專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)交織環(huán)形立交的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于立交橋技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無(wú)交織環(huán)形立交。
背景技術(shù)：
立體交叉(簡(jiǎn)稱(chēng)立交)是現(xiàn)代城市道路系統(tǒng)的重要交通組織設(shè)施。環(huán)形立交由于具備布局緊湊、占地較少、造價(jià)低廉等特點(diǎn)，在立交建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。然而，實(shí)踐證明現(xiàn)行的環(huán)形立交在很多情況下并不適用，諸如特大城市中心區(qū)、左轉(zhuǎn)交通量大的交叉ロ等。環(huán)形立交由環(huán)形平面交叉口演變而來(lái)，通過(guò)環(huán)道來(lái)實(shí)現(xiàn)各方向車(chē)輛的轉(zhuǎn)彎。根據(jù)交通流的分離層次，環(huán)形立交可分為雙層式、三層式和四層式等多種形式。以十字形交叉ロ 為例，三層環(huán)形立交(如圖I所示)是將兩條道路的直行車(chē)輛均通過(guò)上跨或下穿分離，其它車(chē)輛沿環(huán)道逆時(shí)針繞行；雙層環(huán)形立交則僅將主要道路的直行車(chē)輛與其它車(chē)輛加以分離。如圖2所示，是現(xiàn)行的環(huán)形立交的環(huán)道車(chē)流運(yùn)行分析圖，圖中符號(hào)“〇”表示分流點(diǎn)、符號(hào)“ ”表示合流點(diǎn)、符號(hào)“▲”表示交織點(diǎn)。環(huán)道是影響環(huán)形立交運(yùn)行質(zhì)量的關(guān)鍵，其交通組織如同環(huán)形平面交叉ロ，入環(huán)車(chē)輛與出環(huán)車(chē)輛相互交織，繞環(huán)而行的車(chē)流頻繁地發(fā)生合流和分流?，F(xiàn)行環(huán)形立交的設(shè)計(jì)使得車(chē)輛由右側(cè)入環(huán)、右側(cè)出環(huán)，即右進(jìn)右出(或稱(chēng)作外進(jìn)外出)；車(chē)輛駛?cè)氕h(huán)道需要從環(huán)道外側(cè)橫移變道進(jìn)入環(huán)道內(nèi)側(cè)，出環(huán)則由環(huán)道內(nèi)側(cè)橫移至環(huán)道外側(cè)。隨著交通量的増大，可穿越空檔減少，車(chē)輛無(wú)法實(shí)現(xiàn)交織變道；且車(chē)速越高，所需的交織長(zhǎng)度越長(zhǎng)，交織愈發(fā)困難。實(shí)踐表明，左轉(zhuǎn)交通量稍大一點(diǎn)就可能造成環(huán)道擁堵，致使整個(gè)立交陷于癱瘓。受用地面積和道路斷面寬度的限制，現(xiàn)實(shí)中采用的環(huán)形立交絕大多數(shù)屬于小環(huán)交，環(huán)道的交織長(zhǎng)度非常有限，大大降低了運(yùn)行速度和通行能力。即使加大環(huán)道半徑，對(duì)交織段長(zhǎng)度和環(huán)道通行能力的増加也非常有限，環(huán)道運(yùn)行質(zhì)量不會(huì)發(fā)生根本性改善?？傮w來(lái)說(shuō)，現(xiàn)行環(huán)形立交只適用于左轉(zhuǎn)交通量小、運(yùn)行車(chē)速低的情況，環(huán)道交織是造成運(yùn)行質(zhì)量不高的根本原因。此外，立交占地龐大，造成大面積的隔離，行人過(guò)街困難是當(dāng)前我國(guó)城市立交普遍存在的問(wèn)題。我國(guó)城市道路行人流量大，在立交設(shè)計(jì)中處理好行人交通至關(guān)重要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在干，針對(duì)現(xiàn)行立交的運(yùn)行缺陷和當(dāng)前立交建設(shè)中普遍存在的問(wèn)題，提供一種沒(méi)有環(huán)道交織的環(huán)形立交，即無(wú)交織環(huán)形立交。本實(shí)用新型進(jìn)ー步所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種便于行人通過(guò)的無(wú)交織環(huán)道立交。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種無(wú)交織環(huán)形立交，其包括環(huán)道、左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道及出環(huán)匝道，左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道進(jìn)入環(huán)道的入ロ、以及出環(huán)匝道離開(kāi)環(huán)道的出口分置于環(huán)道的兩側(cè)。