中国唯一一个通过国际专家“三性认证”的基础发明专利

如果您对鱼钩型回转式道路全向立交桥发明不放心，请再到中国国家专利局的检索页面论证http://211.157.104.67/sipoasp/zljs/hyjs-yx-new.asp?recid=CN200410101053.9&leixin=0

一、本发明涉及一种对十字交叉口道路之变道简化改进的全向立交方法，用二座鱼钩型回转跨线桥就可以全部代替现在最少需要五座立交匝道桥才能解决的全向立交问题。也解决了修立交桥后十字路口周围地区交通不便的难点。是目前已知专利中最简单、又方便经济的全向立交桥。具有占地少、可以不拆路边建筑物、能进行不影响交通的施工，非常适宜在城市中心区内建设。是世界上第一个做到解决了立交桥周围交通阻塞问题的专利设计，改变了立交桥建好后周围交通更加不变的现状，是未来立交桥的发展方向。

二、全球已有或在建的全向立交桥，不是占地高达十万平方米，就是需要在道路之上进行三层甚至是四层的建设，形成多达十几条小道的多层立交桥。城市中心区是堵车最严重的地方，最需要建设全向立交桥。用占地多的方法在市中心区内建设，需要拆除大量的路边建筑物，因而每座全向立交桥的总建造费用高达数亿元甚至要超过十亿元。而通过多层次交叉来解决，虽然占地面积有所减少，但建桥费用大量增加。特别是行车所带来的噪音问题及由于引桥太长使得立交桥周边地区的建筑物行车更加不便，造成立交桥周围建筑物的商业价值大幅贬值，因而丧失了商业中心的地位。

三、本发明的目的是为了彻底解决城市中心区的交通阻塞而设计，涉及一种道路十字交叉口之变道全向立交方法（核心是分散5点立交），它是在直行跨线桥底层的两端架空区内建调头匝道，使一座直行跨线桥就承担了直行与调头等二项功能。然后在与直行跨线桥交叉的主要道路上，再各建一座鱼钩型回转跨线桥，每座鱼钩型回转跨线桥各负责解决一个主干道行车方向车辆的左转弯、调头及另一个交叉行车方向次要干道的左转弯、直行等四项功能。

用图1来进行说明：从南向北方向行驶的驾驶员在到达立交桥前，只需要确认是右转弯还是选择其他行驶方向，然后再选择是直行、还是转弯，上一次桥就完成向需要行驶方向的变道。从东向西方向行驶的驾驶员在到达立交桥前，只需要选择是直行、还是转弯，上一次桥就完成向需要行驶方向的变道，其他方向类推。在考虑人行天桥的情况下，只要有一条道路最小宽度达到50米（建筑物与建筑物之间的距离），满足双向10条车道的条件就可以建设此桥。比现在使用的全向立交技术可以节约许多的桥梁基建投资、少占用大量的土地，如果在老市中心区内建设，能减少总投资八成以上。本立交桥完全可以进行全地下建设。在地下可以另外附加上非机动车地下专用通道建设（非专利技术）。

鱼钩型回转式道路全向立交桥（权利要求书部分）包括：

     1、鱼钩型回转跨线桥（图1中A）称为鱼钩型回转跨线桥A，由三个部分组成：第一部分a段为上坡桥，坡度应该小于20度。将道路与上a段的连接处建设成为外三角形，以方便右转车辆顺利上桥；第二部分b段为弧形跨线桥，桥下净空要保证车辆正常通行。为提高车辆转弯行车速度，将弧形跨线桥的桥面设计为外高内低的斜坡面，安全斜坡度为5度以下。为化解行车中所产生的向外推力对弧形跨线桥b段的破坏，对弧形跨线桥b段的支撑柱设计为底座长、上面部分窄的斜坡支撑柱（图1中D）；第三部分c段为下坡桥，坡度小于30度。将出c段处与道路的连接部分建设成为外三角形，以方便右转车辆驶出。鱼钩型回转跨线桥A之a、b、c三段的桥面宽度为最小一个车道宽度。
    鱼钩型回转跨线桥A的位置为：第一、a段上坡桥与c段下坡桥之间的平行距离，等于或大于桥下道路宽为较优方案，小于将对桥下直行车辆形成通行压力；第二、在鱼钩型回转跨线桥A的a段上坡桥与c段下坡桥外侧平行方向，设计一条连接道路的右转弯车辆专用出入匝道（图1中P1）；第三、a段上坡桥的起点位置，应该保证从p2匝道（图1中P2）方向来的右转弯车辆能顺利上a段上坡桥。

