JP5536788B2 - コンクリート部材のリフト装置およびリフト方法 - Google Patents

Description

１．発明の分野
本発明は、コンクリート部材を持ち上げて取り扱うための方法および装置に関する。そのようなコンクリート部材の例は、橋桁およびデッキ部材、スラブ、パイル、壁パネル、石油プラットフォームのコンクリート脚および浮遊コンクリートケーソン構造体、プレストレストコンクリート構造全般、などである。とくには、最大１，０００トン（ｔ）およびそれ以上のコンクリート部材の持ち上げ、および取り扱いに関する。本発明は、建築、建設、コンクリートのプレキャスト、取り壊し、および非常時の救助の業界／応用分野において一般的に見られるコンクリート部材へと適用可能である。

２．技術の説明
コンクリート部材の持ち上げ、および取り扱いは、典型的には、持ち上げられるコンクリート部材に恒久的に埋め込まれた１つ以上のリフト用インサートへと索具を介して接続されるクレーンまたは他のリフト装置を使用することによって行われる。そのようなリフト用インサート／アンカの例が、米国特許第４，０００，５９１号、第４，３６７，８９２号、第４，３８６，４８６号、第４，４３７，６４２号、および第４，５８０，３７８号である。さらには、突き出したケーブルの輪、ワイヤループ、および補強バーも、取り付けのためのリフト用インサート／アンカを提供するために使用されている。クレーンの索具を、（例えば）リフトクラッチ、シャックル、フック、リフト用アイ、あるいは任意の適切な取り付け手段または組み合わせを介して、リフト用インサートへと取り付けることができる。

しかしながら、恒久的に埋め込まれるリフト用インサートは、コンクリート部材の完全性を維持するため、および／またはリフト用インサートが何らかのかたちで再使用される場合に、腐食に対して適切に保護されなければならない。さらに、リフト用インサートは、コンクリート部材の製造および使用において、かなりのコスト要因である。

リフト用インサート／アンカの大規模な使用の一例は、パネル、スラブ、およびプレストレスト橋桁のプレキャスト製造にあり、リフト用インサートが、成型の工程の際に埋め込まれる。ひとたびコンクリート部材がプレキャスト工場において成型されると、リフト用インサートが、コンクリート部材を床または製造用の金型／鋳型から持ち上げるために使用される。次いで、コンクリートの部材パネルは、典型的には、建設現場へと届けられる前にコンクリートが強度を獲得できるよう、ラックに配置され、あるいは積み重ねられる。建設現場へと届けるために、持ち上げて輸送車に載せる必要があり、その後にコンクリート部材を建設事業に配置するために、持ち上げて取り扱う必要がある。埋め込まれているリフト用インサートは、コンクリート部材に残され、さらに使用されることはない。

コンクリート部材が、建物の建設現場の傾斜スラブ製造装置によって製作される場合、リフト用インサートは、コンクリート部材を成型作業の位置から建設事業における最終的な位置へと持ち上げるために１回だけ使用されることが多い。やはり、埋め込まれたインサートは、コンクリート部材に残され、さらに使用されることはない。

コンクリート部材の製造に典型的に使用されるリフト用インサートにおいては、腐食防止のプロセスが、適切に処理されない場合には、例えば鋼製のリフト用インサートの水素脆性ゆえに、格別の危険を抱える。脆化したリフト用インサートは、コンクリート部材を持ち上げる際に不意に壊れ、荷物の付近の作業者を危険にさらす可能性がある。結果として、高価で冗長な恒久的なインサートの使用、およびそれに付随する安全の問題が、建築および建設産業にとって大きなコストおよびリスクである。

運搬可能なコンクリート製の道路障害物は、そのような道路障害物を長年にわたる使用において何度も持ち上げるために使用される鋼製のリフト用インサートを特徴とすることが多い。コンクリート製の道路障害物の上面に埋め込まれたリフト用インサートは、腐食を促進し、したがってリフト用インサートの有用性をリフト用インサートの使用の時間につれて損なう可能性がある要素へと暴露されている。

品物または構造体をコンクリート部材へと固定するために使用することができる開きボルト、スクリュファスナなどは、コンクリート部材の持ち上げおよび取り扱いには適していない。開きボルト／ファスナは、コンクリート部材の重量ならびにコンクリート部材を持ち上げて取り扱う際に直面される動的な引っ張りおよびせん断荷重に適していない。開きボルト／ファスナなどの系は、数トンという大きな動的荷重において、例えばねじ山の破損、不適切なコーンの脱け出し、および／または開きアンカの不具合によって、不具合を生じる傾向となりうる。コンクリート部材の持ち上げおよび取り扱いについての国家規格は、典型的には、開きねじボルトの使用を許していない。さらに、開きボルトは、典型的には、完全に取り除くことが不可能であり、１回限りの使用に合わせて設計されている。ねじまたはボルトは取り除くことが可能であるが、開きアンカは穴の中に残され、腐食し、穴の再使用を妨げる。

これらの従来技術の装置および方法のいずれも、コンクリート部材の持ち上げおよび取り扱いの提供、使用の容易さ、および安全な持ち上げ作業の確認について、完全に満足できる技術的解決策を提供していない。

本発明は、コンクリート部材のためのリフト装置およびリフト方法であって、従来技術の欠点を克服または改善し、あるいは少なくとも有用な選択肢を提供する代案のリフト装置およびリフト方法を提供することを目的とする。

