温州智能地下立体车库方案.docx
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温州智能地下立体车库方案
1智能地下立体车库简介
随着经济的发展，百姓生活水平的提高、汽车保有量的增长，一些小区或商业集中地带，停车难问题日益凸显，停车配套成为了当前我们急需的公共服务之一。
传统的单层平面停车场占用大量宝贵的土地资源，越来越不能满足需求，国家经贸委已将“城市立体车库”列为“近期行业技术发展重点”，在北京、南京、上海等地，立体停车库的比例也日渐上升。
因此，在土地日益稀缺、车辆激增的情况下，建造立体车库、向高度要空间，是缓解停车难的必然出路。
正因为如此，目前国内市场上出现了多种形式的立体车库，但其中基本还是以地上建筑为主，在一定程度占用了宝贵的土地资源，另一方面也影响了整体市荣市貌，特别是在车辆较多的商业中心会显得与周边建筑格格不入。
在进行充分的市场调研后，江苏顺达工程科技有限经过4年的研发，推出了车库行业革命性产品——地下智能立体车库。
该车库最大的靓点是节约土地和空间、90%的停车空间是目前被浪费的深层地下空间，其次实现了停取车的全自动化。
目前，公司相继推出地下、地面上下结合的5层50个泊车位、7层70个泊车位、10层100个泊车位等多规格、不同容量的产品以满足不同客户的需求。
该车库与其它立体车库相比具有明显优势：
地上用地面积少、施工周期短、存取速度快、适用性广、投资性价比及安全性高等。
地下智能立体车库实物图片如图1所示。
（a）（b）
图1智能地下立体车库
（a）地面部分图片（b）地下部分示图片
2项目简介
暂缺
3智能地下立体车库系统组成及参数、性能
拟建智能地下立体车库为PCSY50T-S型，其型号代表说明如图3所示。
车库除门亭结构处于地面之上外，其余均为地下结构，主要由土建基础、框架结构及停车位、升降机构、十字架结构、旋转平台、取送平台及举升机构、门亭景观、门禁刷卡、排风系统、排水系统、消防系统、防水闸机构、自动化控制系统、智能管理系统、视频录像等组成。
图3型号代表说明示意图
智能地下立体车库立面示意如图4所示。
图4智能地下立体车库立面示意图
智能地下立体车库设计参数如表1所示。
智能地下立体车库设计参数表表1
设
计
参
数
基坑外包尺寸
Φ20283×25000mm
设备间尺寸
Φ18700×16880mm
停车形式
梳叉式
适停车辆尺寸
长×宽×高≤5300mm×1900mm×1550mm
适停车辆质量
≤2350kg
存车容量
五层、每层十辆共计50辆
升降机构
专用电梯曳引机、变频器、钢丝绳，升降速度1m/s
配重系数
升降曳引机额定载重的0.48
旋转机构
回转支承、行星减速机、伺服电机、旋转编码器、伺服控制器
举升机构
液压系统、同步油缸，工作压力6-12mpa行程240mm
取送机构
曳引机驱动、滚轮行走、旋转编码器、变频器，行走速度
系统控制
工控机+PLC可编程控制系统（现场总线方式）
进户电源
三相五线制、50HZ双进户线（一组备用）
智能地下立体车库的性能参数如表2所示。
智能地下立体车库性能参数表表2
功
能
及
性
能
存取时间
≤48s
最大承载
≤2350kg
设备功率
≤50kw
功耗
≤0.25kwh/次
消防系统
烟感+喷淋
排风系统
排风次数2h-1
全自动防水
防水高度650mm
排水系统
全自动智能排水
门亭景观
与环境融入，客户选定
显示、语音系统
LED显示仪、语音提示，提供车位、警示等信息
车辆轮胎阻挡机构
实现车辆停放在载车平台的既定位置
升降限速器
确保升降速度在限定范围内
管理系统
智能刷卡收费、采集车库运行信息
车辆检测
检测车辆长高，以实现适停车辆
远程监控
通过因特网监控车库运行状态
