專利名稱：一種用以組成城市立交道路網(wǎng)的路口立交橋及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于城鄉(xiāng)各類道路(高速公路、普通道路)相交路口的立體交通橋及其制造方法，以及涉及車輛交會控制設(shè)施、行人和非機動車(自行車)路口立交通道和多層立交型道路。
現(xiàn)有路口立交橋的缺點是一、對于平面上兩條或兩條以上以直角或非直角角度相交的道路，是以道路為核心依據(jù)對不同的道路作了分離和立體交通化處理，因而每條相交的道路所包含的方向不同的車道以及這些車道與它所相交的道路上的同樣具有不同方向的車道的相交區(qū)域未能一一按交通需要而獨立分離應用，這就不能充分發(fā)揮立交橋各組成因素或各組成部分的效能和潛力，限制了它的應用范圍和效果。這表現(xiàn)在現(xiàn)有路口立交橋(Full Cloverleaf(全葉環(huán)型)、All Directionall全方向立交橋、Diamond(鉆石型分叉式))對路口區(qū)域(包括路口、相交的道路、路口夾角區(qū)域)占地比較多，對于不少狹小的路口區(qū)域來說，建局部立交橋也感困難。
二、現(xiàn)有路口立交橋范圍內(nèi)的交會點秩序易于混亂，交會時車輛駕駛?cè)氲陌踩圆粔蛄钊藵M意。
三、未能或難以有效方便地實現(xiàn)對行人和非機動車(自行車)的立體交通方式，并將之結(jié)合到路口機動車立交橋系統(tǒng)中，而這在許多城市是十分需要的。
本發(fā)明針對上述缺點提供了10種新型路口立交橋，其主要目的在于1、減少建造路口立交橋所需的占地面積，以達到在狹小的路口區(qū)域，以及甚至僅占用路口和一段相交的道路本身就能建成立交橋；2、提供一種能造出具有上述特點的路口立交橋的制造方法；3、為提高車輛交會效率和安全性提供有效的控制設(shè)施；4、使行人和自行車也能有效方便地以立交方式通過路口；5、在上述4點的基礎(chǔ)上，進一步使路口立交橋與道路結(jié)合，構(gòu)成一種新型的多層立交型道路。
本發(fā)明的目的“1”和“2”是這樣實現(xiàn)的
首先，在概念、設(shè)計和制造方法上，先以一個原型即兩條雙向雙車道(包括雙車道)以上的道路以直角或非直角角度在平面上相交于路口的情況作分析，認為在該路口存在著的所有各個方向車道的相交區(qū)域在本質(zhì)上有四個，以及通向此種相交區(qū)域(包括各相交區(qū)域之間)的車輛通道(車道)。以三條道路相交形成路口的情況作分析，存在著六個相交區(qū)域，(見

圖1)。
接著，把這種在平面上顯然是交叉重疊的相交區(qū)域構(gòu)建為“立體相交區(qū)域”，使它具有空間特性，具有深度、高度、寬度、長度、內(nèi)部的層次性；使它具有組配變位特性，也就是說可以增減相交區(qū)域中的車道數(shù)目，可以變化車道的位置、角度和方向性。立體相交區(qū)域內(nèi)可以是二層、三層或更多層的車道立體交叉，沿著垂直方向或水平方向逐層展開。
路口立交橋中的這種立體相交區(qū)域應作為一種獨立的因素和獨立的組成部分而被考慮和被使用，也就是說，它可以脫離或不信賴于某條特定的在具體場合所涉及的道路而存在，并且它的空間特性參數(shù)均可因地制宜合理選定，使得它可以靈活地按交通需要和可行性而被布局設(shè)址。
具有方向性的車道，是在道路上或道路之中，但它不應被束縛于道路這個實體；本質(zhì)上，它應是對于立體相交區(qū)域有更重要的關(guān)系，這種關(guān)系能使所述的車道在一定空間條件下的具體場合，無論從哪一條道路上，從哪一個方向位置上都能直接進出某個立體相交區(qū)域，或間接地先繞行經(jīng)過別的立體相交區(qū)域而在最后才進出某個立體相交區(qū)域，由此也就達成進入某一條道路的目的。
客觀上，存在著一個為了立交式通過路口的，不是一條道路對其所相交的道路而是立體相交區(qū)域及其車道對全部的相交道路總體的最佳安排。
車道和立體相交區(qū)域這兩者對其周圍空間(路口、相交的道路、路口夾角區(qū)域)也有一種關(guān)系，因為它們處在這空間之中，并且使用著這一空間。在一定的尤其是相對小的可使用空間條件下，應最大限度地使用路口和相交的道路的空間能力，然后才是將其余所需的立體相交區(qū)域及其車道安排在盡量少的甚至一個路口夾角區(qū)域內(nèi)。這樣做法，就能減少對路口、道路之外的占地面積。
進一步說，本發(fā)明的“分解分離”和“變形轉(zhuǎn)換”技術(shù)處理方案，體現(xiàn)了上述原理方法。
所謂“分解分離”，就是分解進而確定車輛在經(jīng)過相交路口時與其它所有方向的車輛在平面上的相交點及該點所在的相交區(qū)域的位置、數(shù)目、方向、有關(guān)的空間特性參數(shù)。然后，對于所有各個相交區(qū)域按交通目的(“立交方式”)和可行性，先將合理的盡量多的相交區(qū)域設(shè)置在路口和相交的道路上，然后將其余所需的相交區(qū)域安排在盡量少的、甚至一個路口夾角區(qū)域內(nèi)。至此，所有各個相交區(qū)域均應處在各自的恰當位置上，在這個位置上能夠有效合理地安排彼此之間所需的間隔距離，用于匹配布置有關(guān)的車道、進口、出口、限界、坡度、高度、寬度、彎度等等。
