专利名称：使用电梯运送车辆上下以代替引桥的桥梁的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的桥梁，特别是一种使用电梯运送车辆上下以代替引桥的桥梁。适合于各种应用的公路桥。
背景技术：
现有的可通行车辆(主要是汽车)的桥梁，一般都是由主桥和两面的引桥所组成。由于桥下通航等需要，主桥都要高出江面很多。在平原地带等情况下，江面与地面的高度相差不大，就需要修建很长的、具有一定坡度的引桥，供车辆上下主桥。有很多时候，引桥的长度远长于主桥，需要占用大量的土地和耗用很多的建设、维护费用。例如，上海的南浦大桥主桥只有846米，而两面的引桥长度共为7500米，是主桥长度的8.9倍。车辆通过很长的引桥时，还需要多消耗能源并给环境带来污染。
发明内容
本发明的任务是提供一种改进的桥梁，它的主桥两面或一面不建造引桥，而使用电梯直接运送车辆上下主桥，从而完成车辆通过桥梁的工作。
本发明的任务是以这样的方式完成的在主桥的两面或一面的尽头建立固定于地面的电梯楼，其中安装可以载远该桥梁允许通行的车辆(一辆或多辆)的、可以前后双向开门的电梯一部或多部(多部共称为电梯组)。电梯下面的停止位置的开门处与地面道路相通(该位置以后简称地面通道)，欲上桥的车辆由此进入电梯，由主桥下来的车辆由此开出电梯。电梯上面的停止位置的开门处与主桥桥面相通(该位置以后简称桥上通道)，由地面上来的车辆由此开出电梯，准备下桥的车辆由此进入电梯。由电梯的升降把车辆由地面升到主桥和由主桥降到地面。为减少对已有道路或建筑的影响，上述地面通道也可以设在地下。当通行的车辆较多时，应该按照需要安装多部电梯。为避免进入和开出电梯的车辆的互相干扰，需要对进和出的通道进行分离。当桥面是普通单层、车道是左右分离时，配用的电梯也对应分成两组，每组按车辆通行方向单向使用，即一组只负责升，另一组只负责降。当桥面使用双层，每层只通行一个方向的车辆时，每只电梯都要承担车辆的升和降的工作，此时，地面(或地下)通道也应对应设为两层，使进入和开出电梯的车辆各走一层，互不干扰。其具体工作方式的解释如下如设桥面的上层是车辆离开电梯的方向，下层是车辆进入电梯的方向，对应的，地面(或地下)通道的上层应是车辆进入电梯的通道，下层则是车辆离开电梯的通道。当车辆由地面(或地下)通道的上层进入电梯后，电梯把它升到桥面的上层，车辆开出电梯，完成“升”的工作；之后，电梯空载降到桥面的下层，准备下桥的车辆开进，电梯把它降到地面(或地下)通道的下层，车辆开出电梯，完成“降”的工作；电梯再空载升到地面(或地下)通道的上层，进行下一个循环的工作。
本发明的优点1、由于不需要引桥，能减少桥梁的造价和占用的土地。对于建设在城市市区的桥梁，可以克服原有地形和建筑等的限制、免除或减少对已有建筑的拆迁。
2、虽然电梯运送车辆上下桥要用电，但相比车辆爬行引桥的能耗要小得多，可以节能和减少污染。根据本发明的实施例5计算，按现在电费水平(每千瓦时0.6元)，一辆总质量为2吨的小汽车通过净高50米的桥梁(上海南浦大桥的高度)时，平均电梯部分只需要电费0.2元，而小汽车爬行7500米的引桥(上海南浦大桥的长度)，大约需消耗0.6升燃油(按百公里耗油8升计算)，约需支付1.6元(按每升燃料2.7元计算)，是电梯电费的8倍。
3、有些原来需要造桥的地方，由于地面的限制，没办法解决引桥的占地问题，本发明给出了解决的办法。
