JPH11513761A - スタジアム、アリーナその他の構造物に供するケーブル支持開閉式採光屋根およびその建設方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ケーブル支持の開閉自在な採光屋根およびその建設方法を提供する。それによると、広い空間を、現存の又は新たなアスレチックスタジアム若しくはアリーナ又は他の構造物の上方に建設する。その屋根構造の基本的な特徴は、それが、スタジアムの外側に立つケーブル支持によって支持され、現存するスタジアムに垂直方向の荷重をかけないことにある。その構造は、枠の上方に設けられた梁の枠組みおよび屋根カバーを含む。そのカバーは透明な採光材料から作られ、それにより、自然の草の競技フィールドを得るように十分な光を透過させることができ、さらに、開いて屋外スタジアムを作ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 スタジアム、アリーナその他の構造物に供するケーブル支持開閉式採光屋根およ びその建設方法技術 本発明はスタジアム（競技場）あるいはアリーナの上方に建造される、巨大な 径間スチールその他の材料で枠組みした屋根構造体および構築方法に関する。こ の屋根構造体は、スタジアム外部に設置されたタワーおよび地上アンカーに繋が れたスチール製のケーブル支持体（Cable-Stays）により支持される。構築方法 は片持ち支持法である。使用する技術はケーブル支持技術(Cable-Stay technolo gy)である。本発明は特に、ガラスまたはプラスチック製の採光部を備えた屋根 の開閉式梁枠組みに関し、その屋根は開閉でき、それによりスタジアムを屋外ス タジアムに転用できるようになる。関連する特許 本出願は、本出願人の米国特許第4,802,314号および米国特許第5,010,695号に 関連し、屋根が後退して開けるようにしたこれら特許発明の改良発明である。発明の背景技術 懸垂ケーブルすなわちケーブル支持技術を利用した構造の建築物は従来から存 在する。例えば、多数の橋が、タワー間に延びるケーブルあるいは一つのタワー から道路を懸垂すべく延びるケーブルを利用している。加えて、多くの建築物が 、その屋根構造体がケーブルで懸垂されるように設計されている。屋根を懸垂す るのにケーブルを利用することの主な利点は、内部的な支持体を何ら使用せずに 大きな面積を占める建物を設計することができ、非常に経済的な点にある。この タイプの設計の利益を享受する建築物の一例は、航空機を配置するために柱を用 いることなく大きな面積を必要とする航空機ハンガーである。スポーツアリーナ も、その設計により視界を遮られない視界を与えるので、その設計の利益を受け る。 本出願人によりケーブル支持技術を使って設計された屋根構造体の例は以下の 米国意匠特許に見ることができる。つまり、１９８１年７月２８日発行のＤ260, 036 号、１９８３年９月１３日発行のＤ270,570号、１９８４年７月２４日発行 のＤ274,841号、1984年７月24日発行のＤ274,842号、１９８４年７月２４日発行 のＤ274,843号、１９９０年２月６日発行のＤ305,937号、並びに１９９８年２月 ７日発行の米国特許4,802,314号および１９９１年４月３０日発行の米国特許第5 ,010,695号である。 上記の意匠特許は、ケーブル支持体で支持された構造物の装飾的外観に関する ものである。 上記の米国特許は従来のスタジアム又はアリーナを覆うケーブル支持屋根の構 築方法およびその屋根の設計に関するものである。 本件出願の発明は、ガラス又はプラスチックの採光部を有する屋根のケーブル 支持枠組みの構築に関し、その屋根は屋外のスタジアムとするように後退して開 くことができる。 近年、在来のスタジアムのみならず新設された屋根なしの競技用スタジアムを 覆うことに多大な関心が持たれている。よく知られているように、スタジアムは 多くの場合、所望のときにいつでも催し物を開催することは天候上困難であるよ うな地域にある。 現存する屋根なしスタジアムは一般に新たに増設する屋根の重量を支持するよ うには設計されていない。従って現存するスタジアムに屋根を建設するためには スタジアムの壁を強化するために又は追加の補強構造を作るためにかなりの量の 計測を行なわなければならない。後者の方策は、可能であるとしても困難かつ高 価である。これは新設のスタジアムではそれほど問題にならないかも知れない。 スタジアム面積のうち概略５０％以上を開けるようにそれらの屋根を後退でき るようにすることに大きな関心が持たれている。 また、スタジアムの床面に天然の草が生えた競技フィールドを維持するための 手段を与えることに大きな関心が寄せられている。 したがって、本発明の目的は、現存のまたは新設のスタジアムまたはアリーナ の上に、スタジアム上方の屋根の面積のほぼ５０％を後退させて開くことができ 、かつガラスまたはプラスチックの採光材料を使って建設できるような、屋根そ の他の構造体を構築する新規かつ改良された方法を与える点にある。 本発明の別の目的は、機能的で建設にあたりすぐれた経済的効率をもつ屋根を 構築する手段を与える点にある。 本発明のもう一つの目的は、現存のまたは新設のスタジアムもしくはアリーナ の上方に、スタジアム内の視野を遮らないケーブル支持屋根構造体を構築する新 規かつ改良された方法を与えることである。 