JP2023548465A - ライザーアンカーおよび設備 - Google Patents

Abstract

ライザーパイプのためのアンカーアセンブリは、プレートおよびスリーブを使用し、ライザーが位置する建物等の構造物の床を貫通するスタブパイプを支持する。プレートおよびスリーブから延在するスタッドが、床に係合し、床の局所的な構造強度を向上させる。プレートに係合するブラケットは、スリーブ内にスタブパイプを搭載するために使用される。ライザーパイプ要素は、スタブパイプの端部に取り付けられている。防火材料が、スタブパイプとスリーブとの間に位置付けられる。

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２０２０年１１月５日に出願された米国仮出願第ＵＳ６３／１１０，０８２号に基づいており、その優先権を主張し、米国仮出願第ＵＳ６３／１１０，０８２号は、参照によって本明細書に援用される。

（発明の分野）
本発明は、パイプ要素を支持するための構造的構成要素に関する。

一般的に「ライザー」と称される垂直配管設備は、建物および他の構造物全体を通した水および他の流体の流通にとって不可欠である。ライザー支持構造物は、多くの設計要件を満たさなければならず、特に、熱負荷および熱膨張、スラスト荷重、予測される領域的地震荷重、ならびに、ライザー自体の自重によって課される多くの場合に非常に大きい静的荷重等の構造的需要を満たさなければならない。さらに、ライザー支持構造物は、ライザーが配設される建物の局所的な構造的完全性を損なうことなく、これらの設計要件を満たさなければならない。従来的なライザー設計は、ライザーパイプを床レベルに固着するためにクランプを使用し、隣接するせん断壁にそれを固着するためにブラケットを使用する。しかしながら、これらの設計は、ライザーの繰り返される熱膨張サイクルに伴って、摩擦に依存するライザーのクランプがあまり有効ではないものとなり、ライザーの場所に対して支持せん断壁が常時好都合に位置するとは限らないため、種々の不利点を被る。ライザー支持設備の設計を改良する契機が、明確に存在する。

本発明は、ライザーパイプを床構造物内に係留するためのアンカーアセンブリに関する。一例示的実施形態では、アンカーアセンブリは、相互と反対側に配置されている上面および下面を有するプレートを備える。プレートは、それを通した開口を画定する。スリーブが、プレートに取り付けられる。スリーブは、開口を通して延在し、プレートに対して横断方向に向けられているボアを画定する。スリーブは、プレートの上面から外方向に突出しているスリーブ上部を有する上側スリーブ部分と、プレートの下面から外方向に突出しているスリーブ底部を有する下側スリーブ部分とを有する。複数のカラーが、プレートを通して通過する。各カラーは、内部ねじ山を有する。複数のカラーの各々は、プレートの上面と同一平面上にある上側カラー表面と、プレートの下面から突出している下側カラー表面とを有する。

例示的実施形態は、プレートの下面から延在する複数のスタッドをさらに備え得る。複数のせん断キーも、スリーブに取り付けられ得、ボアから離れるように外方向に突出し得る。せん断キーは、スリーブの下側スリーブ部分に取り付けられる。例示的実施形態では、スタブパイプが、ボアを通して延在する。ブラケットが、スタブパイプに取り付けられる。ブラケットは、プレートの上面に重なっている。複数のねじ山付き締結具が、ブラケットをプレートに取り付ける。各締結具は、複数のカラーのそれぞれのカラーに係合する。別の実施例では、ブラケットは、スタブパイプに対して横断方向に突出している複数のアームを備える。スリーブの上側スリーブ部分は、例示的実施形態では、プレートの上面から突出している。上側スリーブ部分は、その中に複数のノッチを画定する。各アームは、ノッチのそれぞれ内に受け取られる。例示的実施形態は、スタブパイプとスリーブとの間に位置付けられている防火材層をさらに備え得る。

