專利名稱：車輛和行人可任意通行的公路十字路口立交橋的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及公路立交橋，特別涉及一種車輛和行人可同時任意通行的公路十字路 口立交橋。
背景技術：
公路立交橋的結構形式多種多樣，尤其是公路十字路口立交橋的結構形式更是千 變?nèi)f化，目前已建成的公路十字路口立交橋，在組成上不外乎分別或同時擁有一條或多條 車輛直行立交橋匝道、車輛左轉彎立交橋匝道、車輛右轉彎立交橋匝道、車輛調(diào)頭行立交橋 匝道、車輛上下橋螺旋形匝道及立交橋環(huán)形匝道等，各種立交橋匝道在十字路口以不同形 式組合，構成車輛及行人通行的各種功能。迄今為止，國內(nèi)外已建成的各種公路十字路口立 交橋中，具有車輛通行全功能，即可讓各方向駛來十字路口的車輛同時直行、調(diào)頭行駛、左 轉彎行駛及右轉彎行駛的十字路口立交橋不多；而具有車輛和行人通行全功能，即車輛 和行人可同時任意通行，且車與車、車與人互不交叉影響、不需要紅綠燈的十字路口立交橋 更是罕見。目前已建成的功能比較全的十字路口立交橋，其相對占地面積都很大，構造也十 分復雜，以至于建造工程量大，造價高昂。即便如此，許多公路十字路口因地域尺度限制而 無法建造功能比較全的十字路口立交橋。因此，有必要設計一種新型的車輛和行人可同時任意通行、且建筑工程量和建筑 占地面積相對較小的公路十字路口立交橋。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是設計出構造相對簡單、建造尺寸相對小、車輛和行 人通行功能齊全的公路十字路口立交橋，該立交橋可以使車輛和行人同時任意通行，不需 要紅綠燈，暢通無阻。本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是設有四條左轉彎立交橋匝道，每條左 轉彎立交橋匝道均由上橋匝道、橋上左轉彎匝道和左轉彎下橋匝道組成，它們相互密貼、局 部相互連成一體，以此派生出車輛直行和調(diào)頭行駛功能；四條左轉彎立交橋匝道成漩渦狀 布置，每條左轉彎立交橋匝道附帶連接一條右轉彎立交橋下橋匝道，由此構成基本型立交 橋。該基本型立交橋具有以下的功能各方向駛來十字路口的車輛沿著道路右邊的上橋匝 道駛上立交橋的漩渦狀轉盤，在轉盤上可左轉彎、右轉彎、直行和調(diào)頭行駛，十字路口中間 的地面僅供行人、自行車及其它非機動車輛通行。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下的主要優(yōu)點其一.實用性強由于具有相對簡單的構造、相對小的尺度、相對低廉的造價，因此，使得該種十字 路口立交橋更便于在各地城市道路的十字路口實施建造。以人為本的讓各方向走來的行人 和自行車可以從地面通過十字路口到達各處的通行方案，比讓人和自行車在十字路口上人 行天橋或下地下通道到達各處的方案更合理更實用。
其二 .結構緊湊在通行功能相同的情況下，同比其它結構形式的十字路口立交橋，其相對占地面 積最小，在城區(qū)既有的較大十字路口建造所需拆遷量小。其三.適用性廣對于正常的公路十字路口，本立交橋具有普遍適用性。它特別適合在車流量大的大型繁忙十字路口上建造，能很好的解決十字路口造成的車輛和行人擁堵的問題。其四.功能齊全它可以讓來十字路口的車輛和行人向各個方向同時任意行駛或通過，即可讓各 方向駛來的車輛直行、調(diào)頭行駛、左轉彎行駛及右轉彎行駛；各方向走來的行人和自行車從 地面通過十字路口到達各處，并且車與車、車與人互不交叉影響，不需要紅綠燈，暢通無阻?？傊?，本發(fā)明提供的公路十字路口立交橋，其車輛、行人通行功能齊全，其結構形 式特別它的布置成漩渦狀的帶右轉彎的四條左轉彎立交橋匝道在理論上關于原點對稱， 它們相互密貼且局部連成一體，從而派生出了該方案立交橋的車輛直行和調(diào)頭行駛功能， 因此構造相對簡單，占地面積相對要小，造價相對低廉，尺度稍大一點的十字路口便可以建 造這樣的立交橋，明顯優(yōu)于目前少數(shù)已建成或已介紹的其它結構形式的功能比較全的立交 橋。