本発明のさらに別の目的は、現存のまたは新設のスタジアムの上方にケーブル 支持屋根構造体を構築する方法であって、競技フィールドを被う天然の草の覆い を保持または使用することができるように、ガラスまたはプラスチックの屋根カ バーを支持することができると共に、屋根が閉じられた位置にあるときも開かれ た位置にあるときも戸外の雰囲気を創り出すことにより公衆に楽しみを与える構 造体を構築する新規かつ改良された方法を与えることである。 本発明のもう一つの目的は、ほぼ完全にスタジアム上方で後退して開くことが できるガラスまたはプラスチック製の採光部（skylight）を具えたケーブル支持 屋根の新規かつ改良された構築方法を与えることである。 本発明の別の目的は経費のかかる暖房設備および空気処理設備が不要となるよ う、一部を永久的に開くことにより自然排気を可能にする屋根を与えることであ る。 本発明のさらに別の目的は、照明タワーが存在しており、かつ採光屋根を貫通 することがあり得るような現存のスタジアムにおいて経費のかかる余分な照明が 必要でないような光を遮る物のない採光屋根カバーを与えることである。 本発明のさらに別の目的は、上にレストランおよび／または観光用歩道を保持 することができる屋根を与えることである。 本発明のさらに別の目的は屋根構造体から懸垂された豪華な個人用座席ボック スを支持することができる屋根を与えることである。 本発明のさらに別の目的は、自重および設計負荷に加えて、地震による大きな 力および異常な風力および雪の重みに耐えることができるだけの構造的耐久力が ある屋根を与えることである。 本発明の別の目的は、現在利用可能な技術と市場で入手できる請負人の経験と を使って建設することができる屋根を建設することにある。 本発明のさらに別の目的は、永久的かつ長寿命の屋根を与えることである。 本発明のさらに別の目的は、運転費用および維持費用が比較的安い屋根を与え ることである。 本発明のさらに別の目的は、スタジアムの下地構造に建築構造的に適合する屋 根を与えることである。発明の概要 上記の目的およびその他の多数の目的に基づき、本発明は上述した屋根を現存 のまたは新設のスタジアムの上に構築するための設計および構築方法を与える。 本発明の設計によれば、スタジアムの上方に柱がなく、スタジアム外部のタワ ーと地上アンカーとにつながれたケーブル支持体により支持される屋根が得られ る。屋根カバーはプラスチックまたはガラスのいずれかであり、屋根構造体（１ ３３）の固定部分の上方で屋根の中心領域（１３１）を滑動させることにより、 屋根カバーを後退させることができる。屋根には必要に応じて常設の換気ルーバ ーが設けられており、屋根はそれが被ぶさるスタジアム縁に重畳し、屋根とスタ ジアム縁との間の間隙により換気を行うとともに、コンコースその他のスタジア ム周辺領域に対し部分的保護を与えるように重畳されている。 屋根構造体の組立は、初めに２列の平行なもしくは湾曲したタワーをスタジア ムの両側のかつスタジアムに接する位置に構築し、次いでケーブル支持体をタワ ーからスタジアム外部の地上アンカーまで延ばすことにより達成される。次いで ケーブル支持体は、これらのタワーからスタジアム内部に向かって傾斜しながら 延ばされ、それにより、各タワーで片持ち接続されかつタワーに圧縮力で保持さ れた屋根部分の長尺梁枠組み（long beam framing）を支持する。屋根部分の枠 は多数ある形態のいずれでもよい。例えば、その枠組は、オープンウェブスチー ル梁（open web steel joist,形材）でも、またスペースフレームでも、ボック ススチールフレームその他の枠組みシステムでよい。片持ち構造は、スタジアム の片側から延ばし、次に他の側から延ばすことができ、あるいは同時に両側から 延ばすことができる。このようにして、スタジアム両側からスタジアムを横切る 安定な屋根枠組みが構築される。この屋根枠組みはこれにより完成し、このとき 片持ち部分は自由にされていてタワー脚部に圧力を加え、ケーブル支持体からタ ワ ーまでと次に地上アンカーまでとの保持を高める。 実施の際には、屋根部材は、地上のクレーンおよび長尺梁枠組み部材に装着さ れたケーブルによってその屋根の上に載せられ、次いで別の地上クレーンまたは タワー頂部のクレーン（頂部クレーン）によって、タワーに接続される。地上ク レーンはスタジアム外部または内部のクレーンのうちで最も屋根に接近し易い位 置から作業を行うことができる。完成した屋根枠組みが所定位置に納まった後、 ガラスまたはプラスチックの採光材料の屋根カバーが枠組み上方に設置される。 これも地上のクレーンで屋根まで持ち上げることができるが、ヘリコプターで設 置することもできる。 屋根の一部は、屋根の永久固定領域（１３３）の上方で屋根の中央領域（１３ １）を滑動させることにより後退することができるように造られている。 現存するスタジアムの場合、照明灯が存在するときには照明灯をその位置に残 し、視野を遮られない採光屋根を通して投光させることにより現存の照明灯に続 けて照明を行わせることができる。必要に応じて追加の照明を屋根の下側にも設 けることができる。 草の生えた競技フィールドが与えられる。 上記の屋根は、換気および周囲のコンコース領域を部分的に保護するように現 存のあるいは新設のスタジアムを被うように作られる。 この屋根には必要に応じて換気ルーバーが設けられる。 屋根およびタワー頂部に行くためのエレベータがタワー内に設けられる。 屋根梁（roof beams）上に、その管理および観光の目的で手摺付きの歩道が設 けられる。 必要に応じて屋根の上にレストランが建設される。 必要に応じて屋根から懸垂された豪華な個人用座席ボックスが建設される。 屋根上に屋根清掃用の高圧水ジェットが設けられる。 屋根をスタジアムに完全にくっつけたい場合は、屋根とスタジアム縁との間に 柔軟性ガスケットが装着される。