CN1648346A - 使用电梯运送车辆上下以代替引桥的桥梁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改进的桥梁，它使用电梯把车辆从地面升到桥面和从桥面降到地面，以代替主桥两侧或一侧的引桥，可以减少建筑桥梁的用地，特别适合没有足够的地皮或受现有建筑的限制，建造引桥有困难的场合。通过5个实施例，公开了适应于不同场合的，包括单层桥面、双层桥面、双层－单层混合桥面和采用特殊电梯等的技术方案。

Description

使用电梯运送车辆上下以代替引桥的桥梁

技术领域：

本发明涉及一种改进的桥梁，特别是一种使用电梯运送车辆上下以代替引桥的桥梁。适合于各种应用的公路桥。

背景技术：

现有的可通行车辆(主要是汽车)的桥梁，一般都是由主桥和两面的引桥所组成。由于桥下通航等需要，主桥都要高出江面很多。在平原地带等情况下，江面与地面的高度相差不大，就需要修建很长的、具有一定坡度的引桥，供车辆上下主桥。有很多时候，引桥的长度远长于主桥，需要占用大量的土地和耗用很多的建设、维护费用。例如，上海的南浦大桥主桥只有846米，而两面的引桥长度共为7500米，是主桥长度的8.9倍。车辆通过很长的引桥时，还需要多消耗能源并给环境带来污染。

发明内容：

本发明的任务是提供一种改进的桥梁，它的主桥两面或一面不建造引桥，而使用电梯直接运送车辆上下主桥，从而完成车辆通过桥梁的工作。

本发明的任务是以这样的方式完成的：在主桥的两面或一面的尽头建立固定于地面的电梯楼，其中安装可以载远该桥梁允许通行的车辆(一辆或多辆)的、可以前后双向开门的电梯一部或多部(多部共称为电梯组)。电梯下面的停止位置的开门处与地面道路相通(该位置以后简称地面通道)，欲上桥的车辆由此进入电梯，由主桥下来的车辆由此开出电梯。电梯上面的停止位置的开门处与主桥桥面相通(该位置以后简称桥上通道)，由地面上来的车辆由此开出电梯，准备下桥的车辆由此进入电梯。由电梯的升降把车辆由地面升到主桥和由主桥降到地面。为减少对已有道路或建筑的影响，上述地面通道也可以设在地下。当通行的车辆较多时，应该按照需要安装多部电梯。为避免进入和开出电梯的车辆的互相干扰，需要对进和出的通道进行分离。当桥面是普通单层、车道是左右分离时，配用的电梯也对应分成两组，每组按车辆通行方向单向使用，即一组只负责升，另一组只负责降。当桥面使用双层，每层只通行一个方向的车辆时，每只电梯都要承担车辆的升和降的工作，此时，地面(或地下)通道也应对应设为两层，使进入和开出电梯的车辆各走一层，互不干扰。其具体工作方式的解释如下：如设桥面的上层是车辆离开电梯的方向，下层是车辆进入电梯的方向，对应的，地面(或地下)通道的上层应是车辆进入电梯的通道，下层则是车辆离开电梯的通道。当车辆由地面(或地下)通道的上层进入电梯后，电梯把它升到桥面的上层，车辆开出电梯，完成“升”的工作；之后，电梯空载降到桥面的下层，准备下桥的车辆开进，电梯把它降到地面(或地下)通道的下层，车辆开出电梯，完成“降”的工作；电梯再空载升到地面(或地下)通道的上层，进行下一个循环的工作。

本发明的优点：

1、由于不需要引桥，能减少桥梁的造价和占用的土地。对于建设在城市市区的桥梁，可以克服原有地形和建筑等的限制、免除或减少对已有建筑的拆迁。

2、虽然电梯运送车辆上下桥要用电，但相比车辆爬行引桥的能耗要小得多，可以节能和减少污染。根据本发明的实施例5计算，按现在电费水平(每千瓦时0.6元)，一辆总质量为2吨的小汽车通过净高50米的桥梁(上海南浦大桥的高度)时，平均电梯部分只需要电费0.2元，而小汽车爬行7500米的引桥(上海南浦大桥的长度)，大约需消耗0.6升燃油(按百公里耗油8升计算)，约需支付1.6元(按每升燃料2.7元计算)，是电梯电费的8倍。

