条款和技术内容。

3）安全第一的原则 所有的内容必须把安全放在首位。

4）理论和数据支撑的原则 修订的内容进行充分的调研和论证，要有相应的理论和数据的支持或是科研成果的成熟应用。

5）与国际标准接轨的原则 借鉴吸收欧美发达国家客运架空索道先进标准的技术内容，对部分技术参数进行试验验证，按照我国国情进行适当调整，保持标准的先进性。

6）协调原则 结合已形成的客运索道标准体系，调整本标准的架构和内容，协调好与客运索道标准体系中其他标准的关系。

3 主要修订内容

GB 12352—2007《客运架空索道安全规范》主要修订内容如表1所示，涉及钢丝绳、站内机械设备、站房、线路设施、运载工具、电气设备、安装、试车和运营等10个章节、51项内容，总计有115个条款进行了修改。由于文章篇幅所限，选择几项较为重要的内容进行分析解读。

表1 主要修订内容

3.1 风载荷

3.1.1 标准的内容

1）线路受力计算、跨距小于400 m的索距和钢丝绳横向偏摆量校核时，运行状态的风载荷q为0.25 kN/m2。

2）跨距大于400 m的索距和钢丝绳横向偏摆量校核时，运行状态的风载荷按标准规定的换算公式进行折算[3]。如400 m跨距时，q的折算值为0.20 kN/m2；600 m跨距时，q的折算值为0.13 kN/m2。

3）停运状态q为0.8 kN/m2。

3.1.2 解读

1）伯努利方程为[4]

根据式（1）所示风载荷q与风速的关系可表示为

式中：p、ρ、v分别为空气的静压强、密度和速度，g为重力加速度，h为铅垂高度，C为常量。

空气的密度可根据当地海拔高度近似估算为

式中：H为索道场地的海拔高度。

当内陆平原地区海拔高度低于100 m时，式（2）可以简化为近似计算公式

将跨距为600 m、400 m、小于400 m的运行状态风载荷数值代入式（4）中，得到表2的计算结果，根据气象风级表[5]可以大致认为，一般的客运索道，400～600 m的大跨运行时最大可以承受7级疾风，小于400 m的跨运行时最大可以承受8级大风。山区建设的索道，随着海拔高度的增加，抗风性略有提高。我国大部分客运索道的使用维护说明书中都有“风速超过7级应停止使用”的要求。

表2 风载荷与风速换算结果表

2）通过对多家索道公司线路监控视频的研究表明，当风速超过17.1 m/s的7级疾风上限时，单线循环式索道部分区域的吊具摆动幅度较大，进入支架前最大横向摆动角达到0.30 ～0.34 rad，几乎贴着托压索轮组、走台和立柱的外轮廓线通过支架。

客运索道的运载索采用的是股式结构的同向捻钢丝绳，捻角和张力的存在使钢丝绳内部存在扭矩。由于吊具是通过抱索器夹紧在钢丝绳上的，当吊具由于风载荷的作用产生横向偏摆的方向与绳内旋转扭矩的方向一致时，将会叠加扭转趋势，吊具的摆幅会进一步加大。另外，大风除了造成可能的脱索事故外，更大的风险在于吊杆碰撞捕捉器和脱挂抱索器的行走轮撞击索轮的侧板，最近几年已有数起撞击事故，最终导致抱索器钳口打开，吊具顺着运载索滑移，撞击线路上的其他吊具或者直接坠落。

3）由于大部分客运架空索道是按标准的规定值进行设计校核的，故使用中应避免超过标准规定的风载荷和风速运行。当风速超过17.1 m/s的7级疾风时，应立刻报警减速至停车，防止吊具撞击支架设施，待风力下降时再启动运行。

4）目前，索道一般只在沿线路风力最大处装设风速仪，缺少大跨支架的风力监控。建议每一个400 m以上大跨的支架都安装与控制系统联锁的风速仪和远程视频监控摄像设备，并增设钢丝绳位置监测报警装置，严防大风脱索。

