CN115522568A - 一种装配式钢板桩支护环形地下车库及其建造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种装配式钢板桩支护环形地下车库及其建造方法，属于地下车库技术领域，包括钢板桩、冠梁、环撑、地面盖板、预制框柱、抗浮排水装置、升降装置和地面停车亭。本发明用预制的定尺寸结构材料进行装配式施工，适用于多种地质工程环境，各部件可在出厂前统一预制且批量生产，降低了地下车库的建造成本，通过钢板桩及装配式环梁、装配式立柱对地下车库进行施工，快速开挖，极大地增加了施工的便利性及施工速度，降低了地下车库的建造人力成本和时间，在地下车库的顶部使用标志性顶棚，让人们在各地看到标志性顶棚就能认出本专利产品。

Description

一种装配式钢板桩支护环形地下车库及其建造方法

技术领域

本发明涉及地下车库技术领域，具体为基坑开挖、基坑支护、停车器械的安装技术，尤其涉及一种装配式钢板桩支护环形地下车库及其建造方法。

背景技术

面对城市人口多，土地资源有限，交通拥挤等现状，为了最大限度的节约土地资源，建设地下停车库及公共停车楼的方式有效解决土地资源的问题。面对日益增长的汽车数量，停车位变的越来越紧张，对停车也提出了更高的需求，政府层面为了更好的解决此类问题，在项目前期规划规划中，对停车位的数量配置也越来越高，以致地下车库的建设面积及车位数量越来越多。

在地下车库的建设中，常采用内支撑的形式进行开挖及支撑，所有建造构件需要根据车库尺寸专门定制，且对建造要求较高，因此地下车库具有建设周期长、投入资金大等问题，导致地下车库的推广及建设受困。

发明内容

本发明的目的在于提供一种装配式钢板桩支护环形地下车库及其建造方法，解决现有地下车库设计及建造的不足，同时建造陈本高，工期长的技术问题。基于现有地下车库设计及建造的不足，基于钢板桩支护技术、装配式环梁技术，开发一种装配式钢板桩支护地下车库及建造方法，可有效地减少地下车库的建造成本。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种装配式钢板桩支护环形地下车库，包括钢板桩、冠梁、环撑、地面盖板、预制框柱、抗浮排水装置、升降装置和地面停车亭，若干根钢板桩设置为圆形结构板桩环并嵌入平地底部，圆形结构板桩环内部挖空，冠梁设置在圆形结构的钢板桩顶部，环撑间隔设置在圆形结构的钢板桩的内侧，预制框柱设置在钢板桩的内侧，并环绕成为圆形结构框柱环，地面盖板覆盖在钢板桩与预制框柱之间，并与地面相平，抗浮排水装置设置在车库的底部，升降装置设置在圆形结构的圆形结构内，地面停车亭设置在圆形结构的预制框柱的顶部，圆形结构框柱环与圆形结构板桩环之间设置有放车装置。

进一步地，环撑的底部设置有底板，底板焊接设置在钢板桩上。

进一步地，钢板桩与环撑之间设置有抽水管，抽水管竖直设置，并与抗浮排水装置连通，抽水管的外侧设置有填充混泥土。

进一步地，放车装置包括预制立柱和横梁，横梁横跨在两根制立柱，或者横梁跨在预制立柱与预制框柱之间。

进一步地，抗浮排水装置包括包括基底土层、混凝土垫层和地下混凝土底板，混凝土垫层设置在基底土层上方，地下混凝土底板设置在混凝土垫层的上方，基底土层上设置有若干个泄压吸水井和集水井，泄压吸水井设置在混凝土垫层的底部，泄压吸水井内设置有泄压吸水管，泄压吸水管通过设置镀锌排水管网与集水井连通，集水井内设置有带液位控制器的自动抽水泵。

进一步地，泄压吸水井内设置有泄压吸水管反滤层，泄压吸水管反滤层包裹设置在泄压吸水管的外侧，泄压吸水管反滤层包括外包土工布反滤层、卵石反滤层和中粗沙反滤层，外包土工布反滤层设置在底端，卵石反滤层设置在外包土工布反滤层的上方，中粗沙反滤层设置在卵石反滤层上，卵石层与中粗砂之间用钢套筒作为临时模板隔离，全部回填到位后将钢套筒抽离。