所謂“變形轉(zhuǎn)換”，對于相交區(qū)域來說，就是將已處在恰當位置上的相交區(qū)域具體改變?yōu)榱Ⅲw相交方式；對于車道來說，則是完成它從道路上被分離出來、納入立體相交區(qū)域直至最后被送入某條道路所需的一系列方向轉(zhuǎn)變、位置安排及有關(guān)的細節(jié)安排。在接近立體相交點時，車道按一定的坡度、彎度和限速(或定速)分別上行、下行或平駛。限速大小，依標準的坡度、彎度條件而定。車道相交，具有垂直方向和水平方向上的多層立體相交方式，可以是二層、三層或更多層。
關(guān)于上述發(fā)明目的“3”的方案是本發(fā)明在性質(zhì)上容許有足夠空間安排各車道的交會區(qū)域。為此，在交會車道上設(shè)“格”，在每個格中設(shè)置日夜均醒目易認的具有顏色的交通信號燈標記裝置。具體是每個格的長度可以是2倍比率長于普通小汽車的長度，并將綠色直條線加在“格”中，該格的左、后、右三面相鄰的“格”中則(固定地)加入紅色橫條線，此兩種顏色的格交替配置，可以使這種具有顏色、標記、位置的“格”具有特定的交通意義，被規(guī)定為在交會區(qū)域，每一車道上的車輛與前車保持空一格的距離，此距離是預留的供鄰格(綠直條線格)具有交會先行權(quán)的車輛在動態(tài)中，移入而完成交會。“格”的寬度等同于車道寬度，“格”的數(shù)目視路的等級、交通量而定。在具有“格”的交會區(qū)域，不但是限速，更宜于是“定速”，各車輛保持大體相同的定速，勻速地完成交會。處在較前位置的綠直條線格里的車輛，具有明確的交會先行權(quán)。交會車道可設(shè)幾條并排，若一條交會車道上前面無車，則進入此車道的車輛須向前駛到最前端的符合行使交會先行權(quán)的綠“格”中才交會。允許一條車道上同時有多輛車輛進行交會。每個格的前部地表面上可裝綠色的或橙黃色的交通信號燈，標記“格”的限界和位置，它可與車輛的動態(tài)檢測裝置結(jié)合在一起發(fā)揮作用。
對于交會區(qū)域各車道，也允許設(shè)紅綠信號燈集中地臨時應急管理，應付特定突發(fā)的滿負荷交通量狀態(tài)。
本

發(fā)明內(nèi)容
中的路口夾角區(qū)域型立交橋所占用的路口夾角區(qū)域，可用以充當交會車輛的“蓄水池”般的功能。
關(guān)于上述發(fā)明目的“4”的方案是行人和自行車道并排而又相互分隔地處于同一平面的相對于路口中央來說的內(nèi)圈或外圈，在街角有行人和自行車的進口、出口和相交安排，在橫穿道路時，該行人和自行車通道處于某個相對于地面的垂直高度，與機動車通道互不干擾地分層行駛。
關(guān)于上述發(fā)明目的“5”的實現(xiàn)方案是上面各型路口立交橋，在路口區(qū)域具有立體的多層路面及其車道，將這種具有不同位置、方向、高度和進出口的路面及其車道經(jīng)過匹配處理由一個路口立交橋延伸而進入另一個路口立交橋，在此延伸段就構(gòu)成了立體型道路。
從圖4可見此種延伸過程或內(nèi)容，在雙向主車道的下層各有功能類同于車道5和車道6的車道穿越進出，“進”，是為了讓處在道路最右邊的車道分出車道6到前方路口實現(xiàn)左轉(zhuǎn)或直行，車道6可在主車道(直行方向的)左側(cè)或右側(cè)與主車道交會?！俺觥?，是為了讓主車道分出車道5在前方路口實現(xiàn)右轉(zhuǎn)彎。
用上述技術(shù)方案制成了下列新型路口立交橋7種全立交橋(全方向立交橋)1、雙對向自扭型；2、單對向自扭型；3、可延伸到多個路口的對向自扭型；4、路口夾角區(qū)域型；5、上、下層道路型；6、用于三條道路相交路口的六區(qū)域全立交橋；7、可以單獨應用于路口或與機動車立交橋結(jié)合使用的行人和自行車流路口全立交橋。
3種局部立交橋1、主道路雙向立交橋(用于三條道路相交路口)；2、局部立交橋(用于兩條道路相交路口)；3、地下層通過式(用于兩條道路相交路口)；上述三種局部立交橋基本上不占用路口夾角區(qū)域，而且均至少能做到兩條或三條相交道路中的主要道路主車道在直行方向上是立交性質(zhì)的，即與其它車道是互不干擾的。
上述橋型可選用于各種條件和形狀的路口，例如同心圓中心放射方式的，棋盤形交叉方式的，主干旁枝交叉方式的、上下層道路方式的等等。
在一些應用場合，上述橋型能將車道在進入路口之前預作處理，使得通常在路口才發(fā)生的立交問題預先在道路上處理妥當。
在車道分作上層和下層立體相交經(jīng)過時，交通量大的車道(其車道數(shù)目同方向在一條以上)盡量放在“地面”上行駛，其下是硬實的，維護需要量少的土地，而不是“橋”，因為“橋”結(jié)構(gòu)自然需要更多的建造費用，經(jīng)營和維護費用及風險(質(zhì)量有關(guān)的壽命等等)。上下兩層車道之外，也就是說該兩層車道的上面和下面沒有別的層次的車道時，該上、下兩層車道的坡度和相對地面的垂直高度應互相配合、獲得較安全方便的安排。
本發(fā)明的技術(shù)效果本發(fā)明減少了建路口立交橋的占地面積，適應多種不同的道路和路口的特點，使得各類道路(高速公路、普通道路)的重要路口都能建成立交橋，這一點是現(xiàn)有立交橋方式所做不到的。本發(fā)明內(nèi)容包括交會區(qū)域控制設(shè)施，提高了車輛交會的效率和安全性。本發(fā)明內(nèi)容能滿足行人和自行車流在大小寬窄忙閑不等的路口都能有效方便地實現(xiàn)立交化通過路口的交通需求。在具體場合也可以讓行人和自行車流以立交式的專門通道穿過道路，但是在路口的街角位置上，不設(shè)立交式的自行車道，而是用常規(guī)的紅綠燈交通管理系統(tǒng)對各個方向的行人和自行車流進行管理。