一形態において、本発明は、コンクリート部材のためのリフト装置であって、末広がりの下端と、取り付け手段に合わせて構成された上端とを有する細長い部材、前記細長い部材の周囲のスリーブ、および前記スリーブの下端に可動に取り付けられた１つ以上のくさびを備えるリフト装置を提供する。前記スリーブが前記末広がりの端部に向かって移動するときに、前記１つ以上のくさびが、外方向に変位させられる／広げられる。好ましくは、前記くさびが、前記細長い部材の末広がりの下端の一部分によって外方向に変位させられる。使用時に、前記１つ以上のくさびが、コンクリート部材に設定された空洞の壁または縁の少なくとも一部分に係合し、このコンクリート部材の空洞からの前記細長い部材の引き出しを阻止する。前記設定された空洞は、リフト装置の下端を受け入れるように形作られ、あるいは他のやり方でそのように構成されるとともに、前記くさびまたは他の干渉装置との係合に適している。前記取り付け手段は、例えば、リフト用アイ、吊り輪、シャックルボルト、フック、ケーブル、またはループであってよい。

リフト装置を、クレーンまたは他のリフト機械のためのリフトクラッチとして構成することも可能である。

好ましくは、くさびまたは他の干渉装置が、前記スリーブの下端に枢動可能に取り付けられる。くさびまたは他の干渉装置を、枢支ピンならびに前記スリーブの下端および前記それぞれのくさびに位置する対応する端部ラグによって枢動可能に取り付けることができる。

随意により、前記末広がりの端部は、円錐台形のコーンまたは部位であり、前記細長い部材は、軸棒、矩形、または他の適切な断面であってよい。前記スリーブの断面は、円筒形、楕円形、矩形、あるいは他の適切な断面または構造であってよい。

随意により、リフト装置の細長い部材およびスリーブを、前記１つ以上のくさびが前記細長い部材の末広がりの端部の一部分に位置するときに、安全要素を受け入れるように構成または他の方法で設定することができる。好ましくは、安全要素は、前記細長い部材および前記スリーブの同心の穴を貫いて挿入されるように構成された安全ピンであってよい。

随意により、前記スリーブの上端は、前記くさびが前記細長い部材の末広がりの下端の一部分に位置していないときに、前記取り付け手段の使用またはアクセスを防止し、あるいは前記取り付け手段を阻止するように設定または構成される。好ましくは、前記スリーブの上端が安全キャップである。

本発明のさらなる形態は、管部分と、１つ以上の末広がりの壁を有する閉じた底端部とを備える形成具を提供する。この形成具を、コンクリート部材の成型の際にコンクリート部材に適切な構成の空洞を形成するために使用することができる。あるいは、適切に構成された空洞を、穿孔、切削、打撃手段、削岩機、またはコンクリート部材の加工に一般的な他の技法によって形成することもできる。

別の形態において、本発明は、コンクリート部材をリフト装置によって持ち上げるための方法であって、リフト装置の下端を受け入れるようにコンクリート部材に空洞を設定し、リフト装置の下端を前記空洞に挿入し、リフト装置の下端に位置する１つ以上のくさびを、リフト装置の細長い部材の末広がりの端部と前記設定された空洞の壁または縁の一部分とに係合させる（あるいは他のやり方で、リフト装置の下端に位置する１つ以上のくさびを、リフト装置の細長い部材の末広がりの端部と前記設定された空洞の壁または縁の一部分とに係合するように作動させる）ことによって、リフト装置をコンクリート部材へと固定するステップを含んでいる方法を提供することができる。次いで、コンクリート部材を持ち上げ、さらには／あるいは取り扱うために、前記リフト装置へとリフト機械を取り付けることができる。随意により、この持ち上げ方法は、前記リフト装置が前記コンクリート部材に固定されるまで、前記コンクリート部材の持ち上げを防止するための１つ以上の安全ステップを含むことができる。好ましくは、安全ステップは、安全要素を前記リフト装置へと取り付け、あるいは挿入するステップであってよい。安全要素が、前記コンクリート部材の前記設定された空洞からの前記リフト装置の取り出しを防止する。第２の随意による安全ステップは、前記リフト装置が前記コンクリート部材に固定されるまで、前記リフト装置へのリフト機械またはクレーンの取り付けを、好ましくは安全キャップの使用によって防止することであってよい。

本発明のさらなる形態は、添付の特許請求の範囲に記載されるとおりであり、本明細書から明らかなとおりである。

添付の図面を参照して説明が行われる。

本発明の一実施の形態におけるリフト装置および空洞形成具の概略の分解斜視図である。

組み立てられた状態の図１のリフト装置の概略の斜視図であり、スリーブが下げられた状態にある。

組み立てられた状態の図１のリフト装置の概略の斜視図であり、スリーブが上げられた状態にある。

組み立てられた状態の図１のリフト装置および空洞形成具の概略の斜視図であり、スリーブが下げられた状態にある。

持ち上げの用途のために図１〜４のリフト装置をコンクリート部材の空洞へと挿入して展開するステップの概略図であり、図１〜４の部分断面図である。 持ち上げの用途のために図１〜４のリフト装置をコンクリート部材の空洞へと挿入して展開するステップの概略図であり、図１〜４の部分断面図である。 持ち上げの用途のために図１〜４のリフト装置をコンクリート部材の空洞へと挿入して展開するステップの概略図であり、図１〜４の部分断面図である。 持ち上げの用途のために図１〜４のリフト装置をコンクリート部材の空洞へと挿入して展開するステップの概略図であり、図１〜４の部分断面図である。

図１のリフト装置の代案の５０トンの実施の形態の概略の分解斜視図である。

図１の空洞形成具の別の実施の形態の概略の斜視図である。

コンクリート部材へと恒久的に鋳込まれる図１の空洞形成具の別の代案の実施の形態の概略の断面図である。

図１のものよりもさらに大きい空洞形成具のさらに別の代案の実施の形態の概略の断面図である。

辺による持ち上げのための代案のリフト装置の概略の斜視／等角投影図である。

図１３の辺リフト装置の線１４−１４に沿った概略の断面図である。

随意によるハンドルを備えるリフト装置の概略の斜視部分断面図である。

図１が、コンクリート部材の持ち上げに使用することができるリフト装置１１０および空洞形成具１１２の実施の形態の分解斜視図を概略的に示している。以下の詳細な説明および特許請求の範囲において、用語「コンクリート部材」は、橋桁およびデッキ部材、スラブ、パイル、壁パネル、石油プラットフォームのコンクリート脚および浮遊コンクリートケーソン構造体、プレストレストコンクリート構造などの全般、ならびに最大１，０００トン（ｔ）およびそれ以上のコンクリート構造体のうちの１つ以上を含むものと解釈される。