本発明は、ライザーパイプのための設備も含む。例示的実施形態では、設備は、反対側に配置されている上面および下面を有する現場打設床を備える。アンカーアセンブリが、現場打設床内に埋設される。例示的実施形態では、アンカーアセンブリは、反対側に配置されている上面および下面を有するプレートを備える。プレートは、それを通して、開口部と整合される、開口を画定する。スリーブが、プレートに取り付けられる。スリーブは、開口および開口部を通して延在し、プレートおよび床に対して横断方向に向けられているボアを画定する。スリーブは、プレートの上面から外方向に突出しているスリーブ上部を有する上側部分を含む。スリーブは、プレートの底面から外方向に突出しているスリーブ底部を有する下側部分をさらに有する。複数のカラーが、取り付けられ、プレートを通して通過する。各カラーは、内部ねじ山を有する。さらに、実施例として、複数のスタッドが、プレートの下面から延在する。スタッドは、床内に埋設される。また、実施例として、複数のせん断キーが、下側スリーブ部分に取り付けられ、ボアから離れるように外方向に突出している。せん断キーは、プレートの下面に内在し、床内に埋設される。さらに、実施例として、複数のカラーの各々は、プレートの上面と同一平面上にある上側カラー表面と、プレートの下面から突出している下側カラー表面とを有し得る。

本発明による例示的設備は、ボアを通して延在するスタブパイプをさらに備え得る。ブラケットが、スタブパイプに取り付けられる。ブラケットは、プレートの上面に重なっている。複数のねじ山付き締結具が、ブラケットをプレートに取り付ける。各締結具は、複数のカラーのそれぞれのカラーに係合する。ある実施例では、ブラケットは、スタブパイプに対して横断方向に突出している複数のアームを備え得る。上側スリーブ部分は、その中に複数のノッチを画定する。各アームは、ノッチのそれぞれ内に受け取られる。さらに、実施例として、防火材層が、スタブパイプとスリーブとの間に位置付けられ得る。例示的実施形態では、プレートの上面は、床の上面と同一平面上にある。特定の実施形態では、スリーブ底部は、床の下面と同一平面上にある。床は、例示的実施形態では、コンクリートスラブ、またはコンクリートスラブの真下に配列された金属デッキを備え得る。

図１は、本開示による例示的アンカーアセンブリの平面図である。

図２は、図１に示されているアンカーアセンブリの立面図である。

図３は、図１に示されているアンカーアセンブリの立面図であり、図は、図２に示されている図に対して４５度回転させられている。

図４は、本発明による付加的な構成要素を図示している、図１に示されている例示的アンカーアセンブリの詳細図である。

図５は、本発明による付加的な構成要素を図示している、図１に示されている例示的アンカーアセンブリの代替詳細図である。

図６は、本発明による付加的な構成要素を図示している、図１に示されている例示的アンカーアセンブリの代替詳細図である。

図７は、本発明による付加的な構成要素を図示している、図１に示されている例示的アンカーアセンブリの平面図である。

図８は、図４に示されているアンカーアセンブリの立面図である。

図９は、図４に示されているアンカーアセンブリの立面図であり、図は、図５に示されている図に対して４５度回転させられている。

図１０は、本開示による一例示的設備の縦方向断面図である。

図１１は、本開示による別の例示的設備の縦方向断面図である。

図１２は、本開示による別の例示的設備の縦方向断面図である。

（詳細な説明）
図１～３は、ライザーパイプ（図１０～１２を参照）を床構造物（図１０～１２を参照）内に係留するための例示的アンカーアセンブリ１０を示している。本実施例では、アンカーアセンブリ１０は、相互と反対側に配置されている上面１４および下面１６を有するプレート１２を備え、プレート１２は、それを通して延在する開口１８を画定する。スリーブ２０が、プレート１２に取り付けられている。スリーブは、開口１８を通して延在し、プレート１２に対して横断方向に向けられているボア２２を画定する。スリーブ２０は、プレート１２の上面１４から外方向に突出しているスリーブ上部２６を有する上側スリーブ部分２４を含む。スリーブ２０は、プレート１２の下面１６から外方向に突出しているスリーブ底部３０を有する下側スリーブ部分２８をさらに含む。水ダムとして作用し、アセンブリ１０が配設されるときの床間の浸水を防止するようにスリーブ２０の上側スリーブ部分２４がプレート１２の上面１４から突出していると、有利である。