本發(fā)明擴大了高速公路的使用范圍和效率，使得高速公路能夠有更多的出口和進口，這是一項現(xiàn)實的要求和趨勢，因為若不能順暢地“出”，則高速公路(包括高架公路在內(nèi))就會出現(xiàn)“塞車”、“慢速化”現(xiàn)象。本發(fā)明使高速公路之外的主要干線道路，重要道路至少能建成在局部方向上的暢通的互不干擾的立交式通過能力，不論相交路口是兩條、三條或更多條，也不論這些相交路口是同心圓中心輻射方式，棋盤形交叉方式、主干旁枝交叉方式(即一條主要道路與一條次要道路相交)路口中的哪一種。這就形成了一種現(xiàn)實可能性的特殊的技術(shù)效果，即應用本發(fā)明的內(nèi)容，再除去少數(shù)不需要在次要道路上安排機動車立交的路口，就能建成整個城市范圍的由本發(fā)明內(nèi)容所構(gòu)成的立交化道路組成的不堵車式道路網(wǎng)。無論在城市中有沒有常規(guī)的高速公路，都能用本發(fā)明內(nèi)容組配構(gòu)建這種不堵車式道路網(wǎng)。有高速公路或常規(guī)的立交路口，只會增強這種不堵車式道路網(wǎng)的能力。
在分析技術(shù)效果時，可從如下方面比較本發(fā)明內(nèi)容的優(yōu)點1、建造路口立交橋的費用(本發(fā)明內(nèi)容)小于常規(guī)的全向立交橋；2、占地面積少；3、所滿足的交通需求量大；4、所允許的交通速度快；5、建設(shè)周期可用預制件現(xiàn)場裝配；6、對道路周圍環(huán)境各種因素的負面影響小；7、對各類道路和路口的適應性廣；8、行車的方便安全性(立交橋坡度、彎度、高度、車道高低差對駕駛?cè)说挠绊懛蠘藴剩?、經(jīng)過立交橋時額外增加的車輛行駛距離少；10、對城鄉(xiāng)道路規(guī)劃遠景的配合程度佳；11、對行人和自行車流的結(jié)合或容納程度佳；12、建成立交橋所帶來的經(jīng)濟上和社會的總效益大。因為用本發(fā)明能建成眾多的立交路口和全城市范圍的立交道路網(wǎng)。
本發(fā)明所包括的各項內(nèi)容、各型路口立交橋的部分或整體，均可單獨地或整個地合在一起加以應用，在應用時也可有所增減變更所包含的內(nèi)容。例如，將權(quán)利要求15的多層反方向交替間隔對駛的立體型道路與權(quán)利要求7的路口立交橋互相結(jié)合使用，就能制成專用于公共交通運輸車輛(公共汽車)和小汽車的多層道路通行面(“多層車道”)，每層高度可適當?shù)氐鸵恍＿@樣就能將常規(guī)道路由一層變?yōu)閮蓪?，同時還具備立交性能，這是有實際用處的。又例如，將行人和自行車路口立交通道與路口機動車立交相結(jié)合，作為第二層。從其上面的第一層機動車道路面到底層(第三層)路面高度是7.6米；到底層(第四層，在有此第四層的情況下)，路面的高度是12.94米。
圖面說明圖1是平面上處于相交路口的相交位置示意圖。
圖2是雙對向自扭型全立交橋。
圖3是單對向自扭型。
圖4是可延伸到多個路口的對向自扭型。
圖5是路口夾角區(qū)域型。
圖6是上下層道路型。
圖7是用于三條道路相交路口的六區(qū)域全立交橋。
圖8是用于3條道路相交路口的主道路雙向立交型局部立交橋。
圖9是兩條道路相交路口的局部立交橋(高架或上層式)。
圖10是兩條道路相交路口的局部立交橋(地下層通過式)。
圖11是交會區(qū)域交通控制設(shè)施“格”的布置圖。
圖12是行人和自行車道的路口立交通道。
圖13是用于較寬路口和行人和自行車道的路口立交通道的一種型式。
以下結(jié)合附圖，具體說明各優(yōu)選實施例圖1是在平面上處于相交路口的相交區(qū)域位置示意圖。圓圈代表各車道的相交區(qū)域，箭頭代表車道的前進方向、虛線代表相交區(qū)域之間的車道，圖中可見兩條道路相交、三條道路相交狀況。
圖2是雙對向自扭型全立交橋。一條道路正反兩個方向的車道，每一方向的車道數(shù)目可超過1條，在到達路口之前，此兩個方向的車道各自“鈕”上下相交叉而由路的右邊位置變?yōu)樵诼返淖筮呂恢蒙闲旭偅缓蟮竭_路口各作左轉(zhuǎn)或直行。至于其右轉(zhuǎn)方向的車道，則始終保持其在路(最)右邊車道前駛至路口右轉(zhuǎn)。走上對向自扭車道的是需要在前方路口作左轉(zhuǎn)或直向前駛的車輛。與此道路相交的另一條道路，也如此在路口兩邊對向自扭，所以稱為雙對向自扭。在路口，有的車道在上層，有的在下層(圖中虛線所示)。圖中“2”是上層車道，“3”表示該車道在分出左轉(zhuǎn)和直向右轉(zhuǎn)的車道之前，可以是上下層共兩車道，也可以是平面上的一車道，當然，也可以是兩車道。實際上以該方向兩車道為更佳，更常見?！?”是在路左邊直駛到路口中間左轉(zhuǎn)的車道。由此型立交橋結(jié)構(gòu)可見，經(jīng)過“對向自扭”處理，路口的立體交通布局變得簡潔了，只有在上下兩個平面上的分道，可以較緩的坡道走出路口。各個5個方向來去進出的車道在道路橫斷面上行駛，可視道路的寬度、長短讓這些車道會合或利用上下層空間行車。