5）停运状态风载荷q为0.8 kN/m2，根据式（4）计算得到风速为36 m/s，相当于停运时客运架空索道最大可以承受12级的飓风。

通过查阅各地的气象资料可知最近30年我国沿海地区超过36 m/s的台风登陆次数平均为4次/年，台风登陆时，中心附近最大风速可达60 m/s。所以在沿海、跨海、岛屿上设计建设客运架空索道时，风载荷除了按照本标准的要求进行取值外，还应查询当地气象资料，按常年风力数据和台风情况对风载荷的取值进行必要的修正，以满足正常运行和停运时的安全需要。

6）运行状态时风载荷q的取值与欧盟EN标准相同。俄罗斯的索道标准《客运架空与拖牵索道安全运营装置规则》规定：单线索道限制在风速15 m/s以下运行；双线索道限制在风速20 m/s以下运行，这与GB 12352—2018《客运架空索道安全规范》要求也基本一致。

3.2 吊椅

3.2.1 标准的内容

1）无人通行的地区或禁止通行的隔离地带，满载吊椅的最低点与地面之间的最小距离为2 m；旅游用吊椅索道，允许的线路最大离地距离为15 m。

2）吊椅式滑雪索道的单个吊椅最大载客人数为6人。吊椅式非滑雪索道的单个吊椅最大载客人数为2人。

3）固定抱索器双人吊椅式滑雪索道最大运行速度为2 m/s；四人吊椅式最大1.8 m/s；六人吊椅式最大为1.5 m/s；双人吊椅式非滑雪索道最大1.25 m/s。

4）固定抱索器吊椅式滑雪索道吊椅之间的最小间隔时间为7 s。

5）护栏不应有大的缺口，座椅上一个直径0.25 m的球不能从吊椅上掉下去，护栏在关闭的位置与座椅面的距离不小于0.2 m。

3.2.2 解读

1）近十年来，吊椅索道事故在索道全部事故中的比例一直较高，尤其是固定抱索器吊椅索道，因其站内上车速度较高且护栏可以自由打开，导致出现线路坠落、上下车摔伤、护栏伤害三大类事故。如何提高吊椅索道的安全性，成为GB 12352—2018《客运架空索道安全规范》修订的重要任务。

2）最小离地距离从GB 12352—2007《客运架空索道安全规范》中的1 m修订为2 m。主要有3个原因：①防止座椅上的游客由于座椅离地距离较小，轻易克服恐高情绪，产生跳下的冲动；②防止地面上个别游客轻易抓住吊椅攀爬；③线路上下方某些区域留有平台，当无人看管、标示不清时，座椅离地太低容易使人产生下车的误判。另外，为了降低线路救援难度，旅游用吊椅索道最大离地距离不再允许局部地段可以达到25 m。

3）图1所示为客运索道2019年责任保险事故的统计，一年来上下车引起的伤害事故占全部事故的50%左右。

图1 2019年客运索道责任保险事故统计

为了进一步遏制上下车事故的高发，GB 12352—2018《客运架空索道安全规范》进行了3项修订：①对吊椅乘坐人数进行限制，非滑雪索道只允许2人乘坐，因非滑雪索道的乘客下车时需要向侧前方跳下，乘坐人数超过2人时，中间乘坐的人需要躲避快速前进的吊椅从而更容易碰伤和摔倒。滑雪索道限制6人乘坐，滑雪者穿雪板下车后，由于站台的雪面上有11e～ 22e的滑行坡度，可以顺利离开，故相比较非滑雪吊椅索道允许乘坐更多的人；②降低运行速度，在2007年版的基础上降低17%～25%；③吊椅式滑雪索道吊椅之间的最小间隔时间从6 s增至7 s。以上3项修订可以提高吊椅在站内运行的稳定性，放慢上下车节奏，便于上下车服务和管理，减少磕碰和摔伤等事故的发生，提高站台的安全性。

