本発明は、特に鉄道のアーチ型構造において、アーチ構造にライニングを施し、中二階を取り付けるためのシステム、方法、および装置に関する。
鉄道のアーチ型構造とは、線路を支持するアーチ形の陸橋において隣接する橋脚の間に規定された空間のことであり、一般的に、軽度な産業、保管、小売り、オフィス、および他の商業活動を行う空間を提供するために適応される。この他にアーチ構造は、トンネル、貯蔵室などにも用いられる。
陸橋は、間隔を空けて配置された、通常は平行な橋脚を複数含み、各橋脚は陸橋の幅方向に横断し、かつ基礎から上向きに延在する組積構造を有し、バレルとして知られているアーチ形の組積構造が、個々の隣接する1組の橋脚の間に支持されている。これにより、その下面または内輪(下向きの曲面)は、視覚的に識別可能とは限らないが、通常は水平線に沿って各橋脚に接触する。この接触点は起拱点として知られている。
したがって、アーチの幅は、それぞれの橋脚の間にあるアーチの横断方向の水平距離と規定され、典型的には陸橋の長手方向軸と平行であり、アーチの長さは、アーチの縦方向の橋脚の長さと規定され、陸橋の幅に対応している。
アーチの全高は、アーチ床部または地面と最上部との間の垂直距離であり、最上部は、下面の最も高い部分でアーチの長さに沿って延在する想像上の線であり、典型的には各橋脚から等距離に位置する。
したがって、橋脚の内側に面している面(つまりアーチの内側に面している面)は一般にアーチの縦辺を規定し、アーチの2つの端部は、多くの場合、正面入り口、および必要に応じて窓を規定する自立型の壁によって閉じられる。アーチの高さが許す場合には、追加の床(本明細書では中二階と呼ぶ)を高い位置に提供することができる。鉄道のアーチ型構造は通常、湿気があり、汚く、多くの場合、石造物を浸透して下面から継続的に滴る雨水により大きな影響を受ける。したがって、アーチ(橋脚と下面)の内部表面全体に、水を遮り、典型的には各橋脚の基礎とコンクリート床スラブの隣接する端部との間に形成される狭い排水穴に、および/または起拱点または起拱点の下に配置された溝に進路を変えるようにライニングを施す必要がある。
鉄道のアーチ型構造は、寸法および下面の形状が大きく異なり、たとえば、柱面に一致していたり、または路頂が平らになっていたり、または路頂が小さな半径を有する楕円体であってもよい。起拱点の高さは、地表面より低い位置から地表面の何十メートルも上までの範囲が可能であるが、最も商業上使用可能なアーチにおいては、地表面から約1mから15mであろう。
アーチ内の利用可能な空間を最大限にするには、ライニングは、下面および橋脚の面にできるだけ密接に一致しながら、路頂から地面まで水を運ぶために継続的に下方向への落下を促すことが重要である、従来、ライニングでは波状のプラスチックシートが重ねられ、一定間隔に下面と橋脚に固定した水平の当て木にねじまたは釘で固定される。波形板を通過する各固定具は、水の侵入を防ぐために密閉する必要がある。
これらの構造的な完全性を保証するために、鉄道のアーチ型構造は定期検査を受ける必要があり、英国においては、典型的には主要検査が10年ごとに行われる。この検査では、必要に応じて石造物を検査および補修、または交換できるように、シート、当て木、および内部構造を完全に取り外す必要がある。その後、アーチは新しい材料を使って再度ライニングが施される。年数が経過すると、多数の留め具が下面および橋脚に挿入され、また繰り返し穴があけられるために石造物が破損する、それと同時に、留め具は腐食して隙間ができるため、バレルが軟化して水の侵入が促進される。
下面にライニングを施すとき、多くの場合、鉄道のアーチ型構造の寸法および形状のために、深刻な作業上の問題が生じる。たとえば、平均的なライニングを施したアーチは、幅6メートル、路頂の高さ7メートル、起拱点の高さ4メートルの場合がある。下面は両端とも曲面を描いているため、安全に路頂に到達するために通常の梯子を支持することができない。また、足場タワーは作業領域が小さく、作業の進行に合わせて繰り返し移動する必要があるため不便である。頭上の下面に複数の固定穴をあけ、固定具を当て木の穴に正確に合わせることは時間がかかる上に困難である、石造物は異種混合の材料であり、様々な硬度のれんがおよびモルタル目地だけでなく、腐食した古い留め具および局所的な空間が含まれている。したがって、ドリルの位置がそれたり、または局所的な障害物を回避するために位置を変えたりする必要がある場合がある。
特許文献1では、枠組み上に支持された複数の重なったタイルを含むアーチライニングシステムが開示されている。この枠組みは、中央の亜鉛メッキ鋼製の水そらし板を含み、この水そらし板はアーチの路頂および間隔を空けて配置された枠要素に沿って固定され、それぞれが外側の亜鉛メッキ鋼製の水そらし板および内側のアルミニウム製の押し出し部を含み、これらは、路頂の両側の中央の水そらし板から反対方向に下面のカーブに沿って下方へ延在するように対に配置される。水そらし板は調整ボルトによって下面に固定される。枠組みを配置したら、タイルはアルミニウム製の押し出し部の間に横列に固定され、これにより、各タイルの下端部の中央の部分は、下のタイルの上端部の背後に下方に向かって延在し、水を流す面を連続的に形成する、各タイルの端部はネオプレンガスケットによってアルミニウム製の成形物に対して密閉され、タイルの端部より上の区域に落ちてきた水は、亜鉛メッキ鋼の水そらし板によって両側のタイルの中央の部分に進路が変えられる。
特許文献1のシステムでは、タイルを選択的に取り外すことで、れんが造りの一部を検査できるという利点があるが、このシステムが、タイルとアルミニウム製の押し出し部との間の防水シールを傷つけることなく、下面における湾曲の変化に適応できるかどうかは明らかではない。
不利な点としては、調整ボルトが下面から離れるように内方向に点荷重を加えるため、個々のれんががバレルから外れる場合がある。さらに、特許文献1のシステムは、水そらし板を通した調整ボルトによる浸透を密閉するためにガスケットに依存しているため、防水ライニングの完全性は、個々のガスケットにより提供される防水シールに依存することになる。
英国特許出願第2 383 804号明細書
英国特許出願第0719407.9号明細書
本発明の一般的な目的は、アーチ構造、特に鉄道のアーチ型構造において、ライニングおよび/または中二階を取り付ける際に使用できる改善されたシステム、ならびに対応する方法および装置を提供することである。
したがって、複数の態様において、本発明は、請求項に様々に規定したように、システムならびに対応する方法および装置を提供する。
本明細書において、ライニングは防水性の内部カバー(シート、パネルなど)、および/または照明または他の据え付け設備を支持する枠組みを含むことができる。
複数の細長い柔軟な枠要素を含むこの新しい枠組みは、アーチの両側で支柱により支持することができ、下面または橋脚に固定具を挿入せずに、アーチ構造内に容易に取り付けられるため、水の侵入および構造の損傷に伴う問題は完全に回避される。さらに、柔軟な枠要素は、必要に応じて長さを切断したり、再び結合したりするように適応され、枠要素を取り付けるアーチの形状に自動的に適応される。したがって、それぞれの設置は、標準的で交換可能かつ大部分は再利用可能な構成部品を使用して達成することが可能であり、複雑な測定や注文生産された部品は必要ない。
本発明は、完全に自己支持型の枠組みを提供することが可能であることを認めている。つまり、自己支持型の枠組みとは、自身の重量に加えてライニングパネル、照明器具などによって課される負荷を地面に移すことができるが、剛性と安定性を提供するために、既存の組積構造との接触に依存する枠組みのことである。あるいは、各柔軟な枠要素は、設置位置において枠要素が下面から機械的に切り離されるように、十分に本質的な剛性を与える固定継手を含んでもよい。これは、適用される規制の遵守を保証するために有利になる可能性がある。
各柔軟な枠要素は、独立した自立型の構造に必要な、風および他の外部負荷に対する本質的な剛性および抵抗を提供する必要がないので、耐荷重能力と比較して、外形を驚くほど長くかつ小さくすることができるため、比較的軽量かつ安価に製造することができる。設置時に各柔軟な枠要素を下面に対して押しつけるように固定することによって、ライニング全体は、アーチの内面から、たとえば50mmから75mm以下の範囲内に収容できるため、ライニングを施されたアーチの利用可能な空間を最大限にすることができる。
長く幅が狭い柔軟な枠要素は、容易に輸送可能で剛性な組み立て品を形成するために対に結合して提供するのが好ましく、ほとんどの設置作業を地表面で実行できる新しい設置用具(本明細書において、「ツール」ともいう)によって、専門家が使う装置を使わずに容易に取り付けられる。取り付けた後は、新しい枠組みは、下面の下にライニングシートまたはパネルを取り付けるための容易な手段を提供する保全作業床または中二階を支持するために使用することができる。設置後は、枠要素およびパネルは、配線、小径のパイプ、照明および電力の据え付け設備などの導管および取り付け個所を提供することができる。
他の特定の目的ならびに他の特徴および利点は、本発明の様々な要素の実施形態の一部を例として記述したものであり、本発明の範囲を限定するものではない、以下の記述および添付の図面を参照することにより理解されるであろう。
鉄道のアーチ型構造において新しいシステムの第1の実施形態を設置する連続的なステップを示す図であり、この中で図4A、図5A、図6A、および図7Aは、固定継手を有する柔軟な枠要素を含む他の実施形態に従った方法における変形例を示す図である。
それぞれ第1の底板の正面図、上面図、および側面図である。
それぞれ、第1の支柱、第1の塑性変形要素を組み込む第1の単体の枠要素、および第1の支柱に取り付けた第1の枠要素の端面図である。
輸送用に供給されるストラップ止めされた2つの第1の枠要素の端面図である。
第1の支柱の一部の正面図である。
それぞれ、第1の枠要素の一端の背面図および側面図である。
第1の支柱の一部の側面図である。
スライドするように第2の支柱に結合される、第2の塑性変形要素を組み込んだ第2の単体の枠要素の一部の正面図である。
それぞれ、図16Aの第1の枠要素の1つのヒンジ部の背面図および側面図であり、変形の第1段階後の第1の塑性変形要素を示す図である。
図19Aおよび図19Bに対応しており、変形の第2段階後の第1の枠要素を示す図である。
それぞれ第1および第2の変形後における図18の第2の枠要素の図19A−19Dの要素に対応する図である。
それぞれ、組み立て前の第3の弾性変形要素を組み込む第3の関節接合された枠要素の1つの剛性部位の正面図、背面図、側面図、第1の端面図、および第2の端面図である。
それぞれ、第3の枠要素のスペーサーの側面図および端面図である。
それぞれ、第3の枠要素のピボットの側面図および端面図である。
それぞれ、組み立て後の第3の枠要素の1つのヒンジ部の背面図、正面図、および側面図であり、第3の弾性変形要素を示す図である。
図24Cに対応し、設置時の第3の枠要素を示す図である。
それぞれ、より長い枠要素を形成するために2つの短い枠要素を結合するために使用する接合バーの正面図および側面図である。
それぞれ、ケーブルトレイを有する第2の接合バーの側面図および端面図である。
押し出し後、圧延前の第1の好ましいシールドの断面図である。
圧延後の第1のシールドの斜視図である。
それぞれ、中央の取り付け部および第1のシールドの縦方向の導水構造の1つの拡大図である。
それぞれ、図80の好ましい支柱および図85の好ましい枠要素に取り付けられた第1のシールドの断面図である。
それぞれ、路頂ライニングシートの一端の正面図および端面図である。
それぞれ、控え柱の正面図および端面図である。
それぞれ、控え柱と共に使用する取り付け金具の側面図および正面図である。
関節接合された枠要素と共に使用する代替の弾性変形要素を示す図である。
第1のパネルの背面図であり、両端を示すために中央部分が切り取られている。
図34Aの第1のパネルにおけるB−Bの縦断面である。
図34Aに示す第1のパネルの下部端面図である。
それぞれ図34Aから図34Cに示す第1のパネルの下端の拡大図である。
それぞれ図34Aおよび図34Bに示す第1のパネルの上端の拡大図である。
それぞれ、路頂の近く、スプリングラインの近く、および鉄道のアーチ型構造の橋脚に隣接する支柱上に設置後の2つの第1のパネルの共働する上端および下端を示す断面図である。
他の実施形態のパネルの後部撥水面を示す図である。
それぞれ、第1のパネルの切離端への取り付け用の交換取り付けフランジの一部の正面図および端面図である。
鉄道のアーチ型構造の路頂に取り付けられたライニングの一部の断面図であり、アーチの長手方向軸と平行である。
他の鉄道のアーチ型構造の下面の下に取り付けられた他のライニングの断面部であり、アーチの長手方向軸と平行である。
それぞれ第3の支柱への取り付け前後における第1の設置用具の第1の解放可能な取り付け機構を示す図である。
それぞれ、図41Aに示す解放位置にある第1の解放可能な取り付け機構の平面図および切欠側面図である。
図41BのX43−X43の断面図であり、結合位置にある第1の解放可能な取り付け機構の下端を示す図である。
前面カバーを取り外した第1のツールの第1の動作機構の正面図であり、解放位置にあるラチェットの駆動爪を示す図である。
図44の第1の動作機構のX45−X45およびX45’−X45’の縦断面であり、前面カバーが取り付けられていて、図41Bの第3の支柱上に取り付けられた第1のツールを示す図である。
結合位置に駆動爪を有する図45の右手ラチェット機構を示す図である。
それぞれ、第1の動作機構の右手駆動爪の正面図および側面図である。
それぞれ、第1の動作機構の右手爪操作レバーの正面図および側面図である。
それぞれ、第1の動作機構の中間クラスタギアアセンブリの正面図および側面図である。
それぞれ、第1の動作機構の左手ラチェットホイールの正面図および側面図である(両方のラチェットホイールは同一である)。
それぞれ、第1の動作機構の右手駆動レバーの正面図および傾斜端面図である。
使用時の第1のツールの枠要素取り付け機構を示す正面図であり、第1のツールは図15の第1の支柱に取り付けられており、図16Aの第1の枠要素はツールに付けられて垂直位置に上げられ、デテント機構はロック位置にある。
第1のツールの前ケーシングを切り欠き、部分図に示すデテント機構はロック位置にある図52の図を示す。
図52に示す使用時の第1のツールの側面図であり、ロック位置にあるデテント機構を示す図である。
図54に示す第1のツールのデテント機構およびラチェット機構の拡大側面図である。
それぞれ、作動(リリース)位置および解放位置にある第1のツールのデテント機構の側面図である。
第1の支柱に付けられた第1のツールを示す正面図であり、デテント機構は作動(リリース)位置にあり、ピボットアセンブリは、第1の枠要素の取り付け前に部分的に回転している。
図57に対応する正面図であり、ピボットアセンブリは完全に回転し、デテント機構は解放位置に戻り、第1の枠要素は、図52に示す垂直位置に上げる前にツールに付けられている。
図54に示す枠要素取り付け機構の拡大側面図であり、ピボット機構および第1の枠要素は垂直位置にある。
図54に対応する側面図であり、分離調整機構を作動した後の第1のツールを示し、第1の枠要素は第1の支柱に完全に結合されている。
ほとんどの構成部品を取り外した枠要素取り付け機構を示す切欠側面図であり、デテントケースは図61Cの切断線A−Aで切断されている。
図61AのデテントケースのB−Bの断面図である。
図61Aのデテントケースの上面図である。
図61Aに対応する正面図であり、前ケーシングはピボットフレームアセンブリを露出するために切り欠き、デテント機構は部分図に示している。
図62のピボットフレームアセンブリを示す図であり、正面保護プレートは取り外されている。
第1のツールのピボットフレームアセンブリケースの後部取り付けプレートを示す図である。
第1のツールのデテント機構、ラチェット機構、および分離調整機構の様々な構成部品を示す図であり、図65A、図65B、および図65Cはそれぞれ、デテントボルトの側面図、上面図、および前端図である。ここで、図66Aおよび図66Bはそれぞれ、ロールピンの側面図および端面図である。図67Aから図67Cはそれぞれ、くさび形部材の正面図、側面図、および上面図である。図68Aから図68Cはそれぞれ、スライドキーの正面図、上面図、および端面図である。図69Aは、左手爪アセンブリの正面図である。図69Bは、左手爪アセンブリならびにそのピボットピンおよびスペーサーの側面図である。図70Aから図70Cはそれぞれ、左手爪アセンブリの保持クリップの正面図、開口部図、および上面図である。図71Aおよび図71Bはそれぞれ、左手爪操作レバーおよびそのワッシャの正面図および側面図である。図72Aは、右手爪アセンブリの正面図である。図72Bは、右手爪アセンブリならびにそのピボットピンおよびスペーサーの側面図である。図72Cは、図72Bのピボットピンおよびスペーサーの端面図である。図73Aから図73Cはそれぞれ、右手爪アセンブリの保持クリップの正面図、開口部図、および上面図である。図74Aおよび図74Bはそれぞれ、右手爪操作レバーおよびそのワッシャの正面図および側面図である。
ツールを電動化した他の実施形態を示す図である。ここで、図75は遠隔制御ユニットを示す図である。図76は遠隔制御ユニットと連携動作する制御システムを示す図である。
使用時の水平方向調整機構の上面図である。
図77の水平方向調整機構の側面図である。
図77および図78の水平方向調整機構のロータリーカムの上面図である。
第1のシールドと共に使用する支柱および枠要素の特に好ましい実施形態を示す図である。ここで、図80は、支柱の断面図である。図81は、控え柱を支柱に付ける取り付け金具アセンブリを示す図である。図82は、支柱に付けられた取り付け金具アセンブリを示す図である。図83は、ジョイストを支柱に付ける際に使用する第2の取り付け金具アセンブリを示す図である。図84は、使用時の第2の取り付け金具アセンブリを示す図である。図85は、枠要素の断面図である。図86は、支柱に結合された枠要素を示す図である。
下端に溶接された踏み板を有する他の支柱の断面図である。
それぞれ、図87Aの支柱の第1および第2の構成部品の断面図である。
下端に溶接された踏み板を有する他の代替支柱の断面図である。
それぞれ、柱取り付けアセンブリの基本要素の平面図および側面図である。
鉄道のアーチ型構造に柱取り付けアセンブリを設置する際の連続するステップを示し、図90A、図91A、および図92Aは平面図、図90B、図91B、および図92Bは、それぞれ対応する側面図である。
柱取り付けアセンブリ上に取り付けられた第1の支柱を示す平面図である。
それぞれ、柱取り付けアセンブリと共に使用するプレッシャープレートの平面図および側面図である。
モジュール方式の仮床張りシステムを示す図である。ここで、図95、図96、および図97はそれぞれ、第1のモジュール方式の床張り要素の上面図、側面図、および下面図である。図98および図99はそれぞれ、第1のモジュール方式の床張り要素の1つの角の拡大側面図および拡大下面図である。図100および図101はそれぞれ、複数の連結するモジュール方式の床張り要素から形成されたモジュール方式の床の下面図および上面図である。
図102から図113は削除した。
それぞれ、組み立て前の固定継手を有する第4の枠要素の1つの剛性部位の側面図、背面図、および正面図である。
第4の枠要素の剛性部位の第1の端部を示す図である。
第4の枠要素の剛性部位の第2の端部を示す図である。
それぞれ、図116Aに示す第2の端部の対向する側壁を示す切欠図、C−Cの断面図、および縦断面図である。
第4の枠要素の剛性部位の残りの構成部品を示す図である。ここで、図118Aから図118Eはそれぞれ、射出成形前のカートリッジフレームの右側面図、左側面図、上面図、下面図、および端面図である。図119Aから図119Eは図118Aから図118Eに対応し、射出成形の後のカートリッジフレームを示している。図120Aおよび図120Bはそれぞれ、トーションばねの端面図および側面図である。図121Aおよび図121Bはそれぞれ、スペーサーの端面図および側面図である。図122はリベットを示す図である。図123Aおよび図123Bはそれぞれ、1つのロッキングピンの側面図および端面図である。図124は、1つのロッキングピンのバイアスばねを示す図である。図125Aから図125Dは、それぞれカートリッジ保持クリップの正面図、背面図、左側面図、および下面図である。図126Aおよび図126Bはそれぞれ、保持クリップを取り付けた完全なカートリッジの左側面図および正面図である。
支柱に取り付けた後の第4の枠要素の断面図である。
スライドするように支柱に結合された第4の枠要素の左側面図である。
組み立ての後の第4の枠要素の1つのヒンジ部の切欠図である。
下面の下の設置位置にある第4の枠要素のヒンジ部を示し、ジョイントロック機構の遠隔操作を示す図である。
それぞれ、組み立て前の固定継手を有する第5の枠要素の1つの剛性部位の第1の端部の側面図および正面図である。
第5の枠要素の剛性部位の第2の端部の図131Aから図131Bに対応する図である。
第5の枠要素の剛性部位の残りの構成部品を示す図である。ここで、図133および図134はそれぞれ、第1および第2のクラスタギアを示す図である。図135は引張ばねを示す図である。図136Aから図136Cはそれぞれ、ラッチフレームの左側面図、上面図、および端面図である。図137Aおよび図137Bはそれぞれ、ラッチプレートの上面図および端面図である。図138は、ラッチのバイアスばねを示す図である。図139は、リベットを示す図である。図140Aおよび図140Bはそれぞれ、スペーサーの端面図および側面図である。図141は割りピンを示す図である。
組み立て後の第5の枠要素の1つのヒンジ部の切欠図である。
それぞれ、組み立て前の溶接可能な継手を有する第6の枠要素の1つの剛性部位の側面図、背面図および正面図である。
第6の枠要素の剛性部位の残りの構成部品を示す図である。ここで、図144Aから図144Dはそれぞれ、上部絶縁体ブロックの上面図、正面図、端面図、およびD−Dの断面図である。図145Aおよび図145Bはそれぞれ、トーションばねの側面図および端面図である。図146Aおよび図146Bはそれぞれ、1つの絶縁体ブッシングの端面図および側面図である。図147Aおよび図147Bはそれぞれ、スペーサーの端面図および側面図である。図148は、リベットを示す図である。図149Aおよび図149Bはそれぞれ、1つのベルビルワッシャの正面図および側面図である。
組み立て後の第6の枠要素の1つのヒンジ部を示す図である。
それぞれ、第6の枠要素と共に使用する絶縁シュラウドの側面図および正面図である。
図61Aに対応する図であり、第6の枠要素と共に使用する第1のツールの枠要素取り付け機構の適応を示す図である。
第6の枠要素を使用する図152の適応されたツールを示す図である。
図153の支柱にスライドするように結合された第6の枠要素および絶縁シュラウドの断面図である。
第6の枠要素の中心に永久的に柔軟な継手を提供するために使用する柔軟な接合バーを示す図である。
柔軟な接合バーと共に使用する図152から図153の設置用具の他の適応を示す図である。
取り付け開口およびヒンジ構成部品などの小さく繰り返しの多い詳細部品は図1から図12には記載せず、十分な理解のために、これらの詳細部品が描かれる個々の構造図において言及することに注意されたい。
対応する部品は、各図において同じ参照番号を使用して示す。
図1を参照する。れんが造りの鉄道のアーチ型構造1は、2つの平行の橋脚3および3’によって支持されているバレル2を含み、それぞれの橋脚の向き合って内側に面している垂直面4および4’は、アーチの横断(幅)方向Wに約5.5メートルの間隔を空けて配置されてアーチの2つの面を規定している。バレルの下部表面は、アーチの側面4および4’と交わるアーチ形の下面5を形成し、アーチ床部7上において高さ約3.5メートルの位置に2つの水平のスプリングライン6および6’を規定する。
下面は、最上部の想像上の水平な路頂線8に向かってアーチの両側のスプリングラインから、図に示すように上向きかつ内向きに曲線を描き、アーチに沿って縦方向、橋脚と平行、かつ床から約6メートルの高さに2つの側面の4および4’から等距離に延在する。アーチは後部の自立型の壁9まで縦方向Lに長さ約11メートル延在し、前部が開放されているため、状態を確認することができる(通常は、前部は対応する壁またはシャッターで閉じられている)。
床7は、狭い排水穴10および10’によって各橋脚から一定間隔を空けて配置されるコンクリートスラブを含む。
概要
各柔軟な枠要素は、単一の長さを持つトップハット型鋼部でもよく、中央のU字型のチャネルは切線によって複数の部分に分割され、これにより、変形可能なヒンジ部を形成するためにフランジは損なわれない。あるいは、この要素は、回動可能に固定された複数の個別のトップハット部を含むことができる。
支柱も、好ましくは管状の補強部を有するトップハット部を含み、アーチの両側を下向きに2メートルごとに1つ、向かい合わせて対に配置される。成型されたポリエチレンシールドが、(れんが造りに面する)各支柱の後部壁と橋脚の間に位置する。次に、ツールが床面高さで各支柱に取り付けられて、取り付け台が軸上でアーチの一端に向かってわずかに水平より下降して傾斜するまで、ラチェットを解放することによって、ツール上部の取り付け台は(橋脚の面に直角である)軸を中心に回動する。柔軟な枠要素の一端は、取り付け台に解放可能に付けられる。好ましくは、各柔軟な枠要素は2つの別部品であり、他方の部品の対応する端部は反対の支柱上の別のツールに付けられる。次に、これら2つの部品は一般的に水平面に手動で集められ、アーチの床の中心において接合バーによって結合される。これにより、枠要素は、その継手において、ばねまたは塑性変形要素によって支持されたアーチ形を形作る。柔軟なシールドの1つは柔軟な枠要素の中央のウェブに付けられる。次に垂直平面まで上げられて、ラチェットに支持され、次に、(シールドを備える)枠要素が下面に対して押しつけられるように結合するまで、これらのツールは同時に支柱を上向きに動く。取り付け台も、ピボット軸に沿って軸方向に動かして、枠要素(トップハット部)をフランジとフランジを合わせて、入れ子式にスライドするように支柱に結合することができる。ツールを継続的に上方に移動することで、枠要素を柔軟に下面の形状に順応させるフープストレスが発生し、その後、枠要素は支柱にボルトで固定される。
このようにして、アーチには一連のフープが裏打ちされ、各フープは、両端のスプリングライン間の湾曲した下面に対して押しつけられている柔軟な枠要素を含み、1組の垂直な支柱によって支持される。開発においては、(たとえば同時または連続的なプロジェクション溶接などを順次行って)継手を固定して、その後、ツールをわずかに下げて下面からフープストレスを解放することができる。次に、パネルがフープの間に付けられて完全な撥水性のライニングを形成し、柔軟なシールドが重ねられて支柱および枠要素をカバーするドライゾーンを規定する。
取り付けた後は、支柱を使用して下面の下にパネルを取り付けるためのアクセスが容易な一時的な保全作業床または中二階を支持することができ、また、フープは、配線、小径のパイプ、照明および電力の据え付け設備などのための導管および取り付け個所を提供する。
シンプルな底板
第1の実施形態によると、設置するときは最初に一連の取り付け基部を間隔を空けて配置して、これらは最もシンプルな形態では、各橋脚の基礎に沿った床の上に平らな取り付け板または底板20を含む。底板は、1組がアーチの両側に1つずつ、アーチの横断方向に整列するように、パネルの長さと支柱の幅の合計に対応する間隔で配置される。詳細は以下に記述する。これらの構成部品は、容易に測定できる間隔を空けて底板が配置される大きさにするのが好都合であり、この例では間隔は2メートルである。底板の第1の組はアーチの前部に隣接して配置され、最後(第7)の組は後部壁9に隣接して配置されるため、両側の最後の2つの底板間の間隔は、アーチの長さに対応するように短縮される。
図13Aから図13Cを参照する。各底板20は、上方に湾曲して後部端で角度部分22を形成する平らな鋼板21を含む。下記に詳細を述べるように、穴部23が、張線を取り付けるために傾斜部の各角に形成される。短い取り付け金具24はプレート21に溶接され、これにより、その後部壁25は傾斜部22を超えてわずかに延在し、その2つの側壁26は固定穴27およびスロット28を備え、これらは支柱40の後部開口部47および前部固定穴48にそれぞれ対応する。詳細については下記に述べる。
プレート21は固定穴29を備え、各プレートは、床に空けられた穴部に(好ましくは固定穴29の中央の対を介して)挿入された2つの小さな調整ボルトによって床スラブ7にボルトで固定される。これにより、後部壁25は、それぞれの橋脚の内面4および4’から約5mmの間隔で配置され、排水穴10および10’を突き出る。プレートは、橋脚に隣接するそれぞれの支柱の基礎を設置して、設置時に直立位置に支柱を支持するのに十分なだけの固定具を必要とする。これについては以下に記述する。枠組みができたら、固定具は支持するための役割を果たさない。
底板を最初に固定する作業が、穴あけが必要な唯一の段階であり、構成部品を正確に設置するためにアーチを測定する必要のある唯一の段階である。つまり、設置における後のステップはすべて、底板の位置に依存している。主要な測定および穴あけのすべてが床の上で行われるのため、ほとんどの作業が下面の下の高い場所で行われる従来のライニング方式と比較して非常に簡単な作業である。