進(jìn)ー步地，所述左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道進(jìn)入環(huán)道的入口位于環(huán)道的內(nèi)側(cè)，出環(huán)匝道離開(kāi)環(huán)道的出口位于環(huán)道的外側(cè)。進(jìn)ー步地，所述左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道進(jìn)入環(huán)道的入口位于環(huán)道的外側(cè)，出環(huán)匝道離開(kāi)環(huán)道的出口位于環(huán)道的內(nèi)側(cè)。進(jìn)ー步地，所述環(huán)形立交還包括右轉(zhuǎn)匝道，右轉(zhuǎn)匝道架空。進(jìn)ー步地，所述環(huán)形立交為四層式環(huán)形立交，其第一層和第三層分別通過(guò)下穿和高架供直行車(chē)輛行駛，其第二層為原地面，供行人或非機(jī)動(dòng)車(chē)通行，其第四層為環(huán)道、左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道及出環(huán)匝道。進(jìn)ー步地，所述環(huán)形立交為兩層式環(huán)形立交，其第一層為原地面，供行人或非機(jī)動(dòng)車(chē)通行，其第二層為環(huán)道、左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道及出環(huán)匝道，除右轉(zhuǎn)之外的車(chē)流均由環(huán)道通過(guò)交叉ロ。進(jìn)ー步地，所述環(huán)形立交為十字交叉ロ的環(huán)形立交，其具有四個(gè)象限，于每個(gè)象限內(nèi)均具有一個(gè)左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道及一個(gè)出環(huán)匝道，并按照先入后出的逆時(shí)針?lè)较蚺帕小＿M(jìn)ー步地，所述環(huán)道的半徑R = 400^/i，其中，i為坡道縱坡。進(jìn)ー步地，所述環(huán)道外側(cè)匝道與主線引道及環(huán)道內(nèi)側(cè)匝道的縱坡相同，環(huán)形立交的占地面積為I. 25S-1. 5S，其中，S表示環(huán)道圍合的面積。進(jìn)ー步地，所述環(huán)道分為基本段和出入段兩種路段，基本段是位于跨象限相鄰出環(huán)匝道出口與左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道入口之間的環(huán)道部分，出入段是位于同一象限相鄰左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道入口與出環(huán)匝道出口之間的環(huán)道部分。進(jìn)ー步地，所述環(huán)道設(shè)有掉頭車(chē)道時(shí)，基本段的車(chē)道數(shù)Nb ^隊(duì)+1，出環(huán)匝道的車(chē)道數(shù)Ntj =隊(duì)+1，出入段合流點(diǎn)處的車(chē)道數(shù)N1 ^ Nb+Nx,出入段分流點(diǎn)處的車(chē)道數(shù)Nj ^ (NB+NQ)-1，其中，隊(duì)為左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道的車(chē)道數(shù)。進(jìn)ー步地，所述環(huán)道未設(shè)置掉頭車(chē)道時(shí)，基本段的車(chē)道數(shù)Nb ^ N1,出環(huán)匝道的車(chē)道數(shù)N。= N1,出入段合流點(diǎn)處的車(chē)道數(shù)Nj彡Nb+Nx,出入段分流點(diǎn)處的車(chē)道數(shù)Nj彡(Nb+N0)-I,其中，N1為左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道的車(chē)道數(shù)。 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型的環(huán)形立交將左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道和出環(huán)匝道分置于環(huán)道的兩側(cè)，使出入環(huán)方式由外進(jìn)外出變?yōu)閮?nèi)進(jìn)外出或外進(jìn)內(nèi)出，即由同側(cè)進(jìn)出變?yōu)楫悅?cè)進(jìn)出，通過(guò)改變左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道及出環(huán)匝道的接入方式和接入位置，消除了環(huán)道交織，減小了車(chē)輛在環(huán)道上的繞行角度。此外，將右轉(zhuǎn)匝道架空，使行人能夠在地面自由穿梭，可實(shí)現(xiàn)行人交通在地面的全互通。

