專(zhuān)利名稱(chēng)：一種全新的公路立交系統(tǒng)的制作方法
第一部分、技術(shù)領(lǐng)域單橋左轉(zhuǎn)定向立交系統(tǒng)(十字花橋)，及其增強(qiáng)型——五橋全定向立交系統(tǒng)(太極八卦橋)，都屬于城鄉(xiāng)公路工程技術(shù)領(lǐng)域，是一種新的立交橋設(shè)計(jì)模型。
第二部分、背景技術(shù)由于我國(guó)道路通行實(shí)行靠右行駛制度，造成立交橋都較容易解決直行通暢和右轉(zhuǎn)彎小曲率定向通行問(wèn)題，而左轉(zhuǎn)彎通暢卻成為一個(gè)難題。如果考慮低造價(jià)，必然形成左轉(zhuǎn)彎回環(huán)及大曲率轉(zhuǎn)彎，影響通行車(chē)速及乘員舒適度；如果特設(shè)小曲率定向左轉(zhuǎn)彎道，則造成極大幅度提高造價(jià)，很難兩全其美。因此，我們看到的城市立交橋，大都是直行右轉(zhuǎn)通暢，左轉(zhuǎn)曲折回環(huán)。而一些特別需要左轉(zhuǎn)彎通暢的立交橋，不得不提高造價(jià)，增加左轉(zhuǎn)定向?qū)Ｓ玫馈，F(xiàn)存?zhèn)鹘y(tǒng)立交橋基本屬于以下幾種一、菱形立交橋，也稱(chēng)為直通立交橋、分離式立交橋。只有一座單橋構(gòu)成，結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，造價(jià)最低，占地最少，但只解決了一個(gè)方向的高速通暢，其他方向保留了平交。
二、苜蓿葉型立交橋。只有一座單橋構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，解決了全部立交問(wèn)題，是現(xiàn)存公路立交橋的最基本形式。但是雖然直行和右轉(zhuǎn)彎比較通暢，左轉(zhuǎn)彎卻出現(xiàn)回環(huán)并存有大曲率轉(zhuǎn)彎，并且占地較多。
三、苜蓿葉型立交橋左轉(zhuǎn)改型。為了適應(yīng)部分交叉口左轉(zhuǎn)車(chē)流量較大問(wèn)題，設(shè)計(jì)部門(mén)對(duì)苜蓿葉型立交橋?qū)嵤┝烁男?，增加了一個(gè)或多個(gè)左轉(zhuǎn)彎定向車(chē)道，部分解決了左轉(zhuǎn)彎流量大問(wèn)題。但是其造價(jià)也大幅度提高。
四、直通橋帶(高架)環(huán)島。是平面環(huán)島和直通橋的結(jié)合，設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單，但環(huán)島半徑較小的情況下，容易出現(xiàn)各方向車(chē)輛轉(zhuǎn)道不及時(shí)，形成減速錯(cuò)車(chē)，還容易發(fā)生事故。造價(jià)也較高，環(huán)島高架造價(jià)更高。
五、蝶型立交橋。是在苜蓿葉型立交橋以外創(chuàng)意的新模型，是將苜蓿葉型的四個(gè)方向的四個(gè)回環(huán)重疊成兩個(gè)，極大地減少了占地。但是其造價(jià)成倍增加。仍存有回環(huán)和大曲率轉(zhuǎn)彎。
六、全定向立交橋。是比較理想的立交橋，直行、左右轉(zhuǎn)彎全部實(shí)現(xiàn)無(wú)回環(huán)、無(wú)大曲率轉(zhuǎn)彎，但是占地太多，造價(jià)特別昂貴。
典型立交橋只有以上六種，其他都屬于此六種的變種。丁字交叉路口習(xí)慣采用的喇叭口型立交橋?qū)儆诹硪粋€(gè)范疇，不予討論?？偠灾陨纤辛⒔粯蚨加幸粋€(gè)一成不變的設(shè)計(jì)思路，就是先擺上直通橋解決直行通暢問(wèn)題(右轉(zhuǎn)彎迎刃而解)，形成一個(gè)固定的模式，一般不再變化，然后在此基礎(chǔ)上再研究左轉(zhuǎn)彎問(wèn)題。