將行人和自行車通道作為中間層設(shè)置于此路口立交橋，則此路口立交橋的總高度(從下層路面往上到上層路面之間的高度)是上層路面的厚度(1米)+行人和自行車通道的厚度(內(nèi)部凈空高度(2.15米)+此通道底部路面厚度(0.2米))+下層道路的凈空高度(4.34米)=7.69米當然，下層道路的路面可以設(shè)在地面(“0”米)以下，例如在負3.85米的高度。圖3，兩條相交道路中，一條是對向自扭的，另一條不是它的走向是，其中一個方向的車道向前右轉(zhuǎn)，同時走到上層，越過路口時作左轉(zhuǎn)和直行，另一個相反方向上的車道，則是作一個右轉(zhuǎn)，以及從下層穿越在中間層的對向自扭型道路，在路口中間作左轉(zhuǎn)和直行。圖中“1”代表變位置時的上層車道，“2”所示的雙虛線代表最下面的車道。“4”是上層車道，“3”是由最下層出來的左轉(zhuǎn)車道。
此型的一個重要變型是一條對向自扭型道路在地平面稍偏下一些的垂直高度，其上是一層在地平面稍偏上一些的普通型道路，該道路各有一個右轉(zhuǎn)車道，視情況需要，可設(shè)紅綠燈信號系統(tǒng)管理其兩個相對方向上的左轉(zhuǎn)車輛，為此留出一長列左轉(zhuǎn)等待車道，至于其直行車道，也受此紅綠燈信號系統(tǒng)管理。一般，在這種情況下，直行車道上的紅燈持續(xù)時間應是很短的。這種布置，省去了普通型道路所需作的“自扭”變車道位置。作“對向自扭”，是需要有至少幾十米長的距離的路面，若要短一些，則兩個車道上下交叉的“拱”或“彎”的程度要大一些。若一個車道基本沿平面走，則另一個車道在有足夠長的路面距離可用的情況下，以緩坡下行，在相交點的上層，只留一個較短的“橋面”在上層車道。在上層或下層車道的水平方向同一平面上，可以平行地有幾個走向不同的車道，以充分利用車道在“自扭”變位置時前方留出的空間，此空間可用于讓上下層兩個車道展“平”--變?yōu)槠矫嫔喜⑴诺膬蓚€車道。
圖4，圖中有兩個路口，從下面一個雙對向自扭型路口出來的靠路左邊的車道①并不扭回或返回到靠右邊行駛，而是繼續(xù)在路左邊前駛到前面的路口②，臨近該路口②時，利用路口上下層車道的逐漸張開的高低差、從車道之下吸納從同方向的往前右轉(zhuǎn)車道里分出的目的在于往前直行或左轉(zhuǎn)的車道，該左轉(zhuǎn)車道在路口上部位置完成左轉(zhuǎn)。同時，在路口②，車道①往下層釋放一個右轉(zhuǎn)車道。
車道③也有同樣過程，只是其車道方向和所遇相交路口的順序與車道①的相反。
圖5是路口夾角區(qū)域型全立交橋?？蛇x用任何一個路口夾角區(qū)域。L2代表車道路面在地平面的那一層，L1代表在L 2之上的那層車道，L3代表在L2之下的那層車道。本圖中車道在各個位置點有其最佳的相對地面的垂直高度及其升降變化。圖中虛線車道代表可以作為選擇的方案內(nèi)容。例如，當車道④接近路口區(qū)域時，可以右轉(zhuǎn)彎，或是直行，先下到L3以下面穿過上面的L1和L2高度上的車道，隨后即上升到L2高度在路口的L1高度車道之下方穿越路口；當車道⑤到達路口區(qū)域時，可以“右轉(zhuǎn)、隨后左轉(zhuǎn)-左轉(zhuǎn)-右轉(zhuǎn)走上直行車道”或是“右轉(zhuǎn)-左轉(zhuǎn)-左轉(zhuǎn)-左轉(zhuǎn)-右轉(zhuǎn)”走上車道⑥，該車道⑥對于剛到達路口區(qū)域的車道⑤來說正是它的左轉(zhuǎn)方向的車道。這樣行車的特點是在地面上的兩層車道上繞行。對于車道⑤來說，它的另一個選擇性方案就是在到達路口區(qū)域時，下行，在L3高度上、直線從地下穿越路口，然后再上升到L2高度直行；在路口中央的地下，該車道⑤作一個左轉(zhuǎn)彎，此時，若車道④也采用虛線所示的方案，則圖中的車道⑥可以取消，因車道④和車道⑤選用虛線所示方案后，已不需要走該車道⑥了。
圖6是適應兩條道路相交時一條在上，另一條在下的情況的立交橋型。占用較少的路口夾角區(qū)域和沿道路兩旁的少許土地。從上層道路出來的車道可選線路①完成其左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)走到所相交的下層道路，在道路中間自所有的道路上的車輛及車道的上方越過，此時在其下方的車輛處于地面下一層的垂直高度上；它可選線路③方案，其細節(jié)是往斜前右方從上面越過與它所相交的道路上的所有各車道的車輛，在越過車道②之后，立即下降高度，并作右轉(zhuǎn)彎橫向?qū)实缆?，往前分別橫穿道路作右轉(zhuǎn)彎和左轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎時與它相交叉的車道應處于地面下一層的垂直高度。
至于在下層道路上的車道，其右轉(zhuǎn)走到上層車道的線路走向如圖中車道④所示，車道④先在記號“△”外(標記“5”)下行，從地面下穿越車道③和車道②，然后立即上升高度，接近上層道路時右轉(zhuǎn)并向前交會進入上層道路的一個方向。若車道④要轉(zhuǎn)到上層車道的另一個相反的方向，則在接近上層道路時繼續(xù)直行向前，作為車道②從下方穿越上層道路及道路上方的車道①或車道③，然后作左轉(zhuǎn)彎橫越道路并再次從下方穿過車道③，之后就逐漸上升高度并右轉(zhuǎn)彎與上層道路相交會。