リフト装置１１０は、上端においてクレーンまたは他のリフト機械（図示されていない）の索具への取り付け手段１１６としてのリフト用アイ１１６へと接続することができる細長い部材１１４（この実施の形態においては、軸棒１１４である）を有することができる。取り付け手段１１６は、吊りリング、シャックルボルト、フック、ケーブル、またはループなど、リフト装置をクレーンの索具へと接続するために適した他の任意の適切な構造体であってもよい。リフト用アイ１１６を、細長い部材１１４の該当のねじ穴１２０へとねじ込まれるねじ棒１１８によって細長い部材１１４へと取り付けることができる。あるいは、リフト用アイ１１６を、鋳造または他のやり方によって１つの部品を形成するように細長い部材１１４と一緒に製作することができる。

細長い部材１１４の下端は、図１において円錐台形のコーン１２２として示されている末広がりの端部１２２を有することができる。別の実施の形態においては、末広がりの端部１２２が、図示のコーンの直線的な外形ではなくて、湾曲した様相で末広がりとなってよい。これは、くさび１２４または他の干渉装置１２４と末広がりの端部１２２との相互作用に適することができる。末広がりの端部１２２とくさび１２４との相互作用は、図２〜８に関して詳しく後述される。スリーブ１２６が、枢支ピン１３０を使用して吊り下げ式のくさび１２４を可動に取り付けるための端部ラグ１２８を下端に有することができる。くさび１２４について、当業者であればスリーブ１２６へのいくつかの他の可動な取り付け機構を設計および適用できることを、容易に理解できるであろう。スリーブ１２６は、細長い部材１１４を上下に摺動できるような形状および／または構成とされ、図１の例では、スリーブが円筒形である。

さらに、細長い部材１１４は、図２〜８に関して詳しく後述されるように、細長い部材１１４にくさびをぶら下げることができるようにするための凹所１３２または外形を有することができる。

また、スリーブ１２６は、図２〜８に関して詳しく後述されるように、リフト装置１１０がコンクリート部材の空洞に持ち上げのために安全に係合するまでリフト用アイ１１６へのアクセスを防止し、リフト用アイ１１６の使用を防止し、あるいはリフト用アイ１１６を妨げるように機能する随意による安全キャップ１３４を上部に有することができる。さらに、随意による安全の造作は、スリーブ１２６、細長い部材１１４、およびリフト用アイ１１６の軸部１１８のそれぞれの穴１３８、１４０、１４２を貫いて挿入できる安全ピン１３６の使用であってよい。安全キャップ１３４に関して、安全ピンの動作は、同じ図に関して後述される。安全ピン１３６は、有資格の索具装着者／金具装着者／監督者による正式な取り付けだけを許容または指示するダウエル、ロールドピン、割ピン、または専用のピン装置の形態であってよい。あるいは、安全ピン１３６およびそれぞれの穴１３８、１４０、１４２を、クリップ装置（図示されていない）ならびにスリーブ１２６および細長い部材１１４のそれぞれの溝など、別の安全要素によって置き換えてもよい。さらに別の代案の実施の形態においては、安全要素／ピン１３６を、細長い部材１１４またはスリーブ１２６の上端に取り付けることができる随意によるハンドルに取り入れることができる。さらなる代案の安全要素が、図１３および１４に関して後述される。安全ピンを有する随意によるハンドルは、図１５に関して詳しく後述される。

リフト装置の製造に使用される材料および技法を、大きな圧縮および引張荷重の機械装置の分野の当業者であれば、選択することができる。例えば、適切な延性を有する高張力鋼を使用することができる。さらには、リフト装置の任意の構成部品について、必要に応じて表面の焼き入れおよび／または表面コーティングを採用することができる。

図１に例示されている空洞形成具１１２を、コンクリート部材の成型時に使用して、リフト装置１１０の挿入および使用に適した適切な構成の空洞をコンクリート形成具に生成することができる。空洞形成具の鋳込みおよび他の詳細は、図１０〜１２に関して詳しく説明される。空洞形成具１１２は、管または腔部分１４３と、空洞形成具１１２の閉じた底部１４６へと向かう末広がりの壁１４４とを備えている。成型されたコンクリート中の空洞形成具１１２におけるリフト装置１１０の動作は、図５〜８に関して詳しく後述される。また、空洞形成具の別の実施の形態、ならびにリフト装置の実施の形態のための適切な空洞などを形成するための他の技法も、図１０〜１４に関して後述される。

図２が、組み立てられた状態のリフト装置１１０の概略の斜視図であり、スリーブ１２６が完全に下げられ、したがってくさび１２４が細長い部材１１４の末広がりの端部１２２に当接した状態に示されている。安全ピン１３６が、スリーブ１２６、細長い部材１１４、およびリフト用アイ１１６のそれぞれの穴１３８、１４、１４２を貫いて挿入されて図示されている。スリーブ１２６へと取り付けられた安全キャップ１３４が、下方に下げられ、したがって取り付け手段／リフト用アイ１１６を妨げていない状態に示されている。各々のくさびの上面２４８が、図５〜８に関してさらに説明されるように、コンクリート部材の空洞におけるくさび１２４（または、他の干渉装置）の動作を容易にする外形を備えて図示されている。