泄压吸水管上设置有若干个直径为7-9mm的透水孔，泄压吸水井底部先抛洒一层卵石并用中粗砂填实，埋设泄压吸水管时管顶标高高出持力层28-32mm，泄压吸水管位于吸水井中心位置。

镀锌排水管网设置在混凝土垫层或者地下混凝土底板内，镀锌排水管网的底部设置有钢筋马镫控制标高。镀锌排水管网设置在集水井的一端设置有水位测压计和自动阀门出水龙头，水位测压计检测到水位高于设定的水位时，自动阀门出水龙头自动打开出水。

一种装配式钢板桩支护环形地下车库的建造方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：确认场地后，进行钢板桩施工，将钢板桩插入到固定的设计深度，互相咬合对车库开挖基坑组成支护；

步骤2：开始对土层进行开挖，开挖到顶板设置深度立刻浇筑顶板预留孔位继续开挖，开挖到环梁设置深度立刻对装配式环梁进行安装，与钢板桩组成对基坑的完整性支护，继续进行开挖；

步骤3：开完到第二层环梁设置深度立刻对装配式环梁进行安装，继续进行开挖至第三层环梁，设置装配式环梁，开挖至基坑底部，安装好抗浮排水装置，对底板进行浇筑，设置抽水管与抗浮排水装置连通；

步骤4：基坑开挖结束，开始安装预制立柱，从底部往上逐步安装各层停车场及预配立柱，安装停车器械、上下电梯；

步骤5：安装顶部标志性地下停车庭，方便市民注意到该环形地下停车场所。

步骤3中抗浮排水装置的施工过程为：

步骤3.1：根据设计图纸，对泄压吸水井点及镀锌排水管网进行深化设计，准确定位泄压吸水井点位以及镀锌排水管网的走向排布；

步骤3.2：结合深化设计后的图纸材料清单采购镀锌水管和连接件材料并进行集中加工、下料，待基坑验槽通过后将材料、设备搬运至施工区域，根据深化设计的图纸对吸水井点位、排水管网走向进行定位放线；

步骤3.3：根据放线点位，采用锄头、铁锹进行人工挖出泄压吸水井，把井底、井壁修理整齐、干净，泄压吸水井各点位可同步开挖；

步骤3.4：泄压吸水管采用镀锌水管，泄压吸水管周边均匀开设若干个直径为8mm的透水孔，泄压吸水井底部先抛洒一层卵石并用中粗砂填实，埋设泄压吸水管时管顶标高，高出持力层30mm，泄压吸水管位于吸水井中心位置；

步骤3.5：泄压吸水管的滤水层共计3道，首先是外包土工布反滤层1道，然后接着在外包土工布反滤层周边设置粒径为10～30mm厚度为100mm的卵石反滤层1道，最后在卵石层外设置粒径为3～10mm厚度为100mm的中粗沙反滤层1道，卵石层与中粗砂之间用钢套筒作为临时模板隔离，全部回填到位后将钢套筒抽离；

步骤3.6：水平排水管网根据设计要求置于垫层中部位置，或者置于底板结构之中，要严格控制水平排水管网的顶部标高，水平排水管网的标高采用定制钢筋马镫予以控制，水平走向则采用水泥砂浆座浆予以固定；

步骤3.7：排水管网的连接施工包括泄压吸水管与水平排水管的连接以及水平排水管与排水管之间的连接，水平排水管直径为D25mm，泄压吸水管先安装一个变径接头，然后通过内丝三通接头与水平排水管连接，水平排水管直径为D25mm，采用内丝直通接头或内丝三通接头相互连接，接口处均缠绕水胶布，以免漏水泄压影响水位检测器的压力监测，排水管网的出水口统一设置在地下集水井侧壁处；

步骤3.8：将排水管口部用胶布封堵密实，以免混凝土浇筑时混凝土进入吸水管造成管道堵塞，混凝土浇筑时按照施工方案有序浇筑细石混凝土垫层，浇筑过程中注意水平排水管的保护，混凝土垫层厚度为100mm，采用振动板振密实；

