CN102720381B - 一种电梯式地下立体车库井筒及其建造方法 - Google Patents

一种电梯式地下立体车库井筒及其建造方法 Download PDF

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本发明提供了一种电梯式地下立体车库井筒，其井壁为钢筋混凝土复合井壁，外井壁由桩或地下连续墙构成，内井壁的钢筋和外井壁的钢筋连接，内井壁自上而下分被分成多段浇筑形成，相邻两段之间，处于下方的那段的上端压在处于上方的那段的下端外，并在该区域形成凸出于内井壁表面的环状凸形横向结构支撑。本发明还提供了上述井筒的建造方法，其外井壁在基坑开挖前先一次性全部建造完成，形成竖向结构支撑；内井壁在外井壁的挡土、止水作用下，采用自上而下逐段施工，完成井筒结构施工并形成环状凸形横向结构支撑，内外井壁结合为整体。本发明方法简单、安全、成本低，所建造的井筒结构牢固，可深达50米，提高城市土地利用率，缓解城市停车难的问题。

Description

一种电梯式地下立体车库井筒及其建造方法
技术领域
本发明涉及地下建筑工程技术领域，尤其涉及一种电梯式地下立体车库及其建造方法。
背景技术
目前，国内一种自动化程度和空间利用率都较高的智能化塔式立体车库（PCS型），由于其占用地面空间，塔高在30-50米之间，受城建规划管理部门的限制较多，无法规模发展。为解决制约塔式立体车库发展的瓶颈难题,如将这种立体车库全部建造在地下30-50米，由于停车井筒建造在地下50米深处，地下井筒要求结构安全、防漏抗渗，如按现有的施工方法成本和技术要求都很高，且东南沿海一带的软土地层施工成本和技术要求更高，目前还未见如此深度的地下停车井筒及其施工方法的报道。
发明内容
本发明首先所要解决的技术问题是提供一种电梯式地下立体车库井筒，其结构牢固便于建造，可深达50米，提高城市土地利用率，缓解城市停车难的问题。为此，本发明采用以下技术方案：所述井筒的井壁结构为钢筋混凝土复合井壁，由钢筋混凝土内井壁和钢筋混凝土外井壁构成，外井壁由桩或地下连续墙构成，外井壁的内侧表面被凿开至其钢筋暴露，内井壁的钢筋和外井壁的钢筋焊接和/或捆扎连接，内井壁处在外井壁的内侧，内井壁自上而下被分成多段浇筑形成，相邻两段之间，处于下方的那段的上端压在处于上方的那段的下端外，并在该区域形成凸出于内井壁表面的环状凸形横向结构支撑。
在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案：
所述内井壁在井筒的顶部具有向外翻出的锁口。
当钢筋混凝土外井壁为桩构成时，所述外井壁由钢筋混凝土钻孔灌注桩和高压旋喷桩组合构成；或者，所述外井壁由钢筋混凝土桩和素混凝土桩组合而成的咬合桩构成；或者，所述外井壁由拉森钢板桩构成。
当钢筋混凝土外井壁为桩构成时，所述外井壁的横断面轮廓为圆形的单体井筒，或为方弧形的单体井筒，或为由多个圆形或/和方弧形连体构成的多联井筒；当为多联形时，所述井筒内设有支撑隔墙，所述支撑隔墙将多联井筒分割为单体井筒，所述支撑隔墙连接在弧形交点间；
当钢筋混凝土外井壁为地下连续墙构成时，所述外井壁的横断面轮廓为对应单体井筒的矩形或对应多联井筒的矩形或矩形组合体，当为对应多联井筒的矩形或矩形组合体时，所述井筒内设有支撑隔墙，所述支撑隔墙将多联井筒分割为单体井筒，所述支撑隔墙与井筒的井壁连接。
当外井壁由地下连续墙构成时，或者，当外井壁由钢筋混凝土桩和素混凝土桩组合而成的咬合桩构成时，内井壁和外井壁间设置防水层。
所述内井壁的内侧还浇筑有第三层井壁，所述第三层井壁通过滑模施工形成。