図面の簡単な説明 本発明のさらなる目的および利点は、以下の詳細な説明と添付の参照図面とか ら明らかとなろう。 図１は現存のまたは新設スタジアムもしくはアリーナの上方に設置されたとき のケーブル支持屋根の斜視図である。 図２は現存のまたは新設スタジアムもしくはアリーナの横に建設中の支持タワ ーの斜視図である。 図３は屋根支持タワーをしめす立面図で、片持ち支持法によりスタジアム上方 に設けられる屋根建設の初期の過程を示す。 図４は図３と同様の立面図で、片持ち支持法の後続工程を示す図である。 図５はタワー脚部に接続される屋根の長尺梁枠組み部材の一部を取り除いて示 す拡大斜視図である。 図６は図３および図４と同様の立面図で、現存のまたは新設のスタジアムもし くはアリーナと、片持ち屋根構造体を完備した完成したタワー組立体とを示す。 図７は一部を取り除いて示す立面図で、ケーブル支持体完成時の枠組みを具え た最終屋根を示す。 図８は屋根構造の中間部の第１段階を示す平面図で、一つ置きの屋根部分が建 設された状態を示す。 図９は屋根レストラン、豪華座席ボックス、清掃用の水ジェット、梁歩道およ び屋根後退構造を備えてすべての部分が完了したときの屋根の平面図である。 図１０は屋根中心部を通る立面断面図で、屋根上の水ジェット、ケーブル上に 設けた接近用のボースンチェア（boatswains chair）または篭、屋根レストラン 、屋根縁とスタジアムとの間の柔軟性密閉ガスケット、懸垂式豪華座席ボックス 、および懸垂式赤外線ヒーターを示す。 図１１は図１０の線１１-１１に沿って見た断面図で、止め具および側方ケー ブルを併せて示す。 図１２は図１０と同様の図であるが、屋根の縁にある留める具側方ケーブルを 併せて示す。また図はケーブル支持体間にある横断ケーブルすなわちストラット を示しており、それによって、風によるケーブルの構造的振動を抑制し、ケーブ ル振動ノイズを制御し、さらに、屋根剛性を高めている。これらのケーブルは必 要でないこともある。 図１３はガラスもしくはプラスチック採光体の屋根の被いを支持する長尺梁枠 組み部材間にある中間枠組みの拡大平面図である。 図１４は部分的に取り除いた立面図で、屋根の中央領域の上方において屋根長 尺梁枠組み部材が一致する滑動スリップまたは可橈性ジョイントを示しており、 それにより、温度やその他の原因による構造的移動を与え、さらに、、出願人の 米国特許第4,802,314号による柔軟性ケーブル接続を行ったときの張力を与える 。 図１５は開いた位置にある採光屋根の領域を示す斜視図で、スタジアム空間上 方の所定位置に残された横方向引っ張り索（１３８）および長尺梁３８を示す。 図１６は部分的斜視図で、後退可能な屋根枠組み（１３６）と、その枠組みが どのように永久的中間枠組み（４８）の上方を滑動するかを示す。両枠組みは採 光体カバー（５０）を支持する。 図１７は平面図、図１８は図１７に示す線１８‐１８の位置の平面に沿って見 た断面図で、屋根を後退させるラック・ピニヨン駆動機構を示す。 図１９は平面図、図２０は図１９に示す線２０‐２０の位置の平面に沿って見 た断面図で、屋根を開閉するための水圧ロッドおよびシリンダ構造体を示す。 図２１は平面図、図２２は図２１の線２２‐２２の位置の平面に沿って見た断 面図で、屋根の開閉用リンクチェーンまたはケーブル構造体つまりプーリーと呼 ばれるものを示す。 図２３は平面図、図２４は図２３に示す線２４‐２４の位置の平面に沿って見 た断面図で、屋根の開閉用のホイール駆動モーターつまり牽引手段と呼ばれるも のを示す。 図２５は平面図、図２６は図２５の線２６-２６の位置の平面に沿って見た断 面図で、屋根の開閉に螺旋歯車ねじロッドおよび可動可能な屋根接続体が使用さ れる「ねじ方法」を示す。 参照番号 １６ パイル １８ 基礎 ２０ スタジアム ２２ タワー ２４ タワークレーン ２６ アーチ ２８ 地上アンカー ２９ａ スリップ形状体 ２９ｂ スリップ形状体 ３０ 地上クレーン ３１ バケツ ３４ タワー頂部クレーン ３６ 屋根を持ち上げるために屋根枠組みが組み立てられる場所 ３８ 屋根長尺梁枠組み ３８a 初期の長尺梁枠組み部材 ４０ 屋根枠組みに繋がれたケーブル支持体 ４２ アンカーまたはバックステイに繋がれたケーブル支持体 ４６ 両側の長尺梁が中央スパンで一致する位置 ４７ ピーク ４８ 中間屋根枠組み ４９ スリーブ ５０ 採光屋根カバー ５１ ケーブル ５２ 屋根長尺梁枠組みがタワーと接する点 ５３ ターンバックル ５４ ケーブルの振動の減衰および構造的剛性の強化並びに振動ノイズの制御 のためのクロスケーブルまたは支柱 ５６ 部分的に横方向支持をも与える、屋根縁に設けられた留めケーブル ５７ ボルト ５８ 個人座席用の懸垂式豪華ボックス ６０ 屋根レストラン ６２ 屋根清掃用の水ジェット ７２ スタジアム縁と屋根との間の可橈性密閉ガスケット ７３ 支柱照明 ７６ 管理のためのケーブルアクセス用のボースンチェアまたは篭 ９６ 上に採光体を載せた滑動枠組み ９８ ホイール ９９ 軸 １００ レール １０２ ラック １０４ ピニヨンギヤ １０６ モーター １０８ 水圧シリンダ １０９ 屋根へのロッド装着部 １１０ ロッド １１２ ピストンヘッド １１４ 水圧ポンプ １１６ ワイヤロープもしくはリンクチェーン １１８ モーター付きトランスミッション １１９ 屋根へのワイヤロープもしくはチェーン接続部 １２０ 直結ホイールモーター １２２ 可動式屋根コネクタ １２４ 螺旋歯車ねじロッド １２５ ロッド支持体 １２６ 螺旋歯車ねじロッド支持体 １２８ モーター支持体 １３１ 屋根中央領域 １３３ 後退可能な屋根が滑動する、屋根構造体の常設領域 １３６ 後退可能な屋根枠組み １４０ 段望ましい実施例の詳細な説明 初めに図１を参照して本発明のケーブル支持採光屋根構造体の基本的要素を簡 単に説明する。