圖1為本發(fā)明的第一種結構示意圖(基本型結構示意圖)。圖2為圖1的A向視圖。圖3為圖1的立體圖。圖4為本發(fā)明的第二種結構示意圖。圖5為圖4的立體圖。圖6為本發(fā)明的第三種結構示意圖。圖7為本發(fā)明的第四種結構示意圖。圖中1.東邊上橋匝道；2.西邊向北邊左轉彎下橋匝道；3.東邊向北邊右轉彎下 橋匝道；4.北邊上橋匝道；5.南邊向西邊左轉彎下橋匝道；6.立交橋橋墩；7.北邊向西邊 右轉彎下橋匝道；8.西邊上橋匝道；9.東邊向南邊左轉彎下橋匝道；10.西邊向南邊右轉 彎下橋匝道；11.南邊上橋匝道；12.北邊向東邊左轉彎下橋匝道；13.南邊向東邊右轉彎 下橋匝道；14.立交橋漩渦狀轉盤；15.相鄰左轉彎立交橋匝道連為一體處；16.上層高架 橋；17.地下直行通道。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步說明。實施例1 第一種立交橋(基本型立交橋)該立交橋為基本型立交橋，其結構如圖1至圖3所示其由四條上橋匝道、四條橋 上左轉彎匝道、四條左轉彎下橋匝道、四條右轉彎下橋匝道及其支撐這些立交橋匝道的多 個立交橋橋墩6組成。所述四條上橋匝道分別是東邊上橋匝道1、北邊上橋匝道4、西邊 上橋匝道8和南邊上橋匝道11。所述四條橋上左轉彎匝道構成了立交橋的旋渦狀轉盤14。所述四條左轉彎下橋匝道分別是西邊向北邊左轉彎下橋匝道2、南邊向西邊左轉彎下橋 匝道5、東邊向南邊左轉彎下橋匝道9和北邊向東邊左轉彎下橋匝道12。所述四條右轉彎 下橋匝道分別是東邊向北邊右轉彎下橋匝道3、北邊向西邊右轉彎下橋匝道7、西邊向南 邊右轉彎下橋匝道10和南邊向東邊右轉彎下橋匝道。由四條上橋匝道、四條橋上左轉彎匝 道和四條左轉彎下橋匝道組成的四條左轉彎立交橋匝道相互密貼，局部連成一體，以此派 生出車輛直行和調(diào)頭行駛功能，加上與之相連的四條右轉彎下橋匝道組成了車倆通行的各 項功能。基本型立交橋的功能是各方向駛來十字路口的車輛沿著道路右邊的上橋匝道駛 上立交橋的漩渦狀轉盤，在轉盤上可左轉彎、右轉彎、直行和調(diào)頭行駛，十字路口中間的地 面僅供行人、自行車及其它非機動車輛通行。 車輛在立交橋上的通行方式如下(參見圖1)東邊駛來的車輛需要右轉彎行駛 的，行至A點開始上立交橋匝道，至B點到達橋上，至C點開始下橋，至D點到達橋下駛入北 行車道；需要左轉彎行駛的，從B點順著立交橋左轉彎匝道前行至E點開始下橋，至F點到 達橋下、穿過另外兩條立交橋匝道駛入南行車道，還可以從B點行至G點后拐入與之連為一 體的右邊相鄰匝道繼續(xù)前行至H點后再次拐入與之連為一體的右邊相鄰匝道后順著右轉 彎線路駛入南行車道；需要調(diào)頭行駛的，從B點順著立交橋左轉彎匝道前行至G點后拐入與 之連為一體的右邊相鄰匝道，然后順著左轉彎線路繼續(xù)前行即可實現(xiàn)調(diào)頭行駛；需要直線 行駛的，從B點拐入與之連為一體的左邊相鄰匝道繼續(xù)前行即可駛入西行車道，還可以從B 點行至G點后拐入與之連為一體的右邊相鄰匝道，再順著右轉彎線路駛入西行車道。其它 方向來十字路口的車輛轉彎、調(diào)頭或直行的通行方式與上述相同。