圖I是現(xiàn)行的三層環(huán)形立交的交通流線圖。圖2是現(xiàn)行的環(huán)形立交的環(huán)道車(chē)流運(yùn)行分析圖。圖3是本實(shí)用新型無(wú)交織環(huán)形立交第一實(shí)施例的示意圖。圖4是本實(shí)用新型無(wú)交織環(huán)形立交第二實(shí)施例的示意圖。圖5是圖3所示實(shí)施例的交通流線示意圖。圖6是圖4所示實(shí)施例的交通流線示意圖。圖7是圖3及圖4所示實(shí)施例中第二層人行系統(tǒng)布置圖。圖8是坡道縱斷面坡長(zhǎng)計(jì)算示意圖。[0030]圖9是圖3所示實(shí)施例的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。圖10是圖4所示實(shí)施例的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。圖11是圖3所示實(shí)施例的環(huán)道半徑測(cè)算原理簡(jiǎn)圖一。圖12是圖3所示實(shí)施例的環(huán)道半徑測(cè)算原理簡(jiǎn)圖ニ。圖13是圖3所示實(shí)施例的環(huán)道車(chē)道數(shù)保持平衡的計(jì)算示意圖。圖14是圖4所示實(shí)施例的環(huán)道車(chē)道數(shù)保持平衡的計(jì)算示意圖。圖15是本實(shí)用新型無(wú)交織環(huán)形立交第三實(shí)施例的示意圖。圖16是本實(shí)用新型無(wú)交織環(huán)形立交第四實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一歩詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。請(qǐng)一同參閱圖3及圖4，本實(shí)用新型的無(wú)交織環(huán)形立交包括環(huán)道I、左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2及出環(huán)匝道3，左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2進(jìn)入環(huán)道I的入口、以及出環(huán)匝道3離開(kāi)環(huán)道I的出口分置于環(huán)道I的兩側(cè)。本實(shí)用新型的環(huán)形立交將左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2和出環(huán)匝道3分置于環(huán)道I的兩側(cè)，使出入環(huán)方式由外進(jìn)外出變?yōu)閮?nèi)進(jìn)外出或外進(jìn)內(nèi)出，即由同側(cè)進(jìn)出變?yōu)楫悅?cè)進(jìn)出，通過(guò)改變左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2及出環(huán)匝道3的接入方式和接入位置，消除了環(huán)道I交織，減小了車(chē)輛在環(huán)道I上的繞行角度。具體地，請(qǐng)參閱圖3，是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的平面圖，該環(huán)形立交為內(nèi)進(jìn)外出式無(wú)交織環(huán)形立交，其左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2進(jìn)入環(huán)道I的入口位于環(huán)道I的內(nèi)側(cè)，出環(huán)匝道3離開(kāi)環(huán)道I的出ロ位于環(huán)道I的外側(cè)。左轉(zhuǎn)車(chē)輛通過(guò)專(zhuān)用匝道(即左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2)，由內(nèi)側(cè)進(jìn)入環(huán)道1，由外側(cè)駛出環(huán)道1，亦即左進(jìn)右出。請(qǐng)參閱圖4，是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的平面圖，該環(huán)形立交為外進(jìn)內(nèi)出式無(wú)交織環(huán)形立交，其左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2進(jìn)入環(huán)道I的入口位于環(huán)道I的外側(cè)，出環(huán)匝道3離開(kāi)環(huán)道I的出ロ位于環(huán)道I的內(nèi)側(cè)。