    2、鱼钩型回转隧道（图2中A）称为鱼钩型回转隧道A，也由三个部分组成：第一部分a段为进入隧道的下坡道，坡度应该小于30度；第二部分b段为弧形跨线隧道，隧道内道路净高要保证车辆正常通行。为提高车辆转弯行车速度，将弧形跨线隧道b路面设计为外高内低的斜坡面，安全斜坡度为5度以下；第三部分c段为出隧道的上坡道，坡度小于20度。鱼钩型回转隧道A之a段、b段、c段等部分的道路宽度为最小一个车道宽度。
    鱼钩型回转隧道A的位置为：第一、a段下坡道与c段上坡道之间的平行距离，等于或大于路面宽为较优方案，小于将对直行车辆形成通行压力；第二、在鱼钩型回转隧道A的a段下坡道与c段上坡道外侧部分平行方向，新设计一条连接道路的右转弯车辆专用出入匝道（图2中P1）；第三、c段上坡道出隧道的终点位置，应该保证从c段出来的车辆能顺利的右转弯进入p2匝道（图2中P2）。

    3、对双向双行道路与单向单行道路的十字交叉路口，依据权利1，在双向双行道路一边建设一座鱼钩型回转跨线桥A就实现完全立交。该座A桥的a、b、c三段桥的路面宽度为单向单行道路的宽度，单行线行车方向的左转弯与直行通过A桥来实现。而双向双行道路其中一个行车方向车辆的左转弯、调头也通过A桥来实现。a段上坡桥与c段下坡桥之间的平行距离，等于双向双行道路宽为较优方案。
    依据权利2在双向双行道路一边建设一座鱼钩型回转隧道A，就是地下立交方案。

    4、对双向双行道路与双向双行道路的十字交叉路口，选择其中一条合适的双向双行道路为主道路，依据权利1，在主路两边各建设一座鱼钩型回转跨线桥A就实现完全立交。每座鱼钩型回转跨线桥各负责解决一个主道行车方向车辆的左转弯、调头及另一个次道路行车方向的左转弯与直行等四项功能。a段上坡桥与c段下坡桥之间的平行距离，大于双向双行主道路二个车道宽为较优方案。
    依据权利2在双向双行主道路两边各建设一座鱼钩型回转隧道A，就是地下立交方案。

