一种十字路口垂直换乘立交桥的制作方法

本发明涉及道路桥梁设施，尤其涉及一种十字路口垂直换乘立交桥。

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背景技术：
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城市道路中，十字路口的红绿灯可以指挥行人和车辆安全有序的通行，但行人与车辆都需要耐心等待绿灯，由此耽误时间。如果十字路口采用恰当的互通式立交桥，将会使车辆出行时间缩短许多。

目前人们设计的互通式立交桥种类多，有的结构很复杂，占地面积大，并不适用于城区十字路口。也有专为十字路口设计的互通式立交，但桥上与桥下互通的匝道往往占用桥下的辅助车道，使辅助车道数量减少，造成土地浪费，也容易造成交通瓶颈。有的立交桥，人与车不能共用，有的立交桥能够做到人与车共用，但需要行人上行、下行、绕行或人车混行。另外，在连续暴雨影响下，城市发生内涝的现象普遍存在，此时，十字路口的互通式立交桥容易造成桥下积水，如果排水不及时，将导致桥下不能通行的情形。

申请号为CN201310175076.3的发明提供了一种十字路口立交桥，包括横向道路桥和纵向道路桥，其特征在于：在横向道路桥两端的横向道路各设有用于机动车左转和调头的机动车调头桥，机动车调头桥包括斜上坡弯道桥或平面弯道桥；在纵向道路桥两端的纵向道路各设有机动车调头车道，机动车调头车道包括斜下坡地下调头通道，机动车调头车道为调头车辆使用。采用发明的十字路口立交桥，无需红绿灯就能实现路口各方向机动车、自行车、行人各行其道，没有交叉行驶，减少了交通拥堵。该发明的十字路口立交桥，在横向道路桥两端的横向道路各设有用于机动车左转和调头的机动车调头桥，机动车调头桥包括斜上坡弯道桥或平面弯道桥；在纵向道路桥两端的纵向道路各设有机动车调头车道，机动车调头车道包括斜下坡地下调头通道，无论纵向道路和横向道路的机动车调头都要采用立体交叉形式，结构复杂、施工难度大。

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技术实现要素：
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本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、易于施工，且方便机动车换向、乘客换乘、人车集散的十字路口垂直换乘立交桥。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种十字路口垂直换乘立交桥，包括桥下层的横向道路和桥上层的纵向道路桥，横向道路和纵向道路桥各包括行驶方向相反的两条车行道，每条车行道包括复数条同向车道；桥下的横向道路与桥上的纵向道路桥通过两组换向匝道实现互通。两组换向匝道对称分布于横向道路两侧，每组换向匝道都布置在纵向道路桥两条相反方向的车行道之间；每组换向匝道包括一个环形匝道和两条辅助车道；环形匝道布置在两条辅助车道之间，并与辅助车道连接；第一辅助车道靠近纵向道路桥的上坡车行道，第二辅助车道靠近纵向道路桥的下坡车行道；第一辅助车道的起点与纵向道路桥上坡车行道的起点相连接，水平向前延伸，与环形匝道相切，然后向下延伸到桥底，右拐后与横向道路车行道连接；第二辅助车道的起点与桥底横向道路车行道连接，右拐后向上延伸，与环形匝道相切，然后水平向前延伸，终点与纵向道路桥下坡车行道的终点相连接。

以上所述的十字路口垂直换乘立交桥，每组换向匝道包括两条短坡道，第一条短坡道是上坡道，另一条短坡道是下坡道，它们一端与环形匝道连接，另一端分别与纵向道路桥两条方向相反的车行道连接。使得纵向道路桥上两条相反方向的、处于分离状态的车行道由两条短坡道及环形匝道而变成互通状态。

以上所述的十字路口垂直换乘立交桥，包括人行道，人行道包括人行平台。人行道为井字形，包括两条纵向人行通道和两条横向人行通道，纵向人行通道位于纵向道路桥车行道的外侧，横向人行通道位于横向道路车行道的外侧；井字形人行道的中部是人行平台，整个井字形人行道处于正常的地平面，横向道路从人行平台下方穿过，人行平台上方是换乘平台。

以上所述的十字路口垂直换乘立交桥，井字形人行通道、包括中部的人行平台、纵向道路桥车行道的端部、横向道路车行道的端部以及两个环形匝道均处于同一水平面，所以行人穿过街道时不需要上行、下行或绕行。