所述井筒的底部为锅底形，所述井筒底部的边缘压在最底部的那段内井壁的下端外。
本发明另一个所要解决的技术问题是提供一种上述电梯式地下立体车库井筒的建造方法。为此，本发明采用以下技术方案，它包括以下步骤：
（1）、沿着井筒断面的轮廓建造钢筋混凝土外井壁，外井壁的深度比车库井筒的设计深度深5-10米，外井壁由桩或地下连续墙构成，外井壁在基坑开挖前先一次性全部建造完成，形成竖向结构支撑；
（2）、将外井壁全部施工完成，钢筋混凝土养护到期后，建造钢筋混凝土内井壁，内井壁在外井壁的挡土、止水作用下，采用自上而下逐段施工，完成井筒结构施工，内外井壁结合为整体；先将外井壁所围区域的土开挖一段深度，在该段深度范围内在外井壁内侧浇筑钢筋混凝土内井壁，浇筑内井壁时，将外井壁的内侧表面被凿开至其钢筋暴露，内井壁的钢筋和外井壁的钢筋焊接和/或捆扎连接，然后浇筑内井壁；
（3）、重复步骤（2），向下一段一段开挖外井壁所围区域的土，将内井壁由上向下一段一段地向下施工，直至井筒设计深度，然后浇筑井筒的底部；处于下方的那段内井壁的上端压在处于上方的那段的下端外，并在该处形成凸出于内井壁表面的环状凸形横向结构支撑。
在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案：
当钢筋混凝土外井壁为桩构成时，所述钢筋混凝土外井壁由钢筋混凝土钻孔灌注桩和高压旋喷桩组合构成；或者，所述钢筋混凝土外井壁由钢筋混凝土桩和素混凝土桩组合而成的咬合桩构成；或者，所述钢筋混凝土外井壁由拉森钢板桩构成。
当所述井筒为多联井筒时；在步骤（2）中还需建所述的支撑隔墙，并且下一段内井壁间的支撑隔墙接续在上一段井壁间的支撑隔墙的下方。
由于采用本发明的技术方案，本发明所提供的建造方法，能够在不管是什么地质状况，尤其在软土地层建造上述的地下停车库井筒，符合技术规程、规范要求、快速、安全、降低成本。
本发明采用内外井壁相结合的结构，井筒结构牢固，防水抗震性能好，公共安全性能优于地面所有立体车库。
在建造过程中，本发明先建造外井壁，然后分段开挖、分段建造内井壁，内井壁不仅是井壁的一层重要结构，而且也成为了建造过程中的对井壁的实时加固的安全保障结构，同时，分段开挖也确保了施工中对周围环境影响的最小化，并且未挖之土本身就成为了天然的安全支撑结构，从而使本发明实现了低成本、高安全性、少干扰性的施工建设。
本发明的内井壁采用分段建造，下一段和上一段的内井壁之间能够方便和自然地形成所述环状凸形横向结构支撑，所述环状凸形横向结构支撑不仅使内井壁连成整体，而且还和构成外井壁的竖向桩形成了网状加强结构，能够极大地提高井筒的强度。
当钢筋混凝土外井壁为桩构成时，本发明的外井壁弧形面构成，弧形面外井壁全断面受压能够大幅提高井筒的抗压强度，尤其能够使环状凸形横向结构支撑与外井壁的竖向结构支撑形成网状结构对井筒发挥整体性的增强作用。
本发明的井筒结构及建造方法充分考虑了抗浮能力，外井壁的深度比车库井筒的设计深度深5-10米，外井壁由桩或地下连续墙构成，抗拔力远远大于浮力。
采用本发明的建造方法，井筒可以做得非常深，井筒占地面积却小，对应一部电梯车库的单体井筒的占地面积仅为50平方米而其深度可达30-50米（可停车50辆）；因此，本发明能够充分利用城市内的边角土地见缝插针，不受城市规划部门对建、构筑物高度的限制；一个港湾式车站、立体花坛、雕塑、小区大门都可以规划为一个50车位的车库，从而大幅度降低车库的综合造价，缓解城市停车难的问题。