以下将通过附图和实施例，对本发明进行详细说明。
附图1本发明的示意图。
附图2本发明的示意图(由地下进入电梯)。
附图3本发明的示意图(一面使用电梯)。
附图4普通单层桥面(实施例1)的附图桥面上视图。
附图5使用双层桥面(实施例2)的附图正视图。
附图6使用双层桥面(实施例2)的附图车辆走向示意图。
附图7两侧双层桥面，中间单层桥面(实施例3)的附图正视图。
附图8两侧双层桥面，中间单层桥面(实施例3)的附图桥面上视图。
附图9两侧双层桥面，中间单层桥面(实施例4)的附图正视图。
附图10两侧双层桥面，中间单层桥面(实施例4)的附图桥面上视图。
附图11本发明中使用的双联电梯(实施例5)。
具体实施例方式参看附图1，在架于江河上面的桥梁的主桥(1)的尽头设置了固定于地面的电梯楼(2和3)，该电梯楼内部安装有一部或多部可以载运该桥梁允许通行车辆的、前后双向开门的电梯(4和5)，该电梯楼的下部通向地面道路(6和7)。当车辆从左至右通过主桥时，它由地面道路(6)经过电梯和电梯楼共同的门(8)进入电梯(4)，之后电梯将它升起，到达桥面高度时，车辆从电梯(4)另外一侧与电梯楼共同的门(9)开出，驶过主桥(1)，到达另一侧的电梯楼(3)，从电梯(5)与电梯楼共同的门(10)进入电梯(5)，电梯把它降下，到达地面高度时，从电梯与电梯楼共同的门(11)开出，进入地面道路(7)，完成通过主桥和过江的工作。图中的12、13是支撑主桥的桥墩。实际应用本发明时，主桥桥型及其支撑可以采用任何现有的技术和形式。
为减少对已有道路或建筑的影响，或为克服环境的限制，附图1中的地面通道(6和7)中的一条或全部也可以设在地下，如附图2所示。在附图2中，地面通道(3和4)设在地下，车辆通过它们，从其它地方开上地面。附图2中的1和2表示通道上面的地面。
根据实际情况，也可以只在主桥的一侧使用电梯，另一侧仍用引桥，如附图3所示。图中，1、2、3、4是支撑主桥和引桥的桥墩。
下面通过五个实施例对本发明作进一步和全面说明。
实施例1
附图4是实施例1的桥面上视图，它的正视图与附图1相同。该实施例的桥面(1)是普通单层的，车辆是与地面相同左右分道行驶，2、3表示了两个方向的车道，箭头表示了车行的方向。主桥两侧配用的电梯组(4、5)也分别对应分成两组，分别用4A、4B、5A、5B表示。每组电梯按车辆通行方向单向使用，即一组(4B和5A)只负责把车辆从地面升到桥面，另一组(4A和5B)只负责把车辆从桥面降到地面。当桥梁的车辆通过能力较大时，每个电梯组就需要同时配备多部电梯，也要求使用一次能载运更多车辆的大型电梯，这些电梯在桥面的进出口的宽度总和就要比较大，一般都会宽于主桥的宽度，有时甚至宽几倍，在电梯组的进出口与主桥之间就要有一个喇叭口样的通道来过渡，如图中的6和7所示。
该实施例的优点是结构简单、车辆通行方便。缺点是电梯利用率低，只利用了其工作行程的一半，当桥梁通过车辆较多时就要配备更多的电梯，和(或)采用单次能载运更多车辆的大型电梯。这一方面提高了建造、运行的成本，另一方面将使电梯楼体积更大，将占用更多的地面，特别是增加沿江的宽度，桥面的喇叭口也要加宽。