以上所述的十字路口垂直换乘立交桥，纵向道路桥包括换乘平台，换乘平台位于纵向道路桥的顶部，位于纵向道路桥行驶方向相反的两条车行道之间，并连接纵向道路桥的两条车行道；换乘平台上包括停机坪和公交站台。

以上所述的十字路口垂直换乘立交桥，包括地铁站，地铁站位于十字路口下方；地铁站与人行平台或换乘平台之间通过所述的电梯和/或人行楼梯连接。

以上所述的十字路口垂直换乘立交桥，换向匝道连接的是桥上与桥下的万向车道。万向车道分两种：对于桥上的纵向道路桥，车行道上车辆向前行驶时，位于最左侧的车道称为万向车道；对于桥下层的横向道路，车行道上车辆向前行驶时，位于最右侧的车道称为万向车道。

以上所述的十字路口垂直换乘立交桥，换乘平台连接的是纵向道路桥的两条万向车道，纵向道路桥与横向道路的万向车道通过换向匝道互通，换乘平台与下方的人行平台以及地铁站有电梯或人行楼梯相连接，换乘平台实质上是一个万能区；任何到达万能区的人，都可以通过乘坐交通工具或步行的方式到达任何地方；任何到达万能区的车辆都可以行驶到交叉路口任一方向的车道上；十字交叉路口，是两条大道的四个路口交汇；本立交桥上的换乘平台可以接入另外的两个路口，这两个路口上对应的车行道与人行道可以通过万能区实现互通，这两个路口也可通过万能区、万向车道、换向匝道与原来的四个路口实现互通；万能区的功能可以根据需要进行拓展，换乘平台只是它的功能之一。

以上所述十字路口垂直换乘立交桥，其应用并不限于城区十字路口，可应用于其它地理位置，可用于两条大道四个路口交汇的交通情景，也可以用于五个路口或六个路口交汇的交通情景；其结构可根据实际需要而增减组成部分。

本发明的十字路口垂直换乘立交桥结构简单、易于施工，且方便机动车换向、乘客换乘、人车集散，结构与功能可调整。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例1十字路口垂直换乘立交桥俯视的示意图。

图2是本发明实施例1十字路口垂直换乘立交桥俯视的局部剖视图之一。

图3是本发明实施例1十字路口垂直换乘立交桥俯视的局部剖视图之二。

图4是本发明实施例1十字路口垂直换乘立交桥的立面剖视图之一。

图5是本发明实施例1十字路口垂直换乘立交桥的立面剖视图之二。

图6是本发明实施例2十字路口垂直换乘立交桥俯视的示意图。

[具体实施方式]

本发明实施例1十字路口垂直换乘立交桥的结构如图1至图5所示，包括横向道路100、纵向道路桥200、人行道300和地铁站400。

横向道路100从人行道300的人行平台4C下方穿过，人行平台4C的上方是换乘平台5和纵向道路桥200。

横向道路100包括行驶方向相反的两条车行道10，每条车行道10包括多条

同向的车道。纵向道路桥200包括行驶方向相反的两条车行道20，每条车行道20包括多条同向的车道。

纵向道路桥200与横向道路100的车行道中，各有两条车道W称为万向车道。纵向道路桥200中的万向车道W是指车辆前进时位于最左侧的车道，横向道路100中的万向车道W是指车辆前进时位于最右侧的车道。

横向道路100的两侧对称分布着一对换向匝道，每组换向匝道包括1个环形匝道、两条短坡道和两条辅助车道。换向匝道布置在纵向道路桥200的两条相反方向的车行道20之间。环形匝道1布置在两条辅助车道2之间，与两条辅助车道2的中部相切。

以纵向道路桥2A、2B所在的一侧为例。第一条辅助车道2A靠近纵向道路桥200中的一条万向车道W的上桥路段，辅助车道2A的起点与万向车道W进入立交桥的起点相同，从起点开始，W向上延伸至桥顶，而辅助车道2A则先水平向前延伸，到达环形匝道1，然后向下延伸并右转至桥底，与横向道路100的一条万向车道W连接；第二条辅助车道2B靠近纵向道路桥200中另一条万向车道W的下桥路段，且二者的末端相连接，2B的起点与横向道路100的万向车道W连接，右转并向上延伸，到达环形匝道1后沿水平方向继续向前延伸，直到与从桥顶向下延伸的万向车道W交汇。