行人、自行車及非機動車輛經(jīng)過十字路口的通行方式如下東邊來的行人、自行 車及非機動車輛需要到達十字路口西北側的，沿右邊人行道行至B點附近從立交橋下方穿 行到十字路口中間區(qū)域，再從立交橋西北部分的下方穿行到立交橋外側便是西北側。需要 到達十字路口西南側的，沿右邊人行道行至B點附近從立交橋下方穿行到十字路口中間區(qū) 域，再從立交橋西南部分的下方穿行到立交橋外側便是西南側，需要到達十字路口東南側 的，沿右邊人行道行至B點附近從立交橋下方穿行到十字路口中間區(qū)域，再從立交橋東南 部分的下方穿行到立交橋外側便是東南側。其他方向來十字路口的行人、自行車及非機動 車輛需要到達各處的通行方式與上述方式類同。根據(jù)測算當圖1至圖3所示的立交橋橋面對地高度為5. 5米，橋體厚度為1米， 下橋匝道之縱坡為5%，立交橋匝道寬度為7. 5米，經(jīng)過其十字路口的行車干道寬度(即圖 中ab兩點之間的距離)為15米，圓盤最大外徑(即圖中cd兩點之間的水平距離)為190 米時，立交橋匝道的最小曲線半徑約48米，相鄰匝道連成一體的長度(即圖中ef兩點之間 的匝道弧線距離)約65米，任意一個方向左轉彎下橋坡道的最大水平投影長度(即圖中EF 兩點之間的匝道水平投影長度)約110米，此坡道長度剛好介入建筑設計規(guī)范對立交橋凈 空和縱坡要求的數(shù)據(jù)邊緣之中，可見本結構形式的基本型立交橋所需的建造尺度約在190 米以上。在本結構形式的立交橋受限于十字路口尺度時，為保證安全縱坡值其橋下凈空將 達不到正常高度，這時我們可在立交橋漩渦狀轉盤內(nèi)側的四個下坡道口設置只允許小車通 行的限高欄，這樣，左轉彎行駛的小車可從漩渦狀轉盤內(nèi)側下橋，左轉彎行駛的大車則只能從漩渦狀轉盤外側下橋，于是就解決了本結構形式的立交橋建筑尺度受限(尺度達不到 190米以上)時凈空高度不夠的問題。例如所設置的限高欄為3米時，該立交橋的建筑尺 度在保持其左轉彎下橋匝道縱坡不變的情況下可由190米縮小到149米左右。對于尺度達到> 201米的十字路口，上述各項數(shù)據(jù)均應該增大。實施例2 第二種立交橋在第一種立交橋的基礎上，若再建有車輛直行的上層高架橋16，就形成如圖4和 圖5所示的第二種結構形式立交橋。第二種立交橋，稱其為十字路口組合立交橋。該立交 橋保持了第一種立交橋的車輛和行人、自行車通行功能，同時還可以使車流量較大的主干 道直線經(jīng)過十字路口，并且在立交橋建筑占地尺度相同和橋下凈空不變的情況下，本立交 橋的左轉彎下橋坡道或駛上上層高架橋的左轉彎坡道可以比第一種立交橋的左轉彎下橋 坡道長許多，使立交橋的坡道變緩。 如在相鄰匝道連成一體的長度(即圖4中AB兩點之間匝道的弧線距離)為30 米的情況下，其左轉彎下橋坡道的水平投影長度(即圖4中⑶兩點之間的匝道水平投影長 度)同比第一種立交橋可由110米增加到151米左右，這樣便可以很好的滿足建筑設計規(guī) 范對立交橋凈空和縱坡的要求。車輛在第二種立交橋上的通行方式如下東邊和西邊駛來的車輛需要右轉彎行駛 的，其通行方式與第一種立交橋的通行方式相同；需要左轉彎行駛的，駛上立交橋順著左轉 彎匝道從南北向的上層高架橋下面穿過后，繼續(xù)順著左轉彎匝道行進、直至駛上南北向上 層高架橋，即可向南或向北行駛；需要調(diào)頭行駛的，其通行方式與第一種立交橋的通行方式 相同；需要直線行駛的，其通行方式仍然與第一種立交橋的通行方式相同。