视频监控
保存15天内车库运行视频
4工作原理及流程图
智能地下立体车库采用地下地上相结合多种布局形式，车辆存取为梳子式。
工作原理主要分为存车、取车及自动化智能控制部分。
4.1存车原理及流程
存车时，车辆从进口道路进入道闸取卡存车（车辆识别）---自动门开启（前轮阻车装制打开）---车辆慢速驶入载车平台（语音提示、前轮碰上前轮阻车板或落在前梳子槽内）---司机下车刷卡存车---自动门关闭（进入自动存车）---载车平台升降（曳引机工作）、平台旋转（旋转伺服电机工作）、举升顶架平台或梳子顶架平台（液压系统油缸工作、车辆抬起）同步运动---到指定停车位---取送平台直线运动到停车位（牵引曳引机工作）---顶架平台落下（油缸工作）---取送平台复位到载车平台（牵引曳引机工作）---载车平台升降、平台旋转（同步工作）---回到初始位（载车平台存取车辆的零位）---完成存车。
存车原理流程如图5所示。
4.2取车原理及流程
取车时，司机出口刷卡---进入自动取车---载车平台升降、平台旋转（同步工作）---到被取车停车位---取送平台直线运动到停车位----顶架平台举升---取送平台复位到载车平台---载车平台升降、平台旋转、顶架平台落下（同步工作）---回到初始位---自动门开启---车辆驶出载车平台---经出口处地感---自动门关闭---完成取车。
取车原理流程如图6所示。
图5存车原理流程图
图6取车原理流程图
4.3自动化智能控制流程图
自动化智能控制流程如图7。
图7自动化智能控制流程图
自动化智能控制可靠性保护措施：
①多重联锁保护：
关键的动作采用软件和硬件双重联锁保护，软件多重护，硬件强制联锁；
②冗余措施：
对车库影响较大的主要部件采用冗余措施，如供电电源和PLC的输入电源均可采用双电源供电，重要信号的检测采用双传感器；
③隔离技术：
为了增加系统的可靠性，应对PLC，变频器，线路等采用严格的隔离措施。
主要包括电源侧添加三相电抗器，减少谐波污染；电源侧和现场侧带来的干扰，采用对称滤波技术；对PLC用光电隔离；对干扰较大的走线采用屏蔽接线等措施；
④信号检测：
从司机开车入库起到车开出全部过程在各项检测的严密监视下完成。
完善的检测手段是立体车库安全可靠运行的保证，开车入库先对汽车的重量、车高进行检测，车辆开上平台停好后，检测车辆的头和尾是否在合适的范围之内，电梯平层、旋转平层，推送平层均使用双U型管光电传感器，升降运动的上、下迫慢，上、下限位，上、下极限均采用双限位开关，泊车位是否有车用超声波传感器，上面介绍的平台升降、旋转、推送、车位，还有长宽高、重量，一旦有一不符合要求，系统就会报警。
5施工安装流程及工艺
5.1施工总体流程
智能地下立体车库施工总体流程如图8。
图8智能地下立体车库施工总体流程图
5.2基坑施工
本工程基坑采用钢板桩+内衬砌砼结构，基坑顶、底板均为钢筋砼板。
基坑施工先插打钢板桩作为施工过程支护，然后利用深水井降水边挖土边安装内支撑，在土方开挖到位后浇筑封底砼及底板，然后停止降水并封闭降水管进行内衬砌砼施工，为保证内衬砌砼与钢板桩的有效粘结，在钢板桩上设置剪力钉。
顶板在基坑内车库支架、升降取送平台等较大结构安装到位后进行施工，其施工流程如图9所示。
插打定位桩
在定位桩上焊接牛腿、安装导向架
制作导向架
插打钢板桩
深井降水配合围堰内开挖土方并安装临时钢支撑
开挖到位后浇筑封底砼
制作临时钢支撑
绑扎底板钢筋、焊接止水板并浇筑底板砼
分层绑扎内衬砌钢筋、浇筑砼
绑扎顶板钢筋、浇筑砼
车架、转盘等设备吊装
图9基坑施工流程图
5.2.1钢板桩及施工设备的选用
（1）钢板桩
钢板桩采用日本产SKSP-SX27型，即拉森Ⅵ型高强度钢板桩，单根钢板桩长度为26m，宽度为60cm。