この屋根構造体は概略番号２０で示す現存のまたは新設の野外ス タジアムもしくはアリーナの上方を被うように意図されている。ケーブル支持屋 根構造体はスタジアム２０の両側で平行な列をなす２列のタワー２２を含む。各 列内のこれらのタワーはアーチ２６により接続され、基礎１８上に、そして必要 な場合はパイル１６上に載せられている。屋根構造体の長尺梁枠組み３８はタワ ー２２および／あるいはそれらのアーチ２６からケーブル支持体４０により懸垂 される。この構造はさらにバックステイ４２によって地上アンカー２８に接続さ れる。長尺梁枠組み３８の間にあるのは中間屋根枠組み４８である。屋根構造体 ３８および中間屋根枠組み４８の上にはガラスまたはプラスチックの採光材料で つくられた屋根カバーあるいは幕（５０）がある（図１３）。屋根の中央領域に は上に採光体カバー（５０）を載せた後退可能な屋根枠組み（１３６）が建設さ れる。それは前述した固定屋根枠組み（１３３）の上方を滑動することにより後 退して開く。 ケーブル支持屋根構造体の主要な要素を定義したので、現存のあるいは新設ス タジアムもしくはアリーナ上にこの構造体を組み立てる望ましい方法を詳述する 。 図２および図３のスタジアム２０から出発すると、基礎１８および必要なとき はパイル１６をスタジアム２０の外部に建設する。タワークレーン２４を使って これらの基礎の上方にコンクリートもしくはスチールのタワー２２を建設する。 ここに述べる好適な実施例ではスタジアムの両側に２列に平行にスリップで枠組 みされたコンクリートから構成されているように図示されたタワーを有する。こ れらはまたスチールで建設することもできる。別の例として、タワーをスタジア ムの両側に２つの湾曲した板状に建設してスタジアムの形状により接近して沿う ようにしたり、または、それらをスタジアムを囲むように、円形状、楕円形状あ るいはその他の湾曲した形状等または他の構造に建設することができる。この好 適な実施例ではスタジアムの一点でこれらのタワーの列が接するようにしている が、必ずしも接する必要はなく、スタジアムから離れていてよい。次いでタワー ２２は強度を高めるために頂部で相互にアーチ２６で繋がれる。接続体の形は必 ずしもアーチである必要はなく、横木型、トラス、角付き支柱その他任意の強化 のための形状でよい。さらにこの全体的接続体が完全に無くて、タワーの残りの 構造体が、頂部で接続されずに単独で立つような自立構造のタワーの単なる列の 状態になるようにしてもよい。ケーブル支持体を使って屋根を支持するこれらの タワーは、地上アンカーに繋がれるバックステイなしに完全に自立するものでも よい。さらにタワーは鉛直である必要はなく、構造的もしくは建築上の理由から スタジアムの外側に、あるいはスタジアムの内側に向かって傾斜していてもよい 。図２に番号２９ａおよび２９ｂで示されているようなスリップ枠組みには、ク レーン２４により運ばれるバケツ３１によりコンクリートが充填される。 タワー２２が建設されると、屋根の建設が開始できる。図示した実施例では両 側の２列のタワーが完成した後に進める屋根建設法を説明しているが、建設は、 スタジアムの片側に１列のタワーの建設すると開始することができる。図面から は、次に、屋根を、一度に片側からあるいは同時に両側から、タワーから内部に 向けて片持ち方法によって建設することがわかる。屋根構造体の資材はスタジア ムの床からあるいはスタジアム外部から地上のクレーン３０によって持ち上げら れ、次に、各部がそれぞれケーブル支持体によりタワーの頂部に接続されるよう に、片持ち方法で設置される。ケーブル支持体４０はタワーの頂部に設置された 頂部クレーン３４かあるいはタワーの頂部に到達しうる地上のクレーン３０を使 ってタワー頂部に接続される。 タワーの建設の進行と同時に、一般にはスチール、コンクリート、およびパイ ルの構造体である地上アンカー２８も建設される。タワーが完成すると、屋根の 建設の開始の前に、あるいは（ここに述べる例のように）同時に、バックステイ ケーブル（back stay cable,後方支持ケーブル）４２が配置される。 これらの組立に続いて、屋根自体の建設が以下のように進められる。屋根の資 材は一般的にはスチールであるが木あるいはコンクリート、あるいはさらに他の 構造材料が好ましければそのような材料製の前もって作られた屋根資材が、スタ ジアム内部もしくは外部の位置３６で組み立てられる。次いで地上のクレーン３ ０（図３）が最初の屋根長尺梁枠組部材３８ａを所定位置に持ち上げるが、それ は、その枠組部材を、タワー間でかつアーチ下方のスタジアム縁の上方に持ち 上げて屋根の一地点に運び、その枠組部材の一端をタワーの脚部の接続位置５２ （図５）に装着することにより行われる。その代わりの方法として、地上クレー ンはスタジアム内部から、長尺梁枠組み部材３８ａが装着されるタワー脚部まで その長尺梁枠組み部材３８ａを持ち上げて運ぶことができる。部材３８ａに固定 され、ボルト５７によりタワー２２にボルト締めされた中間屋根枠組み部材４８ によって接続が行われる。長尺梁枠組み部材３８の他端にはケーブル４０が接続 されており、それは、そのときに頂部クレーン３４または地上クレーン３０によ りタワーの頂部に向けて引っ張られ、この時点で液圧ジャッキにより引張されて タワーに接続される。ケーブル４０は予定の長さを持ち、両端でアンカーソケッ トに係合されるようにされたものである。