図３は、組み立てられた状態のリフト装置１１０の概略の斜視図であり、スリーブ１２６が上昇させられ、したがってくさび１２４が細長い部材１１４の凹所１３２に位置した状態に示されている。安全ピン１３６は、スリーブ１２４が上昇させられたときには挿入不可能であるため、存在していない。安全キャップ１３４が、スリーブ１２６が上昇させられた状態において、リフト用アイ１１６を妨げてリフト装置１１０へのクレーンの索具の取り付けを阻止する状態に図示されている。

図４は、組み立てられた状態のリフト装置１１０の概略の斜視図であり、スリーブ１２６が下げられ、空洞形成具１１２の内部に挿入された状態に示されている。

図５〜８は、持ち上げ用としてのリフト装置のコンクリート部材の空洞への挿入および展開の概略図である。図５〜８は、リフト装置１１０の動作をよりよく説明するための図１〜４のリフト装置１１０および空洞形成具１１２の部分断面図である。図５および６は、図３の線５，６−５，６に沿った部分断面に相当する。図７および８は、図２および４の線７，８−７，８に沿った部分断面に相当する。

図５に示されている第１の段階においては、リフト装置１１０が、スリーブ１２６が上昇させられ、結果としてくさびが少なくとも細長い部材１１４の凹所１３２に位置した状態に示されている。次いで、リフト装置を、空洞５５０または腔（この例では、成型時にコンクリート部材５５２に空洞形成具１１２によって形成されている）へと挿入することができる。図５において、スリーブ１２６および細長い部材１１４の末広がりの端部１２２の下部の外径５５４が、５８ｍｍである一方で、空腔５５０の内径５５６は、６０ｍｍである。また、空腔５５０は、空洞の末広がりの端部５５８を有してもよく、この例では、腔５５０の線に対する末広がりの端部の角度５６０が、約３０度であってよく、空洞の末広がりの端部５５８の深さ５６２は、約１１０ｍｍである。図５に示した典型的なリフト装置は、普通の持ち上げ作業において最大１０トンおよびそれ以上の荷重を持ち上げることが可能であってよい。リフト装置の荷重に関するさらなる解説が、後に図８および９に関して行われる。

図６は、末広がりの端部１２２が空洞形成具１１２および空洞５５０の底部１４６に位置する次の段階を示している。次いで、スリーブ１２６を、細長い部材１１４に対して下降させることができる。

図７に、さらなる段階が図示されており、くさび１２４を細長い部材１１４の末広がりの端部１２２に当接させ、空洞の末広がりの端部５５８を占めることができるよう、スリーブ１２６が完全に降下させられている。くさび１２４が、今や細長い部材の末広がりの端部１２２によって外へと変位させられ／広げられている。リフト用アイ１１６は、もはや安全キャップ１３４によって妨げられてはおらず、穴１３８、１４０、１４２が、所望に応じて安全ピン１３６を収容するように整列している。ひとたび安全ピン１３６または他の安全要素が挿入または適用されると、安全要素１３６がその場にある状態では、リフト装置を空洞５５０、５５８から取り除くことが不可能である。今や、リフト装置１１０をクレーンの索具へと取り付けて、コンクリート部材５５２の持ち上げを続けることができる状態である。リフト装置１１０を持ち上げの最中にコンクリート部材５５２の空洞５５０、５５８から取り除くことは不可能であり、随意による安全ピン１３６が挿入されたままである場合にはまったく不可能である。加えて、索具がリフト用アイ１１６へと取り付けられることでも、安全キャップ１３４の働きゆえにスリーブ１２６の上昇が防止され、したがってクレーンがリフト装置１１０へと取り付けられた状態において、リフト装置１１０をコンクリート部材５５２から切り離すことは不可能である。

図８には、リフト装置１１０が、コンクリート部材５５２を持ち上げている状態で示されている。リフト装置１１０を、矢印８６４によって示されるとおりに上方へと引っ張ることができ、あるいはリフト装置１１０への部分的なせん断および引張荷重についての別の矢印８６６によって示されるように、おおむね上方へと引っ張ることができる。リフト装置が上方８６４、８６６へと引っ張られるとき、くさび１２４が細長い部材の末広がりの端部１２２によって上昇させられ、くさび１２４の上面２４８が空洞の末広がりの端壁５５８に上方へと当接する。結果として、くさび１２４が、細長い部材の末広がりの端部１２２および末広がりの壁１４４に係合する。別の実施の形態においては、末広がりの端部１２２を底部１４６から離れるように押すことによって、くさび１２４を空洞の末広がりの端壁５５８に当接した状態に設定するのを助けるために、ばねまたは他の補助装置（図示されていない）を、細長い部材の末広がりの端部１２２の底部に組み込むことができる。

リフト装置をコンクリート部材５５２から解放するためには、図５〜８に関して上述した段階を逆の順序で辿る。

理論に拘束されるつもりはないが、リフト装置の荷重能力を左右する因子として、リフト装置が作用するコンクリート部材の引き抜きコーン８６８の体積が挙げられる。図８に、引き抜きコーンの体積８６８の一般化された領域の断面が、斜線にて示されている。リフト装置の引張およびせん断荷重のためのリフト用アイ１１６／取り付け手段を介して、細長い部材の末広がりの端部１２２がくさび１２４へと作用し、くさび１２４の上面２４８が、コンクリート部材の引き抜きコーン８６８の体積へと作用することができる。したがって、引き抜きコーンの体積を左右し、したがって荷重能力を左右する他の因子として、コンクリート部材５５２におけるリフト装置の深さ５６２、くさびおよび細長い部材の末広がりの端部１２２の作用の有効角度５６０、ならびに空洞の末広がりの端部５５８の直径が挙げられる。さらに、コンクリートの強度およびコンクリートにおいて使用される補強が、リフト装置の荷重能力を左右することを、容易に理解できるであろう。

