一種全新的公路立交系統的製作方法
2023-05-16 04:08:21 1
專利名稱：一種全新的公路立交系統的製作方法
第一部分、技術領域單橋左轉定向立交系統(十字花橋)，及其增強型——五橋全定向立交系統(太極八卦橋)，都屬於城鄉公路工程技術領域，是一種新的立交橋設計模型。
第二部分、背景技術由於我國道路通行實行靠右行駛制度，造成立交橋都較容易解決直行通暢和右轉彎小曲率定向通行問題，而左轉彎通暢卻成為一個難題。如果考慮低造價，必然形成左轉彎迴環及大曲率轉彎，影響通行車速及乘員舒適度；如果特設小曲率定向左轉彎道，則造成極大幅度提高造價，很難兩全其美。因此，我們看到的城市立交橋，大都是直行右轉通暢，左轉曲折迴環。而一些特別需要左轉彎通暢的立交橋，不得不提高造價，增加左轉定向專用道。現存傳統立交橋基本屬於以下幾種一、菱形立交橋，也稱為直通立交橋、分離式立交橋。只有一座單橋構成，結構最簡單，造價最低，佔地最少，但只解決了一個方向的高速通暢，其他方向保留了平交。
二、苜蓿葉型立交橋。只有一座單橋構成，結構簡單，造價低，解決了全部立交問題，是現存公路立交橋的最基本形式。但是雖然直行和右轉彎比較通暢，左轉彎卻出現迴環並存有大曲率轉彎，並且佔地較多。
三、苜蓿葉型立交橋左轉改型。為了適應部分交叉口左轉車流量較大問題，設計部門對苜蓿葉型立交橋實施了改型，增加了一個或多個左轉彎定向車道，部分解決了左轉彎流量大問題。但是其造價也大幅度提高。
四、直通橋帶(高架)環島。是平面環島和直通橋的結合，設計較簡單，但環島半徑較小的情況下，容易出現各方向車輛轉道不及時，形成減速錯車，還容易發生事故。造價也較高，環島高架造價更高。
五、蝶型立交橋。是在苜蓿葉型立交橋以外創意的新模型，是將苜蓿葉型的四個方向的四個迴環重疊成兩個，極大地減少了佔地。但是其造價成倍增加。仍存有迴環和大曲率轉彎。
六、全定向立交橋。是比較理想的立交橋，直行、左右轉彎全部實現無迴環、無大曲率轉彎，但是佔地太多，造價特別昂貴。
典型立交橋只有以上六種，其他都屬於此六種的變種。丁字交叉路口習慣採用的喇叭口型立交橋屬於另一個範疇，不予討論。總而言之，以上所有立交橋都有一個一成不變的設計思路，就是先擺上直通橋解決直行通暢問題(右轉彎迎刃而解)，形成一個固定的模式，一般不再變化，然後在此基礎上再研究左轉彎問題。
第三部分、發明內容本發明的基本型——單橋左轉定向立交系統(十字花橋)的設計主要有以下幾項1、只設計一座單橋，以及附屬匝道。
2、為了保證左轉彎暢通，單橋與縱橫兩個方向的公路都呈斜交。這一點與一般立交橋不同，一般立交橋都是橋梁與一個方向的公路重疊吻合。
3、左轉彎和直行的匝道與單橋結合呈十字花科植物花瓣的形狀，並與十字交叉的公路重疊吻合，形成整體中心對稱圖形。這一點與苜蓿葉型立交橋不同，苜蓿葉型立交橋的四個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、左轉彎車輛在主路左側改道向左進入左轉彎車道，而不是象一般立交橋那樣設計為向右轉道進入左轉彎道。
5、所有左轉彎車道、右轉彎車道都形成定向車道，無迴環，無大曲率轉彎。
6、所有直行車道形成迴環，並且有大曲率轉彎。
本發明的增強型——五橋全定向立交系統(太極八卦橋)，其設計主要有以下幾項1、取消十字花橋的直行迴環車道。
2、增加4個與縱橫公路垂直的單幅短橋及其附屬匝道，組成直行定向車道。
3、左轉彎、右轉彎、直行三個方向都設計為定向車道，都沒有迴環，沒有大曲率轉彎。
4、太極八卦橋的所有車道都符合駕駛人心理習慣左轉彎在公路左側向左改道進入左轉彎定向車道，直行車道在中間，右轉彎在公路右側向右改道進入右轉彎定向車道。
5、太極八卦橋圖形美觀，並為中心對稱圖形，對面行車路線基本一致。而不象一般全定向立交橋那樣，一個方向的定向道躲避另一個方向的定向道，攤大餅一樣佔地，各無章法，更無法對稱。
第四部分
本附圖畫出了基本型——單橋左轉定向立交系統(十字花橋)，及增強型——五橋全定向立交系統(太極八卦橋)的示意圖。
圖1、本圖為單橋左轉定向立交系統(十字花橋)的總平面示意圖。圖中畫出了左轉彎和直行的匝道與單橋結合形成十字花科植物花瓣的形狀，並與十字交叉的公路重疊吻合，形成整體中心對稱圖形。未完全按照橋體、匝道坡度延長應佔的精確尺寸畫出。
圖2、本圖為單橋左轉定向立交系統(十字花橋)的平面結構圖。網格部分為鋼筋混凝土梁式橋，平行線部分為高填土匝道，橋下並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、本圖為單橋左轉定向立交系統(十字花橋)的各方向通行示意圖。圖中只畫出了一個方向車輛的左右轉彎和直行的通行路線。其他方向通行路線與本圖畫出的路線一致。
