CN112832568A - 设有Hat+H组合桩围护结构的地下车库及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及土木工程地下结构设计与施工领域，公开了一种设有Hat+H组合桩围护结构的地下车库，包括机械停车系统框架和停车设备系统，停车设备系统包括平板移车机器人和升降机，机械停车系统框架的外围设有围护结构，围护结构通过帽型钢板桩和H型钢组合而成，围护结构内部底部设有封闭底板，顶部设有封闭顶板，机械停车系统框架安装在封闭底板与封闭顶板之间，封闭顶板中心区域设置有凸出室外地面的调车室，调车室与升降机连通。本发明还公开了一种设有Hat+H组合桩围护结构的地下车库的施工方法。本发明设有Hat+H组合桩围护结构的地下车库及其施工方法，施工速度快、对周边环境影响小，且具有截面模量大、抗弯刚度大、构造简单、施工便利的优点。

Description

设有Hat+H组合桩围护结构的地下车库及其施工方法
技术领域
本发明涉及土木工程地下结构设计与施工领域，具体涉及一种设有Hat+H组合桩围护结构的地下车库及其施工方法。
背景技术
在国家经济日益发展的今天，我国汽车保有量也节节攀升，截止2016年底，全国汽车保有量为1.94亿辆，同比增长13％，其中私家车保有量达到1.46亿辆，同比增长18％，占全部汽车保有量的75％。根据工信部装备工业司预测，到2020年，中国汽车保有量已超过2亿辆。同时，由于大力推进新能源汽车产业化、外国新能源国产化(特斯拉)等举措的实施，未来我国人均汽车保有量将进一步攀升。由此带来的停车难问题将更加凸出。在前述背景下，城市停车较集中、需求较大的老旧小区、办公区等处亟需增加停车位，以缓解停车压力、满足办公需求、提升生活便利。
针对老旧小区、办公区的增设车位设计方案，目前已有的技术多有弊端，例如地面机械停车位会造成视线遮挡、占用院内公共区域土地资源；地面划线停车区会占用景观用地，挤压车道及人行道、造成人流及车流拥堵；增设地下室机械停车设备，或面临地下室层高不够的问题，或因机械停车位过窄不便使用(已有部分城市规划主管部门出台政策，市内所有小区不允许采用地下室机械停车的方案)。以上机械停车设施施工时尚面临噪音、振动扰民、车辆暴晒等问题。
另外，现有地下空间支护结构，采用的形式有：普通钢板桩(U型、帽型、Z型)、组合型钢板桩(HZ/AZ组合型、CAZ组合型、双排钢板桩、圆钢+钢板桩组合、槽钢组合型)、H型钢、钢管板桩、钢管桩及混凝土桩、沉井护壁等。其中，现有组合型钢板桩的组合体之间分开设置，分别施工，结构型式和施工工序复杂，施工质量不易控制，对施工技术要求较高；其他形式支护结构或单体结构刚度不适用于较深基坑、或造型体积过大占用场地且施工噪音大。
发明内容
本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种设有Hat+H组合桩围护结构的地下车库及其施工方法，施工速度快、对周边环境影响小，且具有截面模量大、抗弯刚度大、构造简单、施工便利的优点。
为实现上述目的，本发明所设计的一种设有Hat+H组合桩围护结构的地下车库，包括用于停放车辆的机械停车系统框架和用于调度车辆的停车设备系统，所述停车设备系统包括平板移车机器人和设在所述机械停车系统框架中心的升降机，所述机械停车系统框架的外围设有圆形的围护结构，所述围护结构通过帽型钢板桩和H型钢组合而成，所述帽型钢板桩与H型钢之间通过所述帽型钢板桩的锁扣互相咬合，所述围护结构的内侧设置有圆形的钢筋混凝土内衬，所述围护结构内部底部设有封闭底板，所述围护结构内部顶部设有封闭顶板，所述机械停车系统框架安装在所述封闭底板与封闭顶板之间，所述封闭顶板中心区域设置有凸出室外地面的调车室，所述调车室与所述升降机连通，所述机械停车系统框架的钢柱底端锚固在所述封闭底板上，所述机械停车系统框架的顶部和所述围护结构的悬臂段顶端与所述封闭顶板连接，所述机械停车系统框架的钢柱在高度范围内与所述围护结构连接，所述升降机固定安装在所述封闭底板上。
优选地，所述钢柱底端与所述封闭底板之间、所述机械停车系统框架的顶部和所述围护结构的悬臂段顶端与所述封闭顶板之间、所述钢柱在高度范围内与所述围护结构之间、所述升降机与所述封闭底板之间均通过预埋件连接。
优选地，所述调车室连有入库室和出库室
一种所述设有Hat+H组合桩围护结构的地下车库的施工方法，包括如下步骤：
A)将帽型钢板桩和H型钢组合成Hat+H组合桩；