    5、对权利4不能保证实现畅顺立交的双向双行道路与双向双行道路的十字交叉路口，通过增加跨线桥梁（图1中B）来实现。首先，选择其中一条合适的双向双行道路为副主道路，依据权利1在副主道路两边各建设一座鱼钩型回转跨线桥A。每座鱼钩型回转跨线桥各负责解决一个副主道行车方向车辆的左转弯、调头及主道路行车方向的左转弯与部分直行等四项功能。a段上坡桥与c段下坡桥之间的平行距离，大于路宽二个车道为较优方案。
    在与副主道路垂直方向的十字交叉路口上方架设直行跨线桥（图1中的B）连接主要道路。直行跨线桥之e段与路面净高要保证车辆正常通行。在主道路两边的直行跨线桥的下方部分，各建为距离桥梁500米范围内的支路服务的回转匝道（j段）宽为2线到3线行车道，使此回转匝道就承担了支路的直行与左转及主路调头等三项功能。此直行跨线桥d段的上、下坡度小于20度，道路上下d段的连接处建设成为等腰三角形以方便车辆右转进出。B桥为左右对称，全地上建造示意图为图1。在图1中的B桥左边有部分未全画出，B桥桥面的道路宽度应该大于主道路的一半。在主要道路B桥两边的外平面处，所建行车出入匝道P2（图1中P2）。P2匝道宽为A桥桥面宽再加2线到3线行车道。为方便行人过马路，在连接主要道路直行跨线桥B两边的f段处加建公共卫生间，将卫生间屋顶面作为人行天桥R（图1中R）下穿主要道路跨线桥B的人行通道。
    依据权利2及权利4在双向双行主道路两边各建设一座鱼钩型回转隧道A，就是地下立交方案。在与副主道路垂直方向的十字交叉路口，通过地下直行隧道（图2中的B）连接主要道路。直行隧道内e段高要保证车辆正常通行。直行隧道上方的主要道路处建为距离桥梁500米范围内的支路服务的回转匝道（j段）。此地下直行隧道d段的上、下坡度为小于20度。B隧道为左右对称，全地下造的示意图为图2。图中的B左边有部分未完全画出。为方便行人过马路，在安全阻隔区内（图2中F）f段处加建公共卫生间，卫生间屋顶面作为人行天桥R（图2中R）的人行通道。

    6、对P1与P2之间的路边区域，在交汇处设立立体停车库出入口。并将此区域建设为商铺。在所建设的4个区域商铺的屋顶之间用跨线桥连接，作为行人天桥（图1、2中R）使用。人行天桥R的h段为上下商铺屋顶的楼梯及斜坡，q段为人行跨线桥。在商铺g段内增加扶手电梯来帮助行人上天桥。政府可以通过出租或销售商铺的收入来支付专利许可使用费、电梯日常运行费用及弥补建设立交桥的投资。

    7、全向立交桥进行不影响交通的施工方法：首先确定要建设鱼钩型回转跨线桥A或鱼钩型回转隧道A的道路，然后在道路两边各扩10米至20米宽、长200米开始兴建鱼钩型回转跨线桥A或鱼钩型回转隧道A。对需要建设商铺及地下立体停车库的也同时占用道路两边进行建设。预计施工期为4到7个月。
    在鱼钩型回转跨线桥A或鱼钩型回转跨线隧道A建成及路边商铺完成后，让主要道路的所有车辆全部通过已经建设好的P2匝道及鱼钩型回转跨线桥A或鱼钩型回转隧道A来完成直行或转弯。然后我们封闭主要道路的中间部分来进行直行跨线桥B或地下直行隧道B及人行天桥R之部分的施工，预计施工期为4到7个月。
    最后，将在工厂产生的人行跨线桥进行连接施工，预计施工期为1月。

    8、以上权利是依据车辆靠右行驶方式来设计，对靠左行驶方式，只需要将左右进行对调就可以，其他则也是相同的。

图1为：带人行天桥的鱼钩型回转式全向立交桥的地上建造示意图，由于图中的直行跨线桥B及人行天桥R为左右对称，因而图中B及R的左边有部分未完全画出。指定图1为摘要图。

图2为：带人行天桥的鱼钩型回转式全向立交桥的完全在地下进行的建造示意图及行车路线示意图，由于图中的地下隧道B及人行天桥R为左右对称，因而图中B及R的左边有部分未完全画出。

下面结合图2来具体说明行车方向改变方式的实现：

在图2中，南北道路是底层、东西道路通过地下隧道B进行连接，从南端出发的四条行车路线标记为箭头1为直行；箭头2为左转弯；箭头3为调头；箭头4为右转弯等四个行车方向。从东端出发的四条行车路线标记为箭头5为右转弯；箭头6为左转弯；箭头7为调头；箭头8为直行等四个行车方向，各个方向的行驶方式为：

箭头1为由南向北的直线行驶路线，此路线是一直向北行驶的；

箭头2为需要由南向西行驶的左转弯车辆，从第一座鱼钩型回转隧道A之b段上方行驶过后，通过变道区E进入第二座鱼钩型回转隧道A的a段。箭头2出地下隧道c段后右转弯进入在次要干道B外边平面建设的多线行车车道的转弯车匝道P2，进而完成左转弯向西行驶；

