使用電梯運送車輛上下以代替引橋的橋梁的製作方法
2023-05-18 00:36:26 4
專利名稱：使用電梯運送車輛上下以代替引橋的橋梁的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種改進的橋梁，特別是一種使用電梯運送車輛上下以代替引橋的橋梁。適合於各種應用的公路橋。
背景技術：
現有的可通行車輛(主要是汽車)的橋梁，一般都是由主橋和兩面的引橋所組成。由於橋下通航等需要，主橋都要高出江面很多。在平原地帶等情況下，江面與地面的高度相差不大，就需要修建很長的、具有一定坡度的引橋，供車輛上下主橋。有很多時候，引橋的長度遠長於主橋，需要佔用大量的土地和耗用很多的建設、維護費用。例如，上海的南浦大橋主橋只有846米，而兩面的引橋長度共為7500米，是主橋長度的8.9倍。車輛通過很長的引橋時，還需要多消耗能源並給環境帶來汙染。
發明內容
本發明的任務是提供一種改進的橋梁，它的主橋兩面或一面不建造引橋，而使用電梯直接運送車輛上下主橋，從而完成車輛通過橋梁的工作。
本發明的任務是以這樣的方式完成的在主橋的兩面或一面的盡頭建立固定於地面的電梯樓，其中安裝可以載遠該橋梁允許通行的車輛(一輛或多輛)的、可以前後雙向開門的電梯一部或多部(多部共稱為電梯組)。電梯下面的停止位置的開門處與地面道路相通(該位置以後簡稱地面通道)，欲上橋的車輛由此進入電梯，由主橋下來的車輛由此開出電梯。電梯上面的停止位置的開門處與主橋橋面相通(該位置以後簡稱橋上通道)，由地面上來的車輛由此開出電梯，準備下橋的車輛由此進入電梯。由電梯的升降把車輛由地面升到主橋和由主橋降到地面。為減少對已有道路或建築的影響，上述地面通道也可以設在地下。當通行的車輛較多時，應該按照需要安裝多部電梯。為避免進入和開出電梯的車輛的互相干擾，需要對進和出的通道進行分離。當橋面是普通單層、車道是左右分離時，配用的電梯也對應分成兩組，每組按車輛通行方向單向使用，即一組只負責升，另一組只負責降。當橋面使用雙層，每層只通行一個方向的車輛時，每隻電梯都要承擔車輛的升和降的工作，此時，地面(或地下)通道也應對應設為兩層，使進入和開出電梯的車輛各走一層，互不幹擾。其具體工作方式的解釋如下如設橋面的上層是車輛離開電梯的方向，下層是車輛進入電梯的方向，對應的，地面(或地下)通道的上層應是車輛進入電梯的通道，下層則是車輛離開電梯的通道。當車輛由地面(或地下)通道的上層進入電梯後，電梯把它升到橋面的上層，車輛開出電梯，完成「升」的工作；之後，電梯空載降到橋面的下層，準備下橋的車輛開進，電梯把它降到地面(或地下)通道的下層，車輛開出電梯，完成「降」的工作；電梯再空載升到地面(或地下)通道的上層，進行下一個循環的工作。
本發明的優點1、由於不需要引橋，能減少橋梁的造價和佔用的土地。對於建設在城市市區的橋梁，可以克服原有地形和建築等的限制、免除或減少對已有建築的拆遷。
2、雖然電梯運送車輛上下橋要用電，但相比車輛爬行引橋的能耗要小得多，可以節能和減少汙染。根據本發明的實施例5計算，按現在電費水平(每千瓦時0.6元)，一輛總質量為2噸的小汽車通過淨高50米的橋梁(上海南浦大橋的高度)時，平均電梯部分只需要電費0.2元，而小汽車爬行7500米的引橋(上海南浦大橋的長度)，大約需消耗0.6升燃油(按百公裡耗油8升計算)，約需支付1.6元(按每升燃料2.7元計算)，是電梯電費的8倍。
