拱形塔立交桥的制作方法

本发明涉及建筑技术领域，具体涉及一种拱形塔立交桥。

背景技术：

现有城市立交桥多注重交通功能，结构类型单一，从空中看全景，具有流畅曲线美感，但常人从地面或道路视角看难有美感。另一方面，某些地方仅为了城市景观需要单独修建了巨型拱形塔作为地标建筑，基本不具备使用功能，独立巨拱的受力稳定性也存在安全隐患，占地费钱。因此，需要一种集使用功能、结构受力、艺术造型、城市景观为一体的新型立交桥结构。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种拱形塔立交桥，对十字立交的上垮桥与连接下穿道路的匝道桥利用拱形塔和渐开曲面斜拉索形成一种新型的立交桥结构体系，通过景观电梯可载人至拱形塔顶部，以观赏周围景观，使立交桥的使用功能、结构受力、艺术造型、城市景观能够有机地融为一体。

本发明的拱形塔立交桥，包括横向下穿干道、纵向上跨主道桥、分列于纵向上跨主道桥两侧并连接于横向下穿干道与纵向上跨主道桥之间的两个环形匝道桥、横跨于纵向上跨主道桥两侧的拱形塔以及连接于拱形塔的塔柱与纵向上跨主道桥及相应的环形匝道桥之间的斜拉索；所述横向下穿干道和纵向上跨主道桥呈立体交叉式布置；所述拱形塔内设有拱形骨架以及安装于拱形骨架的观光电梯；所述观光电梯包括框架、轿厢和导正机构，所述框架通过滑轮滑动连接于拱形骨架；所述轿厢呈水平放置的桶状并绕其自身轴线转动连接于框架，轿厢的轴线与拱形骨架的切面平行；所述导正机构连接于轿厢和拱形骨架之间用于在框架滑动时保持轿厢处于正位，轿厢内设有底板，保持轿厢处于正位即是保持轿厢的底板处于水平，使轿厢移动过程中不会倾斜，游客在轿厢能能够站稳，纵向上跨主道桥横跨于横向下穿干道上方，横向下穿干道和纵向上跨主道桥均为双向通行道路，根据右侧通行的规则其中一个环形匝道桥为下桥匝道，另一个环形匝道桥为上桥匝道，环形匝道桥与横向下穿干道相连的一端接近地面，由路基支撑，环形匝道桥与纵向上跨主道桥相连的一端腾空，拱形塔由两个墩柱和一体的连接于两墩柱顶部的拱形梁构成，拱形塔的墩柱通过斜拉索与环形匝道桥的腾空部分连接，能够省去支撑于环形匝道桥下方的部分路基或桥墩结构，能够节约成本，降低对地理条件的要求，缓解与周围已有建筑之间的冲突，为立交桥的修建提供了极大的便利。

进一步，所述导正机构包括第一扇形齿轮、第二扇形齿轮、齿轮支架和滑块；所述第一扇形齿轮固定于轿厢底部；齿轮支架铰接于第一扇形齿轮的轮轴和第二扇形齿轮的轮轴之间以保持第一扇形齿轮和第二扇形齿轮之间始终啮合；所述滑块滑动连接于拱形骨架；第二扇形齿轮通过垂直于拱形骨架切面的导杆滑动连接于滑块；第一扇形齿轮的轮轴和第二扇形齿轮的轮轴与轿厢的轴线平行；轿厢随框架移动时，拖拽第二扇形齿轮和滑块一块移动，滑块沿拱形骨架滑动时产生翻转，便会带动第二扇形齿轮转动，进而带动第一扇形齿轮和轿厢转动，以保持轿厢处于正位，由于整体运行过程中第一扇形齿轮及第二扇形齿轮与拱形骨架之间产生相对位移，因此将第二扇形齿轮与滑块之间采用导杆连接，以适应第二扇形齿轮与拱形骨架之间的相对位置变化，基于机械结构实现导正，无能耗，而且运行稳定可靠，对于沿类似于拱形的曲线路径运行的电梯实现了技术上的重大突破。

进一步，所述拱形塔的塔柱设于纵向上跨主道桥与相应环形匝道桥连接部位的两侧，即墩柱设于相应环形匝道桥与横向下穿干道和纵向上跨主道桥围成的区域内，使斜拉索与环形匝道桥的腾空部分连接形成逐渐展开的曲面斜拉索，不仅不妨碍交通而且美观，每个墩柱在斜拉索的牵拉作用下产生沿横向下穿干道走向方向的力，而沿纵向上跨主道桥走向方向受力均衡，两墩柱通过拱形梁连接为一体，进而使沿横向下穿干道走向方向的力抵消，结构稳定性好。

