多头螺旋坡道式立体停车库的设计.docx

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多头螺旋坡道式立体停车库的设计

多头螺旋坡道式立体停车库的设计（看图说文）

---浅谈目前立体停车库建设中的窘境，进一步介绍本发明专利的设计原理和技术方案。

前言：

目前，停车场和立体停车库的建设，似乎遇到了难解的窘境，大家都看好停车场和立体停车库的前景，但实际情况是雷声大、雨点小，呼声高、动作慢。

其纠结表现在三个方面。

其一，建设用地供应困难。

一些大中城市土地越来越金贵，寸土寸金。

大多数在原来城市规划时，没有预料到我国小汽车使用会这么普遍，上升势头会这么快。

没有能前瞻性地为小汽车的飞速发展，规划时能预留出建设立体停车库的土地。

因此。

小汽车的飞速发展给城市交通带来了停车难、停车乱、交通拥堵的城市病，甚至影响了城市的经济发展和办事效率。

其二，投资开发商举棋不定。

建设立体停车库是一笔不少的投资，怕投资后回报少、回报慢。

其三，车主希望有经济、便捷、安全的停车场和立体停车库方便停车，停车收费要合理些、便宜些。

三方的主要矛盾方是当地的政府部门，政府部门要加強城市规划，合理布局停车场和立体停车库的建设，供给要适应需要，并要有一定的前瞻性。

政府部门对投资建设立体停车库项目，在土地出让、动迁、税收等方面要给以政策优惠，尽量降低投资者的投资成本，使投资者有利可图，有钱可挣。

立体停车库的建设可建高挡的高智能立体停车库，但更需要多建经济、实惠、与城市市容市貌相匹配的立体停车库，关键是要使广大车主能停得起车。

否则，事与愿违，车主还是在道路边乱停车，而停车库无人问津。

其实，解决了停车难、停车乱、交通拥堵的城市病，还（人行）道于民，也给最近开始流行的“共享单车”在人行道上留出了停泊自行车的空间，就一顺百顺了。

归根结蒂这是一个民生问题，最大的赢家还是当地政府。

以上是个人的拙见，仅供参考。

本人是大连理工大学离退休处退休教授，我们的发明专利《多头螺旋坡道式立体停车库》已于2016年4月由中华人民共和国国家知识产权局授权。

我们在XX网站上相继发表了《多头螺旋坡道式立体停车库的概括介绍》、《多头螺旋坡道式立体停车库的概括介绍（续）》和《多头螺旋坡道式立体停车库的概括介绍（续二）》等叁篇文章，受到了广大业内人士的关注。

现再以《多头螺旋坡道式立体停车库的设计（看图说文）》，进一步介绍本发明专利的设计原理和技术方案。

我们的目的，是为了促进本发明专利在全国各地尽快开花结果，为缓解大中城市交通拥堵、停车难、停车乱做出我们的贡献。

对投资单位来讲，多一种方案，多一份比较，就多一种选择。

如有对本发明专利感兴趣的投资单位，可与我们联系。

（发明专利，XX）

以下是以多头螺旋坡道式立体停车库系列中三头螺旋坡道式立体停车库设计方案为例的立体效果图（图一）和其停车库螺旋坡道单向双车道布局、车辆运行示意图（图二），并结合图纸进行说明，进一步介绍本发明专利的设计原理和技术方案。

本人是学机械制造专业的，画建筑的立体效果图不在行，画得不规范，见谅。

本立体效果图仅为示意，希望您能看懂。

图一三头螺旋坡道式立体停车库立体效果图

图二.多头螺旋坡道式立体停车库单向双车道布局、车辆运行示意图（图示为三头螺旋坡道式立体停车库，两进一出）

一.附图说明部分

1.设计原理和技术方案。

从图二清楚地表示了，“多头螺旋坡道式立体停车库的设计原理是，利用机械制造领域中多头螺纹等螺距、同升程的基本特征，设计了一种新頴、高效的“多头螺旋坡道式立体停车库“。

将原来单头螺纹一个双向坡道的长度，等分成多个单向坡道（图示A、B、C），在等分点作起点等螺距同向盘旋上升，互相重叠，互为层顶，层高不变。

其一部分为有进口的入库单向坡道（图示A、B），另一部分为有出口的出库单向坡道（图示C），每层层面中间区域等高处有水平单向换向车道相连（图示1F至（L+1）F各层）。