3、有些原來需要造橋的地方，由於地面的限制，沒辦法解決引橋的佔地問題，本發明給出了解決的辦法。
以下將通過附圖和實施例，對本發明進行詳細說明。
附圖1本發明的示意圖。
附圖2本發明的示意圖(由地下進入電梯)。
附圖3本發明的示意圖(一面使用電梯)。
附圖4普通單層橋面(實施例1)的附圖橋面上視圖。
附圖5使用雙層橋面(實施例2)的附圖正視圖。
附圖6使用雙層橋面(實施例2)的附圖車輛走向示意圖。
附圖7兩側雙層橋面，中間單層橋面(實施例3)的附圖正視圖。
附圖8兩側雙層橋面，中間單層橋面(實施例3)的附圖橋面上視圖。
附圖9兩側雙層橋面，中間單層橋面(實施例4)的附圖正視圖。
附圖10兩側雙層橋面，中間單層橋面(實施例4)的附圖橋面上視圖。
附圖11本發明中使用的雙聯電梯(實施例5)。
具體實施例方式參看附圖1，在架於江河上面的橋梁的主橋(1)的盡頭設置了固定於地面的電梯樓(2和3)，該電梯樓內部安裝有一部或多部可以載運該橋梁允許通行車輛的、前後雙向開門的電梯(4和5)，該電梯樓的下部通向地面道路(6和7)。當車輛從左至右通過主橋時，它由地面道路(6)經過電梯和電梯樓共同的門(8)進入電梯(4)，之後電梯將它升起，到達橋面高度時，車輛從電梯(4)另外一側與電梯樓共同的門(9)開出，駛過主橋(1)，到達另一側的電梯樓(3)，從電梯(5)與電梯樓共同的門(10)進入電梯(5)，電梯把它降下，到達地面高度時，從電梯與電梯樓共同的門(11)開出，進入地面道路(7)，完成通過主橋和過江的工作。圖中的12、13是支撐主橋的橋墩。實際應用本發明時，主橋橋型及其支撐可以採用任何現有的技術和形式。
為減少對已有道路或建築的影響，或為克服環境的限制，附圖1中的地面通道(6和7)中的一條或全部也可以設在地下，如附圖2所示。在附圖2中，地面通道(3和4)設在地下，車輛通過它們，從其它地方開上地面。附圖2中的1和2表示通道上面的地面。
根據實際情況，也可以只在主橋的一側使用電梯，另一側仍用引橋，如附圖3所示。圖中，1、2、3、4是支撐主橋和引橋的橋墩。
下面通過五個實施例對本發明作進一步和全面說明。
實施例1
附圖4是實施例1的橋面上視圖，它的正視圖與附圖1相同。該實施例的橋面(1)是普通單層的，車輛是與地面相同左右分道行駛，2、3表示了兩個方向的車道，箭頭表示了車行的方向。主橋兩側配用的電梯組(4、5)也分別對應分成兩組，分別用4A、4B、5A、5B表示。每組電梯按車輛通行方向單向使用，即一組(4B和5A)只負責把車輛從地面升到橋面，另一組(4A和5B)只負責把車輛從橋面降到地面。當橋梁的車輛通過能力較大時，每個電梯組就需要同時配備多部電梯，也要求使用一次能載運更多車輛的大型電梯，這些電梯在橋面的進出口的寬度總和就要比較大，一般都會寬於主橋的寬度，有時甚至寬幾倍，在電梯組的進出口與主橋之間就要有一個喇叭口樣的通道來過渡，如圖中的6和7所示。
該實施例的優點是結構簡單、車輛通行方便。缺點是電梯利用率低，只利用了其工作行程的一半，當橋梁通過車輛較多時就要配備更多的電梯，和(或)採用單次能載運更多車輛的大型電梯。這一方面提高了建造、運行的成本，另一方面將使電梯樓體積更大，將佔用更多的地面，特別是增加沿江的寬度，橋面的喇叭口也要加寬。
