CN112983068A

CN112983068A - 一种组合拱形截面沉井式地下车库、施工方法及建筑物

Info

Publication number: CN112983068A
Application number: CN202110174420.1A
Authority: CN
Inventors: 贾强; 林彦
Original assignee: Shandong Jianzhu University
Current assignee: Shandong Jianzhu University
Priority date: 2021-02-07
Filing date: 2021-02-07
Publication date: 2021-06-18
Anticipated expiration: 2041-02-07
Also published as: CN112983068B; WO2022166001A1

Abstract

本发明公开了一种组合拱形截面的沉井式地下车库、施工方法及建筑物，包括中部标准单元、端部半圆形拱墙；中部标准单元由两道外侧纵向拱墙和连接外侧纵向拱墙端部的横向连接墙组成，所述的外侧纵向拱墙的拱圈朝向土体一侧，在所述的横向连接墙上设有供车辆穿行的门洞；在中部标准单元的两端设置端部半圆形拱墙，拱墙的拱圈也要朝向土体一侧，拱墙的空间设置螺旋形坡道作为车辆上、下楼层的通道；端部半圆形拱墙应从沉井式车库延伸至地面。组合拱形截面的沉井式地下车库外侧与土体接触部分全部是拱墙，承受水、土荷载后，构件截面内主要是压力，可不配筋或少配筋。结构造型对称，内力得到平衡，受力合理，构件截面尺寸较小。

Description

一种组合拱形截面沉井式地下车库、施工方法及建筑物

技术领域

本申请涉及一种既有建筑物增设地下停车场的方法，具体涉及一种组合拱形截面沉井式地下车库、施工方法及建筑物。

背景技术

有序、合理、综合、高效地开发利用既有建筑物地下空间资源，成为扩充基础设施容量，提高城市综合防灾能力，提高土地利用效率与节约土地资源的最为有效的途径之一。新建建筑物根据城市规划的要求，多已考虑了地下空间的开发和利用。然而，大量的既有建筑因为历史的原因，缺少前瞻性而未设计地下停车场等，随着汽车数量的增加出现了停车难。因此，对既有建筑物地下空间的开发是一项艰巨而迫切的任务。

在大量办公或住宅建筑中，建筑物正下方一般设置为储藏室，建筑物之间地下空间一般设置为地下停车场。对于未设计地下停车场的既有建筑，多采用沉井技术增设立体式机械车库。传统的沉井技术是一种施工深基础的岩土开挖施工技术，沉井截面通常为圆环形，通过开挖井筒内的土方，使井筒下沉。地面不断接长井筒，直至设计标高。作为基础，井筒底部封口后，筒身内一般填筑砂石或混凝土。截面为圆环形的井筒在水平水、土压力作用下，井壁产生压应力，没有拉力、剪力或弯矩，采用混凝土或少量配筋即可承担，受力非常合理。然而，传统的圆环形截面的筒体结构沉井在地下车库中并不多见，主要是由于车位和车辆的行走路线不易布置，浪费大量的空间。因此，现有的沉井式地下车库多为矩形截面，但这种形式的截面在水平水、土压力作用下产生较大剪力和弯矩，大大增加了截面的配筋量。同时，作为预制装配式沉井车库，由于弯矩的存在使得构件拼接困难，节点构造十分复杂。为克服现有技术的缺点，亟需研发一种受力合理，筒体内适合车位布局的沉井结构形式。

发明内容

本发明的第一发明目的是针对现有技术存在的缺陷，利用拱形截面(圆环截面一部分)受力合理(主要受压，无弯矩、剪力)，而矩形截面易于停车布局的特点，提出一种组合拱形截面的沉井式地下车库，不仅受力合理，而且组合后截面接近矩形，有利于停车布局。

本发明第二发明目的是基于组合拱形截面的沉井式地下车库，提出一种包括该车库的建筑物。

本发明的第三发明目的是提出上述组合拱形截面的沉井式地下车库的施工方法。

本发明的第四发明目的是提出一种地下车库采用上述施工方法的建筑物。

本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提出的一种组合拱形截面的沉井式地下车库，包括中部标准单元、端部半圆形拱墙；

