專利名稱：三層式立交橋和小型車立交橋及通道的制作方法
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本發明的名稱為三層式立交橋和小型車立交橋及通道。三層式立交橋是由上下兩層橋將路口分隔為上中下三層，故稱三層式立交橋。小型車是包括小面包車、吉普車和小轎車等三種車以及高度在三種車以下的機動車。小型車立交橋及通道是包括小型車三層立交橋和小型車三層立交通道以及小轎車三層立交橋和小轎車三層立交通道等四種三層立體交通設施。
現行立交橋是解決路口交通的好設施，卻不是最佳設施。因為一座立交橋含四條左行盤旋道，占地面積較大，不適合在城市中心區路口建造，是一大缺陷。大城市中心區交通擁擠和堵車的根本原因不是道路通過車輛的能力不足，而是路口通過車輛的能力不足。所謂路口，是專指設有交通信號燈的路口。路口能通過多少輛車，決定道路能通過多少輛車，因為任何車輛都不可能從路口飛過去。由于路口的制約，那些經常堵車的道路通過車輛的能力實際上只利用了一小部分，大部分是閑置未用的，這是一個很大的浪費。經常堵車的路口是城市交通的瓶頸，是制約城市交通的最大難題。不解決瓶頸問題，交通擁擠和堵車不可能從根本上得到解決。大城市中心區是城市的心臟地區，是交通流量最大的地區，更是交通擁堵的地區。中心區交通暢通與否是至關重要的。要使中心區交通暢通，最主要的不是新建和擴建道路，而是要解決路口交通問題，解決城市交通的瓶頸問題。
解決路口交通的最好方法是建立交橋。本發明的目的是提供適合在大城市中心區路口建造的立交橋，解決城市交通的瓶頸問題。本發明三層式立交橋由兩層橋構成，一層橋與地面持平，一層橋下是定向越線路，二層橋是定向跨線橋，兩層橋將路口分隔為上中下三層上層為二層橋面，稱為二層路口，二層橋引橋與地面道路連接；中層為一層橋面及其周圍，稱為一層平交路口，該路口與直行車道不直接相連，只與東西南北向左右行車道相交，故又稱一層左右行專用平交路口；下層為一層橋下的負一層路口，該路口向兩邊延伸與地面道路連接。假定二層路口為機動車和非機動車南北向直行專用路口，負一層路口即為機動車和非機動車東西向直行專用路口，一層平交路口為機動車和非機動車東西南北向左右行專用路口。由于該路口與直行車道不直接相連，如果車輛從左右行車道進入一層平交路口并直行通過，必然與左行車相遇，出事故是必然的。因此，左右行專用路口必須禁止一切車輛直行，并應在橋四面設立禁止直行標志牌，違者以闖紅燈查處。
一層左右行專用路口有兩種結構，其一是適用于城市的名為三層式立交橋一層左右行專用平交路口，該路口由支撐二層橋的圓柱、一層橋面東西南北向左行車道、左右行車道、左右行出口、左右行入口、左行入口和左行出口等構成以及與此路口相關二層橋引橋橋面和與負一層路口相連的道路等(見附
圖1)。但要對左行車實行燈控，交通信號燈裝在左行入口處的上方。當南北向綠燈亮時，東西向紅燈必亮，此時南北向車輛左行，東西向車輛停駛。反之，東西向車輛左行，南北向車輛停駛。右行車不需要燈控。其二是適用于各種公路的，名為三層式立交橋一層左右行專用天井式路口，由小型天井、環天井左行車道、左右行車道、左右行出口、左右行入口、左行入口和左行出口等構成以及與此路口相關的二層橋引橋橋面和與負一層路口相連的道路等(見附圖2)。有了環天井車道，一層橋只需建兩個小橋支撐環道即可，能節省經費。
為免負一層路口雨季積水，要在負一層路口的底部建一個或數個滲水井，要能容納一次特大暴雨的降水量。滲水井可用普通磚或水泥磚砌成，但磚與磚之間必須留有縫隙，還要在井壁建若干個通往四周的輸水管。井水從輸水管和井壁的縫隙輸往井的四周，擴大滲水面，使井水能在較短時間內滲入地下，以便容納下次降水。井蓋采用鐵箅子。雨水能順利流入井內，又能防止垃圾入井。井蓋為上下兩層，均要加鎖。
