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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 四葉草型互通式立交橋
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 通過(guò)開(kāi)展立交優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究，設(shè)計(jì)一種交通功能較完善、線形簡(jiǎn)單、占地規(guī)模和工程造價(jià)較小的新型立體交叉形式，從而更合理地引導(dǎo)機(jī)動(dòng)車輛、非機(jī)動(dòng)車輛以及行人的交通路徑，解決目前城市道路交叉路口通行能力低、人車混行、安全隱患多的難題。為今后的城市中心城區(qū)立交設(shè)計(jì)提供一定的參考借鑒意義，其推廣應(yīng)用將具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
- 詳細(xì)介紹：
- 四葉草型互通式立交橋的設(shè)計(jì)思路為采用高架、下穿和地面三層立交布局的有機(jī)結(jié)合，所有方向均不需設(shè)紅綠燈信號(hào)控制。地面供非機(jī)動(dòng)車和行人通行，次要方向的直行機(jī)動(dòng)車輛經(jīng)下穿地道橋，其余各方向的機(jī)動(dòng)車經(jīng)高架橋通過(guò)交叉路口。四葉草型互通式立交不存在視距盲點(diǎn)，橋下凈空高度充足，在保證交通功能完善的前提下可大大節(jié)約占地面積，各種交通路徑互不干擾，徹底解決了車流交織、人車混行、安全隱患多的難題，即使以后交通量增大，也仍然不需要設(shè)紅綠燈信號(hào)控制。 主要行車方向，布置有四條直行車道。上橋時(shí)左右轉(zhuǎn)彎共用一條車道，其中左轉(zhuǎn)彎車輛需經(jīng)過(guò)兩個(gè)環(huán)形匝道下橋，右轉(zhuǎn)彎車輛直接下橋。 次要行車方向，有兩條下穿直行車道，上橋時(shí)左右轉(zhuǎn)彎共用一條車道，其中左轉(zhuǎn)彎車輛只要經(jīng)過(guò)一個(gè)環(huán)形匝道下橋，右轉(zhuǎn)彎車輛直接下橋。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 研究目的 通過(guò)開(kāi)展立交優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究，目的在于設(shè)計(jì)一種交通功能較完善、線形簡(jiǎn)單、占地規(guī)模和工程造價(jià)較小的新型立體交叉形式，從而更合理地引導(dǎo)機(jī)動(dòng)車輛、非機(jī)動(dòng)車輛以及行人的交通路徑，解決目前城市道路交叉路口通行能力低、人車混行、安全隱患多的難題。項(xiàng)目完成后，能為今后的城市中心城區(qū)立交設(shè)計(jì)提供一定的參考借鑒意義，其推廣應(yīng)用將具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 創(chuàng)新點(diǎn) 1）首創(chuàng)了一種適用于中心城區(qū)的四葉草型互通式立交橋，最大限度地減少了交錯(cuò)點(diǎn)的數(shù)量，徹底避免了車流交織，道路服務(wù)水平較高且造型美觀； 2）提出了一種新穎的左轉(zhuǎn)交通路徑引導(dǎo)方式，結(jié)合獨(dú)特的匝道立體布置，在保證交通功能完善的前提下可大大節(jié)約占地面積； 3）采用高架、下穿和地面三層立交布局的有機(jī)結(jié)合，各種交通路徑互不干擾，徹底解決了人車混行、安全隱患多的難題。 關(guān)鍵技術(shù) 1）交通調(diào)查、通行能力計(jì)算和服務(wù)水平評(píng)價(jià)； 2）立交交通路徑設(shè)計(jì)與靜動(dòng)態(tài)建模； 3）立交方案選擇的模糊綜合評(píng)價(jià)； 4）立交的幾何和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 主要技術(shù)指標(biāo) 1）道路等級(jí)：城市主干道； 2）設(shè)計(jì)車速：跨線橋40km/h，匝道20km/h； 3）轉(zhuǎn)彎半徑：左轉(zhuǎn)15m，右轉(zhuǎn)20m； 4）橋下凈空高度：4m； 5）橋梁汽車荷載：城-A級(jí)； 6）橋梁縱坡：4%； 7）橋面橫坡：1.5%； 8）車道寬度：3.75m，4m； 9）彎道超高橫坡：6%；
