大型游樂設施在運營過程中，由于人體束縛 裝置的不可靠導致的事故較多，筆者統(tǒng)計了2010 年以來國內(nèi)發(fā)生的游樂設施事故，有多起跟人體 束縛裝置有關，一方面是由于中小型制造單位對 B、C級大型游樂設施的人體束縛裝置重視不夠， 安全分析能力較差，研究不透，設計制造出來的 裝置安全隱患較多，另一方面運營使用單位對其 日常檢查保養(yǎng)不到位，導致功能失效后還在繼續(xù) 使用。雖然《游樂設施安全技術監(jiān)察規(guī)程（試 行）》和GB8408-2008《游樂設施安全規(guī)范》中 對人體束縛裝置都有相應的要求，但這些都是通 用的要求，我們一定要結合設備的運動特點、結 構原理、適應對象，通過安全分析、安全評估， 優(yōu)化設計，設置合理的人體束縛裝置，確保其可 靠有效。下面通過一些分析談談我的一些思考。

1　安全分析
    當游樂設施運行時，乘人有可能在乘坐物內(nèi) 被移動、碰撞或者會被甩出、滑出時，必須設有 乘人束縛裝置（也用作約束乘人的不當行為）。 對危險性較大的游樂設施，必要時應考慮設兩套 獨立的束縛裝置。束縛裝置可采用安全帶、安全 壓杠、擋桿等。
1.1　安全帶
    安全帶常常單獨用于輕微搖擺或升降速度較 慢沒有翻轉(zhuǎn)沒有被甩出危險的游樂設施上，如我 們常見的自控飛機、轉(zhuǎn)馬、架空游覽車等設備， 眾所周知，此類設備大部分允許兒童乘客乘坐， 但兒童在乘坐時，對危險性認知不夠，好多行為 不可控制，比如在乘坐自控飛機時，雖然操作人 員為兒童系好了安全帶，但運轉(zhuǎn)過程中，兒童可 能自行打開安全帶鎖扣或無意識的碰到鎖扣而打 開，由于離心力的作用很容易被甩出，雖然作業(yè) 人員可加強現(xiàn)場管理來提醒游客規(guī)避這樣的風 險，但其也有麻痹大意的時候，所以此類設備設 計制造時建議設兒童專座，同時要求安全帶鎖扣 不宜被兒童打開，通過安全帶本體的可靠性而不 是通過管理來規(guī)避這樣的風險。設計單位在設計 時還得結合設備的運動特點，設置的安全帶不但 約束游客的不安全行為，同時還要把游客約束在 一定的安全空間內(nèi)，在變加速度情況下，不至于 使身體跟周邊物體發(fā)生碰撞，導致人員受傷。所 以還得考慮安全帶的結構形式。
    安全帶作為輔助束縛裝置時，其可靠性既要考 慮到按其獨立起作用設計，同時也要考慮到鎖扣不 能輕易被打開，還能充分的把游客束縛在座位上。
    目前安全帶按照安裝方式和固定點的差異， 大體可分為三種，兩點式、三點式、全背安全 帶，其中兩點式按乘客不同的約束位置可分為腰 帶和肩帶，腰帶只限制乘客的腰部移動，肩帶只 限制乘客的上半身移動。如下圖1所示。腰帶的 缺點，設備運行過程中如有沖擊或變速度時使得 腹部受力很大，而且上身容易前傾，大大增加了 乘客頭部受傷的可能性。肩帶斜挎于胸前，可防 止上身的前傾，但設備如有沖擊、翻滾或變速度 時，腰、髖部容易滑出，而且膝部活動空間較 大，容易碰傷。翻滾類游樂設施不能使用肩式安 全帶，人倒立時此安全帶在垂直方向上作用不 大。三點式安全帶在游樂設施上作用很大，一定 要大范圍推廣，它是腰式和肩式安全帶的組合， 起到限制乘客軀體前移和限制上身過度前傾的目 的。全背式安全帶是左右對稱的肩帶，保護效率 高，但作業(yè)人員操作不方便，一般用于比較危 險的游樂設施上。