アンカーアセンブリ１０は、プレート１２の下面１６から延在する複数のスタッド３２をさらに備え得る。一実施例では、スタッド３２は、プレート１２に溶接されており、拡大ヘッド３４を有する。アセンブリ１０がコンクリート等の現場打設床内に配設されるとき、スタッド３２は、床とともに複合構造物を形成し、固定性を提供し、コンクリートの現場打設および後続の硬化中、アセンブリの向きおよび場所を維持する。また、スタッド３２は、押抜せん断破壊およびスラブ破砕破壊に対して、コンクリート床を局所的に強化する。スタッド３２は、アンカーアセンブリ１０と床との間のエリア係合を増加させ（図１０～１２を参照）、これは、アセンブリおよび床が耐え得る荷重を増加させる。

再び図１～３を参照すると、複数のカラー３６が、プレート１２に取り付けられ、プレート１２を通して延在している。各カラー３６は、下記に説明されるように、プレート１２への取付点を確立し、ねじ山付き締結具を受け取るための内部ねじ山３８を有する。複数のカラー３６の各々は、上側カラー表面４０および下側カラー表面４２を有する。複数のカラー３６がプレート１２に搭載されるとき、上側カラー表面４０は、プレート１２の上面１４に対して同一平面上にあるように搭載され、それによって、建設中および建設後の損傷を防止し得る。一実施例では、複数のカラー３６が、プレート１２に搭載され、下側カラー表面４２は、下面１６から外方向に突出している。下面１６上に位置付けられているとき、カラー３６は、それらがコンクリートで詰まることを防止するために、および、締結具６４を受け取れる状態にあるように、コンクリート現場打設中に保護され得る。一実施例は、（コンクリート等の）現場打設床の侵入がカラー３６を詰まらせることを防止するために複数の現場打設遮断要素４４を利用する。図４は、シリコンカバー４６を備える現場打設遮断要素４４の一実施例を図示している。図５は、現場打設遮断要素４４が、現場打設床が凝固すると除去され得る一時的なプラスチック締結具４８を備える別の実施例を図示している。図６は、現場打設遮断要素４４がプラスチックプラグ５０を備えるさらなる別の実施例を図示している。しかしながら、様々な現場打設遮断要素４４が本開示によって想定されることが、理解されるはずである。

図１０および図１１は、スリーブ２０のボア２２を通して延在するスタブパイプ５２を備えるアンカーアセンブリ１０のさらなる態様を図示している。スタブパイプ５２は、アンカーアセンブリ１０へのライザーパイプ要素５４の取付を可能にし、それによって、その外面内に位置付けられている１つまたはそれより多くの周溝５６を有し得る。溝５６は、機械的カップリングがライザーパイプ要素５４をスタブパイプ５２に継合するために使用されるときに存在し、したがって、スタブパイプ５２の端部に近接して位置付けられている。ブラケット５８が、スタブパイプ５２に添着され、スタブパイプ５２をプレート１２に取り付ける。ブラケット５８は、複数のアームを備え得、一実施例では、第１のアーム６０および第２のアーム６２が、取り付けられ、スタブパイプ５２に対して横断方向に突出している。ブラケット５８は、プレート１２の上面１４に重なり、複数のねじ山付き締結具６４を介してプレートに取り付けられている。各締結具は、それぞれのカラー３６に係合する。可能な限り大きなエリアにわたって下向きの力を分散させるようにブラケット５８をプレート１２に直接接触させることが、有利である。したがって、スリーブ２０の上側スリーブ部分２４は、複数のノッチを具備し、本実施例では、第１のノッチ６６および第２のノッチ６８を具備する。第１のアーム６０および第２のアーム６２は、第１のノッチ６６および第２のノッチ６８内に受け取られ、アームとプレートとの間の直接接触を可能にする。一実施例では、複数のカラー３６は、複数のノッチ６６、６８と整合してプレート１２上に位置付けられている。当然ながら、ブラケット５８が付加的なアーム６０、６２を備え得ること、および、付加的なカラー３６も特定の設計の指定に応じて提供され得ることが、理解される。図１０および図１１に示されているように、防火材層７０が、スタブパイプ５２とスリーブ２０との間に位置付けられている。（防火材を除いた）アンカーアセンブリの種々の構成要素は、鋼鉄から形成され得、溶接物を介した種々の構成要素の取付が、実践的であると見なされる。