前もって加工された長さのケーブルを 使用することによって、ケーブルは損傷もしくは腐食した場合に必要に応じて後 で交換することができる。そのようなケーブルは完全に亜鉛メッキされたロック ワイヤ型のものでよく、十分な引っ張り力を持たせることにより、水の侵入ひい ては腐食に対抗する硬い締まりを与えるように設置することができ、あるいは腐 食防止のカバーにより保護でき、あるいは他の構造のものとすることができる。 そのようなケーブルを設置し、強く張るため、典型的なケーブルソケットの端に はケーブルソケットにねじ込まれた延長ロッドが取り付けられている。ケーブル およびロッドは次いでウィンチあるいはプーリーにより、または頂部クレーン３ ４もしくは地上クレーン３０により、所定位置まで引っ張ることができ、それに より、ケーブルとロッドとを引っ張るための力を適切に処理できるように十分な 弛みを与えることができる。次に液圧プレス内のケーブルロッド延長体がタワー に取付けられると、そのロッド延長体は、次に水圧プレスあるいはジャッキによ って、非常に高い張力で引っ張られ、かつ最終的にケーブル構造のたわみが小さ くなるまで引張され、ケーブルソケットをケーブル固定基礎にしっかりとアンカ ー留めし、ロッド延長体を除去する。次にソケットの接続部にシムを入れて微調 整を行うことができ、またソケット外部に取り付けたねじボルトにより、本構造 体へのソケットの接続も調節することができる。ソケットへのケーブルの接続は このソケットの接続部に対して行われる。初期長尺梁枠組み部材はこのように設 置され、そのケーブル支持体によりタワーに接続される。ここに言及したケーブ ルは単一のケーブルでもよく、一体にグループ化した多数のケーブルでもよい。 上述した引張および係留の構造は公知であり、本発明固有のものではない。従っ てそれは図示しない。屋根構造体の一部をなす長尺梁枠組み部材は梁でもトラス でも、あるいは任意材料の他の手段でもよい。 その後同様にして、係留部とタワーとの間にバックステイケーブル４２が設置 される。バックステイケーブルもまた単一のケーブルでも多数のケーブルでもよ い。すべてのケーブルは両端にソケットをもった固定長のものでよい。ケーブル は図示するような角度で傾斜することができ、あるいはアンカーがスタジアムに より近くなるようにより急角度に傾斜することもできる。また、バックステイケ ーブルはアンカーが図示する地点よりもさらにスタジアムの遠方の地点になるよ うにもっと緩い角度で傾斜してもよい。ケーブルは初めにタワーまたは係留部の いずれかに取り付け、次いで上述した方法により反対側の端を引張することによ り所定の配置に置くことができる。ケーブルは暫定的な足場の上や懸垂式ケーブ ル構造のフットワーク上で支持することができ、あるいはそのような方策を採ら ないで設置することができる。 ケーブルは上述したように単一ケーブルでも多重ケーブルでよい。ケーブルが 多重ケーブルであるときは、中間点で一体に接続される。ケーブルから懸垂する ボースンチェアもしくは篭はこの作業を行うための接近手段として使用すること ができる。(図１０の７６を参照) ケーブルには設置後に最終ペンキが塗布される。ボースンのチェアは再び後で 修理および検査に使用することができる。上記のケーブル以外の他の型のケーブ ルを使用することもでき、最終形状を変えることなく設置方法を変えることもで きる。 例えば、ケーブルは、タワー上方で連続してタワーの鞍支持部（saddle suppo rts）に支持され、次に、ケーブルの一端を長尺梁枠組み３８に繋ぎ、他端を地 上アンカーに繋ぎ、その後一端または他端を引張することができるように加工す ることができる。 もう一つの例をあげると、ケーブルの引張は、ケーブルの両端に加えた引張に 加え、タワー内のケーブル支持部をジャッキで上方に持ち上げることにより行っ てもよく、あるいは初めからすべてこの方法でケーブルの引張を行ってもよい。 すべてのケーブルが設置された後、ケーブルは他のクロスケーブル５４あるい はストラット５４によりケーブル支持体間に接続され(図１２参照)、風あるいは 地震により引き起こされる振動を減衰させる。これは屋根の全体の剛性をも増加 させる。ショックアブソーバーあるいはゴムリングダンパからなる振動ダンパも ケーブル接続点に設置することができる。 この時点までに初期長尺梁枠組み部材３８ａが上記したように設置された後( 図３)、隣接する次のタワー脚から第二のケーブルが同様に設置され、図８に見 られるように中間屋根枠組み４８を長尺梁枠組み３８間に固定状態に設置する。 中間枠組み４８は種々の型のものでよい。オープンウェブ型のスチールジョイス ト(steel joist)、離隔フレーム(space frame)、あるいは管状スチールジョイス ト、または広幅フランジスチールビーム、あるいはその他の任意の枠組みシステ ムでよい。管状スチールシステムは中間枠組みシステム用のものが図示してある 。中間屋根枠組み４８は定義により、後退可能な屋根枠組み（１３６）を除いた 、長尺梁枠組み３８間に配置されるすべての枠組みを言う。 ここで、安全ネットがすべての片持ち部材の下方に延びるように設置される。 屋根構造体は上述した初期枠組み部材の設置と同様に進められるが、このとき 、各長尺梁枠組み部材は最後に設置した長尺梁枠組み部材の端に接続される。こ の手順は、両側から延びた片持ち部が出会う屋根中央領域４６まで一方の片持ち 部が到達するまで繰り返される。一つ置きに片持ち部が、幅８０フィートになる こともあるが、建設されたときのユニットが均等に懸垂するように初めに建設さ れる。