南邊和北邊駛來 的車輛需要右轉彎行駛的，其通行方式與第一種立交橋的通行方式相同；需要左轉彎行駛 的，其通行方式仍然與第一種立交橋的通行方式相同；需要調(diào)頭行駛的，駛上立交橋順著左 轉彎匝道行至本匝道與外側匝道的連體處15時拐入外側匝道，繼續(xù)順著左轉彎匝道行進， 直至駛上南北向上層高架橋，即實現(xiàn)了調(diào)頭行駛；需要直線行駛的，從南北向主干道直接駛 上南北向上層高架橋即可。行人、自行車及非機動車輛經(jīng)過十字路口的通行方式與第一種立交橋的通行方式 相同。實施例3 第三種立交橋若十字路口已建有(或再修建一條)車輛直行的地下通道17，則第二種立交橋與 之配合后將變?yōu)閳D6所示的十字路口漩渦狀立交橋系統(tǒng)，其為第三種立交橋。第三種立交 橋，稱其為十字路口漩渦狀立交橋系統(tǒng)。該第三種立交橋在保持原有車輛和行人、自行車通 行功能的情況下，還能使各方向的直行車輛直線通過十字路口，于是在立交橋上轉彎行駛 的車輛將更暢行。車輛在第三種立交橋上的通行方式與在第二種立交橋上的通行方式基本相同，所 不同的是，東西向的直行車輛將從東西向主干道直接駛入車輛直行的東西向地下通道。行人、自行車及非機動車輛經(jīng)過十字路口的通行方式仍與第一種立交橋的通行方 式相同。實施例4 第四種立交橋若立交橋上不設車輛調(diào)頭功能，車輛改在立交橋前的地面調(diào)頭，則組成漩渦狀的四條左轉彎立交橋匝道相互可不連通(如圖7所示)，其為第四種立交橋。這時，在立交橋 尺度相同的情況下，其左轉彎下橋坡道的水平投影長度(即圖7中AB兩點之間或者CD兩 點之間的匝道水平投影長度)同比第一種立交橋可由110米增加到約236米。或者，在滿 足建筑設計規(guī)范對立交橋凈空和縱坡要求的情況下，第四種立交橋的建筑尺度可以由第一 種立交橋的圓盤最大外徑190米縮小到約125米，這時第四種立交橋的坡道長度仍然能達 到110米。車輛在第四種立交橋上的通行方式如下東邊和西邊駛來的車輛需要右轉彎行駛 的，其通行方式與第一種立交橋的通行方式相同；需要左轉彎行駛的，其通行方式與第二種 立交橋的通行方式相同；需要調(diào)頭行駛的，在立交橋前的主干道上完成調(diào)頭；需要直線行 駛的，其通行方式與第三種立交橋的通行方式相同。

行人、自行車及非機動車輛經(jīng)過十字路口的通行方式仍與第一種立交橋的通行方 式相同。上述四種結構形式的公路十字路口立交橋按其基本特征皆可稱為密貼式漩渦狀 公路十字路口立交橋，且都具有車輛、行人通行全功能，不需要紅綠燈。對于某個十字路口 來說，選擇建造哪種立交橋可根據(jù)該十字路口車輛行人的通行情況及十字路口尺度的大小 情況來確定。如在城市市區(qū)較大的繁華十字路口，小汽車的通行量一般都很大，大型車輛 的通行量則較小，車速相對較低，因此適合建造第一種(或第二種)形式的立交橋。城市外 環(huán)線上的大型十字路口車速較高，適合建造第四種形式的立交橋。市區(qū)中型繁華十字路口 適合建造第三種(或第四種)形式的立交橋。繁華干道與一般道路交匯的大中型十字路口 則適合建造第二種形式的立交橋。
權利要求
一種車輛和行人可任意通行的公路十字路口立交橋，其特征是設有四條左轉彎立交橋匝道，每條左轉彎立交橋匝道均由上橋匝道、橋上左轉彎匝道和左轉彎下橋匝道組成，它們相互密貼、局部相互連成一體，以此派生出車輛直行和調(diào)頭行駛功能；四條左轉彎立交橋匝道成漩渦狀布置，每條左轉彎立交橋匝道附帶連接一條右轉彎立交橋下橋匝道，由此構成基本型立交橋；該基本型立交橋具有以下的功能各方向駛來十字路口的車輛沿著道路右邊的上橋匝道駛上立交橋的漩渦狀轉盤，在轉盤上可左轉彎、右轉彎、直行和調(diào)頭行駛，十字路口中間的地面僅供行人、自行車及其它非機動車輛通行。