第三部分、發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的基本型——單橋左轉(zhuǎn)定向立交系統(tǒng)(十字花橋)的設(shè)計(jì)主要有以下幾項(xiàng)1、只設(shè)計(jì)一座單橋，以及附屬匝道。
2、為了保證左轉(zhuǎn)彎暢通，單橋與縱橫兩個(gè)方向的公路都呈斜交。這一點(diǎn)與一般立交橋不同，一般立交橋都是橋梁與一個(gè)方向的公路重疊吻合。
3、左轉(zhuǎn)彎和直行的匝道與單橋結(jié)合呈十字花科植物花瓣的形狀，并與十字交叉的公路重疊吻合，形成整體中心對(duì)稱(chēng)圖形。這一點(diǎn)與苜蓿葉型立交橋不同，苜蓿葉型立交橋的四個(gè)葉片形成的十字與縱橫方向的公路十字交叉呈45度斜交。
4、左轉(zhuǎn)彎車(chē)輛在主路左側(cè)改道向左進(jìn)入左轉(zhuǎn)彎車(chē)道，而不是象一般立交橋那樣設(shè)計(jì)為向右轉(zhuǎn)道進(jìn)入左轉(zhuǎn)彎道。
5、所有左轉(zhuǎn)彎車(chē)道、右轉(zhuǎn)彎車(chē)道都形成定向車(chē)道，無(wú)回環(huán)，無(wú)大曲率轉(zhuǎn)彎。
6、所有直行車(chē)道形成回環(huán)，并且有大曲率轉(zhuǎn)彎。
本發(fā)明的增強(qiáng)型——五橋全定向立交系統(tǒng)(太極八卦橋)，其設(shè)計(jì)主要有以下幾項(xiàng)1、取消十字花橋的直行回環(huán)車(chē)道。
2、增加4個(gè)與縱橫公路垂直的單幅短橋及其附屬匝道，組成直行定向車(chē)道。
3、左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、直行三個(gè)方向都設(shè)計(jì)為定向車(chē)道，都沒(méi)有回環(huán)，沒(méi)有大曲率轉(zhuǎn)彎。
4、太極八卦橋的所有車(chē)道都符合駕駛?cè)诵睦砹?xí)慣左轉(zhuǎn)彎在公路左側(cè)向左改道進(jìn)入左轉(zhuǎn)彎定向車(chē)道，直行車(chē)道在中間，右轉(zhuǎn)彎在公路右側(cè)向右改道進(jìn)入右轉(zhuǎn)彎定向車(chē)道。
5、太極八卦橋圖形美觀，并為中心對(duì)稱(chēng)圖形，對(duì)面行車(chē)路線基本一致。而不象一般全定向立交橋那樣，一個(gè)方向的定向道躲避另一個(gè)方向的定向道，攤大餅一樣占地，各無(wú)章法，更無(wú)法對(duì)稱(chēng)。
第四部分

本附圖畫(huà)出了基本型——單橋左轉(zhuǎn)定向立交系統(tǒng)(十字花橋)，及增強(qiáng)型——五橋全定向立交系統(tǒng)(太極八卦橋)的示意圖。
圖1、本圖為單橋左轉(zhuǎn)定向立交系統(tǒng)(十字花橋)的總平面示意圖。圖中畫(huà)出了左轉(zhuǎn)彎和直行的匝道與單橋結(jié)合形成十字花科植物花瓣的形狀，并與十字交叉的公路重疊吻合，形成整體中心對(duì)稱(chēng)圖形。未完全按照橋體、匝道坡度延長(zhǎng)應(yīng)占的精確尺寸畫(huà)出。
圖2、本圖為單橋左轉(zhuǎn)定向立交系統(tǒng)(十字花橋)的平面結(jié)構(gòu)圖。網(wǎng)格部分為鋼筋混凝土梁式橋，平行線部分為高填土匝道，橋下并與橋垂直部分為下沉式通道，其他雙線未填色部分均為普通路面。
圖3、本圖為單橋左轉(zhuǎn)定向立交系統(tǒng)(十字花橋)的各方向通行示意圖。圖中只畫(huà)出了一個(gè)方向車(chē)輛的左右轉(zhuǎn)彎和直行的通行路線。其他方向通行路線與本圖畫(huà)出的路線一致。
圖4、本圖為五橋全定向立交系統(tǒng)(太極八卦橋)的平面圖。圖中畫(huà)出了增強(qiáng)型改進(jìn)后形成的4個(gè)單幅短橋與其附屬匝道，再加上右轉(zhuǎn)彎匝道，四條平行線圍成八角形，近似八卦圖的圖形。還有中央斜交橋與匝道，下沉通道與匝道的曲線一起形成的近似太極圖的圖形。
