一种近距离双交叉口的耦合式立交桥道路结构的制作方法

本发明属于道路桥梁设计领域，具体的说是一种近距离双交叉口的耦合式立交桥道路结构。

背景技术：

道路交叉口是不同方向道路在同一平面交叉的部分，通常分为平面交叉和立体交叉。立体交叉能够使各向车流在不同平面上通过，克服了平面交叉行车速度低、通行能力差的特点。立交桥全称“立体交叉桥”，是在两条交叉道路交汇处建立的上下分层、多方向互不相扰的现代化陆地桥。在如今的城市道路中存在着大量的近距离立交桥十字交叉口道路，两立交桥交叉口距离一般在500m以内，并且有较多的立交桥交叉口共用着同一道路，而在现有立交桥的设计中，并没有考虑相近连续交叉口立交桥之间的联动和耦合问题，从而浪费了宝贵的立交桥资源，不能够满足日益增长的交通需求。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种近距离双交叉口的耦合式立交桥道路结构，以期能使两个近距离十字交叉口立交桥进行联动和耦合，并在不设立交通信号灯的情况下解决现有两近距离十字交叉口立交桥无法实现其所有进出口全互通的难题，从而有效缓解主干道高载荷的交通压力，提高车辆的通行效率，服务于日益扩大的区域交通系统。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种近距离双交叉口的耦合式立交桥道路的特点包括：主交叉口道路、辅助交叉口道路以及耦合式道路；

所述主交叉口道路和辅助交叉口道路由东西向主干道横向贯穿通过；

所述东西向主干道是由从地面层下穿至地下隧道再上行至地面层的双向车道构成，包括：自东向西第一单行道和自西向东第二单行道；所述自东向西第一单行道包括第一进口道和第一出口道；所述第一进口道是由第一内侧直行车道、第一中间直行车道和第一右左转车道构成；第一内侧直行车道、第一中间直行车道通向第一出口道；所述自西向东第二单行道包括第二进口道和第二出口道；所述第二进口道是由第二内侧直行车道、第二中间直行车道、第二右左转车道构成；所述第二内侧直行车道、第二中间直行车道通向第二出口道；

所述主交叉口道路是由所述东西向主干道的右侧道路和南北向主干道十字交叉而形成；

所述南北向主干道是由经过主跨线桥的自南向北第三单行道和位于地面层的自北向南第四单行道构成的双向车道；所述自南向北第三单行道包括第三进口道、主跨线桥和第三出口道；所述第三进口道是由第三直左车道、第三内侧直行车道、第三中间直行车道和第三右转车道构成；所述第三直左车道、第三内侧直行车道和第三中间直行车道通向主跨线桥，并从主跨线桥通向第三出口道；所述第三右转车道通向第二出口道；所述自北向南第四单行道包括第四进口道和第四出口道；所述第四进口道是由第四内侧直行车道、第四中间直行车道、第四次中间直行车道和第四直右车道构成；所述第四内侧直行车道、第四中间直行车道、第四次中间直行车道和第四直右车道通向第四出口道；

所述第四出口道与所述第三进口道之间设置有第一调头车道；

在所述第一右左转车道上设有从主跨线桥的下方通向第四出口道的东转南左转车道；

所述辅助交叉口道路是由东西向主干道的左侧道路和南北向支路道路十字交叉而形成；

所述南北向支路道路是由位于地面层的自南向北第五单行道和经过辅助跨线桥的自北向南第六单行道构成的双向车道；所述自南向北第五单行道包括第五进口道和第五出口道；所述第五进口道是由第五直行车道和第五直右车道构成；所述第五直行车道和第五直右车道通向第五出口道；所述自北向南第六单行道包括第六进口道、辅助跨线桥和第六出口道；所述第六进口道是由第六直左车道和第六直右车道构成；在所述第六直右车道上设有第六右转车道；所述第六右转车道通向第一出口道；所述第六直左车道和第六直右车道通向辅助跨线桥，并从辅助跨线桥通向第六出口道；

所述第五出口道与所述第六进口道之间设置有第二调头车道；

在所述第二右左转车道上设有从辅助跨线桥的下方通向第五出口道的西转北左转车道；

所述耦合式道路包括：

位于地面交叉口处的第一右转车道和第二右转车道以及桥面上的南转西跨交叉口左转匝道、第一右转下桥匝道、第一回环匝道、北转东跨交叉口左转匝道、第二右转下桥匝道和第二回环匝道；