既然是立交橋，車輛就必須上高坡和下高坡。三層式立交橋雖高，但它的整體高度一半在地面以上，一半在地面以下，車輛所上之高坡并不高。由于一層橋下凈高和二層橋下凈高均應達到規定的限高標準，所以南北向車輛和東西向車輛所上之高坡均和現行定向跨線橋之高坡相等。但是，非機動車特別是自行車要爬上這么高的高坡還是很難的，如何解決這個難題呢？在負一層路口行駛的慢車比較好解決，方法是在慢車道上駕一座小橋，采用全鋼結構，橋面焊接鋼板，橋的厚度可降至20～30公分，然后再降低橋下凈高，騎車人能順利從橋下通過即可，非機動車所上之高坡可降至2米多，問題可順利解決；在二層路口行駛的慢車就難辦了，因為二層橋下凈高不能降低，只能將慢車道橋梁建成全鋼結構橋，橫跨在主橋上，但高坡仍然很高，騎車人可能要推車上橋。另一個方法是允許在二層橋上行駛的非機動車從一層左右行專用路口直行通過，即在黃燈亮時由非機動車通行，要適當延長黃燈時段。行人不得進入一層左右行專用路口，可在距橋較近處建兩條人行天橋和兩條人行地下通道。。
三層式立交橋有南北向直行專用路口，又有東西向直行專用路口，更有東西南北向左右行專用路口，可使堵車路口變為通衢，最大特點是免去了四條左行盤旋道，占地面積小，適合城市的許多路口，但并不適合一切路口，是它的不足。
本發明小型車三層立交橋和小型車三層立交通道以及小轎車三層立交橋和小轎車三層立交通道，可以彌補上述不足。特別是小轎車三層立交橋，可以在交通擁堵面積狹小的路口建造。在大城市中心區行駛的車輛小轎車居多數。例如，北京三環路以內行駛的機動車，小轎車約占80％左右，隨著私家車的增多，小轎車所占比例還會加大。因地面條件不宜建三層式立交橋的狹小路口，建小轎車三層立交橋就成了最好的選擇。因為解決了小轎車通過路口的問題，就在基本上解決了路口交通問題。小轎車具有矮、窄、輕三特點，所以小轎車專用橋橋面窄、橋體輕、造價低，狹小路口容得下，也易于建造。小轎車三層立交橋基本上不占用路面，它由小轎車專用定向地下通道與地面平交路口即現行設有交通信號燈的普通路口和小轎車專用定向跨線橋三部分構成。小轎車專用定向地下通道入口建在路口一側道路的中央部位，頂部緊貼路面在地下縱穿道路，越過路口后在路口另一側道路的中央部位建出口，通道內設兩車道或四車道，其寬度僅能供兩輛或四輛小轎車上下行行駛，車道之間可設立柱。通道凈高略高于小轎車的高度，但卻低于或等于吉普車的高度，只有小轎車才能進入通道，故稱小轎車專用定向地下通道。小轎車專用定向跨線橋入口在路口一側道路的中央部位，跨過路口后在路口另一側道路的中央部位連接地面即為橋的出口。橋面設兩車道或四車道，其寬度僅供兩輛或四輛小轎車上下行行駛。橋下凈高要達到規定的限高標準。橋的上方特別是出入口處建有若干根連接橋兩邊欄桿的拱形橫梁，橋面至拱形橫梁的凈高略高于小轎車的高度，但卻低于或等于吉普車的高度。只有小轎車才能駛上橋梁，故稱小轎車專用定向跨線橋。
小型車三層立交橋同小轎車三層立交橋一樣由小型車專用定向地下通道與地面平交路口和小型車專用定向跨線橋三部分構成，其中通道和跨線橋要寬一些，長度稍長，凈高略高于小面包車的高度，除上述三點以外，通道和跨線橋的其它內容均和小轎車專用定向地下通道和小轎車專用定向跨線橋相同。
拱形橫梁的另一個作用是防止“醉”車撞壞欄桿后墜地。如果地下通道是南北向，專用橋則為東西向，使小型車和小轎車分別從通道和橋上直行越過路口，其余左右行小型車和小轎車只能從地面平交路口通過。可能有人會認為在繁華街道建橫跨路口的橋梁有礙市容市貌，這種擔心不無道理。但是，事在人為。專用橋可以造得美觀大方，甚至可以雕梁畫棟，如同北京新建的五牌樓。橋兩側若裝上霓紅燈，入夜，彩燈交相輝映，一輛輛五顏六色的小轎車在橋上往返穿梭，將是一道美麗的風景線。如果確實有礙市容，還有一條路可走。由于小轎車專用定向地下通道入地較淺，可在通道之下再建一條地下通道，前者稱為負一層通道，后者稱為負二層通道。負二層通道的位置、寬度和凈高均與負一層通道相同，兩層通道在地下十字交叉。負二層通道從入口處逐步加深至從負一層通道的下方穿過，即縱向穿過路口一段的道路，然后逐步加高至出口。小轎車專用定向負一層通道和小轎車專用定向負二層通道與地面平交路口三部分組成一體，稱為小轎車三層立交通道。在小型車專用定向地下通道(即負一層通道)之下也可建小型車專用定向負二層通道。負二層通道的內容均和負一層通道相同。由小型車專用定向負一層通道和小型車專用定向負二層通道與地面平交路口三部分組成一體，稱為小型車三層立交通道。
