(57)【要約】複合デッキ組立体は、ベースプレート及びこのベースプレートに固定された上板を含む。ベースプレートは、第１方向に向けられた強化用繊維のストランド及び重合体樹脂を含む第１複合マトリックスから形成される。ベースプレートは、複数のリブ及びリブの間に配置された横方向に延びる複数の開いたチャネルを含む。上板は、重合体樹脂中の強化用繊維から成る第２複合マトリックスで形成され、チャネルの少なくとも一部を概ね囲むように、随意に外すことができるようにベースプレートに固定されている。ベースプレート中の全ての強化用繊維は、第１方向に向けられたストランドか又はマットに編まれた無秩序な向きを有する強化用繊維であることに限られるかもしれない。ベース部及び上板のうちの少なくとも１つは半透明であるかもしれない。開いたチャネル形状は製造を簡単にし、またコストを下げる。
2006502329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合体樹脂中に強化用繊維を含んだ第１複合マトリックスで形成されたベースプレートであって、
上面及び下面のうちの第１の面に対応する第１面、及び前記上面及び下面のうちの他方の面に対応する第２面を有する概ね平面のベース部、
前記ベース部の前記第１面から延びる複数のリブ、
前記リブの間に配置されかつ隣り合う前記リブと、前記ベース部の前記第１面に概ね接している複数の開いたチャネル、を備えるベースプレート、及び
重合体樹脂中の強化用繊維から成る第２複合マトリックスで形成された上板であって、前記チャネルの少なくとも一部に関して前記チャネルを概ね囲むように前記ベースプレートに固定されている上板
を備える構造組立体。
【請求項２】
前記リブが、前記ベース部の前記第１面から遠位に配置されかつ前記ベース部の前記第１面に対して概ね平行な横方向に延びるキャップ部を備える、請求項１に記載の組立体。
【請求項３】
前記チャネルが、それぞれの開いたスペース及びギャップ部を含み、前記ギャップ部が隣り合うリブの遠位部の間に配置され、前記開いたスペースが、前記ベース部の前記第１面の近くに配置されかつ前記ギャップ部に接続している、請求項１に記載の組立体。
【請求項４】
前記第１複合マトリックスが、強化用繊維の複数の第１ストランドを含み、前記第１ストランドが前記チャネルに対して概ね平行な第１方向に向けられている、請求項１に記載の組立体。
【請求項５】
前記第２複合マトリックスが、強化用繊維の複数の第２ストランドを含み、前記第２ストランドが前記第１ストランドに対して概ね垂直に向けられている、請求項４に記載の組立体。
【請求項６】
前記ベース部と前記上板のうちの少なくとも１つの少なくとも一部が不透明でない、請求項１に記載の組立体。
【請求項７】
前記上板が、取外し可能に前記ベースプレートに固定されている、請求項１に記載の組立体。
【請求項８】
前記リブが、互いに一定の間隔をあけて配置されている、請求項１に記載の組立体。
【請求項９】
前記リブが、一般的なＴ字形断面を有する、請求項１に記載の組立体。
【請求項１０】
前記リブが、前記リブに対して概ね垂直な前記ベース部の前記第１面から延びている、請求項１に記載の組立体。
【請求項１１】
前記第１複合マトリックスが、マットに編まれた無秩序な向きを有する強化用繊維の複数の層をさらに含む、請求項４に記載の組立体。
【請求項１２】
前記第１複合マトリックス中の実質的に全ての強化用繊維が、前記第１方向に向けられた前記ストランドか又は前記マットに編まれた無秩序な向きを有する強化用繊維である、請求項１１に記載の組立体。
【請求項１３】
前記ベースプレートが、概ね水平に配置されている、請求項１に記載の組立体。
【請求項１４】
前記ベースプレートが、前記上板の下に配置されている、請求項１に記載の組立体。
【請求項１５】
前記ベースプレートが第１ベースプレートであり、前記チャネルが第１チャネルであり、そして、前記第１ベースプレートに実質的に類似しており、かつ第２チャネルを有する第２ベースプレートをさらに備え、前記上板が、前記第１チャネルと前記第２チャネルの両方の少なくとも一部を概ね囲むように前記第１及び第２ベースプレートに対して固定されている、請求項１に記載の組立体。
【請求項１６】
前記ベースプレートが概ね水平に配置され、