スタジアムのスパンの半分に当たる完成した片持ち部の長さは４２５フィ ートになりうる。 屋根は上述したようにスタジアムの両側から建設され、中央で接続される。屋 根は両側から同時に、あるいは一時に片側から建設される。 次のステップは枠組み部材３８により与えられる長尺梁中央の接続である。こ れは温度変化その他の原因によって長尺梁の移動が将来生じたときにこれを許容 できるように行われる。接続構造体は図１４に示してあるが、これは、対抗する 片持ち長尺梁間に設けたスリーブ４９で構成されるスリップジョイントと、梁間 に固定された引張ケーブル５１とを含む。ターンバックル５３によりケーブル５ １の張力を選択的に調整し、屋根の縁位置にあるタワー脚に加わる長尺梁の力を 制御することが可能になる。 ここで、屋根縁と地面もしくはスタジアム構造体との間に必要に応じて引き下 げ兼横引きケーブル５６が設置される。引き下げ兼横引きケーブルは、屋根構造 体を下方のスタジアムに対して支持することにより除去することができる。図１ から、長尺梁枠組み３８とその結果生ずる屋根部分とがタワーから屋根の中央部 分に向かって上昇するように傾斜し、また、屋根が中央領域から縁に向けて傾斜 することがわかるであろう。ケーブル５８が接続される最も外側の梁３８は本質 的に水平である。 屋根枠組みが設置された後、後退可能な屋根枠組み１３６が設置される。これ は全体として中間枠組み４８と同じであるあるが、長尺梁上もしくは構造体１３ ３の他の部分の上を滑動するように長尺梁３８上方に設置されるホイール上に設 置される。新たな横方向ブレーシング（引っ張り部）１３８が屋根開口領域の長 尺梁間に設置され、その結果、後退可能な屋根枠組みが後退すると長尺梁３８が 横方向の支持を維持する。 後退可能な屋根枠組み１３６は屋根の滑動を助けるため、長尺梁３８の長さに わたって走行するホイール上に乗るように建設される。これらのホイールは長尺 梁上に装架したレール上に載せたスチール製のホイールでよく、あるいはゴム、 その他長尺梁３８の面上を直接走行するホイールでもよい。滑動はホイールなし で、テフロンベアリングまたは直接作用ローラーベアリング(direct acting rol ler bearings)その他の等価な手段の上で行わせることができる。 図１７および１８に見られるように、後退可能な屋根の枠組みの運動は、屋根 の２００フィート×８０フィートの部分にもわたることがあり、長尺梁３８上に 装着されたモーター駆動のピニヨンギヤ駆動装置で行われる。ピニヨンギヤ駆動 装置は後退可能な屋根枠組みの頂部に硬く装着されたラック１０２に係合する。 ピニヨンギヤ１０４を回転させるモーター１０６によって、後退可能な屋根は開 位置から閉位置まで、あるいはその逆の場合も、約２００フィート横方向に移動 される。ガラス採光体を上に載せた８０フィート×２００フィートの後退可能 な屋根枠組み部分は約２００トンの重量がある。ピニヨンを駆動するモーターは 適当な大きさのものとし、電動式あるいは液圧式にしてよい。制御機構が使用さ れて、後退可能枠組みが載っている二つの長尺梁に沿って運動可能な各枠組みが 均等に移動するようにする。ケーブル支持屋根構造体は非常に高い剛性を有する ので、非常に大きな重い屋根部分をガラスを破損させずに運動させることができ る。 後退可能な枠組みに同じ運動を行わせる他の手段として、（ａ）液圧シリンダ およびロッド(図１９および２０)、（ｂ）リンクチェーンまたはワイヤロープ駆 動装置(図２１および２２)、（ｃ）直接モーター-ホイール駆動装置(図２３およ び２４)、（ｄ）螺旋歯車ねじロッドおよび運動可能な屋根接続体を具えたモー ター駆動装置(図２５および２６)、その他の等価手段をもちいることができる。 次に、後退可能な屋根枠組み１３６の上方および固定屋根枠組みもしくは中間 枠組み４８の上方に、一般的にはアルミニウムの枠とガラスまたはプラスチック のパネルで造ったガラスまたはプラスチックの採光体５０が設置される。 本実施例は被覆されたガラスを使用する。このガラスは可動ガラスを固定ガラ ス上方に移動させると光が透過できなくするように対向させた偏光素子を含んで もよい。パネルはまた、透過光を変化させるためのエレクトロクロミック手段（ electrochromic means）を含んでもよい。ただしこれは末だ非常に高価であり、 技術的にそれほど進歩してはいない。 屋根は、その梁の頂部が排水路の役を果たすことができるように長尺梁３８上 に盛り上がる段１４０をもたせることにより耐水性をもたせることができる。後 退可能な屋根は固定的な永久屋根領域上方で高くなりかつ傾斜されているので、 屋根周縁に至る自然の排水路が得られる。 ケーブル支持体４０は長尺梁３８の中央の狭い領域のみを占有するので、ケー ブル支持体４０の干渉は起きない。 ケーブル支持屋根と組合せたこの後退可能な屋根は、換気のための開閉機構を 備えたケーブル支持採光スタジアム屋根に関する本出願人の既存の米国特許（１ ９８９年２月７日に発行の米国特許第4,802,312号および１９９１年４月３０日 発行の米国特許第5,010,695号）に対する改良である。 上記の既存の特許は、採光体の個々の明かり窓を換気のために開く方法を示し ている。典型的な明かり窓は７フィート６インチ×１２インチである。 本願の新規な開閉屋根は、代表例として８０フィート×２００フィート、重量 ２００トンのパネルの開閉を可能にするとともに、野外スタジアムを創り出すた めにこれらパネルを開いて５エーカーもしくはスタジアム面積の５０％以上にわ たり全開空間をどのように創り出すかを教示し、また、ガラスを使ってこれをど のように行うかを示す。 