进一步，所述拱形塔与相应环形匝道桥之间连接的斜拉索为逐渐展开布置的曲面斜拉索；即斜拉索沿纵向上跨主道桥走向分列于相应墩柱的两侧，墩柱一侧的斜拉索与环形匝道桥的腾空部分连接形成逐渐展开的曲面斜拉索，另一侧的斜拉索与纵向上跨主道桥的桥跨部分连接，能够省去支撑于纵向上跨主道桥桥跨下方的部分路基或桥墩结构以及在纵向上跨主道桥走向方向保持墩柱的受力平衡，提高立交桥的稳定性。

进一步，所述拱形塔在布置斜拉索及以下的塔柱区段为满足承力需要的钢筋混凝土箱形截面塔柱，在布置斜拉索以上的拱形塔区段采用钢结构骨架外包装饰板结构；为中空结构，可在其内部安装电梯等，为桥梁结构和功能的多样化创造了条件。

进一步，所述拱形塔的两个塔柱之间对应斜拉索布置区域连接有用于平衡连接环形匝道桥的曲面斜拉索水平分力的水平拉索；通过水平斜拉索保持两墩柱沿纵向上跨主道桥横向受力平衡，提高桥梁整体结构稳定性。

进一步，所述拱形塔的横截面为矩形，拱形塔的内侧面为七彩色带，拱形塔的外三侧面为银白色；拱形塔的内侧面为两塔柱区段的相对面及拱形梁区段的底面，外三侧面为除内侧面以外的三侧外表面；不仅美观而且具有醒目的功能，使地面或道路视角具有较好的美感，集使用功能、城市景观、独特结构为一体。

进一步，还包括在环形匝道桥另一侧设置的连接于横向下穿干道与纵向上跨主道桥延伸道路之间的直连匝道；所述直连匝道为两个并且对称的分列于纵向上跨主道桥延伸道路两侧呈八字形；直连匝道与环形匝道桥分列于横向下穿干道两侧，根据右侧通行的规则其中一个直连匝道为下桥匝道，另一个直连匝道为上桥匝道，提高立交桥的通行能力，设计合理，通行方便。

本发明的有益效果是：本发明的拱形塔立交桥，对十字立交的上垮桥与连接下穿道路的匝道桥利用拱形塔和渐开曲面斜拉索形成一种新型的立交桥结构体系，通过景观电梯可载人至拱形塔顶部，巨大拱形塔内设置观光电梯为游客提供在塔顶俯览全城的观景平台，以观赏周围景观，具有明显的社会和经济双重效益，使立交桥的使用功能、结构受力、艺术造型、城市景观能够有机地融为一体。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的结构示意图；

