專利名稱：繼兩層式立體交叉橋的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的立體交叉橋屬于交通運輸領域。
本發(fā)明是在本人授權公告號CN1089390C“兩層式立體交叉橋”基礎上的完善和補充，主要是解決道路十字交叉口兩相鄰方向各自左轉車流有交織點的問題及非機動車與人行道分流和局部左側通行方案難于被社會接受的問題，因此名為“繼兩層式立體交叉橋”。
目前立交橋無論何種形式都存在一個共同致命傷，即機動車各轉向車道間有交織，機動車與非機動車及人行道間有平面交叉，在交織和交叉點處形成“瓶頸”，因此就出現了路越修越多、越寬，立交橋越建越多、越高、越復雜、越大，但道路交通堵塞卻日益嚴重的怪現象。怪現象使社會運轉速度降低，影響我國經濟的發(fā)展。
出現上述問題的根源主要是由于立交橋設計體系沒有轉變觀念，因循守舊，以為在現有理論基礎上，利用高科技的建橋技術把立交橋修得越復雜，越高，越宏偉就能解決上述問題，這種日復一日地重復以往錯誤觀念的代價就是被上述交織和交叉問題所禁錮而出現怪現象。
交通規(guī)律是以“瓶頸”處的通行能力來衡量道路總體通行效率，因此出現上述怪現象也就不奇怪了。
其次由于城市交通規(guī)劃設計存在下述幾個誤區(qū)一是“××方向快速干道”，該干道沿途只有少數幾個出入口，途經的大多數道路交叉口都與之脫節(jié)，以削弱整體功能為代價換取局部利益，亦屬“瓶頸”之列。
二是“×環(huán)”，問題與“××方向快速干道”相似。
上述兩項普遍推行的城市交通規(guī)劃設計手段在提高了主干線車速的同時卻降低了其途徑道路交叉口的效率，因為快速干道橋下往往是平交路口的紅綠燈系統(tǒng)，實在是功過相抵，如同人的血液循環(huán)系統(tǒng)，主干通暢，支干淤滯，人必處于病態(tài)之中。
三是希望用交通管理手段來解決交通問題，如設置道路單行線，禁左標志等，同“干道”與大多數途徑道路交叉口脫節(jié)問題一樣，人為地使城市交通量增加了許多，浪費時間與能源，而這種浪費的資源加上平交路口紅綠燈系統(tǒng)浪費的資源在一定時間段內就足夠將所有道路交叉口修建和改建成本發(fā)明的立交橋體系。
四是觀念守舊，為了達到道路交叉口各方向都能通行的目的，立交橋多達四五層，匝道雜亂無章，即便如此，也沒能徹底解決道路通暢問題，反而使城市景觀受到破壞，沿橋民居受噪聲干攏和環(huán)境污染嚴重，建橋費用高昂；另一方面由于建橋占地過大，市區(qū)內根本擺不下這種舊觀念橋，因此，出路只有兩條，要么大規(guī)模拆建為建橋讓路，要么在繁華市區(qū)用平交道口，郊區(qū)用守舊橋，因此出現前述怪現象也就是必然的因果關系了，這種狀況怎能與轉變觀念、與時俱進，發(fā)展為要的時代潮流相符？五是設計重機動車，輕非機動車，不重視人。設計以人為本的原則在此是一句空話。幾乎所有的立交橋都存在機動車與非機動車及人行道的平面交叉，交織問題，以及非機動車與行人上坡下坡等問題。結果欲速則不達，慢速流拖了快速流的后腿。
機動車、非機動車，人三流是三個速度不同的子系統(tǒng)，當各行其道時，各子系統(tǒng)才能相對獨立運轉，系統(tǒng)整體才能發(fā)揮最大效率。三流相攪，相當于腸粘連加腸梗阻，原因是系統(tǒng)不成立，沒有一本教科書談到三流分離各行其道不相干擾的系統(tǒng)論內容，立交橋的現狀就是最好的注腳和體現。
六是功能與美觀主次顛倒，如為了路平和封閉設過路天橋，橋高5米，老人和殘疾人怎么辦？如果設成如涵洞(9)的橋洞，人走自然路面，橋洞高不過3米，就是兩主交叉口之間的一個拱形緩坡，對機動車無任何影響，也不影響城市美觀。
七是坡度問題，一個是單純坡度，一個是混合坡度。
