(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根を付けるべき領域を覆って建設される斜張ケーブル支持の引き込み式屋根であって、
（ａ）屋根を付けるべき該領域の対向する両側に設置した複数の対向するタワーと、
（ｂ）前記複数の対向するタワーの対向する部分から内側に延伸する複数の離間する屋根長梁と、隣接する前記屋根長梁間で横方向に延伸する複数の離間した横部材とを含む固定屋根枠組であって、前記タワーの前記対向する部分から延伸する組の対向する前記屋根長梁は一直線上に並べられている固定屋根枠組と、
（ｃ）前記複数のタワーの１又は２以上から前記各屋根長梁へ延伸して該屋根長梁を圧縮力を受けた状態に支持する複数の斜張ケーブルと、
（ｄ）各々がその上に屋根パネル構造を支持して前記屋根長梁によって支持されて横方向に延伸する複数の固定中間屋根枠組であって、前記屋根パネル構造によって覆われる複数の横方向屋根領域を形成し、かつ、該複数の横方向屋根領域間に前記屋根の中央開放領域を形成する複数の固定中間屋根枠組と、
（ｅ）前記屋根の前記中央開放領域を覆うために各々がその上に屋根パネル構造を支持する複数の引き込み式屋根枠組であって、前記各引き込み式屋根枠組はその上に支持する前記屋根パネル構造と共に、横方向に隣接する前記斜張ケーブル間において、前記屋根長梁上を縦方向に、前記引き込み式屋根枠組及びその屋根パネル構造が前記中央開放領域を覆うカバー位置と、前記横方向屋根領域上に位置する引き込み位置との間で可動である複数の引き込み式屋根枠組と、
（ｆ）前記引き込み式屋根枠組と前記屋根長梁の間に配設された転動可能な支持体であって、前記中央開放領域の上方において前記引き込み式屋根枠組を前記屋根長梁上で容易に移動させる転動可能な支持体と、
を含む斜張ケーブル支持の引き込み式屋根。
【請求項２】
請求項１の引き込み式屋根であって、前記対向して一直線上に並ぶ屋根長梁は前記屋根の中央領域において合う引き込み式屋根。
【請求項３】
請求項１又は２の引き込み式屋根であって、前記対向して一直線上に並ぶ屋根長梁は連結されて前記屋根の中央領域を超えて延伸する引き込み式屋根。
【請求項４】
請求項１、２又は３の引き込み式屋根であって、前記複数の引き込み式屋根枠組の選択された１つ以上のものを前記カバー位置と、前記引き込み位置の間で移動させる動力駆動手段を含んでなる引き込み式屋根。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つに記載の引き込み式屋根であって、前記固定中間屋根枠組と前記引き込み式屋根枠組の前記屋根パネル構造によってガラス製のスカイライト屋根覆い又はプラスチック製のスカイライト屋根覆いが支持されている引き込み式屋根。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１つに記載の引き込み式屋根であって、前記固定中間屋根枠組と前記引き込み式屋根枠組の前記屋根パネル構造の屋根パネルは偏光パネルである引き込み式屋根。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つに記載の引き込み式屋根であって、前記固定中間屋根枠組と前記引き込み式屋根枠組の前記屋根パネル構造の屋根パネルにエレクトロクロミック手段を用いた引き込み式屋根。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか１つに記載の引き込み式屋根であって、前記タワーを支持するために、前記タワーに作用する荷重を地中アンカーに伝達する手段をさらに含んでなる引き込み式屋根。
【請求項９】
請求項４の引き込み式屋根であって、前記動力駆動手段は．前記固定中間屋根枠組と前記各引き込み可能な屋根枠組の間に設けられる、ラック・ピニオン機構と、選択して伸縮させることができるシリンダと、動力駆動の正逆回転可能なチェーン又はケーブルと、牽引ホイールのうちの少なくとも１つを含んでなる引き込み式屋根。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術
本発明は競技スタジアム又はアリーナを覆うようにスチール又は他の材料で建設される大スパン屋根構造及びその建設方法に関する。屋根構造は、スチール製斜張ケーブル（ケーブルステイ）によって、スタジアム外部に設置された塔（タワー）へ、さらには、地上アンカーへと支持される。建設方法は片持梁建設法である。用いられる技術は斜張ケーブル（ケーブルステイ）技術である。本発明は特に、ガラス又はプラスチック製のスカイライトを有する引き込み自在な梁枠屋根であって、スタジアムを開放して屋外スタジアムに転換することを可能にする屋根の建設に関する。
【０００２】
関連する特許
本出願は、本出願人の米国特許第4,802,314号及び米国特許第5,010,695号に関連し、これらの特許の主題をなす、屋根が引き込まれて開放される方法特許の改良である。
【０００３】
発明の背景技術
吊りケーブル又は斜張ケーブル技術を利用した構造体の建設は或る時期存在している。例えば、多数の橋が道路を吊るために、塔間に延びるケーブル又は単一塔から延びるケーブルを用いる。さらに、多くの建築物では屋根構造体がケーブルで支持されるように設計されてきた。屋根を支持するためにケーブルを用いる主な利点は、一切の内部支持物なしにかつ極めて安価に、大きな屋根付建物が設計され得ることである。この種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。同設計が邪魔されない視界を考慮するので、スポーツアリーナも同様にこの設計の恩恵を受ける。
【０００４】
本出願人により斜張ケーブル支持技術を使って設計された屋根構造の例は以下の米国意匠特許及び米国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号及び１９９０年２月６日発行のＤ305,937号の米国意匠特許、並びに、１９９８年２月７日発行の米国特許4,802,314号及び１９９１年４月３０日発行の米国特許第5,010,695号である。