箭头3为需要调头的车辆，从第一座鱼钩型回转隧道A的b段上方行驶过后，通过变道区E进入第二座鱼钩型回转隧道A的a段。箭头3在出地下隧道c段后通过变道区E进入由北向南行驶方向的行车线完成调头过程；

箭头4为需要由南向东的右转弯行驶路线，从第一座鱼钩型回转隧道A的前方进入在道路右边建设的为主要干道服务的右转弯匝道P1，然后再右转进入在次要干道边建设的多线行车车道的转弯车匝道P2，进而完成右转弯向东行驶；

箭头5为需要由东向北的右转弯行驶路线，从次要干道B的右边平面的多线行车车道的转弯车匝道P2进入，然后右转弯从鱼钩型回转隧道A外边上进入主要干道的转弯匝道P1，进而完成右转弯向北行驶；

箭头6为需要由东向南行驶的左转弯路线，首先进入次要干道地下隧道B右边平面的多线转弯车匝道P2，然后右转弯进入鱼钩型回转隧道A的a段。箭头6在出隧道c段后通过变道区E进入由北向南行驶方向完成左转弯过程；

箭头7为需要调头的行驶路线，首先进入次要干道地下直行隧道B右边平面的多线转弯车匝道P2，然后左转弯通过在地下直行隧道的上方建设的为次要道路服务的调头匝道j段，再左转弯回到在次要干道地下隧道B的左边平面的多线转弯车匝道P2，完成调头过程；

箭头8为需要由东向西直线行驶路线，此路线是穿过与主要道路垂直方向建设的地下隧道B而一直向西行驶的。也可以按箭头6的方式行驶，只是出隧道c段后右转弯进入在次要干道B外边平面建设的多线行车车道的转弯车匝道P2，进而完成向西行驶。

由北向南方向行驶的车辆进行变道方法与由南向北的车辆进行变道方式是相同的。而由西向东方向行驶的车辆进行变道方法与由东向西方向的车辆进行变道方式是相同的。

经过国际专利检索，发现鱼钩型回转式道路全向立交桥比获得中国发明专利的“公路回转式单层立交桥（专利号：97109856.5）”及实用新型专利的“十字交叉公路变道立交桥（专利号：03239423.3）”，在桥梁的构造上更简单、布局设计上更科学、车辆行车的交叉点更少、桥梁的总投资更低、行车效率也更优。全世界所有建设好或在建的桥梁，都是单一功能性桥梁、既直行桥或转弯桥。到目前为止还没有能将直行与转弯功能结合在一起的桥梁。发明人的《鱼钩型回转式道路跨线桥》是世界上第一种能将直行与转弯功能结合在一起的桥梁,而《鱼钩型回转式道路全向立交桥》则是世上第一种为解决立交桥周围交通出行畅顺而专门设计的桥梁专利，其行车原理如下图：

