專利名稱：申字形回旋轉(zhuǎn)向全互通生態(tài)式公路立交設(shè)計方案的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要解決交叉路口人車混雜、交通阻塞以及由此對經(jīng)濟社會發(fā)展與環(huán)境保護產(chǎn)生負面影響的交通問題，其涉及交叉口無紅綠燈、人車分離的申字形回旋轉(zhuǎn)向全互通生態(tài)式公路立交設(shè)計方法。
二、發(fā)明背景目前，許多城市面臨因車輛增多、紅綠燈數(shù)設(shè)置過多和人車混行而造成人車排隊等待、人車爭相搶道以及交通事故與交通堵塞頻繁發(fā)生等道路交通問題。本發(fā)明的初衷是為實現(xiàn)道路十字交叉口處無紅綠燈、人車分離且人車無需等待即可順暢完成左右轉(zhuǎn)，而設(shè)計雙向上下直行十字立交及立交外回旋轉(zhuǎn)向道路流通體系方案。設(shè)計方案立求實現(xiàn)立交工程設(shè)計簡捷、安全、路線簡單實用、占地面積與造價小以及經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益最優(yōu)的目標，以此最大程度上解決因道路交叉、人車排隊等候而造成的嚴重堵車、人車爭道、交通事故頻發(fā)等道路流通效率低下，以及由此而造成時間與能源浪費、環(huán)境污染等諸多經(jīng)濟、社會和環(huán)境問題，使得傳統(tǒng)的立體交通體系發(fā)生革命性轉(zhuǎn)變。
從實際調(diào)研深知傳統(tǒng)的拓寬道路、架設(shè)多層立交和設(shè)置紅綠燈等方法，以及現(xiàn)有已公開的專利都沒有綜合解決以上實際問題。通過相關(guān)信息檢索及實際考察，目前在已經(jīng)建成的立交橋中，還沒有與此設(shè)計方案相一致的公路立交體系。

發(fā)明內(nèi)容
1、設(shè)計步驟第一、選擇一條公路作為主干道，將該條公路設(shè)計為下沉式全立交，而將另一條公路設(shè)計為爬升式全立交，立交道路部分作為機動車暢通直行車道，交叉路口的中心設(shè)計與下沉立交隔離墻融為一體的、爬升立交和地面共用的多功能橋墩；立交跨徑以最短距離使得車輛剛好通過交叉路口為依據(jù)。
第二、在十字立交所形成的四個象限內(nèi)設(shè)計回旋轉(zhuǎn)向車道(直形或弧形，具體根據(jù)實際可利用空間確定)，車道寬度和回旋范圍則根據(jù)轉(zhuǎn)彎車流量、車輛回轉(zhuǎn)正常范圍及回旋范圍內(nèi)可供空間大小而做相應(yīng)調(diào)整，以最優(yōu)化利用空間。具體調(diào)整說明如下回旋起點位置的確定可在立交橋延伸線上一定距離范圍內(nèi)設(shè)定，其設(shè)定的兩個依據(jù)是保證轉(zhuǎn)向完成時間和回旋空間開發(fā)最優(yōu)，而轉(zhuǎn)向車道的方向數(shù)(單向或雙向)也可也由以上兩個依據(jù)來設(shè)計。
第三、在回旋轉(zhuǎn)向車道與直行道相交處可根據(jù)實際情況，抑或設(shè)立與直行方向一致的轉(zhuǎn)向燈，抑或設(shè)立規(guī)模適宜的小型跨越式立交，并將人行道向外拓展成弧形，既滿足小型跨越式立交的設(shè)計建造和行人的安全通行，又提升了道路“曲徑通幽”的效果。
第四、道路交叉口地面不通行任何機動車輛，而設(shè)計為行人及自行車有序通行的廣場；在十字立交橋外的每條道路兩側(cè)設(shè)立護欄，實行嚴格的人車分離。