实施例2附图5是实施例2的正面示意图，它使用了双层的桥面，1是上层桥面，2是下层桥面，3、4、5、6是与桥面相连的两侧电梯楼的进出口。与两层桥面对应，两侧的地面通道(7、8、9、10)也设为两层，可以两层都在地面以上，也可以一层在地面(7、9)另一层(8、10)在地下，还可以全部在地下，并且主桥两侧的地面通道可以采取不同的方式。双层的桥面和进出通道供两个方向开行的车辆各走一层，互不干扰。同时任何一部电梯都同时承担载运车辆上升和下降的工作。
车辆通过桥梁的走向如附图6所示。当车辆从左往右通过桥梁时，从地面通道的上层(7)进入电梯，电梯把车辆升到桥梁上层(1)的高度，从电梯进出口(3)开出电梯，驶过上层的主桥桥面(1)后，从电梯进出口(5)进入电梯，电梯把它降低到地面高度并开出电梯，从另一侧的地面通道的上层(9)开走，完成过江工作。当车辆从右往左通过桥梁时，则使用桥面和地面通道的下层。
电梯的具体工作情况说明如下在上述的车辆从左往右通过桥梁的过程中，当车辆由地面通道的上层进入电梯后，电梯把它升到桥面的上层，车辆开出电梯，完成了“上升”的工作。之后，电梯空载降到桥面的下层，由对面开来准备下桥的车辆开进，电梯把它降到地面通道的下层，车辆开出电梯，完成“下降”的工作。电梯再空载升到地面通道的上层，进行下一个循环的工作。这样，电梯的上、下行程都得到了利用。
车辆在两层桥面的具体通行方向也可以另外安排。
该实施例的优点是电梯利用率高，上行和下行两个工作行程都得到利用，可以减少电梯的配备。这将减少建造、运行的成本，也将使电梯楼体积减小，并减少其占用的地面，特别是减少沿江的宽度，桥面的喇叭口也可以减小。缺点是桥面需要建成双层的，桥面的工程量较大，不适合一些有特定要求(例如在美观、抗风等方面)的场合。
实施例3附图7是实施例3的正面示意图，该实施例在两侧的靠近电梯进出口附近使用了双层的桥面，其各部分的作用和车辆、电梯的运行方式与实施例2相同。离开电梯进出口一段距离以后，上层桥面(1和2)逐渐降低，下层桥面(3和4)逐渐升高，最后在同一高度汇合，形成单层的主桥桥面(5)，6、7和8、9分别表示上层桥面降低和下层桥面上升的坡道，坡道一般可以利用电梯楼进出口与主桥之间的喇叭口的位置(见附图8)。整个桥梁就是两侧双层，中间主桥单层的形式。附图8是桥面的上视图，1、2分别是两侧电梯进出口附近的上层桥面，下层桥面(3、4)则在它们下面。在上层桥面下降的过程(也是喇叭口收缩的过程)中，同时向桥的一侧偏斜，图中的上层桥面下降坡道6、7向着图纸的下方偏斜，最后偏斜到使该方向的车道的内侧边线(11、12)与单层的主桥桥面(5)的中心线(10)相接，该方向的车道就只占用主桥桥面中心线以外的一半(5A)，供原来在上层桥面通行的车辆通行。在附图8中，用三个箭头表示了在上层桥面进出电梯、从左到右通行的车辆的行驶路径。在下层桥面上升的过程(也是喇叭口收缩的过程)中，也同时向桥的另一侧偏斜，图中的下层桥面上升坡道8、9向着图纸的上方偏斜，最后偏斜到使该方向的车道的内侧边线(两个虚线的弧线)也与单层的主桥桥面(5)的中心线(10)相接，该方向的车道就只占用主桥桥面中心线以外的另一半(5B)，供原来在下层桥面通行的车辆通行。从右到左通行的车辆的行驶路径是从右侧下层桥面4的电梯开出，通过上升坡道9开到主桥上的通道5B(在弧线12的右面被上层桥面及其坡道遮挡)，5B上的一个箭头表示了行车方向，之后经过坡道8下降到下层桥面3(在弧线11的左面被上层桥面及其坡道遮挡)，开进左边下层桥面的电梯并被降落下去。