建造地下兩層通道如何避開市政管線是個難題。建一層通道容易避開，建兩層通道要避開難一些。新建道路容易避開，已建成道路較難避開。雨水總管等總管線，或深埋地下，或埋在道路一側，一般不影響在道路中央部位建地下通道。那些橫臥在路面之下的支管線可能影響地下兩層通道的建造。但是，只要真想避開它，辦法總是有的，但要付出一些代價。負一層和負二層通道的出入口均建在道路中央部位，為了安全要在出入口的三面建護欄。為免通道積水，可在小型車和小轎車負一層或負二層通道底部建滲水井。
小轎車專用定向地下通道和小轎車專用定向跨線橋均不多占用路面，相反，還使路面相對有所增加。因為從通道入口到出口之間的路面和小轎車專用橋所覆蓋的路面，在多數時間內是閑置不用的，兩段路面的唯一用途可作為行進中左行車的臨時停車段，等于增加了這段路面。由于地下通道和跨線橋均為小轎車專用，所以在通道與通道之間、橋與橋之間、通道與橋之間的車道，自然會成為小轎車專用快速車道，車速可以提高，通過的小轎車將大大增加，此舉將能緩解整條道路的擁擠。由于小轎車車身窄，小轎車專用快速車道應當比普通車道窄一些，這等于道路本身有所加寬。假設小轎車占市中心區路口車輛總數的70％，這70％中又假設有3/4從橋上和通道直行越過路口。這3/4為車輛總數的52.5％，需要從路口通過的車輛只剩下了一半，路口的壓力減少了一半。從目前的交通流量看，有了小轎車三層立交橋，一般不會再出現堵車。
三層式立交橋和小轎車三層立交橋以及小型車三層立交橋三者可以結合起來重新組合。上層可采用小轎車或小型車專用定向跨線橋，也可采用定向跨線橋；中層可采用地面平交路口，也可采用一層左右行專用路口；下層可采用小轎車或小型車專用定向地下通道，也可采用負一層路口。例如，小轎車專用定向跨線橋與地面平路口和負一層路口三部分可以組合起來構成一個新的三層立體交通設施。
三層式立交橋和小型車、小轎車三層立交橋以及小型車、小轎車三層立交通道的共同特點是向空中向地下要交通，符合中國人多耕地少的國情，也符合許多城市的市情。有了上述五種三層立體交通設施，城市交通的瓶頸可以從根本上得到解決。交通路口若能暢通無阻，整個城市的道路交通就都活了，可謂一通百通。各種車輛均可提速，公交應優先提速，受益者不僅僅是機動車所有者和非機動車所有者，全體城市居民都是受益者。提速后道路通過車輛的能力將得到比較充分的利用。在那些交通擁擠經常堵車的地區，等于新建和擴建了一倍以上的道路。從這個意義上講，建三層式立交橋，建小型車和小轎車三層立交橋，建小型車和小轎車三層立交通道，即使多花些錢，比起新建和擴建道路在經濟上要合算得多。
三層式立交橋不但適用于城市道路，而且適用于各種公路。三層式立交橋免去了四條左行盤旋道，可以少占耕地。一座橋少占耕地并不多，橋多了，少占的耕地也就多了。由于免去了四條盤旋道，左行車將少走一點彎路自然會省點油。若千萬輛以上的車少走彎路，一年下來省油也是可觀的。這對需要進口石油的中國也是件好事。三層式立交橋雖為兩層橋，但它結構簡單，造價低廉。
下面結全附圖對本發明三層式立交橋的結構和具體內容作進一步說明
圖1為本發明三層式立交橋一層左右行專用平交路口平面圖；圖2為本發明三層式立交橋一層左右行專用天井式路口平面圖。
參看圖1，本發明三層式立交橋一層左右行專用平交路口是包括由支撐二層橋的圓柱1、一層橋面東西南北向左行車道2、左右行車道3、左右行出口4、左右行入口5、左行入口6、左行出口7等構成以及與此路口相關的二層橋引橋橋面8和與負一層路口相連的道路9等。