所述第一右转车道平滑连接所述自北向南第四单行道和自南向北第五单行道；

所述第二右转车道平滑连接所述自南向北第五单行道和自北向南第四单行道；

所述南转西跨交叉口左转匝道平滑连接主跨线桥和第一出口道；

所述第一右转下桥匝道平滑连接所述南转西跨交叉口左转匝道和第五出口道；

所述第一回环匝道平滑连接所述南转西跨交叉口左转匝道和辅助跨线桥；

所述北转东跨交叉口左转匝道平滑连接辅助跨线桥和第二出口道；

所述第二右转下桥匝道平滑连接所述北转东跨交叉口左转匝道和第四出口道；

所述第二回环匝道平滑连接所述北转东跨交叉口左转匝道和主跨线桥。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明提出的一种近距离双交叉口的耦合式立交桥道路结构，使两个近距离十字交叉口立交桥进行联动和耦合，可以确定在不设立交通信号灯的情况下实现现有两近距离十字交叉口立交桥无法实现其所有进出口全互通，即从任意一个进口进入交叉口均可以到达任意一个出口，极大地提高了交通参与者通过交叉口的效率，保持了交通的流畅运行，极大地缓解了交叉口车辆通行时，由于交通信号或行进方向不明所导致的交通阻塞以及相伴随的大荷载的交通压力。

2、本发明中，东西向主干道的进口道实现了右转和左转车流占用道路资源的重新组合和优化调整；右转和左转车流共用地面层的右左转车道，右左转车道的外侧车道主要供右转车流行驶，右左转车道的内侧车道主要供左转车流行驶，克服了传统立交桥道路单独设置左转匝道的做法，降低了道路建设成本。

3、本发明基于直行车流的最佳行驶路线为直线而非曲线的基本前提，确保了直行车流的快速行驶，东西向主干道采用左转和右转车流共用外侧右左转车道，而直行车道为内侧的快速道，大大减小了左右转车流对直行车流的干扰，保证了直行车流的顺畅性，使其能快速通过复杂的交叉口。

4、本发明在车流从某一个单行道到另一个单行道的过渡过程设计中，设计了大量的“U”形匝道，包括衔接第四单行道和第五单行道的第一右转车道、衔接第五单行道和第四单行道的第二右转车道、衔接第三单行道和第四单行道的第一调头车道、衔接南转西跨交叉口左转匝道和主跨线桥的第一回环匝道、衔接北转东跨交叉口左转匝道和辅助跨线桥的第二回环匝道等。通过增大转向车道的曲率半径，即设计“U”匝道，克服了车辆缓慢转向的同时实现了转向车辆向直行车流的快速转变，提高了通行效率和行车安全。

5、本发明在两个近距离十字交叉口立交桥的地面道路耦合过程中，设计了衔接第四单行道和第五单行道的第一右转车道、衔接第五单行道和第四单行道的第二右转车道，即形似“U”形匝道的设计，直接大半径转向，而代替了以往连接两近距离立交桥道路的右转-直行-左转车道的功能，直接大半径转向，提高了转向效率。

6、本发明在上层立交桥结构的设计过程中，设计了较多的共线道路，减少了不同方向车流所需要的道路总长度和总面积，克服了以往立交桥设计过程中，每增加一个方向的车流就需要增加同一方向道路的难题，大大减少了达成立交桥互通目的所需要的道路建设总成本，最大化利用了稀缺的立交桥资源。

附图说明

图1为本发明近距离双交叉口的耦合式立交桥道路的整体结构图；

图2为本发明的主交叉口道路和辅助交叉口道路结构图；

图3为本发明的连接主交叉口道路和辅助交叉口道路的耦合式道路结构图；

图4为本发明的第一进口道通向各出口道的交通组织图；

图5为本发明的第二进口道通向各出口道的交通组织图

图6为本发明的第三进口道通向各出口道的交通组织图；

图7为本发明的第四进口道通向各出口道的交通组织图；

图8为本发明的第五进口道通向各出口道的交通组织图；

图9为本发明的第六进口道通向各出口道的交通组织图。

具体实施方式

本实施例中，一种近距离双交叉口的耦合式立交桥道路的整体结构如图1所示，它是由两个近距离四岔路口立交桥耦合而形成的一种新型立交桥道路，为三层道路设计结构，具体包括主交叉口道路Ⅰ、辅助交叉口道路Ⅱ以及耦合式道路三个部分。

其中，主交叉口道路Ⅰ和辅助交叉口道路Ⅱ由东西向主干道A横向贯穿通过，它是由从地面层下穿至地下隧道再上行至地面层的双向六车道构成，如图2所示，具体包括：自东向西第一单行道A1和自西向东第二单行道A2；自东向西第一单行道A1包括第一进口道T1和第一出口道R1；第一进口道T1是由第一内侧直行车道1、第一中间直行车道2和第一右左转车道3构成；第一内侧直行车道1、第一中间直行车道2通向第一出口道R1；自西向东第二单行道A2包括第二进口道T2和第二出口道R2；第二进口道T2是由第二内侧直行车道11、第二中间直行车道12、第二右左转车道13构成；第二内侧直行车道11、第二中间直行车道12通向第二出口道R2；东西向主干道采用左转和右转车流共用外侧右左转车道，而直行车道为内侧的快速道，其遵循了“内侧车道为快速车道”的交通规则，保证了直行车流的顺畅性，更好地发挥主干道的作用。