车道两边均设有停车区和人行步道（见图一屋顶露天停车场），车主在库内行驶过程中寻车位停车或驶离车库”。

本方案三头螺旋坡道式立体停车库的设计的技术方案是:

将规划设计立体停车库的库址（基地）封闭图形部分，在这封闭图形范围内靠外侧留出带道牙的人行道宽度、停车区宽度，再里面就是单向双车道（参见图一屋顶露天停车场）。

将单向双车道中心线环行一圈的总长作三等分，等分点的位置选择，主要依据是周边交通对停车库出入口位置设置的要求；图二表示了，三条等坡度的螺旋坡道分别在A、B、C三个等分点作起点，作等螺距（即等坡度、等层高）同向盘旋上升，图二表示的是地上停车库部分；若三条等螺距的螺旋坡道在三个等分点均反向盘旋下降，就是停车库的地下停车库部分（见图一）；在三条螺旋坡道围绕的每层中间部位为单向水平换向平台（图二图示1F至（L+1）F各层），因此，三条螺旋坡道和水平换向平台是空间交叉，三条螺旋坡道仅在A、B、C三个端口位置和水平换向平台等高处，通过单向水平换向双车道和水平换向平台相连，车辆均为入库坡道A、B换向到出库坡道C（参见图一屋顶露天停车场及图二）;换向平台和三条螺旋坡道之间留有适当的间距，供设置承载立柱和通风排气用；单向水平换向平台可大可小。

2.停车库的框架。

图二中A、B、C三条螺旋坡道在各分层面上，各自分割成多个等长的螺旋坡段，每层一个螺旋坡段，从这一层上升到上一层。

图二图示：

A坡道分割成A-1F、A-2F、A-3F、A-4F、A-5F、A-LF；B坡道分割成B-1F、B-2F、B-3F、B-4F、B-5F、B-LF；C坡道分割成C-1F、C-2F、C-3F、C-4F、C-5F、C-LF。

它们各自首尾相连，一层一层作等螺距同向盘旋上升，每层有水平单向换向平台进行换向，从入库坡道换向到出库坡道。

这样，三条螺旋坡道、各层单向换向平台（图二图示1F至（L+1）F各层），和承载立柱网（没画出）就构成了三头螺旋坡道式立体停车库的框架。

3.基本单元。

图一中，屋顶露天停车场可清楚地看到，三条螺旋坡道在屋顶的B-LF、C-LF、A-LF三条螺旋坡段，从A、B、C三个端口处由L层等螺距同向盘升，又分别在B、C、A三个端口处和（L+1）层单向水平换向平台相连，按图示方向由入库坡道向出库坡道换向。

所以，多头螺旋坡道式立体停车库可以看成是这样的多个基本单元叠加而成的。

图二表示，各条螺旋坡道的每层坡段依次首尾相连，每层均有单向水平换向平台相连，且L层的螺旋坡道有L+1层的单向水平换向平台，车主可选择任意一层进行换向，完成寻车位停车和出库目的。

4.布局。

从图一中屋顶露天停车场可清楚地看到，螺旋坡道的中间是单向双车道，两侧是停车区和人行出入口，停车区采用垂直式停车方式；再外面是一米左右宽的带道牙的人行道，本发明专利专门设计了可预埋线缆管道的带道牙的人行道，以适应立体停车库智能管理系统建设和安装充电桩等需要，每层间有电缆井相连。

也避免在更新和维修线缆管道时损伤螺旋坡道基体；三条螺旋坡道围绕的中间部位为单向水平换向平台，它们之间有一米左右的间距，供设置承载立柱和通风排气用；单向水平换向平台的大小决定于停车库库址（基地）占地面积，去除四周螺旋坡道和间距面积外剩余的面积，就是单向水平换向平台的设计面积。

所以，水平换向平台可大可小，小的只要能安置下单向水平换向车道，大的可安置单向水平换向车道、停车区和人行道，其停车区可采用平行式、斜列式和垂直式多种停车方式。

5.螺旋坡道。

图一表示，本立体效果图为地上五层，屋顶为露天停车场，相当于地上停车面积为六层。

地下为两层。

地上停车库和地下停车库同处一组三头螺旋坡道上，平时是两个相对独立的部分，它们间坡道是连贯的，中间仍为单向双车道，平时用锥形交通标限行，如遇火情、暴雨成灾等紧急情况，可作两部分之间紧急疏通道用。