圖5、本圖為五橋全定向立交系統(tǒng)(太極八卦橋)的平面結(jié)構(gòu)圖。網(wǎng)格部分為鋼筋混凝土梁式橋，平行線部分為高填土匝道，中央斜交橋下并與其垂直部分為下沉式通道，其他雙線未填色部分均為普通路面。
圖6-圖7、此2圖為五橋全定向立交系統(tǒng)(太極八卦橋)在縱橫兩個(gè)方向車(chē)輛的通行線路示意圖?？梢钥吹杰?chē)輛左轉(zhuǎn)彎在左側(cè)改道向左，右轉(zhuǎn)彎在右側(cè)改道向右這一符合駕駛?cè)诵睦砹?xí)慣的路線。另外兩個(gè)方向的行車(chē)路線與對(duì)面方向來(lái)車(chē)路線一致。
第五部分具體實(shí)施方式
本發(fā)明基本型——單橋左轉(zhuǎn)定向立交系統(tǒng)(十字花橋)，及增強(qiáng)型——五橋全定向立交系統(tǒng)(太極八卦橋)，其設(shè)計(jì)思路為采取逆向思維方式，首先考慮左轉(zhuǎn)彎通暢問(wèn)題(右轉(zhuǎn)彎迎刃而解)，然后再研究直通問(wèn)題。
單橋左轉(zhuǎn)定向立交系統(tǒng)(十字花橋)只設(shè)計(jì)一座短橋，與縱橫道路平面呈斜交，用于解決左轉(zhuǎn)問(wèn)題。橋上解決兩個(gè)方向的左轉(zhuǎn)問(wèn)題，橋下解決兩個(gè)方向的左轉(zhuǎn)問(wèn)題。右轉(zhuǎn)彎迎刃而解。直行在左轉(zhuǎn)彎道上增加回環(huán)解決，其回環(huán)的方向與苜蓿葉型順時(shí)針回環(huán)方向相反，呈逆時(shí)針?lè)较蚧丨h(huán)。
單橋左轉(zhuǎn)定向立交系統(tǒng)(十字花橋)與所有現(xiàn)存立交橋有著明顯的區(qū)別一是現(xiàn)存立交橋都是較好地解決直行和右轉(zhuǎn)彎，解決左轉(zhuǎn)彎較差，而十字花橋卻是較好地解決左右轉(zhuǎn)彎，解決直行較差；二是現(xiàn)存立交橋可以看成兩條直線道路的交叉處建橋，十字花橋則可以看成一條呈90度彎曲的主干道和其延長(zhǎng)線的交叉處建橋。
單橋左轉(zhuǎn)定向立交系統(tǒng)(十字花橋)重點(diǎn)解決了左轉(zhuǎn)通暢問(wèn)題，這在一些特別需要左轉(zhuǎn)通暢，而直行通暢反而可以讓位的特殊路口，特別重要。比如城市環(huán)路的轉(zhuǎn)角處，以及重要干線公路轉(zhuǎn)彎并與次要道路交叉處等。
單橋左轉(zhuǎn)定向立交系統(tǒng)(十字花橋)只設(shè)計(jì)一座短橋，輔以匝道，所以造價(jià)極低，基本與苜蓿葉型立交橋相平。
增強(qiáng)型——五橋全定向立交系統(tǒng)(太極八卦橋)取消了原來(lái)十字花橋的直行方向行車(chē)路線上的環(huán)回道，增加了4座與縱橫公路垂直的單幅短橋及匝道，使之形成直行定向車(chē)道，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了直行定向通暢。
五橋全定向立交系統(tǒng)(太極八卦橋)由于只采取了5座短橋，而實(shí)現(xiàn)了各個(gè)方向的全定向，相比現(xiàn)存全定向立交橋的極其復(fù)雜的長(zhǎng)橋，造價(jià)大幅度降低。
五橋全定向立交系統(tǒng)(太極八卦橋)是在原來(lái)十字花橋的基礎(chǔ)上增加了4座短橋，增加占地很少。由于原來(lái)十字花橋占地極少，所以太極八卦橋相比現(xiàn)存全定向立交橋來(lái)說(shuō)，極大幅度降低了占地。
五橋全定向立交系統(tǒng)(太極八卦橋)是最理想的大型立交系統(tǒng)。它有以下特點(diǎn)1、符合駕駛?cè)诵睦砹?xí)慣。左轉(zhuǎn)向左，直行居中，右轉(zhuǎn)向右。
2、造價(jià)極低。只有一個(gè)雙幅短橋，4個(gè)單幅短橋，以及若干匝道。
3、占地較少。車(chē)道平行，排列緊湊，空擋極少。
4、實(shí)現(xiàn)了各方向左右轉(zhuǎn)彎、直行全定向車(chē)道。