其截面如图10所示，截面参数及机械性能分别如表3、表4。
图10钢板桩截面示意图
钢板桩性能参数表表3
型号
宽W1
mm
高H1
mm
腹板厚t
mm
单根钢板桩
每米板面
截面
面积
cm2
理论
重量
kg/m
惯性距Ix
cm4
截面
模量Wx
cm3
截面
面积
cm2
理论
重量
kg/m2
惯性距Ix
cm4
截面
模量Wx
cm3
SKSP-SX27
600
210
18
135.3
106
8630
539
225.5
177.0
56700
2700
钢板桩的机械性能表表4
标准号
牌号
机械性能，不小于
屈服强度（N/mm2）
抗拉强度（N/mm2）
延伸率（%）
JISA5528
SY295
295
490
17
（2）施工机械设备的选择
钢板桩插打设备采用日本GIKEN公司的ECO400S无声压入机，该设备插打钢板桩采用压入的方式，所以不会使周围的环境发生地表下沉和附近建筑物出现裂缝之类物理性损害。
压入桩能够正确自如控制打入的高度，且即使是要求有曲线、角度、封闭等复杂形状的施工也能构筑高品质的壁体。
已系统化的机械装置拥有各种自走机能，能进行高效合理的施工，从而能大幅度缩短施工期。
同时在遇到地质较硬或存在障碍物时，该设备可以配备螺旋钻装置，利用独自的除芯理论将桩压入。
螺旋钻装置作为最小限度的压入辅助设备，具有排土量少，不破坏周围地基，并可迅速完成具有强大支持力完成桩的特点。
ECO400S无声压入机如图11所示。
图11ECO400S型无声压入机
ECO400S型无声压入机施工时，初期由于没有完成的桩可供利用，先对反力基座进行压重来提供前1至4根桩的压入力，之后撤走压重装置，压入机自骑在已施工钢板桩上，靠自行行走来完成全部钢板桩的压入。
ECO400S无声压入机施工时，针对不同区域可能出现的地质情况，压入机可以配备不同的辅助装置来保证钢板桩的顺利压入。
①一般的粘土、粉土、粉砂层，压入机可以利用已施工桩的抗拔反力通过液压动力自行将桩压入到位。
②硬塑粘土、中粗砂层，压入机配备水刀装置，将高压水喷入桩尾部的地基，使土粒子间的间隙水压一瞬间变高而使土体液化、更容易移动，同时高压往上的射流水可以润滑钢板桩的表面，防止进入接口槽的土石变紧，在不损伤桩材的情况下，用较小的压入力高效率的进行压入作用。
③卵石层、岩层等坚硬地质。
压入机配备与其一体化控制的螺旋钻系统装置，利用独有的除芯理论，首先将桩尾正下方的土层钻掘使其破坏、松散。
在抑制压力球根的同时，将螺旋钻拔出，以填埋其拔出间隙的方式将桩压入土层。
此法可以将钻掘范围降低到最低限度，并减小排土层，在降低土体抵抗力的同时又达到保护环境的效果。
根据本工程地质报告，钢板桩插打时压入机需配备水刀装置进行辅助施工。
5.2.2钢板桩施工
（1）材料准备
①拉森板桩整理
拉森板桩运到现场后，需进行整理。
清除锁口内杂物（如电焊瘤渣、废填充物等），对缺陷部位加以整修。
锁口检查的方法：
用一块长约2m的同类型、同规格的拉森板桩作标准，将所有同型号的拉森板桩作锁口通过检查。
检查采用卷扬机拉动标准拉森板桩平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查。
对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。
宽度检查的方法是：
对于每片拉森板桩分为上中下三部分用钢尺测量其宽度，使每根桩的宽度在同一尺寸内，每片相邻数差值以小于1cm为宜。
对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量。
对于超出偏差的拉森板桩应尽量不用。
②锁口润滑及防渗措施