圖7是用于三條道路相交路口的六區(qū)域全立交橋。以三條道路中最主要的那條道路作為雙向在地平面上直行的道路，其雙向車道各自在路口中央部分向右邊分出一條虛線車道下行到地面下一層進入右方的道路；分出一條虛線所示的下行到地面下一層并左轉(zhuǎn)穿越到道路的另一方，成為車道④，繼續(xù)以地面下一層的垂直高度依次進入左方的兩條道路，當它從下方穿越上層的所有車道后，即上升到地面進入道路。
在此主道路的直行車道的右面有兩條道路，車道③在最近的道路上，車道③在到達路口區(qū)域時，如所有其它道路一樣，先分出一條右轉(zhuǎn)車道進入與它直接貼鄰的道路，然后在地面高度上前行進入路口中央部分，同時分出一個在地面高度的車道進入主道路，分出另一個車道作為最內(nèi)圈的上層車道(在主道路雙向直行車道的上層)越過主道路，依次下降高度至地面進入接連遇到的三條道路。
在主道路的右邊，同時也是車道③的右邊，有車道②處在與主道路相交的道路上，該車道②到達路口區(qū)域時，分出一個右轉(zhuǎn)車道進入主道路，同時將高度上升到主道路的上層，并保持在此上層高度，繞行整個路口區(qū)域，依次向遇到的各條道路分出車道、該車道下降高度并進入該道路。
相交的三條道路，其雙向車道的數(shù)目依路情和交通量大小而定，例如，主道路上一個方向的直行車道數(shù)目可以是一車道至四車道或更多。車道④可以是1車道或2車道。車道②和車道③在從上方越過主道路時可以是1車道至3車道。
從路口中央有6條道路通往6個方向，該6條道路的每一條道路同時有其它5條道路上進入該道路的車道。所有進、出車道都是互不干擾的立體交通。當然，該路口及相交的三條道路都有一定的寬度空間，此橋型適合交通量大的路口，作為一個交通方向轉(zhuǎn)換中心。
行人和自行車的立交通道，如后面將會敘述到，可與路口機動車立交橋相結(jié)合或獨立應用。在此三條道路相交的路口立交橋，此種行人和自行車的立交通道可安排在路口中央的最外圈，連通于各個街角上，其垂直高度是在路口立交橋上層車道(如圖中所示的車道②)之下，同時在所有其它與之相交的車道之上。圖中“1”和“9”是主道路的直行車道?！?”和“3”是次要道路上的車道，“4”是在最下層的車道，⑤代表在該處分出一個上行、一個下行的車道。“7”是進入一條道路的車道。“8”是地面街角位置，“6”表示有上層車道。
圖8是用于道路相交路口的主道路雙向立交型局部立交橋。其中一條主道路雙向是立交性質(zhì)的互不干擾方式，該主道路宜在路口區(qū)域的第2層和第3層運行，其上層(第1層)則是在略高于或等于地面的高度上行駛的與之相交的其它兩條道路，該兩條道路在過路口采用通常的紅綠燈交通管理方法。
圖9是用于兩條道路相交路口的局部立交橋。其中一條道路是主要道路，另一條是次要道路。在主要道路上雙向都有往3個方向(左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn))的全立交功能，在次要道路上，有一個方向只能右轉(zhuǎn)，另一個方向有全立交式的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、直行。如圖9所示，可將此型沿途組配各個路口，彌補某個方向只能右轉(zhuǎn)之不足。至于主路上的左轉(zhuǎn)功能，視需要可設(shè)可不設(shè)。圖中“1”代表上層車道，“2”所示雙虛線代表最下層車道，“3”所示單虛線代表在上層車道之下的那層車道?！?”是主要道路上的直行車道，“5”是主要道路。
圖10是用于一主要道路，一次要道路相交路口的“地下層通過式”局部立交橋。在主路上(圖中“5”)直行方向是互不干擾的，但是其左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)方向的車道是走下層與另一條相交道路(即次要道路)共用紅綠燈信號系統(tǒng)(圖中“7”“3”)，當然，對于主路上的車道的綠燈時間可設(shè)置得更長一些。在次要道路上，綠燈時可左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、直行。
圖中“1”是地面下出來的車道?！?”、“8”也是紅綠燈系統(tǒng)?！?”是次要道路上的車道，“4”所示虛線是地下層的左轉(zhuǎn)車道。
圖11是交會區(qū)域交通控制設(shè)施“格”的布置圖。
圖中“1”是綠色直條線格，“4”是紅橫條線格，“3”是橙黃色信號燈，“2”是綠色信號燈?！?”是主車道，“6”是被交會的車道。
圖12是可以單獨使用或與路口機動車立交橋結(jié)合在一起使用的行人和自行車立體交通路口通道，其立交功能的實現(xiàn)基本上不受道路寬度以及路口中央部分大小的影響。事實上，一般有立交需求的路口，其相交的道路往往是具備一定的寬度的，例如，6米至8米以上。因此此型能適應相當多的重要路口的條件。自然，也有相當多的路口由于各種原因不建行人和自行車的立交通道，而是視路口機動車道采取何種方式(立交方式或常規(guī)非立交方式)而定，可以采取簡單的地下的或某一相對垂直高度的橫穿道路的通道，非立交式。