參看圖2，本發明三層式立交橋一層左右行專用天井式路口是包括由天井1、環天井左行車道2、左右行車道3、左右行出口4、左右行入口5、左行入口6、左行出口7等構成以及與此路口相關的二層橋引橋橋面8和與負一層路口相連的道路9等。
權利要求
1.一種三層式立交橋和小型車立交橋及通道，其特征在于三層式立交橋是由一層橋和二層橋構成，一層橋與地面持平，一層橋下是定向越線路，二層橋是定向跨線橋，兩層橋將路口分隔為上中下三層，上層為二層橋面稱為二層路口，二層引橋與地面道路連接，中層為一層橋面及其周圍，稱為一層平交路口，該路口不與直行車道相連，只與東西南北向左右行車道相交，又稱一層左右行專用平交路口，下層為一層橋下的負一層路口，該路口與地面道路連接；小型車是包括小面包車、吉普車和小轎車等三種車以及高度在三種車以下的機動車；小型車立交橋及通道包括小型車三層立交橋和小型車三層立交通道以及小轎車三層立交橋和小轎車三層立交通道等三層立體交通設施；小型車三層立交橋由小型車專用定向地下通道與地面平交路口和小型車專用定向跨線橋等三部分構成；小型車三層立交通道由小型車專用定向負一層通道和小型車專用定向負二層通道與地面平交路口等三部分構成；小轎車三層立交橋由小轎車專用定向地下通道與地面平交路口和小轎車專用定向跨線橋等三部分構成；小轎車三層立交通道由小轎車專用定向負一層通道和小轎車專用定向負二層通道與地面平交路口等三部分構成。
2.根據權利要求1所述的三層式立交橋一層左右行專用平交路口，其特征在于一層左右行專用平交路口有兩種結構，其一為一層左右行專用平交路口，由支撐二層橋的圓柱、一層橋面東西南北向左行車道、左右行車道、左右行入口、左右行出口、左行入口和左行出口等構成以及與此路口相關的二層橋引橋橋面和與負一層路口相連的道路等；其二為一層左右行專用天井式路口，由小型天井、環天井左行車道、左右行車道、左右行入口、左右行出口、左行入口、左行出口等構成以及與此路口相關的二層橋引橋橋面和與負一層路口相連的道路等。
3.根據權利要求1所述的小型車、小轎車專用定向跨線橋和小型車、小轎車專用定向負一層通道以及小型車、小轎車專用定向負二層通道，其特征在于小型車、小轎車專用定向跨線橋的入口均建在路口一側道路的中央部位，跨過路口后均在路口另一側道路的中央部位建出口，出入口處和橋上均建有連接兩邊欄桿的拱形橫梁，小型車橋面至拱形橫梁的凈高略高于小面包車的高度，小轎車橋面至拱形橫梁的凈高略高于小轎車的高度，但卻低于或等于吉普車的高度；小型車、小轎車專用定向負一層通道和小型車、小轎車專用定向負二層通道的入口均建在路口一側道路的中央部位，通道均縱穿路口一段的道路，越過路口后均在路口另一側道路的中央部位建出口，負一層通道和負二層通道均在地下上下十字交叉，小型車負一層和負二層通道的凈高均略高于小面包車的高度，小轎車負一層和負二層通道的凈高均略高于小轎車的高度，但卻均低于或等于吉普車的高度。
4.根據權利要求1所述的三層式立交橋和小型車立交橋及通道，其特征在于在三層式立交橋負一層路口底部、在小型車和小轎車專用定向負一層通道或負二層通道底部均建滲水井，井壁留有眾多磚縫一樣的縫隙并建通往四周的輸水管，井蓋為上下兩層的鐵箅子并加鎖。
全文摘要
一種三層式立交橋,免去了現行立交橋的四條左行盤旋道,占地面積小,適合在城市道路和各種公路上建造。小型車立交橋及通道包含小型車、小轎車三層立交橋和小型車、小轎車三層立交通道等四種立體交通設施,適合在大城市中心區的許多路口建造,能使原本擁堵的路口變為通衢。上述立體交通設施的共同特點是向空中向地下要交通,占地面積小,適合中國人多耕地少的國情,也適合許多城市的市情。
文檔編號E01C1/00GK1378016SQ01110210
公開日2002年11月6日 申請日期2001年4月2日 優先權日2001年4月2日
發明者劉毅 申請人:劉毅