2.根據(jù)權利要求1所述的公路十字路口立交橋，其特征是所述基本型立交橋的匝道寬 度為7 8米，經(jīng)過其十字路口的行車主干道寬度為14 16米，立交橋匝道的最小曲線半 徑為48米，下橋坡道的水平投影長度為110 120米，橋下凈空為4. 2 4. 8米，縱坡為 5%，漩渦狀轉盤的最大外徑為190 200米。
3.根據(jù)權利要求1所述的公路十字路口立交橋，其特征是在基本型立交橋漩渦狀轉盤 內(nèi)側的四個下坡道口設置有只允許小車通行的限高欄；橋上左轉彎行駛的小車可從漩渦狀 轉盤內(nèi)側下橋，橋上左轉彎行駛的大車只能從漩渦狀轉盤外側下橋。
4.根據(jù)權利要求1所述的公路十字路口立交橋，其特征是在基本型立交橋的基礎上再 建有車輛直行的上層高架橋匝道，由此構成公路十字路口組合立交橋，該組合立交橋保持 了基本型立交橋的車輛和行人、自行車通行功能，同時使車流量較大的主干道直線經(jīng)過十 字路口。
5.根據(jù)權利要求4所述的公路十字路口立交橋，其特征是在立交橋建筑占地尺度及橋 下凈空高度相同的情況下，車輛駛下所述公路十字路口組合立交橋的坡道長度或駛上上層 高架橋的坡道長度比基本型立交橋的坡道長度增長37%，使立交橋的坡道變緩。
6.根據(jù)權利要求4所述的公路十字路口立交橋，其特征是若保持原有基本型立交橋的 縱坡和凈空不變，則十字路口組合立交橋的建筑占地尺度即漩渦狀轉盤的最大外徑可由基 本型立交橋的190 200米縮小到148 156米；對于尺度達到彡201米的十字路口，上述 各項數(shù)據(jù)均應該增大。
7.根據(jù)權利要求4所述的公路十字路口立交橋，其特征是在所述十字路口組合立交橋 的下方修建一條車輛直行的地下通道，由此構成公路十字路口立交橋體系。該立交橋體系 在保持原有車輛和行人、自行車通行功能的情況下，還使各方向的直行車輛直線通過十字 路口，于是在立交橋上轉彎行駛的車輛將更暢行。
8.根據(jù)權利要求7所述的公路十字路口立交橋，其特征是在所述的公路十字路口立交 橋體系上不設車輛調(diào)頭功能，車輛改在立交橋前的地面調(diào)頭，則組成漩渦狀的四條左轉彎 立交橋匝道相互就不連通。
9.根據(jù)權利要求8所述的公路十字路口立交橋，其特征是所述公路十字路口立交橋體 系的坡道長度同比基本型立交橋的坡道長度可增長115%。
10.根據(jù)權利要求9所述的公路十字路口立交橋，其特征是在滿足建筑設計規(guī)范對立 交橋凈空和縱坡要求的前提下，所述公路十字路口立交橋體系的建筑占地尺度可由基本型 立交橋之190 200米縮小到124 129米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車輛和行人可任意通行的公路十字路口立交橋，該立交橋設有四條左轉彎立交橋匝道，它們相互密貼、局部相互連成一體，以此派生出車輛直行和調(diào)頭行駛功能；四條左轉彎立交橋匝道成漩渦狀布置，每條左轉彎立交橋匝道附帶連接一條右轉彎立交橋下橋匝道，由此構成基本型立交橋。該基本型立交橋具有以下的功能各方向駛來十字路口的車輛沿著道路右邊的上橋匝道駛上立交橋的漩渦狀轉盤，在轉盤上可左轉彎、右轉彎、直行和調(diào)頭行駛，十字路口中間的地面僅供行人、自行車及其它非機動車輛通行。本發(fā)明具有實用性強、結構緊湊、適用性廣和功能齊全等優(yōu)點，尺度稍大一點的十字路口均可以建造本發(fā)明所述的立交橋。
文檔編號E01C1/04GK101845782SQ20101014793
公開日2010年9月29日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權日2010年4月9日
發(fā)明者常道揚 申請人:常道揚