对于检查合格的拉森板桩，为保证拉森板桩在施工过程中能顺利插打，并增加拉森板桩在使用时防渗性能。
每根板桩锁口都须均匀涂以混合油，其体积配合比为黄油:
干锯沫＝5:
3。
（2）拉森板桩施工
①拉森板桩的运输
对于处理好的拉森板桩，在堆放和运输中，要避免碰撞，防止弯曲变形。
插打过程中，须遵守“插桩正直，分散即纠，调整合拢”的施工要点。
②拉森板桩的起吊
a、将拉森板桩整齐排列在易于起吊的位置；
b、利用起吊孔起吊钢板桩时，使用气割等在钢板桩轴线上从离端部10cm左右的位置穿好直径5cm大小的吊孔，再使用钩环结结实实的联结；
c、在下端部系好适当的绳索以防止左右摆动。
钢板桩起吊示意如图12所示。
图12钢板桩起吊示意图
③钢板桩插打
a、测量放样所需插打钢板桩中心线内径尺寸；
b、在钢板桩中心线内侧插打定位桩、焊接牛腿安装钢板桩插打导向架；
钢板桩在插打时须设置导向架以保证钢板桩在打入时的垂直度和稳定性。
对于前10根左右钢板桩的插打，导向架采用夹式导框（如图13），相隔3-4m与法线平行打入2排定位桩，其内侧装配导梁。
对于余下的钢板桩采用单方导向架（如图14）。
在安装导梁时，其两导梁间距应比钢板桩厚度大1-2cm,且导梁顶应比设计的钢板桩顶标高低30-50cm，以保证钢板桩打入到设计标高时打桩锤不会碰撞到导向架。
（a）（b）
图13夹式导框布置图
（a）平面图（b）立面图
（a）（b）
图14单方导框布置图
（a）平面图（b）立面图
c、插打钢板桩；
为确保每一根钢板桩插打准确，第一根钢板桩是插打的关键，第一根钢板桩插打前，先按钢板桩宽度在导梁上画出每根钢板桩的边线，在导左右两边设置限位装制，大小比钢板桩每边放大1cm，插打时，钢板桩边插边将吊钩缓慢下放，这时在相互垂直的两个方向用锤球进行观测，以确保钢板桩插正、插直。
④围堰合龙
钢板桩合龙技术是钢板桩围堰施工过程中的关键，合龙成功与否决定了围堰的施工质量及进度。
a、合龙准备
为控制合龙口处钢板桩垂直度,在距合龙口两侧还剩10余根钢板桩时便严格控制钢板桩的倾斜度。
每插打一根钢板桩就测量其轴向及法向倾斜度,并根据其倾斜度的累积增加规律及已有的施工经验预计其后几根桩的倾斜度。
为保证合龙口处钢板桩的垂直度，在距合龙口还剩几根钢板桩时立即下异形钢板桩，将桩的轴向倾斜度纠正为负数，然后再插打桩至合龙处，使其轴向及法向倾斜度均控制在0.2%以内。
b、插打合龙钢板桩
为了使合龙钢板桩能顺利与相邻桩的锁口相互咬合,插打前应使合龙钢板桩两侧桩高度不同，高差控制在100～200mm，这样合龙钢板桩的锁口可较方便地先与高桩套好，再套低桩的锁口。
插打合龙桩时，使与相邻桩套好锁口的合龙桩自由落入，并将液压装置垂直降落，使其重量全部压在合龙桩上，开启液压将桩压至预定高程。
c、合龙施工质量评价
合龙质量评价的标准如下：
合龙钢板桩施打时间与一般钢板桩插打时间基本一致；在打桩过程中，合龙钢板桩的锁口与相邻桩的锁口连结完好，未发现锁口破坏现象；合龙钢板桩打入后，其相邻两根桩的倾斜度仍保持在0.2%以内，与合龙前倾斜度一致。
（3）土方开挖及内支撑安装
土方开挖及内支撑安装相交替施工。
整个基坑共设置5层内支撑，每次内支撑在安装前先开挖土方至支撑中心线下1m位置，内支撑采用环形箱型梁结构，其先在加工厂加工、预拼后现场进行组装、焊接。
土方开挖采用深井降水法配合挖掘机进行施工，在土方开挖前先进行深井降水施工，降水深度随开挖深度加深。
深井降水示意如图15所示。
图15井点降水示意图
（4）顶、底板及内衬砌砼施工
基坑开挖到位后即浇筑封底砼，在封底砼达到强度后，绑扎底板钢筋，在钢板桩内侧焊接剪力钉并立模浇筑砼。
顶板在基坑内车库支架、升降取送平台等较大结构安装到位后进行施工。
5.3钢结构施工要求及验收标准