地上停车库和地下停车库衔接处车道两侧设置停车库服务用地、人行出入口。

6.停车位。

见图一，本方案停车库库址占地面积为约5600平米，在《多头螺旋坡道式立体停车库的概括介绍（续二）》中的图二表示了每层停车位的设计方案，每层可设置停车位200个左右，地上五层和地下两层停车位总数达1300多个，如果建屋顶露天停车场，则还可增加近200个停车位。

属大型，特大型立体停车库。

若要规模小些，可减少层数和用“双头”的。

7.库址（基地）占地面积。

由于螺旋坡道车道中心线的坡度按国家规范要求要小于5%，如果层高设计为米，则每层的螺旋坡道需要在70延长米以上。

所以，多头螺旋坡道式立体停车库设计头数的多少，决定于停车库库址（基地）占地面积的多少，双头的停车库库址（基地）占地面积要求在3000平方米以上，三头的停车库库址（基地）占地面积要求在5600平方米以上，四头的要求则更大。

停车库库址（基地）占地面积小于3000平方米的不适宜采用本发明专利方案。

8.车辆出入口标高。

图一中可清楚地看到，地下停车库车辆出入口（D、E、F）标高要高于室外地坪标高，以防止雨水倒灌。

所以，地上一层人行出入口和地上车库车辆出入口（A、B、C）的标高，随着螺旋坡道的升高，也相应抬高。

9.出入口。

图一表示，停车库库址（基地）占地面积为约5600平方米，地上、地下停车库各有三个车辆出入口（地上A、B、C,地下D、E、F），停车库共有七个人行出入口（见图一屋顶露天停车场），每个人行出入口均覆盖了一定面积的停车区，电梯的服务半径在50米左右，且避免了人行出入时跨越车道。

符合《车库建筑设计规范JGJ100-2015》规范要求。

10.车辆换向。

三条螺旋坡道围绕的中间部位为单向水平换向平台，因此，三条螺旋坡道和单向水平换向平台是空间交叉，三条螺旋坡道在A、B、C三个端口位置和每层单向水平换向平台等高处，三条螺旋坡道通过单向水平换向双车道和水平换向平台相连，车主在寻车位停车和出库时，选择适宜的楼层单向水平换向平台换向，均为入库坡道换向到出库坡道（参见图一屋顶露天停车场）。

11.停车和提车过程。

图二表示的是三头螺旋坡道式立体停车库的螺旋坡道和水平换向平台的单向双车道的布局。

可看出车辆在A或B入库坡道入库，入库螺旋坡道的进口显示屏幕上显示了该螺旋坡道停车位空位状况，车主经过入库螺旋坡道A或B，行驶中选择经过某层水平单向换向平台进行换向，转入出库螺旋坡道C出库。

整个行程中入库螺旋坡道A或B，单向换向平台，出库螺旋坡道C的车道两侧均有停车位，车主在行程中可就近寻找停车位停车。

停车后车主就近找人行出入口出库（见图一），请记住自己是从哪个人行出入口离开车库的，车主提车时请仍从该人行出入口入库，方便找到自己的车辆。

停车前是入库—换向—出库整个行程的前一部分，提车后车主要完成整个行程的后一部分。

停车库内均为单向车道，车主务必按行车指示行驶，切勿逆向行驶,顺利完成寻车位停车和出库目的。

多头螺旋坡道式立体停车库的特点之一是，车主在入库后寻车位停车和提车出库整个过程中，仅使用了一条入库螺旋坡道的若干坡段、一层换向平台、一条出库螺旋坡道若干坡段，其余的螺旋坡道和您本次存车是不相关的。

也就是说，车辆如果从A入库坡道入库，经换向平台从C出库坡道出库，此次存车和B入库坡道不相关，车辆不会行驶到B入库坡道上。

同样，车辆如果从B入库坡道入库，经换向平台从C出库坡道出库，车辆也不会行驶到A入库坡道上。

12.车辆行驶规则。

见图二，车辆在A或B两入库螺旋坡道上行驶至和各层单向换向平台相连位置处，可继续在螺旋坡道上前行至上一层空间，也可转弯至单向换向平台，换向至出库坡道C，完成寻车位停车和出库目的。