また、図５〜８の例に示されるように空洞５５０の縦軸／腔の軸が必ずしもコンクリート部材５５２の表面に対して垂直でなくてもよいことを、容易に理解できるであろう。別の実施の形態においては、容易に、代案として、空洞５５０を、腔の軸とコンクリート部材の表面との間の角度が４５〜９０度の範囲にあるように、コンクリート部材５５２に形成することができる。空洞５５０について、さらに浅い角度（＜４５度）も、より浅い角度の空洞に対応するように製造されたコンクリート部材において可能であり、あるいはコンクリート部材の最終的な完全性がほとんど問題にならない解体および非常時の救助において可能である。

図９は、最大５０トンおよびそれ以上のコンクリート部材を持ち上げるために使用することができるリフト装置９１０の別のさらに荷重能力の大きい実施の形態の分解斜視図を概略的に示している。図９ならびに本明細書の全体において、参照番号は、図面番号に一致するように割り当てられており、すなわち図面番号が先頭に置かれており、例えば、図１は「１００」番台であり、図２は「２００」番台であり、以下同様である。さらに、異なる図の異なる実施の形態の間の類似の特徴は、例えば図１のリフト装置１１０および図９の代案のリフト装置９１０などのように、類似の参照番号によって指し示されている。より大能力のリフト装置９１０は、くさび１２４および細長い部材の末広がりの端部１２４をコンクリート部材のより深い深さ９６２に位置させることができるよう、より長い細長い部材９１４およびより長いスリーブ９２６を備えている。さらに、より大型のリフト装置９１０は、末広がりの端部９５４について、１４０ｍｍというより大きな外径を有している。この実施例における約１２００ｍｍまでのより深い深さ９６２ならびにくさび１２４の広がり／外方向への変位のより大きな直径が、より大きな荷重能力を提供する。最大１０００トンまたはそれ以上の顕著に大きい荷重能力を、本明細書に記載の本発明によって容易に設計および製造できることを、容易に理解できるであろう。

現在の応用範囲の例は、以下のようであってよい。最大１５０トンまたはそれ以上の現在の橋桁は、最大５００トンまでの製品範囲のリフト装置を必要とする可能性がある。最大５０トンの橋梁のデッキ部材は、最大５０トンのリフト装置の製品範囲を必要とする可能性がある。最大３０トンのパネルは、最大３０トンのリフト装置の製品範囲を必要とする可能性がある。最大１０トンおよびそれ以上の運搬可能なコンクリート製の道路障害物は、最大１０トンおよびそれ以上のリフト装置の製品範囲を必要とする可能性がある。しかしながら、現在のリフト用インサート／アンカの荷重能力は、すでに「技術の説明」において述べたように、現時点において、後に何らかのやり方で持ち上げおよび／または取り扱いが必要であるコンクリート部材について、製造可能なサイズを制限している。しかしながら、本発明が従来技術の荷重限界に制約されないことを、容易に理解できるであろう。そのようなきわめて大荷重のコンクリート部材の応用分野の一例は、現在および将来の形態において最大１，０００トン（おそらくは、それ以上）の持ち上げおよび／または取り扱いを必要とする可能性がある石油プラットフォームのコンクリート脚および浮遊コンクリートケーソン構造体であってよい。

図９において、スリーブ９２６への安全キャップ１３４は、５０トンまたはそれ以上のリフト装置９１０の実施の形態においては使用されなくてもよいため、存在していない。この実施の形態において、リフト装置９１０を、図１〜８のより小さい荷重能力のリフト装置１１０について述べたように持ち上げ作業の間にクレーンから切り離されるのではなく、持ち上げ作業の間もクレーンの索具へと取り付けられているリフトクラッチとして使用することもできる。より大きなリフト装置９１０をリフトクラッチとして使用することは、リフト用インサートへの横方向の結合作用に頼っており、したがって金具装着者／索具装着者によって手作業で引きずられて結合させられなければならない他のリフトクラッチに比べて利点を有することができる。コンクリート部材を持ち上げるための横方向のリフトクラッチは、人力での取り扱いにおいて金具装着者／索具装着者にとって背中の怪我の危険を増加させる可能性がある重い品物となりうる。

図１０は、図１に示した空洞形成具の代案の空洞形成具１０１２の概略の斜視図である。空洞形成具１０１２は、コンクリート部材の成型の際に空洞形成具１０１２の形状を維持するうえで役に立つ周状のスティフナをさらに備えている。さらに、空洞形成具の底部１４６は、図１１に関して詳述される空洞形成具の正しい配置に役立つスペーサ１０７２を有することができる。空洞形成具を、例えば成型プロセスにて適切なプラスチックで製作することができ、あるいは使用時のリフト装置の動作を改善すべく空洞形成具および／またはライナとして機能するように、金属および／または複合材料で製作することができる。しかしながら、特定のコンクリート部材および持ち上げの用途に見合うように、空洞形成具について他の材料も使用できることを、容易に理解できるであろう。形成具の管／腔部（１４３）について、例えば楕円形や、図１３および１４に関して後述されるような矩形の断面の辺リフト装置に適する横断面など、円形以外の横断面も製造可能であることを、容易に理解できるであろう。

図１１は、また別の代案の空洞形成具１１１２の概略の断面図である。この代案の空洞形成具１１１２は、空洞形成具１１１２の高さと同じ厚さのコンクリート部材パネルの形態のコンクリート部材５５２に恒久的に鋳込まれている。スペーサ１０７２が、成型プロセスにおいて、空洞形成具の底部１４６が必要なだけ覆われるよう、空洞形成具の底部１４６をパネルの金型の底（図示されていない）から適切な距離だけ持ち上げるために使用されている。成型の際に、位置標示ラグ１１７４を有する蓋１１７２を、空洞形成具１１１２へのコンクリートの進入を防止するために使用することができる。これに代え、あるいはこれに加えて、空洞形成具の腔の内径５５６に適合する外径の支持具（図示されていない）を、成型時の際に空洞形成具に支持を提供するために使用することができる。