【０００５】
上記の意匠特許は、斜張ケーブルで支持された構造物の装飾的外観に関するものである。
【０００６】
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斜張ケーブル支持屋根の構築方法及び構造に関するものである。
【０００７】
本願発明は、ガラス又はプラスチックの採光部を有する斜張ケーブル支持屋根であって、引き込み開放可能で屋外スタジアムを創成する屋根の建設に関する。
【０００８】
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し又は追加の補強構造を作るために有効な措置を講じなければならない。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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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、屋根その他の構造を建築する新規かつ改良された方法を与える点にある。
【００１２】
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。
【００１３】
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斜張ケーブル支持屋根構造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。
【００１４】
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斜張ケーブル支持屋根構造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覆い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。
【００１５】
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引き込まれて開かれるガラスまたはプラスチック製のスカイライト（天井採光部）を具えた斜張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。
【００１６】
本発明の別の目的は経費のかかる暖房設備及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。
【００１７】
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覆いを与えることである。
【００１８】
本発明のさらに別の目的は、上にレストラン及び／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。
【００１９】
本発明のさらに別の目的は屋根構造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。
【００２０】
本発明のさらに別の目的は、自重及び設計負荷に加えて、地震による大きな力及び異常な風力及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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
本発明のさらに別の目的は、運転費用及び維持費用が比較的安い屋根を与えることである。
【００２４】
本発明のさらに別の目的は、スタジアムの下に位置する建築構造に建築構造的に適合する屋根を与えることである。
【００２５】
発明の概要
上記の目的及び他の多くの目的に照らして、本発明は上述の屋根を現存又は新しいスタジアムの上に建設する構造及び建設方法を与える。
【００２６】
本発明の構造は、スタジアムのスパンを遮ることがなく、斜張ケーブルによってスタジアム外部の塔さらには地上アンカーへ支持される屋根構造である。屋根構造の覆いはプラスチック又ガラスのいずれかであり、屋根中央領域（１３１）を屋根構造の常設領域（１３３）上に滑動させることによって引き込み自在に設けられている。屋根は必要に応じて常設換気ルーバーが付設されると共に、それで覆われる屋根が屋根とスタジアムの縁との間に換気用の間隙を与えかつスタジアム周辺のコンコース（中央広場）及び他の各領域に対する部分的保護を与えるためにオーバーラップしてスタジアムの縁を覆うように設けられている。
【００２７】
屋根構造の組立は、初めに２列に平行配列又は湾曲配列された塔（タワー）をスタジアムの両側でスタジアムに接して建設し、次いで斜張ケーブル（ケーブルステイ）をこれらの塔からスタジアム外部の埋設アンカー（地中アンカー）まで延ばすことにより達成される。その後、複数の斜張ケーブルが各塔からスタジアム内に斜めに延伸され、各塔から屋根の一部を成すように片持梁として突き出て各塔に押し付けられて圧縮力を受けている屋根長梁（長梁アセンブリ）を支持する。屋根長梁の間に中間屋根枠組が設けられ、屋根長梁と中間屋根枠組は屋根長梁枠組を構成する。屋根長梁枠組は、多数の形状のうちの任意のものとすることができる。例えば、それは、帯板鋼梁、スペースフレーム、箱型鋼梁又はその他の枠組システムでよい。片持梁建設は、スタジアムの一方の側から及びその後他の側から又は両側から同時になされ得る。このようにして、両側からスタジアムを横切って安定した屋根長梁枠組が建設される。屋根長梁は、その片持梁部分を自由な状態にして完成され、塔脚に押し付けられて圧縮力を受ける状態で斜張ケーブルによって支持され、その支持はさらに塔へ、更には地中アンカーへと伝えられる。
【００２８】