步骤3.9：底板施工完成后，在地下集水井侧壁处预留管道口安装自动阀门出水龙头，地下集水井内安装带液位控制器的自动抽水泵，当地下水位超设计抗浮水位的预设压力值时水龙头阀门自动开启，地下水依次通过泄压吸水井、泄压吸水管反滤层、泄压吸水管、镀锌排水管网、自动阀门出水龙头进入集水井，当集水井内的水到达一定水位后，自动抽水泵将水抽走。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

(1)本发明用预制的定尺寸结构材料进行装配式施工，适用于多种地质工程环境，各部件可在出厂前统一预制且批量生产，降低了地下车库的建造成本，通过钢板桩及装配式环梁、装配式立柱对地下车库进行施工，快速开挖，极大地增加了施工的便利性及施工速度，降低了地下车库的建造人力成本和时间，在地下车库的顶部使用标志性顶棚，让人们在各地看到标志性顶棚就能认出本专利产品，同时设置的地下内埋设泄压吸水井点，抗浮泄压能力强，不需要再采取其他抗浮措施；

(2)采用钢板桩及装配式环梁进行快速开挖基坑的技术，适用于多种不同的工程地质情况。钢板桩支护快速开挖成圆形基坑，使用预制混凝土环梁对基坑进行支护，增加了地下开挖的空间，预制混凝土环梁可避免使用内支撑，可大大减少整个车库的建造时间并减少了建造成本及环境污染。本发明专利采用统一的建造尺寸及装配式技术，内部停车位为50个，所有材料采用流水线生产，可大大减少生产成本。

附图说明

图1是本发明地下车库结构示意图；

图2是本发明排水管安装结构示意图；

图3是本发明内部结构俯视结构示意图；

图4是本发明内部空框结构的剖面图；

图5是本发明环撑的安装结构示意图；

图6是本发明环撑与钢板桩连接处放大结构示意图；

图7是本发明抗浮排水装置结构示意图；

图8是本发明泄压吸水井放大结构示意图。

附图中，1-基底土层；2-混凝土垫层；3-地下混凝土底板；4-泄w。，压吸水井；5-泄压吸水管反滤层；6-泄压吸水管；7-镀锌排水管网；8-集水井；9-水位测压计；10-自动阀门出水龙头；11-带液位控制器的自动抽水泵；12-地平凹坑；13-钢板桩；14-冠梁；15-环撑；16-地面盖板；17-预制框柱；18-抗浮排水装置；19-升降装置；20-放车横梁；21-地面停车亭；22-抽水管；23-地漏；24-预制立柱；25-底板；26-填充混泥土。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

如图1-6所示，一种装配式钢板桩支护环形地下车库，包括钢板桩13、冠梁14、环撑15、地面盖板16、预制框柱17、抗浮排水装置18、升降装置19和地面停车亭21，若干根钢板桩13设置为圆形结构板桩环并嵌入平地底部，圆形结构板桩环内部挖空，冠梁14设置在圆形结构的钢板桩13顶部，环撑15间隔设置在圆形结构的钢板桩13的内侧，预制框柱17设置在钢板桩13的内侧，并环绕成为圆形结构框柱环，地面盖板16覆盖在钢板桩13与预制框柱17之间，并与地面相平，抗浮排水装置18设置在车库的底部，升降装置19设置在圆形结构的圆形结构内，地面停车亭21设置在圆形结构的预制框柱17的顶部，圆形结构框柱环与圆形结构板桩环之间设置有放车装置。

环形地下车库包括：钢板桩外墙，呈环状，与环状装配式环梁，共同对车库基坑进行支护；环状装配式停车场地，升降车辆通道，顶部标志性停车庭，车库底部设置排水设置。

装配式环梁可与钢板桩连接共同对基坑进行支护，钢板桩插入土中快速进行开挖，基坑开挖至环梁处即可进行环梁安装，快速施工。装配式停车场地的安装可大大减少车库的建造时间，预制式构件可大大减少地下车库的建造成本，用此发明方法建造地下车库节省了成本和时间，加速全国地下车库的发展和建造。