4）护栏关闭时与座椅面的距离不小于0.2 m的要求能够防止栏杆砸伤或挤伤双腿；直径0.25 m的球在任何方向和任何位置都不允许从围栏下方掉下去的要求可以防止乘客向下滑落，如图2所示。

图2 吊椅护栏与椅面间距

2018年10月12日，国家市场监督管理总局发布68号文，要求在每名乘客两腿中间位置安装竖向阻挡装置，这一措施可以进一步防止乘客尤其是少年儿童滑出吊椅，提高了吊椅的本质安全。

5）吊椅索道的使用单位应树立防范意识，制定站台运营规定和应急处理预案，增派服务人员，调整减速和停车按钮位置，根据上下车情况随时减速或停车。

3.3 钢丝绳的报废规定

3.3.1 标准的内容

钢丝绳的报废应符合GB/T 9075—2008《索道用钢丝绳检验和报废规范》。

3.3.2 解读

1）GB 12352—2018《客运架空索道安全规范》删除了GB 12352—2007《客运架空索道安全规范》“4.5钢丝绳的报废”一章，不再直接规定钢丝绳报废条件，目的是防止索道的一项技术要求有多个不同的标准进行重复规定，保持本标准和客运索道其他标准良好的协调关系，保证行业内规范的一致性。

2）按照本标准的要求，今后钢丝绳编接的时候，除了注意编接插入点直径增大量以外，还要注意编接区直径缩小和插入点之间直径增大的要求。GB/T 9075—2008《索道用钢丝绳检验和报废规范》规定：钢丝绳编接后，编接区直径小于钢丝绳公称直径的90%应报废；相邻2个编接插入点之间直径增大量不应超过钢丝绳实际直径的5%。

3）中国与其他国家客运索道钢丝绳报废标准的对比如表3所示，表中d为钢丝绳直径。从表3数据可知，中国的报废要求最严格。

表3 各国客运索道钢丝绳报废标准

3.4 张紧装置的行程

3.4.1 标准的内容

计算张紧装置的总行程中由于温差而引起的变化值时，温差取30 ℃；计算总行程中钢丝绳的永久伸长值时，取运载索和牵引索长度的1.0 ‰。

3.4.2 解读

随着循环式脱挂抱索器索道的线路越来越长，按照GB 12352—2007《客运架空索道安全规范》计算的张紧行程也越来越大，有的超过8 m，造成站房过长或重锤井过深，而且张紧装置液压缸等设备的设计制造也非常困难。虽然液压锚固张紧技术可以解决大行程问题[6]，但经过近10年的现场观察，许多索道张紧装置的实际行程与计算行程存在一定误差，所以有必要对张紧行程的各项组成展开分析，调整计算公式。

1）温差

①GB 12352—2007《客运架空索道安全规范》规定计算张紧行程时，温差应按照60 ℃进行计算，GB 12352—2018《客运架空索道安全规范》规定温差按照30 ℃进行计算。

②查阅1991年～2020年间的中国气象数据，昼夜最大温差一般发生在4月份，最大值为30 ℃左右，例如2019年4月，甘肃皋兰温差31 ℃，陕西延长创全国最大温差31.9 ℃。

③全国各地全年平均气温的最大温差一般在20℃～40 ℃之间，如温差最大的乌鲁木齐为40.7 ℃，客运索道数量最多的3个省和直辖市中，河北为31 ℃、北京为34 ℃、四川为26 ℃。

④无论从昼夜温差还是全年平均最大温差来看，30 ℃温差取值的修订更适合我国国情，更符合中国实际情况。

2）永久伸长

GB 12352—2007《客运架空索道安全规范》规定计算运载索和牵引索永久伸长时，按照1.5 伸长率进行计算，GB 12352—2018《客运架空索道安全规范》规定按照1.0 进行计算。此修订源于我国钢丝绳制造技术的提高，国内钢丝绳制造企业近年来追赶国外技术，研制高性能索道钢丝绳，绳芯材料采用高分子聚合物，并在数条索道上进行实际应用研究，运行1 a后，最小伸长率为0.94 ‰，平均为1.17[7]。