圖1　安全帶形式

目前安全帶鎖扣形式有以下幾種，如圖2所示。

圖2　安全帶帶扣（鎖扣）

通過圖2可分析出，前四種鎖扣乘客很容易自己打開，設備運行過程中如游客特別緊張或兒 童沒有安全意識時，可能無意識的碰觸到開鎖按鈕，安全帶就能打開，就起不到保護的作用。 五種相對比較可靠，必須要操作人員用專用工具 才能打開鎖具。
    GB8408-2008《游樂設施安全規(guī)范》中關于 如何選擇什么形式的安全帶以及安全帶帶扣形式 沒有具體要求，在修訂時是否增加相關要求。
    綜上，生產(chǎn)單位要根據(jù)設備運動特點、適應對象選擇合適的安全帶形式和鎖具，既要滿足《游樂設施安全規(guī)范》的要求，同時又要以人為本，確保游客的安全。
1.2　擋桿
    擋桿是一種簡易的安全裝置，常用于不翻 滾、沖擊不大的游樂設施中，例如部分自控飛 機、大型海盜船、雙人飛天、搖頭飛椅等。擋桿既起 阻擋乘客的不安全行為的作用，又可以當扶手。 結構形式比較簡單，如圖3所示。擋桿由于結構簡 單，鎖緊裝置乘客很容易打開，特別是旋轉(zhuǎn)或擺動運動的設備，在運行過程中或設備未停穩(wěn)時， 乘客打開擋桿鎖緊裝置，很容易導致事故，國內(nèi)已發(fā)生多起此類事故，如搖頭飛椅、超級秋千等設備，所以設計制造時應考慮游客不能輕易的打開鎖緊裝置，比如增加開鎖的難度或開鎖裝置乘 客接觸不到。
    GB8408-2008《游樂設施安全規(guī)范》中關于擋桿的要求不多，但發(fā)生的事故較多，在標準中應加強要求。

1.3　安全壓杠
    對于運行時產(chǎn)生翻滾運動或沖擊比較大的運 動的大型游樂設施，為了防止乘人脫離乘坐物，應當設置相應型式的安全壓杠。壓杠目前分護胸 壓肩式、護腰式、壓腿式三種。
    護胸壓肩式安全壓杠（圖4所示）常用于座 艙翻滾、顛倒及人體上拋的游樂設備，如過山車、垂直發(fā)射或自由落體穿梭機、翻滾類的高空攬月、乘客會倒懸的天旋地轉(zhuǎn)多自由度的游樂 設備。一般此類設備離地面較高、運動慣性較大、乘客在游玩該類游藝機時有可能會脫離座位 甩出艙外而受到意外傷害，為防止乘客脫離座位，就必須用護胸壓肩式安全壓杠強制乘客坐在 座位上。游玩時，當乘客身體欲往上抬離座位 時，壓杠的擋肩部分將擋住肩膀；若身體要往前去，則壓杠的護胸部分又擋住胸口。這樣就將乘 客限制在座位和靠背的很小活動范圍內(nèi)，防止意 外受傷。
    護胸壓肩式安全壓杠的內(nèi)芯采用鋼管（棒）彎制而成，外面與人的肩膀和胸口以及臉頰接觸 部位包裹較軟的橡膠或織物，這樣既保證了足夠 的機械強度，又不至于挫傷乘客的身體。
    目前市場上的游樂設備越來越追求刺激，設 備多自由度運轉(zhuǎn)，為了防止護胸壓肩式安全壓杠 在使用過程中失效，大部分設備還加裝了輔助的 安全保護裝置（如圖4所示），如兜襠安全帶、束 腰安全帶、柔性束縛裝置等。有的壓杠前端還加 裝了氣動插銷鎖緊（如圖5所示），防止主鎖緊裝置失效，導致壓杠可自由打開，這樣有效的確保 乘客的安全。

    沖擊較大或翻滾類的設備加設獨立安全帶時，要確保游客在座椅和安全壓杠間活動空間限 制在很小的范圍內(nèi)，防止活動空間大了，由于沖擊的作用，來回跟壓杠、壓杠根部、坐席間發(fā)生碰撞，導致頭部、肩部、身體其他部位受傷，設 備倒立時有的甚至出現(xiàn)從壓杠間隙內(nèi)甩出，所以 根據(jù)實際情況，設置合理的安全帶形式。對沖擊 較大或翻滾類的設備在設置壓肩護胸安全壓杠的 同時，建議設置如圖9所示的柔性束縛裝置，能充分將游客束縛在很小的活動空間內(nèi)。