本发明实施例中，环撑15的底部设置有底板5，底板5焊接设置在钢板桩13上。

本发明实施例中，钢板桩13与环撑15之间设置有抽水管22，抽水管22竖直设置，并与抗浮排水装置18连通，抽水管22的外侧设置有填充混泥土26。

本发明实施例中，放车装置包括预制立柱24和横梁，横梁横跨在两根制立柱24，或者横梁跨在预制立柱24与预制框柱17之间。

如图7-8所示，抗浮排水装置18包括基底土层1、混凝土垫层2和地下混凝土底板3，混凝土垫层2设置在基底土层1上方，地下混凝土底板2设置在混凝土垫层2的上方。基底土层1上设置有若干个泄压吸水井4和集水井8，泄压吸水井4设置在混凝土垫层2的底部，泄压吸水井4内设置有泄压吸水管6，泄压吸水管6通过设置镀锌排水管网7与集水井8连通，集水井8内设置有带液位控制器的自动抽水泵11。

该装置在整片地下范围内埋设泄压吸水井点，不需要再采取其他抗浮措施，构造简单，成本可控。通过各构件的连接形成了一整套管网系统，管网系统构造简单，构配件常规易购，一次投入及后期运营成本均较。装配安装，节约工期。装配施工，组装工艺简单便捷，面积较大时可在平面上安排流水作业，基本不影响整体工期。主动抗浮，安全可靠。抗浮泄压管网是主动式抗浮措施，当地下水位超设计抗浮水位的预设压力值时水龙头阀门自动开启排水，低于设计抗浮水位的预设压力值时水龙头阀门自动关闭。集水井中的水达到预定水位后，抽水泵自动将水抽走。

地下底板抗浮泄压管网系统由泄压吸水井点、泄压吸水管、泄压吸水管反滤层、镀锌排水管网、水位测压计、自动阀门及出水龙头组成。打孔泄压管埋设在泄压吸水井点中间位置，外包土工布、卵石及中粗砂组成的反滤层，泄压吸水管顶部高出持力层一定距离，采用转换接头、三通接头将泄压吸水管和热镀锌水管连接形成排水管网，排水管网就近引至集水坑，在集水坑靠墙处安装水位测压计及自动阀门并连接出水龙头，当水位压力超过设计值时自动阀门开启，泄压水通过水龙头排出至集水坑，然后通过抽水机及建筑排水系统抽排至市政管网。

构造简单，成本可控：地下底板抗浮泄压管网主要由泄压吸水井、泄压吸水管、泄压吸水管反滤层、镀锌排水管网、水位测压计、自动阀门及出水龙头等构配件组成，各泄压吸水井中的泄压管通过镀锌水管串联起来，就近引至集水坑，管网系统构造简单，构配件常规易购，一次投入及后期运营成本均较低。

装配安装，节约工期：泄压管网主要构配件根据设计图纸做深化后即可提前进行材料采购和集中加工，待基底验槽完成后，即可运输泄压管、镀锌排水管等构配件至现场进行装配施工，泄压管网的组装工艺简单便捷，面积较大时可在平面上安排流水作业，基本不影响整体工期。

主动抗浮，安全可靠：抗浮泄压管网系主动式抗浮措施，当地下水位超设计抗浮水位的预设压力值时水龙头阀门自动开启排水，低于设计抗浮水位的预设压力值时水龙头阀门自动关闭。因泄压吸水管同地下水直接相通，整个管网系统对水压升降反应灵敏，超水位时能及时作出泄压排水反应。

如图8所示，泄压吸水井4内设置有泄压吸水管反滤层5，泄压吸水管反滤层5包裹设置在泄压吸水管6的外侧，泄压吸水管反滤层5包括外包土工布反滤层、卵石反滤层和中粗沙反滤层，外包土工布反滤层设置在底端，卵石反滤层设置在外包土工布反滤层的上方，中粗沙反滤层设置在卵石反滤层上，卵石层与中粗砂之间用钢套筒作为临时模板隔离，全部回填到位后将钢套筒抽离。

泄压吸水管反滤层5可以对地下的水进行过滤，避免出现堵塞的情况，然后通过卵石反滤层和中粗沙反滤层进行过滤，实现对泄压吸水管6的保护，有可以实现对水杂质的过滤。

泄压吸水管6上设置有若干个直径为7-9mm的透水孔，泄压吸水井4底部先抛洒一层卵石并用中粗砂填实，埋设泄压吸水管6时管顶标高高出持力层28-32mm，泄压吸水管6位于吸水井中心位置。

