周 正

（重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院 重慶 400074）

山洞式立體停車庫(kù)設(shè)計(jì)構(gòu)想

周 正

（重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院 重慶 400074）

汽車業(yè)的飛速發(fā)展，給人們留下了停車位不足的難題。在探尋適合停車庫(kù)的路上，山洞式立體停車庫(kù)應(yīng)運(yùn)而生。本文結(jié)合重慶某山洞式立體車庫(kù)的建設(shè)實(shí)例，將山洞式立體停車庫(kù)與傳統(tǒng)車庫(kù)進(jìn)行綜合對(duì)比，并總結(jié)山洞式立體車庫(kù)的設(shè)計(jì)建設(shè)過(guò)程應(yīng)綜合考慮的因素。

立體停車庫(kù);山洞式;設(shè)計(jì)構(gòu)想

1 前言

汽車業(yè)的快速蓬勃發(fā)展，使得國(guó)內(nèi)汽車保有量持續(xù)增加，進(jìn)而激化停車位數(shù)量不足與日益增加的汽車數(shù)量之間的矛盾。傳統(tǒng)停車位的開(kāi)發(fā)利用在一定程度上緩解停車難的問(wèn)題，但卻不能使土地得到更加合理有效的利用，尤其是對(duì)于汽車高度密集、寸土寸金的大都市商圈。山洞式立體停車庫(kù)因其充分利用土地資源的獨(dú)特設(shè)計(jì)思想，符合當(dāng)前發(fā)達(dá)城市合理利用土地的潮流。

文章將立體式停車庫(kù)與傳統(tǒng)車庫(kù)在土地利用率、施工周期、車輛存取難易程度、造價(jià)等方面進(jìn)行對(duì)比。由于其建設(shè)開(kāi)發(fā)過(guò)程還處于萌芽階段，工程建設(shè)實(shí)例較少，其設(shè)計(jì)、建造過(guò)程都需要進(jìn)一步完善。

2 山洞式立體停車庫(kù)與傳統(tǒng)停車庫(kù)的對(duì)比

山洞式立體車庫(kù)是屬于地下立體車庫(kù)的范疇，實(shí)質(zhì)就是指在地面下修建的停車場(chǎng)。根據(jù)國(guó)家《特種設(shè)備目錄》，立體車庫(kù)有升降橫移類、簡(jiǎn)易升降類、垂直循環(huán)類、水平循壞類、多層循環(huán)類、平面移動(dòng)類、巷道堆垛類及垂直升降類等[1]。山洞式立體停車庫(kù)是屬于垂直升降類中的圓形塔式停車庫(kù)，其基本工作方式包括利用垂直升降設(shè)備將車輛升降至指定停車層，然后利用存取車裝置將車輛存取于停車設(shè)備。

山洞式立體停車庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)主要在于：占地面積少、存取車時(shí)間短、建設(shè)施工成本低、周期短:在地面的存取車出入口設(shè)計(jì)成僅供單輛車通行，然后由升降設(shè)備垂直升降至指定停車位置，故車輛因繞行而增加的土地得以省略，比傳統(tǒng)停車庫(kù)更節(jié)約土地占有量;PLC[2]（可編程邏輯控制器）智能停車庫(kù)控制系統(tǒng)的應(yīng)用使山洞式立體車庫(kù)實(shí)現(xiàn)車庫(kù)存取車輛的自動(dòng)化，全自動(dòng)化更快更安全更節(jié)約時(shí)間成本（僅在突發(fā)情況下使用人工操作）。

3 山洞式立體停車庫(kù)基本操作

（1）存車操作：車庫(kù)車位充足，當(dāng)司機(jī)想存放車輛時(shí)，只需將車輛開(kāi)至車庫(kù)入口處，并將配套的智能IC卡與感應(yīng)器進(jìn)行感應(yīng)讀取，系統(tǒng)控制器自動(dòng)分配車位號(hào)，并將立體車庫(kù)內(nèi)的載車盤移動(dòng)到人車交接的位置，柵欄升起，司機(jī)開(kāi)車至車庫(kù)。車輛完全進(jìn)入后，柵欄自動(dòng)關(guān)閉。司機(jī)開(kāi)車進(jìn)入車庫(kù)單元門內(nèi)，停車到位，下車走出車庫(kù)，再次感應(yīng)IC卡，車庫(kù)單元門自動(dòng)關(guān)閉，完成存車操作。