3.5 托（压）索轮内侧挡绳板

3.5.1 标准内容

1）十托（压）以上的索轮组除两端应安装内侧挡绳板外，轮组中间应至少安装1组内侧挡绳板。

2）内侧挡绳板应保证在托压索轮组两端允许的设计摆动范围内的防脱索功能。

3）轮缘与挡绳板的间距不应大于0.25d或8 mm，d为运载索直径。

4）挡绳板应采用屈服强度不小于320 N/mm2的低碳钢材料。轮组中2个索轮的挡绳板连成一体时，挡绳板受钢丝绳侧向力的设计值根据轮径的大小取值范围为3 500 N至5 000 N；未连成一体时，每个独立的挡绳板取6 500 N。

3.5.2 解读

1）图3所示的十轮托索轮组中左侧为4轮组，右侧为6轮组，分别安装在不同的托梁上。若两侧的轮组中心线由于装配、磨损、变形等原因不在一条直线上时，钢丝绳容易从没有挡绳板的中间轮组上向内脱索。故本标准要求十托（压）以上索轮组的中间轮组也应至少安装1组内侧挡绳板。

图3 10轮托索轮组

2）挡绳板应保证长度上覆盖整个轮组区域、高度上超过钢丝绳叠加抱索器后的最大高度、端部折边的长度和折角可以顺利地导入向内跑偏的抱索器，即使在轮组最大倾角处时、出现最大摆动时、轮衬出现最大磨损时或侧板丢失时都能防止钢丝绳向内脱索。

3）如图4所示，轮缘与挡绳板间距x不应大于0.25d或8 mm。如果间距x过大，达到钢丝绳直径的一半以上时，钢丝绳很容易在巨大的侧向力作用下滑落入挡绳板和侧板之间，如图5所示。

图4 托索轮轮缘与挡绳板间距

4）挡绳板在受到钢丝绳的侧向力之后，必然会产生变形，为了防止过大的变形导致钢丝绳脱槽后落入挡绳板与侧板之间，挡绳板应保证一定的厚度。

从图5中看到，挡绳板固定在托索轮轴上，钢丝绳给挡绳板一个侧向力F，挡绳板的受力状态近似认为是一个F力作用在端部的悬臂梁，端部的变形为[8]。

图5 钢丝绳脱槽示意图

式中：F为侧向力，F为6 500 N；l为侧向力F与托索轮轴中心线的距离，一般固定抱索器索道托索轮的直径为400 mm，故l为200 mm；E为弹性模量，对于低碳钢，E为200 GPa；I为挡绳板横截面的惯性矩，由于挡绳板的宽度一般为100 mm，设其厚度为b，则有

当b分别为8 mm、10 mm、12 mm、15 mm时，用式（5）和（6）计算得到上述4种厚度下变形f以及轮缘与挡绳板间距x，如表4所示，其中x=f+8。

表4 轮缘与挡绳板间距x mm

一般固定抱索器索道钢丝绳平均直径为36 mm左右，当板厚是8 mm和10 mm时，端部变形量分别为20.31 mm和10.40 mm，加上标准规定的最大间隙8 mm，轮缘与挡绳板间距将分别达到28.31 mm和18.40 mm，超过了钢丝绳直径的一半，钢丝绳脱槽后落入挡绳板与侧板之间的危险性很大。故固定抱索器索道挡绳板的厚度应大于12 mm。

4 结语

GB 12352—2018《客运架空索道安全规范》的修订发布极大地完善了客运架空索道全领域的安全要求和技术内容，为全行业开展相关工作、为相关部门制定监管措施制度提供了可靠的技术依据，进一步提高了客运架空索道行业的本质安全水平，推动了客运架空索道行业的整体安全健康发展。本文对部分修改内容的解读可帮助相关从业人员深入地理解本标准的要求，更好地在实际工作中贯彻执行，并对标准的其他条款起到触类旁通、举一反三的作用。