上記の特許は主にプラスチック製の大きさ７フィート６インチ×１２フィート の蝶番型開口明かり窓を目的としていたが、これらのユニットを開くように滑動 させる可能性について言及している。しかしこれはガラスおよびアルミニウムの 採光体のみを運動させるものであり、新規な本方法は、ガラスおよびアルミニウ ムからなる採光体を積載した屋根の基礎枠組みを動かすものである。 スタジアムの屋根およびバルコニーから赤外線ヒーター８１が懸垂されていて スタジアムに必要に応じて放射熱を与える。 そのように構成された屋根は、雨は入らずに、ほんの少量の風のみが入ること ができるように、スタジアムの縁に重畳するように建設されているが、換気を行 うことができる。(図９参照)。屋根は独立した構造体として移動できるように、 スタジアムに対して接続されないままになっている。屋根はコンコースその他ス タジアム周囲の領域を保護するようにスタジアムの縁に重畳する。 屋根とスタジアム縁との間の空間は、望ましい換気が得られるように、８フィ ート程度の大きさに造られる。しかし、屋根は所望であればこの時点でスタジア ムに接続することができ、この空間を閉塞することもできる。閉じ目は柔軟なガ スケットでよい(図１０の７２を参照)。 現存するスタジアムの上に建設する場合に、スタジアム支柱の照明７３(図１) が存在する場合には、その照明はその位置にあるままにしておき、あるいは屋根 タワー組立体２２、２６と衝突する場合には屋根タワー組立体上に再装着する。 その場合、これらの照明は突き出るように設置し、完成した採光屋根を通してス タジアム内部を照明させることができる。 主照明装置は新規スタジアム内の屋根梁の下側に設置される。 建設上のさらなる詳細を追記すると、屋根の排水路、および樋(図示せず)、屋 根の下側に設けた屋根結露溝(図示せず)、屋根上に設けた清掃用の高圧水洗浄ジ ェット６２、タワー内に設けたタワーの頂部および屋根へ到達するためのエレベ ータ８０、タワー頂部および屋根梁３８上に形成した管理用および観光用の歩道 と手摺、屋根上に建設されたレストラン６０(図９、図１０)、屋根上に建設され または屋根から懸垂された個人座席用豪華ボックス席５８がある。 本発明を望ましい組立の方法の実施例を参照して説明したが、当業者にとって は、請求の範囲に示したような本発明の範囲および意図から逸脱することなくほ かの変更例を作ることができることは理解すべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，Ｈ Ｕ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．屋根を張るべき領域の上方に建設されるケーブル支持開閉屋根であって、 （ａ）屋根を張るべき該領域の両側に設置したタワーと、 （ｂ）両側の該タワーから延びる離隔された細長い部材と、隣接する該細長い 部材間に延びる離隔された横断部材とを含む屋根枠組みであって、両側から延び る前記細長い部材が該屋根の中央領域において整合されかつ出会う、屋根枠組み と、 （ｃ）前記タワーの１又は２以上から各細長い屋根部材に向けて延びて該部材 を支持する複数のケーブル支持体と、 （ｄ）一定の位置の閉じられた横方向屋根領域と、前記屋根枠組みの前記細長 い部材によってつなげられる屋根中央の開いた領域とを与えるため、前記細長い 屋根部材間に横方向に設置され、かつ前記屋根中央領域の外側に設置される固定 的屋根枠組みと、 （ｅ）前記屋根枠組みの前記細長い部材と横断部材との上方に配置されるとと もに、前記細長い部材に支持されて、前記開かれた屋根中央領域を閉じる位置と 前記開放中央領域を開くような前記横方向屋根領域上方の位置との間移動しうる ように支持されている、長手方向に移動可能な屋根パネル構造体を含む開閉屋根 枠組みであって、該移動可能な屋根パネル構造体は、各々が、隣接する細長い部 材間の空間に渡されることにより、隣接する細長い部材間の空間を被い、さらに 、前記パネル構造体がそれらの間に空間を与えるように、前記ケーブル支持体に よって前記パネル構造体が前記細長い部材に沿って長手方向に移動できるように された開閉屋根枠組みと、 （ｆ）前記開かれた中央領域上方を前記開閉屋根枠組みが容易に選択的に移動 できるようにするために、前記開閉屋根枠組みと前記細長い部材との間に設けた 転動可能な支持体とを含むケーブル支持開閉屋根。 ２．請求項１の屋根において、前記開閉屋根枠組みを前記開かれた中央領域上方 を移動させるために、動力駆動手段が、該開閉屋根枠組みと前記固定的屋根枠組 みとの間に与えられていることを特徴とする屋根。 ３．請求項１の屋根において、前記屋根枠組み上方にガラス製の採光屋根カバー が建設されていることを特徴とする屋根。 ４．請求項１の屋根において、前記屋根枠組み上方にプラスチック製採光屋根カ バーが建設されていることを特徴とする屋根。 ５．請求項１の屋根において、前記屋根枠組み上方にテフロンファイバーガラス 製採光屋根カバーが建設されていることを特徴とする屋根。 ６．請求項１の屋根において、前記屋根枠組み土方に屋根カバーが建設されてい ることを特徴とする屋根。 ７．請求項３または４の屋根において、前記採光カバーが不透明であることを特 徴とする屋根。 ８．請求項３または４の屋根において、偏光パネルが前記屋根採光カバーに使用 され、前記パネルが互いに重畳されるときに透過光を減ずるような角度に設定さ れることを特徴とする屋根。 ９．請求項３または４の屋根において、エレクトロクロミック手段が、前記透過 する光を変化させるように、前記屋根採光カバーに使用されていることを特徴と する屋根。 １０．