（2）取車操作：司機(jī)進(jìn)入車庫(kù)時(shí)，感應(yīng) IC卡，控制器自動(dòng)讀取車位號(hào)，并將車庫(kù)內(nèi)對(duì)應(yīng)的載車盤自動(dòng)移動(dòng)到人車交接的位置，司機(jī)在車庫(kù)單元門自動(dòng)打開(kāi)后進(jìn)入車庫(kù)，開(kāi)車出來(lái)，并再次感應(yīng)IC卡，自動(dòng)完成記錄、扣費(fèi)，柵欄自動(dòng)抬升，司機(jī)開(kāi)車出場(chǎng)，柵欄自動(dòng)關(guān)閉取車操作完畢。

4 山洞式立體停車庫(kù)工作系統(tǒng)

山洞式立體停車庫(kù)的運(yùn)作系統(tǒng)包括整體框架、升降結(jié)構(gòu)與水平轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)[3]。

(1)整體框架：整體框架的形狀一般為房狀，車庫(kù)的主要承重構(gòu)件為中間設(shè)置的鋼支柱或混凝土支柱。鋼支撐與支柱相連，將邊緣處車廂及車輛的自重傳遞給支柱，并且實(shí)現(xiàn)車輛的水平運(yùn)輸。車庫(kù)頂端、底端及各層均設(shè)有導(dǎo)軌，車庫(kù)兩邊設(shè)有托架邊軌。

(2)垂直升降機(jī)構(gòu)：山洞式立體停車庫(kù)的工作系統(tǒng)動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)提供，并配有制動(dòng)器、減速器、聯(lián)軸器等。立體車庫(kù)的垂直升降機(jī)構(gòu)主要完成車輛的豎向運(yùn)輸，是立體車庫(kù)的重要組成部分。

(3)水平轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)：水平轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)主要實(shí)現(xiàn)車輛的水平轉(zhuǎn)向及水平運(yùn)輸，與垂直升降機(jī)構(gòu)共同構(gòu)成立體車庫(kù)的運(yùn)輸工作，實(shí)現(xiàn)車輛存取。水平運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的組成部分與垂直升降機(jī)構(gòu)類似。當(dāng)車輛停在用于運(yùn)輸車輛的轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)上后，首先通過(guò)垂直升降機(jī)構(gòu)運(yùn)輸?shù)街付ā皩訑?shù)”，然后再通過(guò)水平轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)到即將停放車輛的車廂方向，然后通過(guò)水平運(yùn)輸機(jī)構(gòu)運(yùn)送到車廂內(nèi)。因此，轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)在整個(gè)存取車過(guò)程中，是和車輛接觸時(shí)間最長(zhǎng)的機(jī)構(gòu)。電動(dòng)機(jī)與渦桿軸通過(guò)帶傳動(dòng)相接，渦輪軸轉(zhuǎn)臺(tái)軸通過(guò)聯(lián)軸器連接。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)帶傳動(dòng)帶動(dòng)渦輪渦桿減速器轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，完成轉(zhuǎn)向及水平運(yùn)輸功能[4]。

5 山洞式立體停車庫(kù)設(shè)計(jì)及施工建設(shè)因素

山洞式立體停車庫(kù)的選址，除了滿足一般車庫(kù)選址要求還要考慮其特殊性。山洞式立體停車庫(kù)特殊于修建于地表面以下，首先從巖層安全性考慮，應(yīng)盡可能避開(kāi)地質(zhì)斷層及可能產(chǎn)生滑坡等不良的地質(zhì)地帶，選擇巖性較好的地段；其次應(yīng)結(jié)合地下商業(yè)街布置進(jìn)行綜合考慮促使商業(yè)與停車聯(lián)為一體，方便了停車人流直接進(jìn)入商業(yè)區(qū)和地面空間；再次應(yīng)滿足消防安全要求，滿足防火間距、消防車道、安全疏散、安全照明、消防給水及電氣各個(gè)方面。最后考慮車輛與城市干道的連接，對(duì)于立體車庫(kù)的車輛出入口，與城市道路距離不宜過(guò)遠(yuǎn)，且附近應(yīng)保證視野開(kāi)闊。