第一条短坡道3A是上坡道，上坡道3A的起点与环形匝道1连接，终点与纵向道路桥200的一条万向车道W的上桥路段相连接；第二条坡道3B是下坡道，下坡道3B的起点与纵向道路桥200的另一条万向车道W的下桥路段相连接。

人行道300为井字形，包括两条纵向人行通道4A、两条横向人行通道4B和人行平台4C，纵向人行通道4A位于纵向道路桥200车行道20的外侧，横向人行通道4B位于横向道路100车行道10的外侧。

纵向人行通道4A、横向人行通道4B、人行平台4C、横向道路100、纵向道路桥200的两个端部及环形匝道都处于同一地平面(理想情况下是同一水平面)。

人行平台4C位于井字形人行道300的中部，与两条纵向人行通道4A和两条横向人行通道4B连通。井字形人行道300位于正常的地平面上，行人在井字形人行道300上行走基本上不需要上下坡或绕行。

人行平台4C是实心的板块，相当于架空的楼层。适当加宽人行通道4A和4B(包括非机动车道)的宽度，可以在发生特殊情况(例如发生内涝引起桥底积水)时充当应急车道使用。

纵向道路桥200有一个换乘平台5，换乘平台5处于纵向道路桥200中间的顶部，位于纵向道路桥200两条行驶方向相反的车行道20之间，用于连接纵向道路桥200的两条车行道20。换乘平台5上有多个公交站台501，换乘平台5中央有一个直升机的停机坪502。

地铁站400位于人行平台4C正下方的地下深处。地铁站400与人行平台4C以及换乘平台5之间通过电梯6及人行楼梯7连接。

本发明实施例2十字路口垂直换乘立交桥的结构如图6所示，与实施例1不同的是，环形匝道1不是位于两条辅助车道2的中部，而是位于两条辅助车道2的端部，环形匝道1分别与两条辅助车道2连接，并同时与纵向道路桥200中方向相反的两条万向车道W的端部相连，所以不需要实施例1中的坡道3A和坡道3B，结构更加简单。

本发明以上实施例十字路口垂直换乘立交桥的主体分三层。上层为桥上的车道，底层为桥下车道，中间层为行人与非机动车通行的平面。

本发明以上实施例的中间层为人行道与非机动通行的平面，是沿十字交叉的街道构成的“井”字形，且“井”字的中心部分是实心的，如同整层楼板一样架空于立交桥中部。中间层与机动车道完全分开，行人可沿实心“井”字向任意方向移动，不需要上行、下行或绕行。

本发明以上实施例设置了万向车道W。现假设桥下车行道为南北方向，桥上车行道为东西方向。则桥下向南或向北方向的车行道中，车辆前进时，位于最右侧的车道为万向车道W，桥上向东或向西方向的车行道中，车辆前进时，位于最左侧的那条车道称为万向车道W。桥上、桥下通过换向匝道互通，实际上就是桥下车行道最右侧的车道与桥上车行道最左侧的车道通过换向匝道相连通，也就是桥下与桥上的万向车道W通过换向匝道相互连通。位于桥下或桥上任一条万向车道W上的车辆进入立交桥后，可直行，可通过换向匝道和相关万向车道W实现左转、右转、调头，这些操作都在万向车道W与换向匝道上完成，不影响车行道上的其它直行车道。

桥下万向车道W上的车辆以向南方向万向车道W上的车辆为例，当车辆进入桥底后，车辆可以向前直行；如果要右转弯，可向右经过辅助车道2上坡，经过环形匝道后，继续向前驶入向西方向的万向车道W，完成右转；如果要左转，可先向右经过辅助车道2上坡，到达环形匝道1时，沿环形匝道1左转弯，沿上坡道3进入向东方向的万向车道W，完成左转；如果要调头，可像前一步骤一样进入到向东方向的万向车道W，越过桥顶后，由下坡短坡道3B进入环形匝道1，左转弯进入辅助车道2A，沿2A下行并右转至桥底，驶入向北方向的万向车道W，完成调头。