所述的中部标准单元由两道外侧纵向拱墙和连接外侧纵向拱墙端部的横向连接墙组成，所述的外侧纵向拱墙的拱圈朝向土体一侧，在所述的横向连接墙上设有供车辆穿行的门洞；

在中部标准单元的两端设置端部半圆形拱墙，拱墙的拱圈也要朝向土体一侧，拱墙的空间设置螺旋形坡道作为车辆上、下楼层的通道；端部半圆形拱墙应从沉井式车库延伸至地面。

进一步的，所述的外侧纵向拱墙的拱圈的半径一般设定为横向连接墙的长度，弧长一般设定为圆周长的1/6～1/4。

进一步的，整个沉井式车库的中部由一个或一个以上标准单元沿纵向拼接而成，且相邻标准单元之间共用一个横向连接墙。

进一步的，拼装后，车库的长度和宽度由既有建筑物之间的间距或者规划部门划定。

进一步的，由于横向连接墙需要承担外侧纵向拱墙传递来的水、土压力，门洞设置对横向连接墙的受压承载力有所削弱，因此门洞上下需设置暗梁。车库的各层楼板顶面应与门洞下暗梁的顶部平齐，以保证车辆道路的平整。车库的顶板和底板可与车库的最顶部暗梁和最底部暗梁连接。

第二方面，本发明提供了一种建筑物，其车库为所述的组合拱形截面的沉井式地下车库。

第三方面，上述的组合拱形截面的沉井式地下车库的施工方法如下：

在沉井式车库建造时，先行在地面上建造一个标准层高的组合拱形截面的沉井式地下车库。若车库为钢筋混凝土结构，可以为现浇整体式，也可以是预制拼装式；若车库为钢结构，则为预制拼装式。之后，在沉井的内部空间挖土，同时沉井下沉。在一个标准层高的车库完全沉至地面之下，在车库上方接长一个标准层高的车库，重复挖土和下沉等步骤，直至达到设计深度。修建沉井的底板、内部楼板、顶板和坡道。最后修建通往地面的端部半圆形拱墙。

第四方面，本发明提供了一种建筑物，其地下车库采用所述的施工方法施工。

与现有技术相比，本申请具有的优点和积极效果是：

(1)组合拱形截面的沉井式地下车库外侧与土体接触部分全部是拱墙，承受水、土荷载后，构件截面内主要是压力，可不配筋或少配筋。结构造型对称，内力得到平衡，受力合理，构件截面尺寸较小。若为预制装配式结构，接头的节点设计简单，以螺栓连接即可。

(2)组合拱形截面的沉井式地下车库内的整体空间接近于矩形，有利于车位的布局，空间利用率高。

(3)由于两端的半圆形拱墙可作为上下层坡道，可将车辆直接驶入车库，不必做成机械升降式地下车库，提高了存车效率，节省了机械安装和运营的费用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为沉入土体中的组合拱形截面沉井平面图；

图2为组合拱形截面沉井露出地面部分；

图3为标准层横向连接墙的侧立面图(下沉施工中)；

图4为标准层横向连接墙的侧立面图(设置楼板后)；

其中，1、纵向外拱墙，2、横向连接墙，3、端部半圆形拱墙，4、行车坡道，5、门洞，6、车库地面开口，7、端部半圆形拱墙出地面部分，8、横向连接墙出地面部分，9、沉井式地下车库埋置在土体中部分，10、暗梁，11、标准层楼板。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“中部”、“左端”、“右端”、字样，仅表示与附图本身的左、中、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种组合拱形截面沉井式地下车库。

本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，组合拱形截面沉井式地下车库包括中部标准单元、端部半圆形拱墙：

其中，沉井式车库的中部标准单元是由两道外侧纵向拱墙和连接外侧纵向拱墙端部的横向连接墙组成。外侧纵向拱墙的拱圈朝向土体一侧以抵抗水、土压力，并将压力向横向连接墙传递。外侧纵向拱墙的拱圈的半径一般设定为横向连接墙的长度，弧长一般设定为圆周长的1/6～1/4。

整个沉井式车库的中部由一个或一个以上标准单元沿纵向拼接而成，但是相邻标准单元之间共用一个横向连接墙，如图1、图2所示，包括两个标准单元，其中左右两端的标准单元与中间的标准单元共用一个横向连接墙，即本实施例中三个标准单元共设置了4道横向连接墙。