3、有些原来需要造桥的地方，由于地面的限制，没办法解决引桥的占地问题，本发明给出了解决的办法。

以下将通过附图和实施例，对本发明进行详细说明。

附图说明：

附图1：本发明的示意图。

附图2：本发明的示意图(由地下进入电梯)。

附图3：本发明的示意图(一面使用电梯)。

附图4：普通单层桥面(实施例1)的附图：桥面上视图。

附图5：使用双层桥面(实施例2)的附图：正视图。

附图6：使用双层桥面(实施例2)的附图：车辆走向示意图。

附图7：两侧双层桥面，中间单层桥面(实施例3)的附图：正视图。

附图8：两侧双层桥面，中间单层桥面(实施例3)的附图：桥面上视图。

附图9：两侧双层桥面，中间单层桥面(实施例4)的附图：正视图。

附图10：两侧双层桥面，中间单层桥面(实施例4)的附图：桥面上视图。

附图11：本发明中使用的双联电梯(实施例5)。

具体实施方式：

参看附图1，在架于江河上面的桥梁的主桥(1)的尽头设置了固定于地面的电梯楼(2和3)，该电梯楼内部安装有一部或多部可以载运该桥梁允许通行车辆的、前后双向开门的电梯(4和5)，该电梯楼的下部通向地面道路(6和7)。当车辆从左至右通过主桥时，它由地面道路(6)经过电梯和电梯楼共同的门(8)进入电梯(4)，之后电梯将它升起，到达桥面高度时，车辆从电梯(4)另外一侧与电梯楼共同的门(9)开出，驶过主桥(1)，到达另一侧的电梯楼(3)，从电梯(5)与电梯楼共同的门(10)进入电梯(5)，电梯把它降下，到达地面高度时，从电梯与电梯楼共同的门(11)开出，进入地面道路(7)，完成通过主桥和过江的工作。图中的12、13是支撑主桥的桥墩。实际应用本发明时，主桥桥型及其支撑可以采用任何现有的技术和形式。

为减少对已有道路或建筑的影响，或为克服环境的限制，附图1中的地面通道(6和7)中的一条或全部也可以设在地下，如附图2所示。在附图2中，地面通道(3和4)设在地下，车辆通过它们，从其它地方开上地面。附图2中的1和2表示通道上面的地面。

根据实际情况，也可以只在主桥的一侧使用电梯，另一侧仍用引桥，如附图3所示。图中，1、2、3、4是支撑主桥和引桥的桥墩。

下面通过五个实施例对本发明作进一步和全面说明。

实施例1：

附图4是实施例1的桥面上视图，它的正视图与附图1相同。该实施例的桥面(1)是普通单层的，车辆是与地面相同左右分道行驶，2、3表示了两个方向的车道，箭头表示了车行的方向。主桥两侧配用的电梯组(4、5)也分别对应分成两组，分别用4A、4B、5A、5B表示。每组电梯按车辆通行方向单向使用，即一组(4B和5A)只负责把车辆从地面升到桥面，另一组(4A和5B)只负责把车辆从桥面降到地面。当桥梁的车辆通过能力较大时，每个电梯组就需要同时配备多部电梯，也要求使用一次能载运更多车辆的大型电梯，这些电梯在桥面的进出口的宽度总和就要比较大，一般都会宽于主桥的宽度，有时甚至宽几倍，在电梯组的进出口与主桥之间就要有一个喇叭口样的通道来过渡，如图中的6和7所示。

该实施例的优点是结构简单、车辆通行方便。缺点是电梯利用率低，只利用了其工作行程的一半，当桥梁通过车辆较多时就要配备更多的电梯，和(或)采用单次能载运更多车辆的大型电梯。这一方面提高了建造、运行的成本，另一方面将使电梯楼体积更大，将占用更多的地面，特别是增加沿江的宽度，桥面的喇叭口也要加宽。