図１１に示したコンクリート部材の表面に垂直であるよりも、より浅い角度で空洞を形成することができるようにするために、別の形態の空洞形成具を製作できることを、容易に理解できるであろう。コンクリート部材の表面に対する空洞形成具の腔の軸について、さまざまな角度を使用することは、図８に関して上述した。

図１２は、図１〜８に示したリフト装置１１０よりもさらに大きな荷重能力のリフト装置に適するさらに別の代案のより大きな空洞形成具１２１２の概略の断面図である。この大能力の形成具１２１２は、図面に示したこれまでの実施の形態と比べてより長い管部分１２４３を有している。

さらに別の実施の形態においては、適切に構成された空洞を、コンクリート部材に第１の空洞としての穴を穿孔し、次いで穴の底部を切り広げてくさび１２４および細長い部材の末広がりの端部１２２に適した第２の空洞を形成することによって、形成することが可能である。その結果、くさびの上面２４８が、第２の空洞の壁および／または腔状の第１の空洞と切り広げられた第２の空洞との間の接合部に係合することができる。設定された空洞を形成するこのような方法は、例えば当初より設置のリフト用インサートが使用できない可能性がある運搬可能なコンクリート製の道路障害物など、空洞を前もって有しているわけではないコンクリート部材にリフト装置を適用可能にするために適することができる。

設定された空洞を形成するためのさらなる方法および技法は、とくには解体または非常時の救助の作業において、スラブ、パネル、および他のコンクリート製の構造体の持ち上げに適することができる。貫通穴を、細長い部材の末広がりの端部１２２およびくさび１２４をコンクリート部材の厚さの反対側へと通すことができるよう、コンクリート部材の一部分を貫いて穿孔、切削、打撃手段、削岩機、または他の方法によって形成することができる。次いで、持ち上げを行うことができるよう、くさび１２４を末広がりの端部１２２に当接させ、くさびの上面２４８をコンクリート部材に形成された穴の縁に当接させることができる。

空洞を形成するための上述の代案において、角度５６０が必ずしも図５ならびに図１１および１２に示した好ましい約３０度でなくてもよく、３０度未満および最大９０度までであってよいことは、容易に明らかであろう。例えば、角度５６０は、１０〜９０度であってよく、あるいは２０〜６０度であってよく、用途およびリフト装置に適宜に合わせることができる。さらに、選択される特定の角度を、すでに述べたように、持ち上げられるコンクリート部材および使用されるリフト装置の所望の荷重能力に応じて選択することができる。

また、くさび１２４（または、他の干渉装置）、各々のくさび１２４の上面２４８、および末広がりの端部１２２の具体的な外形が、選択された角度、コンクリート部材の重量、および一緒に使用されるリフト装置のために利用できる空洞に見合うようにさまざまであってよいことも、容易に理解できるであろう。例えば、切り広げまたは貫通穴の応用において、空洞の腔５５０の底部の該当の角度５６０は、約９０度であってよいが、このような応用に対応するためのくさび１２４の上面２４８および／または細長い部材１１４の末広がりの端部１２２の何らかの変更を必要としうる或る程度の面取り／丸め／削り落としを備えることができる。例えば、くさび１２４の上面２４８が、より凹状であってよく、さらには／あるいは末広がりの端部１２２の末広がりの度合いが、調節可能であってよい。さらには、くさび１２４の数が、図１〜９に示した好ましい５つとは異なってもよい。いくつかの応用においては、例えば内部の補強など、コンクリート部材の内部の設計の制約ゆえに、１つのくさびだけしか可能でないかもしれない。図１３および１４に関して詳しく後述される辺リフト装置においては、くさびが２つであると好ましいかもしれない。他の応用においては、くさびが３つであることが運動学的に最適かもしれず、別の応用においては、くさびが２０個を超えることが望ましいかもしれない。

コンクリート部材において、埋め込み式のリフト用インサートおよび／またはアンカではなく、空洞を使用することは、手作業、視覚、および非破壊の検査技法による空洞の構造的な完全性（割れなど）の素早い検査を可能にする。さらには、コンクリート部材の寿命に関して、腐食の可能性があり、あるいはコンクリート部材の構造的な完全性の喪失に寄与する可能性がある埋め込み式のインサートまたはアンカが存在しない。

図１３は、パネルおよびスラブなどのコンクリート部材の端辺による持ち上げに適した別のリフト装置１３１０の概略の斜視図／等角投影図である。床用のスラブおよび壁用のパネルならびにカーテンウォールなどの他のコンクリート部材は、比較的薄いことが多いが、依然として何トンもの重量があり、したがってパネルの一辺が一番高くなる垂直位置への持ち上げにおいて問題が生じる。そのような用途においては、パネルの面による面の持ち上げは、パネルの垂直位置への持ち上げには使用できない可能性がある。さらに、すでに述べたような面リフト装置に適する穴を、そのような薄いコンクリート部材の厚さを貫いて設けることは、望ましくないかもしれない。そのような状況においては、そのようなコンクリート部材の辺または端壁が、引張およびせん断の辺持ち上げのために、適切な持ち上げ用の点ならびにコンクリート部材の平面または面を横切る充分な深さを提供する。