底板を取り付けたら、柔軟な枠要素を支持するために、支持手段をアーチの両側に沿った底板に付ける。当然、支柱の各々は代替として適切な底板を含むことができるため、個別の取り付け基部を必要とすることなく床スラブに直接固定される。
シンプルな支柱
図14Aから図17を参照する。支持手段は複数の第1のロール成形された鋼の支柱40を含み、各々が長い「トップハット」型の外形を形成する単一の軟鋼板から形成され、相対して向かい合った1組の横フランジ41を有する中央のU字型の部分を含む。この明細書においては、支柱はカラム、ポスト、または柱と同義である。
図15を特に参照する。各フランジ41は並べて配置されたパネル固定穴42および42’により穿孔され、これらは支柱にライニングパネル200を取り付けるためのセルフタッピング固定ねじを受ける。詳細については下記に述べる。パネル固定穴42はグループで配置され、グループは距離d1だけ支柱の垂直(縦)方向に間隔を空けて配置される。パネルフランジ205の固定穴208およびスロット209の対応するグループは、反復距離d2だけ垂直方向に間隔を空けて配置される(図36A)。ここで、d2=(d1−(d1/n))であり、nは整数である。これにより、各パネルの垂直位置を、(1組の整列した固定穴を提供する)1つの一致が距離(d2.n)に、つまり穴部42の(n−1)グループごとに生じる増分(d1/n)でバーニヤ目盛の原理に従って細かく調整可能な固定システムが提供される。
各グループ内の4つの固定穴42は、支柱40の水平方向または横断方向に、および垂直方向または縦方向に、わずかな間隔を空けて配置される。これは、垂直方向では増分(d1/n)の係数ではなく、増分(d1/n)の間でパネル200の位置において、さらに細かい垂直方向および水平方向の調整を提供する。したがって、各パネルは必要な垂直位置に固定することができる。
パネル固定穴に加えて、各フランジ41は、一連の規則的に間隔を空けて配置された長方形の開口部43、および丸みのある端部を有する規則的に間隔を空けて配置された一連の細長い開口部44を有する。
長方形の開口部43は、第1の設置用具300のドライブピニオン470の突出歯部471を受けて(詳細は後述する)ラックを形成する。これに対して、フランジ41は、支柱40を上下にスライド移動できるように設置用具を解放可能に取り付けるために、設置用具の取り付け機構301を受ける設置用具取り付け構造を提供する。また、ラックはアーチの側面に配置された棚またはパレットラックを支持するために使用することもできる。
細長い開口部44の窓は、(図14Cに示すように)第1の支柱40に付けられたときに、(図16Aに示し、下記に記述する)第1の枠要素70の対応するフランジ71におけるパネル固定穴78の斜め方向の各組の少なくとも1つが、長方形の開口部43または隣接する細長い開口部44のいずれかに一致するように寸法と位置が決められる。第1の枠要素の1つおきのパネル固定穴78間の縦方向間隔d3は、またヴェルニエの原理に従ったパネルフランジの固定穴間の間隔に対応している。このため、この配置により、図14Cに示すように枠要素を支柱に付けるときに、枠要素フランジおよびパネルフランジの対応する固定穴間のそれぞれの一致のすべてを、パネルを枠要素に取り付けるために利用することができる。このとき、固定ねじは支柱の対応する開口部43または44を通過する。
図17を特に参照する。第1の支柱の中央のU字型の部分は、後部壁45および2つの側壁46を含み、各側壁には、後部壁45に隣接する一連の後部開口部47、およびそれぞれのフランジ41に隣接する2連なりの前部固定穴48および49を含む枠要素の搭載または取り付け手段が提供される。
後部開口部47は、張線および控え柱を取り付けるため、および支柱を底板に付けるための装着位置を提供する。これについては後に説明する。これらは、十分な水平(横断)距離だけフランジ41から離して配置されるため、支柱に挿入したときに、第1の枠要素の対応するU字型の部分を回避することができる。これは、図60で最も明確に確認することができる。
各連なりの前部固定穴48および49は、距離d4だけ垂直(縦)方向に間隔を空けて配置され、第1の枠要素70の個々の対応する側壁76(図16B)の対応する2連なりの固定穴79の縦方向間隔d5に対応する。ここで、d4=(d5−(d5/n))であり、nは整数である。
これにより、ヴェルニエの原理に従った別の固定システムが提供され、枠要素と支柱の間に位置調節の範囲が規定される。このとき、各連なり48および49の固定穴のそれぞれは、第1の枠要素70の固定穴79の対応する固定穴と連続的に整列され、連続的に整列した各穴のペアにより、枠要素を支柱に付けるためにボルト50(図14C)を受けるための貫通穴が規定される。第1の枠要素70は、増分距離(d5/n)を通じて第1の支柱40に沿って軸方向に移動される。
例を挙げると、d5=35.0mm、n=10、d4=31.5mm、のときに、支柱に関する枠要素の所定の軸方向位置から3.5mm以下の増分軸変位で、(d4.n)=(d5.(n−1))=315mmごとに1つの一致を提供する。
第1の枠要素70の各側壁76の開口部79の対応する2列は、平行に整列されるが、第1の支柱の第1および第2の連なりの対応する前開口部48および49は、縦方向(垂直)距離d6=(d5/2)だけ間隔が空けられる。これにより、第1の枠要素70および第1の支柱40の対応する開口部間の繰り返し一致数が2倍になり、第1の枠要素70のすべての((n−1)/2)の固定穴79に対して、前部固定穴の第1の連なり48および第2の連なり49において交互に1つの一致が提供される。つまり、第1の枠要素70の所定の増分的に移動された位置に対して、距離((d4.n)/2)だけ間隔が空けられる。
当然、相対間隔d4およびd5は逆にすることができる。
単純な形では、2つの協働要素は、それぞれ第1および第2の開口部の連なりを、それぞれ距離xおよび距離(x±y)だけ間隔を空けて提供される。このため、第1および第2の連なりの対応する開口部は、2つの要素の相対的な軸変位だけ増分距離yを通じて連続的に整列される。しかし、y=(x/n)であり、ここでnは整数であり、非常に小さく一貫性のある増分を有する多数の繰り返し一致(nの数倍の場合あり)を、前述のヴェルニエの原理に従って軸方向移動の全領域にわたって提供するのが好ましい。
シンプルな支柱の設置
図2を参照する。各支柱40は、アングルグラインダーなどを使用して、その設置位置において、スプリングライン6および6’の真下まで延在するように、必要な長さに切断する。次に、支柱の下部から支柱の上部の約0.5メートル上に延在するように、1つのシールド材149(詳細は後述する)を支柱の後部壁45に付ける。次に、支柱は(側壁46間にスライドするように適合する)それぞれの底板20の取り付け金具24上に配置され、後部開口部47および前部固定穴48を通過するボルトによって、それぞれ固定穴27およびスロット28を介して付けられる。底板に取り付けた後は、支柱の後部壁は、取り付け金具の後部壁25および橋脚の内面の間の小間隙に延在する。これにより、支柱は、取り付け金具の上向きの後部端22の真上の垂直位置に支持され、フランジ41はアーチの内部に面し、シールドはその後部壁45と橋脚の間にはさまれる。これにより、橋脚の内面4および4’とシールド149との間に水が流れ落ち、取り付け金具の後部端22の背後を通って排水穴10および10’に流れ込む。
配置した後は、(アーチの前方および後部以外の)各支柱は、橋脚の面と平行な基礎に関する回転運動に対抗して固定される(つまり、アーチの縦方向にぐらつくことが妨げられる)。これは、支柱の両側に1つずつ配置した、2つの小型の亜鉛メッキ鋼テンションケーブル67によって行い、それぞれは、上端が支柱の上部に近い後部開口部47の1つに、下端が隣接する支柱の底板の穴部23の1つに固定された亜鉛メッキされたターンバックル68に付けられる。ターンバックルは両方のケーブルをピンと張るために締められ、下げ振りによって、または便利なことには、垂直のバイアルを有する水準器によって支柱の垂直性がチェックされる。ケーブルを流れ落ちる水は、ターンバックルから基礎の排水穴へと滴り落ちる。
図32Aから図33Bも参照する。アーチの両側の前部支柱および後部支柱は、水平の控え柱60および60’によってそれぞれの隣接する支柱に固定される。各控え柱は、各端部に長い雌ねじ62を有する管状体61を含み、後部控え柱60’は、より短い本体を持つ。一連の外部カラー63は、シールドの前部で支柱に沿って水が水平に流れるのを防ぐために、各端部の近くで間隔を空けて配置される。支柱60の一端は、後部開口部47の1つを通過してねじ山62に結合するボルトによって支柱40の上端に緩く付けられる。支柱の他端は細長いスタッド64に付けられ、細長いスタッド64は細長い固定スロット66を持つ取り付け金具65に溶接され、細長い固定スロット66は、支柱に沿った任意の軸方向位置において、隣接する支柱の後部開口部47の任意の隣接するペアにボルトで固定できるように寸法が決められる。取り付け金具が付けられて、ねじ山62がスタッド64に結合されると、本体61は回転してスタッドに沿って前進し、2つの支柱間の間隔を調節する。また、端部支柱が直立すると、支柱の他端のボルトが締められる。
後に記述するようにライニングパネルを設置した後は、パネルも垂直方向に支柱をサポートするようになる。
これで、支柱40は張線および支柱によって縦方向Lに抑制され、外に向かって橋脚によって幅方向Wに抑制される。このため、唯一の移動の自由は、支柱の上端の回転により、橋脚からアーチに向かって幅方向Wに内部に向かったものだけになる。この移動は、各支柱の基礎において小型の調整ボルトによって柔軟な枠要素を設置する前は抵抗される。後述するように、柔軟な枠要素を支柱に固定した後、およびそれらを取り付ける過程において、それらの負荷(設置中に適用されるフープストレス、およびライニング、照明器具などによって設置後に加えられる負荷を含む)により、支柱40の上端を、外に向かって橋脚に向かって幅方向Wに固定する。これにより、全枠組みは、アーチの石造物に取り付けることなく、常に安定されて堅牢になる。また、構成部品が適切な強さを有していれば、枠組みが負荷のために崩壊することがなくなる。
好ましい支柱と枠要素
支柱のトップハット構成は、ツールによってスライド/回転結合するためのラックを有利に提供し、フランジはパネルの取り付け個所を提供する。また、パネルの本体はフランジの後方に延在し、これにより、フランジは、完成したアーチライニングの内部表面のおよその面を規定する。また、中央のU字型の凹部は枠要素を受け、ケーブル用チャネルとして機能する。しかし、トップハット部は、より高い縦横比において座屈に弱い可能性がある。したがって、本発明の一態様の目的は、中央の凹部の側面に位置する2つの水平方向の相対するフランジを提供する支柱でありながら、簡素なトップハット部と比較して、軸方向の圧縮に対する荷重負担能力が向上した支柱を提供することにある。
図80から図86を参照する。好ましい支柱600(図80)は、鋼帯からロール成形されて、1組の相対する横フランジ602を有し、中央の凹部601を規定する細長い外形を形成し、細片の端部は継手603で連続的に溶接される。中央の凹部は間隔を空けて配置した2つの後部壁604および605、ならびに後部壁とフランジとの間に配置された2つの側壁606を含む。フランジのそれぞれは、それぞれの管状部607を規定し(断面の閉じた部分を意味する)、後部壁は第3の管状部608を規定する。有利なことに、側壁606のそれぞれは、2層の鋼材を含み、これらはスポット溶接することで剛性化することが可能で、柔軟な枠要素を取り付けるための取り付け穴609は両方の層を貫通している。管状のフランジ602および管状の後部壁部608は、局部座屈に抵抗し、該当部を強化して、軸方向の荷重負担能力を大幅に増加させるため、中二階を支持する際に使用するのに適している。
後部管状部は、間隔を空けて配置された開口部610によって貫通され、開口部610は第1のブラケット要素621(図81)の湾曲した端部620を受ける。スタッド624を有する協働する第2のブラケット要素622は、管状のフランジ602の整列された開口部611に挿入され、2つのブラケット要素はボルトで固定され(第1のブラケット要素621のねじ穴623に結合し、それを貫通して取り付け穴609に延在するボルト)、これにより、図82に示すようにスタッド624を支柱に固定して、スタッドは、必要に応じて控え柱60またはケーブル67の取り付けに使用される。
ジョイスト(図示せず)は1組の取り付け金具630(図83)を使用して支柱に付けることが可能で、取り付け金具630のそれぞれが、垂直に配列された固定スタッド631およびねじ穴632を有し、スタッド631は、2倍の厚さの側壁606の取り付け穴609に挿入され、これにより、隣接する取り付け穴609を介して取り付け金具の対応する隣接するねじ穴632に挿入される2本のボルトだけで固定される十分なせん断接合を迅速に提供する。ジョイスト(図示せず)の垂直ウェブは2つの取り付け金具の間に受けられ、図84に示すように支柱の中央の凹部601は、ケーブル629に利用可能な状態を維持する。取り付け金具630は633でくびれており、このため、フランジ602はパネルの取り付け部を受けることが可能になり、支柱間隔における横方向の変化に適応することができる。
後部管状部608は2つの溝612を備えており、図29に示すように、第1のシールド150の取り付け部のリブ155をスナップ式に受ける(図28A)。
図85は、対応する溝641を有する一般にトップハット構成を有する好ましい一体型の柔軟な枠要素640を示す。溝641も同様にシールド150のリブ155を受けて図30に示すようなスナップ式の関係を維持する。図86に示すように、好ましい支柱に取り付けるための穴部642は溝641を介して形成され、長方形ナット643(または頭が長方形のボルト)を受けるために切り取られ、枠要素は支柱600の内部にフランジとフランジを合わせて入れ子になる。
代替の支柱と踏み板
図87Aを参照する。代替の支柱1000は、2つの相対する横フランジ1003が側面に位置する中央の凹部1002を有する正面1001、および正面の反対側の背部を規定する管状部1004および1016を含み、背部は側壁間に延在し、各側壁は支柱が構成される鋼帯の複数の層1011、1024、および1022を含む、各フランジは、管状部1025も含む、管状部1016および1025はそれぞれ、単一の鋼材を曲げてスポット溶接することによって形成される。
図87Bおよび図87Cを参照する。支柱1000は第1の構成部品1010および第2の構成部品1020を含み、いずれも平行な入れ子関係に縦方向に延在し、管状部1004が第1および第2の構成部品の間に規定される。
第1の構成部品1010は細片からロール成形され、厚さは1mmから4mm程度であり、曲げられて、横方向により広い(つまりフランジと平行な方向に広い)背部1012から延在する2倍の厚さで平行な対向する2つの側壁1011を規定する。各側壁の内側のばね板は壁1013を形成するように延在し、自由縁部の近くで曲げられてフランジ1014を形成し、2つの構成部品1010および1020を組み立てる前に、第1の溶接ステップで後部壁1015にスポット溶接される。したがって、管状部1016は、壁1013のそれぞれと背部1012のそれぞれの隣接する側面の端壁1017との間に形成される。
第2の構成部品1020も鋼帯からロール成形され、凹部1002を規定する中央のU字型の部分、および相対する横フランジ1003を含むトップハット部を規定する。中央のU字型の部分は、中央のウェブ1021および平行な対向する2つの内側の側壁1022を含み、フランジ1003のそれぞれが、それ自体の上に鋭角に折り曲げられて後部フランジ壁1023およびそれぞれの内側の側壁1022と平行な外部側壁1024を規定する。
当然ながら、プレスまたは他の好都合な技術をロール成形の代わりに使用してもよい。支柱の組み立ては、第2の構成部品を第1の構成部品に入れ子関係に挿入し、次に側壁をスポット溶接などによって(任意選択として、内部層のみを介して溶接されるように、外側層に形成された開口部を介して)結合することによって行う。有利なことに、組み立てられた支柱のフランジは両方とも管状部を規定し、2つの構成部品のそれぞれ(支持されていない場合は変形しやすい)を形成する鋼帯の2つの自由縁部は、隣接する壁に固定され、これにより、完成した支柱には支持されない自由縁部がなくなり、支柱のすべての部分が座屈に対して最大の耐性を有する。
踏み板1030は、組み立てられた支柱の下端1000’に溶接され、柱取り付けアセンブリの基本要素に支柱を取り付ける役目を果たす。詳細については下記に述べる。踏み板は、支柱の長手方向軸に直角に配置され、支柱の中央の凹部1002に通じる中央の開口部1031を形成する円孔を含む取り付け部を有する剛性かつ平らな鋼板を含む。支柱の重心C、つまり断面図で見たときの集合の中心は、図示するように、好ましくは中心穴1031内に位置し、最も好ましくは、穴部の中心と一致して、これにより、支柱は、穴部1031に受けられる中央のサポートで回動可能に平衡を保つことができる。詳細については下記に述べる。また踏み板は、中心穴1031から間隔を空けて、その近くに配置される穴部1032および1033を含む3つのより小さな開口部の配列を持ち、側壁保持スタッドを受け、また踏み板は、垂直方向に柱を据え付けて傾斜しないように抑制するために調節されるナットによってスタッドに固定される。
柱が汎用の柱部から構成された、つまり中央のウェブを有するような、他の実施形態では、柱の一部を切り取って中央のサポートを収容することができる。あるいは、中央のサポートは、重心から外れているが、ウェブを詰まらせることなく可能な限り重心に接近して好ましく配置されている穴部で踏み板に結合することができる。穴部の代わりに、中央のサポートに踏み板を据え付けるのに適した凹部または任意の他の構成を提供することができる。開口部は、穴部ではなくスロットなどを含むことができる。
また、図示した踏み板は、特に鉄道のアーチ型構造での使用に適応されたものであり、支柱は、陸橋の橋脚の垂直のれんが造りに対して接近して配置されることを理解されたい。したがって、踏み板は、3つの側面の中心穴を部分的に囲むように配置された3つの穴部1032および1033だけを持ち、2つの穴部1032は、鉄道のアーチ型構造に縦方向に沿って(つまり橋脚と平行に)使用するために延在する第1の軸に沿って中心穴1031と整列し、3番目の穴部1033は、れんが造りから反対を向く支柱の正面に配置され、第1の軸に垂直なアーチを横切って横方向に延在する軸に沿って中心穴1031と整列する。より一般的な使用向けの他の実施形態においては、たとえば正方形の踏み板が提供され、この踏み板の角ごとに1つずつ4つの穴部が配置され、中央のサポートの周りの規則的な交差したパターンに配置された4つの対応する側壁保持スタッドを受け、プレートの中心の穴部に結合する。このような実施形態においては、たとえば、側壁保持スタッドを、平らな角鋼プレートを含み、中心に中央のサポートを有する基本要素のそれぞれの角に溶接することができる。同様の配置を、鉄道のアーチ型構造の床を横切って横方向に置かれる梁の各端部に採用し、つるされた一階面を支持し、各ケースにおいて基本要素を、梁の端部を含む上向きの支持表面に固定することができる。次に、梁はコンクリート床スラブに置かれ、隣接する梁に連結されて、つるされた一階面およびその支持梁は、必ずしも固定されることなく床スラブ上に置かれる。
図88を参照する。さらに代替の支柱1040は、第1の支柱と同様の全体的な横断面形状を持ち、2つの相対する横フランジ1043が側面に位置する中央の凹部1042を持つ正面1041を含む「トップハット」部を規定する。第2の支柱は、曲げられてスポット溶接された単一の鋼帯からロール成形され、2倍の厚さで平行な、より広い背部1045から延在する対向する2つの側壁1044を規定する。2つの管状部1046はフランジを剛性化して局部座屈に抵抗し、より高い縦横比において支柱の荷重負担能力を向上させ、単一の厚さの後部壁1047は、へこみを付けたリブ1048によって強化される。第1の支柱と同様に、複数の厚さの側壁1044は、せん断に作用するボルトの安全な固定場所を提供するために穿孔され、フランジ1043および背部1045の平らな端壁1049は、固定具を受け、フランジと結合されて支柱を上向きに進むときに、設置用具を支持するフランジのそれぞれにラックを提供するために穿孔される。既に記述した踏み板1030に類似する踏み板1030’は、柱の下端に直角に溶接される。
調整可能な柱取り付けアセンブリ
各支柱は規格寸法に合わせて製造されているため、支柱をすべて同じ高さに配置して、支持用取り付け金具を各支柱の同じ位置に付けることによって、完全に水平なアーチに中二階を取り付けることが可能である。容易に識別可能な基準穴(図示せず)を、たとえば250mm程度の間隔を空けて支柱に配置して、取り付け金具を隣接する支柱の対応する取り付け穴に合わせるときに、測定の必要をなくしてもよい。
しかし、鉄道のアーチ型構造はしばしば、表面水の排水を促進するために、側面またはアーチの中心および/または一端に向かってわずかな落差のあるコンクリート床スラブを備えている。また、平坦でない面を持つ場合もある。そのような場合には、支柱の高さを等しくするために、シンプルな各底板の下にシムまたはグラウトを挿入することは都合が悪い可能性がある。また、支柱を完全に垂直にするのが難しい可能性もある。
したがって、本発明の他の態様の目的は、特に鉄道のアーチ型構造に中二階またはライニングを支持するためなど同一の柱の列を取り付けるときに、床スラブなどの支持表面が水平から逸脱するのを補うためにより適応された、柱の取り付け方法を提供することである。
さらに、支柱をアーチの橋脚にできるだけ接近して、アーチの両方の側面の排水穴の上に配置することが望ましい。これは、排水穴が広い場合に問題になる可能性がある。
したがって、本発明のさらに他の態様の目的は、特に、鉄道のアーチ型構造の橋脚と床スラブの端部との間の排水穴の上に、床スラブなどの支持表面の端部を超えて柱を支持するために適応された取り付け方法を提供することである。
垂直に調整可能な中央のサポートに柱を回動可能に取り付けることによって、柱を設置する前に第1段階において各柱の全高を前もって決定し、床スラブの全体的な落差などのために生じる柱の位置ごとの支持表面間の高さの差を補うことによって、柱のすべての高さを等しくし、各柱を取り付けた後には、垂直方向に柱を調節し後続の第2段階において、高さを変更することなく傾きに対して支持する。したがって、従来技術による装置を使用するよりも容易に、柱の列の高さを等しくして垂直に配置することができる。従来技術による装置では、各柱の全高は、柱を傾けている間のみ調節可能であり、これには、柱の高さと垂直性とが相互に依存した、より困難で反復的な調整手順が必要とされる。
また、床スラブの端部を超えて柱を取り付け、水平移動および/または傾斜しないように抑制することも可能である。このとき、柱を地中に沈める必要はなく、また、床スラブに負荷の全体を移すために十分な寸法のカンチレバーの支持を提供する必要はない。これを達成するには、柱の垂直荷重の全体または一部を地面につながる要素(柱の真下の地面上に単に配置された平板またはブロックなどでもよい)に移し、基本要素を使用して非鉛直力を柱から床スラブに移す。これにより、床スラブは柱の下端部をしっかり固定して、水平移動および/または傾斜を防ぐことができる。基本要素は垂直荷重の全体を柱から床スラブに移す必要はないため、比較的低い鉛直方向分布を持つことができるので、これにより、床が本質的に妨げられることはない。
次に、別の実施形態について記述する。この実施形態では、本発明の最後に述べた態様の両方が、同じ構造要素によって組み合わせて提供され、鉄道のアーチ型構造の側面に沿って支柱の列を取り付ける際に使用するために特に適応された柱取り付けアセンブリを提供する。
柱取り付けアセンブリにより、次が可能になる。
i)同一の支柱の列に対して基本要素を配置して、床スラブに固定する。スラブの傾きは関係なく、またグラウトまたはシムを使用する必要はない。そして次に、
ii)中央のサポートを合わせるためにレーザーレベルを使用して、中央の各サポートの高さを調節して床スラブの全体的な落差を補正する。そして次に、これにより、水平面に一致させて支柱を取り付けたときにすべての支柱の高さを等しくする。そして次に、
iii)各支柱をそれぞれの中央のサポートに取り付ける。このとき、垂直荷重は床スラブまたは(支柱が広い排水穴上に配置されている場所では)全体的または部分的に排水穴の充填剤に移す。そして次に、
iv)支柱の方向(つまり垂直性)を調節して垂直に支持する。このとき、床スラブを使用して傾斜しないように抑制する。全高を変える必要はない。
他の実施形態においては、本発明の最後に述べた2つの態様を組み合わせる必要はないことが理解されよう。
図89Aおよび図89Bを参照する。柱取り付けアセンブリは、基本要素1050および上部要素を含み、上部要素は、上述したように、支柱1000(または1040)の下端部1000’に付けられている踏み板1030(または1030’)、および後述する地面につながる要素を含む。
基本要素1050は、底板から上に向かって延在する複数のリブ1052、突起1053、1054、1055、1056を有する平らな底板1051を規定する単一の鋳鉄構成部品である。リブは基本要素を強化してカンチレバーとして機能することで、(全体的または部分的に)柱に対する垂直荷重および突出部1057に課された非垂直(水平および回転など)の力をその固定部1058に移し、これにより、付けられている床スラブに移す。基本要素の長さL1および幅W1は、高さH1(たとえば数センチメートル程度)より数倍大きいため、比較的低い鉛直方向分布を持ち、リブ1052は、図示するように、その固定部1058に向かって次第に細くなるため、妨害を形成することなく床面に固定できることをお分かりいただけるであろう。底板1051は固定部1058の領域において穿孔されて、複数の小さな固定穴1059および大きな固定穴1060を規定する。
突起のそれぞれは、底板を介して延在するねじ穴を規定する。最大の突起1053は突出部の先端に位置し、直径が中程度の2つの突起1054は、両側に間隔を空けて配置される。直径が中程度の第3の突起1055は、最大の突起から離して配置され、基本要素の長手方向軸に沿って整列され、3つの突起1053および1054は、長手方向軸の横方向に整列されて、突起1053、1054、および1055は、踏み板1030の穴部1031、1032、および1033とそれぞれ整列される。したがって、直径が中程度の突起1054および1055は、最大かつ中央の突起1053の周りに間隔を空けて配置され、つまり、3個所において取り囲むことになる。4つの小型突起1056は固定部と突出部との間に配置される。
図90Aおよび図90Bを参照する。鉄道のアーチ型構造内の小さな領域を描く。ここでは、床(コンクリート床スラブ7の上向きの支持表面7’)の端部7’’は、比較的幅が広い排水穴10’’によって(アーチの片側面を規定する)橋脚3の垂直面4から分離される。排水穴内のグラウンド16の上部層は目の粗い粉砕した骨材または鉄道線路の砂利など、角ばった充填剤を含み、地面16’は支持表面7’に隣接している。本用途においては、角ばった充填剤の方が一般に使用される丸い小石より好ましい。その理由は、同等の浸透性を持っていながら高い安定性を持っており、ともに結合して、下にあるグラウンド16’’の下部層に圧縮荷重を移す傾向があるためである。
地面につながる要素1070は、プレキャストされた平坦なコンクリートスラブを含み、鋼鈑1071がその上部表面に配置されて負荷伝達要素から点荷重を分散する。スラブ1070は、排水穴のグラウンド16の上または中に配置され、小量の充填剤が必要に応じて取り除かれて、これにより、図示するようにスラブは床面高さの少し下に位置する。スラブ1070の長さL2(最大水平寸法)だけでなく、その幅W2は、どちらもその最大上下寸法(つまり高さH2)より数倍大きいことをお分かりいただけるであろう。したがって、スラブは地面に水平に置くだけで容易に取り付けることが可能であり、つまり、非鉛直力(回転または並進運動)には抵抗できないが、垂直荷重を下の充填剤に移すことにより垂直荷重を支持することができる。
次に、基本要素1050の固定部1058は、通常の調整ボルト1061または他の都合のよい固定システムを使用して、床スラブの面7’に単に(傾きに関係なく)直接ボルトで固定される。これにより、その突出部1057は、支持表面7’の端部7’’を超えて地面16’、および図示する地面につながる要素1070上に直接延在する。基本要素の設置を簡単に行えるのは、グラウトまたはシムが必要ないからだけではなく、特大の固定穴1060によって、床スラブに最初の穴をあける際の誤差に大きな余裕を提供し、第1のボルト1061は中心から外れた固定穴を持つ特大のワッシャ1062を用いて取り付けられるためである。第1のボルトを取り付けたら、基本要素1050は正しい位置に調節され、次に、ワッシャ1062により適所に固定されるようにボルトが締められる。次に、より小さな固定穴1059を使用してドリルの刃先をより正確に案内し、残りのボルト1061を配置することができる。