第五、立交空間形態(tài)及空間生態(tài)開發(fā)設(shè)計該方案設(shè)計最終形成“中”字形立交交通體系；設(shè)計方案中四個回旋空間內(nèi)部可根據(jù)其面積大小進行綜合開發(fā)利用，小至綠地、雕塑等人文生態(tài)景觀，大至停車場、咖啡館、博物館以及生活小區(qū)；交叉路口可以設(shè)立用于人們有序流動的轉(zhuǎn)盤，同時借爬升立交橋墩與下沉立交和地下空間的關(guān)系，于地下空間設(shè)計收集雨水匯集池，由此通過橋墩引雨水進入轉(zhuǎn)盤內(nèi)，形成生態(tài)轉(zhuǎn)盤；有鑒于此，將爬升立交的中心分道線設(shè)計為具有一定寬度的中空線，起透光和隔離雙向車道的雙重作用。
2、發(fā)明技術(shù)先進性和實用性該發(fā)明中立交高度、坡度和行車時速等設(shè)計參數(shù)，系發(fā)明者通過實際調(diào)研得到的第一手資料計算得出的，實用性和可操作性強；同時總結(jié)出立交最小跨徑計算公式l=2×sinα×h1-cosα,]]>(l為跨徑；α為坡度；h為立交高度)。在實際施工過程中，可以根據(jù)不同要求計算出相應(yīng)的立交跨徑等參數(shù)，為施工提供相關(guān)工程依據(jù)。
注以上1、2兩條所包含的內(nèi)容也都是要求保護的技術(shù)方案。


圖1申字形回旋轉(zhuǎn)向全互通生態(tài)式公路立交設(shè)計結(jié)構(gòu)示意圖(俯視)。
圖中標號注釋如下A-為主干道，該道路通過道路交叉口的立交設(shè)計為下沉式立交，D-為下沉立交投影標識；B-為次干道，該道路通過道路交叉口的立交設(shè)計為爬升式立交，U為爬升立交投影標識；T為回旋轉(zhuǎn)向車道(以方形為例)；O為道路中心分道線；箭頭為上下行車路線指向。
圖2申字形回旋轉(zhuǎn)向全互通生態(tài)式公路立交設(shè)計人行道行走路線圖。
圖中標號注釋如下人行路線以箭頭方向為指示，其中A-為于一條人行道上的起點作為人行(包括人步行和自行車行進)路線示例；B-為行人右轉(zhuǎn)；C-為行人左轉(zhuǎn)；；D-為立交中間地面廣場的人行引導(dǎo)轉(zhuǎn)盤，方向為逆時針；E-為直行道與回旋轉(zhuǎn)向車道相遇處的人行道外延段。
圖3申字形回旋轉(zhuǎn)向全互通生態(tài)式公路立交設(shè)計總體透視效果圖。
4、實施方法及案例本發(fā)明專利設(shè)計所涉及的實際因素較多，在具體實施時需根據(jù)實際情況而作相應(yīng)調(diào)整；對于舊城區(qū)改造、新城市建設(shè)以及存在嚴重交通問題的交通節(jié)點，當?shù)卣凸こ淌┕挝贿€可借鑒該發(fā)明專利提出相應(yīng)的設(shè)計方法。下面以兩種回旋轉(zhuǎn)向行車道為案例作設(shè)計說明案例一、回旋轉(zhuǎn)向單行道

圖4，申字形回旋轉(zhuǎn)向全互通生態(tài)式公路立交設(shè)計單車道公路行車路線圖。
圖中標號注釋如下行車路線以箭頭方向為指示，其中A-為以主干道作為行車路線說明的起點；B-為行車經(jīng)過立交并順時針通過回旋轉(zhuǎn)向車道1完成左轉(zhuǎn)；C-為行車經(jīng)過立交并順時針逐次通過回旋轉(zhuǎn)向車道1、2和3完成右轉(zhuǎn)；ST-表示回旋轉(zhuǎn)向單車道。
案例二、回旋轉(zhuǎn)向雙行道

圖5，申字形回旋轉(zhuǎn)向全互通生態(tài)式公路立交設(shè)計雙車道公路行車路線圖。
圖中標號注釋如下行車路線以箭頭方向為指示，其中A-為以主干道作為行車路線說明的起點；B-為行車經(jīng)過立交并順時針通過回旋轉(zhuǎn)向車道1完成左轉(zhuǎn)；C-為經(jīng)過回旋轉(zhuǎn)向雙車道即完成右轉(zhuǎn)；DT-表示回旋轉(zhuǎn)向雙車道。
權(quán)利要求