左轉(zhuǎn)車(chē)輛通過(guò)專(zhuān)用匝道(即左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2)，由外側(cè)進(jìn)入環(huán)道1，由內(nèi)側(cè)駛出環(huán)道1，亦即右進(jìn)左出。對(duì)于十字形交叉ロ，環(huán)形立交具有四個(gè)象限，于每個(gè)象限內(nèi)均有一個(gè)左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2及一個(gè)出環(huán)匝道3，并按照先入后出的逆時(shí)針?lè)较蚺帕?，外形酷似紙風(fēng)車(chē)。位于環(huán)道I內(nèi)、外側(cè)的左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2和出環(huán)匝道3分別稱(chēng)作環(huán)道內(nèi)側(cè)匝道和環(huán)道外側(cè)匝道。從層次結(jié)構(gòu)來(lái)看，該環(huán)形立交可視為四層式環(huán)形立交。第一和第三層分別通過(guò)下穿和高架供直行車(chē)輛行駛，且高架主線引道從環(huán)道I下起坡通過(guò)；第二層在原地面，供行人或非機(jī)動(dòng)車(chē)通行；第四層為車(chē)輛左轉(zhuǎn)和掉頭的專(zhuān)用匝道(即左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2、出環(huán)匝道3)和高架環(huán)道I ;環(huán)形立交還包括右轉(zhuǎn)匝道4，右轉(zhuǎn)匝道4架空，可視為第三層。就絕對(duì)高度來(lái)說(shuō)，地面之上僅相當(dāng)于ー層高架環(huán)道I的高度。請(qǐng)參閱圖5和圖6，其分別為內(nèi)進(jìn)外出和外進(jìn)內(nèi)出式無(wú)交織環(huán)形立交的車(chē)輛交通流線圖，圖5包含了右轉(zhuǎn)、直行和左轉(zhuǎn)車(chē)流，圖6還考慮了掉頭車(chē)流。就車(chē)流通行方式而言，本實(shí)用新型與現(xiàn)行環(huán)形立交的差別主要體現(xiàn)在左轉(zhuǎn)車(chē)流上；直行車(chē)流徑直通過(guò)交叉ロ，右轉(zhuǎn)車(chē)輛通過(guò)專(zhuān)用匝道(即右轉(zhuǎn)匝道4)轉(zhuǎn)彎，無(wú)需進(jìn)入環(huán)道1，均與現(xiàn)行環(huán)形立交相同或相似。左轉(zhuǎn)車(chē)輛借助環(huán)道I完成轉(zhuǎn)彎。依據(jù)車(chē)流的運(yùn)行特征，將環(huán)道I劃分為基本段11和出入段12兩種路段?；径?1是指位于跨象限相鄰出環(huán)匝道3出口與左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2入口之間的環(huán)道部分，其上繞環(huán)車(chē)輛各行其道；出入段12是指位于同一象限相鄰左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2入口與出環(huán)匝道3出口之間的環(huán)道部分，車(chē)輛合流或分流，無(wú)交織。對(duì)于四路交叉ロ，環(huán)道I由四對(duì)出入段12和基本段11沿車(chē)流方向(逆時(shí)針?lè)较?順序連接而成。暫不考慮車(chē)輛掉頭，左轉(zhuǎn)車(chē)輛轉(zhuǎn)向可分為五個(gè)階段①入環(huán)階段，經(jīng)左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2駛離主線進(jìn)入環(huán)道I 與由上一入ロ進(jìn)環(huán)的左轉(zhuǎn)車(chē)輛并列行駛過(guò)ー出入段12 獨(dú)自繞環(huán)駛過(guò)一基本段11 與由下一入ロ進(jìn)環(huán)的左轉(zhuǎn)車(chē)輛并列行駛過(guò)ー出入段12 出環(huán)階段，經(jīng)出環(huán)匝道3駛離環(huán)道I進(jìn)入主線。第一階段和第五階段均行駛在專(zhuān)用匝道上，較少受到干擾；第二至第四階段則通過(guò)環(huán)道I完成。其中，第二和第四階段在環(huán)道I出入段12內(nèi) 完成，存在內(nèi)外并列的兩股繞環(huán)左轉(zhuǎn)車(chē)流，如車(chē)道數(shù)設(shè)置合理，原則上兩股車(chē)流不會(huì)相互干擾；第三階段則在環(huán)道I基本段11內(nèi)完成，僅存ー股左轉(zhuǎn)車(chē)流。