図91Aおよび図91Bを参照する。排水穴の幅およびスラブ1070の幅W2に基づいて、スラブは小型突起1056の1組または両方の組の下に延在してもよく、その場合には小さな支持ねじ1063は、スラブの端部に最も近くある組に挿入される。次に、ねじは、スラブに接するまで基本要素を通して下方へ進められ、支持表面7’に最も近い側でスラブを支持し、負荷伝達要素によって適用される負荷のために傾くのを防ぐ。
次に、その上端に駆動部1067を持つ中心ねじ1064は、中央の突起1053のねじ穴に挿入され、その下端がプレート1071に対して接するまで下方に進められる(この明細書においては、「ねじ」は、ねじ山を持つ任意の要素を意味する)。次に、レンチが駆動部に結合されて、ねじにトルクが与えられる。これにより、その下部は、突出部と地面につながる要素との間に延在する負荷伝達要素1064’を形成し、圧縮されて、地面につながる要素を突出部から遠ざかるように下方に促すように機能する。基本要素1050はカンチレバーとして機能して、床スラブ7の質量に対して作用力を(ボルト1061を介して)反応させる。トルクレンチ(つまり適用されるトルクを測定する設備を有するレンチ)を使用するによって、既知の保証荷重を、このように地面につながる要素に適用することができ、適用されるトルクは(支柱の設計された負荷の既知の割合として選択される)地面につながる要素に適用される下向きの力に対応し、したがって、充填剤および下の地面の荷重負担能力を示す。次に、中心ねじ1064は地面につながる要素1070に接触するまで引き下げることができる。あるいは、完全にまたは部分的にトルクを与えた状態を維持することができる。その場合には、基本要素上の上向きの負荷はやがて、支柱から適用された荷重により充填剤が圧密されて解放または逆転することができる。
前部突起1055に挿入される前部ねじ1066を使って、次に、2つの側面のねじ1065が突起1054に挿入され、中心ねじと同様の方法で、3つのねじはすべて、プレート1071に結合するまで下方に進む。このように、各ねじ1064、1065、1066の下部1064’、1065’、1066’は、支柱上の垂直荷重を(一部またはすべて)突出部から地面につながる要素に移す役目を果たす、軸方向に調整可能な負荷伝達要素を形成する。垂直荷重が地面につながる要素1070に完全には移されない程度まで、基本要素1050はカンチレバーとして機能して、固定部1058を抑制するために張力に作用するボルト1061を使って、負荷の残りを床スラブ7に移す。必要に応じて、中心ねじだけを地面につながる要素に結合してもよく、あるいは、側面のねじおよび/または前部ねじを、中心ねじの代わりに負荷伝達要素として使用してもよい。しかし、中心ねじを使用してイニシャルトルクを適用し、その後、適用した荷重を分散するのに十分な軽いトルクを使って、残りのねじをスラブに結合するのが便利である。
設置後は、各ねじ1064、1065、1066の上方部1064’’、1065’’、1066’’は、突出部1057から上向きに突き出るねじ付き溶接スタッドを形成し、ねじ付き溶接スタッドは、踏み板1030および支柱の下端部1000’を突出部に取り付けるために取り付け構造を提供し、支柱を基本要素および支持表面7’に固定した関係で接続する。中心ねじの上方部1064’’は、中央のサポート1064’’、使用時に支柱の下に配置される1068の固定部を形成し、好ましくは少なくとも部分的に支柱の占有面積内(つまり支柱の突出した断面内、すなわち中央の凹部の突出した領域内など、突出した断面の最外点を結合する線内)、および最も好ましくは、その重心と軸整列する。これに対して、3つのねじ1065および1066の上方部1065’’および1066’’は、それぞれの軸方向に調整可能な側壁保持の固定部を形成する。これらは、図93に示すように一般に支柱の占有面積の外部に、中央のサポートから間隔を空けて周囲に配置される。
各ねじ1064、1065、1066の駆動部分1067は、ねじのねじ底の周囲内に含まれ、これにより、上述したように基本要素に固定して取り付けた後は、六角ナットまたは他の共働するメスのねじ山を持つ要素をねじの上端に通すことができる。
上述したように、すべての取り付けアセンブリが、鉄道のアーチ型構造の各側面を下って整列して取り付けられたら、中央のサポート1064’’、および各取り付けアセンブリの1068は、後述のように垂直に調節され、これにより、それぞれの支柱の全体的な上下高が調節され、取り付け後には支柱のすべての高さが等しくなる。
図92Aおよび図92Bを参照する。部分的に球状で上向きの取り付け面1068’を規定する、大きくメスのねじ山を持つ中央のナット1068は、各取り付けアセンブリの中心ねじの上方部1064’’で最初に受けられる。レーザーレベル(図示せず)が、鉄道のアーチ型構造の一端にセットアップされ、アーチの長手方向軸と平行な水平のレーザービームを放射するように調節され、整列された中央のサポートのそれぞれの真上を通過するようにする(あるいは、回転式のレベルを床の中央にセットアップして床全体上に基準面を突出させることもできる)。
短い円筒状チューブ(図示せず)は、中心ねじの上方部1064’’とほぼ等しい長さ、たとえば、100mmまたは150mm、およびその外径よりわずかに大きな内径を有する。この短い円筒状チューブは、取り付けアセンブリの第1の中心ねじの上方部1064’’上に配置され、これにより、中央のナット1068の取り付け面1068’上に位置することになる。次に、中央のナットは上下に調節される。つまり、チューブの上端がレーザービームと一致するように、上向きの取り付け面を、基本要素から可変距離に配置する。次に、中央のナットの下の半割りナット(図示せず)を使用して、その位置に中央のナットを固定すると便利である。次に、チューブは次の取り付けアセンブリで取り外して交換され、中央のナットがすべて同じ水平レベルに整列するまで、(レーザーレベルを妨げることなく)手続きが繰り返される。次に、梁はアーチの反対側の対応する取り付けアセンブリにレベルを移すために再度整列されて、アーチの両側の中央のナットがすべて共通する水平面に整列するまで手続きが繰り返される。すべての支柱が同一であり、全く同じ位置に固定穴を持つ限り、この迅速でシンプルな手続きにより、取り付け後には、支柱がすべて全く同じ上下高に位置することが保証される。これにより、支柱の所定位置に粱を固定するだけで、それ以上の測定または調節を行うことなく、完全に同じ高さの中二階を取り付けることが可能になる。
中央のナット1068が中心ねじの正しい位置にあることで、下部ナット1069は3つのより小さなねじ1065および1066に通され、図92Bで最もよく見られるように中央のナットの高さより下に位置する。これで、取り付けアセンブリは、支柱1000または1040を受ける準備ができる。
図93を参照する。支柱の踏み板1030は、中央のサポートに回動可能に取り付けられて、これにより、中心ねじの上方部1064’’は中心穴1031に受けられ、支柱の中央の凹部に延在する。このとき、中心穴の傾斜した下端部は、上向きの取り付け面1068’上で回動可能に支持され、スタッド1065’’および1066’’は、穴部1032および1033でそれぞれ受けられる。踏み板は、このように中央のナット上に平衡を保ち、これにより、支柱全体の重量は、大きな中心ねじ1064によって本質的に支持されて、支柱は、垂直位置に関して角度調整の範囲内で容易に傾斜することができる。
次に、上部ナット1069’は、3つのより小さなスタッド1065’’および1066’’のそれぞれの上端に通される。垂直のバイアル、下げ振りなどを有する水準器を使用して、さらに基準面として橋脚3のれんが造りの垂直面4を使用して、支柱は次に垂直位置に調節され、上部ナット1069’は、踏み板1030の上部表面に結合するまでねじ込まれる。側壁保持が3つしかないため、前部スタッド1066’’の下部ナット1069も、ねじで留めされて、踏み板の下部表面を結合する。3つの上部ナット1069’すべて、および下部ナット1069が前部スタッド上に位置している場合、踏み板は、このように水平面に留められて、柱を垂直方向に支持して傾斜するのを抑制し、非鉛直力(柱の水平移動または柱の回転が基礎に関して傾斜する傾向など)が基本要素によって支持表面7’に移され、床スラブ7の質量に対して反応される。
この手続き全体にわたって、踏み板は取り付け面1068’に据え付けられているので、柱の全体的な上下高は本質的に一定に維持される。好都合に、2つの対応する横方向の側壁保持を調節することによって、柱はアーチの縦方向(横方向)に傾斜され(各側壁保持はスタッド1065’’および対応する1組のナット1069および1069’を含む)、次に別のステップで、前部の側壁保持(スタッド1066’’およびナット1069、1069’を含む)を調節することによって、面4と平行になるように前から後ろに傾斜される。このように、正確な垂直方向が達成されるまで、一方の上部ナットを緩め他方のナットを締めることによって柱を傾斜することができる。
次に、残りの下部ナット1069は、踏み板1030の下部表面を結合するように上げられ、向かい合った上部ナットと下部ナットとの間の踏み板に各側壁保持を固定する。4つ以上の側壁保持を有する他の実施形態では、対応する1組の上部ナットを、柱の一方に1つずつ使用することによって、柱を両方の直交平面で調節することができる。これにより、下部ナットは上部ナットを位置に固定するためだけに必要になる。ワッシャは、踏み板と中央のナットとの間、および/または上部ナットと下部ナットとの間に提供することができる。これは、円錐の端面または丸い端面、および/またはナイロンまたは他の固定する挿入物または形成物も含むことができ、追加のロックナットを提供することもできる。
柱は、支持表面7’の端部7”を超えて地面16’上に支持され、その負荷の大部分は、中央のサポート1064’’、および上部要素1030と基本要素の突出部1057との間に延在する1068によって支えられる。
衝撃荷重を受けても破損しないように、基本要素は、回転楕円面状のねずみ鋳鉄など、柔軟性または耐衝撃性のある鋳鉄から作ることが好ましい。他の実施形態では、鋼材から鍛造、プレス加工、または製作することが可能で、さらに、適切な高強度を持つプラスチック材料から成型することも可能であり、これはねじ山を持つことができる、床スラブに移される負荷の割合が変動する場合でも、柱によって課される負荷を受けて大幅に変形するのを避けるのに十分に堅くすることが好ましい。必要な場合は、基本要素の固定部1058は、支持表面に接触するために滑らかに次第に細くなる端部を持つ、プレス加工した鋼材または成型プラスチックカバー(図示せず)によって設置した後に隠してもよく、あるいは薄くそいだ端部を有するモルタルの層によって隠してもよい。または、床敷物に隠して車輪交通が妨害されることなく上を通過できるようにしてもよい。リブを有する平らな底板ではなく、基本要素は、薄くそいだ端部および固定具を受けるための凹部を有する厚い固体板を含むことが可能で、これにより本質的に完全な上部表面を提供できる。
また、接近して間隔を空けたリブの網を基本要素の下部表面上に配置することも可能であり、その上部表面は、支持表面に接触するために次第に細くなる端部を有する平板を含み、くぼみのある固定場所を持つ。これにより、設置後に傾斜した面を提供し、その上を車両または歩行者が容易に通ることができる。この場合、ねじ山を持つ突起と固定部の固定穴との間に延在する鋼材の挿入物を有するプラスチック材料から基本要素を成型し、必要な強度と剛性を提供し、鋼材の挿入物はねじ部を規定して、プラスチック成型は滑らかで傾斜した上部表面を規定するのが好ましい。次に、固定場所は、平坦な取り付け具、ボルトの頭を隠すプレスインキャップで仕上げることができる。
必須の鋼鈑1071を有するコンクリートスラブ1070の代わりに、普通コンクリートの建築用ブロック、ヘビースチールのチャネルまたはアングル材、適切な永続性の材木、または他の都合のよい物を、地面につながる要素として使用することができる。使用する材料は剛性を有し、図示するような鉄道のアーチ型構造に取り付けられたときに排水穴の湿った条件下で腐食に対する抵抗を有することが好ましい。
支柱が鉄道のアーチ型構造の先端の排水穴の端部に取り付けられる場合、基本要素の下にコンクリートブロックなどを置くのに十分な余地がないために、両側に等しく突出することがあり、このために建築用ブロックなど短い地面につながる要素は、負荷が不均一場合に傾くことがある。このような状況では、地面につながる要素を2つの隣接する支柱の基礎間に延在するように配置して、それぞれの負荷伝達要素が各端部に圧力を適用するようにしてもよい。家の幅広窓の上のれんが造りを支持するのに使用するような、一般的なコンクリート製のまぐさ(厚さ50mmまたは80mmなど)を、この目的に使用してもよい。まぐさは通常の方向とは上下逆さまに配置して、引張鉄筋ワイヤーをその上部表面に近接させるのが好ましい。
図94Aおよび図94Bを参照する。プレッシャープレート1072は鋳鉄または他の適切な材料から作られ、上向きに延在するリブ1074の網を有する平台1073を持つ。プレッシャープレートは、地面につながる要素として使用される一般のコンクリートブロックまたはスラブ上に配置することができ、これにより負荷伝達要素1064’、1065’、1066’からの点荷重を分散する。これらは上向きにリブ間に規定されたセルでそれぞれ結合されるため、プレート1072が傾斜して負荷のために制御できなくなることがない。
要約すると、好ましい実施形態では、本発明の最後に述べた態様は、コンクリートスラブ(7)の上向きの支持表面(7’)への取り付けのために適応された基本要素(1050)を含み、柱(1000)を支持するための取り付け構造を持つ柱取り付けアセンブリを提供する。基本要素は、支持表面の端部を突き出るカンチレバーを形成することができ、垂直荷重の一部は、柱から取り付け構造の下の地面(16’)に配置された平板(1070)に移される。取り付け構造は、上部では柱が回動可能に平衡を保ち、柱の全高を調節するために垂直に調整可能な中央のサポート(1064’’、1068)を含むことができ、複数の独立して調整可能な側壁保持(1065’’、1069、1069’、1066’’、1069、1069’)が、柱を垂直方向に支持するために周りに配置される。取り付け構造は、突き出し部(1057)を通して下方に進められる1組のねじ棒(1064、1065、1066)を含み、垂直荷重を柱からプレートに移すことが便利である。アセンブリは、鉄道のアーチ型構造の排水穴(10’’)の上に柱を支持するのに使用することができる。
図示した実施形態では、各負荷伝達要素は、突出部と地面につながる要素との間に圧縮状態で配置された単一の剛体要素である。他の実施形態では、この負荷伝達要素または各負荷伝達要素は、レバー、関節接合された機構など、1つまたは複数の部分を含むことができ、これらは圧縮状態で機能する必要はない。
柱を取り付けた後に、負荷を与えられた状態で負荷伝達要素を調節して、たとえば地面のわずかな移動を補正することが可能である。この負荷伝達要素または各負荷伝達要素は、柱負荷を地面に弾力的に移す、弾力のある要素を含むことも、連携することもできる。一実施形態では、負荷伝達要素は、突出部と地面につながる要素との間に延在するねじであるが、それらの間にある距離の一部に対してのみであるため、両方の部分を直接結合しない。弾力のある圧縮要素(鋼材板ばね、コイルばね、またはエラストマー材料のブロックなど)が、ねじの下端と地面につながる要素との間に配置され、ねじを下方へ進めることにより負荷がかけられて、これにより設置後には、弾力のある要素は、充填剤の徐々の圧密、または地面につながる要素の下の地面の沈下を補正するために拡大する。あるいは、地面につながる要素自体が、板ばねなどを含むことができる。弾力のある要素を組み込むことで、基本要素と地面につながる要素との間の相対的運動を補正して、基本要素に対する負荷をほぼ一定に保ち、小さな地盤移動から柱を有効に分離することができる。
さらに他の実施形態では、柱は従来の取り付け構造(ボルトなど)によって突出部に取り付けることが可能で、その負荷の一部は、取り付け構造の一部を形成する必要のない負荷伝達要素によって、地面につながる要素に移すことができる。また、基本要素にヒンジなどを付けて、たとえば(並進運動において柱の基礎が固定されるように)水平力を床スラブに移し、(柱が自由に傾斜するように)回転力を反応させないようにして、柱は、個別の水平材、梁、またはテンションワイヤーなどによって強化される。さらに他の実施形態では、負荷伝達要素を提供する代わりに、取り付け構造は、たとえば基本要素に溶接された突出部として配置されるカラーを含み、柱は、スライドするようにカラーで受けられ、これにより柱の下端が地面につながる要素に直接置かれる。あるいは、たとえば柱を地面につながる要素に取り付けて、基本要素を結合する取り付け金具を提供し、非鉛直力を基本要素を介して床スラブに対して反応させることができる。
図示するように支柱に溶接する代わりに、上部要素は、中央のサポートに回動可能に取り付けるために適応されたプレートまたは他の本体部を含むことができ、支柱の下端部をボルトで固定できる取り付け金具を有することができる。必要に応じて、側壁保持は、上部要素から別部品を結合するために、または支柱を直接結合するために適応させることができる。当然、本明細書に開示した様々な支柱のいずれを取り付けアセンブリと共に使用してもよい。
第1の実施形態の取り付けアセンブリを狭い排水穴を有する鉄道のアーチ型構造に取り付ける場合、基本要素1050を純粋なカンチレバーとして使用して、垂直荷重の全体を支柱から床スラブに移し、これにより地面につながる要素を必要なくすることができる。あるいは、排水穴が不在でもよい。その場合には、突出部の平らな底板1051は床スラブに直接置かれ、垂直荷重を上部表面7’に垂直に下方に移す。
さらに他の実施形態では、基本要素は、突出部を有するカンチレバーを含む必要はなく、中央のサポートおよび側壁保持が付けられる平鋼ベースプレートでもよく、柱はベースプレート上に配置され、ベースプレートは上向きの支持表面上に直接固定される。支持表面は、地面に隣接する必要はなく、たとえば床スラブの上部表面(地表面、それより下、またはそれより上)、コンクリートパイル、橋、梁、バルコニー、プラットフォーム、胸壁、または他の安定したサポートまたは基礎を含む。スタッドまたはねじが貫通するように、メスのねじ山を持つ構成部品をスタッドまたはねじに取り付ける代わりに、中央のサポートは、あるいは、ベースプレートの対応するメスまたはオスのねじ部に調節可能に取り付けたオスまたはメスのねじ山を持つ構成部品を含むことが可能で、構成部品の上部の軸方向端部面は、上部要素の下部表面のくぼみなど、対応する構造で受けられる丸、円錐、または類似した取り付け面を形成することができる。これが特に好ましいのは、中央のサポートが、基本要素から下方へ突き出るように意図されていない場合、および/または柱の重心が(汎用の柱部などに)中央のウェブを含み、柱のウェブを切り取ることなく中央のサポートを重心に配置することが望ましい場合である。そのような実施形態においては、中央のサポートは上部要素を貫通しないため、穴部は必要ない。
新奇な取り付けアセンブリは、たとえば約25メートルトン未満程度の負荷を支持するなど、軽いまたは適度な負荷を与えられた柱での使用に特に適している。しかし、当然ながら、はるかに高い負荷用に設計された、より重い柱でも使用できる。鉄道のアーチ型構造にライニングまたは中二階を取り付ける用途以外には、本発明は、たとえば、鉄骨骨組式建築物および仮建築の建設において、および等しい高さに柱の列を取り付けることが望まれる他の状況、または上向きの支持表面に隣接して柱の脚部を配置することが望まれる他の状況において使用できる。また、マスト、レール、防護壁、灯柱などの設置でも使用できる。ここで解釈する「柱」という用語は、これらの一般に垂直に支持し、他の構造を支える要素を含む。対応する請求項の範囲に含まれる他の適応は、当業者には明白であろう。
柔軟な枠要素
各柔軟な枠要素は、Iビーム、トップハット部、正方形、または長方形の空洞部など(つまり一定の横断面を有する細長い要素)、連続的な柔軟金属またはプラスチックの部分または外形を含むことができる。これは、軸の圧縮に対して十分な抵抗を有するため、負荷のために軸方向に崩壊することなく、下面の湾曲に順応するために屈曲することができる。あるいは、柔軟な枠要素は、ヒンジ部によって直列に結合された複数の剛性な非圧縮可能部を含むことができる。枠要素の内側、つまりアーチの内部空間に向かって面する側面において優角が形成されるのを防ぐために各ヒンジ部を配置できるため、後者の配置の方が好ましい(結合されていない連続的で柔軟なプラスチックなどの外形を使用する場合は、最小半径で下面の湾曲に順応するために外に向かって曲がるのに十分な柔軟性を持つ必要がある。はるかに大きな半径を有する他のアーチにおいて同じ外形を使用する場合、その柔軟性のために局部座屈の危険が生じる可能性があり、その後に、路頂で垂直に下方に向かうなど、アーチライニングが破滅的に内部に向かって崩壊する可能性がある。ヒンジ付きの枠要素(つまりヒンジ部によって結合された剛性部位を含む)は、ヒンジは優角が形成されるのを本質的に防ぐように配置されている限り、両方のアーチにおいて使用可能である)。
剛性部とヒンジ部は、単一の材料の一体部品を含むことができ、その場合には、枠要素は、(便利なことにレーザー切断によって軟鋼で)比較的低価格で製造することが可能で、一度だけの設置にも、または手入れすることにより複数回再利用するのにも適している。あるいは、完全に再利用可能な要素を、個々の結合された部分から組み立てることもできる。長いフレーム要素を切断して短い要素を作っても、短い要素を結合して長い要素を作ってもよい。
図14Bから図17を参照する。第1の柔軟な枠要素70は単一のロール成形された軟鋼の「トップハット」部を含み、1組の相対する横フランジ71を有する中央のU字型の凹部を有し、ここで、中央のU字型の部分は、レーザー光線切断機によって分割されてフランジ71によって端と端を付けて結合された柔軟な一連の剛性部72を規定し、これはそのままの状態で残されるため、各切断に隣接して人工的に変形可能なヒンジ部73を形成する(各剛性部は、軸の圧縮下で座屈に抵抗するという意味で「剛性」であるが、必要に応じて、より密接に下面の湾曲に順応するために少しの変形の余地があってもよい。また、各剛性部は、図示するように直線でなく、わずかに曲線を描いていてもよい)。
レーザー光線切断機は、最小の厚さを持つ切線を作るため、各組の剛性部の端部を規定する隣接した切断面74は、本質的に隣接した状態を維持し、各ヒンジ部73における軸運動の範囲を制限しており、枠要素の内側、つまり下面から反対を向く側面のそれぞれの隣接する剛性部間に約180°の最大角θを規定する。これは、枠要素の内側に優角が形成されるのを本質的に防ぎ、これによって枠要素のアーチ形の構成は、下面から内向きおよび下向きの局部的な座屈によって機能しなくならないことが保証される。180°の最大角θにより、2つの枠要素70は、工場から発送するためにフランジ同士を合わせて結合したときに剛性な直線的な構成を形成できる。このため、設置前の扱いが簡単になる。さらに、隣接する剛性部位72を、設置位置のスプリングライン下の各支柱に沿って、垂直に整列することが可能になる。
当然、レーザー切断ではなく、従来の切断方法または絞り加工/圧縮成形によって枠要素を製造することができる。切断面74をより近接させるために、中央のU字型の部分を含む後部壁75または側壁76の一部をプレス加工または引き伸ばし加工して、切断する前に各切線にわずかな隆起を形成し、次に、再びプレス加工したり、または切断面の局所部分を切断後に合わせてプレス加工してもよい。また、隣接した剛性部の局部的な領域を合わせてプレス加工して、180°未満の最大角θを規定することも可能である。
組み立て時に、枠要素の中央のU字型の凹部は、第1の支柱40の中央のU字型の凹部にスライドするように受けられるように適応されて、枠要素70が設置位置に到着すると、枠要素の少なくとも一部、好ましくは大部分、または全体について、後部壁75が(各ヒンジ部に隣接する)下面に対して押しつけるように結合されて、図14Cに示すように、第1の支柱40の上部に直接ボルトで固定することが可能で、フランジ71は、支柱のフランジ41に対して位置する。
隣接する剛性部72の各組は、設置時にそれぞれのヒンジ部73に関して、切断面74の隣接によって外方向に制限されていることが好ましい運動範囲を通じて回動可能であり、詳細は下記に述べるように、両方が塑性変形要素によって内方向に抑制され制限されていることが好ましい。これによって、枠要素の内側において、それらの間に鈍角θを規定する、この永久的な柔軟性のおかげで、枠要素70は、下面5の下の設置位置に上げることが可能になり、このため下面に接触すると、上向きおよび内向きの湾曲に順応するように下面に対して促されて、自己支持形アーチ構成を規定する、これにより、枠要素の負荷はそれぞれ第1および第2の端部77に移されて、次に、アーチの両側において地面から上向きに延在する、それぞれの支柱40によって支持される。設置位置に達した後は、枠要素70は、それぞれの端部77以外には、どの部分でも支持する必要がない。しかし、隣接するフレーム要素の間に控え柱および/またはパネルを取り付けることによって、アーチの縦方向に剛性を増して安定させることができる。詳細については下記に述べる。
剛性部72は互いに独立してため、各ヒンジ部73において異なる角度を採用することが可能で、その形状に関係なく、枠要素70は下面の湾曲に順応することでき、また支柱から離れるスプリングラインにおいて、より鋭い鋭角を採用できる。
第1の実施形態による各柔軟な枠要素70は、圧縮的なフープストレスおよび下面との摩擦接触によって安定させられ剛性を増しているため、剛性部72のそれぞれを、固定した角度または隣に対して回転する関係に固定するための手段を提供することは不必要であり不適当である。この永久的な柔軟性により枠要素が簡素化され、取り外しと再利用が簡単になるだけでなく、取り付け時には下面の湾曲に順応させることができる。第1の実施形態の枠要素は、既存のアーチ形の下面に接する用途にのみ適しており、既存のアーチまたはトンネルから独立した、自立型の構造に必要な剛性は提供しない。
「継手の固定」という見出しの下に記述する他の実施形態では、次の手段を提供する。すなわち、枠要素が、上記のように下面の湾曲に柔軟に順応するように下面に対して押しつけるように促された後、ヒンジ部を固定することができ、その後、枠要素は、アーチ形の構成を維持しながら、下面から機械的に切り離すようにわずかに下げることができる。
フランジ71は、設置位置において下面から反対を向く第1の枠要素70の内側を形成し、各フランジは、2列のパネル固定穴78を含むパネル取り付け構造(パネル取り付け手段)を備え、これらはタッピンねじを受けるために適応され、図示するように対角線のペアで配置され、第1の支柱に関して上記したように、ヴェルニエの原理に従ってパネルフランジの対応する固定穴と協働する。
各剛性部は、2列の支柱固定穴79を側壁76のそれぞれに含むサポート取り付け手段(支柱取り付け構造)を備え、これらは上記のようなヴェルニエの原理に従った調整可能な取り付け構造を形成する第1の支柱の対応する前部固定穴48および49と協働するように適応される。これにより、設置中に第1および第2の端部77は支柱に関して非常に小さな増分でスライドするように調節することが可能になり、これにより部壁75が下面に押しつけられるように隣接し、次に、設置位置において枠要素70を支持するように支柱40に付けられる。
支柱固定穴79は、端部77だけではなく、各剛性部に提供されるため、枠要素70はアングルグラインダーなどで切断することで分割して2つの短い枠要素を形成し、その後、各枠要素の切離端を支持手段に付けることができる。
切断(および下記のように短い要素の結合)は、剛性部の中心で行い、信頼性のために、ヒンジ部は利用者ではなく常に工場で形成するのが好ましい。しるし80は、正確な切線を示すために各剛性部72の後部壁75の外面に提供される。
各剛性部72の後部壁75は、枠要素を設置用具に解放可能に付けるための手段が提供され、相対する2組のキーホールスロット81および81’を含む。剛性部が利用者によって切断されると、1組のスロット81または81’はそれぞれの切断された半分に残されて、ツールへの取り付けのための枠要素の端部77を形成する。図16Aの例では、枠要素の端部77は切線の1つに対応する位置で終端し、長さが他の半分の末端の剛性部72’を提供し、設置時にツールに付けられる、各枠要素は、このような長さが半分の末端の剛性部72’を各端部に持つた状態で工場から提供されるため、枠要素は、長さを切断することも、または提供された状態で使用することもできる。
枠要素は、下面の湾曲からはがれる直線部を回避するために、下面に結合するときに、それぞれの各ヒンジ部73が曲げられることが重要である。
これを達成する方法の1つは、隣接する剛性部の各組を直線構造から遠ざかるように弾力的に付勢すること、つまり内部に曲がった構造になるように付勢することである。しかし、取り扱いおよび輸送を容易にするために、各枠要素は、静止位置において直線構造になるように付勢(または提供)することが望ましい。
これらの両方の目的を達成するために、各ヒンジ部は、アーチの内部に向かって第1の小さな屈曲を容易に可能にするが、本質的により大きなトルクが継手に適用されるまで、それ以上は曲がらない手段を備えていることが好ましい。つまり、(設置用具への取り付け時など)枠要素が取り付け後の構造になるように次第に曲げられると、各ヒンジ部は屈曲の第1の限界に到着するため、両側の剛性部にトルクが移され始め、これによりヒンジ部はすべて第1の小さな限界まで曲げられ、その後、ヒンジ部をさらに曲げるのに必要な限界まで、適用されたトルクが増大する。このように、すべてのヒンジ部は下面に接触するときに最初に曲がった構造で配置されるため、すべての剛性部の端部が下面に隣接するのに必要な限界に、より容易に曲げられる。