單純坡度指機動車坡度，一般控制在3％左右，主要是考慮重載車和北方的冰雪問題。當這兩個問題都存在時，從山海關至吉林省、冬天的冰雪只有幾次，繁華交叉口的立交橋沒有幾座，一個辦法是集中力量人工清除，同時配以除雪劑等措施，另一辦法是預埋電伴熱線，所耗能量遠比堵塞交通造成的綜合浪費要少得多；山海關以西，至石家莊，雖偶有冰雪，但很容易清除，而載重車爬6％左右的坡度在正常路面上是其正常功能。必要時可在路面磨擦系數上加以考慮即可。首都機場原航站樓前高架橋引橋的坡度就是6％，沒有哪位大客車司機覺得操作不便，也沒有因北京也下雪而影響正常通行。
混合坡度指機動車與非機動車混行道路的坡度。為了照顧非機動車，坡度一般在2.5％以下，這除了給推自行車的人增加了坡長的勞累外，別無它助。
以上是“怪現象”的技術和行政根源。背后的總根源在體制上和機制上，如果真能從“兩制”高度上來認識問題和解決問題，如果真能把科技作為生產力要素之一運用于實踐，如果真能夠把創(chuàng)新作為發(fā)展的動力，那就應當由國家發(fā)展計劃委員會牽頭，建設部、交通部、科技部、專利局合辦“城市道路交通創(chuàng)新研討會”，甚至成立臨時專業(yè)機構，直至對研討成果予以規(guī)范化為一段落，同時電視臺的焦點訪談，交通報等媒體共同參與。會議除專業(yè)設計單位參加外，也允許專利權人及其它個體參與，因為在立交橋設計方案前無外行，這就為公眾參與創(chuàng)造了條件，只有把立交橋設計從專家的學術刊物中解放出來，把評論與選擇權還給每天過橋的人民大眾，才能在“無論是黑貓白貓，能抓住耗子就是好貓的原則下”，以方案競選，技術研討、群眾評議，投票等形式，群策群力，徹底解決城市交通頑癥，僅依靠專家組和設計院模式必然是穿新鞋走老路。
本發(fā)明的目的是通過設計一種用于城市道路交叉口的兩層式立交橋，并通過下述設計原則的嚴格控制，從而實現理論與實踐相結合，達到徹底解決城市道路交叉口車流堵塞的問題并使之起到從交通運輸角度推動社會經濟發(fā)展的作用。
本發(fā)明的任務是設計出一系列適用于各種街道寬度和交叉口形狀且無需挖路塹，只有地面和地上一層共兩層的結構簡單、造價低且能達到全要素(機動車、非機動車、人)全方向(直行、左轉、右轉)分流，無交叉、無交織諸功能的立交橋。
本發(fā)明的原則是1、可行性原則?？朔毡榇嬖诘耐诼穳q立交橋難于適應城市道路交叉口具體環(huán)境的缺點，克服普通立交橋層數多、層高大、占地大這種難于適應城市狹窄街道的缺點；2、適用性原則適用于各種街道寬度；適用于各種路口形狀；適用于各種街道寬度組合的道路交叉口；適用于各種交叉口間距離組合；3、變通原則針對各種交叉口情況，設計出其適應性立交橋；考慮各方向車流的不同狀況；4、實用性原則考慮立交橋總高度及坡道長度對市容和其與其它相交道路的影響，考慮不同地區(qū)氣候因素；考慮各種設計要素；考慮設計規(guī)定；5、總設計原則道路交叉口立交橋必須同時滿足下述三個基本要求一是機動車、非機動車、人行道各行其道，徹底脫離無接觸；二是機動車道互相間不允許有交織等干擾；三是要有全方向通行的功能。
本發(fā)明的原理是高差分解原理及交叉口局部左側通行原理。
高差分解原理主要是在同一層面利用橋洞將機動車與非機動車及人行道分離；左側通行原理主要是同路向的對向車流在交叉口兩端立交并交叉換位形成換位段間的左側通行道路以解決該路向的左轉向問題。
下面結合附圖，對本發(fā)明各變型立交橋作進一步的描述

圖1為含兩非機動車及人行道涵洞的平頂拱形橋和含平拱頂之上的側立面錯位跨線橋及其坡道、匝道的平面圖。
圖1標號說明直行車道由于一目了然，因此一般僅在同一條道路兩端以箭頭標示，后同。
