蓮式立交橋

蓮式立交橋

在城市化進程持續推進過程中,整體考慮規劃城市交通建設已越來越重要。立交橋在緩解交通壓力方面,發揮著重要作用。廉價、高效、通用的立交橋設計顯得越來越有必要。

但目前的立交橋設計普遍存在以下問題。

1、建設成本高。目前立交橋大多採用集中交叉設計。

2、通行能耗高。車輛在通過立交架時,需要通過兩層以上的層高,常需要繞行。

3、通行難度大。目前立交橋設計多種多樣,沒有統一的通行方式。對於不熟悉的立交橋,司機往往存在通行難度大的問題。另外,現在的立交橋還存在同向車流交叉並流再分流現象(苜蓿葉式立交橋也存在這個問題)。當車流量過大時,這種設計會導致車輛擁堵現象。

4、擴展能力低。目前立交橋常常是一次性設計。不能隨著交通流量的增長而有計畫的擴容。更改指標參數的代價比較大。比如坡度參數的修改往往會影響整個橋的設計。

針對立交橋的建設成本高,通行能耗高,通行難度大,擴展能力低問題,蓮式立交橋為解決這些問題提供了一個新方向。

與立交橋的設計相比,本發明具有如下的有益效果:

1、建設成本低。

2、通行能耗低。

3、通行難度小。

4、擴展能力強。

基本介紹

  • 中文名:蓮式立交橋
  • 性質:立交橋
  • 平面轉彎角度:不超過45度
  • 橋面垂直高度:7.5米
概述,右轉設計,左轉設計,後轉設計,直行設計,實驗數據,最佳化設計,效果展示,

概述

如圖所示,標識出了十字交叉的兩條道路的行車路線圖。

右轉設計

在車輛行進方向右邊第一道直接通過右轉彎直連式匝道實現地面轉彎。

左轉設計

在車輛行進方向右邊第二道上坡到7.5米高。到橋面後,左轉45度,直走約53.0(精確值:37.5*√2)米,通過橋面跨過路面。這時已到左邊第二道正上方,再右轉45度,下坡到路面。通過左轉彎直連式匝道到另一條路的左邊第二道,上坡到7.5米,到橋面後,右轉45度,直行約63.6(精確值:45*√2)米,通過橋面跨過路面。這時已到車輛行進方向右邊第一道正上方,左轉45度,直行約33.1米(與其左邊的橋面平行),順勢左轉45度,直行約15.0米,這時已到車輛行進方向右邊第二道正上方,右轉45度,下坡到路面。

後轉設計

在車輛行進方向右邊第三道上坡到7.5米,到橋面後,右轉22.5度,直行約39.2米,左轉180度(轉彎半徑約25.9米)。再左轉22.5度,直行約39.2米,右轉22.5度,下坡到路面。

直行設計

直行分為縱向和橫向,需要在一個方向上,上坡到7.5米,到橋面,直行15米,通過橋面,下坡到路面。

實驗數據

左、右、後轉和直行在水平方向上的行駛距離,與平面相交情況下行駛距離基本一致。
左、右、後轉和直行在垂直方向上的行駛距離分別如下:右轉不需要上下坡,左轉需上下7.5米高的橋2次,後轉需上下7.5米高的橋1次,直行平均需上下7.5米高的橋0.5次。
橋區的縱向和橫向的水平長度分別為564.9米和 504.9米。(縱向在直行時使用了橋面)
實驗數據中,1:4的坡度不符合通用標準。如
果改成通用標準後(1:25),縱向和橫向的水平長度分別為1509.9米和1449.9米。
實驗數據中,後轉半徑有些小,需說明的是,半徑可以繼續變大,另外,後轉也是可省略的設計。

最佳化設計

最佳化方式:第一:去掉雞肋的後轉方向;第二:採用雙向同時增加落差的方法,從而達到在交匯時高度保持不變,總長度降低一半的效果
最佳化後的蓮式立交橋,整體長度和普通立交橋差不多(734米)
最佳化後的指標:交匯時,橋面與路面間相距7.5米(保證5米的淨高沒問題),平面轉彎保持135度,坡度為4%。
蓮式立交橋無後轉設計蓮式立交橋無後轉設計
更直觀的一張示意圖,帶護欄,靠右行駛,每方向有且僅有一條專用車道。
蓮式立交橋,帶護欄。靠右行駛蓮式立交橋,帶護欄。靠右行駛
1:1000進行3D列印的模型效果
蓮式立交橋-3D列印蓮式立交橋-3D列印

效果展示

根據最佳化設計,做出了比效現實的效果圖。圖中展示左轉的整體路線和細節圖。
總覽總覽
左轉第一步,進入專用車道左轉第一步,進入專用車道
左轉第二步:上坡到橋面左轉第二步:上坡到橋面
左轉第三步:在橋面上跨過直行主路左轉第三步:在橋面上跨過直行主路
左轉第四步:從橋面下坡到路面左轉第四步:從橋面下坡到路面
左轉第五步:左轉並上坡至橋面左轉第五步:左轉並上坡至橋面
左轉第六步:跨過直行主幹道左轉第六步:跨過直行主幹道
左轉第七步:在橋面轉彎並直行左轉第七步:在橋面轉彎並直行
左轉第八步:在橋面轉彎並下坡左轉第八步:在橋面轉彎並下坡
左轉第九步:下坡並進入地面匝道左轉第九步:下坡並進入地面匝道
左轉第十步:進入左轉後的主路左轉第十步:進入左轉後的主路
左轉第十一步:在主路中變道左轉第十一步:在主路中變道

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