圖4、本圖為五橋全定向立交系統(太極八卦橋)的平面圖。圖中畫出了增強型改進後形成的4個單幅短橋與其附屬匝道，再加上右轉彎匝道，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(太極八卦橋)的平面結構圖。網格部分為鋼筋混凝土梁式橋，平行線部分為高填土匝道，中央斜交橋下並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(太極八卦橋)在縱橫兩個方向車輛的通行線路示意圖。可以看到車輛左轉彎在左側改道向左，右轉彎在右側改道向右這一符合駕駛人心理習慣的路線。另外兩個方向的行車路線與對面方向來車路線一致。
第五部分具體實施方式
本發明基本型——單橋左轉定向立交系統(十字花橋)，及增強型——五橋全定向立交系統(太極八卦橋)，其設計思路為採取逆向思維方式，首先考慮左轉彎通暢問題(右轉彎迎刃而解)，然後再研究直通問題。
單橋左轉定向立交系統(十字花橋)只設計一座短橋，與縱橫道路平面呈斜交，用於解決左轉問題。橋上解決兩個方向的左轉問題，橋下解決兩個方向的左轉問題。右轉彎迎刃而解。直行在左轉彎道上增加迴環解決，其迴環的方向與苜蓿葉型順時針迴環方向相反，呈逆時針方向迴環。
單橋左轉定向立交系統(十字花橋)與所有現存立交橋有著明顯的區別一是現存立交橋都是較好地解決直行和右轉彎，解決左轉彎較差，而十字花橋卻是較好地解決左右轉彎，解決直行較差；二是現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度彎曲的主幹道和其延長線的交叉處建橋。
單橋左轉定向立交系統(十字花橋)重點解決了左轉通暢問題，這在一些特別需要左轉通暢，而直行通暢反而可以讓位的特殊路口，特別重要。比如城市環路的轉角處，以及重要幹線公路轉彎並與次要道路交叉處等。
單橋左轉定向立交系統(十字花橋)只設計一座短橋，輔以匝道，所以造價極低，基本與苜蓿葉型立交橋相平。
增強型——五橋全定向立交系統(太極八卦橋)取消了原來十字花橋的直行方向行車路線上的環回道，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道，進而實現了直行定向通暢。
五橋全定向立交系統(太極八卦橋)由於只採取了5座短橋，而實現了各個方向的全定向，相比現存全定向立交橋的極其複雜的長橋，造價大幅度降低。
五橋全定向立交系統(太極八卦橋)是在原來十字花橋的基礎上增加了4座短橋，增加佔地很少。由於原來十字花橋佔地極少，所以太極八卦橋相比現存全定向立交橋來說，極大幅度降低了佔地。
五橋全定向立交系統(太極八卦橋)是最理想的大型立交系統。它有以下特點1、符合駕駛人心理習慣。左轉向左，直行居中，右轉向右。
2、造價極低。只有一個雙幅短橋，4個單幅短橋，以及若干匝道。
3、佔地較少。車道平行，排列緊湊，空擋極少。
4、實現了各方向左右轉彎、直行全定向車道。
5、實現了各方向左右轉彎直行均無大曲率轉彎。
6、實現了各方向左右轉彎直行均無迴環車道。
本發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
權利要求
1.一種全新的公路立交系統，其特徵是a、該系統有兩種形態一是基本型，二是在基本型基礎上改進而成的增強型；b、基本型是左右轉彎定向系統，只有一個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，中心對稱，並與公路十字交叉重疊吻合；c、增強型是全定向系統，在基本型的基礎上增加了4個短橋，以及若干匝道，其平面圖案象中心對稱的太極八卦圖。
2.按照權力要求1所說的立交系統，其特徵在於基本型唯一的短橋在平面上與縱橫兩個方向的公路呈斜交。
3.按照權力要求1所說的立交系統，其特徵在於基本型各方向左右轉彎均為定向車道，無迴環，無大曲率轉彎。直行為迴環車道。
4.按照權力要求1所說的立交系統，其特徵在於增強型是在基本型基礎上改進而成的。即取消基本型四個方向的直行迴環車道，增加4個與縱橫公路垂直的單幅短橋與附屬匝道，組成四個直行定向車道。
5.按照權力要求1所說的立交系統，其特徵在於增強型各個方向的左右轉彎和直行都形成了定向車道，都沒有迴環，沒有大曲率轉彎。並且各個方向車道設計都符合以下原則左轉彎在公路左側向左改道進入左轉彎定向車道，直行車道在中間順路前行，右轉彎在公路右側向右改道進入右轉彎定向車道。
全文摘要
一種全新的公路立交系統——單橋左轉定向立交系統(十字花橋)及其增強型——五橋全定向立交系統(太極八卦橋)。前者以單橋、匝道組成，其左右轉彎全部實現小曲率定向無迴環，直行道迴環。該橋佔地少，造價低，特別適用於城市環路轉彎處，或是幹線公路左右轉彎車流量大的交叉處。後者在前者的基礎上增加4座單橋，形成全定向立交系統，各方向左、右轉彎、直行都形成定向車道，無大曲率轉彎，無迴環。此系統對比傳統全定向立交橋來說，車速快，佔地和造價大幅度降低，是最理想的立交系統。
文檔編號E01C1/00GK101029467SQ20061005934
公開日2007年9月5日 申請日期2006年3月3日 優先權日2006年3月3日
發明者郭亮, 郭記造 申請人:郭亮, 郭記造