根据场地的不同，本发明也可建造为多联的井筒，构成大型停车库，可双联（100辆）、三联(150辆)、四联（200辆）、五联(250辆)、六联（300辆）组合……支撑隔墙同时起到车库间的隔断以及对井壁的横向支撑；停车库上面还可以建住宅、写字楼、商场等永久性建筑。
附图说明
图1为本发明所提供的电梯式地下立体车库井筒纵向剖视图。
图2为外井壁由钢筋混凝土钻孔灌注桩和高压旋喷桩组合构成时的井筒横向剖视图。
图3为外井壁由钢筋混凝土桩和素混凝土桩组合构成时的井筒横向剖视图。
图4为外井壁由地下连续墙构成时的井筒横向剖视图。
图5为电梯式地下立体车库井筒第一种实施方式的横向剖视图，其中的标号a、b、c、d、e分别表示井筒为单体式时、双联时、三联时、四联时、六联时的布局状态。
图6为电梯式地下立体车库井筒第二种实施方式的横向剖视图，其中的标号a、b、c、d、e分别表示井筒为单体式时、双联时、三联时、四联时、六联时的布局状态。
图7为电梯式地下立体车库井筒第三种实施方式的横向剖视图，其中的标号a、b、c、d、e分别表示井筒为单体式时、双联时、三联时、四联时、六联时的布局状态。
图8为电梯式地下立体车库井筒为单联式时，其车位平面布置示意图。
图9为电梯式地下立体车库井筒为双联时、三联时、四联时，其车位平面布置示意图，其中的标号b、c、d分别表示井筒为双联时、三联时、四联时的布局状态。
图10为电梯式地下立体车库井筒为单联式时、其车位布置立面示意图。
图11为电梯式地下立体车库井筒为双联式时、其车位布置立面示意图。
具体实施方式
参照附图1。电梯式地下立体车库井筒的井壁结构为钢筋混凝土复合井壁，由钢筋混凝土内井壁2和钢筋混凝土外井壁1构成，外井壁由桩或地下连续墙构成，外井壁的内侧表面被凿开至其钢筋暴露，内井壁的钢筋和外井壁的钢筋焊接和/或捆扎连接，内井壁处在外井壁的内侧，内井壁自上而下被分成多段浇筑形成；本实施例中，该多段分别以以下标号表示20-1、20-2、20-3、20-4、20-5、20-6、20-7；相邻两段之间，处于下方的那段的上端21压在处于上方的那段的下端22外，并在该区域形成凸出于内井壁表面的环状凸形横向结构支撑20。
所述内井壁2在井筒的顶部具有向外翻出的锁口23，锁口处的内井壁钢筋也与外井壁的钢筋焊接和/或捆扎在一起，技术上保证内外井壁为一整体，共同受力，也防止内井壁自重产生的结构变形。
当钢筋混凝土外井壁为桩构成时，所述外井壁由钢筋混凝土钻孔灌注桩11和高压旋喷桩12组合构成（见图2）；或者，所述外井壁由钢筋混凝土桩13和素混凝土桩14组合构成的咬合桩（见图3）。参见图4，地下连续墙法一般地层都适用，但施工机械笨重，施工场地要求比较高，适用于大型停车场项目，一般适用于4联以上多联体方型，50米最大设计深度内技术可靠、经济合理。
当钢筋混凝土外井壁为桩构成时，所述外井壁的横断面轮廓为圆形的单体井筒（见图5的a部分），或为方弧形的单体井筒（见图6的a部分），或为由多个圆形连体构成的多联井筒（见图5的b、c、d、e部分）或为由多个方弧形连体构成的多联井筒（见图6的b、c、d、e部分）；所述方弧形为由多个弧段连接构成的几何形状，其中的弧段交点30的连线为矩形；当为多联形时，所述井筒内设有支撑隔墙3，见图5和6的b、c、d、e部分，所述支撑隔墙3将多联井筒分割为单体井筒，所述支撑隔墙连接在弧形交点30间。
当钢筋混凝土外井壁为地下连续墙构成时，所述外井壁的横断面轮廓为对应单体井筒的矩形或对应多联井筒的矩形或矩形组合体（见图7的a、b、c、d、e部分），当为对应多联井筒的矩形或矩形组合体时，所述井筒内设有支撑隔墙3，所述支撑隔墙3将多联井筒分割为单体井筒，所述支撑隔墙3与井筒的井壁连接。
