周 正

（重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院 重慶 400074）

山洞式立體停車庫設(shè)計構(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。在探尋適合停車庫的路上，山洞式立體停車庫應(yīng)運而生。本文結(jié)合重慶某山洞式立體車庫的建設(shè)實例，將山洞式立體停車庫與傳統(tǒng)車庫進(jìn)行綜合對比，并總結(jié)山洞式立體車庫的設(shè)計建設(shè)過程應(yīng)綜合考慮的因素。

立體停車庫;山洞式;設(shè)計構(gòu)想

1 前言

汽車業(yè)的快速蓬勃發(fā)展，使得國內(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)停車位的開發(fā)利用在一定程度上緩解停車難的問題，但卻不能使土地得到更加合理有效的利用，尤其是對于汽車高度密集、寸土寸金的大都市商圈。山洞式立體停車庫因其充分利用土地資源的獨特設(shè)計思想，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與傳統(tǒng)車庫在土地利用率、施工周期、車輛存取難易程度、造價等方面進(jìn)行對比。由于其建設(shè)開發(fā)過程還處于萌芽階段，工程建設(shè)實例較少，其設(shè)計、建造過程都需要進(jìn)一步完善。

2 山洞式立體停車庫與傳統(tǒng)停車庫的對比

山洞式立體車庫是屬于地下立體車庫的范疇，實質(zhì)就是指在地面下修建的停車場。根據(jù)國家《特種設(shè)備目錄》，立體車庫有升降橫移類、簡易升降類、垂直循環(huán)類、水平循壞類、多層循環(huán)類、平面移動類、巷道堆垛類及垂直升降類等[1]。山洞式立體停車庫是屬于垂直升降類中的圓形塔式停車庫，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。

山洞式立體停車庫的優(yōu)點主要在于：占地面積少、存取車時間短、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)停車庫更節(jié)約土地占有量;PLC[2]（可編程邏輯控制器）智能停車庫控制系統(tǒng)的應(yīng)用使山洞式立體車庫實現(xiàn)車庫存取車輛的自動化，全自動化更快更安全更節(jié)約時間成本（僅在突發(fā)情況下使用人工操作）。

3 山洞式立體停車庫基本操作

（1）存車操作：車庫車位充足，當(dāng)司機想存放車輛時，只需將車輛開至車庫入口處，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)控制器自動分配車位號，并將立體車庫內(nèi)的載車盤移動到人車交接的位置，柵欄升起，司機開車至車庫。車輛完全進(jìn)入后，柵欄自動關(guān)閉。司機開車進(jìn)入車庫單元門內(nèi)，停車到位，下車走出車庫，再次感應(yīng)IC卡，車庫單元門自動關(guān)閉，完成存車操作。

（2）取車操作：司機進(jìn)入車庫時，感應(yīng) IC卡，控制器自動讀取車位號，并將車庫內(nèi)對應(yīng)的載車盤自動移動到人車交接的位置，司機在車庫單元門自動打開后進(jìn)入車庫，開車出來，并再次感應(yīng)IC卡，自動完成記錄、扣費，柵欄自動抬升，司機開車出場，柵欄自動關(guān)閉取車操作完畢。

4 山洞式立體停車庫工作系統(tǒng)

山洞式立體停車庫的運作系統(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，并且實現(xiàn)車輛的水平運輸。車庫頂端、底端及各層均設(shè)有導(dǎo)軌，車庫兩邊設(shè)有托架邊軌。

(2)垂直升降機構(gòu)：山洞式立體停車庫的工作系統(tǒng)動力由電動機提供，并配有制動器、減速器、聯(lián)軸器等。立體車庫的垂直升降機構(gòu)主要完成車輛的豎向運輸，是立體車庫的重要組成部分。

(3)水平轉(zhuǎn)換機構(gòu)：水平轉(zhuǎn)換機構(gòu)主要實現(xiàn)車輛的水平轉(zhuǎn)向及水平運輸，與垂直升降機構(gòu)共同構(gòu)成立體車庫的運輸工作，實現(xiàn)車輛存取。水平運輸機構(gòu)的組成部分與垂直升降機構(gòu)類似。當(dāng)車輛停在用于運輸車輛的轉(zhuǎn)動臺上后，首先通過垂直升降機構(gòu)運輸?shù)街付ā皩訑?shù)”，然后再通過水平轉(zhuǎn)換機構(gòu)，轉(zhuǎn)動到即將停放車輛的車廂方向，然后通過水平運輸機構(gòu)運送到車廂內(nèi)。因此，轉(zhuǎn)動臺在整個存取車過程中，是和車輛接觸時間最長的機構(gòu)。電動機與渦桿軸通過帶傳動相接，渦輪軸轉(zhuǎn)臺軸通過聯(lián)軸器連接。電動機轉(zhuǎn)動，通過帶傳動帶動渦輪渦桿減速器轉(zhuǎn)動，進(jìn)而通過聯(lián)軸器帶動轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動，完成轉(zhuǎn)向及水平運輸功能[4]。

5 山洞式立體停車庫設(shè)計及施工建設(shè)因素

山洞式立體停車庫的選址，除了滿足一般車庫選址要求還要考慮其特殊性。山洞式立體停車庫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方面。最后考慮車輛與城市干道的連接，對于立體車庫的車輛出入口，與城市道路距離不宜過遠(yuǎn)，且附近應(yīng)保證視野開闊。

山洞式立體停車庫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。一般由開挖前的預(yù)支護結(jié)構(gòu)、支護結(jié)構(gòu)及支撐結(jié)構(gòu)組成。

其中，預(yù)支護結(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)支護結(jié)構(gòu)均有優(yōu)缺點，實際工程中，應(yīng)因地制宜找到符合當(dāng)前工程實際的預(yù)支護體系，也可以是幾種支護體系的融合。

支護結(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)合與支護體系開展，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)工程實際采用鋼和鋼筋混凝土的組合支撐。

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

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

在進(jìn)行主體開挖時，我們常常利用數(shù)值分析軟件系統(tǒng)對我們的工程進(jìn)行數(shù)值模擬，以規(guī)避不必要的危險。面對不同的地質(zhì)條件，我們選擇的模擬單元屬性也要因地制宜。并結(jié)合開挖步驟，分層殺死土體單元，同時激活相應(yīng)的支護、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)行計算分析。

6 結(jié)語

通過結(jié)合重慶某工程實例，總結(jié)山洞式立體停車庫的優(yōu)點，并介紹其一般設(shè)計、施工建設(shè)應(yīng)囊括的因素，具體細(xì)化工作應(yīng)結(jié)合工程個例，制定符合特定周邊建筑、圍巖類別、工程規(guī)模、工程造價等實際情況制定實施，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,2009,12(4):30-34.

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

[3]李浩.立體車庫升降機構(gòu)控制系統(tǒng)的設(shè)計及排隊模型優(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

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1007-6344（2016）07-0108-01

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