主交叉口道路Ⅰ是由东西向主干道A的右侧道路和南北向主干道B十字交叉而形成；

南北向主干道B是由经过主跨线桥D的自南向北第三单行道B1和位于地面层的自北向南第四单行道B2构成的双向八车道；自南向北第三单行道B1包括第三进口道T3、主跨线桥D和第三出口道R3；第三进口道T3是由第三直左车道16、第三直行车道17、第三直行车道18和第三右转车道19构成；第三直左车道16、第三直行车道17和第三直行车道18通向主跨线桥D，并从主跨线桥D通向第三出口道R3；第三右转车道19通向第二出口道R2；自北向南第四单行道B2包括第四进口道T4和第四出口道R4；第四进口道T4是由第四内侧直行车道4、第四中间直行车道5、第四次中间直行车道6和第四直右车道7构成；第四内侧直行车道4、第四中间直行车道5、第四次中间直行车道6和第四直右车道7通向第四出口道R4；

第四出口道R4与第三进口道T3之间设置有第一调头车道24；其形状形似“U”形，通过增大转向车道的曲率半径，克服了车辆缓慢转向的同时实现了转向车辆向直行车流的快速转变，解决了调头车辆行驶缓慢致使后方车辆排队的问题，提高了转向效率和行车安全。

在第一右左转车道3上设有从主跨线桥D的下方通向第四出口道R4的东转南左转车道20；

辅助交叉口道路Ⅱ是由东西向主干道A的左侧道路和南北向支路道路C十字交叉而形成；

南北向支路道路C是由位于地面层的自南向北第五单行道C1和经过辅助跨线桥E的自北向南第六单行道C2构成的双向四车道；自南向北第五单行道C1包括第五进口道T5和第五出口道R5；第五进口道T5是由第五直行车道14和第五直右车道15构成；第五直行车道14和第五直右车道15通向第五出口道R5；自北向南第六单行道C2包括第六进口道T6、辅助跨线桥E和第六出口道R6；第六进口道T6是由第六直左车道8和第六直右车道9构成；在第六直右车道9上设有第六右转车道10；第六右转车道10通向第一出口道R1；第六直左车道8和第六直右车道9通向辅助跨线桥E，并从辅助跨线桥E通向第六出口道R6；

第五出口道R5与第六进口道T6之间设置有第二调头车道25；其形状形似“U”形，通过增大转向车道的曲率半径，克服了车辆缓慢转向的同时实现了转向车辆向直行车流的快速转变，解决了调头车辆行驶缓慢致使后方车辆排队的问题，提高了转向效率和行车安全。

在第二右左转车道13上设有从辅助跨线桥E的下方通向第五出口道R5的西转北左转车道21；

耦合式道路，如图3粗实线填充部分所示，各部分要素为：位于地面交叉口处的第一右转车道22和第二右转车道23以及桥面上的南转西跨交叉口左转匝道26、第一右转下桥匝道27、第一回环匝道28、北转东跨交叉口左转匝道29、第二右转下桥匝道30和第二回环匝道31；