沒有括號的數字是看得見的橋面高程；括號內的數字是看不見的橋面或地面高程，后同，不累述；圓圈內的數字是各種車道及其它功能物的標號，后同，說明如下1、為南起直行機動車道；2、為北起直行機動車道；3、為同路向的對向直行機動車流交叉換位立交點；4、為同路向的直行機動車流下穿過交叉換位點后變?yōu)榻徊纥c間的左側通行車道后連接跨線橋坡頂的坡腳線即起坡線；5、為南或北起的左轉機動車分流點；6、為南或北起的右轉機動車道；7、為南或北起的右轉機動車道起坡線。
8、為西起的左轉機動車道；9、為非機動車與人行道涵洞；10、為用于一層橋東或西方向左轉向的右轉輪回頭曲線匝道；11、為東起的左轉機動車道；12、為用于一層橋東或西方向左轉向的左轉輪回頭曲線匝道；13、為環(huán)狀非機動車及人行通道；14、為東或西起的右轉機動車道；15、為非機動車道；
16、為綠化帶；17、為人行道。
下面就立交橋結構及行車流程結合圖1作進一步說明。
為敘述便利，以上北下南，左西右東為方向加以說明，實踐中縱橫橋的方向是隨環(huán)境的。
南起直行機動車道(1)和北起直行機動車道(2)在換位點(3)處各自與其上對向直行道交叉變位立交，從而形成一段僅存在于交叉口換位點(3)之間的左側通行直行機動車道。
南或北起的直行機動車流(1)或(2)左轉輪在下面穿過立交點(3)后右轉輪經起坡線(4)上坡形成左側通行直行車道，通過跨線橋直行一段后，右轉輪在另端立交點(3)之上跨過對向直行車道再左轉輪下坡恢復右側通行狀態(tài)。
在左側通行直行車道外側各設一段變速車道，南或北起的左轉機動車流在分流點(5)與左測通行的直行車分流后進入變速車道，經過跨線橋左轉匝道左轉輪形成左轉。南或北起的右轉車流(6)經起坡線(7)上坡走匝道形成右轉。
東或西方向的右轉車流(11)、(8)可直接形成右轉。
東或西方向的左轉車流根據實地情況可有兩種路徑一是西起的左轉機動車流(8)通過其下的非機動車及人行道涵洞橋(9)與其上的跨線橋后，起坡右轉輪經過回頭曲線匝道(10)形成左轉；二是東起的左轉車流(11)通過其下的非機動車及人行道涵洞橋(9)和其上的跨線橋后，起坡左轉輪經回頭曲線匝道(12)形成左轉。
回頭曲線匝道(10)和(12)根據實際情況可如圖1混合設置，也可以單用回頭曲線匝道(10)或(12)對稱設置。當對稱設置回頭曲線匝道(10)時，為降低橋高和引橋長度，兩涵洞(9)可沿東西一層橋方向對稱外移至適當位置處。
非機動車及人行通道涵洞(9)可以有三種以上設置方式，為系統(tǒng)起見，放到圖4至圖6說明。
橋縱坡度為3～5％，有冰雪地區(qū)路面可考慮電化雪。
圖2為圖1立交橋用于街道兩側建筑物間距狹窄，圖1兩種回頭曲線布設均有困難情況下的解決方案。結構變化有三處一是回頭曲線匝道(10)越過跨線橋直接與左側通行直行道合流形成左轉；二是回頭曲線匝道(12)越過跨線橋直接與左側通行直行道合流形成左轉；三是十字交叉路口立交橋高度，為降低橋的高度及由此引起的坡道加長，將非機動車及人行道涵洞(9)向東西兩側外移，利用兩涵洞(9)及其間的東西向非機動車道形成環(huán)流(13)。
當環(huán)境要求東西向道路平坦時，非機動車及人行通道(9)可設于地下。
圖3為圖1立交橋用于5至6路口的情況。
圖3標號說明。
18、19、20、21、22為合流點。
23為分流點。
24為第一方向右轉到第二方向的機動車道。
25為第一方向右轉到第三方向的機動車道。
26為第二方向右轉到第三方向的機動車道。
27為第二方向右轉到第一方向的機動車道。
28為第三方向回頭曲線匝道。
29為第二方向左轉到第一方向和第三方向的機動車道。
30為第一方向回頭曲線匝道。
31為第三方向右轉到第一方向的機動車道。
32為第三方向右轉到第二方向的機動車道。
33為第三方向左轉到第二方向的機動車道。
34為第三方向左轉到第一方向的機動車道。
35為第一方向左轉到第二方向的機動車道。
36為第一方向左轉到第三方向的機動車道。
37為第二方向左轉到第三方向的機動車道。