若有掉頭車(chē)輛，則其與左轉(zhuǎn)車(chē)輛共道行駛，至第四階段的出入段12末端，掉頭車(chē)輛將與左轉(zhuǎn)車(chē)輛分流，左轉(zhuǎn)車(chē)輛進(jìn)入出環(huán)匝道3，掉頭車(chē)輛則與由該出入段12起始端入口駛?cè)氲淖筠D(zhuǎn)車(chē)輛繼續(xù)繞環(huán)而行，直至由同一出環(huán)匝道3駛離環(huán)道I進(jìn)入主線，完成掉頭。另外，環(huán)道I還可為誤入左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道的右轉(zhuǎn)和直行車(chē)輛提供行駛路徑。右轉(zhuǎn)車(chē)輛在掉頭車(chē)輛環(huán)道行駛路徑的基礎(chǔ)上，繼續(xù)在環(huán)道I上駛過(guò)ー對(duì)基本段11和出入段12，經(jīng)對(duì)向左轉(zhuǎn)車(chē)輛出環(huán)匝道3駛離環(huán)道I進(jìn)入主線，完成右轉(zhuǎn)。直行路徑存在兩條①在右轉(zhuǎn)車(chē)輛環(huán)道行駛路徑的基礎(chǔ)上，繼續(xù)在環(huán)道I上駛過(guò)兩對(duì)基本段11和出入段12后，由出環(huán)匝道3駛離環(huán)道I進(jìn)入主線進(jìn)入環(huán)道I出入段12后，直接由該出入段12末端連接的出環(huán)匝道3出環(huán)，此種方式直行車(chē)輛將與其它繞環(huán)車(chē)輛發(fā)生交織，故可通過(guò)標(biāo)線施劃加以禁止。由以上分析可知，在環(huán)道I出入段12的起終點(diǎn)附近會(huì)發(fā)生合流和分流。合流視車(chē)道數(shù)的多少分為并道合流和并排行駛合流兩種若合流后車(chē)道數(shù)減少，則兩股車(chē)流需要并道而行，將造成較大干擾；否則，各行其道，并無(wú)干擾。即便是合流共道，也與現(xiàn)行環(huán)形交叉口中橫移變道式的交織有本質(zhì)區(qū)別，故稱(chēng)本實(shí)用新型為無(wú)交織環(huán)形立交?？梢?jiàn)，環(huán)道I的車(chē)道數(shù)目對(duì)交通流的運(yùn)行狀態(tài)大有影響，其確定方法詳見(jiàn)后述。無(wú)交織環(huán)形立交中左轉(zhuǎn)車(chē)輛運(yùn)行的另ー特點(diǎn)是在環(huán)道I上的轉(zhuǎn)彎角度大幅減小，如圖5和圖6中的這一角度約為130°。環(huán)道I上的左轉(zhuǎn)角度主要取決于內(nèi)側(cè)匝道的接入位置，即左轉(zhuǎn)車(chē)輛在內(nèi)側(cè)匝道上轉(zhuǎn)過(guò)的角度。內(nèi)側(cè)匝道接入位置愈靠近目標(biāo)主線出口道，在環(huán)道I上的轉(zhuǎn)彎角度和繞行距離愈小，而對(duì)從其下穿行的其它匝道的放坡限制越大。故環(huán)形內(nèi)側(cè)匝道的接入位置的確定應(yīng)綜合考慮兩方面的要求，放坡方面的限制將在后續(xù)描述。人性化的歩行系統(tǒng)是本實(shí)用新型的另ー特點(diǎn)，如圖7所示，在地面設(shè)置對(duì)角(X形)人行橫道，于對(duì)角人行橫道之間可設(shè)置公交場(chǎng)站、停車(chē)場(chǎng)、地鐵ロ等，將地面讓位于行人，使行人能夠在地面自由穿梭，可實(shí)現(xiàn)行人交通在地面的全互通，縮短了行人過(guò)街時(shí)間，弱化了立交的隔離作用。分析發(fā)現(xiàn)，與現(xiàn)行環(huán)形立交不同，無(wú)交織環(huán)形立交環(huán)道I半徑的關(guān)鍵控制要素不是交織段長(zhǎng)度，而是位于環(huán)道I圍合區(qū)域內(nèi)、地面以上的引道和匝道的放坡問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō)，包括高架主線引道、右轉(zhuǎn)匝道4以及環(huán)道內(nèi)匝道；而下穿主路引道和環(huán)道外匝道可影響立交的整體占地面積，對(duì)環(huán)道半徑無(wú)影響。為實(shí)現(xiàn)立交內(nèi)不同層次間的順暢過(guò)渡和連接，坡道須在一定長(zhǎng)度內(nèi)以符合規(guī)定的坡度克服層間高差，如圖8所示。即坡長(zhǎng)決定了環(huán)道半徑的大小，其可由式(I)求得。1 - —j—----(1 ■>其中，I表示坡長(zhǎng)(m) ；i表示縱坡) ；H表示立交層間總高差(m)，即上下層路面之間的高程差，包括凈高和構(gòu)造物(跨線橋或地道橋)上部結(jié)構(gòu)的總厚度；h。表示橋下凈高(m) ;hu表示構(gòu)造物上部結(jié)構(gòu)總厚度(m)，包括建筑結(jié)構(gòu)高度和路面鋪裝層結(jié)構(gòu)厚度。