辺リフト装置１３１０は、リフト用アイ１１６（この例では、バウシャックル１３７６が取り付けられている）へと接続された細長い部材１３１４を囲んでいるスリーブ１３２６を有している。スリーブ１３２６の下端に、端部ラグ１３２８および枢支ピン１３３０を介して、２つのくさび１３２４が可動に取り付けられている。別の実施の形態においては、くさびの数が、すでに述べたように１〜２０の間であってよい。辺リフト装置１３１０の全体的な形状は、コンクリート部材の辺の空洞へと挿入できる部分について、矩形の断面を有して平坦である。例えば、スリーブ１３２６が、細長い部材１３１４とともに、矩形の断面を有することができる。この辺リフト装置の挿入部の全体形状は、比較的薄いコンクリート部材の端壁のリフト装置によって利用可能な小さな領域に適することができる。リフト装置のさらなる別の実施の形態においては、スリーブおよび／または細長い部材が、楕円形または目的に適合する任意の適切な断面を有することができる。

図１３においては、スリーブ１３２６が下げられた状態に示されており、くさび１３２４が細長い部材１３１４の末広がりの端部（図１４に示されている）に位置している。図１３において、図１４に関して詳しく説明されるスリーブ１３２６の移動に対応するための細長い部材の第２の凹所１３７６の一部分を見て取ることができる。随意による安全要素／安全ピン１３３６を、スリーブ１３２６の上方移動を防止するために設けることができる。図１３においては、安全要素／ピン１３３６が、スリーブ１３２６およびくさび１３２４の上方移動を可能にすべく引っ込められて図示されている。安全ピン１３３６に、制御ハンドル１３７８を設けることができる。さらに、安全キャップの変種（図示されていない）を、辺リフト装置１３１０へと必要に応じて適用することができる。

辺リフト装置１３１０に合わせた適切な形状の空洞を、コンクリート部材の面による持ち上げに使用される他の代案のリフト装置について述べたように、コンクリート部材の縁に形成することができる。例えば、辺リフト装置に適するように、矩形またはほぼ矩形の横断面の空洞を形成することができる。

図１４は、辺リフト装置１３１０の図１３の線１４−１４に沿った概略の断面図である。矩形の細長い部材１３１４の第２の凹所１３７６が、上述した面リフト装置１１０、９１０のように、くさび１３２４を収容する第１の凹所１３３２へと広がっている。第２の凹所１３７６は、細長い部材１３１４の最大幅１４７８の範囲内のスリーブ１３２６の移動に対応する。辺リフト装置１３１０の動作および使用は、面リフト装置について上述したとおりであり、コンクリート部材の辺への辺リフト装置の適用を可能にしている。

図１５は、２つの随意によるハンドル１５８０を備えている面リフト装置の別の実施の形態の概略の部分断面の斜視図である。ハンドル１５８０を、リフト装置をコンクリート部材の空洞へと挿入し、位置決めし、さらには／あるいは引き出すための助けとして、スリーブ１２６の上端の各側に取り付けることができる。あるいは、ハンドル１５８０を１つだけリフト装置に取り付けてもよい。ハンドル１５８０を、ハンドルを図１５に示した位置または上方に位置させることができるヒンジ機構１５８２によって、スリーブ１２６へと取り付けることができる。さらに、ハンドル１５８０は、安全ピン機構１５８４によってハンドルへと取り入れることができる随意による安全ピン１５３６を備えることができる。

上述した面および辺リフト装置を適用することができる用途として、
・例えば型から取り出して養生ステーションまで持ち上げるなど、コンクリート部材の成型段階において必要な持ち上げ作業、
・成型から現場の建設へのコンクリート部材の持ち上げおよび取り扱い、
・既存のリフト用インサートが存在しない不規則なコンクリート構造体を移動させなければならない解体および非常時の救助作業、
・リフトクラッチ、
・運搬可能なコンクリート製の道路障害物、ならびに
・海洋の石油プラットフォームのコンクリート脚および浮遊コンクリートケーソン構造体
が挙げられる。

本明細書において、本発明を最も現実的かつ好ましい実施の形態であると考えられる内容において図示および説明したが、本明細書に記載された細部に限られるわけではなく、あらゆるすべての均等な集合体、装置、および器具を包含するように添付の特許請求の範囲の完全な範囲が与えられる本発明の技術的範囲において、脱却が可能であると考えられる。

本明細書において、用語「・・・からなっている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、「開放的」な意味に解釈されるべきであり、すなわち「・・・を含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という意味に解釈されなければならず、したがって「閉鎖的」な意味に限定されず、すなわち「・・・だけからなっている（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｎｌｙ ｏｆ）」という意味に限定されない。これに対応する用語「・・・からなる（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「・・・で構成された（ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ）」、および「・・・からなる（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」は、そのような用語が現れた場合、同様の意味を有する。

さらに、本明細書における公知の先行技術へのいかなる言及も、そのようでないとの表示がない限りは、そのような先行技術が本発明に関する技術の当業者に一般的に知られているとの自認を構成するものではない。

Claims (33)