38為第二方向回頭曲轉匝道。
39為分流點。
該橋實質是在圖1基礎上又增加了第三方向的第三層橋，即原東西方向為第一方向的下層橋，南北方向為第二方向的中層橋和第三方向的上層橋。
該橋的主要設計技巧均源于授權公告號CN1089390C“兩層式立體交叉橋”，即在橋的結構布局上，利用其圖1中的非機動車及人行通道涵洞布置在一層橋道路交叉口兩側，解決了非機動車和行人與機動車無接觸的問題；利用其圖1中局部二層橋左側通行的左轉回頭曲線匝道，解決了一層與二層橋互相間左轉及左轉到三層橋的問題；利用其圖6、圖7中在同路向的主跨線橋兩側再設跨線匝道的思想，解決了六路口互相間左右轉向的問題，同樣也解決了本次發(fā)明圖1和圖7中東西方向一層橋左轉向的問題。
非機動車及人行通道涵洞(9)可放在交叉口中心，也可放到第一方向道路的交叉口兩側。
第一方向的下層橋右轉到第二方向的機動車流(24)上坡經合流點(18)形成右轉；到第三方向的機動車流(25)上坡經回頭曲線匝道(38)與合流點(19)形成右轉。
第一方向的下層橋左轉到第二方向的機動車流(35)上坡經合流點(20)與第二方向左側通行的直行車道合流形成左轉；到第三方向的機動車流(36)上坡經合流點(20)、過合流點(21)下形成左轉。
第二方向的中層橋右轉到第三方向的機動車流(26)經合流點(19)可直接形成右轉；右轉到第一方向的機動車流(27)下穿過回頭曲線匝道(38)上坡經合流點(21)、回頭曲線匝道(28)、分流點(23)形成右轉。
第二方向的中層橋左轉到第一方向的機動車流(29)在下面穿過立交點(3)后上坡經合流點(22)、分流點(39)形成左轉；左轉到第三方向的機動車流(37)上坡跨線后立即左轉輪在下面穿過分流點(21)后形成左轉。
第三方向的上層橋右轉道第一方向的機動車道(31)在回頭曲線匝道(28)下穿行經合流點(22)和分流點(39)形成右轉；右轉到第二方向的機動車道(32)也下穿回頭曲線匝道(28)并經合流點(22)、回頭曲線匝道(30)、合流點(18)形成右轉。
第三方向的上層橋左轉到第二方向的機動車道(33)從下面穿過回頭曲線匝道(28)后起坡經合流點(21)、回頭曲線匝道(28)、合流點(18)形成左轉；左轉到第一方向的機動車道(34)與左轉到第二方向的機動車道(33)在分流點(23)處分流后形成左轉。
六方向中的任一方向可轉到其它五方向中的任一方向，并可調頭。
圖4為圖1的立交橋中非機動車及人行通道的細化。圖中的剖面為東西向道路軸線剖面，主視圖中的斜平行線是東西方向一層橋高于自然路面被剖開的部分，后同。
圖4標號說明40為非機動車道。
41為人行橫道或人行橫道拱橋。
42為人行道安全島。
43為人行道。
44為綠化帶。
非機動車及人行通道橋洞(9)夾長圓環(huán)島對稱設置，并分別對應南北方向的非機動車及人行通道。長圓環(huán)島長邊的長度是根據東西方向與南北方向的非機動車從合流點到分流點自然變換方向所需的較短距離所決定。長圓環(huán)島兩端圓半徑及非機動車道轉彎半徑，橋洞(9)的凈高均考慮了特殊情況下機動車的通行需要，后同不累述。
沿長圓環(huán)島順時針方向通過兩橋洞(9)形成了非機動車行進與轉向環(huán)流(13)，避免了非機動車的平面交叉并基本上解決了交織。
長圓環(huán)島及其與非機動車道的八個交口的道面高程，在-3米至0米之間浮動。
0米時如圖4所示，非機動車與人行橫道(41)有平面交叉。
-1米至-2米時，非機動車道與人行道拱橋(41)為立交，橋洞(9)的頂板高程也隨之相應調整。
-2米至-3米時，非機動車道與人行道平橋(41)為立交，橋洞(9)的頂面高程為0米。
后兩種情況下，非機動車道的坡度應控制在1.5％以內。
非機動車流(40)在進入長圓環(huán)島環(huán)流(13)范圍后，右轉的車流自然的靠向環(huán)島外側即人行道一側；直行的車流自然的居中；左轉的車流自然的靠向環(huán)島內側。