实施例2：

附图5是实施例2的正面示意图，它使用了双层的桥面，1是上层桥面，2是下层桥面，3、4、5、6是与桥面相连的两侧电梯楼的进出口。与两层桥面对应，两侧的地面通道(7、8、9、10)也设为两层，可以两层都在地面以上，也可以一层在地面(7、9)另一层(8、10)在地下，还可以全部在地下，并且主桥两侧的地面通道可以采取不同的方式。双层的桥面和进出通道供两个方向开行的车辆各走一层，互不干扰。同时任何一部电梯都同时承担载运车辆上升和下降的工作。

车辆通过桥梁的走向如附图6所示。当车辆从左往右通过桥梁时，从地面通道的上层(7)进入电梯，电梯把车辆升到桥梁上层(1)的高度，从电梯进出口(3)开出电梯，驶过上层的主桥桥面(1)后，从电梯进出口(5)进入电梯，电梯把它降低到地面高度并开出电梯，从另一侧的地面通道的上层(9)开走，完成过江工作。当车辆从右往左通过桥梁时，则使用桥面和地面通道的下层。

电梯的具体工作情况说明如下：在上述的车辆从左往右通过桥梁的过程中，当车辆由地面通道的上层进入电梯后，电梯把它升到桥面的上层，车辆开出电梯，完成了“上升”的工作。之后，电梯空载降到桥面的下层，由对面开来准备下桥的车辆开进，电梯把它降到地面通道的下层，车辆开出电梯，完成“下降”的工作。电梯再空载升到地面通道的上层，进行下一个循环的工作。这样，电梯的上、下行程都得到了利用。

车辆在两层桥面的具体通行方向也可以另外安排。

该实施例的优点是电梯利用率高，上行和下行两个工作行程都得到利用，可以减少电梯的配备。这将减少建造、运行的成本，也将使电梯楼体积减小，并减少其占用的地面，特别是减少沿江的宽度，桥面的喇叭口也可以减小。缺点是桥面需要建成双层的，桥面的工程量较大，不适合一些有特定要求(例如在美观、抗风等方面)的场合。

实施例3：

附图7是实施例3的正面示意图，该实施例在两侧的靠近电梯进出口附近使用了双层的桥面，其各部分的作用和车辆、电梯的运行方式与实施例2相同。离开电梯进出口一段距离以后，上层桥面(1和2)逐渐降低，下层桥面(3和4)逐渐升高，最后在同一高度汇合，形成单层的主桥桥面(5)，6、7和8、9分别表示上层桥面降低和下层桥面上升的坡道，坡道一般可以利用电梯楼进出口与主桥之间的喇叭口的位置(见附图8)。整个桥梁就是两侧双层，中间主桥单层的形式。附图8是桥面的上视图，1、2分别是两侧电梯进出口附近的上层桥面，下层桥面(3、4)则在它们下面。在上层桥面下降的过程(也是喇叭口收缩的过程)中，同时向桥的一侧偏斜，图中的上层桥面下降坡道6、7向着图纸的下方偏斜，最后偏斜到使该方向的车道的内侧边线(11、12)与单层的主桥桥面(5)的中心线(10)相接，该方向的车道就只占用主桥桥面中心线以外的一半(5A)，供原来在上层桥面通行的车辆通行。在附图8中，用三个箭头表示了在上层桥面进出电梯、从左到右通行的车辆的行驶路径。在下层桥面上升的过程(也是喇叭口收缩的过程)中，也同时向桥的另一侧偏斜，图中的下层桥面上升坡道8、9向着图纸的上方偏斜，最后偏斜到使该方向的车道的内侧边线(两个虚线的弧线)也与单层的主桥桥面(5)的中心线(10)相接，该方向的车道就只占用主桥桥面中心线以外的另一半(5B)，供原来在下层桥面通行的车辆通行。从右到左通行的车辆的行驶路径是：从右侧下层桥面4的电梯开出，通过上升坡道9开到主桥上的通道5B(在弧线12的右面被上层桥面及其坡道遮挡)，5B上的一个箭头表示了行车方向，之后经过坡道8下降到下层桥面3(在弧线11的左面被上层桥面及其坡道遮挡)，开进左边下层桥面的电梯并被降落下去。