B)将Hat+H组合桩相互连接形成围护结构，所述围护结构的半径数值依赖于所述机械停车系统框架所需求的空间；
C)在所述围护结构内侧设置圆形的钢筋混凝土内衬，并在所述钢筋混凝土内衬沿环向设置预埋件；
D)在所述围护结构的内部底部设置封闭底板，并在所述封闭底板上设置预埋件；
E)将机械停车系统框架放入所述围护结构内，所述机械停车系统框架的钢柱底端通过预埋件锚固在所述封闭底板上，所述机械停车系统框架的钢柱在高度范围内通过所述钢筋混凝土内衬上的预埋件与所述围护结构连接；
F)将升降机通过预埋件固定安装在所述封闭底板上；
G)在所述围护结构内部顶部设置封闭顶板，所述封闭顶板上设有预埋件；
H)所述机械停车系统框架的顶部和所述围护结构的悬臂段顶端通过预埋件与所述封闭顶板连接；
I)在所述封闭顶板上设置调车室。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、施工速度快，施工噪音小，对周边环境影响小；
2、具有截面模量大、抗弯刚度大、构造简单、施工便利的优点；
3、地面仅有汽车出入口建筑，占地面积小；
4、圆形围护结构体系安全系数高，停车系统运行环境(温度、湿度)稳定，可有效避免恶劣气候对车架机械系统及车辆的伤害，用户使用便利、车辆保护较好；
5、适合开发利用既有老旧小区、办公区的地下空间，满足地下圆形停车系统装置要求，最终实现大量增设停车位的目标。
附图说明
图1为本发明设有Hat+H组合桩围护结构的地下车库的结构示意图；
图2为本发明设有Hat+H组合桩围护结构的地下车库中围护结构的施工示意图。
图中各部件标号如下：
机械停车系统框架1、围护结构2、封闭底板3、封闭顶板4、调车室5、钢筋混凝土内衬6、施工导架7。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明一种设有Hat+H组合桩围护结构的地下车库，包括用于停放车辆的机械停车系统框架1和用于调度车辆的停车设备系统，停车设备系统包括平板移车机器人和设在机械停车系统框架1中心的升降机，机械停车系统框架1的外围设有圆形的围护结构2，围护结构2通过帽型钢板桩和H型钢组合而成，帽型钢板桩与H型钢之间通过帽型钢板桩的锁扣互相咬合，围护结构2的内侧设置有圆形的钢筋混凝土内衬6，围护结构2内部底部设有封闭底板3，围护结构2内部顶部设有封闭顶板4，机械停车系统框架1安装在封闭底板3与封闭顶板4之间，封闭顶板4中心区域设置有凸出室外地面的调车室5，调车室5与升降机连通，调车室5连有入库室和出库室。
另外，本实施例中，机械停车系统框架1的钢柱底端锚固在封闭底板3上，机械停车系统框架1的顶部和围护结构2的悬臂段顶端与封闭顶板4连接，机械停车系统框架1的钢柱在高度范围内与围护结构2连接，升降机固定安装在封闭底板3上。
其中，钢柱底端与封闭底板3之间、机械停车系统框架1的顶部和围护结构2的悬臂段顶端与封闭顶板4之间、钢柱在高度范围内与围护结构2之间、升降机与封闭底板3之间均通过预埋件连接。
本实施例设有Hat+H组合桩围护结构的地下车库的施工方法，包括如下步骤：
A)将帽型钢板桩和H型钢组合成Hat+H组合桩，该帽型钢板桩指由日本制铁株式会社生产的NS-SP-10H、NS-SP-25H、NS-SP-45H及NS-SP-50H四种宽翼缘帽型钢板桩(宽度900mm)，该H型钢指国产H型钢或进口H型钢；
B)将Hat+H组合桩相互连接形成围护结构2，围护结构2的半径数值依赖于机械停车系统框架1所需求的空间；
C)在围护结构2内侧设置圆形的钢筋混凝土内衬6，并在钢筋混凝土内衬6沿环向设置预埋件，钢筋混凝土内衬6厚度的值依赖于以下3点：内衬防水等级、内衬结构承载力极限状态计算和内衬结构正常使用极限状态计算；
D)在围护结构2的内部底部设置封闭底板3，并在封闭底板3上设置预埋件；
E)将机械停车系统框架1放入围护结构2内，机械停车系统框架1的钢柱底端通过预埋件锚固在封闭底板3上，机械停车系统框架1的钢柱在高度范围内通过钢筋混凝土内衬6上的预埋件与围护结构2连接；
F)将升降机通过预埋件固定安装在封闭底板3上；
G)在围护结构2内部顶部设置封闭顶板4，封闭顶板4上设有预埋件；
H)机械停车系统框架1的顶部和围护结构2的悬臂段顶端通过预埋件与封闭顶板4连接；
I)在封闭顶板4上设置调车室5。