人行道(43)在繁華路口應考慮與非機動車道(40)立交方案，并應考慮盲道。
圖5為圖1立交橋中非機動車及人行通道的變化。
圖5標號說明；45為各方向左轉非機動車等待區(qū)。
46為各方向左轉人行等待區(qū)。
47為各方向右轉非機動車等待區(qū)。
48為跨線橋。
49為跨線橋兩側坡道下空間。
50為人行橫道線。
之所以變化，是考慮了下列因素由于非機動車流中輕型摩托車和電動助力車的比例日增，因此圖4中的長圓環(huán)島環(huán)流(13)中將不可避免地發(fā)生交織現象；為了提高路口通行效率和安全度，將非機動車與行人徹底分離；機動車與非機動車的徹底分離，為在道路交叉口使用信號燈指揮非機動車和行人提供了條件。
因此，圖5原則上是使用信號燈指揮非機動車與人行的方案。當然，在非繁忙交叉口和繁忙交叉口的非繁忙時段或根據需要也可以自由通行。
在結構上，圖5是將圖4中的長圓環(huán)島去掉橋洞(9)連線外面的兩端形成長方或方形環(huán)流(13)；另外將兩橋洞(9)之間的部分全部拓展成橋洞(9)。
在流程上，各方向左轉的非機動車在本路向綠色直行信號時段時進入左轉等待區(qū)(45)，各方向左轉行人進入左轉等待區(qū)(46)，當本路向直行信號變?yōu)榧t色，即垂直鄰路向直行信號變?yōu)榫G色時，左轉非機動車與左轉行人隨鄰路流程完成左轉。
右轉的非機動車在本路向直行信號為紅色，而右轉信號必為綠色時段可直接完成右轉，而當本路向直行信號為綠色，右轉信號必為紅色時則進入右轉等待區(qū)(47)，并隨本路向右轉信號變?yōu)榫G色時完成右轉。
右轉行人可直接完成右轉。
人行道設置盲道系統(tǒng)。
圖6為圖1立交橋中非機動車及人行通道的又一變化，即圖2立交橋涵洞(9)方案的細化。
圖6標號說明51為跨線橋外緣投影線即東西方向一層橋坡道起坡線。
52為地下人行通道。
53為地下人行道踏步。
在結構上，將圖1中的兩個涵洞(9)沿東西一層橋方向向兩側外移，一方面降低了跨線橋的高度，縮短了連接跨線橋兩側坡道的長度，另一方面由于非機動車左轉和直行混合段變換車道的距離比圖4長圓環(huán)島加長，如同機動車在車道間正常行駛時經常變換車道一樣，基本上不存在非機動車左轉和直行的交織問題。
在流程上，除盲道需穿行涵洞(9)之外，行人直行和左轉沿踏步(53)經地下人行通道(52)完成，右轉可直接完成。
圖7為圖1立交橋用于道路十字交叉口場地寬闊或兩個對角中的一個對角兩側場地寬闊時的情況。
圖7標號說明54、為南或北起的右轉機動車道。
55、為南或北起的左轉機動車道。
56、為連接并下穿越跨線橋的右轉輪回頭曲線匝道。
57、為東或西起的右轉機動車道。
58、為東或西起的左轉機動車道。
59、為下穿越跨線橋的左轉輪回頭曲線匝道。
圖7立交橋實質是圖1立交橋東西方向左轉匝道(10)和(12)兩種方案的全面利用與再組合，即一層橋東或西方向左轉車道采用圖1中回頭曲線匝道(12)方案，考慮到其橋形變化故將原編號(12)改為(59)；二層橋南或北方向各車道不采用圖1的局部左側通行模式而改為常規(guī)右側通行，其左轉車道采用圖1中回頭曲線匝道(10)方案對稱設置，考慮到該匝道功能變化故將原編號(10)改為(56)；一層橋東西方向的左轉匝道(59)對稱設置在二層橋南北方向左轉匝道(56)的外側，一層轎東西方向的右轉匝道對稱設置在左轉匝道(59)的外側，二層橋南北方向的右轉匝道對稱設置在左轉匝道(56)下穿越跨線橋(48)后直線段的外側，非機動車及人行通道涵洞(9)位于跨線橋投影下，其橫穿一層橋的寬度隨二層橋方向的道路寬度等因素確定，垂直涵洞(9)方向即沿一層橋方向機動車道兩外側非機動車及人行通道寬度范圍內的匝道橋下空間(49)的凈高滿足個別機動車通行的需要。