桥上万向车道W上的车辆以向东方向万向车道W上的车辆为例。车辆自西向东行驶，当车辆进入立交桥时开始分流。要向东直行的车辆沿原车道上桥向东行驶；要右转的车辆由辅助车道下坡至桥底，然后右转进入桥下向南方向的万向车道W，完成右转；要左转的车辆先上桥向东行驶，由短坡道3B下坡进入环形匝道1，沿环形匝道1左转，沿辅助车道2A下坡至桥底，右转驶入桥底向北方向的万向车道W，完成东行车辆的左转弯；要调头的车辆有三种方法，其一是沿西侧环形匝道调头进入向西方向的万向车道W；其二，先沿原车道上桥向东直行，经短坡道3B下坡进入环形匝道1，再经短坡道3A上坡进入向西方向的万向车道W；其三，向东上桥，进入桥上的换乘平台5，通过换乘平台5进入向西方向的万向车道W，从而实现调头。

环形匝道附近的车辆有交织，如果匝道与桥上的万向车道W连接的坡道较长，则车辆交织较少，可减小对车辆行驶速度的影响。

本发明以上实施例十字路口垂直换乘立交桥，顶部是换乘平台。地铁上的乘客到站后，通过电梯或人行楼梯到达中间层人行平台4C，再乘电梯或人行楼梯到达换乘平台5上的公交站台501，也可以通过垂直电梯直接到换乘平台公交站换乘公交车；如果换乘平台设有停机坪，乘客也可以换乘直升机等空中巴士；到达中间层人行平台的行人可从地铁入口向下进入地铁站乘坐地铁，也可向上到达换乘平台乘坐公交车，或空中巴士。反之亦然。可见，通过本发明的十字路口垂直换乘立交桥，人们可以很方便地换乘公交车或地铁，甚至换乘直升机，使十字路口垂直换乘成为一个人车集散中心；地铁站的出入口设置于立交桥的中间层，相对集中，可避免占用马路边的人行通道，同时能节省地铁站地下通道的建设成本。

当发生内涝而引起桥下积水时，桥下的车行道不能使用，换向匝道中的辅助车道不能使用，桥上与桥下车行道的万向车道W功能消失。此时，井字形人行道300可临时兼当机动车道使用，桥下南北方向的车辆完全依靠井字形人行道300实现直行、右转弯，利用人行平台4C实现左转弯、调头，与普通十字路口的情形完全一样；桥上车辆可按原来的方式直行或调头，桥上要右转的车辆必须在上桥前行驶到最右侧的人行道上，借助井字形人行道300实现右转弯；桥上要左转的车辆，也要在上桥前进入最右侧的人行道，借助人行道300向前行进到人行平台上，然后在人行平台上左转弯，也可以在此实现调头操作。由此可见，积水不会导致交通中断，此时的情景相当于普通十字路口，车流与人流速度受影响，需要交警或交通信号灯指挥。

本发明以上实施例3十字路口垂直换乘立交桥的换乘平台5可称为万能区。理论上，可以将一至两个另外的路口接入万能区，由立交桥使所有路口互通。

万能区最重要的特点是，其一，任何到达万能区的人，都可以通过乘坐交通工具或步行方式向任意方向移动；其二，任何到达万能区的车辆都可以行驶到立交桥任何方向的车道上。这是因为，万能区与纵向道路桥的两条万向车道相连接，而纵向道路桥与横向道路的万向车道是通过换向匝道互通的，且万能区与下方的人行平台以及地铁站有电梯或人行楼梯相连接。十字交叉路口，是两条大道的四个路口交汇，那么，本发明公开的立交桥上的万能区又可以接入另外两个新路口，这两个路口可以通过万能区互通，也可通过万能区、万向车道、换向匝道与其余四个路口实现互通。可见，换乘平台只是万能区的功能之一，万能区的功能可以根据需要进行拓展，比如，可以在该区设置桥上车辆调头的车道；可以设置公交站台；可以设置直升机停机坪；可以修建立体停车库(或其它功能的建筑物)。

本发明以上实施例十字路口垂直换乘立交桥结构方便机动车换向、乘客换乘、人车集散,而且可节约地铁施工成本。

本发明公开的十字路口垂直换乘立交桥，作为一种设计方案，其应用并不限于城区十字路口，可应用于其它地理位置，可用于两条大道四个路口交汇的交通情景，也可以用于五个路口或六个路口交汇的交通情景。其结构可根据人流与车流密度、车辆行驶速度、车辆种类、地理条件、路口数量、道路级别等实际情况而增减组成部分，调整具体尺寸。