實施例2附圖5是實施例2的正面示意圖，它使用了雙層的橋面，1是上層橋面，2是下層橋面，3、4、5、6是與橋面相連的兩側電梯樓的進出口。與兩層橋面對應，兩側的地面通道(7、8、9、10)也設為兩層，可以兩層都在地面以上，也可以一層在地面(7、9)另一層(8、10)在地下，還可以全部在地下，並且主橋兩側的地面通道可以採取不同的方式。雙層的橋面和進出通道供兩個方向開行的車輛各走一層，互不幹擾。同時任何一部電梯都同時承擔載運車輛上升和下降的工作。
車輛通過橋梁的走向如附圖6所示。當車輛從左往右通過橋梁時，從地面通道的上層(7)進入電梯，電梯把車輛升到橋梁上層(1)的高度，從電梯進出口(3)開出電梯，駛過上層的主橋橋面(1)後，從電梯進出口(5)進入電梯，電梯把它降低到地面高度並開出電梯，從另一側的地面通道的上層(9)開走，完成過江工作。當車輛從右往左通過橋梁時，則使用橋面和地面通道的下層。
電梯的具體工作情況說明如下在上述的車輛從左往右通過橋梁的過程中，當車輛由地面通道的上層進入電梯後，電梯把它升到橋面的上層，車輛開出電梯，完成了「上升」的工作。之後，電梯空載降到橋面的下層，由對面開來準備下橋的車輛開進，電梯把它降到地面通道的下層，車輛開出電梯，完成「下降」的工作。電梯再空載升到地面通道的上層，進行下一個循環的工作。這樣，電梯的上、下行程都得到了利用。
車輛在兩層橋面的具體通行方向也可以另外安排。
該實施例的優點是電梯利用率高，上行和下行兩個工作行程都得到利用，可以減少電梯的配備。這將減少建造、運行的成本，也將使電梯樓體積減小，並減少其佔用的地面，特別是減少沿江的寬度，橋面的喇叭口也可以減小。缺點是橋面需要建成雙層的，橋面的工程量較大，不適合一些有特定要求(例如在美觀、抗風等方面)的場合。
實施例3附圖7是實施例3的正面示意圖，該實施例在兩側的靠近電梯進出口附近使用了雙層的橋面，其各部分的作用和車輛、電梯的運行方式與實施例2相同。離開電梯進出口一段距離以後，上層橋面(1和2)逐漸降低，下層橋面(3和4)逐漸升高，最後在同一高度匯合，形成單層的主橋橋面(5)，6、7和8、9分別表示上層橋面降低和下層橋面上升的坡道，坡道一般可以利用電梯樓進出口與主橋之間的喇叭口的位置(見附圖8)。整個橋梁就是兩側雙層，中間主橋單層的形式。附圖8是橋面的上視圖，1、2分別是兩側電梯進出口附近的上層橋面，下層橋面(3、4)則在它們下面。在上層橋面下降的過程(也是喇叭口收縮的過程)中，同時向橋的一側偏斜，圖中的上層橋面下降坡道6、7向著圖紙的下方偏斜，最後偏斜到使該方向的車道的內側邊線(11、12)與單層的主橋橋面(5)的中心線(10)相接，該方向的車道就只佔用主橋橋面中心線以外的一半(5A)，供原來在上層橋面通行的車輛通行。在附圖8中，用三個箭頭表示了在上層橋面進出電梯、從左到右通行的車輛的行駛路徑。在下層橋面上升的過程(也是喇叭口收縮的過程)中，也同時向橋的另一側偏斜，圖中的下層橋面上升坡道8、9向著圖紙的上方偏斜，最後偏斜到使該方向的車道的內側邊線(兩個虛線的弧線)也與單層的主橋橋面(5)的中心線(10)相接，該方向的車道就只佔用主橋橋面中心線以外的另一半(5B)，供原來在下層橋面通行的車輛通行。從右到左通行的車輛的行駛路徑是從右側下層橋面4的電梯開出，通過上升坡道9開到主橋上的通道5B(在弧線12的右面被上層橋面及其坡道遮擋)，5B上的一個箭頭表示了行車方向，之後經過坡道8下降到下層橋面3(在弧線11的左面被上層橋面及其坡道遮擋)，開進左邊下層橋面的電梯並被降落下去。