立交橋系統(tǒng)流程為各方向的直行機動車按右側通行規(guī)則直行。
東西方向的右轉機動車(57)在回頭曲線匝道(59)的外側直接完成右轉向。
東西方向的左轉機動車(58)下穿過回頭曲線匝道(59)后上坡在涵洞(9)和跨線橋(48)之間穿過，再上坡經回頭曲線匝道(59)完成左轉。
南北方向的右轉機動車(54)在回頭曲線匝道(56)下穿越跨線橋后的直線段外側直接完成右轉。
南北方向的左轉機動車(55)沿引橋上坡過跨線橋(48)右轉輪經回頭曲線匝道(56)下坡在涵洞(9)之上，跨線橋(48)之下穿越后再下坡完成左轉。
非機動車及人行通道利用涵洞(9)或按信號燈，或按長圓環(huán)島，或按其它模式而各行其道。
比較圖1和圖7就會發(fā)現，當將圖1中的回頭曲線匝道(10)與圖7中的回頭曲線匝道(56)組合在一起后，就是傳統(tǒng)的苜蓿葉式橋，該橋有兩大致命傷，一個是在跨線橋上和跨線橋下均存在兩鄰路口左轉機動車之間交織的問題，這個問題的解決是由圖7中的跨線回頭曲線匝道(59)實現的；另一個是在跨線橋上下兩端均存在機動車與非機動車和行人平面交叉的問題，這個問題的解決是由圖4或圖5中的非機動車與人行通道設計系統(tǒng)(9)、(13)、(45)、(47)等實現的。
圖例說明——·——為道路中軸線。
本發(fā)明考慮了平曲線、豎曲線、視距、坡度限制、氣候因素、轉彎半徑等設計因素及有關規(guī)定。
本發(fā)明的各橋型及橋本身的縱橫布設、非機動車與人行道路口的設計方案，是根據具體情況和要求靈活多變和不斷創(chuàng)新的，在互相搭配上還要考慮交叉路口的空間及建筑物的性質，而且應與城市交通總體規(guī)劃及各級道路相協(xié)調，才能發(fā)揮最大效用。
城市交通規(guī)劃應首先解決立交橋創(chuàng)新問題，在此基礎上，重新規(guī)劃城市交通，達到以局部協(xié)調實現全局通暢的目的。
本人愿意在各種立交橋模型面前與專家及各界人士研討解決城市交通問題的良策，在此基礎上，免費為各城市設計一座大而復雜的立交橋。
本發(fā)明與現有的各類立交橋相比主要有以下優(yōu)點1、機動車、非機動車、行人各行其道，互相間無接觸；各子系統(tǒng)內無瓶頸。
2、機動車各轉向匝道齊全且與其它車道無接觸；3、適應性強它適于城市街道兩側建筑物間距在20米以上的各種道路交叉口。
4、由于立交橋只有地面及地上共兩層，總高度8米左右，故坡道短，占地小，結構簡單，工期短，造價低。
5、針對局部左側通行方案目前還難于被社會傳統(tǒng)意識所認同的情況，本發(fā)明圖7展示了各方向都是右側通行的方案，根據同比原則，除道路十字交叉口一個對角兩側占地面積較大外，上述四條優(yōu)點仍然存在，而且還適用于現有立交橋，包括干道式立交橋的改造。
權利要求
1.一種由包含非機動車及人行道涵洞橋的地面一層橋和與之垂直立交的左側通行跨線橋及匝道組成的用于城市道路交叉口的兩層式立體交叉橋，其特征在于一層橋是由兩個兩端以坡道連接于自然路面、中間以平路相連的且對稱的地面或地下非機動車及人行道環(huán)島涵洞(9)組成的側立面為等腰梯形的平頂弓形橋，當涵洞底位于自然路面高度時，其兩涵洞平頂連線形成長方形的立交橋洞(9)，兩側坡腳連接于自然路面，形成一個等腰梯形斷面，斷面內左右對稱各含一個立交涵洞(9)，兩涵洞之間為垂直于該一層橋方向的為渠化交通而設的運動場跑道形長圓環(huán)島，該環(huán)島兩平行直線段為兩涵洞橋的一立壁邊及其延長線，延長線的長度和兩端圓曲線半徑由相鄰路向非機動車交織換向的最小合理距離所決定，十字路口的非機動車與人行道順時針方向沿環(huán)島外圈并利用與之立交且垂直于該一層橋的跨線橋及其匝道兩側下空間(49)形成環(huán)流(13)，使機動車道與非機動車及人行道位于同一層道面而各行其道無接觸。