実施上、屋根長梁枠組はそれに取り付けられたケーブル及び地上クレーンにより屋根の上に持ち上げられ、その後、同様に他の地上クレーン又は塔頂クレーンによって、塔に接続される。地上クレーンはスタジアム外部又は内部の最も接近しやすい側から運転し得る。完成した屋根枠組が所定位置に納まった後、ガラス又はプラスチック採光材料、即ち、スカイライト材料の屋根カバーが屋根長梁枠組を覆って設置される。これもまた地上クレーンで屋根上に持ち上げることか又はそれはヘリコプターで設置され得る。
【００２９】
屋根中央領域（１３１）を屋根の常設固定領域（１３３）上に滑動させることによって屋根の部分は引き込み自在にされ得る。
【００３０】
現存するスタジアムに関して、もし存在するならば、照明灯はその位置のままにして、透明な採光屋根を通して単に放射させることによって現照明を続行する。必要に応じて追加の照明が屋根の下側にも設けられる。
【００３１】
芝の競技フィールドが与えられる。
【００３２】
上記の屋根は、換気及び周囲のコンコース領域の部分的保護のために現存又は新設のスタジアムにオーバーラップして覆うように作られる。
【００３３】
屋根には必要に応じて換気ルーバーが設けられる。
【００３４】
屋根及び塔頂部に行くためのエレベータが塔内に設けられる。
【００３５】
管理及び観光のために屋根梁上には手摺付歩道が設けられる。
【００３６】
所望により屋根上にレストランが建設される。
【００３７】
豪華な個人用座ボックス席が所望の屋根から吊られて建設される。
【００３８】
屋根清掃用の高圧水ジェットが屋根上に設けられる。
【００３９】
スタジアムに対して屋根を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。
【００４０】
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斜張ケーブル支持採光屋根構造の基本的要素を簡単に説明する。この屋根構造は番号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。斜張ケーブル屋根構造はスタジアム２０の両側で平行な列をなす２列のタワー（塔）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。屋根構造の屋根長梁３８はタワー２２及び／あるいはそれらのアーチ２６から複数の斜張ケーブル４０により懸垂される。この構造はさらにバックステイ４２によって埋設アンカー（地中アンカー）２８に接続される。屋根長梁３８の間にあるのは中間屋根枠組４８である。屋根長梁３８及び中間屋根枠組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覆い又は膜（５０）がある（図１３）。屋根中央開放領域には上に採光覆い（５０）を載せた引き込み式屋根枠組（１３６）が建設される。それは前述した固定屋根枠組（１３３）の上を滑動（あるいは転動）し後退して開放位置へ移動して開き、また、そこから元の位置である屋根中央開放領域を覆うカバー位置（閉鎖位置）へ移動する。
斜張ケーブル屋根構造の主要な要素を用いて、現存のあるいは新設スタジアム又はアリーナ上にこの構造を組立てる望ましい方法を詳述する。
【００４１】
図２及び図３のスタジアム２０から出発し、基礎１８及び必要なときはパイル１６をスタジアム２０の外側に建設する。タワークレーン２４を使ってこれらの基礎の上にコンクリート又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はスタジアムの両側に２列に平行にスリップフォームを使用して成形されたコンクリートから構成される図示のタワーを有する。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つの湾曲配列として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、まぐさ式（横木式）、トラス、角付き支柱その他任意の補強形態とすることができる。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。斜張ケーブルを使って屋根を支持するこれらのタワーは、地中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及び２９ｂで示されるようなスリップフォームには、クレーン２４により運ばれるバケット３１によりコンクリートが充填される。
【００４２】
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列のタワーを建設した後に開始することもできる。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、各部がそれぞれ斜張ケーブル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。斜張ケーブル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。
【００４３】
タワーの建設の進行と同時に、地中アンカー２８（これは一般にはスチールと、コンクリートと、パイルの構造体である）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４２が配置される。
【００４４】