5、實(shí)現(xiàn)了各方向左右轉(zhuǎn)彎直行均無(wú)大曲率轉(zhuǎn)彎。
6、實(shí)現(xiàn)了各方向左右轉(zhuǎn)彎直行均無(wú)回環(huán)車(chē)道。
本發(fā)明與幾種基本型立交橋的比較
注丁字交叉口通用的喇叭口型立交橋未列出
權(quán)利要求
1.一種全新的公路立交系統(tǒng)，其特征是a、該系統(tǒng)有兩種形態(tài)一是基本型，二是在基本型基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的增強(qiáng)型；b、基本型是左右轉(zhuǎn)彎定向系統(tǒng)，只有一個(gè)短橋和若干匝道組成，其平面圖案呈十字花科植物花瓣圖形，中心對(duì)稱(chēng)，并與公路十字交叉重疊吻合；c、增強(qiáng)型是全定向系統(tǒng)，在基本型的基礎(chǔ)上增加了4個(gè)短橋，以及若干匝道，其平面圖案象中心對(duì)稱(chēng)的太極八卦圖。
2.按照權(quán)力要求1所說(shuō)的立交系統(tǒng)，其特征在于基本型唯一的短橋在平面上與縱橫兩個(gè)方向的公路呈斜交。
3.按照權(quán)力要求1所說(shuō)的立交系統(tǒng)，其特征在于基本型各方向左右轉(zhuǎn)彎均為定向車(chē)道，無(wú)回環(huán)，無(wú)大曲率轉(zhuǎn)彎。直行為回環(huán)車(chē)道。
4.按照權(quán)力要求1所說(shuō)的立交系統(tǒng)，其特征在于增強(qiáng)型是在基本型基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的。即取消基本型四個(gè)方向的直行回環(huán)車(chē)道，增加4個(gè)與縱橫公路垂直的單幅短橋與附屬匝道，組成四個(gè)直行定向車(chē)道。
5.按照權(quán)力要求1所說(shuō)的立交系統(tǒng)，其特征在于增強(qiáng)型各個(gè)方向的左右轉(zhuǎn)彎和直行都形成了定向車(chē)道，都沒(méi)有回環(huán)，沒(méi)有大曲率轉(zhuǎn)彎。并且各個(gè)方向車(chē)道設(shè)計(jì)都符合以下原則左轉(zhuǎn)彎在公路左側(cè)向左改道進(jìn)入左轉(zhuǎn)彎定向車(chē)道，直行車(chē)道在中間順路前行，右轉(zhuǎn)彎在公路右側(cè)向右改道進(jìn)入右轉(zhuǎn)彎定向車(chē)道。
全文摘要
一種全新的公路立交系統(tǒng)——單橋左轉(zhuǎn)定向立交系統(tǒng)(十字花橋)及其增強(qiáng)型——五橋全定向立交系統(tǒng)(太極八卦橋)。前者以單橋、匝道組成，其左右轉(zhuǎn)彎全部實(shí)現(xiàn)小曲率定向無(wú)回環(huán)，直行道回環(huán)。該橋占地少，造價(jià)低，特別適用于城市環(huán)路轉(zhuǎn)彎處，或是干線公路左右轉(zhuǎn)彎車(chē)流量大的交叉處。后者在前者的基礎(chǔ)上增加4座單橋，形成全定向立交系統(tǒng)，各方向左、右轉(zhuǎn)彎、直行都形成定向車(chē)道，無(wú)大曲率轉(zhuǎn)彎，無(wú)回環(huán)。此系統(tǒng)對(duì)比傳統(tǒng)全定向立交橋來(lái)說(shuō)，車(chē)速快，占地和造價(jià)大幅度降低，是最理想的立交系統(tǒng)。
文檔編號(hào)E01C1/00GK101029467SQ20061005934
公開(kāi)日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2006年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月3日
發(fā)明者郭亮, 郭記造 申請(qǐng)人:郭亮, 郭記造