镀锌排水管网7设置在混凝土垫层2或者地下混凝土底板3内，镀锌排水管网7的底部设置有钢筋马镫控制标高。钢筋马镫可以很好的控制所有的镀锌排水管网7都是在设置的固定高度，不会因为施工使得出现偏差的情况。

镀锌排水管网7设置在集水井8的一端设置有水位测压计9和自动阀门出水龙头10，水位测压计9检测到水位高于设定的水位时，自动阀门出水龙头10自动打开出水。水位测压计9作为检测镀锌排水管网7内的水位的高低，然后控制自动阀门出水龙头10是否放水。

抗浮泄压管网扩大抗浮泄压的覆盖范围，提高抗浮泄压能力，即使遇到强降雨也能保证结构安全。当地下水急剧涌入时能够及时抽除，不会造成损失。实时监测水压情况并及时排水泄压。

一种装配式钢板桩支护环形地下车库的建造方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：确认场地后，进行钢板桩施工，将钢板桩插入到固定的设计深度，互相咬合对车库开挖基坑组成支护；

步骤2：开始对土层进行开挖，开挖到顶板设置深度立刻浇筑顶板预留孔位继续开挖，开挖到环梁设置深度立刻对装配式环梁进行安装，与钢板桩组成对基坑的完整性支护，继续进行开挖；

步骤3：开完到第二层环梁设置深度立刻对装配式环梁进行安装，继续进行开挖至第三层环梁，设置装配式环梁，开挖至基坑底部，安装好抗浮排水装置(18)，对底板进行浇筑，设置抽水管(22)与抗浮排水装置(18)连通；

步骤4：基坑开挖结束，开始安装预制立柱，从底部往上逐步安装各层停车场及预配立柱，安装停车器械、上下电梯；

步骤5：安装顶部标志性地下停车庭，方便市民注意到该环形地下停车场所。

步骤3中抗浮排水装置18的施工过程为：

步骤3.1：根据设计图纸，对泄压吸水井点及镀锌排水管网进行深化设计，准确定位泄压吸水井点位以及镀锌排水管网的走向排布；

步骤3.2：结合深化设计后的图纸材料清单采购镀锌水管和连接件材料并进行集中加工、下料，待基坑验槽通过后将材料、设备搬运至施工区域，根据深化设计的图纸对吸水井点位、排水管网走向进行定位放线；

步骤3.3：根据放线点位，采用锄头、铁锹进行人工挖出泄压吸水井，把井底、井壁修理整齐、干净，泄压吸水井各点位可同步开挖；

步骤3.4：泄压吸水管采用镀锌水管，泄压吸水管周边均匀开设若干个直径为8mm的透水孔，泄压吸水井底部先抛洒一层卵石并用中粗砂填实，埋设泄压吸水管时管顶标高，高出持力层30mm，泄压吸水管位于吸水井中心位置；

步骤3.5：泄压吸水管的滤水层共计3道，首先是外包土工布反滤层1道，然后接着在外包土工布反滤层周边设置粒径为10～30mm厚度为100mm的卵石反滤层1道，最后在卵石层外设置粒径为3～10mm厚度为100mm的中粗沙反滤层1道，卵石层与中粗砂之间用钢套筒作为临时模板隔离，全部回填到位后将钢套筒抽离；

步骤3.6：水平排水管网根据设计要求置于垫层中部位置，或者置于底板结构之中，要严格控制水平排水管网的顶部标高，水平排水管网的标高采用定制钢筋马镫予以控制，水平走向则采用水泥砂浆座浆予以固定；

步骤3.7：排水管网的连接施工包括泄压吸水管与水平排水管的连接以及水平排水管与排水管之间的连接，水平排水管直径为D25mm，泄压吸水管先安装一个变径接头，然后通过内丝三通接头与水平排水管连接，水平排水管直径为D25mm，采用内丝直通接头或内丝三通接头相互连接，接口处均缠绕水胶布，以免漏水泄压影响水位检测器的压力监测，排水管网的出水口统一设置在地下集水井侧壁处；