专利权人用一座鱼钩型回转式道路跨线桥的建设方式就承担了单行主干道路的直行与左转弯、城市主干道路左转弯及调头的行车立交方式。

    a、需要由东向南行驶的左转弯车，首先右转弯90度上鱼钩型回转式道路跨线桥，下桥后进入由北向南行驶方向完成左转弯；b、需要由南向西行驶的左转弯车，首先上鱼钩型回转式道路跨线桥，下桥后再右转弯90度来完成左转弯向西行驶；c、需要由东向西行驶的直行车辆，首先右转弯90度上鱼钩型回转式道路跨线桥，下桥后再右转弯90度完成立交向西行驶。鱼钩型回转式道路全向立交桥是专门为下面四种道路交叉情况而设计发明的，是全球独有的最经济、最科学、最实用的立交方案：
    1、城市主干道路与主干道路（道路为双向12条及以上行车车道+非机动车道）所进行的交叉方式。在考虑需要架设人行天桥及建设地下非机动车道的情况下，选择其中一条城市主干道路边到建筑物的最小宽度有30米的道路来建设《鱼钩型回转式道路跨线桥》，另外一条城市主干道路边到建筑物的最小宽度有20米的道路来建设《直行跨线桥》。在深圳市每座这样的《鱼钩型回转式道路全向立交桥》基建总投资在1.5亿元人民币就可以建设完成（增加建设立体停车位1920个需要追加1亿元，商铺建设费另计）。该座《鱼钩型回转式道路全向立交桥》，实现直行行车线的通行能力达到每车道900辆/小时，而转弯行车线的通行能力可以最高达到每条车道500辆/小时，桥梁的日最小通行能力为45万辆。不考虑建设地下非机动车道的情况，路边宽度可以减少10米；
    2、城市主干道路与副主干道路（道路为双向10条行车车道+非机动车道）的交叉方式。在考虑建设人行天桥及建设地下非机动车道的情况下，选择其中一条城市主干道路边到建筑物的最小宽度有30米的道路来建设《鱼钩型回转式道路跨线桥》，另外一条城市主干道路边到建筑物的最小宽度有20米的道路来建设《直行跨线桥》。该座《鱼钩型回转式道路全向立交桥》的基建投资在深圳市需要1.3亿人民币就可以建设完成（增加建设立体停车位1920个需要追加1亿元，商铺建设费另计）。实现城市主干道路直行行车线的通行能力达到每条车道900辆/小时，而通过《鱼钩型回转式道路全向立交桥》实现转弯行车及直行行车的通行能力可以达到每条车道500辆/小时，桥梁的日最小通行能力为38.8万辆。不考虑建设地下非机动车道的情况，路边宽度可以减少10米；
    3、城市主、副干道路与其他副干道路（道路为双向8条或6条行车车道+非机动车道）的交叉方式。专利权人用二座《鱼钩型回转式道路跨线桥》的建设方式就完成全向立交方式，在考虑建设行人与非机动车共用天桥的情况下，选择其中一条城市道路边到建筑物的最小宽度有30米的道路来建设《鱼钩型回转式道路跨线桥》。二座《鱼钩型回转式道路跨线桥》的基建投资，在深圳市需要1亿人民币就可以建设完成（增加建设立体停车位1920个需要追加1亿元，商铺建设费另计）。实现城市主干道路直行行车线的通行能力达到每条车道900辆/小时，而通过《鱼钩型回转式道路跨线桥》实现转弯行车及直行行车的通行能力可以达到每条车道500辆/小时，桥梁的日最小通行能力为28.8万辆。不考虑建设非机动车共用天桥的情况，路边宽度可以减少10米；
    4、城市副主干道路及以上道路与单行主干道路（道路为3条或4条行车车道+非机动车道）交叉方式。用一座《鱼钩型回转式道路跨线桥》的建设方式就承担了单行主干道路的直行与左转弯、城市主、副干道路左转弯及调头的行车立交方式。在考虑建设行人与非机动车共用天桥的情况下，要求城市主干道路边到建筑物的最小宽度有30米的距离，才可以建设《鱼钩型回转式道路跨线桥》。该座《鱼钩型回转式道路跨线桥》的基建投资在深圳市0.8亿人民币左右就可以建设完成（增加建设立体停车位1920个需要追加1亿元，商铺建设费另计）。实现城市主干道路直行行车线的通行能力达到每条车道900辆/小时，而通过鱼钩型回转式道路跨线桥实现直行及转弯行车的通行能力可以最多达到每条车道500辆/小时，桥梁的日最小通行能力为22.6万辆。不考虑建设非机动车共用天桥的情况，路边宽度可以减少10米。