见图3、4，当外井壁由地下连续墙构成时，或者，当外井壁由钢筋混凝土桩和素混凝土桩组合而成的咬合桩构成时，内井壁和外井壁间设置防水层5。
所述内井壁的内侧还可浇筑有第三层井壁，加强井筒的结构刚度和防水，第三层井壁在厚度200mm以内。第三层井壁的设计主要是考虑地层是地下水丰富的透水地层。所述第三层井壁通过滑模施工形成。
所述井筒的底部4为锅底形，所述井筒底部的边缘40压在最底部的那段内井壁的下端外。用锅底形封底可使底面全面积受压，结构牢固。
图5、6、7中的细方框线表示车库的车架钢结构轮廓。
电梯式地下立体停车库为点式联体独立出口的大容量地下立体车库或点式单体地下立体车库，单座停车库（单体）30-50个停车位，一个出入口，停车库断面净内径为7000+6600的方弧形状，深度为30-50米，钢结构内支撑和停车架融为一体，每座停车库（单体）安装一套电梯式立体停车设备。消防、通风、排水系统一应俱全。停车库可以由2座、3座、4座、5座、6座……20座联体，根据场地条件和停车库设计容量组合，独立系统，独立出入口。
参照图8、9、10、11。附图标号61为车库的车架钢结构，附图标号62为升降机，从这些附图中可以看出，车库每层可设两个车位。
参照附图，本发明所提供的电梯式地下立体车库井筒的建造方法包括以下步骤：
（1）、沿着井筒断面的轮廓建造钢筋混凝土外井壁1，外井壁的深度比车库井筒的设计深度深5-10米，井筒的设计深度一般为30-50米，外井壁由桩或地下连续墙构成，外井壁在基坑开挖前先一次性全部建造完成，形成竖向结构支撑；
当钢筋混凝土外井壁为桩构成时，所述外井壁由钢筋混凝土钻孔灌注桩11和高压旋喷桩12组合构成（见图2）；或者，所述外井壁由钢筋混凝土桩13和素混凝土桩14组合构成的咬合桩（见图3）；或者，所述钢筋混凝土外井壁由拉森钢板桩构成。钢筋混凝土钻孔灌注桩11、钢筋混凝土桩13的直径一般在800mm左右，地下连续墙的厚度也为800mm左右。
（2）、将外井壁全部施工完成，钢筋混凝土养护到期后，建造钢筋混凝土内井壁，内井壁的厚度一般为400-600mm，内井壁在外井壁的挡土、止水作用下，采用自上而下逐段施工，完成井筒结构施工，内外井壁结合为整体，内井壁每段的深度在2-3米左右；先将外井壁所围区域的土开挖一段深度，在该段深度范围内在外井壁内侧浇筑钢筋混凝土内井壁，浇筑内井壁时，将外井壁的内侧表面被凿开至其钢筋暴露，一般将外井壁的钢筋混凝土凿去200-300mm，内井壁的钢筋和外井壁的钢筋焊接和/或捆扎连接，然后浇筑内井壁；内井壁用S8抗渗混凝土。
（3）、重复步骤（2），向下一段一段开挖外井壁所围区域的土，将内井壁由上向下一段一段地向下施工，直至井筒设计深度，然后浇筑井筒的底部4；处于下方的那段内井壁的上端压在处于上方的那段的下端外，并在该处形成凸出于内井壁表面的环状凸形横向结构支撑20。所述井筒底部的边缘40压在最底部的那段内井壁的下端外。
当所述井筒为多联井筒时；在步骤（2）中还需建造所述的支撑隔墙3，并且下一段内井壁间的支撑隔墙接续在上一段井壁间的支撑隔墙的下方。
以上实施方式仅为对本发明所作的举例式说明，本发明的应用不限制于上述举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以变化和改进，所有以本发明的技术方案即实施方式为基础的变化和改进都应属于本发明权利要求的保护范围中。

Claims (10)