但出库螺旋坡道C不能转弯至单向换向平台，否则，就形成了在单向车道上逆向行驶，车辆只能在出库螺旋坡道C上前行继续寻车位停车，直至出库。

13.通风排气。

见图一，停车库外墙立面可做成封闭式的（可设置推拉窗或玻璃幕墙），也可做成半封闭式的。

各坡道内环和中间单向换向平台四周可做防护护栏，不封闭。

三条螺旋坡道围绕的中间部位为单向水平换向平台，三条螺旋坡道和水平换向平台是空间交叉，它们之间自底层到屋顶均有1米左右宽的横向间距，自下而上形成烟囱效应，是立体停车库主要的自然通风、排气通道，停车库内空旷通透，通风排气好。

（图一中，屋顶三条螺旋坡道和其围绕的中间部位单向水平换向平台间一米宽的环圈，没有画遮雨屋面和两侧的空气调节窗，这由建筑师设计。

）

14.可采用变道技术。

图二所示三头螺旋坡道式立体停车库的地上停车库部分，是两个入库坡道和一个出库坡道，此时适合入库高峰时段和平时用。

如果立体停车库所在区域，下班时段会出现停车库的出库高峰，则可采用变道技术，变化行车指示牌行车方向，将A坡道、B坡道、C坡道三个单向双车道，和各层单向换向平台的单向双车道，均改成其反方向行驶，仍为单向行驶，即A、B改为出库坡道（顺时针方向行驶），C改为入库坡道（逆时针方向行驶），以适应出库高峰的需要.提高停车库的效率。

变道技术一般采用在奇数头数的多头螺旋坡道式立体停车库上，且停车区应采用垂直式停车方式。

15.达到土地多用途目的。

地上停车库部分一层层高加高后，可设置公交车枢纽站、商业用地等设施，以达到土地多用途目的。

立体停车库的建设一定要建在需要的地域，但现在最需要建立体停车库的地方，土地供应最紧张，寸土寸金，所以，出现了上天入地建立体停车库的主张。

本发明专利适合在地上停车库部分，将一层建成公交车枢纽站或商业用地等设施，地上二层以上和地下部分建成小汽车立体停车库，在地上一层两側向地上二层和地下一层建4米宽的单向行车道，连通地上停车库和地下停车库，达到土地多用途目的。

这样，即可利用城市公交车枢纽站和商业用地等设施的改扩建，解决立体停车库的建设用地问题。

16.可采用变螺距（即层高）技术，建大客和小汽车同库的混合型多头螺旋坡道式立体停车库。

在一些旅游胜地，旅游季节各种旅游大巴和小汽车能排出好几公里远，停车非常困难。

本发明专利可采用变螺距（即层高）技术，将地上一层及其以上一些停车区域建成层高抬高至适合旅游大巴的层高，单向换向平台层高也相应抬高，到某层换向平台，多条螺旋坡道依次变螺距（即层高），经过一段变距区域，使层高降到适合小汽车使用的层高，之后就是小汽车停车区域。

旅游大巴的停车区，采用平行式停车方式，以保证旅游大巴的转弯空间。

二.综合效果

（一）.大大地提高了停车效率。

1.本发明从原理上做到了，将目前的自行式停车库在一条双向坡道上吞吐的所有车辆，分散到坡道长度为原坡道长度的多头头数份之一的各条单向坡道上同时吞吐，每辆车辆在库内运行路程成倍缩短。

以“三头螺旋坡道式立体停车库”与“单头螺旋坡道式立体停车库”比较为例，车主如在六楼停车，“单头立体停车库”车主需要在双向坡道上绕行五圏才能到达六楼，本方案只要在单向坡道上绕行一圈半多些即可到六楼（见图二），成倍地提高了车辆在库内的内在运行能力，大大地提高了停车效率。

2.本发明由多个单向螺旋坡道和各层中间单向换向平台相组合，由入库坡道通过某层换向平台换向到出库坡道，凡车道两旁均有停车区，不走回头路，以最短的行程，车主完成寻车位停车和出库目的。

因此，大大地提高了停车效率。

3.本发明停车库分别设置了单向入库坡道入口和单向出库坡道出口，入库，出库坡道均为单向双车道，车辆入库和出库互不干扰，车辆可实现魚贯而入，魚贯而出，车主停车、提车无需等待，大大地提高了停车效率。

4.整体建筑可分成地上、地下两个相对独立的部份，但他们的坡道处在同一个多头螺旋线上，在地上、地下两部分的衔接处，设计了服务用区、楼梯、电梯人行通道等，服务用区内螺旋坡道是连贯的，平时用锥形交通标限行。