其中，围护结构2截面尺寸经计算确定，计算考虑荷载包括土压力、水压力、地面堆载、地面车辆荷载等；围护结构2沉降问题由勘察资料、设计计算确定技术措施，将整体沉降、不均匀沉降控制在规范限值内；围护结构2悬臂段由锁口填料、防水钢筋混凝土内衬6等措施控制渗水。施工时，如图2所示，Hat+H组合桩按圆形的施工导架7规定的路径，由静压设备打设施工，围护结构2内部采用逆作法进行支撑、内衬、钢框架及底板的施工。
另外，在本实施例中，地下空间配备有停车系统所需电气、自控、排烟、消防等附属设施。
本实施例设有Hat+H组合桩围护结构的地下车库使用时，流程如下：
车辆入库流程：①车辆停至入库室；②司机在室外操作设备上发出停车信号；③平板移车机器人将车辆移入调车室5；④升降机将平板移车机器人及车辆一同降至预备停车层；⑤平板移车机器人将车辆移入停车位；⑥平板移车机器人及升降机复位。
车辆出库流程：①司机在室外操作设备上发出停车信号；②升降机将平板移车机器人降至停车层；③平板移车机器人进入停车位将车辆移出至升降机；④升降机将平板移车机器人及车辆一同升至顶部调车室5；⑤平板移车机器人将车辆移至出库室；⑥平板移车机器人复位。
本发明设有Hat+H组合桩围护结构的地下车库及其施工方法，施工速度快，施工噪音小，对周边环境影响小；且具有截面模量大、抗弯刚度大、构造简单、施工便利的优点；另外地面仅有汽车出入口建筑，占地面积小；其中，圆形围护结构体系安全系数高，停车系统运行环境(温度、湿度)稳定，可有效避免恶劣气候对车架机械系统及车辆的伤害，用户使用便利、车辆保护较好；本发明适合开发利用既有老旧小区、办公区的地下空间，满足地下圆形停车系统装置要求，最终实现大量增设停车位的目标。

Claims (4)

1.一种设有Hat+H组合桩围护结构的地下车库，包括用于停放车辆的机械停车系统框架(1)和用于调度车辆的停车设备系统，所述停车设备系统包括平板移车机器人和设在所述机械停车系统框架(1)中心的升降机，其特征在于：所述机械停车系统框架(1)的外围设有圆形的围护结构(2)，所述围护结构(2)通过帽型钢板桩和H型钢组合而成，所述帽型钢板桩与H型钢之间通过所述帽型钢板桩的锁扣互相咬合，所述围护结构(2)的内侧设置有圆形的钢筋混凝土内衬(6)，所述围护结构(2)内部底部设有封闭底板(3)，所述围护结构(2)内部顶部设有封闭顶板(4)，所述机械停车系统框架(1)安装在所述封闭底板(3)与封闭顶板(4)之间，所述封闭顶板(4)中心区域设置有凸出室外地面的调车室(5)，所述调车室(5)与所述升降机连通，所述机械停车系统框架(1)的钢柱底端锚固在所述封闭底板(3)上，所述机械停车系统框架(1)的顶部和所述围护结构(2)的悬臂段顶端与所述封闭顶板(4)连接，所述机械停车系统框架(1)的钢柱在高度范围内与所述围护结构(2)连接，所述升降机固定安装在所述封闭底板(3)上。
2.根据权利要求1所述设有Hat+H组合桩围护结构的地下车库，其特征在于：所述钢柱底端与所述封闭底板(3)之间、所述机械停车系统框架(1)的顶部和所述围护结构(2)的悬臂段顶端与所述封闭顶板(4)之间、所述钢柱在高度范围内与所述围护结构(2)之间、所述升降机与所述封闭底板(3)之间均通过预埋件连接。
3.根据权利要求1所述设有Hat+H组合桩围护结构的地下车库，其特征在于：所述调车室(5)连有入库室和出库室。
4.一种如权利要求1～3任一项所述设有Hat+H组合桩围护结构的地下车库的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：
A)将帽型钢板桩和H型钢组合成Hat+H组合桩；
B)将Hat+H组合桩相互连接形成围护结构(2)，所述围护结构(2)的半径数值依赖于所述机械停车系统框架(1)所需求的空间；
C)在所述围护结构(2)内侧设置圆形的钢筋混凝土内衬(6)，并在所述钢筋混凝土内衬(6)沿环向设置预埋件；
D)在所述围护结构(2)的内部底部设置封闭底板(3)，并在所述封闭底板(3)上设置预埋件；
E)将机械停车系统框架(1)放入所述围护结构(2)内，所述机械停车系统框架(1)的钢柱底端通过预埋件锚固在所述封闭底板(3)上，所述机械停车系统框架(1)的钢柱在高度范围内通过所述钢筋混凝土内衬(6)上的预埋件与所述围护结构(2)连接；
F)将升降机通过预埋件固定安装在所述封闭底板(3)上；
G)在所述围护结构(2)内部顶部设置封闭顶板(4)，所述封闭顶板(4)上设有预埋件；
H)所述机械停车系统框架(1)的顶部和所述围护结构(2)的悬臂段顶端通过预埋件与所述封闭顶板(4)连接。
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