二層為兩座平面平行縱向錯位的長平頂等腰梯形橋和匝道系統(tǒng)，其平頂錯位長度即跨線橋長度，其各自平頂橋長度為跨線橋長度、鄰橋坡道長度及坡道外雙橋交叉變位立交段的長度之和，兩橋在各自平頂轉折段與下面鄰橋坡腳外反向轉折車道段相立交于(3)點，兩橋經各自兩端兩層一上一下的交叉轉折變位形成等長的僅存在于通過交叉口的一段左側通行車道，兩橋平頂段經交叉轉折后仍與平頂段平行并順接坡道而形成對稱，同時恢復右側通行狀態(tài)，跨線橋兩側的坡道亦形成對稱，匝道系統(tǒng)用于連接一二層橋各轉向車道，它在接近交叉口處的橋下凈高均保證其下的非機動車與行人及個別機動車通行的必要空間高度；在各自左側通行車道外側加設一段變速車道，變速車道經過分流點(5)在跨線橋處轉彎形成二層橋方向的左轉匝道，一二層橋的右轉匝道均在對向的左轉匝道轉彎下坡后的外側；一層轎的左轉匝道根據實際情況可以有三個方案第一方案是，對向的左轉匝道非對稱，其中一個方向的左轉匝道是在涵洞(9)和跨線橋(48)之間穿過后，起坡右轉輪經過回頭曲線匝道(10)后形成左轉向，另一個方向的左轉匝道是在涵洞(9)和跨線橋(48)之間穿過后起坡左轉輪經過回頭曲線匝道(12)形成左轉向；第二和第三方案的兩對向左轉匝道均對稱設置，所不同的是，第二方案的左轉匝道通過跨線橋起坡后右轉輪經過回頭曲線(10)后形成左轉向；第三方案的左轉匝道通過跨線橋起坡后左轉輪經過回頭曲線(12)后形成左轉向，非機動車及人行通道涵洞(9)根據需要可以有多種設計方案，但無論那種方案，都應保證個別機動車通行的凈高。
2.根據權利要求1所述的立交橋，在用于街道兩側建筑物間距較小等情況的交叉口時，其特征在于所述的立交橋一層橋的左轉匝道不下穿越跨線橋而在距跨線橋一定距離內根據坡度要求起坡在跨線橋上直接左轉下坡后合流于長平頂橋立交段(3)附近。
3.根據權力要求1所述的立交橋，在用于5或6路口時，其特征在于所述的立交橋，二層橋與一層橋相交的角度一般小于或接近90度，二層橋之上的三層橋與一層橋和二層橋相交的角度一般也小于或接近90度，三層橋與一層橋都是右側通行，二層橋在交叉口一段局部左側通行；一層橋即第一方向右轉到二層橋即第二方向的機動車道(24)上坡經合流點(18)形成右轉，一層橋右轉到三層橋即第三方向的機動車道(25)上坡經回頭曲線匝道(38)、合流點(19)形成右轉；一層橋左轉到二層橋的機動車道(35)上坡經合流點(20)與第二方向左側通行的直行車道合流形成左轉，到第三方向的機動車流(36)上坡經合流點(20)，過合流點(21)下形成左轉；第二方向的二層橋右轉到第三方向的機動車流(26)經合流點(19)可直接形成右轉；右轉到第一方向的機動車流(27)下穿過回頭曲線匝道(38)后上坡經合流點(21)、回頭曲線匝道(28)、分流點(23)形成右轉，第二方向的二層橋左轉到第一方向的機動車流(29)在下面穿過立交點(3)后上坡經合流點(22)、分流點(39)形成左轉；左轉到第三方向的機動車流(37)上坡跨線后立即左轉輪在下面穿過分流點(21)后形成左轉；第三方向的三層橋右轉到第一方向的機動車道(31)在回頭曲線匝道(28)下穿行經合流點(22)和分流點(39)形成右轉；右轉到第二方向的機動車道(32)也下穿回頭曲線匝道(28)并經合流點(22)、回頭曲線匝道(30)、合流點(18)形成右轉；第三方向的三層橋左轉到第二方向的機動車道(33)從下面穿過回頭曲線匝道(28)后起坡經合流點(21)、回頭曲線匝道(28)、合流點(18)形成左轉；左轉到第一方向的機動車道(34)與左轉到第二方向機動車道(33)在分流點(23)分流后形成左轉，非機動車及人行通道涵洞(9)即可以合并到交叉點中心，也可以外移到一層橋適當位置。