当然、設置後にすべての剛性部が下面に接することは不可欠ではない。その理由は、枠組みにかかる負荷により、各枠要素は外側端部において次第に下面に接触し、それによって設置後にわずかな沈降または運動に適応するために、路頂でわずかに平らになる場合でも安定するためである。
図19Aから図19Dを参照する。各ヒンジ部の中央のU字型の部分を完全に切り離すのではなく、切断は、設置位置において第1の枠要素70の外側を形成する後部壁75に塑性変形要素87を規定するために中断され、各端部でそれぞれの剛性部72に対して付けられ、それぞれのヒンジ部73と隣接して間隔を空けられることが好ましい。
(疑問を避けるために、この明細書では、「塑性変形要素」という用語は「人工的に変形可能な要素」を意味し、「プラスチック材料から作られた変形要素」を意味するものではないことを記述する。これに対して、「プラスチック」または「プラスチック材料」という用語は高分子材料を指す。塑性変形要素は、軟鋼などの枠要素から一体化して作られるのが好ましい。)
第1の枠要素70において、塑性変形要素87は、一般に「エキスパンドメタル」または「エキスパメット(expamet)」として知られているダイヤモンド形のスチールメッシュを形成するときに使用されるパターンに類似する切断パターン(レーザー光線切断機で作ると便利)を含む。
各塑性変形要素は、それぞれの隣接する剛性部間の鈍角θが小さくなるに従って、設置時に伸長することによって次第に人工的に変形される。塑性変形要素の中心にある切線は、端部の切線より互いに接近しており、それぞれのヒンジ部に比較的小さなトルクを適用することによって、図19Aから図19Bに示すように、第1の小さな限界まで変形される、より弱い初期変形部位88を規定する。塑性変形要素の残りは、比較的より大きなトルクを適用することによってのみ、図19Cから図19Dに示すように、第2の比較的大きな限界まで変形される。
最大限に変形した状態(おそらく図19Cおよび図19Dに示す位置をわずかに超えた状態)では、塑性変形要素87は、それ以上の屈曲を防ぎ、最小制限角度θを規定する。変形後には、塑性変形要素87は、逆方向への屈曲に対してある程度の抵抗を提供するため、柔軟な枠要素をアーチ形構造に保持する傾向があり、このためにヒンジを疲労させることなく取り外し、再度取り付けることが簡単になる。
図18および図20Aから図20Dを参照する。第2の単一の柔軟な枠要素90は、単一の軟鋼の「トップハット」部から第1の枠要素70と同様に形成される。各フランジ91は、2列のパネル固定穴98を持ち、(第1の要素70とは違い)各剛性部92の長さの係数である距離d7だけ間隔を空けて配置されて、1つの剛性部92から次の剛性部92へと連続的なパターンを形成する。上記のように、距離d7は、パネル200の対応するフランジの隣接する固定穴間の間隔d2に関係しており、ヴェルニエの原理に基づいて調整可能なパネル取り付け構造を形成する。
図18に、第2の支柱100の対応する中央のU字型の部分にスライドするように結合された中央のU字型の部分を有する第2の枠要素90を示す。第2の支柱の各フランジ101は、距離d8だけ間隔を空けて配置された一連の長方形の開口部102を持ち、これらは第2の代替設置用具の動作機構によって結合されるように適応される。詳細については下記に述べる。各フランジ101は、外部の固定穴103の列および内側の固定穴104の列も持ち、各列穴部は、第2の枠要素のパネル固定穴98と同じ距離d7だけ間隔を空けて配置され、これによりパネルを支柱に取り付けのためのタッピンねじを受ける。
第2の枠要素90は第2の支柱100より狭いため、第2の枠要素90が第2の支柱100の図示する位置に付けられると、支柱の各フランジの外部の固定穴103が露出される。このように垂直パネルは、支柱の残りに関して、この部位の固定穴103の外部の列、および外部の固定穴103または内側の固定穴104に固定することができる。
第2の塑性変形要素94は、第2の枠要素90の各ヒンジ部93に隣接して配置され、第1の枠要素のものと同様に機能する。図20Aから図20Bに示すように、第1の小さなトルクの適用によって、この要素は、第1の小さな限界まで変形する比較的より小さなより弱い中央部96を規定する外部壁95の連続的な組み合わせられた切断によって形成される。これに対して、変形要素94の残りは比較的より大きく、図20Cから図20Dに示すように、本質的により大きなトルクの適用によってのみ、第2のより大きな限界まで本質的に変形される。変形は、作用力に比例して大きくなる。
他の実施形態では、塑性変形要素は、角度θが小さくなるとともに圧縮されるしわ部として配置することができる。また、たとえば、関節接合され再利用可能な柔軟な枠要素の個別の各剛性部のピボットピンの周りを包む個別の要素でもよい。このような実施形態の1つについて次に記述する。
図21Aから図24Dを参照する。第3の完全に再利用可能な柔軟な枠要素110は、ピボット113によって端と端を合わせて結合された個々の剛性部112の関節接合されたアセンブリを含む。
第1および第2の柔軟な枠要素と同様に、各剛性部112は、後部壁115および2つの向かい合った側壁116を含む細長い「トップハット」部を形成する亜鉛メッキまたは不動態化した亜鉛メッキした短い軟鋼を含み、これらは中央のU字型の部分および2つの相対する横フランジ111を形成する。後部壁115は、下面に結合する枠要素の外側を形成し、フランジ111は、使用時に下面から反対を向く枠要素の内側を形成する。各剛性部の端壁114は、枠要素の内側で隣接する剛性部の各組間で形成される鈍角θを、図24Cに示すように最大180°に制限する隣接面を形成するように協働する。
パネル固定穴118はフランジ111のそれぞれに提供され、支柱固定穴119は各側壁116に提供されるため、既に述べたように、枠要素は支柱40の1つに付けることができる。相対する2組のキーホールスロット121および121’が各後部壁に提供され、しるし120は、2つの個別の長さが半分の端末部を規定するために剛性部位112が切られる可能性のある正確な位置を示し、それぞれが次に第1の設置用具に付けられて、その後に個別の枠要素の一端として1つの支柱40に付けることができる。第1および第2の枠要素と同様に、各第3の枠要素110には、2つの長さが半分の末端の剛性部位(図示せず)が提供され、使用する準備ができている。
各剛性部112の側壁116は内側に曲げられて、剛性部の一端にヒンジ金具122の外側の組を形成し、他方にはヒンジ金具123の内側の組を形成する。剛性部は、それぞれの外側および内側のヒンジ金具を通過するスチールリベット124によって工場で組み立てられ、2つの部分が回動できるピボットピンを形成する。ピボットピン124は、取り付け金具123の内側の組の間の分離を維持する(プラスチック材料などから作られた)スペーサー125を通過して、得られるピボットまたはヒンジ部113を剛性化する。
組み立て後に、図示するように、ピボットピンまたはリベット124の端部は、側壁116に対して平坦またはわずかに内部に向かっており、組み立てられた枠要素は、既に記述した第1および第2の枠要素と同じ方法で支柱40にスライドするように結合できる。
各剛性部112の後部壁115は各端部で切断され、フランジ111に向かって内部に曲がる取り付け金具126を規定する。螺旋形の鋼製引張ばね127を含む弾性変形要素は、隣接する取り付け金具126の各組の間に付けられて、2つの隣接する剛性部112の間にヒンジ113と間隔を空けて延在する。ばねは後部壁に切欠き128によって収容されるため、ヒンジ部113から可能な限り離れた場所に位置することができる。
隣接する剛性部112は、設置時にヒンジ113に関して回動するので(図24D)、ばね127は適用されるトルクに比例して延長するため、既に記述した塑性変形要素と同様の方法で、1つの剛性部から次の剛性部へとトルクが移り、それによって、設置時に各ヒンジ部は角度が付けられる。
図24Cに示すように、ばね127は、それぞれのヒンジ部が180°または静止状態において、コイルがほとんどまたは完全に閉じた状態となり、取り付け金具126に軽く結合されるように配置されるのが好ましい。これは、剛性部112を第1の小さな限界まで回動するには、比較的小さなトルクが必要であり、本質的により大きなトルクが適用されるまで、ばねはより強く変形に抵抗することを意味する。このように、図24Cに示すように、各弾性変形要素127は、静止状態において第3の枠要素がやや直線構造になるように付勢する。
引張ばね127またはヒンジ部113または剛性部112は、最小制限角度θを規定して、ばねの過剰な伸張を防ぐ伸張制限機構(たとえば、ばね内部の短いスチールケーブルあるいはバー、またはばねの周りのスリーブ、または一方の剛性部から他方の剛性部に対して接するように延在するアームなど)を提供することができる。引張ばねの代わりに、弾性変形要素は、それぞれの隣接する剛性部112の2つの突き合わせ面の間に配置された圧縮コイルばねを含んでもよい。たとえば、1つの剛性部の後部壁および他方の剛性部の突出アームの間である。その場合には、圧縮ばねは、コイルが完全に閉じた個所で最小制限角度θを規定する、コイルばねの代わりに、またはコイルばねに加えて、弾力のあるゴムまたはプラスチック製のばねを使用することができる。あるいは、弾性変形要素は、板ばね、またはピボットピンもしくはスペーサーの周りに配置されたトーションばねなど他の種類のばねを含むことかでき、これにより、その突出端はそれぞれの剛性部112に結合する。当然、関節接合された第3の枠要素110は、弾力のある変形部分なしで作ることができる。
弾力のある変形部分または塑性変形部分の代わりに、個別の各ピボットまたは一体型ヒンジ部には、軸運動に対して反力または抵抗を提供する他の手段を含むことができる。たとえばピボットに配置された摩擦装置などである。
図33Cおよび図33Dを参照する。各弾性変形要素は、ばねの代わりに、プラスチックまたはゴムのブロックによって形成することができる。図33Cに、ゴムなどの弾力のある材料の押し出し形材から切り出した弾性変形要素770を示す。これはピボットを受ける中心穴771、枠要素のそれぞれの剛性部を結合する2つのウィング772、および枠要素および下面の間に延在する圧縮可能なトップキャップ774を支持するステム773を持ち、これにより下面の小さな動きに対して剛性部の隣接する端部を緩衝する。ステムは、これを収容するためにくぼみがある枠要素の剛性部の端部間に延在し、使用時に2つの部分間の角度の変化を開始するするために、弾力的に別々に付勢することができる。
図33Dは、弾力のあるプラスチック材料から成型された代替弾性変形要素780を示し、それぞれの各剛性部のU字型の部分の中央壁の開口部に挿入するための挿入部781、継手で角度の変化に抵抗する、波状で弾力的な拡張可能部782、および設置するときに剛性部を別々に促す、または溶接が意図される場合に絶縁するために使用できるステム783を持つ。
当然、必要に応じて、利用者が枠要素を分割して各ヒンジで再結合できるようにピボット113を配置することができる。しかし、ヒンジは永久的なものであり、間違って組み立てられる危険を避けるために工場で作られるため、必要に応じて、示した部分の剛性部(120)を切り離すことにより枠要素を分割するのが好ましい。
ピボット113により、必要に応じて何度でも第3の枠要素を取り付け、取り外し、再取り付けが可能なので、枠組みがアーチの修復のために取り外されるごとに再利用することができる。
これに対して、第1および第2の単体の枠要素が軟鋼またはアルミニウムなどから作られている場合には、単一のヒンジ部に繰り返しストレスをかけないように注意して処理する必要がある。金属疲労が生じて最終的にはヒンジが故障する可能性があるからである。各枠要素の比較的大きな長さおよび小さな外形のために、繰り返し曲げることなく取り付けることが困難になっている場合がある。しかし、この困難は各継手で角変位を制限する変形要素の存在によって改善され、好ましくは、後述する新奇な設置用具を使用することで克服される。
頻繁に検査されるアーチにおいては、長期間使用するために(個別の部分から組み立てられた)関節接合された枠要素が好ましく、これに対して、阻害されない一度だけの設置または経済性がより重要な状況では、(たとえば、製作用レーザー切断機でロール成形またはプレス加工したトップハット部を再加工することによって低価格で製造可能な)単体の枠要素が好ましいと想定される。
また、定期的に新奇なシステムを使用するものは、枠要素のストックを維持し、仕事ごとに必要に応じて分割および再結合することが想定される。
図25Aおよび図25Bを参照する。接合バー130は、後部壁131および2つの側壁132を持つ剛性のU字型の部分を含み、各側壁は、第1、第2、および第3の枠要素の各剛性部位の側壁の固定穴(79および119)に対応する一連の穴部133を持つ。2つの枠要素は、2つのより短い枠要素のそれぞれの長さが半分の末端の剛性部位の中央のU字型の部分内に接合バー130を配置することによって、端と端を合わせて結合してより長い枠要素を形成し、これにより、接合バーの中心に接して、2つの枠要素を協働する穴部経由でそれぞれ接合バーにボルトで固定することができる。
シールド
図27Aから図30を参照する。第1の好ましいシールド150は、たとえば高密度ポリエチレンから成型された細長い側面を含む。中央の取り付け部151は長手方向軸Lに沿って延在し、2つの水平方向の撥水性部152が側面に位置し、それぞれが使用時に下面から反対を向く前部表面153および使用時に下面に面する反対の裏面154を持つ。
取り付け部151は、支柱および枠要素の対応する溝に結合するリブ155を持つ弾力のあるクリップ構造を形成し、シールドは支柱の裏面に(図29)、または枠要素の外側に(図30)付けられて、これにより枠要素が下面の下の設置位置へ上げられるときにシールドは配置に留まる。また、クリップは溝156を規定して、第2のシールドのリブ155を受ける。クリップ構造は弾力的に変形するため、2つのシールドは、各支柱の真上の共通部分などに、入れ子の関係に留めることができる。
撥水性部152のそれぞれの前部表面153は、長手方向軸Lと平行に延在する複数の導水構造157を持つ外側区域162を含み、それらは使用時に隣接するパネルの後部撥水面に面する。各構造は、狭い先端158を有する一群のフィンを含む。フィンは、面153から離れるように延在し、取り付け部からわずかに離れて曲線を描いて、内側湾曲部159および複数の割れ目160を規定する。それはすべて、導水構造に沿って縦方向に進むように水滴を促すように水滴を捕らえる傾向があり、水滴が前部表面153を横切って横方向に取り付け部に向かって移動するのを防ぐ。
撥水性部の外縁部161は、下面に向かって曲がり、これにより外側区域162は下面から遠ざかりパネルの裏面に接触する。フィンは、シールドがほぼ水平である路頂の近くで最も有効であるため、シールドの下向きの前部表面に流れる水滴は、フィンの狭い先端158から、パネルの裏面に流れ出るか滴り、パネルによって地面に向かって下向きに導かれる。
1組の第1および第2の内側区域163および164は、各外側区域および取り付け部の間に配置される。図27Aに示すように、押し出し後は内側区域163および164は平らである。次に、押し出し部は1組の対になった加熱ローラー間で渡されて、波形165および166のパターンを押印し、斜めの導水構造を個々の内側区域に形成する。第1の内側区域163において、図示するように波形165は、下向きかつ外向きに傾斜して取り付け部から離れるように延在し、これに対して第2の内側区域164において、図示するように波形166は、上向きかつ外向きに傾斜して延在するように逆向きになっている。
斜めの波形は、シールドが垂直に向かって次第に急角度になるにつれて、ますます効果的になる。図示する位置では、第1の内側区域163に到達する水滴は、波形165によって外向きに取り付け部から遠ざかるように案内される。2つのシールドが、両方とも図示する方向に配置され、短いキャッピング押し出し部(図示せず)によってカバーされるアーチの路頂に短ギャップを有することが好ましい。短いキャッピング押し出し部は、下方へ延在する端部を有する薄い押し出し部でもよい。これにより、隣接するフレーム要素間で路頂に沿って走る、脊髄のように配置されたケーブルを妨害することなく、枠要素を取り外し再度取り付けるのが簡単になり、キャッピング押し出し部は、ケーブルの上部に残される。しかし、必要に応じて、1つのシールドを、枠要素の長さ全体に沿って付けることができる。次に、シールドの他端は図示とは上下逆の方向になり、これにより、波形165および166の方向が逆転される。第2の内側区域164の波形166は、その領域に達する水滴を外向きに取り付け部から遠ざかるように効果的に案内する。
取り付け部の中央壁は、圧縮可能な構造167を形成する厚い波形168を持ち、これは使用時に柔軟な枠要素と下面との間に配置される。鉄道のアーチ型構造の下面は、列車が上を通過するときに非常に小さな動き(1mmから2mm程度)を示す。波形は、下面に対するフープストレスに反応するのに十分な剛性を提供しながら、枠要素を緩衝する空動きを提供するために折り畳むことが可能で、さらに下面の小さな動きから機械的に切り離す。波形の代わりに、発泡プラスチック材料、エラストマーなど、本質的に圧縮可能な材料を使用することができる。
図40に示すように、枠要素70が下面5の下の設置位置に上げられると、シールドの取り付け部は、このように枠要素の後部壁と下面との間に位置する。圧縮可能な構造は、下面5に対して枠要素70を緩衝して、これにより枠要素の各剛性部位の端部が下面に対して上向きかつ外向きに押されるため、シールドは破損しない。水平方向の撥水性部は、パネル200の設置中に各側面に広げられ、これにより図示するようにパネルの溝が掘られた裏面に弾力的に結合するように促されて、シールドの下にドライゾーンを提供する。
(疑問を避けるために、この明細書において、下面に結合されている、または接している枠要素を参照する場合、シールドが枠要素と下面との間に置かれる配置を含むものとする。)
シールド材は大きな直径のロールで提供されるのが好ましく、これにより広げたときに、自然に湾曲した構造になり、枠要素の湾曲に順応するのに役立つ。
シールドおよびパネルは、効率性のために圧縮的なシールに依存しておらず、それぞれ下向きおよび外向きの導水面に依存して、水が枠要素に向かって横方向に移動するのを防ぐことをお分かりいただけるであろう。これにより、様々なシステム構成要素間で大きな許容範囲が提供されるため、設置の精度または下面の湾曲に関係なくシステムの効果は維持される。当然、必要に応じて圧縮的なシールなどを提供することができる。撥水面を超小型に組み立てて、これにより横方句に移動する小滴に対するエネルギー障壁を規定することもできる。たとえばWenzel状態とCassie−Baxter状態との間の移行である。
代替シールド要素149および140は、それぞれ縦方向の導水波形143を有する水平方向の撥水性部を持つ柔軟なプラスチックまたはエラストマーの押し出し部と、枠要素に取り付けるための粘着性の細片145および枠要素と下面との間の運動を吸収するための圧縮可能な構造147を含む中央取り付け部とを含む。これらをそれぞれ図39および図40にアーチの路頂の設置位置において示す。他の実施形態では、シールドは、ポリエステルなど他のプラスチック材料からまたは薄い亜鉛メッキ鋼、アルミニウムなどから作ることができる。さらに他の実施形態では、中央の取り付け部は、枠要素が位置に上げられるときに、枠要素およびシールドを下面から突き出る古い固定具から遠ざけてそらす傾向がある丸い外表面を持つことが可能で、また枠要素の中央の凹部に弾力的に留めて、下面に対してそれを緩衝する。また、亜鉛メッキ鋼またはハードプラスチック類材料から作られた弾性のあるキャップを、シールドの裏面に留めて、下面から突き出る古い固定具から遠ざけてそらすこともできる。これは設置前に取り外すのが好ましい。
柔軟な枠要素の設置
各柔軟な枠要素の公称の必要長さL1は、アーチの幅Wに基づいて公式L1=((πW)/2)+2mに従って概算で計算することができる。これは、L1=(1.57W)+2mになる。これにより、各端部で固定するために1mの共通部分を持つ半円筒状の下面に及ぶ正確な長さが得られる。
あるいは、またはさらに、表を提供して先頭列にはアーチ構造の特徴(卵形、円筒状、平らなど)を記載し、行はアーチの幅に対応させ、表の本体には組み合わせごとに必要な柔軟な枠要素を記載することができる。
図1から図12に示す例では、各単一の柔軟な枠要素70は、長さ約10m、奥行き約50mm(後部壁とフランジの間)、および幅約110mm(フランジの外端間)である。これは、幅方向には比較的剛性であるが、長さのために奥行き方向には全く柔軟である。このために、輸送する際、および地上数メートルの設置位置に持ち上げる際に、一体型ヒンジ部に不必要な屈曲および弱まりを引き起こす可能性のある制御されない動作を避けることが困難になる可能性がある。
図14Dを参照する。この問題は、前面(フランジ)を合わせて、プラスチック留め具178で留めた柔軟な枠要素70を対で提供することによって、設置前に避けられる。各枠要素は、各継手において180°の内面(使用時に下面から反対を向く)の最大角を形成するように抑制されるのが好ましいため、2つの要素はともに、扱いが簡単で破損することなく使用する場所に輸送できる、本質的に剛性な直線的な組み立て品となる。
図3から図8を参照する。次に、各枠要素70は1組の第1の設置用具300によって取り付けられるのが好ましく、この手段により、各枠要素70は、下面に押しつけて結合するように容易に持ち上げられ、設置位置に固定しながら、必須の継手が不必要にたわむのを避けることができる。
図3を特に参照する、各第1の設置用具300は、下面に向かう動きを制御するツールを取り付けるための解放可能な取り付け機構301、柔軟な枠要素70の一端をツールに解放可能に付けるための枠要素取り付け機構(図5の302)、および下面に向かうまたは下面から離れるツールの上下運動を制御するための動作機構303を含む、図示する実施形態では、解放可能な取り付け機構301は、ツールを支柱40の1つのフランジ41とスライドするように結合するように解放可能に取り付けるために適応されるのに対して、動作機構303は、支柱に対してツールを手動で上下するための機構を含む。
さらに、各ツール300は、付けられている枠要素70のそれぞれの端部をそれぞれの支柱40に向かって、および離れるように移動するための分離調整機構304、および解放可能なラチェット機構によって制御されるピボット機構305を含むことが好ましく、この機構は、ツールに取り付けた後に、本質的に水平方向から本質的に垂直方向に枠要素70を上げることを可能にしながら、枠要素70が下方に移動するのを抑制する。
第1のツール300の様々な特徴については、後により詳細に記述する。
すべての支柱40を配置して、控え柱60および控え綱67を取り付けたら、2つの設置用具300のそれぞれは、アーチの対向側の支柱40の第1の組のそれぞれの基礎に取り付けられ、ラチェットはデテントリング423を引くことにより解放され、ピボット機構305は、より多くの余地を提供する方向に回動して、これにより、それぞれの枠要素取り付け機構302は水平に延在するか、または、好ましくは、アーチの床に向かってわずかに下方に延在する。分離調整機構304は取り外し可能なハンドル396によって調節されて、枠要素の各端部とそれぞれの支柱40との間にギャップを提供し、後述するように、枠要素が上げられるとシールド149の端部を収容する。
次に、枠要素70の第1の組は地面に配置され、留め具178を切断することで分離される。次に、1つの枠要素70はその端部77の第1の端部が、ツールの1つの取り付け機構302に付けられて、これにより地面に沿ってそれぞれの支柱40から離れるように延在する(図3)。
次に据え付け者は、幅広い弧内で枠要素の第2の端部77を持って第2のツールに向かって歩き、これにより、図58に示すように、枠要素がアーチ形の構造へと次第に曲げられると同時に、地面上に置かれて、第2の端部77を第2のツール300の取り付け機構302に付ける、各ヒンジ部の屈曲は、上記のように、それぞれの塑性変形要素によって制御される。
枠要素70の2つの端部77が、それぞれの2つのツール300に付けられると、枠要素の中間部は短い距離だけ地面から上げられて、建築用ブロック11などに支持される。次に、シールド材149はロールから切断されて、枠要素70の外側の(つまり下面に結合する)面に適合され、これにより、2つの端部間の湾曲した枠要素の全長さに沿って延在する(図4)。
次に、図5に示すように、枠要素70は本質的に垂直平面に上げられて、各ツールの取り付け機構302は、ピボット機構305に関して回動する。ラチェット機構はピボット機構305と協働して上方移動を可能にし、枠要素がどちらかの方向に下方に倒れるのを防ぎ、安全デテントボルト421と協働して(下記に詳述)枠要素70が垂直位置に到着したときに、各ツールのピボット機構305を自動的に固定する。
これにより、2人の人間が、それぞれ柔軟な枠要素の一端を担当して上向きに押すことによって、柔軟な枠要素を持ち上げるのが比較的簡単になり、または1人の人間が上げる場合でも、最初はできるだけ中央の近くを押し、その後に一端に近より、直立に近い位置に到着したら2つのラチェットで支えることにより簡単になる。隣接する剛性部72間の最大180°の角度θは、枠要素70が外向きに曲がって支柱40に接触するのを防ぎ、このため図54に示すように、安定した、かなり均一なアーチ形の構造に定まり、支柱がない垂直平面で安全に支持される。
あるいは、1人での設置のために、枠要素70の中間部を最初にできるだけ高く地面から上げて、自立型の短い梯子で支持することができる。次に、ロープまたは下げ振りコード12が、枠要素70の中間に最も近い1つの剛性部72の後部壁75の2つの中心キーホールスロット81および81’を通して渡され、アーチの縦方向にロープまたはコード12を引っ張ることによって、枠要素は垂直位置に上げられる。これも2つの離れた支柱の上端間に固定されているブロックを通してロープ12を渡すことによって、または2つの離れた支柱の上端にそれぞれ固定されている2つのブロックを通過する2本のロープを使用することによって簡単に達成できる。
当然、必要に応じて、適用されるトルクは大きくなるが、枠要素を直立位置に上げるための連動する機構などを提供するために各ツールを適応させることもできる。
デテントボルトによって枠要素を垂直位置に固定したら、各端部でシールド149が枠要素と支柱の間を下に延在する状態で、ねじ山を持つ内側端部および外側端部の穴部を有する短い鋼菅を含むハンドル550が、各ツールの動作機構303の左手(上向き)駆動ソケット522’にねじで留められる。図示する例では、短いコード13も各ハンドルの外側端部の穴部に付けられるため、ハンドルは、伸縮ばね535’の復元力に対して地面から操作することができる(詳細は後述)(図5)。
次に、2つのハンドル550は、(2人で同時にまたは1人で交互に)コード13を、枠要素70を運ぶ各ツール300を2つの支柱40の上に上げるために引っ張ることによって、(シールド149によって緩衝される)枠要素の後部壁75の外表面が下面5に接触するまで操作する。
このように、枠要素70に付けられたシールド材149の端部は、ツールの上方移動によって枠要素と支柱との間のギャップから次第に取り外される。次に、これらは必要に応じて取り除かれ、図示するように、以前に各支柱40の後ろに取り込まれたシールド材149の上端は、枠要素70のシールド材149の下に導かれ、これにより、撥水性の継手を提供するように2つが重なる(図6)。
次に、各分離調整機構304の取り外し可能なハンドル396を操作して、枠要素70のそれぞれの端部77を運ぶそれぞれの枠要素取り付け機構302を外向きに移動することで、枠要素の各端部の中央のU字型の部分は、対応する支柱40の中央のU字型の部分にスライド可能に結合され、図60に示すように、枠要素のフランジ71は支柱のフランジ41に接する。
必要に応じて、ここでは、枠要素の中間点に付けられているコード12につるされた下げ振り14によって、各枠要素70は垂直性を調節することができる。第2のコード15は、枠要素下のそれぞれの支持柱40間で引き伸ばされる。枠要素の位置は、下げ振り14が下部コード15と整列するまで、必要なアーチの縱方向に下げ振りコード12を引っ張ることによって調節される(図6)。
次に、ハンドル550を再び操作して、ツール300および枠要素70をスライドするように支柱40に対して上向きに上げ、枠要素を下面50に対して押しつけるように上向きおよび外向きに強制的に動かし、最終的な設置位置に達する。この上方移動は、枠要素の端部77間に圧縮的なフープストレスを引き起こし、枠要素の各剛性部72を下面5に対して外向きに強制的に動かして、長さ全体に沿って枠要素と下面との間にシールド149をはさみながら、支柱の上端を橋脚に対して外向きに促す。
図14Cに示すように、枠要素70の各端部77はボルト50によってツールの上の支柱40の上端に付けられて、これにより残ったフープストレスは圧縮状態で作用する支柱によって維持される。既に記述した調整可能な取り付け構造により、ヴェルニエの原理に基づいて、枠要素70は支柱40上のどの垂直位置にでも事実上取り付け可能であり、共通部分の程度は重要ではないため、システムは測定または計算における誤差に非常に寛容である(図7)。