図１０および図１１にさらに示されているように、本開示は、設備７２も含む。例示的設備７２は、現場打設床７４、好ましくは、コンクリート内に配設されるアンカーアセンブリ１０を備える。プレート１２の上面１４が現場打設コンクリート床７４の上側床表面７６と同一平面上にあるように配設されると、有利である。加えて、スリーブ２０のスリーブ底部３０は、現場打設コンクリート床７４の下側床表面７８と同一平面上にあるように位置付けられ得る。この同一平面上にあるスリーブ２０の配列は、アンカーアセンブリ１０がコンクリート現場打設中に任意のコンクリート型枠上に支持され得ることを確実にすることに役立つ。図１０および図１１は、２つの例示的設備７２の実施形態を図示している。図１０は、スタッド３２が現場打設コンクリート床７４を補強する実施例を示している。図１１は、複合金属デッキ８０および現場打設コンクリート床７４を備える設備実施例を示している。アンカーアセンブリ１０と床構造物との間のさらなる係合が、スリーブ２０の下側スリーブ部分２８に取り付けられている複数のせん断キー８２によって提供され得る。せん断キー８２は、スリーブ２０のボア２２から離れるように外方向に突出し、金属デッキ８０に係合する。せん断キー８２は、組立中にスリーブ２０を金属デッキ８０内に適切に位置付けることに役立ち、また、コンクリート現場打設中にスリーブ２０の位置を維持することにも役立つ。せん断キー８２は、スリーブ２０の下側スリーブ部分２８に溶接された離散タブの形態をとり得る。

図１２に図示されている別の実施例では、ブラケット５８は、ライザーパイプ８４に直接取り付けられている。本例示的設備７２では、アンカーアセンブリ１０は、ここでも、現場打設床７４、好ましくは、コンクリート内に配設される。プレート１２の上面１４は、現場打設コンクリート床７４の上側床表面７６と同一平面上にあるように配設される。加えて、スリーブ２０のスリーブ底部３０は、現場打設コンクリート床７４の下側床表面７８と同一平面上にあるように位置付けられ得る。ブラケット５８は、ライザーパイプ８４をプレート１２に取り付けるために、ライザーパイプ８４に直接添着される。ブラケット５８は、ここでも、複数のアームを備え得、本実施例では、ライザーパイプ８４に取り付けられている、ライザーパイプ８４に対して横断方向に突出している第１のアーム６０および第２のアーム６２を備え得る。ブラケット５８は、プレート１２の上面１４に重なり、前述の方式において、複数のカラー３６に係合する複数のねじ山付き締結具６４を介してプレート１２に取り付けられる。

本開示によるアンカーアセンブリ１０は、スラブ貫通点において、ライザーパイプを直接支持し、したがって、コンクリート床およびコンクリート複合金属デッキの両方の局所的な荷重担持能力を向上させる設計を提供することが期待される。アセンブリ１０は、従来的なライザーシステムと比較して、要求される固定される支持物の総数を有意に低減させ、それによって、「熱係止点」の数を低減させ、ライザーが、固定される支持物へのより低い応力を伴ってより大きな熱膨張および収縮に適応することを可能にすることが期待される。

本開示は、以下の詳細な説明、実施例、図面、および請求項、ならびにそれらの前述および以下の説明の参照によって、より容易に理解されることができる。しかしながら、本デバイス、システム、および／または方法が開示および説明される前に、本発明は、別様に規定されない限り、開示される具体的なデバイス、システム、および／または方法に限定されず、したがって、当然ながら変動し得ることを理解されたい。また、本明細書で使用される用語は、特定の態様のみを説明する目的のためにあり、限定的であることを意図されていないことも理解されたい。

Claims (30)