在附图8中，弧线11和12是上层桥面下降坡道一侧的边线，它们从里到外逐渐高于下层桥面，从右到左的车辆(即原来在下层桥面通行的车辆)要在它们的下边通过，实际的行车路线要偏离两个弧线的下部(即桥面的中心线)，以保证有足够的通行高度。
车辆在桥面上的具体通行方向和坡道偏斜的方向也可以另外安排。
该实施例除具有实施例2的全部优点外，中间主桥桥面变成单层，桥面的工程量和建筑费用将降低(特别是对于长大桥梁)，同时适合一些有特定要求(例如在美观、抗风等方面)的场合。
实施例4附图9是实施例4的正面示意图，它在桥梁的结构上与实施例3基本相同，也是两侧靠近电梯楼的部分用双层，中间主桥用单层的形式。不同的是在实施例3中，一个方向通行的车辆在桥上的电梯进口和出口都是在同一个层面(从左到右在上层，从右到左在下层)，而在本实施例中，两个方向开行的车辆都在桥的下层开出电梯，都在桥的上层开进电梯。以从左到右开行的车辆为例，车辆被左面的电梯提升到桥面的下层，从下层桥面电梯出口开出，经过下层桥面3、向上坡道8、主桥桥面5、向上坡道7、上层桥面2开进右面的电梯，再被降到地面。附图10是桥面的上视图，1、2分别是两侧的电梯的进口附近的上层桥面，电梯出口的下层桥面3、4则在它们的下面。从左到右通行车辆的车道从左面电梯的下层出口开始，经过下层桥面3(附图10中被上层桥面1遮挡)、向上坡道8(弧线左面被上层桥面的坡道遮挡)、主桥桥面5的一部分5A、向上坡道7、上层桥面2，到右面电梯的上层进口结束。在坡道(8和7)使行车路线向上的上升过程(也是喇叭口变化的过程)中，同时向桥的外侧偏斜，(图中向着图纸的下方偏斜)，并且使坡道的内侧边缘与主桥桥面的中心线相接，该方向的车道就只占用主桥桥面中心线以外的一半(5A)，供从左到右通行的车辆通行。同样，从右到左开行车辆的车道从右面电梯的下层出口开始，经过下层桥面4(附图10中被上层桥面2遮挡)、向上坡道9(弧线右面被上层桥面的坡道遮挡)、主桥桥面5的一部分5B、向上坡道6、上层桥面1，到左面电梯的上层进口结束。在坡道(9和6)使行车路线向上的上升过程(也是喇叭口变化的过程)中，也同时向桥的另外一侧偏斜，(图中向着图纸的上方偏斜)，并且使坡道的内侧边缘与主桥桥面的中心线相接，该方向的车道也就只占用主桥桥面中心线以外的另一半(5B)，供从右到左通行的车辆通行。附图9和附图10中的箭头表示车辆的行驶方向。
在附图10中，桥面上左右两个实线的、与桥梁中心线相接的弧线是通向上层桥面(车辆准备开进电梯)的坡道一侧的边线，它们从里到外逐渐高于下层桥面，由下层桥面的电梯开出的车辆要在它们的下边通过，实际的行车路线要偏离两个弧线的底部(即桥面的中心线)，以保证有足够的通行高度。
该实施例除具有实施例3的全部优点外，还使两个方向的车道只有平路和上坡两种，而没有下坡，这能进一步保证行车安全，特别是对于车流量大、车流密集的桥梁更有意义。它的缺点是桥面结构较复杂。
实施例5本发明的内容是使用电梯把车辆从地面升到桥面和从桥面降到地面，需要使用大型、重载电梯，当车流较大时，还需要同时配备多台。由此可能消耗大量电能和需要很大容量的供电设施。
本实施例给出了一种简单而又节能的电梯结构双联电梯，它能用于前面给出的各种实施方案中。
附图11中，1和2是两个相邻的、同样的电梯梯厢，它们共同使用一根动力缆绳(3)，缆绳通过滑轮(4、5)连接到牵引电机的驱动轮(6)。由牵引电机的旋转(正向和反向)带动两个梯厢同时上升下降运行。运行中，两个梯厢总是一个上升，另一个下降。