下げ振りコード12が枠要素のキーホールスロットを通して輪になっている場合は、次の枠要素に再度付けられるように一端を引っ張ることによって、ここで回収することができる。あるいは、キーホールスロットに付けられた小さなワイヤーまたはプラスチック部品(図示せず)を通して輪にすることで回収が簡単になる。
次に、各ツールの枠要素取り付け機構302は枠要素から分離され、ハンドル550は右手(下向きの)駆動ソケットに結合されて、支柱40に対してツールを下げ戻すように操作される。その後、取り付け機構301が解放されて、ツールは支柱から取り外される次に、残りの枠要素70を同じ方法で設置する。設置位置において、このように枠要素70のそれぞれは、下面のれんが造りに対して固定され、これにより下面5の湾曲に柔軟に順応し、アーチの対向面の2つの支柱40によってのみ支持される自己支持型のアーチ形の構造を形成しながら、剛性を増し、下面との摩擦接触によってアーチの縦方向の運動に対して抑制される(図8)。
新奇なツールを使用することによって、柔軟な枠要素は、このように簡単かつ効率的に扱って取り付けることが可能になり、継手の不必要なたわみを避けることができる。さらに、枠組みの設置時に地上より高い場所で作業する必要はほとんどない。必要なのは、控え柱およびケーブルを修理して、シールド材を重ねて、枠要素を柱にボルトで固定して、ツールを操作するために、各柱の上端に対して作業するための比較的短い梯子だけであり、既に記述したように、ほとんど地上から操作可能であることが好ましい。したがって(少数のボルトおよびスパナを除き)、ツールまたは材料を梯子の上下に運ぶ必要はない。
当然、ツールは、関節接合された枠要素110を取り付ける際の使用にも同様に適している。
路頂接合要素
図26Aおよび図26Bを参照する、第2の接合要素650は、接合バー130と同様に機能し(図25Aから図25B)、これには好ましい柔軟な枠要素640(図85)の側壁で、フランジと取り付け穴642との間に配置される追加の固定穴(図示せず)に取り付けるための取り付け部651が含まれる。取り付け部は枠要素の内部に配置され、切欠き652と連絡する空間を規定するように間隔が空けられる。持ち上げられたウィング部653は、使用時に平らな中央の結合プレート654からアーチの縦方向に外向きに延在し、支柱60と同じ方法で機能するが、アーチの路頂に沿って走るケーブルを支持し、プレート654およびトレイからつるすことができる照明器具を通過するケーブルトレイ660の取り付けフランジ661を受ける。このケーブルは分岐して切欠き652を通り、枠要素の凹部に沿って脊椎の神経系のように通過することができる。また、ケーブルは、枠要素に沿って路頂を横切って通過することも可能で、その場合には、持ち上げられたウィング部653の下を通って、ケーブルトレイの曲げることができるフィンガー部662に支持される。
有利なことに、ケーブルは枠要素の中央の凹部から取り外して、両側の枠要素からぶら下げておいてもよく、その後、ケーブルトレイを分離して、(接合要素650を適所に配置して)枠要素を下げることができる。中央板654を通過するケーブルは適所に残されて、2つの隣接するフレーム要素間でアーチの路頂からぶら下がる。シールドは路頂に短ギャップ持って2つが配置され、脊髄のように配置された配線上に延在する路頂シールドによってカバーされることが好ましい。これによって、配線を切断することなく、1個ずつ枠要素を取り外して交換することができる。
望ましくは、各枠要素は二等分に分割して各ツールに1つずつ付けて、接合要素650で合わせて床の中央で結合するのが望ましい。これにより扱いが容易になり、また曲げるのに必要なスペースが半分になる。下記に述べるように、2つのツールを同期させて、接合要素650のすべてを路頂で整列させることができる。
また、各ヒンジ部に隣接する枠要素から、曲げることができるフィンガー部を切り取り、これは間隔を空けて中央の凹部を横切って途中まで延在し、これによりケーブルを適所に維持し、フィンガー部間でねじることによって、ケーブルを挿入できるようにすることが望ましい。
ジョイスト
支柱を使用して水平のジョイストを支持し、中二階を提供してもよく、その場合には、枠組みができ、ライニングパネルを付ける前に、支柱は適宜に寸法が測られて、ジョイストおよび床が取り付けられる。これにより、この床は、路頂までの下面の全体に対して容易なアクセスを提供する保全作業床を提供する。
あるいは、中二階を取り付けることを意図していない場合は、より小さな支柱を使用して、軽量の一時的なジョイスト181を解放可能に支柱に付けて下面にアクセスできるようにする一時的な保全作業床を支持することができる。
図9を参照する。床または保全作業床の設置には、最初に取り付け金具180を各支柱40の上端にボルトで固定するのが好ましい。各取り付け金具180は、支柱40内の枠要素70の中央のU字型の部分に挿入される平板を含むことができ、2つの隣接する側壁76および46の対応する穴部を介してボルトで固定される(図14C)。これは枠要素70を支柱にボルトで固定するのと同時に取り付けてもよく、これにより3つの要素はすべて、ボルト50によってともに同時に固定される。取り付け金具180は、ボルト50の取り付けおよびジョイスト181の取り付けの両方のために、調整可能な取り付け穴を提供することができ、これにより取り付け金具180は、支柱40に調節可能に配置して、かつ/または、ジョイスト181は、取り付け金具180に調節可能に配置することができる。あるいは、部分間での位置の調節を可能にする2部品の取り付け金具を使用することができる。
好都合には、各一時的なジョイスト181は、2つの穴を含む入れ子式アセンブリ、ボックス部、または逆向きのU字断面もしくはトップハット部のアルミニウム端部182を含み、アルミニウムの中心部分183は入れ子式に受けられる。中心部分183はスロット184を持ち、3つの部品は、スロットを通過するボルト185によってスライド可能で調整可能な関係に保持される。各端部182は、その外側端部において、上部の(水平)壁より基礎に近い位置に固定穴186を持つ。
各一時的なジョイスト181は、最初に一端が上げられて、取り付け金具180の1つ上を滑らせ、ジョイストの側壁間で受けられる。これによりジョイストの上部壁は取り付け金具上に位置し、固定穴186経由でボルトによって取り付け金具に回動可能に付けられる(図9)。
次に、ジョイストの他の端部は(直接上げるか、または設置用具への取り付け修正によって)地面から上げられて、第2の端部は反対の支柱40の上端の対応する取り付け金具180に付けられる。アセンブリは入れ子式に伸縮し、変化するジョイストの長さを収容する。2つまたは3つのジョイストを並べて固定し、次に、それらを横切ってボードまたは厚板を置くことによって、安定した保全作業床または床187を迅速に作り、路頂まで下面全体に容易にアクセスすることができる(図10)。
枠組み(主に柔軟な枠要素70および支柱40を含む)は、パネル200またはせき板を支持して防水ライニングを形成するために使用することも、ライニング要素またはシールド要素を使って、または使わないで照明器具、パイプ、ラックなどを支持するために使用することもできる。
モジュール方式の床張り要素
図95から図101を参照する。本発明の他の態様では、一時的な床または保全作業床は、複数のモジュール方式の床張り要素720を連結することによって、規則的に間隔を空けて配置した平行なジョイスト181に迅速に配置することができる。各要素は、たとえば、アルミニウム板のシート722から形成された、またはガラス強化プラスチック材料または他の丈夫で堅い軽量の材料から成型された、一般に平面の荷重支持面721を含む。複数の平行な強化支柱723は、荷重支持面の下側へ溶接一体化して成型、または付けられて、それぞれの連続的な内側の水平壁724間のジョイストに交わる第1の水平軸X1に沿って延在する。2つの端部725は、各水平壁724の外表面726と、荷重支持面が終端する、それぞれの第2の不連続の水平壁728の向かい合った内面727との間に規定され、両方の水平壁724および728は、荷重支持面の面から遠方に、かつ、それぞれのジョイスト181の上部表面181’の水平部L1より下に下方へ延在して、使用時に支持ジョイストを受けるチャネル729を間に規定する。
各要素720の端部725は、それぞれの第1および第2のジョイスト180に支持される。各端部は、1つの完全幅支持部731および2つの半分幅支持部732という2つの凹部730を含み、それぞれのジョイスト180をカバーするように使用時に延在して、上部表面181’によって支持される。要素720の隣接する各組の対応する半分幅支持部732は、図示するように、隣接する要素720の凹部730に受けられて、これにより、その要素のそれぞれの支持部731および732の間に位置するようになる。したがって、その要素の支持部731および732は、間に配置された要素720の前述の隣接する組の対応する半分幅支持部732に対して隣接し、これにより、図示するように隣接して並んだ関係にある前述した要素の隣接する組を荷重支持面の面の運動に対して抑制する。要素720を互い違いに配列することによって、各要素は2つの隣接する要素をともに固定して、これにより不意に開くことができず、かつ各要素720を個々に持ち上げて交換できる連続的で安全な作業面を形成する。この要素は薄型であるため有利に積み重ねることが可能であり、これにより要素1つ当たり長さ約2m、幅約1m、および全深さ約40mmの場合、たった約1.2mに積み重ねた要素で、たとえば6m×10mの有用な領域に一時的な床が形成されることが想定される。これにより、支柱およびジョイストを配置した後は、下面の下にパネルを取り付けることが非常に簡単になる。当然、新奇な要素を種々の他の状況に使用することができる。
各凹部730は第1の(長さ)軸X1に沿って延在し、使用時に荷重支持面721の開口部733を規定する。開口部は、(面726により規定される)凹部の内端734と、第1および第2のジョイストの隣接する1つのそれぞれの向かい合った側面181’’の間に規定される。隣接する要素720の対応する支持部の対応する壁728のそれぞれは、図示するように開口部733に受けられ、これにより、それぞれのジョイストに対する壁728の隣接によって、荷重支持面の面において第1の軸に沿った運動に対して各床張り要素が抑制される。
開発においては、壁728は取り外すことができる。この場合は、要素720は、ジョイストに対する壁724の隣接によって軸X1に沿った運動に対して抑制される。1つだけの凹部、または2つ以上の凹部を提供することができる。
スタブ支柱
ジョイストおよび床が取り付けられた後、各支柱のフランジは床からスプリングラインまで離れた状態になるため、梁および床が配置されているかどうかに関係なく、パネルを支柱の上まで取り付けることができる。梁はスプリングライン(つまり、湾曲した下面が垂直の橋脚に接触する線)の少なくとも約1.5m下に取り付けるのが好ましい。これは、中二階を取り付ける予定の場合は、支柱を最初に設置した後に2つのオプションがあることを意味する。
i)最初に、ツールを使用して柔軟な枠要素を取り付け、次に中二階を取り付ける。
ii)最初に中二階を取り付け、次にツールを床の高さより上で突出している支柱の部分に取り付け、枠要素を中二階に配置して、以前と同じようにツールに付け、垂直位置に上げて、以前と同じ方法で設置する。ただし、柔軟な枠要素が下面に結合する前に、ツールが短い距離だけ移動するという点を除く。
いずれの場合でも、柔軟な枠要素は、中二階を妨げることなく、同じ方法で再び取り外すことができる。
スプリングラインの約1.5m下というクリティカルレベルより高い中二階を取り付ける予定の場合は、代替の手順を採用することができる。
以前と同じように、支柱および中二階を取り付ける。次に、取り付け金具によって、短い垂直のスタブ支柱を各梁の各端部に付ける。スタブ支柱は高さが少なくとも約1.5mであり、梁から上向きに垂直に延在してその上端で下面に接触する。このため、各スタブ支柱は、下面の角度、中二階の高さ、およびスタブ支柱の高さによって決定された距離だけ橋脚から水平に離れるように移動される。次に、ツールはスタブ支柱に取り付けられ、以前と同じように柔軟な枠要素が取り付けられ、柔軟な枠要素は、中二階に配置するときにアーチ形の構造を形成する。したがって、下面は、柔軟な枠要素およびスタブ支柱のフランジに付けられたパネルの上部のセットに整列し、これによりパネルのこの上部セットは、低い側の壁を規定するために中二階に隣接する下端部で終端する。橋脚は、床の後ろに取り付けられるパネルの低いセットと並び、下面に隣接する支柱の主なセットの上端において、それらの上端部で終端することができる。下面が床面高さから上向きに延在するアーチにライニングを施すために、床の端部から同様のスタブ支柱をセットすることもできる。
スタブ支柱の後ろの区域で下面から落ちる水を遮り、パネルの低いセットの後ろに導き下ろすために、波形板を配置する。パネルの上部のセットを流れ落ちる水は、スタブ支柱の真後ろの梁に支持された溝(溝は、各パネルの下端部から落ちる水を遮るために、隣接するスタブ支柱の間に延在する傾斜したエッジ部を有する)またはパネルの低いセットの上端部の後ろに下向きに在する波形板に案内される。
アーチを検査およびメンテナンスするときには、中二階は配置したままでパネルを取り外すことができる。各パネルは、アーチの任意の場所から個々に取り外すことが可能で、このとき中二階は、背後のれんが造りを修理するために保全作業床を提供する。パネルを取り外す間、配線は、枠要素および支柱によって提供されるU字型のチャネルに配置された状態になり(フランジに付けられたソケットおよび照明設備も同様)、これは背後のれんが造りに手を触れる必要がない限り配置した状態にしておくことが好ましい。これにより、アーチの内部配置を妨げすに、定期検査を行うのがはるかに簡単になる。必要ならば、スタブ支柱に付けられた柔軟な枠要素は、取り付け手順を逆にすることによって、中二階を取り外すことなく取り外すことができる(後に再度取り付けることができる)。
路頂の仕上げ
ライニング材を取り付ける予定の場合は、路頂シールド190を、路頂線に沿って枠要素70の間に付け、その端部は枠要素のフランジ71上のシールド149の下に位置して、アーチの路頂から落ちる水を遮り、両側のパネル200上に下向きに導くことが好ましい。
図31Aから図31Bを参照する。路頂シールド190は波状のプラスチックシートを含み、波形はアーチの横断(幅)方向に走るように配置され、これにより下面のカーブに沿って水を下方に導く。
また、控え柱60または60’は、路頂で隣接するフレーム要素70の各組間に配置され、これによりアーチの縦方向に枠要素をさらに安定させることが好ましい(パネルを枠要素に付ける予定の場合は、パネルによっても安定が提供される)。各控え柱60は、路頂シールドの中心を支持するように路頂線に沿って路頂シールド190の真下に取り付けられ、図10および図39の断面図に示すように、路頂シールドは、保護シールド149の下に、その端部の穴部を通過するケーブルタイ191によって控え柱に任意に付けられる。
開発においては、控え柱は、路頂線で隣接するフレーム要素間を走るケーブル、パイプなどを保持するためのケーブルチャネルを規定するのに適応させることが可能で、その場合には、隣接する縦方向のパネルエッジは、路頂線に沿って間隔を空けて配置して、ケーブルに空間を残し、縦方向のカバーストリップで仕上げることができる。
パネル
図34Aから図37Cを参照する。第1のパネル200は、防水性があり剛性な独立気泡の発泡プラスチック材料(たとえばポリウレタン、ポリイソシアヌレート、または発泡ポリスチレン)から作られた本体部201を含み、斜角した上部および底部の長手端縁203および222によって本質的に平らで平面の前面板202に接合され、その本質的に平らな前部表面204は、設置位置において内向きにアーチに面する。ボード202は、セメント系材料、ケイ酸カルシウム、ポリプロピレン、ポリエチレンもしくは他の十分に剛性なプラスチック材料、繊維ガラス、粉体塗装した薄鋼板、圧縮したセルロースもしくは鉱物粒子、または十分な強度を持ち湿気に対して抵抗があり、受け入れ可能な内側面204を提供する十分に剛性な材料から作ることができる。
2つの鋼フランジ205は、本体部201および前面板202の間でパネルの各端部に1つずつ接合され、これによりパネルの上部の長手端縁210および前面板202の下部の長手端縁222の間のパネルの横断方向に延在し、これはパネルの下部の長手端縁211から間隔を空けて配置され、端部210、211、および222は、一般に設置位置において水平になる、各フランジ205の外向きに延在する部分は、固定穴208およびスロット209の対角線のパターンで穿孔された取り付け部206を形成し、これは距離d2だけパネルの横断方向に間隔が空けられており、これにより上記のヴェルニエの原理に従って、支柱40または枠要素70のそれぞれのフランジの対応する固定穴と協働し、位置的に調整可能な固定システムを提供する。フランジの取り付け部206は、支柱40および枠要素70の間隔の大幅な変化を許容するのに十分にパネルの縦方向に広く、これにより各パネルは、図39および図40に例として図示したより大きく、または少なく、枠要素または支柱のそれぞれのフランジと重なることができる。
各フランジの内向きに延在する部分207は、第2の穿孔を備えることができ、これにより、あらかじめ混合したプラスチック化合物を型に注入することにより本体部201を形成する前に、前面板202およびフランジ205をすべて型に配置することができる。これは第2の穿孔を通じて拡大して前面板202とフランジ205とを接合する。
本体部201の後部の撥水面212は、パネルの横断方向に平行に延在する複数のチャネル213に分割されて、下面5またはシールド149からパネル上に落ちる水を、上端部210から下方に向かって下端部211に案内しながら、シールド149の下を横方向に移動するのを防ぐ。(後部の撥水面212の一部を成形する)各チャネル213の基礎は、図示するように前部表面204から外に向かって、および設置位置において、パネルの下端部211に向かって下に向かって分岐して、ここでアーチに向かって内向きにおよび前部表面204に向かって曲がり、下部壁215の外側の撥水面214を形成して、(内向きの)反対面216も、パネルの設置位置で内向きに(下面から遠方に)曲がって、パネルの下端部211および前面板202の下端部222の間に細長い凹部221を規定する。
下部壁215をこのように配置すると、設置位置におけるパネルの傾斜角に関係なく、外面214および内面216はどちらも下方へ傾く。これはアーチの路頂に近い設置位置(図37A)および橋脚の1つに隣接する垂直の方向(図37C)における、下部壁215の相対位置を比較することで分かるだろう。
これにより、チャネル213の撥水面212を流れ落ちる水は、常に下部壁215の先端217から垂直に下方に流れるようになる。パネルの縦方向に下部壁の先端217に沿って水が横方向に流れるのを防ぐために、チャネル213を分離するランド部218のそれぞれは下部壁の先端217の周りに延在し、下部壁215の最下点に常に位置するノーズ219を提供する(図37Aおよび図37Cを参照)。
フランジ205のそれぞれおよびランド部218のそれぞれの裏面220の間のパネルの奥行き寸法は、フランジ71および後部壁75の間の枠要素70の深さよりわずかに小さく、これにより本体部201は、枠要素70の間の空間の下面5に隣接して収容することが可能で(当然ながら、枠要素に関連する各パネルの角度位置に依存する)、比較的薄い前面板202だけが、パネルの上部および下部で枠要素のフランジ71の外向きに延在する。これにより、アーチの石造物にかなり接近してライニング全体を配置することが可能になり、内部の利用可能な部分が最大限になる。
各チャネル213の後部撥水面212は、上端部210の近くのパネルの全長さに対して縦方向に、かつ設置位置において一般的に水平に延在する浅い凹部223において上端が終端する。各ランド部218は上端で次第に細くなり、隣接チャネル213の各組間の凹部223の床を分割する浅い切子面のあるハンプ224に接触する。これにより凹部223に落ちる水は、それに沿って横方向に移動せずに、各ハンプ224の一方または他方に流されて、これにより最も近いチャネル213に導かれる(パネルの端部のハンプ224’はパネルの中心に向かって面する)。
凹部223の上部壁225は、パネルの設置位置において、一般に下面に向かって外方向に(つまり、内向きにアーチに向かってではなく、外向きに下面に向かって)延在し、(チャネル213、ランド218、および凹部223と共に)成型された本体部201の一体部品を形成する細長い突起226を規定する。
特に図37Aから図37Cを参照する。取り付け部206は、タッピンねじによって、2つの隣接する支柱のフランジまたは2つの隣接する柔軟な枠要素のフランジにそれぞれ付けられ、これにより上端部210から下端部211に下方に傾斜する設置位置でパネル200を支持し、図40に例として図示するように、後部撥水面212は、下面5または隣接する橋脚3および3’に向かって外方向に面する。
設置は底部パネルから始めるのが好ましい。各パネルは、1つ下のパネルの上の枠組みに付けられ、これにより各パネルのフランジ205は、前面板202のそれぞれの上部および下部の斜角した長手端縁203および222に隣接する支柱または枠要素のフランジに隣接し、2つのパネル200の内側に面している面204の間に規定された角度θ2に基づいて、端部は、広い溝(図37Aおよび図37C)または狭い隙間(図37B)または中間幅の溝を規定するために、それぞれ互いに隣接する。
パネルの下端部211の各ランド部218の裏面220’は、フランジ205の底縁部221によって規定された軸に関して半径がとられ、これにより、下面に向かうそれぞれの上端部210を設置位置に回転させる前に、第2のパネルは、下部のパネルの上端部210の後ろに下端部211を挿入することにより取り付けることができる、半径をとった面のおかげで、回転時に下面の下端部に空間ができる。次に、上部パネルの前面板202は下部パネルの前面板202に置かれるため、設置時に上部パネルを簡単に支持することが可能で、必要に応じて、2つの留め具を中位の高さまたは上端部の近くで各端部に1つずつ使うだけで固定することができる。
図37Aを参照する。2つのパネル200が、やや湾曲し平らな下面を有する広いアーチの路頂線8に近い設置位置にあり、それぞれの前部表面204は本質的に整列し、それぞれの後部撥水面212は、どちらも公称水平線Hより小さい2°という浅い角度θ3で下方に傾斜する。
(図37Aから図37Cでは、相対位置を識別するために、上部パネル200は参照番号200’で示し、下部パネル200は参照番号200’’で示す)。
2つのパネルのそれぞれの上部壁および下部壁225および215は、(既に記述したように)この位置でも上部パネル200’の裏面212から下部パネル200’’の裏面212まで水を流すために連結し、これにより2つのパネルのそれぞれの裏面212が効果的に連続的な撥水面を形成し、上部壁225および下部パネル200’’の突起226は、上部パネル200’の対応する凹部221に受けられ、上部パネル200’の下部壁215は、図示するように下部パネル200’’の凹部223に下方へ延在するように構成される。この構成では、水は、このようにパネル間に作られた連結継手を外れて上向きに移動することができない。
図37Bを参照する。2つのパネルは下面または橋脚に隣接する任意の地点に付けることが可能で、これにより、図示するように、これらは異なる傾斜角で下方に傾斜して、それぞれの上部壁および下部壁225および215は、上部パネル200’の裏面212から下部パネル200”の裏面212に水を流すように協働する。
図37Bに示す位置において、上部パネル200’の後部撥水面212は、公称水平線Hより小さい5°という比較的浅い角度θ3で下方に傾斜して、上部パネルの位置を示す(下面が例外的に浅い角度でスプリングラインから外れるアーチのスプリングラインの真上に付けられた場合)上部パネル200’の下部壁215は、下部パネル200’’の後部撥水面212の上および後ろに垂直に配置され、これにより、この極端な位置においても、下部壁215から流れ落ちる水は、突起226、上部壁225、および下部パネルの後部撥水面212の後ろを下方に落ち、これにより2つのパネルは再び効果的に連続的な撥水面を形成する。
図37Bに示す位置では、上部パネルおよび下部パネルの間の鈍角θ2は、約102°であり、これに対して図37Aの例では対応する角θ2は約177°であり、図示した2つの位置間には約75°の角度変動の範囲がある。
各パネルの上部壁および下部壁225および215は、鈍角θ2が少なくとも15°は変動するように構成され、2つのパネル間に連続的な撥水面を形成するのが好ましい。この変動の程度により、パネルは、適度に平等に湾曲した下面上のほとんどの位置で使用できるように適応できる。
さらに好ましくは、図示するように、鈍角θ2は少なくとも70°変動することが可能で、最も好ましくは、図示するように、上部パネルの後部撥水面が、水平からわずか数度下の比較的浅い角度に位置する場合でも、前述の角度変動は可能であり、形状に関係なく、パネルの各組が、事実上あらゆるアーチの内側面の事実上どの位置にでも取り付けられることが可能である。
図37Cを参照する。上部壁および下部壁225および215は、2つのパネルが、アーチの片側の橋脚に隣接する支柱に上下に取り付けられ、それらの裏面が、図示するように、橋脚の内側面4または4’およびそれぞれの前部表面204に垂直に面して、垂直の壁を形成するように構成される。この位置においては、下部壁215は凹部223に収容され、その先端217は浅いハンプ224の真上に位置し(これが浅い理由である)、突起226は凹部221に受けられ、これにより、再び両方のパネルのそれぞれの裏面212は、効果的に連続的な撥水面を形成するように協働する。
垂直の壁を形成するために各橋脚に隣接する支柱に対して、また湾曲した天井を形成するために下面の周りの枠要素に対して、パネルの取り付けを促進するために、各パネルの前部表面204は、図示するように平らで平面であることが好ましく、当然ながら必要に応じて、各パネルは、下面の下で使用する際だけ湾曲させることができる。発泡プラスチックの本体部201およびランド部218は、前部表面204を熱的に絶縁する軽量で剛性な構造を提供し、これにより凝結を減らす。
床面高さで排水穴に水を導くのではなく、水を起拱点で溝に放出するようにパネルを配置してもよい。パネル200は、任意の支持枠組みに付けることが可能で、新奇な柔軟な枠要素と共に使用することに限定されない。タッピンねじの代わりに、それぞれのフランジは、必要に応じて特別の留め具を受けるように適応させ、設置と開放に4分の1回転しか必要としないように設計してもよい。このような適応は、当業者の理解の範囲内にあるであろう。
他の実施形態では、前面板202は、単に本体部201に付けられた薄い層またはコーティングでもよい。また、フランジまたは前面板を使わずに、単一の部品でパネルを作ることも可能である。2つのフランジを組み合わせて単一の組み込まれた支持構造を形成したり、または前面板と一体型にしたりして、これによりパネルは、取り付け部と一体型の金属製前部スキンを有する発泡性の本体部を含むことができる。パネルは、1つの構造体から、または挿入物を使ってもしくは個別の前部表面材料を使って、構造の反応射出成形によって、反応射出成形によって、ブロー成形によって、二重薄板熱成形によって、または他の適切なプロセスによって形成することができる。
図示するような本体部の裏面に成型された深い溝ではなく、後部の撥水面上に形成される浅いリブなどによって、チャネルを規定することができる。パネルの本体および取り付け部を、たとえば単一のプラスチック成形として、または上縁部および底縁部で曲げられた1枚の鋼材から作り、上部壁および下部壁を形成することができる。
当然、チャネルなしでパネルの後部撥水面を形成することもできる。
図37Dを参照する。他の実施形態においては、取り付け部751に隣接するパネルの側腹部750は、パネルの外側縁753から、下端部754に向かって下方に走るように、傾斜して配置されるチャネル752から形成され、傾斜したチャネルは、道を外れた水滴をシールドの下のドライゾーンから遠ざかるようにそらす。パネルの本体においては、より狭いランド部755が、傾斜して下方に向かって、かつランド部755の中心線757から、両側のより大きなチャネル758に向かって走るチャネル756の山形パターンから形成される。並列チャネル758は、パネルの外側縁753と整列し、これにより(前述した実施形態と同様に)、好都合にパネルを、側腹部750間を横断(上から下)方向に沿って事実上任意の必要な長さに切断して、支柱または枠要素の最終的なペアの間に適合させることができる。ランド部上に落ちた水は、最も近い側の主なチャネルに向かってそらされ、これにより横に流れるのが防がれる。
チャネル752および756のそれぞれは、上端752’および756’において比較的浅く、下端752’’および756’’において比較的より深くてもよく、このためパネルがほぼ水平の場合でも下端に向かって水をそらすように機能する。