1. コンクリート部材のためのリフト装置であって、
   末広がりの下端と、取り付け手段に合わせて構成された上端とを備える細長い部材、
   前記細長い部材の周囲のスリーブ、および
   １つ以上のくさびであって、前記スリーブの下端において夫々の前記くさびに対応して設けられた端部ラグと枢支ピンによって、前記スリーブの下端に枢動可能に取り付けられたくさびを備えており、
   前記スリーブが前記末広がりの端部に向かって移動することで、前記１つ以上のくさびが外方向に変位させられるリフト装置。
2. １つ以上のくさびが、前記細長い部材の末広がりの下端の一部分によって外方向に変位させられる請求項１に記載のリフト装置。
3. １つ以上のくさびが、コンクリート部材に設定された空洞の壁または縁の少なくとも一部分に係合し、該コンクリート部材の空洞からの前記細長い部材の引き出しを阻止し、
   前記設定された空洞が、前記リフト装置の下端を受け入れるように構成されている請求項１または２に記載のリフト装置。
4. 前記取り付け手段が、リフト用アイ、吊り輪、シャックルボルト、フック、ケーブル、またはループを含む請求項１〜３のいずれか一項に記載のリフト装置。
5. クレーンまたは他のリフト機械のためのリフトクラッチとして構成された請求項１〜４のいずれか一項に記載のリフト装置。
6. 前記コンクリート部材が、橋桁、橋梁のデッキ部材、スラブ、パイル、壁パネル、石油プラットフォームのコンクリート脚、石油プラットフォームのコンクリートケーソン構造体、および／またはプレストレストコンクリート構造体を含む請求項１〜５のいずれか一項に記載のリフト装置。
7. 前記１つ以上のくさびが、１つ以上の干渉装置である請求項１〜６のいずれか一項に記載のリフト装置。
8. 前記末広がりの端部が、円錐台形のコーンである請求項１〜７のいずれか一項に記載のリフト装置。
9. 前記細長い部材が、軸棒であり、あるいは矩形の断面である請求項１〜８のいずれか一項に記載のリフト装置。
10. 前記スリーブの断面が、円筒形、楕円形、矩形、または適切な断面である請求項１〜９のいずれか一項に記載のリフト装置。
11. 前記１つ以上のくさびが、１〜２０個の範囲である請求項１〜１０のいずれか一項に記載のリフト装置。
12. 少なくとも一部分が適切な延性の高張力鋼で作られている請求項１〜１１のいずれか一項に記載のリフト装置。
13. 最大１，０００トンまでのコンクリート部材用である請求項１〜１２のいずれか一項に記載のリフト装置。
14. 前記細長い部材および前記スリーブが、前記１つ以上のくさびが前記細長い部材の末広がりの端部の一部分に位置するときに、安全要素を受け入れるように構成されている請求項１〜１３のいずれか一項に記載のリフト装置。
15. 前記安全要素が、前記細長い部材および前記スリーブの同心の穴を貫いて挿入されるように構成された安全ピンである請求項１４に記載のリフト装置。
16. 前記安全要素が、前記細長い部材および前記スリーブの一致する溝に取り付けられる安全クリップである請求項１４に記載のリフト装置。
17. 前記スリーブの上端が、前記くさびが前記細長い部材の末広がりの下端の一部分に位置していないときに、前記取り付け手段の使用またはアクセスを防止するように構成されている請求項１〜１６のいずれか一項に記載のリフト装置。
18. 前記スリーブの上端が、前記取り付け手段を阻止する請求項１７に記載のリフト装置。
19. 前記スリーブの上端が、安全キャップである請求項１７または１８に記載のリフト装置。
20. 前記スリーブが、前記コンクリート部材へとせん断力および／または曲げ力を伝えるように構成されている請求項１〜１９のいずれか一項に記載のリフト装置。
21. 前記１つ以上のくさびについて、使用時に摩擦力、曲げ力、および／またはせん断力が実質的にない請求項１〜２０のいずれか一項に記載のリフト装置。
22. 前記設定された空洞が、４５〜９０度の範囲にある該空洞の腔の軸と前記コンクリート部材の表面との間の角度にて、前記コンクリート部材に形成されている請求項３に記載のリフト装置。
23. 前記設定された空洞が、空洞の腔の軸と前記コンクリート部材の表面とがほぼ垂直であるように、前記コンクリート部材に形成されている請求項２２に記載のリフト装置。
24. 前記設定された空洞が、形成具を使用することによってコンクリート部材の成型時に形成される請求項３に記載のリフト装置。
25. 前記形成具が、該形成具のための内部の取り外し可能な支持具を含んでいる請求項２４に記載のリフト装置。
26. 前記形成具が、
    管部分、および
    １つ以上の末広がりの壁を有する閉じた底端部を備えている請求項２４または２５に記載のリフト装置。
27. 前記設定された空洞が、穿孔、切削、打撃手段、または削岩機によって形成される請求項３に記載のリフト装置。
28. 前記設定された空洞が、前記コンクリート部材を貫通して形成されている請求項３に記載のリフト装置。
29. 請求項１〜２８のいずれか一項に記載のリフト装置を含んでいるリフトクラッチ。
30. コンクリート部材を請求項１〜２８のいずれか一項に記載のリフト装置によって持ち上げるための方法であって、
    リフト装置の下端を受け入れるようにコンクリート部材に空洞を設定し、
    リフト装置の下端を前記空洞に挿入し、
    リフト装置の下端に位置する１つ以上のくさびを、リフト装置の細長い部材の末広がりの端部と前記設定された空洞の壁または縁の一部分とに係合させることによってリフト装置をコンクリート部材へと固定するステップ、および
    前記リフト装置へとリフト機械を取り付け、前記コンクリート部材を持ち上げるステップを含み、
    前記リフト装置が前記コンクリート部材に固定されるまで、前記コンクリート部材の持ち上げを防止するための１つ以上の安全ステップを含んでいる方法。
31. 前記コンクリート部材の前記設定された空洞からの前記リフト装置の取り出しを防止する安全要素を、前記リフト装置へと取り付け、あるいは挿入する安全ステップを提供することをさらに含む請求項３０に記載のコンクリート部材を持ち上げるための方法。
32. 前記リフト装置が前記コンクリート部材に固定されるまで、前記リフト装置へのリフト機械またはクレーンの取り付けを防止する第２の安全ステップを提供することをさらに含む請求項３０または３１に記載のコンクリート部材を持ち上げるための方法。
33. 前記安全要素を除去するステップ、
    記細長い部材の末広がりの端部を前記１つ以上のくさびから離れるように動かすステップ、および
    前記リフト装置を前記空洞から取り出すステップによる前記リフト装置の取り外しを提供することをさらに含む請求項３１に記載のコンクリート部材を持ち上げるための方法。

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