这种电梯结构具有以下优点1、节能由于上下的两个梯厢(包括载重)的重量可以互相抵消，当两个梯厢(包括载重)相等时，电机仅需对克服摩擦和加速的力做功，当两个梯厢(包括载重)不相等时，电机仅需对差额及克服摩擦和加速的力做功，如果下降的梯厢(包括载重)比上升的梯厢(包括载重)重得比较多，用以克服摩擦和加速的力以外，还有多余，还可以把电机变成发动机，发出的电能供其它设备使用或送回电网。当双向车流比较均匀时，这种电梯结构的节电效果非常大。节能的同时，也减少了对环境的污染。
2、节约场地为了平衡，普通电梯需要有配重，也就需要另占用场地，本实施例中，两个梯厢互为配重，能节约场地，即减小整个电梯楼的占地。
3、结构简单和降低造价由于两个电梯共用一套动力和控制设备，并且由于使用的电能大幅度减少从而可减小动力部分的功率，还取消了配重，使得电梯的结构简单，造价降低。
权利要求
1.一种使用电梯运送车辆上下主桥以代替引桥的桥梁，其特征是在主桥的两侧或一侧建设电梯楼，其中安装一部或多部可以前后双向开门的电梯，用来从地面把车辆升起到主桥桥面和把车辆从主桥桥面降落到地面。
2.如权利要求1所述的桥梁，其特征是其两侧或一侧的地面通道建在地下。
3.如权利要求1和权利要求2所述的桥梁，其特征是主桥桥面是单层的，两个方向的车辆在桥上分道行驶，主桥每侧的电梯也对应分成两组，分别载运对应方向的车辆的升或降。
4.如权利要求1和权利要求2所述的桥梁，其特征是主桥桥面是双层的，地面通道也对应是双层的，每层通过一个方向的车辆，每部电梯都可以载运车辆的升和降。
5.如权利要求1和权利要求2所述的桥梁，其特征是桥面两侧靠近电梯楼的部分是双层的，向桥梁中间方向，上层桥面逐渐降低，下层桥面逐渐升高，最后在同一高度汇合，形成单层的主桥桥面，在上层桥面下降的过程中，同时向桥的一侧偏斜，在下层桥面上升的过程中，也同时向桥的另一侧偏斜，在共用的单层主桥桥面上形成两个方向各自独立的车道，分别供两个方向的车辆通行。
6.如权利要求1和权利要求2所述的桥梁，其特征是桥面两侧靠近电梯楼的部分是双层的，中间的主桥桥面是单层的，桥面上每个方向的车道都从电梯的下层出口开始，经过下层桥面、向上的坡道、两个方向共用的单层的主桥桥面、再向上的坡道、上层桥面，到另一侧电梯的上层进口结束。两个方向的车道在向上坡道使路面上升的过程中，同时向桥的外侧偏斜，在共用的单层主桥桥面上形成两个方向各自独立的车道，分别供两个方向的车辆通行。
7.在权利要求1、2、3、4、5、6所述的桥梁中使用了双联电梯，其特征是由两个相邻的、同样的电梯梯厢组成，它们共同使用一根动力缆绳，缆绳通过滑轮连接到牵引电机的驱动轮，由牵引电机的旋转(正向和反向)带动两个梯厢同时上升下降运行，运行中，两个梯厢总是一个上升，另一个下降。
全文摘要
本发明公开了一种改进的桥梁，它使用电梯把车辆从地面升到桥面和从桥面降到地面，以代替主桥两侧或一侧的引桥，可以减少建筑桥梁的用地，特别适合没有足够的地皮或受现有建筑的限制，建造引桥有困难的场合。通过5个实施例，公开了适应于不同场合的，包括单层桥面、双层桥面、双层－单层混合桥面和采用特殊电梯等的技术方案。
文档编号B66B9/00GK1648346SQ20041001606
公开日2005年8月3日 申请日期2004年1月29日 优先权日2004年1月29日
发明者傅景全 申请人:傅景全