拼装后，车库的长度和宽度由既有建筑物之间的间距或者规划部门划定。为保证车辆在车库中穿行，在横向连接墙上开设门洞，作为车辆行驶的通道，以图1所示的方位为例，在图中五个横向连接墙2的上部和下部均设置有一个门洞。进一步的，由于横向连接墙2需要承担外侧纵向拱墙传递来的水、土压力，门洞设置对横向连接墙2的受压承载力有所削弱，因此门洞上下需设置暗梁10，如图3所示，车库的各层楼板顶面应与门洞下暗梁10的顶部平齐，以保证车辆道路的平整。车库的顶板可与车库的最顶部暗梁10连接，底板可与车库的最底部暗梁10连接。

进一步的，在沉井式车库的两端设置端部半圆形拱墙，拱墙直径为相邻横向连接墙的长度，拱墙的拱圈也要朝向土体一侧，拱墙的空间设置螺旋形坡道作为车辆上、下楼层的通道。为保证车辆从地面进出车库，端部半圆形拱墙的坡道应从沉井式车库延伸至地面，即坡道的一端延伸到地面，坡道的另一端与和其紧邻的横向连接墙上的门洞相连通。

进一步的，如图2所示，左端的半圆形拱墙和右端的半圆形拱墙实线表示其漏出地面部分(对应图中的端部半圆形拱墙出地面部分7)，且在左端的半圆形拱墙和右端的半圆形拱墙均设有车库地面开口6，作为车库入口或/和开口；图中的横向连接墙出地面部分8也用的实线表示；沉井式地下车库埋置在土体中部分9用虚线表示。

上述的组合拱形截面的沉井式地下车库外侧与土体接触部分全部是拱墙，承受水、土荷载后，构件截面内主要是压力，可不配筋或少配筋。结构造型对称，内力得到平衡，受力合理，构件截面尺寸较小。若为预制装配式结构，接头的节点设计简单，以螺栓连接即可。

上述的组合拱形截面沉井式地下车库的施工方法如下：

在沉井式车库建造时，先行在地面上建造一个标准层高的组合拱形截面的沉井式地下车库；若车库为钢筋混凝土结构，可以为现浇整体式，也可以是预制拼装式；若车库为钢结构，则为预制拼装式。之后，在沉井的内部空间挖土，同时沉井下沉。在一个标准层高的车库完全沉至地面之下，在车库上方接长一个标准层高的车库，重复挖土和下沉等步骤，直至达到设计深度。修建沉井的底板、内部楼板、顶板和坡道。最后修建通往地面的端部半圆形拱墙。

进一步的，本实施例还提供了一种建筑物，其地下车库采用上述结构或者施工方法施工。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种组合拱形截面的沉井式地下车库，其特征在于，包括中部标准单元、端部半圆形拱墙；

2.如权利要求1所述的组合拱形截面的沉井式地下车库，其特征在于，所述的外侧纵向拱墙的拱圈的半径设定为横向连接墙的长度，弧长设定为圆周长的1/6～1/4。

3.如权利要求1所述的组合拱形截面的沉井式地下车库，其特征在于，整个沉井式车库的中部由一个或一个以上标准单元沿纵向拼接而成，且相邻标准单元之间共用一个横向连接墙。

4.如权利要求1所述的组合拱形截面的沉井式地下车库，其特征在于，车库的长度和宽度由既有建筑物之间的间距或者规划部门划定。

5.如权利要求1所述的组合拱形截面的沉井式地下车库，其特征在于，所述门洞上下需设置暗梁。

6.如权利要求5所述的组合拱形截面的沉井式地下车库，其特征在于，所述车库的各层楼板顶面应与门洞下暗梁的顶部平齐。

7.如权利要求5所述的组合拱形截面的沉井式地下车库，其特征在于，车库的顶板与车库的最顶部暗梁连接，车库底板与最底部暗梁连接。

8.一种建筑物，其特征在于，其车库为权利要求1-7任一所述的组合拱形截面的沉井式地下车库。

9.权利要求1-8任一所述的组合拱形截面的沉井式地下车库的施工方法，其特征在于，如下：

在沉井式车库建造时，先行在地面上建造一个标准层高的组合拱形截面的沉井式地下车库；在沉井的内部空间挖土，同时沉井下沉在一个标准层高的车库完全沉至地面之下，在车库上方接长一个标准层高的车库，重复挖土和下沉等步骤，直至达到设计深度；修建沉井的底板、内部楼板、顶板和坡道；最后修建通往地面的端部半圆形拱墙。

10.一种建筑物，其特征在于，其地下车库采用权利要求9所述的施工方法施工。