為便于計(jì)算，對(duì)該立交幾何模型進(jìn)行簡(jiǎn)化并做如下假設(shè)①忽略路面或橋面寬度的影響，將立交表示為各部分中心線的連接形式，如圖9及圖10所示；②將匝道坡長(zhǎng)視為兩點(diǎn)間的直線長(zhǎng)度，不考慮平曲線的影響立交范圍內(nèi)地面高程無(wú)變化。圖9及圖10中標(biāo)注了 3類(lèi)高程控制點(diǎn)①圖中符號(hào)“ ”表示坡道低點(diǎn)，是指某坡道所克服的高差的高程起始計(jì)算點(diǎn)，并不是指坡道的起點(diǎn)(最低點(diǎn))；②圖中符號(hào)“O，，表示坡道高點(diǎn)，指所克服高差的高程終訖計(jì)算點(diǎn)；③圖中符號(hào)“ (X) ”表示“下方坡道低點(diǎn)，上方坡道高點(diǎn)”，是指該平面投影點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位于下層匝道或引道上點(diǎn)為其坡道低點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的位于上層匝道或引道上的點(diǎn)為其坡道高點(diǎn)。例如，A點(diǎn)為右轉(zhuǎn)匝道4坡道低點(diǎn)，其上須為車(chē)輛通行提供凈高點(diǎn)為右轉(zhuǎn)匝道4坡道高點(diǎn)，其下須為行人通行提供凈高；C點(diǎn)則為左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2坡道高點(diǎn)和高架引道坡道低點(diǎn)，二者之間須為高架上的車(chē)輛通行提供凈高。據(jù)上述分析可知，要計(jì)算環(huán)道半徑，首先需分別確定高架主線引道、右轉(zhuǎn)匝道4以及左轉(zhuǎn)環(huán)道內(nèi)匝道的關(guān)鍵高程控制點(diǎn)，三者均在環(huán)道范圍內(nèi)經(jīng)歷由坡道低點(diǎn)到坡道高點(diǎn)的過(guò)渡(如圖9及圖10)。在同一坡道上，若高差一定，則相鄰最近的一對(duì)坡道低點(diǎn)和高點(diǎn)為此坡道的關(guān)鍵高程控制點(diǎn)。高架主線相繼從環(huán)道I和左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2下穿過(guò)，并在環(huán)道I中心處上跨地面人行道，C點(diǎn)和H點(diǎn)為本引道的高程控制點(diǎn)。C點(diǎn)上方與左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2間需要滿足機(jī)動(dòng)車(chē)的凈高要求點(diǎn)下方從橋梁底部與地面間需要滿足行人的凈高要求。右轉(zhuǎn)匝道4相繼從環(huán)道I和左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2下穿過(guò)，并在匝道中點(diǎn)處上跨人行道，A1點(diǎn)和B點(diǎn)為本匝道的高程控制點(diǎn)。A'點(diǎn)上方與左轉(zhuǎn)匝道間需要滿足機(jī)動(dòng)車(chē)的凈高要求點(diǎn)下方從橋梁底部與地面間需要滿足行人的凈高要求。4條左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2可分為兩類(lèi)，兩條上跨高架主線，兩條上跨下穿主路。上跨高架主線的左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2起主導(dǎo)作用，其相繼從環(huán)道I和另ー左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2下穿過(guò)，井上跨高架主線引道，A'點(diǎn)和C點(diǎn)為本匝道的高程控制點(diǎn)。A'點(diǎn)與上方左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2間以及C點(diǎn)下方與高架主線引道路面間均需要滿足機(jī)動(dòng)車(chē)的凈高要求。分別用ls，1E,し表示高架主線引道、右轉(zhuǎn)匝道4、左轉(zhuǎn)環(huán)道內(nèi)匝道高程控制點(diǎn)間(C-H，A' -B, -C)的坡長(zhǎng)。結(jié)合測(cè)算和前文假設(shè)，將匝道與環(huán)道I的幾何關(guān)系簡(jiǎn)化為“圓內(nèi)接四方形”，如圖11及圖12所示。正方形的邊代表右轉(zhuǎn)匝道4和左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2，其邊長(zhǎng)可分別由Ik和し表示為KkIk，もし；對(duì)角線代表高架主線引道，環(huán)道I半徑R可由Is表不為Ksls。則滿足高架主線引道、右轉(zhuǎn)匝道4、左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道2放坡要求的環(huán)道半徑Rs，Rr，Rl可分別由式⑵ ⑷求得。Rs = Ks Is(2)Rr =Kr-IrI ^2(3)Rl ^ Kl-Il/^⑷環(huán)道半徑的最小設(shè)計(jì)值R為R = maK(Rs,RR,RL)(5)= max(Ks -Is,Kr -Ir/-J2,Kl幾何模型量測(cè)試算，若不考慮路線非直線系數(shù)的影響，Ks, Kl, Ke分別約等于I. 2，