この実施形態では、取り付け部751は不連続であり、パネルの下端部に1組のタブ751を含み、上端部(図示せず)に対応するペアを含む。これにより、支柱または枠要素のフランジにおいてフランジ間に空間ができるため、電気箱などを隣接するパネル間のフランジに直接付けることができる。パネルの隣接する縦辺間ギャップをカバーする表面カバー(図示せず)には、この箱に一致する開口部が選択的に提供される。
図38Aから図38Bを参照する。必要に応じて各パネル200を左右面に沿って長さに切断できるように、交換取り付けフランジ230は、軟鋼またはばね鋼の曲げられたシート1枚から形成し、パネル200の切離端を包含するように配置される、1組の弾力のある間隔を空けて配置された壁232および233から延在するパネル200のものに類似する取り付け部231を持ち、正面壁232は前部表面204上に位置し、後部壁233はランド部218の裏面220上に位置し、これにより2倍の厚さの取り付け部231は、パネルから切断された元のフランジ205と同じ位置に位置する。
パネル200を切断した後、薄いスクラップ鋼板(図示せず)が、最初にパネルの切り口に沿ってランド部218の裏面220に対して配置される。次に、正面壁232および後部壁233は、(曲げられた取り付け部231の二等分の分離によって支援されて)弾力的に引き離され、パネルの切り口を介して力が加えられ、スクラップ鋼板はその裏面を保護する、整列した端壁234および235がパネルの切離端に隣接すると、スクラップ鋼板は引き抜かれ、後部壁233はハンマーで軽く打たれて、これにより後部壁233と一体型に形成された鋭い内へ曲がった先端部236は、ランド部218の裏面220を貫通して、フランジをパネルに固定する。小さなねじ穴(図示せず)を提供して、正面壁232を前面板202にねじ留めして安全性を高めることもできる。
ライニングの仕上げ
図11から図12を参照する。パネル200は、床から開始して連続的にジョイスト間を路頂に向かって徐々に進み、支柱40および枠要素70のフランジに付けることで、各パネルを1つ下のパネルに連結する。前述したように、最後のセットのパネルを切断し、交換フランジに合わせてから、アーチの両側の支柱の後ろと枠要素との間に付ける。
完全なパネルの最終行が路頂の両側に配置されると、路頂の残る縦方向のギャップは、長手方向軸に沿って適合するように切断したパネルの列によって満たすことも、または路頂を満たす2列の切断パネルを使用することもでき、このときランド部は控え柱を収容するために必要に応じて切断される。あるいは、ケーブルなどを収容するためにギャップを残すこともできる。その場合には、取り外し可能な表面カバーストリップ(図示せず)でカバーすることが好ましい。照明器具および他の取り付け具を取り付けたら、一時的なジョイストを取り外すことができる。
設置後は、各枠要素70はシールド149によって乾燥した状態が維持されるため、枠要素より上の領域に落ちる水は、シールドまたは横道に沿って下方にそらされ、オーバラップパネル200の後部撥水面212上に落ち、そのチャネル213により、水が保護シールドの下に流れて戻るのが防がれる。シールド149は、後部壁9(および図示しない正面壁)の角をカバーするように端部の支柱の周りに延在し、正面壁および後部壁は、従来の方法で、または壁にねじ留めされた、もしくは上端が最後の枠要素70に付けられた垂直のトップハット部の取り付け金具に、必要に応じて支持されるパネル200の他のセットによって仕上げて、完全な防水ライニングを提供することができる。
各パネル200の両側に、両側の枠要素70のそれぞれのフランジ71に付けられる、上部留め具および下部留め具を提供することによって、各パネル200は、アーチの縦方向にそれぞれの枠要素が動くのを防ぐ強化要素またはクロスブレースとして機能する。すべてのパネルを配置したら、ライニングにより非常に安定した構造が形成される。石造物の検査およびメンテナンスにはパネルを1つずつ取り外し、大きな検査が必要なときには、取り付け手順を逆に実施して、ライニング全体および枠組みを取り外し、元の場所に戻すことができる。
必要に応じて、パネルの長手端縁間の隙間または溝は、マスチックまたは圧縮可能なゴムあるいは発泡材で満たすことができるが、近接して配置している限り、これは不必要である。このような配置は、上記の調整可能な取り付け構造によって可能になる。
有利なことに、入れ子の枠要素および支柱によって規定され、シールドによって保護されている連続的なU字型のチャネルは、導路として使用してアーチの内部の周りにおいて配線および直径が小さい柔軟なパイプを通し、枠要素のフランジ、支柱、およびパネルは、ソケット、照明器具などのために取り付け場所を提供することができる。各枠要素の隣接するパネル間のギャップは、下のケーブルへのアクセスを提供する、表面用のプラスチック製または金属製のカバーストリップ(図示せず)によってカバーするのが好ましく、カバーストリップは弾力的に保持することで、外端がパネルの内面204に対して外向きに押しつけられ、支柱、枠要素、およびパネルの間の空間の変動をカバーするように各継手を均等に仕上げることが好ましい。当然、必要に応じて、縦継手が隣接するようにパネルを配置することもできる。
必要に応じて、新奇な枠組みは、パネル200の代わりに、通常の波形板または他の適切なシートあるいはパネルと並べることもできる。その場合には、波形板またはパネルの各端部は、枠要素または支柱のフランジ上に配置され、位置に固定するためにドリルで穴をあけられるかねじ留めされる取り付け部を形成する。
解放可能な取り付け機構
図41Aから図43を参照する。第1の設置用具300の解放可能な取り付け機構301は、図示するように、支柱のフランジにツールを取り付けるために適応され、図41Bおよび図43に示すように、ツール300のドライブピニオン470の突出歯部471を受けるように適応された、規則的に間隔を空けて配置した長方形の開口部43’を有するフランジ41’を持つ、第1の支柱40に似た第3の支柱40’に付けられる。
機構301は、回動アーム312および312’の端部のベアリング311に取り付けたウエストの形のローラー310および310’を2組含み、2組のアームは、ツール300の下端および上端にそれぞれ配置され、これにより側壁351および352ならびにツール本体の裏板306の開口部313を介して伸張および収縮することができる。
各ペアの対応するアームはバー314によって連結され、これにより両方の組のローラーは、ツールの下端のねじ機構によって、解放位置(図41A)から結合位置(図41B、図43)に同時に引っ張られて、ツールが支柱のフランジと結合される。結合位置において、ツール本体の裏板306は、裏板の開口部316を通してそれぞれ延在する固定ローラー315によって支柱から間隔を空けて配置され、これにより外面は裏板をわずかに超える。
ねじ機構は、固定ガイドバー320と平行なツールの本体の下部壁318および内部壁319の間に回転自在に取り付けたねじ317を含む。ねじ317は、トラベラー322を進めるためにハンドホイール321によって回転されて、ねじを受けるためのねじ穴を有するブロックおよびツールの基礎に向かってガイドバーをスライド可能に受けるための平坦な穴を含む。トラベラー322および下部アーム312の間で回動可能に接続しているリンク323は、それぞれの組のアーム312および312’をともに引っ張り、これによりローラー310および310’はフランジ41’の後ろに集まり、これによりウエストの形の面がフランジの上に上がり、裏板306が支柱40’に向かって引っ張られ、これにより、図示するように固定ローラー315がフランジの外面に対して結合される(図41Bおよび図43)。ツール300は、このように支柱40’に捕らえられるため、上下に移動できるが、回転したり分離したりすることができない。ハンドホイール321は、ツールを分解するためには反対方向に回転する。
伸縮自在のローラーは異なる幅の支柱に適応するため、ツールは中二階を支持する予定の大きな支柱に付けることも、またはライニングだけを取り付ける予定の小さな支柱に付けることもできる。
図77から図79を参照する。水平方向調整機構340は、支柱100’の側壁106’を結合するために提供することができ、これによりツールを積極的に配置して、ローラー310および310’によって加えられる力に応じて、支柱の側壁が内部に屈曲するのを防ぐことができる(特に軽量の支柱を使用する場合)。1組の回動可能に取り付けられた調整可能なアーム341は、裏板306の中心の開口部342から突出するため、それぞれのガイドローラー343は支柱の側壁106’の間に位置する。アーム341は、ばね344によって弾力的にともに付勢され、各アーム上のカム従動子346に対して耐えるロータリーカム345によって別々に移動することができる。カムは1組の平歯車347および347’によって回転され、ツールの上端でシャフト348によって対応する1組のアーム(図示せず)に連結されて、ウォームギア350を介してハンドホイール349によって駆動される。使用時には、ハンドホイール349は回転されてガイドローラー343が支柱の側壁106’と隣接するように外向きに促す。
代替の解放可能な取り付け機構が、出願人の同時に出願している特許文献2に開示されている。
枠要素取り付け機構
第1のツール300の上部をともに形成する枠要素取り付け機構302、分離調整機構304、およびピボット機構305について、図52から図74Bを参照して記述する。
最初に図52から図54、59図、および図61Aを参照する。枠要素取り付け機構302は、図52および図53で見られるように長方形の側面および比較的狭い前面を有する剛性で直立した平行6面体の取り付け基部360を含み、これは側壁76の間の枠要素70の中央のU字型の部分で受けられるように適応されているため、取り付け基部360の平らな後部壁361は、枠要素の後部壁75に隣接する。取り付け基部360は、アーチの寸法および支える予定の負荷に従って選択された、様々な寸法の枠要素で受けるのに十分に狭い。
前部にノブ363を有する1組のねじ軸362は、取り付け基部360のねじ穴を通して延在し、後部壁361を超えて円形のきのこ形の保持用スタッド364で終端する。固定スタッド365は、各保持用スタッドと間隔を空けて後部壁361に付けられる。
図16Aを参照する。保持用スタッド364および固定スタッド365は、キーホールスロット81および81’の各組の間の距離に対応する距離だけ、それぞれ間隔を空けて配置される。
使用時には、分離調整機構304は、支柱40から間隔を空けて取り付け基部360の位置を決めるために、ハンドル396を回転することにより操作して、(後述する)ラチェット機構が解放され、取り付け基部は、図57に示すように、最初の下方に傾斜した位置に向かって回動され、保持用スタッド364が外に向かって後部壁361から遠ざかるように進むようにノブ363が回転される。
次に、枠要素70の長さが半分の末端の剛性部72’は、取り付け基部を介して配置され、これにより保持用スタッドは、後部壁75のキーホールスロットの円形の開口部82または82’をそれぞれ通過する。
次に、枠要素は取り付け基部の下部に向かってスライドして、これによりキーホールスロットの首部83または83’は、円形の開口部82または82’が固定スタッド365と整列するまで、保持用スタッド364の下に取り込まれる。次に、図59から明らかなように、保持用スタッドはノブ363によって締められて、キーホールスロットの首部83または83’が取り付け基部の後部壁361に留められ、固定スタッド365は、円形の開口部82または82’を通して延在し、枠要素をしっかりと配置する。枠要素は、取り付け基部360に確実に取り付けた後で、図54に示すように垂直位置に上げられる。
枠要素70が支柱40に付けられているときは、保持用スタッド364が緩められ、取り付け基部360が分離調整機構304の操作により収縮されて、これによりキーホールスロットの円形の開口部82または82’から固定スタッド365が引っ込められる。次に、ツールは、保持用スタッド364が円形の開口部と整列するまで短い距離だけ低くされ、その後、取り付け基部は枠要素70から引っ込めるために再び収縮されて、保持用スタッドは、開口部82または82’を介して外に出る。次に、ツールは支柱を逆に下って取り外すことができる。
図16Aおよび図59を参照する。各キーホールスロットの首部83または83’は、対応する保持用スタッド364および固定スタッド365の間の距離より距離d9だけわずかに長いことをお分かりいただけるであろう。これにより、後述のように、第2の代替動作機構を持つ第2のツールにおいて取り付け機構を代わりに使用できるようになる。これは、第2のツールが支柱を逆に下ることができる前に、第2の支柱100の対応する開口部102との結合から、(後述する)第2の動作機構の上部または下部の爪を解放するために必要な短い上方移動に対応することにより行う。(後述する)第1のツールの第1の動作機構は、支柱を逆に下る前に最初の上方移動を必要としないため、首部83および83’は、このツールと共に使用するために距離d9だけ短くすることができ、これによりスタッドを正確な位置に配置することがわずかに簡単になる。
ピボット機構および分離調整機構
図61Aを特に参照する。取り付け基部360は軸方向移動のためにピボット機構305に取り付けられ、これは分離調整機構304の一部を形成するねじ軸390に関する軸運動のために取り付けられる。
シャフト390は、回転のために小さな後部ベアリング391および前部ベアリング392の間の固定した軸方向位置に取り付けられる。前部ベアリング392は、ツールの前ケーシング308の裏面から延在するハウジング393に押しつけられ、前ケーシング308の環状溝部に据え付けられた内部座金394によって保持される。シャフトの溝が付けられた遠心端395は、ツールの前部から延在して取り外し可能なロータリーハンドル396を受ける。
ピボット機構305は、運動が組み合わせたデテントおよびラチェット機構400によって制御されるピボットフレーム380を含み(後述)、ラチェット機構は、1組の前部および後部ラチェット板401および402、ならびに正面保護プレート403を含み、3枚のプレートすべてが積層され、ピボットフレーム380の前部に固定されて、単一のアセンブリを形成する(図62および図63を参照)。組み立てられたピボットフレーム380、プレート401、402、403は、後部シャフトベアリング391上のシャフト390に回動可能に取り付けられ、ピボットフレーム380の後ろのエンドプレート384、および前部ベアリング382に固定された環状ハウジング383に押しつけられ、前部ベアリング382は、フロントプレート401、402、403の軸方向の穴に押しつけられる。
環状ハウジング383の外面は、大きな後部ベアリング381内に順番に取り付けられ、これは後部取り付けプレート307の凹部に受けられ(図64)、これはツール本体の裏板306の上端にねじ留めされる。シャフト390は、2つの同心の内部および外部ベアリング391および381の後部、ならびに2つの同軸の軸方向に間隔を空けて配置されたベアリング392および382の前部に、このように取り付けられ、ピボットフレーム380およびシャフト390が、互いに無関係に同軸方向に回転できるようにする。
実際には、シャフト390は、図示したより小さなピッチのねじ山が提供される可能性が高く、これにより、ピボット機構が回転するときに生じる可能性がある取り付け基部の小さな軸方向移動が最小限になる。
軸径は、後部に向かって次第に小さくなることをお分かりいただけるであろう。これにより、最初に小さな後部ベアリング391をピボットフレーム380の環状ハウジング383に押しつけ、次に、環状ハウジング383、大きな後部ベアリング381、および後部取り付けプレート307をともに押しつけることによって、様々な構成部品を組み立てられる。次に、組み立てられた構成部品は、ツール本体にともに挿入され、取り付けプレートは裏板306にねじで留められる。次に、シャフトは、ツールの前部から軸方向に後部ベアリング391に挿入され(取り付け基部360のねじ穴を結合するために必要に応じて回転させる)、その後、前部ベアリング382および最後に392は、ワッシャによって分離されたシャフトの周りで軸方向に交互に押しつけることができる。
アセンブリは逆方向にシャフトを押すことにより分解され、開口部309は、この目的のために裏板306に提供される。前部ベアリング382および392はシャフトの肩の前に据え付けられ、これにより(座金394の取り外し後に)シャフトを軸方向に保持し、シャフトと共に押し出される。最後に、後部取り付けプレート307のねじが裏板306から抜かれ、これにより裏板306および前ケーシング308の間からピボットフレーム380と共に取り外すことが可能になり、その後、取り付けプレート307およびピボットフレーム380を分離することができる。
図61Aを特に参照する。ガイド溝366は、取り付け基部360の各側に沿って延在し、ピボットフレーム380の上端部にねじで留められたスライドキー367(図68Aから図68C)を受ける。取り付け基部の後部壁361は、ガイド溝の真下で切断され、これにより、図60に示すように、取り付け基部の上部は、その後部に突出部を形成し、これはピボットフレームから軸方向に延長して、後部取り付けプレート307の上部を超えて、付けられている枠要素をスライドするように支柱に結合することができる。取り付け基部360の突き出し部の全長は、様々な深さの枠要素および支柱と共に使用するのに十分であり、完全に収縮した退避位置(図54)において支柱および枠要素の間に十分な隙間を提供し、設置時にシールド材149の端部を収容する。
ピボットフレーム380は、取り付け基部360の後部支持部368をスライドするように受けるスライドチャネルを規定し、上部スライドキー367に加えて下部キー369によってチャネルでスライドするように保持され、枠要素によって加えられるねじる力に抵抗する剛性なアセンブリを形成する。ねじ軸390は、支持部368の基礎のねじ山を持つブロック370に結合し、ここに下部キー369がねじで留められ、これにより取り付け基部360は、ハンドル396およびシャフト390の回転によってピボットフレーム380に沿って軸方向に駆動される。
デテントおよびラチェット機構
図55および図61Aから図61Cを特に参照する。前ケーシング308が延長されて前部壁および後部壁411および412を有するデテントケース410を形成し、後部壁412は裏面に固定されたガイドブロック413を持ち、壁およびガイドブロックの両方は、軸方向に整列した正方形の開口部414が提供される。
また、デテントケースは、上部および下部の水平壁415および416を持ち、それぞれが縦方向のガイドスロット417および418を持つ。また、下部壁416は、内側端部で隣接面420を規定する1組の横断ガイドスロット419を持つ。
図65Aから図67Cも参照する。デテントアセンブリは、面取りされた後部422および前部のリング423、丸形の穴425が交差する横断開口部424を持つ四角ボルト421、ならびに先端の近くに対応する横断穴428を有するステム427を持つくさび形部材426を含む。
ツールのアセンブリ中に、圧縮ばね429はハウジング410に最初に配置される。次に、ボルト421は正面壁411の正方形の開口部を介してばねに挿入され、くさび形部材のステム427は圧縮はねの後ろの下部ガイドスロット418を介し、さらにボルトの開口部424を介して渡されて、これにより、上端は上部ガイドスロット417に受けられる。次に、ロールピン430は整列した穴425および428を介して挿入され、これによりボルトの両側から突出する。ロールピン430およびステム427は協働してばね429の隣接点を形成し、ボルトの面取り先422に付勢して、保護プレート403、ならびにラチェット板401および402の対応する開口部404と結合させ、ピボットフレーム380を垂直位置に固定する。
図61Aおよび特に図63を参照する。前ラチェット板401の端部は、180°または下死点位置Bから、時計回り方向に約105°、上部の末端Aに延在するアーチ形のラチェット405を規定し、下死点位置Bから反時計回り方向に約105°、上部の末端Cに延在する滑らかなアーチ形の面406を規定する。後部ラチェット板402の端部は、BからCに延在する相対するアーチ形のラチェット407およびBからAに延在する滑らかなアーチ形の面408を規定する(図63)。
次に図53および図55を参照する。前ラチェット405は、右手爪アセンブリ440の爪441によって結合され、これは、前ケーシング308および内部壁431にそれぞれ形成される対応する前部および後部の開口部を介して延在するピボットピン459の前部および後部のスペーサー457および458の間の前ケーシング308の後ろに取り付けられる(後部開口部433は図62に示す)。後部ラチェット407は、対応する左手爪アセンブリ440’の対応する爪441’によって結合され、これは対応する開口部432’および433’のピボットピン459’の前部および後部のスペーサー457’および458’の間に取り付けられる(図61Aおよび図62に示す)。
各爪アセンブリは、前ケーシング308の裏面から延在する固定ピボット434および434’にそれぞれ取り付けられた、それぞれの右手または左手の爪操作レバー460および460’によって制御される。
図69Aから図74Bも参照する。右手爪アセンブリ440は、短いスペーサー443によって爪441と間隔を空けて強固に固定された平板442を含み、これにより爪441は前ラチェット405に結合する。左手爪アセンブリ440’の対応する爪441’および平板442’は、長いスペーサー443’によって結合されるため、左手爪441’は後部ラチェット407に結合する。
各平板442および442’は、レーザー切断などによって、遠心端445および445’が板の本体から分離される薄いアーチ形のガイドアーム444および444’を規定し、摩擦によって保持されるソケット446および446’を規定する。アセンブリ中に、ガイドアームは、板の面から横向きに曲げられて、同一の2つの圧縮コイルばね447、448(447’、448’)が与えられ、その後、ばね鋼保持クリップ456および456’が続く。次に、図53および図55に示すように、ガイドアームの遠心端はソケットに押し戻され、クリップ456および456’は板に押しつけられて継手を固定する。
各操作レバー460および460’は、前部ベアリングハウジング393の周りに延在するアーチ形の下部突出部461および461’を含み、下端に、それぞれのガイドアーム444および444’上の2つのばねの間に配置されたスロット463および463’を有する平板462および462’を持ち、これによりガイドアームは、スロットをスライドするように通過する。
各操作レバーの上端はクランクで動かされるため、前ケーシング308の窓435を通って前方に延長されて、デテントケースの下部壁のそれぞれのガイドスロット419を介して上に向かって延在するタブ464および464’で終端する。
図53に示すように、引張ばね465はガイドアームの上端の間に配置されて、隣接面420に対してそれぞれ隣接する静止位置に向かって2つのタブを付勢する。この位置では、対応する爪アセンブリの対をなすばね447および448(447’および448’)のそれぞれによって、板462または462’に加えられた圧縮力は、それぞれの爪441または441’を対応するラチェットと結合するように促すように等しくなる。
ラチェット機構は、図56Aに示すように、矢印方向にリング423を引くことによって解放され、これによりボルト421が開口部404から収縮されてくさび形部材426が進められるため、図57に示すように、タブ464および464’が分かれるように促される。これにより、板462および462’を内向きに促して、爪441および441’をラチェットとの結合位置から内部壁431に固定されたストップピン436および436’と隣接するように付勢する(内部ばね447および447’は、ラチェットからの爪の解放が遅れることを可能にするロストモーションを提供する)。次に、取り付け基部360は、地面に向かって下方に傾斜して角度を作り、図58に示すように枠要素を受ける準備ができるまで、いずれかの方向に回転することができる。
次に、リング423は解放されるため、ボルトの面取り先422は保護プレート403の正面に対して促される(図56B)。この位置にボルトがある場合は、くさび形部材426は、タブ464および464’の間から解放されるため、タブは図58に示す静止位置に戻り、爪は再びラチェットと結合するように促される。
取り付け基部360が垂直位置に向かって上方に回転すると、ボルトの面取り先は保護プレート403の正面に沿ってスライドし、2つの爪の1つは、対応するラチェットの歯の斜めの面に対してそらされ、他方の爪は対応する平滑表面406または408に沿ってスライドする。取り付け基部が垂直位置に達すると(図53)、爪のそれぞれは、それぞれのラチェットの最後の歯のラジアル面に対して隣接し、いずれの方向へも回転運動を防ぎ、ボルト421は開口部404に結合して不注意に解放されないように追加の安全手段を提供する。
枠組みの分解時に、コードは、アーチの対向面上に配置された2つの対応する設置用具のそれぞれのボルトのリング423の間で結んでもよいため、コードを引っ張ることによって、両方のピボット機構を同時に解放して、ツール間に取り付けられた枠要素を地面まで降ろすことができる。これは、最上部の先端に付けらたロープによって制御するのが好ましい。
第1の動作機構
図44から図51Bを参照する。第1の設置用具300の動作機構303は、ツール本体の裏板306のスロット357を介して延在する丸い歯471を持つドライブピニオン470を含み、第1の支柱40または第3の支柱40’の右手フランジの長方形の開口部43または43’に結合して、ラックアンドピニオン機構を形成する(両方の支柱は各フランジの対応する開口部に対称的であるため、長さを切断して、上下に関係なく取り付けることができる)。
明瞭さのために、図45の断面図は、図44のX45で機構を切断したものであるが、図44のX45’は裏板および支柱の対応する開口部を切断したものである。
ドライブピニオン470は、支柱の上下両方に対して、明確な無限に調整可能な可逆的な駆動を提供し、ウォーム歯車472に結合するウォーム480によって駆動される。ウォームは、逆方向に駆動されるまでツールが支柱を下向きに滑るのを防ぐ。ドライブピニオン470およびウォーム歯車472は単一の構成部品または固形のアセンブリとして形成され、ベアリング473に同軸方向に取り付けられ、ベアリングは、スペーサー474および474’の間で、ツール本体の側壁351および352に支持される第1のシャフト475に取り付けられる。
側壁351および352は、アーチ形部353および353’を形成するように延在し、前面カバー490は平らなウェブ491および2つの横向きの前方に突出するアーチ形のフランジを含み(右手フランジ492は図45に示す)、側壁のアーチ形部353および353’の間のツールの前ケーシング308にねじで留められるため、スロットは、各フランジおよび側壁の対応するアーチ形部の間に規定される。
ウォーム480は第2のシャフト481に固定され(または一体形成され)、これは回転するように後部ベアリング482に取り付けられて、後部ベアリングは、裏板306のハウジング483に押しつけられて、ハウジングは右下手端部で切断されてピニオンの歯を収容する。ウォームシャフト481の前端は、(シャフト481に固定されるか、一体型に切断される)小さな平歯車484を支え、ベアリング485の末端で支持され、これは前面カバーの平らなウェブ491のハウジング493に押しつけられ、板494によって保持される。
第3のシャフト476は、側壁351および352の間の第1のシャフト475と平行に取り付けられ、1組のラチェットホイール500および500’と共に、右手(下向き)駆動レバー520および左手(上向き)駆動レバー520’を支え、各構成部品は、シャフト476に関して回転するためにベアリングに取り付けられ、左手構成部品は、スペーサー477によって軸方向に保持される。
各ラチェットホイールは、環状のラチェット501および501’ならびにかさ歯車502および502’を含む単一の構成部品または固形のアセンブリであり、両方のパーツは、それぞれのベアリング503および503’に同軸方向に配置され、両方のラチェット501および501’は、歯がツールの前方で上方へ面するように配置される。
平歯車505およびかさ歯車506を含む中間のクラスタギアアセンブリ504において、両方のギアは、単一の構成部品として形成されるか、または強固に組み立てられ、第4のシャフト508のベアリング507に関して回転するように取り付けられて、これにより平歯車505は、ウォームシャフト481上の小さな平歯車484に結合し、かさ歯車506は、2つのラチェットホイール500および500’の内側に面しているかさ歯車502および502’に結合し、これらはともに反対方向に回転する。第4のシャフト508は、裏板306の取り付けブロック510、および前面カバーの平らなウェブ491の対応する取り付けブロック495の間のウォームシャフト481と平行に回転できないように取り付けられ、中心に横断開口部を提供する管状の構造509を持し、第3のシャフト476はそれを通ってスペーサーとして機能して、2つのラチェットホイールのベアリングを分離する。
各駆動レバー520および520’は、平らな一般に三角形の板521および521’を含み、この板は、前面カバーの1つのフランジ492、およびツール本体の側壁の対応するアーチ形部353および353’の間に規定されたそれぞれのスロットを通って延在し、第2の湾曲したカバープレート(図示せず)は、左側の壁および駆動レバーの間のギャップをカバーするように配置される。各板521および521’は、駆動ソケット522および522’を1つの角に持ち、スプールならびにベアリングアセンブリ530および530’を第2の角に、ラチェットアセンブリ540および540’を第3の角に持つ。