1. ライザーパイプを床構造物内に係留するためのアンカーアセンブリであって、前記アンカーアセンブリは、
   相互と反対側に配置されている上面および下面を有するプレートであって、前記プレートは、前記プレートを通した開口を画定する、プレートと、
   前記プレートに取り付けられるスリーブであって、前記スリーブは、前記開口を通して延在し、前記プレートに対して横断方向に向けられているボアを画定し、前記スリーブは、前記上面から外方向に突出しているスリーブ上部を有する上側スリーブ部分と、前記下面から外方向に突出しているスリーブ底部を有する下側スリーブ部分とを含む、スリーブと、
   前記プレートを通して延在する複数のカラーであって、前記カラーの各々は、内部ねじ山を有する、複数のカラーと
   を備える、アンカーアセンブリ。
2. 前記複数のカラーの各々は、前記上面と同一平面上にある上側カラー表面と、前記下面から突出している下側カラー表面とを有する、請求項１に記載のアンカーアセンブリ。
3. 前記プレートの前記下面から延在する複数のスタッドをさらに備える、請求項１に記載のアンカーアセンブリ。
4. 前記複数のスタッドの各々は、拡大ヘッドを含む、請求項３に記載のアンカーアセンブリ。
5. 前記下側スリーブ部分に取り付けられる、前記ボアから離れるように外方向に突出している複数のせん断キーをさらに備える、請求項１に記載のアンカーアセンブリ。
6. 前記ボアを通して延在するスタブパイプと、
   前記スタブパイプに取り付けられるブラケットであって、前記ブラケットは、前記プレートの前記上面に重なる、ブラケットと、
   前記ブラケットを前記プレートに取り付ける複数のねじ山付き締結具であって、前記ネジ付き締結具の各々は、前記複数のカラーのそれぞれのカラーに係合する、複数のねじ山付き締結具と
   をさらに備える、請求項１に記載のアンカーアセンブリ。
7. 前記スタブパイプと前記スリーブとの間に位置付けられている防火材層をさらに備える、請求項６に記載のアンカーアセンブリ。
8. 前記上側スリーブ部分は、前記上側スリーブ部分内に形成された複数のノッチを備え、
   前記複数のカラーは、前記複数のノッチと整合して前記プレート上に位置付けられる、
   請求項６に記載のアンカーアセンブリ。
9. 前記ブラケットは、前記スタブパイプに対して横断方向に突出している複数のアームを備え、前記複数のアームの各々は、前記ノッチのそれぞれ内に受け取られる、請求項８に記載のアンカーアセンブリ。
10. ライザーパイプのための設備であって、前記設備は、
    反対側に配置されている上側床表面および下側床表面を有する現場打設床と、
    前記床内に埋設されるアンカーアセンブリと
    を備え、前記アンカーアセンブリは、
    反対側に配置されている上面および下面を有するプレートであって、前記プレートは、前記プレートを通した開口を画定する、プレートと、
    前記プレートに取り付けられるスリーブであって、前記スリーブは、前記開口を通して延在し、前記プレートに対して横断方向に向けられているボアを画定し、前記スリーブは、前記上面から外方向に突出しているスリーブ上部を有する上側スリーブ部分と、前記下面から外方向に突出しているスリーブ底部を有する下側スリーブ部分とを含む、スリーブと、
    前記プレートを通して延在する複数のカラーであって、前記カラーの各々は、内部ねじ山を有する、複数のカラーと
    を備える、設備。
11. 前記複数のカラーの各々は、前記上面と同一平面上にある上側カラー表面と、前記下面から突出している下側カラー表面とを有する、請求項１０に記載の設備。
12. 前記設備は、前記プレートの前記下面から延在する複数のスタッドをさらに備え、前記スタッドは、前記床内に埋設され、前記複数のスタッドの各々は、拡大ヘッドを含む、請求項１０に記載の設備。
13. 前記下側スリーブ部分に取り付けられる、前記ボアから離れるように外方向に突出している複数のせん断キーをさらに備え、前記せん断キーは、前記床内に埋設される、請求項１０に記載の設備。