在附图8中，弧线11和12是上层桥面下降坡道一侧的边线，它们从里到外逐渐高于下层桥面，从右到左的车辆(即原来在下层桥面通行的车辆)要在它们的下边通过，实际的行车路线要偏离两个弧线的下部(即桥面的中心线)，以保证有足够的通行高度。

车辆在桥面上的具体通行方向和坡道偏斜的方向也可以另外安排。

该实施例除具有实施例2的全部优点外，中间主桥桥面变成单层，桥面的工程量和建筑费用将降低(特别是对于长大桥梁)，同时适合一些有特定要求(例如在美观、抗风等方面)的场合。

实施例4：

附图9是实施例4的正面示意图，它在桥梁的结构上与实施例3基本相同，也是两侧靠近电梯楼的部分用双层，中间主桥用单层的形式。不同的是：在实施例3中，一个方向通行的车辆在桥上的电梯进口和出口都是在同一个层面(从左到右在上层，从右到左在下层)，而在本实施例中，两个方向开行的车辆都在桥的下层开出电梯，都在桥的上层开进电梯。以从左到右开行的车辆为例，车辆被左面的电梯提升到桥面的下层，从下层桥面电梯出口开出，经过下层桥面3、向上坡道8、主桥桥面5、向上坡道7、上层桥面2开进右面的电梯，再被降到地面。附图10是桥面的上视图，1、2分别是两侧的电梯的进口附近的上层桥面，电梯出口的下层桥面3、4则在它们的下面。从左到右通行车辆的车道从左面电梯的下层出口开始，经过下层桥面3(附图10中被上层桥面1遮挡)、向上坡道8(弧线左面被上层桥面的坡道遮挡)、主桥桥面5的一部分5A、向上坡道7、上层桥面2，到右面电梯的上层进口结束。在坡道(8和7)使行车路线向上的上升过程(也是喇叭口变化的过程)中，同时向桥的外侧偏斜，(图中向着图纸的下方偏斜)，并且使坡道的内侧边缘与主桥桥面的中心线相接，该方向的车道就只占用主桥桥面中心线以外的一半(5A)，供从左到右通行的车辆通行。同样，从右到左开行车辆的车道从右面电梯的下层出口开始，经过下层桥面4(附图10中被上层桥面2遮挡)、向上坡道9(弧线右面被上层桥面的坡道遮挡)、主桥桥面5的一部分5B、向上坡道6、上层桥面1，到左面电梯的上层进口结束。在坡道(9和6)使行车路线向上的上升过程(也是喇叭口变化的过程)中，也同时向桥的另外一侧偏斜，(图中向着图纸的上方偏斜)，并且使坡道的内侧边缘与主桥桥面的中心线相接，该方向的车道也就只占用主桥桥面中心线以外的另一半(5B)，供从右到左通行的车辆通行。附图9和附图10中的箭头表示车辆的行驶方向。

在附图10中，桥面上左右两个实线的、与桥梁中心线相接的弧线是通向上层桥面(车辆准备开进电梯)的坡道一侧的边线，它们从里到外逐渐高于下层桥面，由下层桥面的电梯开出的车辆要在它们的下边通过，实际的行车路线要偏离两个弧线的底部(即桥面的中心线)，以保证有足够的通行高度。

该实施例除具有实施例3的全部优点外，还使两个方向的车道只有平路和上坡两种，而没有下坡，这能进一步保证行车安全，特别是对于车流量大、车流密集的桥梁更有意义。它的缺点是桥面结构较复杂。