结构件的重要受力构件，如立柱、横梁、斜杆等制造符合GB/T3811的规定，其表面除锈处理达到GB/T8923中规定的Sa21/2级，其余结构材料表面除锈处理达到Sa2级或St2级（手工除锈）。
钢结构的焊接符合下列要求：
①焊缝的外部检查没有GB/T6417表述的目测可见裂纹、空穴、固体夹杂、未熔合和未焊透，形状缺陷及上述以外的其他明显缺陷；
②主要受力构件（如立柱、横梁、升降平台、十字架）的对接焊缝，进行无损探伤。
射线探伤时，焊缝质量不低于GB/T3323中规定的Ⅱ级，超声波探伤时，焊缝质量应不低于GB/T11345中规定的Ⅰ级；
③受力构件的连接采用高度螺栓、螺母和垫圈符合GB/T1228——1231或GB/T3632——3633的规定，铆钉钢材符合GB/T715的规定。
框架、各主要构件连接后，其垂直度、平行度、对角线长度相对符合表5的要求。
钢框架主要构件的安装精度表5
位置
允许误差
垂直度
宽度
进深
对角线相差
侧面
≤（H/1000）≤14
—
—
—
平面
—
±5
±5
10
立柱
Y方向
≤（H/1000）≤14
X方向
≤（H/1000）≤14
1注：
H—停车设备总体高度。
钢结构外观要求：
①油漆均匀，色泽一致，无漏漆、皱纹及严重流挂等缺陷；
②漆膜附着力符合GB/T9286中规定的二级要求。
5.4机构及零部件要求
（1）缓冲器
升降平台和平衡重的下方设置缓冲器，缓冲器至少能承受升降平台和平衡重以额定速度的撞击。
（2）钢丝绳
①升降用钢丝绳符合GB8903的规定。
（曳引轮驱动）设有防跳绳装置，绳端的固定连接符合GB6067的规定；
②钢丝绳的报废和使用符合GB/T5972的规定；
③钢丝绳禁止接长使用，其安全系数应不小于12；
④曳引轮的节圆直径与曳引钢丝绳公称直径之比不小于40；
⑤曳引条件及曳引绳的比压符合GB7588的规定。
（4）制动转矩
电动机的容量选择满足设备在额定载荷、额定速度时的升降要求，减速器的容量不小于1.5倍电动机的额定功率，其输出轴转矩不小于1.8倍的额定载荷产生的转矩。
（5）液压系统
①液压系统的设计符合GB/T3766的规定；
②液压系统设有过压保护装置；
③在液压间接工作的情况下，设置了防止液压活塞超行程装置，根据液压活塞的冗余行程来推断，不会对安全性造成危害，不设置防超行程装置。
（6）驱动制动器
①驱动装置设有常闭制动器，当电动机械控制器不接电或掉电时，能起到制动作用。
②常闭制动器的额定制动力矩不小于1.5倍额定载荷产生的力矩。
③制动器具有符合操作频度的热容量。
（7）回转平台
①根据停车库的布置及使用要求，在停车库内设置回转平台；
②回转平台有升降位置控制及回转位置的定位装置；
③回转平台运转平稳、可靠。
5.5电气设备要求
所选用的导线和电缆符合GB17907中4.5.3的规定，各导线和电缆端都有标识或编号。
所有仪表、按钮、操作开关的功能标明在控制盘（屏幕、柜、台）上。
电动机外壳防护等级不低于GB/T4942.1中的IP54,并采取防淋通风措施。
在机房旁设置供检修用的电插座。
用于控制升降回转，存取的机械和控制部分的操作位置，设置某种具有目视确认作用同等效果的监视装置的情况下，则操作位置不受限制。
紧急停止开关：
升控制部位和出入口附近设置“紧急停止开关”，确保紧急情况时立即停止升降机等运转。
电气的绝缘电阻符合GB17907中4.5.7.6的规定。
较繁忙时设备，其驱动机构的工作级别可按GB/T3811定为工作级别不低于M6，电动机的接电持续率不低于40%。
照明电路单设电源开关，不受动力总开关的影响。
控制系统有自动保护装置，动力电路须配有短路、过流、欠压、缺相和相序等保护电路。
各电气设备的间距符合GB50256的规定，并符合检修方便的原则。