4.根據權利要求1所述的立交橋，在用于道路十字交叉口場地寬闊或兩個對角中的一個對角兩側場地寬闊時，其特征在于所述的立交橋，二層橋不設局部左側通行車道而改為通常的右側通行模式，一層橋東或西方向的左轉回頭曲線匝道(10)改為二層南或北方向的左轉回頭曲線匝道(56)，行車方向也由先穿越跨線橋(48)下右轉輪上坡過跨線橋改為先過跨線橋右轉輪沿回頭曲線匝道(56)下坡在跨線橋(48)下和非機動車及人行通道涵洞(9)之上通過形成左轉；一層橋東或西方向的左轉回頭曲線匝道(12)由于橋形變化編號改為(59)并對稱設置在二層橋左轉回頭曲線匝道(56)外側；一層橋東或西方向的右轉匝道編號(14)改為(57)后對稱設置在回頭曲線匝道(59)外側；二層橋南或北方向的右轉匝道編號(6)改為(54)后對稱設置在回頭曲線匝道(56)下穿過跨線橋(48)后的直線段外側；垂直涵洞(9)方向即沿一層橋方向機動車道兩外側非機動車及人行通道寬度范圍內的匝道橋下空間(49)的凈高與涵洞(9)一樣滿足個別機動車通行的要求，同時涵洞(9)的寬度、分隔、底板高程的設置滿足不同環(huán)境對非機動車與行人分流程度和效率的不同要求。
5.根據權利要求1所述的立交橋，在非機動車及人行道的長圓環(huán)島設置上，其特征在于所述的長圓環(huán)島外周環(huán)流(13)及其與各方向非機動車道(40)、人行道(43)在路面高程設計上，非機動車道道面高程可以浮動于-3米至0米之間，在考慮個別機動車通過的情況下，人行道與非機動車相交叉點(41)也由平橋變?yōu)楣皹蛑敝寥诵袡M道線，非機動車道與人行道也由分離到相交。
6.根據權利要求1所述的立交橋，在非機動車及人行道的長圓環(huán)島變化上，其特征在于所述的長圓環(huán)島在兩涵洞(9)聯線以外的部分被剔除，兩涵洞(9)聯線以內的部分全部辟為涵洞(9)形式，并沿涵洞(9)方向以橋墩中分之，在各自臨涵洞(9)一側設置各方向左轉非機動車等待區(qū)(45)，在人行橫道線(50)與綠化帶(44)端頭轉角處設置各方向右轉非機動車等待區(qū)(47)，在十字路口設置信號燈系統(tǒng)，以實現非機動車與行人徹底分離無干攏的目的，在非繁華路口或繁華路口的非繁忙時段或根據需要也可以采取自由通行方式。
7.根據權利要求1所述的立交橋，在非機動車及人行道的又一變化上，其特征在于所述的變化是將兩涵洞(9)向跨線橋(48)兩側外移，在保證個別機動車通行和坡度要求的基礎上，沿兩涵洞(9)及跨線橋坡道方向側下空間(49)形成非機動車環(huán)流(13)，在跨線橋縱軸線投影下設地下人行通道(52)，并與各人行道轉角處的踏步(53)相連成“工”字形地下通道，以實現非機動車與行人徹底分流無干攏的目的。
8.根據權利要求1所述的立交橋及其系列，在用于城市交通總體規(guī)劃設計時，其特征在于所述的立交橋，有變通和組合的功能，該功能解決立交橋及其匝道、坡道與其它道路、兩交叉口之間、代替過街天橋的涵洞橋，各主要建筑物等的關系及其配套設計，以及舊立交橋的改造等，即以局部協(xié)調實現整體交通通暢。
全文摘要
本發(fā)明的立交橋系列屬于城市交通運輸領域。它利用道路十字交叉口一個方向中位于同一自然路面涵洞橋的形式，解決了機動車與非機動車及人行道無接觸的問題；利用匝道跨線橋或主跨線橋局部左側通行的形式，解決了機動車左轉的問題；利用涵洞環(huán)島或信號燈的形式，解決了非機動車與行人無接觸的問題，使只有地面和地上一層即兩層立交橋三動流各行其道并均具有直行、左轉、右轉的功能，機動車系統(tǒng)內各車道間無干擾。可適應各種道路交叉口。
文檔編號E01C1/04GK1644797SQ20041003663
公開日2005年7月27日 申請日期2004年4月23日 優(yōu)先權日2003年5月14日
發(fā)明者李學思 申請人:李學思