圖9 柔性束縛裝置

    護腰式安全壓杠如圖6所示，常用在不翻滾 的速度較快的設備上，比如摩托過山車、華夏飛 碟等。
    壓腿式安全壓杠主要用于不翻滾沖擊不大的 游樂設施（如圖8、9所示），如慣性滑車、海盜 船、美人魚等設備，壓杠壓在乘客的大腿根部，不讓乘客站起來離開座位，以免乘客甩出艙外。壓腿式壓杠也是由鋼管制成，外面包有橡 膠或織物。
以上壓杠常采用的鎖緊方式有液壓鎖緊、氣 動鎖緊、機械鎖緊。通過以上的安全分析以及近 期國內(nèi)外發(fā)生的事故統(tǒng)計分析，建議修訂《游樂 設施安全規(guī)范》時，對安全壓杠的要求如下：安全壓杠行程采用無級調(diào)節(jié)時，在壓緊狀態(tài)時，應設可靠的獨立的機械鎖緊裝置。乘坐物有翻滾動 作或沖擊較大的游樂設施，安全壓杠應至少有兩 套獨立的可靠的鎖緊裝置，其至少有一套為機械 鎖緊形式，確保鎖緊功能的安全。安全壓杠鎖緊 有連鎖控制時，壓緊未到位或連鎖裝置失效時，游樂設施應不能起動，且宜設提醒報警裝置。安 全壓杠鎖緊裝置為氣動系統(tǒng)控制時，氣壓系統(tǒng)失 效時應處于鎖緊狀態(tài)。鎖定和釋放機構可采用手 動或自動控制方式。自動控制裝置失效時，應能 夠手動開啟，且需由專業(yè)人員開啟。鎖緊裝置釋 放機構的設計應考慮操作人員便于接近、操作方 便，并確保不能被乘客打開。鎖緊裝置如需采用 存儲能源手動釋放時，應使用專用的存儲能源裝 置，如電池、蓄能器，液壓或氣動。
2　人體束縛裝置選擇
    通過以上的人體束縛裝置安全分析，結合 ASTM F2291-13 《游樂設施設計標準慣例》中 關于五個理論加速度區(qū)域設置不同人體束縛裝置 的相關要求，設計制造時可參照其相關要求，并 依據(jù)設備的性能、運行方式、速度及其結構的不 同，以及成人或兒童乘客的身體特征，設置相應 形式的人體束縛裝置。
    我們結合《游樂設施設計標準慣例》中理論 加速度區(qū)域（圖10），制定束縛物選擇準則（表 1），根據(jù)每個加速度區(qū)域的特點分別選擇對應等 級的束縛物，束縛物可組合使用。不同等級的束 縛物要求如表1。
表1　束縛裝置準則 

    大型游樂設施設計制造時可參照以上準則， 但可在此基礎上從嚴要求，根據(jù)設計可能要求一 個更高級別的約束物裝置或鎖緊裝置。比如允許 兒童乘坐設備的安全帶，其帶扣鎖緊盡量采用乘 客自己不宜打開的裝置，防止游客私自打開的不 安全行為。
    在設計約束物系統(tǒng)時還要考慮一些特殊狀 況，包括： a加速周期和大小 b風載 c乘客的一些特殊狀態(tài)，如顛倒等 d側(cè)面的加速度，如持續(xù)的側(cè)面加速度大于 或等于0.5G時，座位、靠背、靠頭、護墊、約束 物的設計應作特殊考慮。 e安全空間
3　總　結
    大型游樂設施好多事故是由于游客的不安全行為導致的，目前部分廠家設計制造的時候?qū)θ?體束縛裝置沒有進行有效的安全分析，沒有充分 的識別危險源，導致部分隱患遺留下來，不能從 本體上有效地消除，所以要合理選擇人體束縛裝 置和其鎖緊型式，通過束縛裝置本體的可靠性來 約束和控制游客的不安全行為。同時標準修訂時 建議完善人體束縛裝置的要求，參照國外標準制 定人體束縛裝置選擇準則，引導設計制造單位重 視束縛裝置本體的可靠性，提高本質(zhì)安全。
參考文獻  [1] 李向東. 大型游樂設施安全技術[M]. 北京: 中國計劃出版社, 2010, 453.
       [2] 國家質(zhì)檢總局《大型游樂設施安全監(jiān)察規(guī) 定》.
       [3] 《游樂設施安全規(guī)范》(GB8408-2008).