步骤3.8：将排水管口部用胶布封堵密实，以免混凝土浇筑时混凝土进入吸水管造成管道堵塞，混凝土浇筑时按照施工方案有序浇筑细石混凝土垫层，浇筑过程中注意水平排水管的保护，混凝土垫层厚度为100mm，采用振动板振密实；

步骤3.9：底板施工完成后，在地下集水井侧壁处预留管道口安装自动阀门出水龙头，地下集水井内安装带液位控制器的自动抽水泵，当地下水位超设计抗浮水位的预设压力值时水龙头阀门自动开启，地下水依次通过泄压吸水井、泄压吸水管反滤层、泄压吸水管、镀锌排水管网、自动阀门出水龙头进入集水井，当集水井内的水到达一定水位后，自动抽水泵将水抽走。

对比列1：

名称：一种装配式立体地下车库的逆作式建造方法

专利号：201610243239.0

解决技术问题：提供一种装配式立体地下车库的逆作式建造方法，该建造方法用于建造矩形立体地下车库，设置有N层停车平台，4≤N≤15；具体包括以下步骤：(1)、将钢板桩沉入地下；(2)、将型钢立柱下沉到设定位置；(3)、开挖土方至立体地下车库的顶板位置并浇筑顶板；(4)、继续开挖土方至第一层停车平台，并进行相应停车平台的安装；(5)、继续开挖土方至第二层停车平台，并进行相应停车平台的安装；(6)、依照步骤(5)的方法，直到完成第N-1停车平台的安装；(7)、开挖第N-1层停车平台下的土方，浇筑立体地下车库的底板，形成最下一层停车平台。本建筑方法可降低地下地下车库的建造成本。

存在问题：本方案采用内撑支护进行开挖，内撑的存在限制了施工开挖及建造的速度，且该方案尺寸多变，很多制造配件每次建造需要根据方案重新进行定制，建造成本上升，水平支撑的取消大大增加了地下车库的危险性。

对比列2：

名称：一种装配式地下车库及其建造方法

专利号：201710115210.9

解决技术问题：本发明公开了一种装配式地下车库，该车库包括地下墙体、顶板、底板和至少三个中间停车层，在地下车库内沿竖直方向设置有永久立柱；顶板和每个中间停车层均包括：一道支撑在地下墙体上的围檩、抵靠在围檩内壁上的椭圆环撑、两根两端均抵靠在椭圆环撑上并支持在永久立柱上的第一支撑梁、支撑在第一支撑梁和椭圆环撑之间的复数根第二支撑梁，在底板上设置有底层停车层；底层停车层和每个中间停车层均设置有一个能够移动的载车板。该地下车库的预制构件之间进行了加强处理，增强了地下车库结构的整体性，进而增强了地下车库的抗震性能。本发明还公开了上述地下车库的建造方法。

存在问题：方形基坑中间是圆形车库，造成建地面积浪费，建造成本上升，且仅通过传力块传力、基坑四个角处易存在应力集中，威胁车库安全。支护结构是支护桩，安装繁琐，成本上升，立柱为临时立柱，建造成本高。

对比列3：

名称：一种环形地下车库及其建造方法

专利号：202011050162.8

解决技术问题：公开了一种环形地下车库及其建造方法，环形地下车库包括：钢板桩外墙，呈环状；升降通道，设置在所述钢板桩外墙内，且所述升降通道的升降方向与所述钢板桩外墙的高度方向相同，用于车辆在环形地下车库的停车层与车辆进出口的转运；停车层，设置有多层，且每层所述停车层间隔设置在所述钢板桩外墙与所述升降通道之间；其中，所述升降通道由多组立柱组围护而成，所述立柱组沿所述环形地下车库的径向方向布置，相邻的两组所述立柱组之间通过横梁连接；所述钢板桩外墙与多组所述立柱组之间设置有隔墙。本发明公开的环形地下车库及其建造方法，地下车库的整体结构采用钢板桩构成，钢板桩可以在基坑开挖前完成下沉，加快施工进度。

存在问题：本方案采用多处钢板桩支护将大基坑分割成为各部分小型基坑开挖，基坑空间小不利于出土，基坑开挖速度慢，且采用搅拌桩的方式来做立柱需要时间等待桩达到承载力，施工缓慢，工程造价较高。