5.6机构、零部件及电气设备安装要求
（1）导轨安装符合以下要求：
①导轨接头允许打磨、错位不大于0.5mm；
②各导轨接头不在同一水平面上，其错开距离不小于500mm，具不等于升降平台与平衡重的上下滚轮或导靴的间距；
③两导轨侧面轨距偏差允许±3mm；
④每根导轨至少有5个支架（间距不大于1m）。
（2）缓冲器及其支承构件安装牢固，定位正确；
（3）升降平台于平衡重与缓冲器、导向轮之间具有可靠的安全距离；
（4）液压系统安装符合设计要求，过压及安全保护装置调校正确、可靠，系统无泄漏、无卡滞等现象；
（5）防护门的安装位置正确，防护门的开、关灵活、到位且无异响；
（6）各电气设备及屏幕控制柜的结构间距符合检修方便；
（7）纵向移动中，滚轮应无啃轨、卡轨等现象，制动器应制动可靠，载车平台长边的挠度不大于其长边尺寸的1/1000；
（8）升降运动平稳，定位准确，制动后无下滑现象，上下限位动作正常；
（9）回转平台保持旋转水平，角度准确，倾斜不大于3%；
（10）对重块安装牢固，无移位，运行平稳；
（11）安装的导向轮装置，有防护措施及防脱绳装置，装置不妨碍对滑轮的检查和维修；
（12）缓冲器
①缓冲器设置在升降平台和对重的升降行程底部，且缓冲行程满足缓冲过程中升降平台不与钢架上部或下部地坑构造相撞；
②如缓冲器随升降平台或对重运行，则在行程下端设有与其相撞的缓冲座，此支座安装牢固，且其高度不少于0.5m；
③对重下面两侧安装防护网或各种安全措施。
6车库试验
整个车库系统施工完成后，专业人员进行单一部位及系统整体试验，试验合格后方可投入使用。
6.1试验内容
（1）目测检查
设备重要部分的完整性，规格和（或）状态，如机构、电气安全装置制动器、控制系统、照明、信号系统、金属结构及连接件、升降平台、取送平台、十字架、平层精度、液压传动系统与回转系统的连接件；
目测检查还包括必备的证书。
主要尺寸检查:
①设备外形的长、宽、高；②出入门的尺寸；
③各检测传感器。
（2）载荷试验检查
载荷试验包括空载试验，额定载荷试验和超载试验检查设备运行情况。
（3）其他检测检查
检测检查包括：
单车最大进出时间、噪声、泊车位泊车误差，车辆尺寸超限保护功能，电源缺相和相序保护功能，电气绝缘，安全功能。
6.2试验条件
（1）试验环境条件
试验环境条件应符合下列要求：
①环境温度-5℃——+40℃；
②空气相对湿度为最湿月的月平均相对湿度不大于95%；
③使用环境无爆炸介质，不含有腐蚀金属，破坏绝缘的介质和导电的介质；
④电源为380V，50Hz,三相四线制交流电源；在尖峰电流时，从电网变压器至设备进电端的电压损失不大于-10%，电压正向波动量不大于+5%；
⑤在车库内设有通风设备，并保证每个维修人员至少150m3/h的通风量；
⑥车库内各个区域，均具有不低于301x的照明和应急照明；
⑦车库内底部集水坑的位置配备完善有效的排水设施。
（2）试验仪器及量具
除有特殊规定外，试验仪器及量具的精确度应符合下列要求：
①测量质量、力、时间、速度:
±1%；
②测量电压、电阻、电流、功率:
±1%；
③测量温度:
±2℃；
④测量长度：
按量程大小选用仪器、量具。
符合机械工程测量用的精度级别，如用钢卷尺，其精度应在Ⅱ级以上。
6.3试验检测方法
（1）目测检查
用目测直接检查法：
检查时不拆开部件，但可拆开在正常维护和检查时应打开的盖子，如限位开关盖等。
用钢卷尺、线坠等一般检测量具及工具直接测量。
（2）载荷试验检查
①空载试验
任选每层1个车位，取送平台上不加载荷，完成出入库动作各三个循环，各机构应运转正常，无变形及异响，限位装置动作正常，定位正确。
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