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 四葉草型互通式立交橋的設(shè)計(jì)思路為采用高架、下穿和地面三層立交布局的有機(jī)結(jié)合，所有方向均不需設(shè)紅綠燈信號(hào)控制。地面供非機(jī)動(dòng)車和行人通行，次要方向的直行機(jī)動(dòng)車輛經(jīng)下穿地道橋，其余各方向的機(jī)動(dòng)車經(jīng)高架橋通過(guò)交叉路口。四葉草型互通式立交不存在視距盲點(diǎn)，橋下凈空高度充足，在保證交通功能完善的前提下可大大節(jié)約占地面積，各種交通路徑互不干擾，徹底解決了車流交織、人車混行、安全隱患多的難題，即使以后交通量增大，也仍然不需要設(shè)紅綠燈信號(hào)控制。 主要行車方向，布置有四條直行車道。上橋時(shí)左右轉(zhuǎn)彎共用一條車道，其中左轉(zhuǎn)彎車輛需經(jīng)過(guò)兩個(gè)環(huán)形匝道下橋，右轉(zhuǎn)彎車輛直接下橋。 次要行車方向，有兩條下穿直行車道，上橋時(shí)左右轉(zhuǎn)彎共用一條車道，其中左轉(zhuǎn)彎車輛只要經(jīng)過(guò)一個(gè)環(huán)形匝道下橋，右轉(zhuǎn)彎車輛直接下橋。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 1、入選福建省教育廳“2010年度福建省大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目”。 2、在福建工程學(xué)院第八屆科技節(jié)學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽中，獲科技節(jié)發(fā)明制作類一等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 模型、圖片、錄像
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 四葉草型互通式立交行駛交通功能完善、外形美觀，結(jié)構(gòu)合理，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)，可行性強(qiáng)，合理引導(dǎo)交通路徑，可較好解決目前中心城區(qū)路口通行能力較低、交通擁堵的難題。四葉草型互通式立交不存在視距盲點(diǎn)，橋下凈空高度充足，各種交通路徑互不干擾，徹底解決了人車混行、安全隱患多的難題，即使交通量增大，也不需要設(shè)紅綠燈。與傳統(tǒng)的立交形式相比可大大減少占地面積，進(jìn)一步提高其適用范圍和投資收益合理性。 本發(fā)明不僅適用于占地面積受限的市區(qū)交叉路口，還適用于新建道路交叉口。四葉草型互通式立交設(shè)計(jì)若在交通行業(yè)申請(qǐng)成功，應(yīng)用于實(shí)際建設(shè)中將大大提高城市車輛通行能力，解決目前常見(jiàn)的城市立交占地面積廣、造價(jià)高、結(jié)構(gòu)和交通組織復(fù)雜、不利于駕駛?cè)藛T辨識(shí)等缺點(diǎn)，緩解城市交通擁堵問(wèn)題，帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
同類課題研究水平概述
- 20世紀(jì)20年代初，國(guó)外提出了城市中采用多層立體交叉的快速交通系統(tǒng)的構(gòu)想，并逐步發(fā)展成為現(xiàn)實(shí)。1925年，德國(guó)最早開(kāi)始修建公路交叉。但立交發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的是美國(guó)。苜蓿葉立交從空間分離主線，然后利用四條小環(huán)島巧妙地將兩條主線連成一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)主線之間的車流的轉(zhuǎn)換，但其占地面積過(guò)大，不適合在城區(qū)建設(shè)。 隨著各種形式立交的修建，國(guó)外立交的規(guī)劃、設(shè)計(jì)理論也日趨成熟，對(duì)于立交設(shè)計(jì)中的交通量預(yù)測(cè)，匝道通行能力分析等交通條件都作了大量的研究工作，并形成了相對(duì)完整的理論體系?，F(xiàn)在，立交設(shè)計(jì)的新結(jié)構(gòu)、立交細(xì)部線形的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及立交施工的新技術(shù)、新材料已經(jīng)成為國(guó)外的主要研究對(duì)象。 我國(guó)修建立體交叉首先從解決城市道路交叉口的交通擁堵問(wèn)題開(kāi)始的。盡管我國(guó)立交的規(guī)劃、設(shè)計(jì)起步較晚，但發(fā)展速度舉世矚目，到目前為止建成了上千座氣勢(shì)宏偉、外形美觀的立交。從整體看存在以下問(wèn)題：在建設(shè)立交時(shí)缺乏對(duì)城市道路網(wǎng)絡(luò)的整體研究，所修建的立交與交通狀況不相適應(yīng)，立交的匝道設(shè)置不能充分滿足車輛和行人的交通需求，修建的立交難以發(fā)揮其應(yīng)有的功能。 菱形互通式立交雖然具有型式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但是它不適應(yīng)快速大交通量的交通適行條件。而一些立交采用新穎的螺旋匝道，雖然滿足景觀要求，但是匝道橋在設(shè)計(jì)中的一些處理方式不成熟仍然存在許多不足之處。雙紐曲線作為一種整體式立交小環(huán)道，雖然設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便，線形連續(xù)，但整體靈活性差。