第一右转车道22平滑连接自北向南第四单行道B2和自南向北第五单行道C1；其设置在第四直右车道7上，右转车辆通过第一右转车道22通向第五出口道R5；

第二右转车道23平滑连接自南向北第五单行道C1和自北向南第四单行道B2；其设置在第五直右车道15上，右转车辆通过第二右转车道23通向第四出口道R4；

南转西跨交叉口左转匝道26平滑连接主跨线桥D和第一出口道R1；

第一右转下桥匝道27平滑连接南转西跨交叉口左转匝道26和第五出口道R5；

第一回环匝道28平滑连接南转西跨交叉口左转匝道26和辅助跨线桥E；

北转东跨交叉口左转匝道29平滑连接辅助跨线桥E和第二出口道R2；

第二右转下桥匝道30平滑连接北转东跨交叉口左转匝道29和第四出口道R4；

第二回环匝道31平滑连接北转东跨交叉口左转匝道29和主跨线桥D。

根据最小绕行距离的原则，下面介绍六个进口道到达六个出口道的交通组织过程：

第一进口道T1通向各出口道的交通组织如图4所示，直行车辆直接驶入第一内侧直行车道1或第一中间直行车道2，并从地面层下穿进入地下隧道，上行到达位于地面层的第一出口道R1。但若盼到达第二出口道R2、第三出口道R3、第四出口道R4、第五出口道R5和第六出口道R6的车辆，均需驶入位于地面层的第一右左转车道3。右转车辆直接右转到达第三出口道R3，左转车辆通过主跨线桥D下方的东转南左转车道20驶入自北向南第四单行道B2，地面继续前行到达第四出口道R4。通过第一调头车道24的车辆左转进入自南向北第三单行道B1的第三直左车道16，从地面直行爬坡到第二层主跨线桥D的桥面，通过桥面最高点，下行左转驶入与桥面平滑衔接的南转西跨交叉口左转匝道26，并且在第一分流匝道口I1处，右转车辆可通过第一右转下桥匝道27到达第五出口道R5，而左转车辆通过第一回环匝道28到达辅助跨线桥E的上坡桥面，通过桥面最高点，此时，直行车辆继续下行通过桥面到达第六出口道R6，而左转车辆下行通过与桥面平滑衔接的北转东跨交叉口左转匝道29到达第二出口道R2，在第二分流匝道口I2处，右转车辆通过第二右转下桥匝道30到达第四出口道R4。

第二进口道T2通向各出口道的交通组织与第一进口道T1通向各出口道的交通组织反对称，具体流向如图5所示。

第三进口道T3通向各出口道的交通组织如图6所示，右转车辆通过地面的第三右转车道19到达第二出口道R2，直行车辆可直接驶入第三直左车道16或第三内侧直行车道17或第三中间直行车道18，左转车辆驶入第三直左车道16，从地面直行爬坡到第二层主跨线桥D的桥面，通过桥面最高点，此时，直行车辆继续下行通过桥面到达第三出口道R3，而左转车辆下行驶入与桥面平滑衔接的南转西跨交叉口左转匝道26，在第一分流匝道口I1处，此时的右转车辆通过第一右转下桥匝道27到达第五出口道R5，此时的直行车辆继续通过南转西跨交叉口左转匝道26到达第一出口道R1，此时的左转车辆驶入第一回环匝道28到达辅助跨线桥E的上坡桥面，通过桥面最高点，此时，直行车辆继续下行通过桥面到达第六出口道R6，左转车辆下行驶入与桥面平滑衔接的北转东跨交叉口左转匝道29，在第二分流匝道口I2处，，右转通过第二右转下桥匝道30到达第四出口道R4。

第四进口道T4通向各出口道的交通组织如图7所示，右转车辆通过地面的第四直右车道7和第一右转车道22到达第五出口道R5，直行车辆可直接驶入第四内侧直行车道4或第四中间直行车道5或第四次中间直行车道6或第四直右车道7，跨过交叉口到达第四出口道R4，通过第一调头车道24的车辆左转进入自南向北第三单行道B1的第三直左车道16，从地面直行爬坡到第二层主跨线桥D的桥面，通过桥面最高点，此时，直行车辆继续下行通过桥面到达第三出口道R3，而左转车辆下行驶入与桥面平滑衔接的南转西跨交叉口左转匝道26，在第一分流匝道口I1处，此时的直行车辆继续通过南转西跨交叉口左转匝道26到达第一出口道R1，而左转车辆通过第一回环匝道28到达辅助跨线桥E的上坡桥面，通过桥面最高点，此时，直行车辆继续下行通过桥面到达第六出口道R6，而左转车辆下行通过与桥面平滑衔接的北转东跨交叉口左转匝道29到达第二出口道R2。

第五进口道T5通向各出口道的交通组织与第四进口道T4通向各出口道的交通组织反对称，具体流向如图8所示。

第六进口道T6通向各出口道的交通组织与第三进口道T3通向各出口道的交通组织反对称，具体流向如图9所示。

本实施例中，一种近距离双交叉口的耦合式立交桥道路结构交通标志诱导系统，是包含交通流测量装置、可变信息板、交通标志牌等。通过交通流测量装置采集立交桥内部和即将进入立交桥的实时交通信息，进行云端数据处理。在本发明中设置的交通标志牌采用与高速公路指路标志相同的标志方法，即在当前标志牌上分别标识其它五个出口的距离及方向。通过设置在每个进口道T处的可变信息板上实时发布交通流量信息，以红色、黄色、绿色分别标示不同路段道路上的实时交通路况，对即将进入立交桥的车流进行动态交通诱导，方便司机更好地驶出交叉口。

综上所述，本方案所提供的结构特性能够在不设交通信号灯的前提下有效地解决两个近距离交叉口难以互联互通的难题，从而提升了道路交叉口的交通效率，并服务于压力日益增加的区域交通系统，应用前景广阔。