次に、右手駆動レバー520について詳細に記述する。左ハンドルレバー520’の対応する部品は類似している。図51Aから図51Bを特に参照する。駆動ソケットは、基礎に内部ねじ部523を持ち、これは管状の駆動ハンドル550の内側端部で対応する雄ねじを受けるために適応される(図5から図7)。これにより、駆動ハンドルはソケットにねじで留められるようになるため、外側端部で穴部を通って結ばれたコード13によって地表面から安全に操作することができる。
スプールおよびベアリングアセンブリは、シャフト476を受けるベアリング533と同軸方向に配置され、斜角が付けられた保持フランジ532を有する狭いスプール531を含む。図44を参照する。小さなスチールコード534(534’)は、上端がスプールに付けられ、下端が張力下でツール本体に固定される引張ばね535(535’)に付けられる。それぞれのレバーが完全な始動位置に押し下げられると(図45の点線520’’に示す)、スチールコード534(534’)はスプールに巻きつけられ、ばね535(535’)をピンと張り、各ストローク後に図44および図45に示す静止位置にハンドルを戻す。レバーの下方への運動は、前ケーシング308の上端部354との隣接によって制限される。
駆動レバープレート521は、1組の固定ピボットピン524および525、小さなストップピン526、ならびに大きなストップピン527を備えている。ラチェットアセンブリ540は、近接端部から延在する短いタブ542を有する駆動爪541(541’)を含み、これはピボット524に取り付けられて、第2のピボット525に取り付けられた爪操作レバー543によって、対応する環状のラチェット501(501’)と接触するように付勢される。爪操作レバー543は、遠心端544に穴部を有する細長い突出部、およびピボット軸から放射状に延在する隣接面546を規定する短いクランク突出部545を持つ。引張ばね547は、爪操作レバーの遠心端544の穴部および駆動爪のタブ542の対応する穴部の間に配置される。
図46に示すように、爪操作レバーの細長い突出部はトーションばね548によって小さなストップピン526と隣接するように付勢され、駆動レバー520が押し下げられると、爪操作レバー543の細長い突出部はラチェット501から遠ざかるように移動して、引張ばね547は、ラチェットと結合するように駆動爪541を促す。
伸縮ばね535は、ラチェットアセンブリの引張ばね547およびトーションばね548より重いスプリング力を提供する。駆動レバー520が伸縮ばね535によって静止位置に戻ると、爪操作レバーの隣接面546は、裏板306から延在する固定ウェブ355に接触し、大きなストップピン527に隣接するまで短い突出部545を回転させて駆動レバーの静止位置を規定する。図45に示すように、この位置では、引張ばね547は、駆動爪541をラチェット501との結合から外すように促す。引張ばね547はロストモーションを提供し、ラチェットから駆動爪541の解放が遅れることを可能にする。
機構の組み立ては、最初に、ツール本体の側壁を通して第1のシャフト475を渡すことによって、ドライブピニオン470を取り付け、次に、第2および第4のシャフト481および508を挿入し、それぞれの構成部品を裏板のそれぞれの後部取り付け物に運ぶことによって行う。次に、ラチェットホイール500および500’ならびに駆動レバー520および520’の取り付けを、取り付けシャフト476をツール本体の側壁および第4のシャフトの中央の管状の構造509を通すことによって行い、その後、前面カバー490は滴切な位置に固定され、第2および第4のシャフト481および508の前端は、ハウジング493および取り付けブロック495にそれぞれ受けられる。
次に、ベアリング485は、ウォームシャフト481の前端およびハウジング493の間の環状のスペースへ押しつけられ、保持プレート494はハウジングにねじで留められる。最後に、第2の湾曲したカバープレート(図示せず)は、左手側壁352および左ハンドルレバーの平板521’の間のギャップに固定される。
アセンブリを分解するには、前面カバー490をベアリング485と共にツール本体から引き離す。
ツール300を支柱の上に駆動するには、ハンドル550を左手(上向き)の駆動ソケット522’に挿入し、引張ばね535’の復帰力に対してポンプ作用で繰り返し引き下ろす。対応する右手駆動レバー520は、伸縮ばね535によって静止位置に付勢されるため、駆動爪541は解放位置に保持され(図45)、左手ラチェットホイール500’が対応する左手ラチェット機構により回転するように駆動されると、右手ラチェットホイールが逆方向に回転できるようになる。ギアは駆動レバーからピニオンホイールに駆動力を伝え、ハンドルを下向きに動かすたびに、支柱の開口部43および43’の約1つを通じて上向きの動きを提供する。支柱のツールを下げる操作は、右手(下向き)駆動ソケット522にハンドルを挿入し、同様の方法で右手駆動レバーを操作することによって行う。
図示した例では、第3の支柱40’の開口部43’は、約33mmのピッチd10で配置される。実際には、より迅速な運動とより小さい力の拡大率とを提供する歯車比を適応させることが好ましい場合もある。
他の実施形態では、手動操作の歯車列は、適切な減速ギアを通じてドライブピニオンを回転させるように配置された可逆的な電気モーターに交換することができ、また、ウォームギアを組み込んで、不注意な下方への運動に対してツールを常に安全に支持することもできる。このような適応は、関連する技術を持つ当業者の理解の範囲内にあるであろう。
主な電気供給のない場所では、このような2つの電動ツールは、ドリル、アングルグラインダー、およびパネルを切断する丸のこに電力を提供する小型の携帯型発電機によって電力を提供してもよい。
両方のツールのモーターは、共通の制御ボックスから延長コードまたは無線トランシーバーを介して制御するように適応させ、両方のツールを、アーチの両側のそれぞれの支柱を上または下に同時に進めながら、オペレーターが都合のよい位置から操作を観察できるのが好ましい。
ツールの動作機構は、下面に向かっておよび下面から離れるように上下にツールの運動を制御するのに適した任意の機構でよく、ツールを上下に駆動するために適応させる必要はない。ツールの解放可能な取り付け機構は、下面に向かう動きを制御するツールを解放可能に取り付けるのに適した任意の機構でよい。
たとえば、完成した枠組みの一部を形成する支柱に取り付けるために適応させる代わりに、ツールを、トンネルの構造のライニング(たとえばコンクリートまたは鋳鉄セグメント)に、または構造のライニングに付けたラックに取り付けるために適応させてもよい。あるいは、動作機構は、解放可能な取り付け機構によって、アーチまたはトンネルの側面に解放可能に取り付けた直線または湾曲したラックを組み込んで、これにより、ツールがラックを上下に移動できるようにすることもできる。
枠要素の設置用具取り付け手段は、枠要素に開口部を含む必要はなく、ツールの枠要素取り付け機構は、柔軟な枠要素の一端をツールに付けるのに適した任意の手段を含むことができる。たとえば、柔軟な枠要素を外部的につかんだり、または柔軟な枠要素の端部を挿入する開口部を提供したりすることができる。
代替の動作機構が、出願人の同時に出願している特許文献2に開示されている。
電動動作機構
図75から76を参照する。他の実施形態においては、ツールは一般に上記のように形成されるが、ウォーム480およびピニオン470は、手動操作機構の代わりに滑りクラッチ671および歯車列672を介して電気モーター670によって駆動される。モーターには、電源690(小型の携帯型発電機など)から提供されるハブユニット680からの多心ケーブルを介して電力が供給される。電源は、携帯型の遠隔制御ユニット700と無線で通信する。
積算回転計673は、ピニオンの位置を感知して、レジスタ680および680’に対応する値を送信するために配置する。1つのレジスタは、それぞれのツールに対応する。2つのセンサーS1およびS2は、ラックの長方形の開口部の有無を感知するために配置され、そのデータは積算回転計からの出力と比較されて、障害状態が存在するかどうか(つまり、ピニオンの回転位置に関して、開口部が正しく位置していない状態)が判断される。障害状態は、ツールがラックの上部または下部に達したことを示す可能性がある。ラックの下部は空にして、S1によって感知される前もって定義した基準点を提供するのが望ましい。
ボタン701は、S1が誤りを登録するまで下がり、停止して、レジスタ680および680’をクリアするように両方のツールに命令する。照明702はレジスタがクリアされていることを示す。ボタン703および704は、両方のツールを同時に上げるまたは下げるように命令する。この処理の間、レジスタ680および680’は、継続的に増加または減少し、継続的に比較される。1つのレジスタが閾値を超えて他方のレジスタを超過する値を含んでいる場合、他方のレジスタが十分に増加するまで、つまり他方のツールが「追いつく」まで対応するツールが停止される。両方のツールは、このように水平に移動して、これにより(両方が同じ水平位置から開始した場合は)各枠要素の路頂接合要素が路頂で完全に整列することを保証する。
ボタン705は速度制御である。遠隔制御ユニットの残りは、赤色の半分706および青色の半分707に分かれており、同様に識別された赤色のツール708および青色のツール709に対応している。各半分には、他方のツールと無関係にツールを移動させるための上/下ボタン710および711があり、(オプションとして)分離調整機構を制御するためのイン/アウトボタン712および713がある。これも電動式にしてもよい。照明714および715は障害状態を示す。
継手の固定
いくつかの設置においては、特に組積構造への圧力の適用を禁止する規制に従う必要がある場合には、設置位置の下面から各柔軟な枠要素を機械的に切り離すことが好ましい場合がある。これを達成するには、各ヒンジ部にロック構造(固定手段)を提供する。これは機械的部品の相互結合に都合のよい配置でよく、また隣接する剛性部の各組間の角度を固定するために、枠要素が下面の下の設置位置にあるときに始動できる。すべてのヒンジ部の固定手段は、1つの操作で地表面から遠隔操作可能であることが好ましい。
採用する機構に関係なく、固定継手を持つ枠要素が設置時に柔軟な状態を維持し、これにより上記の永久に柔軟な枠要素と同じ方法で、下面に対して押しつけられて設置位置に促すことができ、各ヒンジ部は下面と接触するときに他とは無関係に正しい角度に適応することが重要である。枠要素が下面の湾曲に柔軟に一致したら、継手はアーチ形の構造に固定される。継手ロック機構が始動したら、枠要素をわずかに低くして(たとえば1または2センチメートル)下面から分離し、その後、支柱に付けることができる(「設置位置」という用語は、この小さな最終的な位置の調節を包含することを意図するものであり、ここでは枠要素は既に採用されアーチ形の構造の状態になっている)。
固定手段は、それ以上の移動が、ほぼまたは完全にできなくなるように設置位置に各継手を本質的に固定する。これにより負荷を受けて枠組みが変形するのを防ぎ、下面から離れた状態を維持できるようにする。各継手がロック機構を結合するために小さな回転角を移動する必要がある場合、支柱の内部に位置する枠要素の端部により固定手段を始動することができる。これにより、枠要素の端部を支柱と結合するように外向きに移動するために分離調整機構が操作される場合、外向きの移動は固定された継手を剛性化するのに十分である。同様の技術は(継手が固定された後に本質的に角度運動はない)溶接可能な実施形態でも採用し、これによりライニングパネルを取り付ける前に、あらかじめ枠要素にストレスをかけることができる。経験から、アーチの寸法および形状、ならびに選択した枠要素の種類に基づいて最適な手順が決定されるだろう。
中二階を取り付ける場所では、各枠要素の端部を抑制するようにジョイストは張力に作用して、支柱が橋脚に対して外向きにもたれかけられないことが保証される。あるいは、支柱の上端は、各スプリングラインでアーチの長さに沿って延在する剛性化大梁でつなげることができる(図示せず。上部のライニングパネルによって放出される水を受けるために溝を提供することができる)。これら2つの大梁は、アーチの各端部で伸張要素によってつながれる。あるいは、伸張要素は、各アーチ形の枠要素を横切る帯として、スプリングの高さをわずかに超えた位置に配置し端部をつなぐことができる。これらの配置を採用しない場合でも、枠要素の寸法および材料を選択して、継手がアーチ形の構造に固定されたら枠要素は支柱(存在する場合)が負荷を受けた状態で垂直状態を維持するのに十分な本質的な剛性を持ち、本質的に圧力が石造物に課されず、枠組み全体は組積構造とは無関係に立つことができる。
第4の枠要素
図114Aから図130Bを参照する。第4の枠要素850は、ヒンジ部821によって末端を結合された柔軟な一連の剛体部820を含む。各剛体部は、相対するキーホールスロット121および121’、ならびに切線を示すしるし120を有する後部壁115を規定する、単一の亜鉛メッキされたスチール製の「トップハット」型の外形、支柱固定穴119を持つ左右の側壁116および116’、ならびにパネル固定穴118を持つ横フランジ111を含み、これらの特徴はすべて、上記の第3の枠要素110、ならびに下記の第5および第6の枠要素に(個々の違いを考慮して)共通しているため、これについては、これ以上記述しない。
側壁116および116’は内側へ曲げられ、各剛性部(図115)の第1の端部で第1のピボット穴824に関して半径をとり、後部壁115の対応する開口部に押しつけられたタブ822に支持される。各側壁は穿孔されて、第1のピボット穴824に関して約180°の回転に半径がとられた多数の放射状のスロット823の配列が規定され、それぞれにおいて隣とθ4度の回転角度の間隔が空けられる。
各剛体部820の第2の端部(図116Aから図116Cおよび図117)において、側壁116および116’も内側へ曲げられて、各側壁は穿孔され、第2のピボット穴826に関して半径がとられた15の開口部825および825’の配列が規定され、それぞれにおいて隣とθ5度の回転角度の間隔が空けられる。各配列は、一方が放射状に他方の内側になるように2つの弧に配置され、内側の弧の開口部のそれぞれの放射状の中心線は、外側の弧の2つの隣接する開口部の放射状の中心線の間の角度θ5を二分し、両方の弧はスロット823の放射状の範囲内にある。図116Bと図117とを比較する。2つの配列は相互に角度が食い違うため、左手側壁116の開口部825は、右手側壁116’の対応する開口部825’の間で中程に整列することはお分かりいただけるであろう。
各側壁の半径がとられた外縁部827および827’は、(たとえば凹んだツールに押しつけることによって)複数のタブに分割され、これらは第2のピボット穴826に関して半径がとられた、波を打った縁を形成するように変えられ、開口部825および825’をカバーする。
2つのフック828は後部壁115から押しつけられ、凹部829は左手側壁116の下端部に形成されて、トーションばねの端部を収容する。対応する凹部829’は、本体部の第1の端部の左手側壁の下端部に形成される。
図118Aから図118Eを参朋する。カートリッジフレーム830は鋼鈑からプレス成形されて2つの側壁831および831’を規定し、それぞれがピボット穴832を持ち、2つのスロット834を持つ頂壁833によって結合される。ばね接合点838は右手側壁831’から押しつけられてトーションばねの一端を受け、凹部839は左手側壁831の下端部に形成されてトーションばねのもう1つの端部を収容する。
各側壁は、開口部825および825’と全く同じパターンで、ピボット穴832に関してθ5度の回転の角度間隔で2つの弧に配置された15の丸穴部835および835’の配列で穿孔され、各側壁の対応する穴部835および835’は、他方の穴部の間で中程に整列する。
図119Aから図119Eに示すように、丸穴部835および835’に加えて、各側壁831および831’は、プラスチック成形837をフレーム830に合わせるために、射出成形プロセスにおいてプラスチック材料で満たされた10の小さな穴部836を備える。成型837は、挿入されたフレームにおいて穴部835および835’を通って延在する30の丸いピンを持つツールで形成される。このため、ピンが引き抜かれてフレームがツールから取り外されると、完成した成型は30の穴を規定し、それぞれが穴部835および835’の1つと一端で連絡し、対向する側壁831および831’によって対向端部で閉じられる。
成形後に、プラスチック成形837を含むカートリッジフレーム830は、充填機の受け取りチャネルにスライドするように挿入され(図示せず)、30の穴部835および835’のそれぞれが、機械の対応する穴と整列するまでチャネルに沿って進む。機械の各穴は端部が平らなピストンを含み、2つの充填チャネルと連絡し、その一方は硬化鋼ロッキングピン840のマガジンを含み、他方はバイアスばね842のマガジンを含む。各ピストンは対応する穴部835または835’を通って進み、1つのバイアスばね842、次に1つのロッキングピン840を成型837の対応する穴に押し込む。ピストンは、受け取りチャネルの壁と同じ高さの平らな端面で止まり、ロッキングピン840の面取りされた外側端部841はピストンに隣接し、バイアスばね842は、ロッキングピンの内側端部ならびに対向する側壁831および831’の間で圧縮される。
図125Aから図125Dを参照する。カートリッジ保持クリップ843は、下端に2つの平行な側壁844および1つの開口部845を持つ、湾曲しプレスされた鋼材または成型プラスチックのシェルを含む。保持クリップは、充填機の受け取りチャネルの凹部に挿入され、側壁844の内面は受け取りチャネルの内部壁と同じ高さになる。
これでカートリッジフレーム830は、30の穴のそれぞれにロッキングピンおよび圧縮したロックばねを含み、次に側壁831および831’がクリップの側壁844の間を通過するまで、受け取りチャネルに沿ってスライドするように進められる。これはカートリッジフレームの締まりばめである。図126Aから図126Bに示すように、次にクリップ843を取り付けた状態で、完全なフレーム830は充填機から取り外され、クリップは、バイアスばね842の外向きの付勢力に対して穴内の30のロッキングピン840すべてを抑制する。クリップの側壁844には、クリップを位置に保持するのを支援するために、カートリッジフレームの対応する開口部に、弾力的に結合するくぼみなど(図示せず)をさらに提供することができる。
第4の枠要素を組み立てるには、最初に第1の剛体部820の第1の端部の側壁を、第2の剛体部820の第2の端部の側壁間に挿入する。これにより2つの部分のピボット穴824および826が整列する。
次に、保持クリップ843が付けられた、あらかじめ組み立てられたカートリッジフレーム830は、2つの剛体部820の側壁116および116’の間に挿入され、これにより1つの本体部のフック828は頂壁833のスロット834を通過する。次に、カートリッジフレーム830はスライドするように移動され、これにより各フック828の突出端は頂壁833の下で結合し、カートリッジフレーム830のピボット穴832は、側壁116および116’の整列したピボット穴824および826と整列するように移動する。
次に、管状スペーサー849がトーションばね846の中心に挿入され、その後、両方の構成部品はカートリッジフレーム830の側壁831および831’の間にともに挿入される。トーションばねの第1の端部847は、カートリッジフレームの右手側壁831’の隣接部838の下で受けられ、第2のかぎ付き端部847’は、整列した凹部839、829’、および829によって収容される。
スペーサー849をピボット穴832、824、および826と整列させるには、トーションばねの最小の予圧だけが必要であり、(前述の実施形態と同様に)組み立てられたヒンジ部821は、初期の小さな回転には抵抗をほとんど与えないが、ばねが凹部829’の上端部との隣接によって次第にそらされるため、さらなる回転に対して比例して抵抗が増加する。したがって、前述の実施形態と同じ方法で優角の形成を防ぐために、後部壁115が互いに隣接する、一直線に配列した構成の2つの剛性部を用いて、整列したピボット穴832、824、および826、ならびにスペーサー849を通して、リベット848を挿入するのは比較的簡単である。
次に、リベットは構成部品をすべて固定するために閉められて、これによりカートリッジフレームは、それぞれの剛性部位820の第2の端部にフック828およびリベット848によって堅く固定され、各穴部835および835’ならびに対応する穴はロッキングピン840を含み、バイアスばね842は、隣接する側壁116および116’の対応する開口部825および825’と整列する。
組み立て後に、リベットの端部は、側壁116および116’の曲げられた外側部分によって形成された凹部の深さに収容され、これにより第3の枠要素と同じ方法で設置位置に固定する前に、枠要素全体を設置用具に取り付けて、スライドするように支柱40’’に収容することができる(これは本質的に第1の支柱40と同じである)(図127および図128)。
1つの剛体部820の側壁116および116’の内側の第1の端部は、保持クリップの側壁844(カートリッジフレーム830上に位置する)および隣接する剛体部820の側壁116および116’の外側の第2の端部の間に収容されるため、スロット823は、ロッキングピン840(クリップ843によって抑制される)ならびに開口部825および825’の間に位置する(図129)。
整列した穴部835および835’、ロッキングピン840、ならびに開口部825および825’の角度間隔は、上記のヴェルニエの原理に従って、次の公式によりスロット823の角度間隔に関係する。
θ5=θ4−(θ4/n)
ここでnは整数であり、各配列の開口部825および825’の数はnまたは(n−1)が好ましい。
示した例では、θ4=4.5°、n=15、およびθ5=4.2°であり、(θ4/n)=0.3°回転の増分ごとに、15のロッキングピン840のそれぞれ、および各ヒンジ部821の2つの配列のそれぞれの21のスロット823の間に一致が得られる。15のロッキングピンの2つの配列のそれぞれは、ピボットに関して2つの剛性部位の相対回転90°の範囲で、このように300の個別の等間隔の角度ロック位置を提供する。
15のロッキングピンの各配列の1つのロッキングピン840を、開口部823の対応する1つと整列させるには、2つの剛体部820の所定の角度位置に関して、2つの剛体部820を、いずれかの方向に0°と0.3°との間の角度で回転する必要がある。
この弾力的に付勢されたロック機構は、ウェルニエの原理に従って、極めて優れた角度調整を提供するだけでなく、複数の冗長性および大きな信頼性を提供し、実際に(とりわけ製造公差に基づいて)配列ごとに複数のロッキングピンを同時に結合できることが理解されるであろう。示した例では、両方の側壁116および116’のスロット823は一致するため、2つのロッキングピン(各配列に1つ)を同時に結合することができる。
あるいは、スロット823の2つの配列は、((θ4/n)/2)=0.15°の回転だけ相互に角度が食い違うことができ、90°の範囲を通して合計600のロック位置を提供する。それぞれが単一のロッキングピンによって規定される。次に、各継手は2つの剛体部820の間で(0.15/2)=0.075°という平均回転変位(角度増分の半分)だけロック位置に移動することができ、これにより全く移動することなく、各継手が下面に対して設置位置に本質的に固定される。当然、隣接要素の1つの配列だけを提供することが可能で、適切な数および角度関係に配置することができる。
第4の枠要素850の設置は、最初に必要な長さに切断し(かつ/または図25Aから図25Bの類似する接合バーを使用して、2つ以上の長さを結合して)設置用具300の両端部に付けることによって、第1、第2、および第3の枠要素に関する上記と同じ方法で達成することができる。細い可撓性コード851(たとえば細いよられた再利用可能なスチールコード)が、カートリッジ保持クリップ843のそれぞれの開口部845を通過し、枠要素を設置位置に上げたときに、床に届くのに十分な長さが各端部に残される(図1から図3、図4A)。好都合には、輸送のためにフランジを合わせて各枠要素を対応する枠要素にひもで留める前に、コードを工場で適合させることができる。あるいは、利用者がコードを取り付けることができる。コードは、設置中に絶縁テープなどによって両端部で一時的に枠要素に付けることができる。当然ながら、必要に応じて各クリップに個別のコードがあってもよい。
次に、枠要素は垂直位置に上げられて(図5A)、その後、2つのツール300が支柱40’’を上げられて、枠要素850およびシールド149が下面5と接触し、下面に対して長さ全体に沿って枠要素を押しつけるように促すフープストレスが生成される。第4の枠要素は、寸法および形状に関係なく、このように柔軟に下面5の湾曲に一致して、設置位置におけるアーチ形の構造を規定する(図130A)。
経験から最も効果的であることが分かった取り付け手順に基づいて、各ツールの分離調整機構は、支柱40’’から枠要素の端部を所定の距離だけ分離するように調節することができる。このときコード851の端部は急激に下方へ引かれ、枠要素からカートリッジ保持クリップ843のそれぞれを引き出す。クリップ843のそれぞれはコード851を下方にスライドして床に達し、次に廃棄される(図6A、図130B)。
保持クリップを取り外すと、各カートリッジの30のロッキングピンは、対応する剛体部820の穿孔された側壁に対して、バイアスばねによって外向きに促される。分離調整機構は、枠要素の各端部を支柱と結合するように移動させるように操作され、各継手のロッキングピン840の少なくとも1つは、スロット823の対応する1つと整列するように移動し、外側端部841が波を打った縁827および827’の内面に対して隣接して、継手を固定するまで、スロットおよび対応する開口部825および825’を通過する。固定された枠要素の端部の外向きの移動のために、路頂でわずかに平らになるため、長さの全体または大部分に沿って下面から小さな距離だけ離れ、下面からフープストレスを解放する。このように枠要素850は、あらかじめ、わずかにストレスがかけられ、下面から機械的に切り離されて設置位置で支柱に固定することができる(図7)。ここでは下面に接触することなく、本質的に剛性な曲がり梁として機能して、適用された負荷を支柱を通して床に移す。あるいは、継手は、支柱に完全に結合された枠要素の端部で固定することができる。かつ/または、枠要素は、固定具ボルト50が挿入される前に、わずかに下げることができる。
あらかじめ組み立てられたカートリッジに収容された個々に付勢されたピン840の代わりに、隣接要素は、x度の回転だけ間隔を空けられ、複数の協働する隣接面のそれぞれを結合するように機能する、任意の適切な個々の構成部品または同じ構成部品の部分を含むことが可能である。隣接面(スロット823の端部によって図示された実施形態にて提供)は、(x±y)度の回転だけ間隔を空けられ、これにより隣接要素および隣接面の対応する個所は、剛性部が回転すると連続的に整列され、y度の回転だけ間隔が空けられた複数の角度ロック位置を規定する。y(x/n)が好ましい。ここで、nは整数であり、n隣接要素だけが、前述したヴェルニエの原理に従って機構の角度範囲全体において、非常に小さく一貫性のある増分を有する多数の繰り返し一致(nの数倍の場合あり)を提供するために必要である。
各ヒンジ部のロック機構は、弾力的に固定された状態に向かって付勢されるため、前述の実施形態で示したように、解放機構を始動させることによって遠隔から操作できるのが好ましい。
第5の枠要素
図131Aから図142を参照する。第5の枠要素860は、「トップハット」型の外形を持ち、ヒンジ部862によって結合された複数の剛体部861を含む。各部分の側壁116および116’は、部分の第1の端部で内側に曲げられ(図131Aから図131B)、第1のピボット穴863および第2のピボット穴864を規定するために穿孔され、各側壁の端部は2つのアーチ形部を規定し、それぞれが第1のピボット穴863に関して半径がとられ、放射状の隣接面865によって結合される。ばね取り付けタブ866は、後部壁115の端部867に隣接して提供される。
各剛体部861の第2の端部において(図132Aから図132B)、側壁116および116’も内側に曲げられ、ピボット穴868およびスロット869を規定するために穿孔され、スロットの一端は、側壁の傾斜した(曲げられた)部位を通じて、ある程度延在する。各側壁の端部は、ピボット穴868に関して半径がとられたアーチ形のラック870を規定するために歯車が付けられ、外向きに曲がった隣接タブ871を備えている。ばね取り付けタブ872は、後部壁115から延在し、ばね受け開口部873は、タブおよび後部壁の端部874の間に配置される。前の実施形態と同様に、剛体部861の隣接する各組の後部壁のそれぞれの端部867および874は協働して、枠要素の静止状態で隣接する部分間に180°度の制限を規定する隣接面を形成する。