14. 前記プレートの前記上面は、前記上側床表面と同一平面上にある、請求項１０に記載の設備。
15. 前記上側スリーブ部分内に形成された複数のノッチをさらに備える、請求項１０に記載の設備。
16. 前記ボアを通して延在するスタブパイプと、
    前記スタブパイプに取り付けられるブラケットであって、前記ブラケットは、前記プレートの前記上面に重なり、前記ブラケットは、前記スタブパイプに対して横断方向に突出している複数のアームを備える、ブラケットと、
    前記複数のアームを前記プレートに取り付ける複数のねじ山付き締結具であって、前記ネジ付き締結具の各々は、前記複数のカラーのうちの１つのそれぞれのカラーに係合する、複数のねじ山付き締結具と
    をさらに備える、請求項１５に記載の設備。
17. 前記スタブパイプと前記スリーブとの間に位置付けられている防火材層をさらに備える、請求項１６に記載の設備。
18. 前記設備は、複数の現場打設遮断要素をさらに備え、前記複数の現場打設遮断要素の各々は、前記複数のカラーのうちの１つの前記下側カラー表面に取り付けられる、請求項１０に記載の設備。
19. 前記複数の現場打設遮断要素は、複数のシリコンカバーを備える、請求項１８に記載の設備。
20. 前記複数の現場打設遮断要素は、複数の一時的なプラスチック締結具を備える、請求項１８に記載の設備。
21. 前記複数の現場打設遮断要素は、複数のプラスチックキャップを備える、請求項１８に記載の設備。
22. ライザーパイプのための設備であって、前記設備は、
    反対側に配置されている上側床表面および下側床表面を有する現場打設床と、
    前記ライザーパイプを前記床に係留するために前記床内に埋設されるアンカーアセンブリと
    を備え、前記アンカーアセンブリは、
    反対側に配置されている上面および下面を有するプレートであって、前記プレートは、前記プレートを通した開口を画定する、プレートと、
    前記プレートに取り付けられるスリーブであって、前記スリーブは、前記開口を通して延在し、前記プレートに対して横断方向に向けられているボアを画定し、前記スリーブは、前記上面から外方向に突出しているスリーブ上部を有する上側スリーブ部分と、前記下面から外方向に突出しているスリーブ底部を有する下側スリーブ部分とを含む、スリーブと、
    前記プレートを通して延在する複数のカラーであって、前記カラーの各々は、内部ねじ山を有し、前記複数のカラーの各々は、前記上面と同一平面上にある上側カラー表面と、前記下面から突出している下側カラー表面とを有する、複数のカラーと
    を備える、設備。
23. 前記上面は、前記上側床表面と同一平面上にあり、前記スリーブ底部は、前記下側床表面と同一平面上にある、請求項２１に記載の設備。
24. 前記上側スリーブ部分内に形成された複数のノッチと、
    前記プレートの前記上面に重なるブラケットであって、前記ブラケットは、前記ライザーパイプに対して横断方向に突出している複数のアームを備える、ブラケットと、
    前記複数のアームを前記プレートに取り付ける複数のねじ山付き締結具であって、前記複数のねじ山付き締結具の各々は、前記複数のカラーのうちの１つのそれぞれのカラーに係合する、複数のねじ山付き締結具と
    をさらに備える、請求項２１に記載の設備。
25. 前記ブラケットは、前記ライザーパイプに取り付けられる、請求項２４に記載の設備。
26. 前記ライザーパイプと前記スリーブとの間に位置付けられている防火材層をさらに備える、請求項２５に記載の設備。
27. 前記設備は、前記ボアを通して延在するスタブパイプをさらに備え、前記ブラケットは、前記スタブパイプに取り付けられる、請求項２４に記載の設備。
28. 前記スタブパイプと前記スリーブとの間に位置付けられている防火材層をさらに備える、請求項２７に記載の設備。
29. 前記打設床は、コンクリート床を備える、請求項２４に記載の設備。
30. 前記現場打設床は、金属デッキ上に現場打設されたコンクリート床を備える、請求項２４に記載の設備。

Images