2.5，I.25 ;而實(shí)際設(shè)計(jì)中，匝道主要由曲線連接而成，故在環(huán)道I半徑的估算中，Ks，も，Kk分別取為I. 2，2.0，I. O。由式(5)得R = ,21 s，機(jī),IL / 病(6)由式(I)知，若坡度一定，則高差決定了坡長(zhǎng)。根據(jù)相關(guān)規(guī)范，確定機(jī)動(dòng)車(chē)和行人(自行車(chē))的凈高分別為5. Om和2. 5m。構(gòu)造物上部結(jié)構(gòu)厚度則隨材質(zhì)、跨度及荷載等而變化，綜合考慮有關(guān)因素，假定跨線橋和下穿地道橋的上部結(jié)構(gòu)總厚度分別為I. 5m和1.0m。則控制點(diǎn)間的高差如表I所示。表I坡道高程控制點(diǎn)及高差設(shè)計(jì)值
掉獅去—_控制點(diǎn)—f —高差(m)_
坡道低點(diǎn)坡道高點(diǎn)hcKH _
高架主線CH2.51.54.0
右轉(zhuǎn)匝道A'B2.51.54.0
左轉(zhuǎn)匝道A'C5.01.56.5
_ 下穿主線 _ -H|_ 5.0 _1.0 _ 6.0 —根據(jù)表I的高差，在縱坡一定時(shí)得Rs Re RL = 0.85 I 0.81。即當(dāng)主線引道和匝道采用相同縱坡時(shí)，右轉(zhuǎn)匝道4放坡所需的環(huán)道I半徑最大?？梢?jiàn)，在設(shè)計(jì)中，環(huán)道I半徑由右轉(zhuǎn)匝道4所決定。R = -j2lR =400V2//(7)縱坡大小主要由道路等級(jí)和設(shè)計(jì)車(chē)速?zèng)Q定，如表2所示。表2城市立交引道和匝道的最大縱坡
最大縱坡----車(chē)速度09P,__---
冰凍地區(qū)44
非冰凍地區(qū)45結(jié)合式(7)和表2，求得典型縱坡取值下的環(huán)道I半徑，如表3所示。若縱坡控制在2 5%，則環(huán)道I半徑為285 115m。表3典型縱坡的環(huán)道半徑及立交占地面積
權(quán)利要求1.一種無(wú)交織環(huán)形立交，包括環(huán)道、左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道及出環(huán)匝道，其特征在干，所述左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道進(jìn)入所述環(huán)道的入口、以及所述出環(huán)匝道離開(kāi)所述環(huán)道的出口分置于所述環(huán)道的兩側(cè)。
2.如權(quán)利要求I所述的無(wú)交織環(huán)形立交，其特征在于，所述左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道進(jìn)入所述環(huán)道的入口位于所述環(huán)道的內(nèi)側(cè)，所述出環(huán)匝道離開(kāi)所述環(huán)道的出口位于所述環(huán)道的外側(cè)。
3.如權(quán)利要求I所述的無(wú)交織環(huán)形立交，其特征在于，所述左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道進(jìn)入所述環(huán)道的入口位于所述環(huán)道的外側(cè)，所述出環(huán)匝道離開(kāi)所述環(huán)道的出口位于所述環(huán)道的內(nèi)側(cè)。
4.如權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的無(wú)交織環(huán)形立交，其特征在于，所述環(huán)形立交還包括右轉(zhuǎn)匝道，所述右轉(zhuǎn)匝道架空。
5.如權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的無(wú)交織環(huán)形立交，其特征在于，所述環(huán)形立交為四層式環(huán)形立交，其第一層和第三層分別通過(guò)下穿和高架供直行車(chē)輛行駛，其第二層為原地面，供行人或非機(jī)動(dòng)車(chē)通行，其第四層為所述環(huán)道、左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道及出環(huán)匝道。