図136Aから図138を特に参照する。ラッチアセンブリは、スロット882を有する端壁881を持つフレーム880、それぞれがピボット穴885で終端するスロット884を有する2つの側壁883、および2つの外向きに延在するフランジ886を含む。硬化鋼ラッチプレート890は、第1および第2の穴部892および893を備えるステム891、2つの肩895を規定する中間部894、および2つのウィング部897間に延在する、ステムの反対の端部896を規定する。
ラッチプレート890は、最初に、スロット884の1つを通してフレームに傾斜して挿入され、ステム891は2つの側壁883の間に配置され、2つのウィング部897は2つのスロット884にそれぞれ延在する。次に、圧縮ばね898は、肩895に隣接するまでステム891の端部をスライドするように適合され、その後、フレームの端壁から突出するまでステムはスロット882を通って進み、端壁881および肩895の間のばねを圧縮する。
次に、割りピン887は、ラッチプレートの突出ステムの第1の穴部892を通して挿入され、位置に保持するためにわずかに広げられる。次に、ラッチプレートは解放され、これにより、ばね898は、ピボット穴885に向かって端部896を付勢して、ラッチプレートは、図142に示すように、フレームの端壁881に隣接する割りピン887によって、収縮された状態で抑制される。
第1のクラスタギア900は、2つの小さな平歯車902の間で同軸方向に固定した刻み目のあるホイール901を含み、その端面はラッチフレーム880の側壁883の間に適合するように配置される。またクラスタギア900は中央のピボット穴903を持っている。
第2のクラスタギア905は、(組み立て後に刻み目のあるホイール901の端部を収容する)狭ギャップによって間隔が空けられた1組の大きな平歯車906を含み、1組の小さな平歯車907の間で同軸方向に固定され、中央のピボット穴908を持っている。内側の平歯車906は、組み立てられた位置において第1のクラスタギアの2つの小さな平歯車902に結合するように適応され(図142)、外側の平歯車907は、軸方向に延在して側壁116および116’の2つのアーチ形のラック870に結合する。
好都合に、両方のクラスタギアは、適切な金属またはプラスチック材料の一部分として、鋳造、型押、または成型される。
図142に示すように第5の枠要素を組み立て、このとき、あらかじめ組み立てられたラッチフレーム880の2つのフランジ886は、1つの本体部861のスロット869に挿入され、その後、リベット875が、整列したピボット穴863、868、および885、第1のクラスタギア900、ならびにフレーム880と側壁116および116’との間に配置されたスペーサー876を通して挿入され、これによりラッチフレームはそれぞれの本体部の第2の端部に固定される。
第2のクラスタギアは、ピボット穴864の間の第2のリベット875に取り付けられ、これにより2つの剛体部861が継手に関して回転すると、第2のクラスタギアは、ラック870によって回転するように駆動され、第1のクラスタギア900が駆動される。静止位置から離れた回転の最大範囲は、放射状の隣接面865に対するタブ871の隣接によって制限されている。これに対して、引張ばね877は、タブ866および872の間の開口部873に収容され、前述のように組み立て時に枠要素の部分間のトルクを伝える役目を果たす。
使用時には、コードが、第4の枠要素に関する上記の記述と同じ方法で、それぞれの割りピン887のそれぞれの目888を通して渡される。これにより枠要素が設置位置において下面に対して結合された後に、割りピンをすべて引き抜くことができる。各割りピンを取り外したら、バイアスばね898によって、ラッチプレート890が刻み目のあるホイール901に向かって促され、これによりホイール901が回転すると、端部896はノッチの1つと結合し、(歯車列900、905、および870を介して)ホイールが固定されて、ヒンジ部862に関して2つのボディ部861の回転が固定される。歯車比(およびクラスタギアの数。2以上の可能性がある)は、継手について必要な数の角度ロック位置の数を得るように選択される。
第4の枠要素と同様に、ラッチプレート890と歯車列との結合は、設置位置における枠要素の端部の外向きの移動によって達成することができる。
枠要素を取り外す場合は(たとえばアーチのメンテナンスのため)、ツールを再び付けることにより回収され、床に下ろされて、その後、各ヒンジ部は、必要に応じて、小さなかぎ付きのツールを(結合された位置においてラッチフレームの端壁881を超えて延在する)ラッチプレートのステムの第2の穴部893に挿入し、結合からラッチプレートを引き戻すことによってロックを解除することができる。次に、新しい割りピンを第1の穴部892に挿入して、その後、同じ位置で、または異なるアーチの将来の設置において、取り付け手順を繰り返すことができる。第5の枠要素は、このように無限に再使用することができる。
前述の実施形態は、固定されたラッチプレートのいずれかが不注意に解放されることに対して高度な安全性を提供できるので有利である。必要に応じて、ラッチプレートをすべて同時に固定および解放するための機構を提供してもよい。たとえば、各ラッチプレートは、静止位置に配置された開口部を規定する遠心端を持つ、ばね付きレバーによって制御することができる。これにより、それぞれの剛性部位の後部壁から内向きに延在するタブに形成された2つの固定された開口部の間で等距離でありながら整列しない。よった軽いスチールコードは、各剛性部を介して、次に整列していない開口部を通して、枠要素の全長を渡される。これにより各レバーの開口部まで曲がりながら進む。1端または両端でコードを引っ張ることによって、各輪状部は真っすぐになることができ、それぞれのレバーの遠心端を両側の固定開口部と整列するように促し、トルクを各レバーに適用する。これは、刻み目のあるホイールとの結合からそれぞれのラッチプレートを引き外すか、または通常はラッチプレートを解放位置に保持するラッチプレートのバイアスばねを圧倒する第2のばねの付勢力を解放することによって、ラッチプレートをロック位置再結合するために配置することができる。
第6の枠要素
図143Aから図156を参照する。第6の枠要素910は、以前の実施形態に類似し、同時の抵抗溶接によって設置位置に固定するように適応されたヒンジ部912によって結合された、複数の剛性な軟鋼の「トップハット」型の外形を持つボディ部分911を含む。
図143Aから図150Bを特に参照する。各本体部の側壁116および116’は、部分の第1の端部で内側に曲げられて2つの平らな内板913および913’を規定し、各プレートは、拡大したピボット穴914に関して端部で半径がとられ、後部壁115の開口部に押しつけられたタブ915に堅く支持される。凹部916が右手内板913の下端部に形成されてトーションばねのかぎ付きの端部を収容し、2つの隣接タブ917が後部壁115の第1の端部924で下方へ曲がる。
側壁116および116’も、部分の第2の端部で内側へ曲げられて2つの平らな外板918および918’を規定し、これらは隣接する本体部911の内板913から間隔を空けて配置され、拡大したピボット穴914より小さい直径のピボット穴919が提供される。各外板918および918’の端部はピボット穴919に関して半径がとられ、下端部で切断されて、組み立て後に右手外板918は、180°(静止)位置(図150A)においてトーションばねのかぎ付きの端部から間隔が空く。
外板918および918’のそれぞれは、1組の内向きに延在するくぼみ部920を備え、2組のくぼみ部は、内板913および913’の対応する外面より、わずかに短い距離だけ間隔を空けて配置されたそれぞれの向かい合った内面920’と向かい合った関係に配置され、アセンブリに締まりばめを提供する。それぞれのくぼみ部の内端面920’は、このように2つの隣接する本体部911間にスライドする電気接点を提供し、すべての4つのくぼみ部は、2つの本体部の間に90°を超える回転範囲で、内板913および913’と滑り接触および圧迫接触した状態になる。
長方形穴922を有する1組の取り付けタブ921は、第2の端部923からわずかに内向きに後部壁115から押しつけられ、その端部は対応するピボット穴の中心線からわずかに切り離されるため、図150Aに最もよく見られるように、組み立て後に、端部923は、180°(静止)位置で、隣接する本体部の後部壁の第1の端部924から間隔を空けて配置される。
プラスチックの絶縁体ブロック930が、2つの垂直スロット932間の上面上の高くした長方形部931を規定するために成型され、各スロットは、ブロックの端壁934から内向き延在する、斜角が付けられた上端部を有する内部係止タブ933を持つ。高くした部分931は、押しつけられた取り付けタブ921によってそれぞれの本体部911の後部壁115に規定された凹部に適合するように適応され、これらはブロックのスロット932にそれぞれ受けられる。ブロック930が位置に押し込まれると、係止タブ933の斜角が付けられた上端部は、取り付けタブ921の下端に結合し、これにより端壁934は外向きに曲げられて、係止タブ933は取り付けタブ921の長方形穴922に入ることが可能になり、これによりブロックを本体部に固定する。
管状スペーサー935(金属またはプラスチック材料から作ることができる)は、鋼材のトーションばね940の中心を通って挿入され、両方の構成部品は、内板913および913’の間の拡大したピボット穴914と整列するように配置されるため、ばねのかぎ付きの端部941は凹部916に受けられる。
次に、絶縁プラスチック製のブッシング936が、拡大したピボット穴914のそれぞれを通って内向きに挿入されるため、内側端部が、スペーサー935のそれぞれの端部に短い距離だけ延在し、カラー937が、それぞれの内板913および913’の外表面に隣接する。
絶縁体ブロック930、スペーサー935、ばね940、およびブッシング936を配置すると、枠要素は、隣接する本体部911の外板918および918’の間のそれぞれの本体部911の内板913および913’をスライドさせることにより組み立てられ、これによりカラー937は、内板および外板913および918ならびに913’および918’の間のギャップにそれぞれ緩く受けられ、2つの本体部911は、くぼみ部920のみで互いに隣接する。
以前に記述した実施形態と同様に、図150Aに示すように、トーションばねは、絶縁体ブロック930が取り付けた本体部からばねを電気的に分離する絶縁体ブロック930の裏面の後ろの第2の端部942を結合するために最小の予圧のみを必要とする。
それぞれのピボット穴914および919を一直線に配置して、次に、スチールリベット938をベルビルワッシャ939、ならびにピボット穴919およびブッシング936を通し、これにより一方のそれぞれの本体部のリベットならびに外板918および918’(互いに電気的に接している)を、他方のそれぞれの本体部の内板913および913’(トーションばねに電気的に接している)から絶縁する。第2のベルビルワッシャは、閉じられる前にリベットの管状端を渡されて、両方のワッシャを外板918および918’に対して圧迫する。
静止位置(図150A)では、電気的に絶縁するプラスチックブロック930は、タブ917に隣接し、2つの本体部間で最大(180°)角度を規定する。
2つの本体部911は、このようにくぼみ部920を除いて互いに電気的に分離され、それぞれは、それぞれの隣接する剛性部の間に局部的な電気経路を規定し、これにより、一端から他方に枠要素全体を通じて電流を流すことによって、隣接する組の剛性部はすべて、各くぼみ部で連続して同時に溶接することができ、電流の大きさおよび期間は、抵抗溶接の既知の法則に従って決定される。2つのベルビルワッシャ939は、2つの外板918および918’をともに促して、溶接作業の全体にわたって、4つのくぼみ部920の内面920’ならびに内板913および913’の間に一定の圧縮力を提供する。
図151Aから図151B、図153、および図154を特に参照する。絶縁シュラウド950は、対称の縦軸および横軸を有する「トップハット」型の外形を持ち、第6の枠要素の本体部911の側壁116および116’が、シュラウドのフランジ952に重なる本体部のフランジ111を有する側壁951間にぴったりと受けられる寸法である、短いプラスチック成形を含む。側壁951は、枠要素への取り付けを促進するのに十分に柔軟であり、弾力があり内部に突出する、かえし付きタブ954のグループが提供される。シュラウドが、1つの本体部911を介して中央の切線120に隣接する2つの端部に適合されると、かえし付きタブの各グループは、支柱固定穴119のそれぞれの1つに結合し、これにより図154で最もよく見られるように、タブ954はシュラウドを配置に堅く保持する。
対称の2重の軸は、シュラウドが、一方の方向に面する端部に取り付けられることを可能にし、本体部のフランジ111の(対称の対応する軸を持つ)パネル固定穴118は、フランジ952の開口部955を通して露出され、残りの支柱固定穴119は、側壁951の開口部956および957を通して露出される。本体部が設置用具によって結合されると、シュラウドの後部壁953の開口部958は、スタッド364および365がキーホールスロット121および121’を通して挿入されるように隙間を提供する。
特に図152および図153を参照する。設置用具300の枠要素取り付け機構302’は、ツールに付けられた枠要素910を電気的に分離するために適応しながら、溶接用ケーブル946に都合のよい取り付け個所を提供するのが好ましい。
取り付け基部360’は断熱ジャケット960によってカバーされ、(ジャケット960によっても絶縁される)後部壁361’は、重い真鍮板961を収容するためにはめ込まれる。プレート961は固定スタッド365と一体であり、断熱ジャケット963を有する2本のボルト962によって取り付け基部に固定され、これらはスタッド365から取り付け基部360’を通って延在し、絶縁ワッシャ965を使ってはめ込まれたナット964によって固定される。また、断熱ジャケット967を持つ重い導体966は、プレート961から取り付け基部を通って延在し、露出した端部でねじ山を持ちスタッド968を形成する。重い真鍮保持プレート969はスタッド上にねじで留められ、ジャケット960によって取り付け基部から絶縁される。スタッド968は、溶接用ケーブル946の端部で丸形端子947を受けるように適応され、ねじ山を持つノブ970によって取り込まれる。
ねじ軸362のそれぞれは、取り付け基部の非円形の穴の断熱ジャケットに受けられる、ねじ山を持つスリーブ971に結合し、プラスチックノブ363に隣接するシャフト362の前部は、断熱ジャケットに覆われ、保持用スタッド364を持つ後部は、プレート961のばか穴を通って延在する。スタッドが、枠要素910の長さが半分の端子本体部911’に結合されると、本体部911’は、プレート961を介してスタッド968に電気的に接続され、これは後部壁115に堅く留められるが、ツールの残りから電気的に分離される。各保持用スタッド364は、本体部911’に接触するが、ツールの残りからは分離されているため、溶接作業時に電流が通ることはなく、ねじ軸が損傷する危険が避けられる。
シュラウド950は、支柱40’’’内にスライドするように適合するように適応される。この支柱は第1の支柱40と本質的に同じである。使用時には、図1および図2に関して上述したように、支柱は最初に組み立てられる。枠要素910の各端部をツール300の1つに付ける前に、シュラウド950が、最初に長さが半分の端子本体部分911’に留められて、2つのシュラウドは、(一方を中央の切線120のいずれかに)端と端を付けて、設置位置において支柱40’’’に重なる最後の2つまたは3つの完全な長さの本体部911のそれぞれに留められる。
次に、前述の実施形態と同じ方法で、端子本体部分911’は枠要素取り付け機構’302によって結合され、シールド材149’が付けられる。シールド材149’は、電気的に非伝導性であり(またはガラス布の層など非伝導性および熱抵抗性の内面を持ち)、溶接作業の瞬間的な局部的な熱に耐性がある。これは、たとえば耐熱性のプラスチック材料から作ることができる。次に、枠要素910は、下面に対して押しつけるように結合するまで垂直位置に上げられ、各ツールの分離調整機構は、枠要素を支柱に完全に結合するために操作され、そこからシュラウド950によって絶縁され、ツールはフープストレスを適用し、これにより下面の湾曲に柔軟に一致して、最終的なアーチ形の構造(図3から図6)を規定する。
配置すると、抵抗溶接電流源945がケーブル946を介して2つのツールのスタッド968間で接続され、電流が枠要素全体を通り、本体部の各組は、くぼみ部920で連続して溶接される(図7Aおよび図153)。電流源は、枠要素の継手の数に従って、(手動で、または抵抗感知手段による管理下で自動で)電圧および他の溶接パラメータを規制するように適応させることができる。
溶接後に、枠要素は、シュラウドを配置した状態で支柱にボルトで固定する前に、下面からのフープストレスを解放するために非常にわずかに下げることができる。ボルトはシュラウド側壁の開口部を通る。実際には、枠要素は端部が支柱から離れた状態で溶接し、2つの端部が最終的な固定位置に向けて外向きに移動するにつれて、枠要素にあらかじめ圧力をかけて剛性化するために分離調整機構を操作するのが好ましい。この技術が採用される場合、シュラウドを使用することは必要ない場合もある。
取り外しと再設置
図155および図156を参照する。永久的に剛性化された枠要素(たとえば、第4の枠要素または第6の枠要素)を後に取り外したり、再設置したりするのを促進するために、設置位置においてアーチの路頂に位置する永久的に柔軟な継手を形成するように、柔軟な接合バー980を、2本の長さが等しい枠要素を結合するために使用することができる。
接合バー980は、中央のピボット984によって結合された2つの剛性なU字型の部分981を含む。各剛性部の平行な側壁982は、枠要素の側壁の支柱固定穴119に一致する固定穴983を持ち、これにより接合バーの端部は、接合バーにボルトで固定される枠要素の2つの末端の長さが半分の剛性部位の中央のU字型の部分に、中央のピボット984のそれぞれに1つずつ、それぞれ挿入することができる。
前述した実施形態では、ピボット984は絶縁され、静止位置における2つの剛性部の間の最大180°の角度は(必要に応じて180°未満でもよい)、第6の枠要素の該当要素に類似する絶縁プラスチックの隣接ブロック930によって規定され、またこれはトーションばね985の一端を受け、絶縁された柔軟な編組導体986は、2つの剛性部981を橋渡しする。したがって、接合バーは第6の枠要素との使用に適しており、溶接電流は、ピボットではなく導体986を通り、これによりピボットは永久的に柔軟な状態を維持し、溶接中に破損しない。
接合バーは、永久的に固定された枠要素が中間で曲がることを可能にするため、検査のためにアーチを分解するときなどに、取り外したり、再度取り付けたりするのが容易になるが、(これは枠要素の唯一のヒンジであるため)負荷を受けても枠要素が下面に接触するように移動することは可能にしない。枠要素は、最大180°の位置に2つの剛性部981を隣接させることによって(接合バーはアーチ形の構造が平らになる傾向がある路頂に配置されるため、容易に採用される)および/または中二階または支柱の上端を外向きの移動に対して抑制する他の手段によって提供されるサポートによって、使用時にさらに剛性化することができる。
固定された枠要素が支柱から分離され、ピボット984で曲がり始めると、端部が橋脚から内向きに移動するにつれてゴシック様式のアーチの形態になる。この移動を促進し、固定された枠要素を取り外すことをより簡単にするために、設置用具300の枠要素取り付け機構302’’は、図156に示すように、取り付け基部360’’を、上半分部990および下半分部991として配置することによって、さらに適応させてもよい。これらは2本のピン992および993によって結合される。フロントピン993を取り外すと、上半分部990および付けられている枠要素は、後部ピン992に関して小さな角度θ6だけ回動することができる。これにより分離調整機構が支柱から枠要素を引き抜くように操作されると、枠要素が曲がるとともに、枠要素の端部はわずかに上向きおよび外向きの傾きを採用することができる。
後部ピン992も取り外し可能であるため、枠要素取り付け機構の上半分部990の全体をツールの残りから分離することができる。これは枠要素を取り外す準備として、枠要素取り付け機構を取り付けられた枠要素に再度付ける際に都合がよい場合がある。ここで上半分部990は、最初に枠要素に結合され、次にツールの残りが配置されて、その後、ピン992が、上半分部および下半分部990および991をともに固定するために挿入される。同様に、2つの半分990および991を最初に分離して、次に、上半分部990を枠要素から分離することによって、設置後に枠要素からツールを分離することを簡単にすることができる。
当然、適応されたツールは、以前に開示した非固定型の実施形態で使用するのにも同様に適している。
固定枠要素(前述の第4、第5、および第6の枠要素など)は、既存するアーチ構造とは無関係に、特定の自立型用途において構造の枠組みを作る際に使用する必要がある風および他の外部負荷に耐えるのに十分な強度を与えることが可能である。その場合には、たとえば、継手を固定する前に地面に枠要素を(柔軟な状態で)形作ることによってアーチ形の構造を形成することができる。そのような代替用途(たとえば温室、標本植物温室、大ひさし、一時収容施設、展示台、およびより永久的な構造の支持など)での使用を目的とする適切な枠要素も、同様に特許請求の範囲内に含まれるものと考えられる。上記のような角をなす固定継手は、本発明に無関係な他の機械的分野でも適用することができる。
要約
要約すると、好ましい実施形態では、複数の細長い柔軟な枠要素を提供し、それぞれが柔軟な防水性シールドによって保護され、好ましくは支柱に取り付けた1組の設置用具によって、両端で適用されるフープストレスによって湾曲した下面に対して摩擦によって結合される。各ツールは、設置前に、柔軟な枠要素を地面上でアーチ形に形作り、垂直平面に上げることを可能にする回動するラチェットを含むことが好ましい。各枠要素は、変形可能なヒンジを有する単一の「トップハット」型の外形を含むことができ、各ヒンジは、設置時に屈曲力を平等に分散する関連する変形構造を持つ。枠要素は、設置位置において両端で支持するために支柱に固定することができ、形状および安定のために石造物の下面に依存する自立型のアーチ形の枠組みを提供する。あるいは、各枠要素は、設置位置において遠隔から固定される継手を含むことができ、枠要素を下面から切り離すことが可能になる。枠組みは、専門家向けのアクセス機器なしで取り付けることが可能で、支柱は、協働する平らなライニングパネルを設置するために下面へのアクセスを提供する、モジュール方式の連結パネルから作られた一時的な中二階を支持するために使用することができ、各パネルは、下向きのチャネル、および角をなして調整可能な継手を形成するように協働する連結する上端部および下端部を有する発泡プラスチックの本体を含むことが好ましい。
最初に記述した底板の代わりに、単一の鋼鉄の梁などを各橋脚の基礎に沿って水平に固定し、各支柱を基礎で梁に付けることが可能である。あるいは、支柱の各組を、アーチの床を横切るように横断して配置した梁の両端に1つずつ付けて、これにより、つるされた床を梁を横切って置くことができる。その場合には、梁および支柱を床にボルトで固定する必要はない。設置作業のすべてをドリルまたは自動釘打ち機を使用することなく達成することができる。
シールド材を使用する代わりに、またはシールド材を使用するのに加えて、各枠要素および/または各柱は、水を下方にそらして地面におよび/または両側のパネルに導く一体型のシールド部を用いて作ることができる。枠要素では、シールド部は一体型の人工的に変形可能なヒンジ部を形成し、枠要素の外側に配置することもできる。たとえば、各枠要素は、下面に隣接するように配置された平版状の鋼、アルミニウム、またはプラスチック材料を含み、一連の短い剛性なボックス部が、内側に面している面から(一体型にまたは固定関係に)延在してもよい。ボックス部にフランジを付けてもよく、ライニングシートまたはパネルを受けるための取り付け手段(たとえばねじ穴またはチャネル)を提供してもよい。これは図示するようにフランジを持っていてもよい。あるいは、たとえば、単にチャネルに入れてもよい。ボックス部の端部は、各ヒンジ部で最小の鈍角を規定するために隣接するのに十分な距離だけ間隔を空けることができる。枠要素全体(または細片だけ)に亜鉛メッキすることができ、細片は、アーチに向かって内向きにおよび/または下面に向かって外向きに各端部に沿って曲げることができ、これにより内面に沿って水が逆流するのを防ぐことができる。アルミニウムまたはプラスチック材料から作られた、そのような一体型の枠要素は重量が軽い場合があり、柔軟な枠要素の長さおよび設計、ならびにアクセス機器の利用可能度に基づいて、新奇な設置用具を使用することなく、低いアーチまたはトンネルに柔軟な枠要素を取り付けることが好ましい場合もある。あるいは、要素を一端に付けて、次に、他端で1つのツールだけを使用して、下面に対して結合することもできる。
当然、パネルなしで枠組みを使用する場合、またはアーチが(通常ではないが)本質的に乾燥している場合、シールドは必要ない。
本発明は、地面からまたは地上から短距離だけ下面が上向きに湾曲した低いアーチに適用してもよく、これに加えて下面および構造の側面が連続的な曲線を形成し、床の幅が、水平径でトンネルの幅未満である、丸い卵形または馬蹄形のトンネルなどに適用することができる。そのような場合、支持要素(支持手段)は、単に床へボルトで固定された鋼板、または床を横切るように置かれた梁の2端、あるいは、床面高さ上にトンネルの内面または構造のライニングに付けられた取り付け金具などを含むことができ、これにより柔軟要素は、トンネルの側面から側面に下面の周りを途中まで、またはトンネルの曲面の周りに完全に延在して両端の床で終端することができる、支持要素は、永久的なトンネルライニングの一体部品を含むことができ、これは設置用具を受けるためにラックなどを形成することができる。
これらの支持手段はすべて、(枠要素がトンネルの周囲にどれくらいの距離だけ延在するかに基づいて)枠要素の端部を強制的に合わせたり離したりするために、ねじまたは他の調整機構を組み込んだり、または収容することができ、これによりトンネルの内面に対して外向きに設置位置に促す圧縮的なフープストレスを引き起こすことができる。また、2つの枠要素は、フープストレスを引き起こす拡張機によって端部と端部を結合することができる。そのような配置は、たとえば、地下鉄トンネルおよび駅ホームに防水性内部ライニングを取り付ける際に使用するのに適している場合がある。
新奇な枠組みは、地下鉄道駅のエスカレータ(自動階段)トンネルなど、傾斜したトンネルに取り付けることもでき、その場合には支柱および枠要素は、トンネルの軸に階段的に垂直にまたは垂直に傾斜して配置することができ、トンネルの構造ライニングに取り付けることによって、および/または追加の控え柱によって、下方への移動に対してさらに支持することができる。また、枠要素は軸の継手を含むことができ、これによりアーチの一端の枠要素は、アーチが陸橋の長手方向軸に関して角度を持つ下面の端部に従うように斜めにすることができる。
機能を実施する手段が本明細書に開示されている場合は、常に、その手段は請求項によって規定する本質的な態様の機能を実施できる、あらゆる配置を含むことができ、記述した特定の手段に限定されるものではない。
ロック構造は、選択した角度位置に枠要素の隣接する剛性部を固定するために、任意の適切な配置を含むことができる。
支持要素(支持手段)には、枠要素の端部を設置位置に確実に支持する任意の配置を用いることができる。
床が柔軟な地面を含む低いアーチなど、非常にシンプルな設置では、支持手段のそれぞれは、穴部をコンクリートで満たす前に、地面に、または(下面に対して設置位置で支持される)柔軟要素のそれぞれの端部を入れる地面の穴に打ち込まれた鋼材の柱を単に含むことができる。必要に応じて、柔軟要素は、トンネルの内面を形成する構造のライニングにボルトで固定された、もしくは直接固定された取り付け金具に、または橋脚または下面の石造物に、1端または両端で付けることができる。その場合には、ライニングおよび枠組みを構造のメンテナンスのために取り外すときに、取り付け金具は永久的に位置に残すことができる。支柱またはラックは、柔軟要素の設置時に設置用具を受けるために、隣接する一方または両方の取り付け金具に固定することができる。
支柱の枠要素取り付け構造、および枠要素の協働する実装または取り付け構造は、穴部、フランジ、スロット、突起、支柱あるいは枠要素の部分、または他の特徴など、任意の適切な手段を用いることが可能で、その機能に限定されているか、またはその機能に加えて他の必要または必要でない機能を提供するかに関係なく、枠要素を支柱または他の支持手段に取り付ける作業を促進することができる。取り付け手段は、設置中および取り付け前に、枠要素を支柱または支持手段に関して垂直に調節することを可能にすることが好ましい。
支柱のパネル取り付け構造は、パネルを付けるのに適した任意の手段を用いてもよく、ねじまたは他の留め具を受けるために協働する穴部を含む必要はない、たとえば、各枠要素は、パネルまたは波状のライニングシートの端部を挿入できるチャネルを提供することができる。あるいは、枠要素は、パネルが、留め具を使用せずに引っ掛けられるように適応させることができる。