山洞式立體停車庫(kù)為地下條形或柱形建筑物，其結(jié)構(gòu)組成部分與深基坑、隧道等一般地下建筑物有較大的相似點(diǎn)。一般由開(kāi)挖前的預(yù)支護(hù)結(jié)構(gòu)、支護(hù)結(jié)構(gòu)及支撐結(jié)構(gòu)組成。

其中，預(yù)支護(hù)結(jié)構(gòu)主要有：混凝土擋墻、鋼板樁、型鋼橫擋板、鉆孔灌注樁擋墻、地下連續(xù)墻等。每種預(yù)支護(hù)結(jié)構(gòu)均有優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)際工程中，應(yīng)因地制宜找到符合當(dāng)前工程實(shí)際的預(yù)支護(hù)體系，也可以是幾種支護(hù)體系的融合。

支護(hù)結(jié)構(gòu)主要為錨桿及噴射混凝土。與隧道錨噴法操作類似，其選擇應(yīng)結(jié)合與支護(hù)體系開(kāi)展，相互配合、支持。支撐系統(tǒng)方面，支撐系統(tǒng)按材料性質(zhì)可分為鋼支撐、鋼筋混凝土支撐，也可根據(jù)工程實(shí)際采用鋼和鋼筋混凝土的組合支撐。

主體開(kāi)挖過(guò)程采用分層逆作法的開(kāi)挖方式：首先開(kāi)挖第一層，開(kāi)挖到指定深度后，再在開(kāi)挖面噴射一定厚度的混凝土并打入錨桿等支護(hù)體系，控制巖體的變形。當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)安全強(qiáng)度后或者巖體的變形已經(jīng)收斂，繼續(xù)開(kāi)挖第二層巖體，然后噴射混凝土及打入錨桿，依次循環(huán)，直至開(kāi)挖工作完成。開(kāi)挖過(guò)程應(yīng)該時(shí)刻監(jiān)測(cè)圍巖變化，依據(jù)監(jiān)測(cè)值動(dòng)態(tài)調(diào)整支護(hù)參數(shù)，以保證安全。

主體配套的消防設(shè)計(jì)、智能監(jiān)控收費(fèi)系統(tǒng)等附屬設(shè)施在運(yùn)營(yíng)階段起著舉足輕重的作用，也需滿足設(shè)計(jì)條件。

在進(jìn)行主體開(kāi)挖時(shí)，我們常常利用數(shù)值分析軟件系統(tǒng)對(duì)我們的工程進(jìn)行數(shù)值模擬，以規(guī)避不必要的危險(xiǎn)。面對(duì)不同的地質(zhì)條件，我們選擇的模擬單元屬性也要因地制宜。并結(jié)合開(kāi)挖步驟，分層殺死土體單元，同時(shí)激活相應(yīng)的支護(hù)、支撐單元。常用的數(shù)值模擬軟件有ANSYS、FLAC-3D等，均能夠?qū)⒐こ贪咐D(zhuǎn)化為數(shù)值模型，進(jìn)行計(jì)算分析。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)結(jié)合重慶某工程實(shí)例，總結(jié)山洞式立體停車庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)，并介紹其一般設(shè)計(jì)、施工建設(shè)應(yīng)囊括的因素，具體細(xì)化工作應(yīng)結(jié)合工程個(gè)例，制定符合特定周邊建筑、圍巖類別、工程規(guī)模、工程造價(jià)等實(shí)際情況制定實(shí)施，本文可供參考學(xué)習(xí)之用。

[1]賀擁軍,楊承超,周緒紅.立體車庫(kù)的結(jié)構(gòu)形式及發(fā)展與應(yīng)用[J],建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào),2009,12(4):30-34.

[2]苗深.PLC在立體停車裝置控制中的應(yīng)用[J].機(jī)電工程,2008,17(1):34-35.

[3]李浩.立體車庫(kù)升降機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及排隊(duì)模型優(yōu)化分析[D].武漢:武漢理工大學(xué),2006.

[4]T.Warnke,M.path,C.P.E.Zollikofer,T.FranZe.SafetyGuardSystemofUP一 down & TranslationStereoGarage.Clinieal Evaluation. International Congress Series.2001,6:1293一1294P

TU7

B

1007-6344（2016）07-0108-01

周正（1991.3-），男，重慶酉陽(yáng)人，在讀碩士研究生。主要從事隧道工程相關(guān)研究。