6.如權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的無(wú)交織環(huán)形立交，其特征在于，所述環(huán)形立交為兩層式環(huán)形立交，其第一層為原地面，供行人或非機(jī)動(dòng)車(chē)通行，其第二層為所述環(huán)道、左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道及出環(huán)匝道，除右轉(zhuǎn)之外的車(chē)流均由所述環(huán)道通過(guò)交叉ロ。
7.如權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的無(wú)交織環(huán)形立交，其特征在于，所述環(huán)形立交為十字交叉ロ的環(huán)形立交，其具有四個(gè)象限，于每個(gè)象限內(nèi)均具有一個(gè)左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道及ー個(gè)出環(huán)匝道，并按照先入后出的逆時(shí)針?lè)较蚺帕小?br> 8.如權(quán)利要求7所述的無(wú)交織環(huán)形立交，其特征在于，所述環(huán)道的半徑及=400^2//,其中，i為坡道縱坡。
9.如權(quán)利要求7所述的無(wú)交織環(huán)形立交，其特征在于，所述環(huán)道外側(cè)匝道與主線引道及環(huán)道內(nèi)側(cè)匝道的縱坡相同，所述環(huán)形立交的占地面積為1.25S-1.5S，其中，S表示所述環(huán)道圍合的面積。
10.如權(quán)利要求7所述的無(wú)交織環(huán)形立交，其特征在于，所述環(huán)道分為基本段和出入段兩種路段，所述基本段是位于跨象限相鄰出環(huán)匝道出口與左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道入口之間的環(huán)道部分，所述出入段是位于同一象限相鄰左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道入ロ與出環(huán)匝道出口之間的環(huán)道部分。
11.如權(quán)利要求10所述的無(wú)交織環(huán)形立交，其特征在于，所述環(huán)道設(shè)有掉頭車(chē)道時(shí)，所述基本段的車(chē)道數(shù)Nb ^隊(duì)+1，所述出環(huán)匝道的車(chē)道數(shù)％ =隊(duì)+1，出入段合流點(diǎn)處的車(chē)道數(shù)Nj≥Nb+Nx,出入段分流點(diǎn)處的車(chē)道數(shù)Nj ^ (Nb+Nq)-1，其中，N1為左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道的車(chē)道數(shù)。
12.如權(quán)利要求10所述的無(wú)交織環(huán)形立交，其特征在于，所述環(huán)道未設(shè)置掉頭車(chē)道吋，所述基本段的車(chē)道數(shù)Nb ^ N1，所述出環(huán)匝道的車(chē)道數(shù)ル=N1，出入段合流點(diǎn)處的車(chē)道數(shù)Nj≥Nb+Nx,出入段分流點(diǎn)處的車(chē)道數(shù)Nj ^ (Nb+Nq)-1，其中，N1為左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道的車(chē)道數(shù)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種無(wú)交織環(huán)形立交，包括環(huán)道、左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道及出環(huán)匝道，左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道進(jìn)入環(huán)道的入口、以及出環(huán)匝道離開(kāi)環(huán)道的出口分置于環(huán)道的兩側(cè)。本實(shí)用新型的環(huán)形立交將左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道和出環(huán)匝道分置于環(huán)道的兩側(cè)，使出入環(huán)方式由外進(jìn)外出變?yōu)閮?nèi)進(jìn)外出或外進(jìn)內(nèi)出，即由同側(cè)進(jìn)出變?yōu)楫悅?cè)進(jìn)出，通過(guò)改變左轉(zhuǎn)入環(huán)匝道及出環(huán)匝道的接入方式和接入位置，消除了環(huán)道交織，減小了車(chē)輛在環(huán)道上的繞行角度。
文檔編號(hào)E01C1/04GK202430605SQ20112024707
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月13日
發(fā)明者宋淑正, 張謙, 王京元 申請(qǐng)人:深圳大學(xué)