1.一种电梯式地下立体车库井筒，其特征在于所述井筒的井壁结构为钢筋混凝土复合井壁，由钢筋混凝土内井壁和钢筋混凝土外井壁构成，外井壁由桩或地下连续墙构成，外井壁的内侧表面被凿开至其钢筋暴露，内井壁的钢筋和外井壁的钢筋焊接和/或捆扎连接，内井壁处在外井壁的内侧，内井壁自上而下被分成多段浇筑形成，相邻两段之间，处于下方的那段的上端压在处于上方的那段的下端外，并在该区域形成凸出于内井壁表面的环状凸形横向结构支撑。
2.如权利要求1所述的一种电梯式地下立体车库井筒，其特征在于所述内井壁在井筒的顶部具有向外翻出的锁口。
3.如权利要求1所述的一种电梯式地下立体车库井筒，其特征在于当钢筋混凝土外井壁为桩构成时，所述外井壁由钢筋混凝土钻孔灌注桩和高压旋喷桩组合构成；或者，所述外井壁由钢筋混凝土桩和素混凝土桩组合而成的咬合桩构成；或者，所述外井壁由拉森钢板桩构成。
4.如权利要求3所述的一种电梯式地下立体车库井筒，其特征在于当钢筋混凝土外井壁为桩构成时，所述外井壁的横断面轮廓为圆形的单体井筒，或为方弧形的单体井筒，或为由多个圆形或/和方弧形连体构成的多联井筒，所述方弧形为由多个弧段连接构成的几何形状；当为多联形时，所述井筒内设有支撑隔墙，所述支撑隔墙将多联井筒分割为单体井筒，所述支撑隔墙连接在弧形交点间；
当钢筋混凝土外井壁为地下连续墙构成时，所述外井壁的横断面轮廓为对应单体井筒的矩形或对应多联井筒的矩形或矩形组合体，当为对应多联井筒的矩形或矩形组合体时，所述井筒内设有支撑隔墙，所述支撑隔墙将多联井筒分割为单体井筒，所述支撑隔墙与井筒的井壁连接。
5.如权利要求3所述的一种电梯式地下立体车库井筒，其特征在于当外井壁由地下连续墙构成时，或者，当外井壁由钢筋混凝土桩和素混凝土桩组合而成的咬合桩构成时，内井壁和外井壁间设置防水层。
6.如权利要求3所述的一种电梯式地下立体车库井筒，其特征在于所述内井壁的内侧还浇筑有第三层井壁，所述第三层井壁通过滑模施工形成。
7.如权利要求1所述的一种电梯式地下立体车库井筒，其特征在于所述井筒的底部为锅底形，所述井筒底部的边缘压在最底部的那段内井壁的下端外。
8.权利要求1所述的电梯式地下立体车库井筒的建造方法，其特征在于它包括以下步骤：
（1）、沿着井筒断面的轮廓建造钢筋混凝土外井壁，外井壁的深度比车库井筒的设计深度深5-10米，外井壁由桩或地下连续墙构成，外井壁在基坑开挖前先一次性全部建造完成，形成竖向结构支撑；
（2）、将外井壁全部施工完成，钢筋混凝土养护到期后，建造钢筋混凝土内井壁，内井壁在外井壁的挡土、止水作用下，采用自上而下逐段施工，完成井筒结构施工，内外井壁结合为整体；先将外井壁所围区域的土开挖一段深度，在该段深度范围内在外井壁内侧浇筑钢筋混凝土内井壁，浇筑内井壁时，将外井壁的内侧表面被凿开至其钢筋暴露，内井壁的钢筋和外井壁的钢筋焊接和/或捆扎连接，然后浇筑内井壁；
（3）、重复步骤（2），向下一段一段开挖外井壁所围区域的土，将内井壁由上向下一段一段地向下施工，直至井筒设计深度，然后浇筑井筒的底部；处于下方的那段内井壁的上端压在处于上方的那段的下端外，并在该处形成凸出于内井壁表面的环状凸形横向结构支撑。
9.如权利要求8所述的建造方法，其特征在于当钢筋混凝土外井壁为桩构成时，所述钢筋混凝土外井壁由钢筋混凝土钻孔灌注桩和高压旋喷桩组合构成；或者，所述钢筋混凝土外井壁由钢筋混凝土桩和素混凝土桩组合而成的咬合桩构成；或者，所述钢筋混凝土外井壁由拉森钢板桩构成。
10.如权利要求8所述的建造方法，其特征在于当所述井筒为多联井筒时；在步骤（2）中还需建造权利要求4中所述的支撑隔墙，并且下一段内井壁间的支撑隔墙接续在上一段井壁间的支撑隔墙的下方。
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