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。プレハブ屋根資材（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）はスタジアム内部もしくは外部の位置３６で組立てられる。次いで地上クレーン３０（図３）が最初の屋根長梁枠組（最初の屋根長梁３８ａとその中間屋根枠組４８を含むもの）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脚部の接続位置５２（図５）に装着する。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、屋根長梁枠組（３８ａ、４８）が装着されるタワー脚部までその屋根長梁枠組（３８ａ、４８）を持ち上げて運ぶことができる。屋根長梁部材３８ａに固定されかつボルト５７によりタワー２２にボルト締めされた中間屋根枠組４８によって接続が行われる。中間屋根枠組は屋根長梁３８間に設けた少なくとも１つの横部材を含む。屋根長梁部材３８ａの他端には斜張ケーブル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っ張ら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しっかりとしたシール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覆いにより保護でき、あるいは他の構造のものとすることができる。
【００４５】
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。ケーブル及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３４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り付けられると、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。第１屋根長梁枠組はこのように設置され、その斜張ケーブル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。
【００４６】
上述した引張及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。屋根構造の一部をなす屋根長梁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。
【００４７】
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っ張ることにより所定の配置に置くことができる。ケーブルはその建設のための仮設構造物又は足場や懸垂式ケーブル構造の歩道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。
【００４８】
ケーブルは上述したように単一ケーブルでも多重（複数の）ケーブルでもよい。ケーブルが多重であるときは、それらの中間点で互いに結合される。ケーブルから懸垂するボースンチェアもしくは篭（図１０の７６）を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。ケーブルには設置後に最終ペンキが塗布される。ボースンチェアは再び後に修理及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、最終的な構造を変えることなく設置方法を変えることもできる。
【００４９】
例えば、ケーブルを連続したものとし、タワー上の支持サドルで支持し、一端を屋根長梁３８に繋ぎ、他端を地中アンカーに繋ぎ、その後、一方又は他方の端部を緊張することとしてもよい。
【００５０】
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。
【００５１】
すべての斜張ケーブルが設置された後、これらのケーブルはその間に設けた他のクロスケーブル５４あるいは支柱５４（図１２）により接続され、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。
【００５２】
この時点までに第１屋根長梁枠組（３８ａ，４８）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に別の第１屋根長梁枠組が同様に設置され、図８に見られるように中間屋根枠組４８を屋根長梁３８間に固定する。中間屋根枠組４８は種々の型のものでよい。帯板鋼梁、スペースフレーム、管状鋼梁、幅広フランジ鋼梁又はその他の任意の枠組システムでよい。管状鋼梁システムが中間屋根枠組システム用として図示されている。中間屋根枠組４８は、引き込み式屋根枠組（１３６）を除いた、屋根長梁３８間に配置されるすべての枠組を言うものと定義される。
【００５３】
ここで、安全ネットがすべての片持ち部材の下方で延びるように設置される。
【００５４】
屋根構造は上述した第１屋根長梁枠組部材の設置と同様に進められるが、このとき、各屋根長梁部材は最後に設置した屋根長梁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。
【００５５】
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。
【００５６】
次のステップは屋根長梁３８により与えられる長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。接続構造は図１４に示してあるが、これは、対抗する片持ち屋根長梁部材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５１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。
【００５７】
ここで、屋根縁と地面又はスタジアム構造との間に必要に応じて抑え付け側方ケーブル５６が設置される。抑え付け側方ケーブルは、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、長梁枠組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して下ることがわかるであろう。個人座席用豪華ボックス５８が接続される最も外側の梁３８は本質的に水平である。
【００５８】