本申请与三个对比列相比采用钢板桩及装配式环梁进行快速开挖基坑的技术，适用于多种不同的工程地质情况。钢板桩支护快速开挖成圆形基坑，使用预制混凝土环梁对基坑进行支护，增加了地下开挖的空间，预制混凝土环梁可避免使用内支撑，可大大减少整个车库的建造时间并减少了建造成本及环境污染。采用统一的建造尺寸及装配式技术，内部停车位为50个，所有材料采用流水线生产，可大大减少生产成本。解决了三个对比列中存在的缺点问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种装配式钢板桩支护环形地下车库，其特征在于：包括钢板桩(13)、冠梁(14)、环撑(15)、地面盖板(16)、预制框柱(17)、抗浮排水装置(18)、升降装置(19)和地面停车亭(21)，若干根钢板桩(13)设置为圆形结构板桩环并嵌入平地底部，圆形结构板桩环内部挖空，冠梁(14)设置在圆形结构的钢板桩(13)顶部，环撑(15)间隔设置在圆形结构的钢板桩(13)的内侧，预制框柱(17)设置在钢板桩(13)的内侧，并环绕成为圆形结构框柱环，地面盖板(16)覆盖在钢板桩(13)与预制框柱(17)之间，并与地面相平，抗浮排水装置(18)设置在车库的底部，升降装置(19)设置在圆形结构的圆形结构内，地面停车亭(21)设置在圆形结构的预制框柱(17)的顶部，圆形结构框柱环与圆形结构板桩环之间设置有放车装置。

2.根据权利要求1所述的一种装配式钢板桩支护环形地下车库，其特征在于：环撑(15)的底部设置有底板(5)，底板(5)焊接设置在钢板桩(13)上。

3.根据权利要求1所述的一种装配式钢板桩支护环形地下车库，其特征在于：钢板桩(13)与环撑(15)之间设置有抽水管(22)，抽水管(22)竖直设置，并与抗浮排水装置(18)连通，抽水管(22)的外侧设置有填充混泥土(26)。

4.根据权利要求1所述的一种装配式钢板桩支护环形地下车库，其特征在于：放车装置包括预制立柱(24)和横梁，横梁横跨在两根制立柱(24)，或者横梁跨在预制立柱(24)与预制框柱(17)之间。

5.根据权利要求3所述的一种装配式钢板桩支护环形地下车库，其特征在于：抗浮排水装置(18)包括基底土层(1)、混凝土垫层(2)和地下混凝土底板(3)，混凝土垫层(2)设置在基底土层(1)上方，地下混凝土底板(2)设置在混凝土垫层(2)的上方，其特征在于：基底土层(1)上设置有若干个泄压吸水井(4)和集水井(8)，泄压吸水井(4)设置在混凝土垫层(2)的底部，泄压吸水井(4)内设置有泄压吸水管(6)，泄压吸水管(6)通过设置镀锌排水管网(7)与集水井(8)连通，集水井(8)内设置有带液位控制器的自动抽水泵(11)，自动抽水泵(11)与抽水管(22)连接。

6.根据权利要求5所述的一种装配式钢板桩支护环形地下车库，其特征在于：泄压吸水井(4)内设置有泄压吸水管反滤层(5)，泄压吸水管反滤层(5)包裹设置在泄压吸水管(6)的外侧，泄压吸水管反滤层(5)包括外包土工布反滤层、卵石反滤层和中粗沙反滤层，外包土工布反滤层设置在底端，卵石反滤层设置在外包土工布反滤层的上方，中粗沙反滤层设置在卵石反滤层上，卵石层与中粗砂之间用钢套筒作为临时模板隔离，全部回填到位后将钢套筒抽离。

7.根据权利要求5所述的一种装配式钢板桩支护环形地下车库，其特征在于：泄压吸水管(6)上设置有若干个直径为7-9mm的透水孔，泄压吸水井(4)底部先抛洒一层卵石并用中粗砂填实，埋设泄压吸水管(6)时管顶标高高出持力层28-32mm，泄压吸水管(6)位于吸水井中心位置。