实施例5：

本发明的内容是使用电梯把车辆从地面升到桥面和从桥面降到地面，需要使用大型、重载电梯，当车流较大时，还需要同时配备多台。由此可能消耗大量电能和需要很大容量的供电设施。

本实施例给出了一种简单而又节能的电梯结构：双联电梯，它能用于前面给出的各种实施方案中。

附图11中，1和2是两个相邻的、同样的电梯梯厢，它们共同使用一根动力缆绳(3)，缆绳通过滑轮(4、5)连接到牵引电机的驱动轮(6)。由牵引电机的旋转(正向和反向)带动两个梯厢同时上升下降运行。运行中，两个梯厢总是一个上升，另一个下降。

这种电梯结构具有以下优点：

1、节能：由于上下的两个梯厢(包括载重)的重量可以互相抵消，当两个梯厢(包括载重)相等时，电机仅需对克服摩擦和加速的力做功，当两个梯厢(包括载重)不相等时，电机仅需对差额及克服摩擦和加速的力做功，如果下降的梯厢(包括载重)比上升的梯厢(包括载重)重得比较多，用以克服摩擦和加速的力以外，还有多余，还可以把电机变成发动机，发出的电能供其它设备使用或送回电网。当双向车流比较均匀时，这种电梯结构的节电效果非常大。节能的同时，也减少了对环境的污染。

2、节约场地：为了平衡，普通电梯需要有配重，也就需要另占用场地，本实施例中，两个梯厢互为配重，能节约场地，即减小整个电梯楼的占地。

3、结构简单和降低造价：由于两个电梯共用一套动力和控制设备，并且由于使用的电能大幅度减少从而可减小动力部分的功率，还取消了配重，使得电梯的结构简单，造价降低。

Claims (7)

1、一种使用电梯运送车辆上下主桥以代替引桥的桥梁，其特征是：在主桥的两侧或一侧建设电梯楼，其中安装一部或多部可以前后双向开门的电梯，用来从地面把车辆升起到主桥桥面和把车辆从主桥桥面降落到地面。

2、如权利要求1所述的桥梁，其特征是：其两侧或一侧的地面通道建在地下。

3、如权利要求1和权利要求2所述的桥梁，其特征是：主桥桥面是单层的，两个方向的车辆在桥上分道行驶，主桥每侧的电梯也对应分成两组，分别载运对应方向的车辆的升或降。

4、如权利要求1和权利要求2所述的桥梁，其特征是：主桥桥面是双层的，地面通道也对应是双层的，每层通过一个方向的车辆，每部电梯都可以载运车辆的升和降。

5、如权利要求1和权利要求2所述的桥梁，其特征是：桥面两侧靠近电梯楼的部分是双层的，向桥梁中间方向，上层桥面逐渐降低，下层桥面逐渐升高，最后在同一高度汇合，形成单层的主桥桥面，在上层桥面下降的过程中，同时向桥的一侧偏斜，在下层桥面上升的过程中，也同时向桥的另一侧偏斜，在共用的单层主桥桥面上形成两个方向各自独立的车道，分别供两个方向的车辆通行。

6、如权利要求1和权利要求2所述的桥梁，其特征是：桥面两侧靠近电梯楼的部分是双层的，中间的主桥桥面是单层的，桥面上每个方向的车道都从电梯的下层出口开始，经过下层桥面、向上的坡道、两个方向共用的单层的主桥桥面、再向上的坡道、上层桥面，到另一侧电梯的上层进口结束。两个方向的车道在向上坡道使路面上升的过程中，同时向桥的外侧偏斜，在共用的单层主桥桥面上形成两个方向各自独立的车道，分别供两个方向的车辆通行。

7、在权利要求1、2、3、4、5、6所述的桥梁中使用了双联电梯，其特征是：由两个相邻的、同样的电梯梯厢组成，它们共同使用一根动力缆绳，缆绳通过滑轮连接到牵引电机的驱动轮，由牵引电机的旋转(正向和反向)带动两个梯厢同时上升下降运行，运行中，两个梯厢总是一个上升，另一个下降。

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