屋根枠組が設置された後、引き込み式屋根枠組１３６が設置される。これは全体として中間屋根枠組４８と同じであるが、屋根長梁枠組上、即ち、屋根構造の固定領域１３３の上を滑動するように屋根長梁枠組３８上方に設置される滑動支持部材としてのホイール９８（図１６，１８）上に設置される。ホイール９８はその軸９９を中心にして回転し、屋根長梁枠組３８上に設けた立ち上がり縁部材１４０の上に位置するレール１００上を転がる。新たな横部材１３８（図１７）が屋根開口領域の屋根長梁間に設置され、その結果、引き込み式屋根枠組が後退すると屋根長梁３８が横方向の支持を維持する。
【００５９】
引き込み式屋根枠組１３６は屋根の滑動を助けるため、屋根長梁３８の長さにわたって走行するホイール９８（図６）上に乗るように建設される。これらのホイールは屋根長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、その他屋根長梁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動ローラーベアリングその他の等価な手段の上で行わせることができる。
【００６０】
図１７及び１８に見られるように、引き込み式屋根枠組１３６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、屋根長梁３８上に装着されたモータ駆動のピニオン駆動装置で行われる。ピニオン駆動装置は引き込み式屋根枠組の頂部に堅固に装着されたラック１０２に係合する。ピニオン１０４を回転させるモータ１０６によって、引き込み式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フィートの引き込み式屋根枠組部分は約２００トンの重量がある。ピニオンを駆動するモータ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、引き込み式枠組が載っている二つの長梁に沿って運動可能な各枠組が均等に移動するようにする。斜張ケーブル屋根構造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のガラスを破損させずに運動させることができる。
【００６１】
引き込み式枠組に同じ運動を行わせる他の手段として、（ａ）液圧シリンダ及びロッド（図１９及び２０）、（ｂ）リンクチェーンまたはワイヤロープ駆動装置（図２１及び２２）、（ｃ）ホイール直結駆動モータ装置（図２３及び２４）、（ｄ）螺旋歯車ねじロッド及び運動可能な屋根接続体を具えたモータ駆動装置（図２５及び２６）、その他の等価手段を用いることができる。
【００６２】
次に、引き込み式屋根枠組１３６の上及び固定屋根枠組又は中間屋根枠組部材４８の上に、一般的にはアルミニウムの枠とガラスは又はプラスチックのパネルで造ったガラス又はプラスチックの採光体５０が設置される。
【００６３】
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を含んでもよい。ただしこれは未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。
【００６４】
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屋根長梁３８上に立ち上がり縁部材１４０を設けることにより耐水性を持たせることができる。引き込み式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。
【００６５】
斜張ケーブル４０は長梁３８の中央の狭い領域のみを占有するので、斜張ケーブル４０の干渉は起きない。
【００６６】
斜張ケーブル屋根と組合せたこの引き込み式屋根は、換気のための開閉機構を備えた斜張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（１９８９年２月７日に発行の米国特許第4,802,312号及び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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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及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、ガラス及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を動かすものである。
【００７０】
スタジアムの屋根及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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。閉塞部材は柔軟なガスケット（図１０の７２）でよい。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
建設上のさらなる詳細を追記すると、屋根の排水路、及び樋（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及び屋根へ到達するためのエレベータ８０、タワー頂部及び屋根梁３８上に形成した管理用及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。
【００７６】
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及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。
【００７７】
【図面の簡単な説明】
本発明のさらなる目的及び利点は、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】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斜張ケーブル屋根の斜視図である。