請求項１の屋根において、さらに、前記タワーに分配される負荷を該屋根 の側の地上アンカーへの支持によって均衡させることにより、該タワーを支持す る手段を含むことを特徴とする屋根。 １１．請求項１の屋根において、前記横断部材が、前記細長い屋根部材間の前記 中央屋根領域に配置されることを特徴とする屋根。 １２．請求項２の屋根において、前記動力駆動手段が前記固定屋根枠組みと前記 開閉屋根枠組みとの間に係合されたラックおよびピニヨンを含むことを特徴とす る屋根。 １３．請求項２の屋根において、前記動力駆動手段が、前記固定屋根枠組みと前 記開閉屋根枠組みとの間に係合された、選択的に伸長および収縮可能なシリンダ を含むことを特徴とする屋根。 １４．請求項２の屋根において、前記動力駆動手段が、前記固定屋根枠組みと前 記開閉屋根枠組みとの間に係合された、可逆的に動力駆動されるチェーンまた はケーブルを含むことを特徴とする屋根。 １５．請求項２の屋根において、前記動力駆動手段が、前記固定屋根枠組みと前 記開閉屋根枠組みとの間に係合された牽引ホイールを含むことを特徴とする屋根 。 １６．請求項２の屋根において、前記動力駆動手段が、前記固定屋根枠組みと前 記開閉屋根枠組みとの間に係合されたねじ駆動装置を含むことを特徴とする屋根 。 １７．屋根を張るべき領域の上方に建設されるケーブル支持開閉屋根であって、 （ａ）屋根を張るべき前記領域の両側に設置したタワーと、 （ｂ）両側から該タワーから延びる離隔された細長い部材と、隣接する該細長 い部材間に延びる離隔された横断部材とを含む屋根枠組みであって、両側から延 びる該細長い部材が該屋根の中央領域において整合されかつ該屋根の中央領域を 越えて延びる屋根枠組みと、 （ｃ）前記タワーの１又は２以上から各細長い屋根部材に向けて延びて該部材 を支持する複数のケーブル支持体と、 （ｄ）一定の位置の閉じられた横方向屋根領域と、前記屋根枠組みの前記細長 い部材によってつなげられる屋根中央の開いた領域とを与えるため、前記細長い 屋根部材間に横方向に設置され、かつ前記屋根中央領域の外側に設置される固定 的屋根枠組みと、 （ｅ）前記屋根枠組みの前記細長い部材と横断部材との上方に配置されるとと もに、前記細長い部材に支持されて、前記開かれた屋根中央領域を閉じる位置と 前記開放中央領域を開くような前記横方向屋根領域上方の位置との間移動しうる ように支持されている、長手方向に移動可能な屋根パネル構造体を含む開閉屋根 枠組みであって、該移動可能な屋根パネル構造体は、各々が、隣接する細長い部 材間の空間に渡されることにより、隣接する細長い部材間の空間を被い、さらに 、前記パネル構造体がそれらの間に空間を与えるように、前記ケーブル支持体に よって前記パネル構造体が前記細長い部材に沿って長手方向に移動できるように された開閉屋根枠組みと、 （ｆ）前記開かれた中央領域上方を前記開閉屋根枠組みが容易に選択的に移動 できるようにするために、前記開閉屋根枠組みと前記細長い部材との間に設けた 転動可能な支持体とを含むケーブル支持開閉屋根。 １８．請求項１７の屋根において、前記開閉屋根枠組みを前記開かれた中央領域 上方を移動させるために、動力駆動手段が、該開閉屋根枠組みと前記固定的屋根 枠組みとの間に与えられていることを特徴とする屋根。 １９．請求項１７の屋根において、前記屋根枠組み上方にガラス製の採光屋根カ バーが建設されていることを特徴とする屋根。 ２０．請求項１７の屋根において、前記屋根枠組み上方にプラスチック製採光屋 根カバーが建設されていることを特徴とする屋根。 ２１．求項１７の屋根において、前記屋根枠組み上方にテフロンファイバーガラ ス製採光屋根カバーが建設されていることを特徴とする屋根。 ２２．請求項１７の屋根において、前記屋根枠組み上方に屋根カバーが建設され ていることを特徴とする屋根。 ２３．請求項１９または２０の屋根において、前記採光カバーが不透明であるこ とを特徴とする屋根。 ２４．請求項１９または２０の屋根において、偏光パネルが前記屋根採光カバー に使用され、前記パネルが互いに重畳されるときに透過光を減ずるような角度に 設定されることを特徴とする屋根。 ２５．請求項１９または２０の屋根において、エレクトロクロミック手段が、前 記透過する光を変化させるように、前記屋根採光カバーに使用されていることを 特徴とする屋根。 ２６．請求項１７の屋根において、さらに、前記タワーに分配される負荷を該屋 根の側の地上アンカーへの支持によって均衡させることにより、該タワーを支持 する手段を含むことを特徴とする屋根。 ２７．請求項１７の屋根において、前記横断部材が、前記細長い屋根部材間の前 記中央屋根領域に配置されることを特徴とする屋根。 ２８．請求項１８の屋根において、前記動力駆動手段が前記固定屋根枠組みと前 記開閉屋根枠組みとの間に係合されたラックおよびピニヨンを含むことを特徴と する屋根。 ２９．請求項１８の屋根において、前記動力駆動手段が、前記固定屋根枠組みと 前記開閉屋根枠組みとの間に係合された、選択的に伸長および収縮可能なシリン ダを含むことを特徴とする屋根。 ３０．請求項１８の屋根において、前記動力駆動手段が、前記固定屋根枠組みと 前記開閉屋根枠組みとの間に係合された、可逆的に動力駆動されるチェーンまた はケーブルを含むことを特徴とする屋根。 ３１．請求項１８の屋根において、前記動力駆動手段が、前記固定屋根枠組みと 前記開閉屋根枠組みとの間に係合された牽引ホイールを含むことを特徴とする屋 根。 ３２．請求項１８の屋根において、前記動力駆動手段が、前記固定屋根枠組みと 前記開閉屋根枠組みとの間に係合されたねじ駆動装置を含むことを特徴とする屋 根。