北京现在已经建设了100多座的立交桥，交通阻塞问题解决了吗？回答是否定的。专利权人通过对北京已经建设好的立交桥进行分析，发现其中有135座立交桥有改造的价值。二环有29座、三环有41多座。把它们全部进行改造，北京市将新增加商业设施面积近千万平方米，而改造出市民公园有500万平方米之多。另外再新建设400座鱼钩型全向立交桥，可以保证五环内基本不出现交通阻塞的情况。
根据交通专家的预计，在未来20年内，我国大陆地区的汽车饱有量将会翻三番以上，到2024年中国前100座大城市的人口总量将突破4亿人大关。而城市中心区道路交通畅顺的基本条件是----每2万人或4000辆车就必须有一座立交桥才能保证在高峰时段城市中心区道路95%的时间不塞车。按此标准专利权人对中国的城市道路交通情况进行分析比较，全国前100个大城市需要建设20000座市政立交桥，才可以基本解决高峰期段的交通堵塞情况。如果这2万座市政立交桥全部由政府财政来投资，需要超过6万亿元的政府财政资金投入，新占用城市中心的宝贵土地1200平方公里（相当于10个大城市商业中心区的面积，土地价值为12万亿元）。

此鱼钩型回转式道路全向立交桥，为考虑人行天桥及地下非机动车专用道路的情况下的设计图。立交桥本身占地面积为4.34万平方米，为现在普遍采用的全向立交桥建设用地的1/4。主路按双向12车道加地下非机动车专用道设计，相交的另外一条路按双向6车道加地下非机动车专用道设计。

该图为鱼钩型回转式道路全向立交桥的主路入口图，非机动车通过地下专用道路来实现与机动车的交叉，行人通过人行天桥来完成。该跨线桥建设条件为：主路边有15米以上宽的空地就可以建。比现在的全向立交桥建设技术在商业中心内建能减少总投资80%。

该图为鱼钩型回转式道路全向立交桥中，建设鱼钩型回转式道路跨线桥道路的入口图，非机动车也通过地下专用道路来实现与机动车的交叉，行人通过人行天桥来完成。建设鱼钩型回转式道路跨线桥建设条件为，路边有24米以上宽的空地才能建。

将此昆明金星立交桥图与上图的鱼钩型回转式道路全向立交桥进行比较，我们可以发现，在考虑人行天桥及地下非机动车专用道路的情况下，上图中桥梁旁边的建筑物所处位置就是昆明金星桥的圆形道路区域。由此充分证明，该专利立交桥比现在普遍采用的立交桥建设方法就能节约出土地10多万平方米。

该图为鱼钩型回转式道路全向立交桥的俯视图。考虑人行天桥与非机动车共用道情况下的设计图。立交桥本身占地面积为2.8万平方米，为现在普遍采用的全向立交桥建设用地的1/5。道路全部按双向6车道加非机动车道设计。本鱼钩型回转式道路全向立交桥专利的优点是：用二座鱼钩型回转式道路跨线桥就解决现代立交桥设计中，最少需建设五座立交匝道桥才能实现的全向立交方法。

本人有信心的说：鱼钩型回转式道路全向立交桥将成为未来城市建设的标准桥梁之一。在特定的广场、纪念碑、大会堂、歌剧院、体育馆等区域内可以将立交桥全部在地下进行建设，实现人们视觉景观的完整。在居民居住密集区将鱼钩型回转式道路全向立交桥全部在地下建设完成，可以减少汽车嘈音在夜晚对人们休息的滋扰。为进一步提升城市的商业地位，专利权人设计出大量的空中休闲绿荫广场，亮点是：由于桥梁建设的需要，我们需要拆除路边的部分树木，因此在桥梁的设计规划上，我们用垂直绿化及设置高空棚架绿化的方式来进行弥补。高空棚架就是在空中休闲广场上方12米处建设一个网状架，然后种植大量的藤本植物，使藤本植物在12米的高空形成绿荫网。为保证休闲绿荫广场不会受到汽车噪音的骚扰，在休闲绿荫广场的桥梁边建设隔音屏障。改造后将保证原来的商业区道路绿荫休闲空地没有减少。

您是第名阅读者，感谢阅读。感觉好请推荐给您的朋友！