【図２】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（塔）の斜視図である。
【図３】図３は屋根支持タワーと、片持ち支持法によりスタジアム上方に屋根を建設する初期工程を示す概略立面図である。
【図４】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】図５は塔脚部に接続される１屋根長梁枠組部材の一部を取り除いて示す拡大斜視図である。
【図６】図６は図３及び図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、完成した片持ち屋根構造を完備した完成したタワー組立体とを示す。
【図７】図７は斜張ケーブル支持枠組が完成した最終屋根を示す一部破断立面図である。
【図８】図８は屋根構造の中間第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】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、梁歩道及び屋根引き込み構造を含むすべての部分が完了したときの屋根の平面図（伏図）である。
【図１０】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（吊り椅子）又は吊り篭、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、及び懸垂式赤外線ヒーターを示す。
【図１１】図１１は図１０の１１-１１線に沿って見た断面図で、抑え付け側方ケーブルを併せて示す。
【図１２】図１２は図１０と同様の図であるが、屋根の縁にある抑え付け側方ケーブルを併せて示す。また図は斜張ケーブル間のクロスケーブル又は支柱を示しており、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】図１３は、屋根長梁枠組の屋根長梁間にあって、ガラスもしくはプラスチックの採光屋根覆いを支持する中間屋根枠組の拡大平面図である。
【図１４】図１４は、屋根中央領域において屋根長梁部材が合うスリップジョイント又はフレキシブルジョイント（これは、温度やその他の原因による構造の移動や引っ張りを許容する）と、出願人の米国特許第4,802,314号によるフレキシブルケーブルジョイントを示す一部破断立面図である。
【図１５】図１５は引き込み位置にある採光屋根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部材（１３８）及び屋根長梁３８を示す。
【図１６】図１６は部分的斜視図で、引き込み式屋根枠組（１３６）と、その枠組がどのように常設中間枠組（４８）上を滑動するかを示す（両枠組は天井採光覆い（５０）を支持する）。
【図１７】図１７は屋根を引き込むラック・ピニオン駆動機構を示す平面図である。
【図１８】図１８は図１７の１８-１８線に沿って見た断面図である。
【図１９】図１９は屋根を開閉するための液圧ロッド及びシリンダ構造を示す平面図である。
【図２０】図２０は図１９の２０-２０線に沿って見た断面図である。
【図２１】図２１は屋根の開閉用リンクチェーンまたはケーブル構造つまりプーリーと呼ばれるものを示す平面図である。
【図２２】図２２は図２１の２２-２２線に沿って見た断面図である。
【図２３】図２３は屋根の開閉用のホイール駆動モータつまり牽引手段と呼ばれるものを示す平面図である。
【図２４】図２４は図２３の２４-２４線に沿って見た断面図である。
【図２５】図２５は屋根の開閉に螺旋歯車ねじロッド及び可動可能な屋根コネクタが使用される「ねじ方法」を示す平面図である。
【図２６】図２６は図２５の２６-２６線に沿って見た断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１６  パイル
１８  基礎
２０  スタジアム
２２  塔（タワー）
２４  タワークレーン
２６  アーチ
２８  埋設アンカー（地中アンカー）
２９ａ  スリップフォーム
２９ｂ  スリップフォーム
３０  地上クレーン
３１  バケット
３４  塔頂クレーン
３６  屋根まで持ち上げられる屋根枠組が組立てられる場所
３８  屋根長梁
３８ａ  １つ目の（最初）の屋根長梁部材
４０  屋根長梁に繋がれた斜張ケーブル
４２  アンカーまたはバックステイに繋がれた斜張ケーブル
４６  対向屋根長梁が合うスパン中央点
４７  ピーク
４８  中間屋根枠組
４９  スリーブ
５０  スカイライト屋根覆い
５１  ケーブル
５２  屋根長梁枠組が塔と接する点
５３  ターンバックル
５４  ケーブルの振動の減衰及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抑え付けケーブル
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  上に採光部を載せた滑動枠組
９８  ホイール
９９  軸
１００  レール
１０２  ラック
１０４  ピニオンギヤ
１０６  モータ
１０８  液圧シリンダ
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  ワイヤロープ又はリンクチェーン
１１８  モータ付きトランスミッション
１１９  屋根へのワイヤロープ又はチェーン接続部
１２０  ホイール直結モータ
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  モータ支持体
１３１  屋根中央領域（屋根中央開放領域）
１３３  屋根構造の常設領域（即ち、固定領域であり、この上を引き込み式屋根が滑動する）
１３６  引き込み式屋根枠組
１３８  横部材
１４０  立上がり縁部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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