在附圖8中，弧線11和12是上層橋面下降坡道一側的邊線，它們從裡到外逐漸高於下層橋面，從右到左的車輛(即原來在下層橋面通行的車輛)要在它們的下邊通過，實際的行車路線要偏離兩個弧線的下部(即橋面的中心線)，以保證有足夠的通行高度。
車輛在橋面上的具體通行方向和坡道偏斜的方向也可以另外安排。
該實施例除具有實施例2的全部優點外，中間主橋橋面變成單層，橋面的工程量和建築費用將降低(特別是對於長大橋梁)，同時適合一些有特定要求(例如在美觀、抗風等方面)的場合。
實施例4附圖9是實施例4的正面示意圖，它在橋梁的結構上與實施例3基本相同，也是兩側靠近電梯樓的部分用雙層，中間主橋用單層的形式。不同的是在實施例3中，一個方向通行的車輛在橋上的電梯進口和出口都是在同一個層面(從左到右在上層，從右到左在下層)，而在本實施例中，兩個方向開行的車輛都在橋的下層開出電梯，都在橋的上層開進電梯。以從左到右開行的車輛為例，車輛被左面的電梯提升到橋面的下層，從下層橋面電梯出口開出，經過下層橋面3、向上坡道8、主橋橋面5、向上坡道7、上層橋面2開進右面的電梯，再被降到地面。附圖10是橋面的上視圖，1、2分別是兩側的電梯的進口附近的上層橋面，電梯出口的下層橋面3、4則在它們的下面。從左到右通行車輛的車道從左面電梯的下層出口開始，經過下層橋面3(附圖10中被上層橋面1遮擋)、向上坡道8(弧線左面被上層橋面的坡道遮擋)、主橋橋面5的一部分5A、向上坡道7、上層橋面2，到右面電梯的上層進口結束。在坡道(8和7)使行車路線向上的上升過程(也是喇叭口變化的過程)中，同時向橋的外側偏斜，(圖中向著圖紙的下方偏斜)，並且使坡道的內側邊緣與主橋橋面的中心線相接，該方向的車道就只佔用主橋橋面中心線以外的一半(5A)，供從左到右通行的車輛通行。同樣，從右到左開行車輛的車道從右面電梯的下層出口開始，經過下層橋面4(附圖10中被上層橋面2遮擋)、向上坡道9(弧線右面被上層橋面的坡道遮擋)、主橋橋面5的一部分5B、向上坡道6、上層橋面1，到左面電梯的上層進口結束。在坡道(9和6)使行車路線向上的上升過程(也是喇叭口變化的過程)中，也同時向橋的另外一側偏斜，(圖中向著圖紙的上方偏斜)，並且使坡道的內側邊緣與主橋橋面的中心線相接，該方向的車道也就只佔用主橋橋面中心線以外的另一半(5B)，供從右到左通行的車輛通行。附圖9和附圖10中的箭頭表示車輛的行駛方向。
在附圖10中，橋面上左右兩個實線的、與橋梁中心線相接的弧線是通向上層橋面(車輛準備開進電梯)的坡道一側的邊線，它們從裡到外逐漸高於下層橋面，由下層橋面的電梯開出的車輛要在它們的下邊通過，實際的行車路線要偏離兩個弧線的底部(即橋面的中心線)，以保證有足夠的通行高度。
該實施例除具有實施例3的全部優點外，還使兩個方向的車道只有平路和上坡兩種，而沒有下坡，這能進一步保證行車安全，特別是對於車流量大、車流密集的橋梁更有意義。它的缺點是橋面結構較複雜。
實施例5本發明的內容是使用電梯把車輛從地面升到橋面和從橋面降到地面，需要使用大型、重載電梯，當車流較大時，還需要同時配備多臺。由此可能消耗大量電能和需要很大容量的供電設施。
本實施例給出了一種簡單而又節能的電梯結構雙聯電梯，它能用於前面給出的各種實施方案中。
附圖11中，1和2是兩個相鄰的、同樣的電梯梯廂，它們共同使用一根動力纜繩(3)，纜繩通過滑輪(4、5)連接到牽引電機的驅動輪(6)。由牽引電機的旋轉(正向和反向)帶動兩個梯廂同時上升下降運行。運行中，兩個梯廂總是一個上升，另一個下降。