總之，根據(jù)實際情況使路口機動車立交橋和行人通道對路口的適應性比較廣。本圖表示的是單獨應用的立交行人和自行車通道，設(shè)在地下層，路口附近。在下面有此立交通道的地方，路面垂直高度是+0.6米，略高于地平面，這對于上層的機動車來說，無礙通行，逐漸上升到此高度即可。直行方向的自行車道沿路邊從上面跨越自道路中間橫穿而來的行人通道和自行車通道(此兩通道是并排然而又相互隔開的)，上下兩條自行車車道相交時，在下面的自行車通道出口端的底面垂直高度(相對于地平面“0”米)是負2.7米，凈空(通道內(nèi)部)是21.5米高度，上層自行車道在與下層自行車道相交叉時路面厚度是5厘米，當然，這些數(shù)據(jù)是可以有一增大或縮小的，視材料、工藝、造價會有不同。按現(xiàn)有水平選5厘米厚是可以做到的。所有類似的地方，薄一些更好。比如在道路中間，下面有行人和自行車通道的地方，其一般厚度選用1米左右，個別局部短距離地段，例如在地下的自行車車道進口端，該道路的厚度選用為0.5米，如此可便于讓直行方向的自行車道從與下層自行車道的相交處下降高度到達進口。圖中，是由上層自行車路面上表面所處的(負0.5米)高度在10米距離內(nèi)下降到負2.05米，即落差為1.70米。此落差可以減小到更多所需要的程度，依本設(shè)計內(nèi)容，完全無妨讓下層的自行車道和行人再下降一段距離。在此出口端出來的行人通道，立即沿臺階上升到地面；自行車道則在地下往前，往左，在接近道路另一側(cè)的地下行人通道的進/出口端之前右轉(zhuǎn)，此時，從上方的自行車道上有一個右轉(zhuǎn)的車道與之相交會后繼續(xù)前行。至于人行通道則是由圖中所示的“行人上下臺階”向上至跨越其下面的自行車道的高度。在圖中該人行通道的垂直高度是-1.9米(在進/出口端)，只需上升1.45米高度就開始跨越，這是按出口端的自行車道底面垂直高度(-2.7米)平移過來，加上其凈空高度2.15米，再加上頂部路面厚度(姑且初選為10厘米)得其高度為-0.45米，再將地下人行通道由其底面的-1.90米上升1.45米高度而得。在路口中央四周的地下部分，有用于供自行車道左轉(zhuǎn)和交會的車道。每個路口夾角部分都有如本圖各部分所示的完整內(nèi)容，組成可獨立應用的行人和自行車路口立交橋。當此橋的上層和下層有機動車道，也即作為路口立交橋的中間層時，可將此行人和自行車立交結(jié)構(gòu)整個地以其橫跨道路的該段為依據(jù)抬升到一定的合適高度。該段通道的最大橫截面高度是內(nèi)部凈空高度2.15米+上層道路的厚度(在本圖實施例中選為1米)+該段通道底部路面的厚度(可選為20厘米左右)=3.35米。該段在道路中間的通道的寬度對其上/下層機動車道無大影響，在本圖實施例中行人通道寬3米，自行車道的寬度是2米，再加上在路口內(nèi)圈的自行車交會車道的寬度約3-5米，總計寬度約12米，(含限界壁面)。若將該段車道平置于地平面(“0”米)高度，則其上層機動車道的路面高度是3.35米；下層機動車道的路面垂直高度是負4.34米，這也正是凈空高度4.34米(14英尺3英寸)。在具體場合，此實施例結(jié)構(gòu)各部分允許有所變動，但是此實施例結(jié)構(gòu)的基本性質(zhì)特點是合理可行的。它的特點是路口內(nèi)圈有左轉(zhuǎn)和交會車道；自行車道安排在行人通道的內(nèi)圈；充分地利用直行自行車道在高度上的開放自由空間來完成上下兩條自行車道的交叉穿越，該直行自行車道緊貼路邊，使得街沿上有足夠?qū)捲５男腥俗叩揽臻g，并讓行人自地下(或地上)的出口端出來后可立即用臺階上升或四散移動進出。直向行駛的自行車道能以小角度駛往前面的進口端，下降坡度的選取裕度也足夠，因為可以將在后面相接的出口端處的兩個自行車道相交位置全都往后移，或是提高進口端的垂直高度。至于從上述出口端和兩個自行車道相交位置下面出來的那條自行車道，則是可以無須大動作，逕取原高度稍下傾，同時讓其前方的行人通道以漸升臺階如同撐開的傘面從上面包容其下面的自行車道，同時上升該行人通道的高度至地面。在道路中間的該段通道的內(nèi)部路面坡度也較緩。此結(jié)構(gòu)充分利用沿路邊的空間，因而無論道路的寬度如何，都可設(shè)置行人和自行車立交通道。在路沿側(cè)邊的出口端出來的自行車道是在地下向前移動，穿越在地面上可能存在著的建筑物。甚至行人通道也可與此地上建筑物合為一個整體。在其內(nèi)部空間范圍里進出。此結(jié)構(gòu)的性質(zhì)特點，允許將行人和自行車道加以擴大展寬，容納更多的交通流量。如果自行車道底面在出口端的相對地面的垂直高度比較高，達到地平面(“0”米)左右的高度，則在該出口端位置與沿路沿直行方向的自行車道相交時，后者改為由下層通道穿越相交點，再沿一定坡度往上行駛到達前面路邊的自行車通道進口端。
如果街角地面的上下左右空間特別小，施展不開，可以不設(shè)置上下兩層的自行車立交車道，改用常規(guī)的紅綠燈交通信號對相交的兩個方向上的行人和自行車流加以管理，這在特別條件下是允許的。
行人通道也可以設(shè)置在路日內(nèi)圈，如圖中所示的虛線內(nèi)的左轉(zhuǎn)自行車道位置上。如此，再將自行車道作為外圈，向路口外圍方向略為外移。
本行人和自行車立交通道，方便了行人和自行車騎者通過路口，提高了交通效率和流量。從建筑費用和維護費用來說，都在普通經(jīng)濟范圍內(nèi)，且大有改進完善之可能。例如，采用新材料、新工藝、局部強化功能，最適匹配各部分等等，依個案具體設(shè)定。
圖中，“1”是人行階梯，“2”是下行的自行車道，“3”是行人進出口(在地下面)，“4”是自行車車道進口，“5”是自行車道相交點的上層車道，“6”同“3”,“7”同“4”。(8)是地下自行車道的出口。“9”同“3”?！?0”是地下的用于自行車左轉(zhuǎn)和交會的車道位置?！?1”是沿街沿直向下行的自行車道?！?2”是路口地面?！?3”是路口中央?！?4”是地下自行車左轉(zhuǎn)車道。“15”地面道路厚度。