8.根据权利要求7所述的一种装配式钢板桩支护环形地下车库，其特征在于：镀锌排水管网(7)设置在集水井(8)的一端设置有水位测压计(9)和自动阀门出水龙头(10)，水位测压计(9)检测到水位高于设定的水位时，自动阀门出水龙头(10)自动打开出水。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种装配式钢板桩支护环形地下车库的建造方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1：确认场地后，进行钢板桩施工，将钢板桩插入到固定的设计深度，互相咬合对车库开挖基坑组成支护；

步骤2：开始对土层进行开挖，开挖到顶板设置深度立刻浇筑顶板预留孔位继续开挖，开挖到环梁设置深度立刻对装配式环梁进行安装，与钢板桩组成对基坑的完整性支护，继续进行开挖；

步骤3：开完到第二层环梁设置深度立刻对装配式环梁进行安装，继续进行开挖至第三层环梁，设置装配式环梁，开挖至基坑底部，安装好抗浮排水装置(18)，对底板进行浇筑，设置抽水管(22)与抗浮排水装置(18)连通；

步骤4：基坑开挖结束，开始安装预制立柱，从底部往上逐步安装各层停车场及预配立柱，安装停车器械、上下电梯；

步骤5：安装顶部标志性地下停车庭，方便市民注意到该环形地下停车场所。

10.根据权利要求9所述的一种装配式钢板桩支护环形地下车库的建造方法，其特征在于：步骤3中抗浮排水装置(18)的施工过程为：

步骤3.1：根据设计图纸，对泄压吸水井点及镀锌排水管网进行深化设计，准确定位泄压吸水井点位以及镀锌排水管网的走向排布；

步骤3.2：结合深化设计后的图纸材料清单采购镀锌水管和连接件材料并进行集中加工、下料，待基坑验槽通过后将材料、设备搬运至施工区域，根据深化设计的图纸对吸水井点位、排水管网走向进行定位放线；

步骤3.3：根据放线点位，采用锄头、铁锹进行人工挖出泄压吸水井，把井底、井壁修理整齐、干净，泄压吸水井各点位可同步开挖；

步骤3.4：泄压吸水管采用镀锌水管，泄压吸水管周边均匀开设若干个直径为8mm的透水孔，泄压吸水井底部先抛洒一层卵石并用中粗砂填实，埋设泄压吸水管时管顶标高，高出持力层30mm，泄压吸水管位于吸水井中心位置；

步骤3.5：泄压吸水管的滤水层共计3道，首先是外包土工布反滤层1道，然后接着在外包土工布反滤层周边设置粒径为10～30mm厚度为100mm的卵石反滤层1道，最后在卵石层外设置粒径为3～10mm厚度为100mm的中粗沙反滤层1道，卵石层与中粗砂之间用钢套筒作为临时模板隔离，全部回填到位后将钢套筒抽离；

步骤3.6：水平排水管网根据设计要求置于垫层中部位置，或者置于底板结构之中，要严格控制水平排水管网的顶部标高，水平排水管网的标高采用定制钢筋马镫予以控制，水平走向则采用水泥砂浆座浆予以固定；

步骤3.7：排水管网的连接施工包括泄压吸水管与水平排水管的连接以及水平排水管与排水管之间的连接，水平排水管直径为D25mm，泄压吸水管先安装一个变径接头，然后通过内丝三通接头与水平排水管连接，水平排水管直径为D25mm，采用内丝直通接头或内丝三通接头相互连接，接口处均缠绕水胶布，以免漏水泄压影响水位检测器的压力监测，排水管网的出水口统一设置在地下集水井侧壁处；

步骤3.8：将排水管口部用胶布封堵密实，以免混凝土浇筑时混凝土进入吸水管造成管道堵塞，混凝土浇筑时按照施工方案有序浇筑细石混凝土垫层，浇筑过程中注意水平排水管的保护，混凝土垫层厚度为100mm，采用振动板振密实；

步骤3.9：底板施工完成后，在地下集水井侧壁处预留管道口安装自动阀门出水龙头，地下集水井内安装带液位控制器的自动抽水泵，当地下水位超设计抗浮水位的预设压力值时水龙头阀门自动开启，地下水依次通过泄压吸水井、泄压吸水管反滤层、泄压吸水管、镀锌排水管网、自动阀门出水龙头进入集水井，当集水井内的水到达一定水位后，自动抽水泵将水抽走。

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