1.一種申字形回旋轉(zhuǎn)向全互通生態(tài)式公路立交設(shè)計方案，包括直行的下沉與爬升十字立交、轉(zhuǎn)向的立交外回旋公路車道、小型跨越式立交以及多功能立交橋橋墩等新型設(shè)計方法，其具體特征是該設(shè)計方法整合優(yōu)化公路交叉口無紅綠燈、人車分離流動、回旋轉(zhuǎn)向及反轉(zhuǎn)等諸多道路交通要素，從而形成“申”字形安全、便捷的生態(tài)式立體交通網(wǎng)絡(luò)體系。在道路交叉口設(shè)計十字立交(爬升和下沉)，立交跨徑以最短距離使得車輛剛好通過交叉路口為基準，以減少立交橋工程建設(shè)總量；在立交首尾設(shè)計折返車道；在十字立交所構(gòu)成的四個象限空間內(nèi)設(shè)計回旋轉(zhuǎn)向車道，車道寬度和回旋范圍則根據(jù)轉(zhuǎn)彎車流量、車輛正常回轉(zhuǎn)適度范圍及回旋范圍內(nèi)可供空間大小決定；道路交叉口所在水平地面不通行任何機動車輛，而設(shè)計為行人及自行車有序通行的旋轉(zhuǎn)廣場；在立交外的每條道路兩側(cè)設(shè)立護欄，實行嚴格的人車分離，而在回旋轉(zhuǎn)向車道與直行道相交處，設(shè)立小型可拆裝的跨越式立交，若條件有限或道路實際通行流量較小，也可設(shè)立協(xié)調(diào)車輛轉(zhuǎn)彎與行人直行關(guān)系的交通緩行標志或車輛轉(zhuǎn)向指示燈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)計方案，其特征是第一、爬升立交高度為3-5米，下沉立交深度為3-6米，立交坡度5-10度；立交跨徑為150-200米，直行時速控制在60-80km/h，轉(zhuǎn)彎時速控制在30-40km/h；第二、立交末端設(shè)計折返車道，寬度為4-8米；第三、立交延伸線50-200米范圍內(nèi)所設(shè)回旋轉(zhuǎn)彎道路長度，控制在轉(zhuǎn)彎行車時間為3-4分鐘之內(nèi)；第四、人行道寬度為3-5米，若在回旋轉(zhuǎn)向車道與直行道相交處設(shè)立小型跨越式立交，則其人行道內(nèi)側(cè)邊線外展至小型交叉立交最高點的投影線上，其中小型跨越式立交高度和橋墩的設(shè)置以滿足人行道安全通行為標準。
全文摘要
本發(fā)明涉及交叉道路無紅綠燈、人車分離暢通的申字形回旋轉(zhuǎn)向全互通生態(tài)式公路立交設(shè)計方法。該設(shè)計方案整合優(yōu)化道路交叉口無紅綠燈、人車分離流動、回旋轉(zhuǎn)向與反轉(zhuǎn)以及突破交通堵塞瓶頸等交通要素，形成“申”字形回旋轉(zhuǎn)向全互通生態(tài)式公路立交交通體系。該技術(shù)的設(shè)計方案是在道路交叉口設(shè)計十字立交，在十字立交所形成的四個象限內(nèi)設(shè)計回旋轉(zhuǎn)向車道；道路交叉口所在水平地面設(shè)計為行人及自行車有序通行的旋轉(zhuǎn)廣場；在立交外的每條道路兩側(cè)設(shè)立護欄，實行嚴格的人車分離，而在回旋轉(zhuǎn)向車道與直行道相交處，設(shè)立小型可拆裝的跨越式立交，若條件有限或道路實際通行流量較小，也可設(shè)立協(xié)調(diào)車輛轉(zhuǎn)彎與行人直行關(guān)系的交通緩行標志或車輛轉(zhuǎn)向指示燈。該綜合立交體系工程結(jié)構(gòu)、道路走向及車輛行駛路徑簡單，其工程建設(shè)量小、綜合造價低，具有生態(tài)快捷、安全舒適以及景觀效果良好的特點，適合大中城市快速交通體系的建設(shè)需要，是目前解決我國城市化過程中城市交通阻塞和人車矛盾的最佳設(shè)計方案。
文檔編號E01C1/04GK1908305SQ20061004995
公開日2007年2月7日 申請日期2006年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月22日
發(fā)明者程志光 申請人:程志光