圖13是行人和自行車路口立交通道的另一型結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)比較適用于道路寬度較大的路口。圖中所示是該立交通道作為中間層的布置，大體在地平面高度上移動，其上下分別有機動車道作為上層和下層。道路和路口愈是寬敞，此立交通道結(jié)構(gòu)的有關(guān)坡度愈緩，彎度愈小。
圖中，“1”是行人通道，“2”是自行車通道，“3”是地面路口中央，“4”用于左轉(zhuǎn)的自行車道，“5”是街角上的與下層自行車道(“9”)相交的上層自行車道，“6”是向上升高的的行人臺階，其下有自行車道，“8”是行人通道的厚度，厚于“7”(自行車道的厚度)。
以上所述的是本發(fā)明的若干優(yōu)選實施例。應當指出，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干變型和改進，也就視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種用以組成城市立交道路網(wǎng)的路口立交橋及其制造方法，它包括進口、出口、有一定坡度。彎度和限速的車道、上下立體交叉的道路及其側(cè)邊限界和下部基礎(chǔ)支承結(jié)構(gòu)、各車道的交會區(qū)域，其特征在于所述的車道、進口、出口、相交區(qū)域不是按構(gòu)成相交路口的道路，而是按各個不同方向上進出的車道(也包括行人和自行車通行道)在路口平面相交位置以及每一個此種相交區(qū)域的性質(zhì)和內(nèi)容(空間特性)加以分解分離和變形轉(zhuǎn)換這種特殊的制造方法而制成的由若干個立體相交區(qū)域及其車道所組成的路口立交橋，該路口立交橋里，往不同方向的車道采用垂直和水平方向上的多層立體相交方式(可以是一層二層或三層以上)或以立體相交方式為關(guān)鍵因素。
2.一種制造如權(quán)利要求1所述的用以組成城市立交道路網(wǎng)的路口立交橋及其制造方法，其特征在于該制造方法包括a、分解確定各個方向一條以上(包括一條)車道上行駛的車輛在經(jīng)過相交路口時與其它所有方向的車輛在平面上的相交位置及該位置所在的相交區(qū)域的數(shù)目、位置、方向性、空間特性；b、將所有各個相交區(qū)域按立體交通目的和可行性條件互相分離，移到按路口、相交的道路及其周圍地域環(huán)境條件來說足夠適當?shù)匕才牌滠嚨?、進口、和出口所需間距的位置上；c、對所有各個相交區(qū)域，都由平面相交方式按實際需要變形為立體相交方式，對于涉及的車道來說則是完成上述每一步驟所要求的方向轉(zhuǎn)彎，并落實所有各個立交橋組成部分的彼此聯(lián)合細節(jié)安排。
3.一種用于如權(quán)利要求1所述的用于各類道路相交路口的立交橋的車輛交會區(qū)域的交通信號控制設(shè)施，該設(shè)施包括在地面上涂有或標明紅色橫條線的格和綠色直條線的格，此種格具有一定的長度和寬度，并且因其所處的前后左右位置上的不同而具有交通性質(zhì)上的意義，處在綠色直條線格內(nèi)的車輛比外在紅色橫條線鄰格內(nèi)的車輛具有交會先行權(quán)，在該格所在的路段，對行駛車輛有定速行駛的要求以便在各輛車輛保持該定速速度行駛的條件下進行交會，該設(shè)施也包括有助于辨認所述的格的界限的標記物，這種標記物可與通常的對車輛的動態(tài)檢測裝置結(jié)合在一起發(fā)揮作用。
4.一種用于如權(quán)利要求1所述的用以組成城市立交道路網(wǎng)的路口立交橋供行人和非機動車(自行車)使用的獨立的立體交通路口通道。此立交通道可單獨應用于路口，也可與機動車路口立交橋共同分層應用于路口。該立交通道可以安排在路口及其道路的不同的相對于地平面的垂直高度，行人和自行車并排而又相互隔開地處在同一平面上，各自分別處在相對路口中央來說的內(nèi)圈和外圈，在街角有行人和自行車的進口、出口和相交安排。
5.一種由權(quán)利要求1所述的用于各類道路相交路口的立交橋所組成的城市不堵車式立交道路網(wǎng)，它是由若干條縱橫交錯的在重要路口均以立交方式(全立交或在主要道路上立交化)通過的道路所構(gòu)成，此種道路網(wǎng)可獨立于常規(guī)的高速公路高架公路在內(nèi)之外而不論在城市中有無高速公路，也可經(jīng)由本發(fā)明內(nèi)容的路口立交橋或常規(guī)立交橋?qū)⒏咚俟肺{入內(nèi)而增強本身的交通能力，所有的干線路口、高速公路路口、重要路口都可應用本發(fā)明內(nèi)容加以立交化處理，其中部分路口可加以局部立交化，也就是使相交道路中的主要道路雙向全立交，或者是該主要道路的雙向直行車道具備互不干擾的通行能力。至于此種立交道路網(wǎng)所經(jīng)過所有普通小型道路(Local Street)，則是可以加以局部立交化處理，或是使一上一下的兩條相交道路各自只具備直行能力，不設(shè)置轉(zhuǎn)彎車道；或是只設(shè)置主要道路上的雙向直行車道，使次要道路與該主要道路相遇而不相交，封閉式地截止于相遇點，至于行人和非機動車，則可簡便地在主要道路的上面或下面設(shè)一個橫向交叉的通道，通過該主要道路，如果該處行人和非機動車的交通量較大或是地理位置、坡度較大等特殊原因，可設(shè)立無人售票的在通道兩端之間的自動駕駛的來回“擺渡”的機動客運車，解決此種特殊交通需求，如此，此種城市不堵車式(無須存在紅綠燈效能限制系統(tǒng))的立交道路網(wǎng)就形成了。