图2为观光电梯结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1、2所示：本实施例的拱形塔立交桥，包括横向下穿干道1、纵向上跨主道桥2、分列于纵向上跨主道桥2两侧并连接于横向下穿干道1与纵向上跨主道桥2之间的两个环形匝道桥3、横跨于纵向上跨主道桥2两侧的拱形塔4以及连接于拱形塔4的塔柱与纵向上跨主道桥2及相应的环形匝道桥3之间的斜拉索5；所述横向下穿干道1和纵向上跨主道桥2呈立体交叉式布置；还包括在环形匝道桥3另一侧设置的连接于横向下穿干道1与纵向上跨主道桥2延伸道路之间的直连匝道9；所述直连匝道9为两个并且对称的分列于纵向上跨主道桥2延伸道路两侧呈八字形；直连匝道9与环形匝道桥3分列于横向下穿干道1两侧，根据右侧通行的规则其中一个直连匝道9为下桥匝道，另一个直连匝道9为上桥匝道，提高立交桥的通行能力，设计合理，通行方便；所述拱形塔4内设有拱形骨架以及安装于拱形骨架的观光电梯；所述观光电梯包括框架11、轿厢12和导正机构，所述框架11通过滑轮滑动连接于拱形骨架；所述轿厢12呈水平放置的桶状并绕其自身轴线转动连接于框架11，轿厢12的轴线与拱形骨架的切面平行；所述导正机构连接于轿厢12和拱形骨架之间用于在框架11滑动时保持轿厢12处于正位，轿厢12内设有底板，保持轿厢12处于正位即是保持轿厢12的底板处于水平，使轿厢12移动过程中不会倾斜，游客在轿厢12能能够站稳，纵向上跨主道桥2横跨于横向下穿干道1上方，横向下穿干道1和纵向上跨主道桥2均为双向通行道路，根据右侧通行的规则其中一个环形匝道桥3为下桥匝道，另一个环形匝道桥3为上桥匝道，环形匝道桥3与横向下穿干道1相连的一端接近地面，由路基支撑，环形匝道桥3与纵向上跨主道桥2相连的一端腾空，拱形塔4由两个墩柱和一体的连接于两墩柱顶部的拱形梁构成，拱形塔4的墩柱通过斜拉索5与环形匝道桥3的腾空部分连接，能够省去支撑于环形匝道桥3下方的部分路基或桥墩结构，能够节约成本，降低对地理条件的要求，缓解与周围已有建筑之间的冲突，为立交桥的修建提供了极大的便利；所述导正机构包括第一扇形齿轮13、第二扇形齿轮17、齿轮支架14和滑块16；所述第一扇形齿轮13固定于轿厢12底部；齿轮支架14铰接于第一扇形齿轮13的轮轴和第二扇形齿轮17的轮轴之间以保持第一扇形齿轮13和第二扇形齿轮17之间始终啮合；所述滑块16滑动连接于拱形骨架；第二扇形齿轮17通过垂直于拱形骨架切面的导杆15滑动连接于滑块16；第一扇形齿轮13的轮轴和第二扇形齿轮17的轮轴与轿厢12的轴线平行；轿厢12随框架11移动时，拖拽第二扇形齿轮17和滑块16一块移动，滑块16沿拱形骨架滑动时产生翻转，便会带动第二扇形齿轮17转动，进而带动第一扇形齿轮13和轿厢12转动，以保持轿厢12处于正位，由于整体运行过程中第一扇形齿轮13及第二扇形齿轮17与拱形骨架之间产生相对位移，因此将第二扇形齿轮17与滑块16之间采用导杆15连接，以适应第二扇形齿轮17与拱形骨架之间的相对位置变化，基于机械结构实现导正，无能耗，而且运行稳定可靠，对于沿类似于拱形的曲线路径运行的电梯实现了技术上的重大突破。

本实施例中，所述拱形塔4的塔柱设于纵向上跨主道桥2与相应环形匝道桥3连接部位的两侧，即墩柱设于相应环形匝道桥3与横向下穿干道1和纵向上跨主道桥2围成的区域内，使斜拉索5与环形匝道桥3的腾空部分连接形成逐渐展开的曲面斜拉索5，不仅不妨碍交通而且美观，每个墩柱在斜拉索5的牵拉作用下产生沿横向下穿干道1走向方向的力，而沿纵向上跨主道桥2走向方向受力均衡，两墩柱通过拱形梁连接为一体，进而使沿横向下穿干道1走向方向的力抵消，结构稳定性好；所述拱形塔4与相应环形匝道桥3之间连接的斜拉索5为逐渐展开布置的曲面斜拉索5；即斜拉索5沿纵向上跨主道桥2走向分列于相应墩柱的两侧，墩柱一侧的斜拉索5与环形匝道桥3的腾空部分连接形成逐渐展开的曲面斜拉索5，另一侧的斜拉索5与纵向上跨主道桥2的桥跨部分连接，能够省去支撑于纵向上跨主道桥2桥跨下方的部分路基或桥墩结构以及在纵向上跨主道桥2走向方向保持墩柱的受力平衡，提高立交桥的稳定性；所述拱形塔4在布置斜拉索5及以下的塔柱区段6为满足承力需要的钢筋混凝土箱形截面塔柱，在布置斜拉索5以上的拱形塔区段7采用钢结构骨架外包装饰板结构；为中空结构，可在其内部安装电梯等，为桥梁结构和功能的多样化创造了条件；所述拱形塔4的两个塔柱之间对应斜拉索5布置区域连接有用于平衡连接环形匝道桥3的曲面斜拉索5水平分力的水平拉索8；通过水平斜拉索5保持两墩柱沿纵向上跨主道桥2横向受力平衡，提高桥梁整体结构稳定性。

本实施例中，所述拱形塔4的横截面为矩形，拱形塔4的内侧面为七彩色带10，拱形塔4的外三侧面为银白色；拱形塔4的内侧面为两塔柱区段6的相对面及拱形梁区段的底面，外三侧面为除内侧面以外的三侧外表面；不仅美观而且具有醒目的功能，使地面或道路视角具有较好的美感，集使用功能、城市景观、独特结构为一体。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。