如遇火情、暴雨成灾等紧急情况，可作两部分之间紧急疏通道用。

地上、地下两个独立部份各自有车辆进入口和车辆出口，提高了停车效率和安全系数。

（二）.库内车辆运行通畅、有序、安全。

螺旋坡道和换向平台的中间都是单向双车道，车行道两侧是停车区，停车区外则是有道牙的人行步道。

库内分片形成区域，每个区域设有楼梯和电梯人行通道。

库内均为单向双车道，设计上精心考虑了“人行人行道，车驶单向道，人车不相交，车车不交叉相交”更人性化的运行原则，车辆运行通畅、有序、安全。

（三）.经济性好。

1.多头螺旋坡道式立体停车库是采用钢结构或钢筋砼框架结构设计的建筑物，使用年限至少六、七十年。

车辆由车主驾驶，不依托任何设备，使用运行期间基本上属于免维修，维护成本小。

去掉必要的管理费用和维护费外，大部分都是投资者的成本回收和利润，所以，经济性好。

2.停车库顶层坡道的顶盖，采用与车行坡道同样的钢结构或钢筋砼框架结构设计，则顶盖在有些地区可作露天停车场（见图一）。

如果设计时地基承载能力事先留有余地，则可根据停车区域的需求，随时对原车库加层。

在做好安全防护措施的前提下，施工期间顶层以下的各层均可正常运行，停车不受影响，所以，经济性好。

3.本发明专利属自走式立体停车库，与普通自走式（或称自行式）立体停车库相比，没有提高建筑难度，没有增加建筑成本。

（四）.停车库库容率高。

停车库库容率高指的是停车库平均每车位所需建筑面积少。

《多头螺旋坡道式立体停车库的概括介绍（续二）》图二中停车区采用两立柱间设置三个停车泊位的标准模式，两立柱中心距为米。

每层可设置停车泊位195个（地上一层和地下一层因要设置车辆出入口、人行出入口和一定的服务区域，停车泊位数略减）。

估测停车库平均每车位所需建筑面积为30平米左右，符合《车库建筑设计规范JGJ100-2015》规范要求【小型车机动车库的所需建筑面积，国内外实例中已有比较接近的指标，大约每车位从27平米～35平米（包括坡道面积），结合国情，控制每车位在33平米以下是完全可行的】。

如果，立体停车库车道轴截面方向采用内应力大跨度横梁（跨距大于18米）,停车区和车行道内不设置承载立柱，则立体停车库设计更紧凑，每层可设置停车泊位数更多，估测停车库平均每车位所需建筑面积为27平米左右，属于国内外先进水平。

所以，本发明专利设计的立体停车库库容率高。

（五）.通风排气好。

见本文“一、7”阐述了本发明结构设计的特点，所以，停车库内停车库内空旷通透，自然通风、排气好。

可以考虑去掉安装新风装置等投资。

（六）.适应性强。

社会在发展，科技在进步，停车库的管理系统也会不断升级，本发明专利专门设计了可预埋线缆管道的带道牙的人行道，以适应立体停车库智能管理系统的建设和升级，及安装充电桩等需要，每层间有电缆井相连。

也避免了在更新和维修线缆管道时损伤螺旋坡道基体。

目前，电动汽车发展迅速，扩大充电桩安装也迫在眼前，本发明专利设计的多头螺旋坡道式立体停车库适应了这方面需要，可在停车库内设置专门的充电区，随着电动汽车的普及，可逐渐扩大到整个停车库均能设置充电桩，供电动汽车充电。

对投资者来讲，多了一项无需增加经营面积的充电经营服务，多了一份收入。

对电动汽车车主来讲，既存车又充电，节约了时间，提供了方便，必将受到投资者和车主的青睐，适应社会发展需要。

（七）.为市容市貌添彩。

由于停车库库址可采用圆形、椭圆形、方形、长方形、多边形和不规则封闭型，顶层层盖为多头螺旋坡道式结构，整体外形设计美观，若经过专业人士进行精心立面设计，能为市容市貌添彩。

综上所述，我们的发明专利“多头螺旋坡道式立体停车库”方案是一种新頴、高效、经济性好、实用性强的自走式立体停车库，充分显示了它的优越性,一定能受到投资者和车主的青睐。

欢迎批评指正专利权人杨金奎杨继军发明人：

杨金奎、杨继军、李姿之、李竞曦、杨致军）