這種電梯結構具有以下優點1、節能由於上下的兩個梯廂(包括載重)的重量可以互相抵消，當兩個梯廂(包括載重)相等時，電機僅需對克服摩擦和加速的力做功，當兩個梯廂(包括載重)不相等時，電機僅需對差額及克服摩擦和加速的力做功，如果下降的梯廂(包括載重)比上升的梯廂(包括載重)重得比較多，用以克服摩擦和加速的力以外，還有多餘，還可以把電機變成發動機，發出的電能供其它設備使用或送回電網。當雙向車流比較均勻時，這種電梯結構的節電效果非常大。節能的同時，也減少了對環境的汙染。
2、節約場地為了平衡，普通電梯需要有配重，也就需要另佔用場地，本實施例中，兩個梯廂互為配重，能節約場地，即減小整個電梯樓的佔地。
3、結構簡單和降低造價由於兩個電梯共用一套動力和控制設備，並且由於使用的電能大幅度減少從而可減小動力部分的功率，還取消了配重，使得電梯的結構簡單，造價降低。
權利要求
1.一種使用電梯運送車輛上下主橋以代替引橋的橋梁，其特徵是在主橋的兩側或一側建設電梯樓，其中安裝一部或多部可以前後雙向開門的電梯，用來從地面把車輛升起到主橋橋面和把車輛從主橋橋面降落到地面。
2.如權利要求1所述的橋梁，其特徵是其兩側或一側的地面通道建在地下。
3.如權利要求1和權利要求2所述的橋梁，其特徵是主橋橋面是單層的，兩個方向的車輛在橋上分道行駛，主橋每側的電梯也對應分成兩組，分別載運對應方向的車輛的升或降。
4.如權利要求1和權利要求2所述的橋梁，其特徵是主橋橋面是雙層的，地面通道也對應是雙層的，每層通過一個方向的車輛，每部電梯都可以載運車輛的升和降。
5.如權利要求1和權利要求2所述的橋梁，其特徵是橋面兩側靠近電梯樓的部分是雙層的，向橋梁中間方向，上層橋面逐漸降低，下層橋面逐漸升高，最後在同一高度匯合，形成單層的主橋橋面，在上層橋面下降的過程中，同時向橋的一側偏斜，在下層橋面上升的過程中，也同時向橋的另一側偏斜，在共用的單層主橋橋面上形成兩個方向各自獨立的車道，分別供兩個方向的車輛通行。
6.如權利要求1和權利要求2所述的橋梁，其特徵是橋面兩側靠近電梯樓的部分是雙層的，中間的主橋橋面是單層的，橋面上每個方向的車道都從電梯的下層出口開始，經過下層橋面、向上的坡道、兩個方向共用的單層的主橋橋面、再向上的坡道、上層橋面，到另一側電梯的上層進口結束。兩個方向的車道在向上坡道使路面上升的過程中，同時向橋的外側偏斜，在共用的單層主橋橋面上形成兩個方向各自獨立的車道，分別供兩個方向的車輛通行。
7.在權利要求1、2、3、4、5、6所述的橋梁中使用了雙聯電梯，其特徵是由兩個相鄰的、同樣的電梯梯廂組成，它們共同使用一根動力纜繩，纜繩通過滑輪連接到牽引電機的驅動輪，由牽引電機的旋轉(正向和反向)帶動兩個梯廂同時上升下降運行，運行中，兩個梯廂總是一個上升，另一個下降。
全文摘要
本發明公開了一種改進的橋梁，它使用電梯把車輛從地面升到橋面和從橋面降到地面，以代替主橋兩側或一側的引橋，可以減少建築橋梁的用地，特別適合沒有足夠的地皮或受現有建築的限制，建造引橋有困難的場合。通過5個實施例，公開了適應於不同場合的，包括單層橋面、雙層橋面、雙層－單層混合橋面和採用特殊電梯等的技術方案。
文檔編號B66B9/00GK1648346SQ20041001606
公開日2005年8月3日 申請日期2004年1月29日 優先權日2004年1月29日
發明者傅景全 申請人:傅景全