6.如權(quán)利要求1所述的用以組成城市立交道路網(wǎng)的路口立交橋及其制造方法，其特征在于所述立體相交區(qū)域有3個被安排在任何一個路口夾角區(qū)域內(nèi)，其中又有2個被分設(shè)在形成相交路口的兩條道路上，另一個被安排在路口夾口區(qū)域中與處在兩邊道路上的兩個立體相交區(qū)域保持適當間距的位置上，同時它與路口的距離可遠可近，也就是說，該被占用的路口夾角區(qū)域在地理上其面積可大可小，其形狀也容許有變化，例如正方形、長方形、菱形、扁平型、橢圓形等等，規(guī)則的或不規(guī)則的。其余的立體相交區(qū)域則被安排在路口。若有一個以上的路口夾角區(qū)域被路口立交橋占用也是允許的。被占用的路口夾角區(qū)域可由進、出口與外部聯(lián)通。此種立交橋有三層和兩層結(jié)構(gòu)的不同形式。
7.如權(quán)利要求1所述的用以組成城市立交道路網(wǎng)的路口立交橋及其制造方法，其特征在于所述的帶有方向性的車道在接近路口之前先對向變換其在道路左邊或右邊行駛的位置，然后才到達并進入路口區(qū)域多層的道路完成立交式通過的功能。
8.如權(quán)利要求6所述的用以組成城市立交道路網(wǎng)的路口立交橋及其制造方法，其特征在于所述的具有上述權(quán)利6的技術(shù)特征的車道從一個路口出來后仍保持其經(jīng)過變位的靠路左邊行駛的位置至下一個(或一個以上)的路口發(fā)揮其立交功能。
9.如權(quán)利要求6所述的用以組成城市立交道路網(wǎng)的路口立交橋及其制造方法，其特征在于兩條相交道路中一條是對向自扭的，另一條卻不是對向自扭式的，而是以常規(guī)方式將其2個相對方向上的車道各自獨立走一層(上層或中層或下層)在路口與對向自扭式道路作立體交叉結(jié)合。
10.如權(quán)利要求1所述的用以組成城市立交道路網(wǎng)的路口立交橋及其制造方法，其特征在于由立交橋上層出來的車道利用下層道路的空間完成其右轉(zhuǎn)和左轉(zhuǎn)功能，同時在下層道路上的車道則按需要在車道相交叉時下降高度由地面下一層前行、再上升進入右轉(zhuǎn)車道；選擇走上左轉(zhuǎn)車道或繼續(xù)保持直行。
11.如權(quán)利要求1所述的用以組成城市立交道路網(wǎng)的路口立交橋及其制造方法，其特征在于所述的路口立交橋是3條道路相交的全立交方式，其中一條道路(最主要的道路)其雙向?qū)ο蛑瘪偨?jīng)過路口；由其下層分別逐個進入所有其余各條道路，另兩條道路分別由不同高度進入路口并沿著路口中央繞行，繞行時完成其轉(zhuǎn)彎和逐個進入各條道路的功能。
12.如權(quán)利要求10所述的用以組成城市立交道路網(wǎng)的路口立交橋及其制造方法，其特征在于3條相交道路中僅有最主要的一條道路在其雙向車道上具有全立交功能，其它兩條道路采用常規(guī)交通方式。
13.如權(quán)利要求1所述的用以組成城市立交道路網(wǎng)的路口立交橋及其制造方法，其特征在于相交的兩條道路中僅其中一條道路雙向具有全立交功能，在另一條道路的兩個相對方向的車道中，一個方向的車道只能右轉(zhuǎn)，另一個方向的車道則具備全立交式的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、直行。
14.如權(quán)利要求1所述的用以組成城市立交道路網(wǎng)的路口立交橋及其制造方法，其特征在于相交的兩條道路中，一條道路的直行方向的車道是與其它車道互不干擾的；左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)車道以及和它相交的道路上的車道共同受常規(guī)的紅綠燈交通信號系統(tǒng)指揮。
15.一種如權(quán)利要求1所述的用以組成城市立交道路網(wǎng)的路口立交橋互相配合使用的多層反向交替間隔對駛的立體型道路，此道路的進出口結(jié)構(gòu)安排如本發(fā)明內(nèi)容所述的各型路口立交橋中的車道進出口，其特征在于此道路通過具有多層的機動車通行路面連通于各個路口之間，此道路具有一對以上的雙向?qū)︸偟能嚨溃渲忻總€方向的車道數(shù)目可以是一條以上。
全文摘要
提供了適用于各類道路相交路口的10種新型的占地甚少的全立交和部分立交橋及其制造方法、車輛交會控制設(shè)施,可以單獨地或者與路口機動車立交橋結(jié)合使用的行人和非機動車(自行車)路口立交通道,多層反方向交替間隔對駛的立體型道路。因而,占用路口任一夾角區(qū)域,甚至只占用路口和一段相交道路本身就能建成立交橋,使眾多重要路口得以普遍地立交化,在整個城市范圍建成不堵車式立交道路及其網(wǎng)絡(luò),帶來可觀的經(jīng)濟和社會效益。
文檔編號E01C1/00GK1235221SQ9911414
公開日1999年11月17日 申請日期1999年4月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月6日
發(fā)明者楊福順 申請人:楊福順