前記リブが、前記リブに対して概ね垂直な前記ベース部の前記第１面から延び、前記リブが、前記ベース部の前記第１面から遠位に配置されかつ前記ベース部の前記第１面に対して概ね平行な横方向に延びるキャップ部を備え、
前記第１複合マトリックスが、強化用繊維の複数の第１ストランドを含み、前記第１ストランドが前記チャネルに対して概ね平行な第１方向に向けられており、
前記第２複合マトリックスが、強化用繊維の複数の第２ストランドを含み、前記第２ストランドが前記第１ストランドに対して概ね垂直に向けられており、さらに、
前記上板が、取外し可能に前記ベースプレートに固定されている、請求項１に記載の組立体。
【請求項１７】
前記上板が、前記ベースプレートに取り付けられたとき、前記チャネルの実質的な全長に沿って前記チャネルを囲む、請求項１６に記載の組立体。
【請求項１８】
前記ベース部及び前記上板のうちの少なくとも１つの少なくとも一部が不透明でない、請求項１６に記載の組立体。
【請求項１９】
前記ベースプレートが第１ベースプレートであり、前記チャネルが第１チャネルであり、かつ、前記第１ベースプレートに実質的に類似しておりかつ第２チャネルを有する第２ベースプレートをさらに備え、前記上板が、前記第１チャネルと前記第２チャネルの両方の少なくとも一部を概ね囲むように前記第１及び第２ベースプレートに対して固定されている、請求項１６に記載の組立体。
【請求項２０】
重合体樹脂中に強化用繊維を含んだ第１複合マトリックスから引抜きプロセスによってベースプレートを形成するステップであって、前記ベースプレートが、
上面及び下面のうちの第１の面に対応する第１面、及び前記上面及び下面のうち他方の面に対応する第２面を有する概ね平面のベース部、
前記ベース部の前記第１面から延びる複数のリブ、及び
前記リブの間に配置されかつ隣り合う前記リブ及び前記ベース部の前記第１面に概ね接している複数の開いたチャネル、を備えるステップと、
重合体樹脂中の強化用繊維から成る第２複合マトリックスから上板を形成し、その後、前記チャネルの少なくとも一部を概ね囲むように前記上板を前記ベースプレートに固定するステップと、を含む複合構造組立体を製造する方法。  
【請求項２１】
前記リブが、前記ベース部の前記第１面から遠位に配置されかつ前記ベース部の前記第１面に平行な横方向に延びるキャップ部を備える、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記チャネルがそれぞれの開いたスペース及びギャップ部を含み、前記ギャップ部が隣り合うリブの遠位部の間に配置され、前記開いたスペースが前記ベース部の前記第１面の近くに配置されかつ前記ギャップ部に接続している、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１複合マトリックスが強化用繊維の複数の第１ストランドを含み、さらに、前記引抜き中に、前記第１ストランドを前記チャネルに対して概ね平行な第１方向に向けるステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記第２複合マトリックスが強化用繊維の複数の第２ストランドを含み、さらに、前記第２ストランドを第２方向に向けるステップを含み、そして、前記上板を前記ベースプレートに固定する前記ステップは、前記第２方向が前記第１ストランドの前記第１方向に対して概ね垂直であるように、前記上板を前記ベースプレートに固定することを含む、請求項２３に記載の組立体。
【請求項２５】
前記ベースプレートを第１複合マトリックスから形成するステップが、少なくとも一部が不透明でない前記ベースプレートを形成することを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
前記上板を第２複合マトリックスから形成するステップが、少なくとも一部が不透明でない前記上板を形成することを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２７】
前記上板が、取外し可能に前記ベースプレートに固定されている、請求項２０に記載の方法。
【請求項２８】
前記リブが、互いに一定の間隔をあけて配置されている、請求項２０に記載の方法。
【請求項２９】
前記リブが、概ねＴ字形断面を有する、請求項２０に記載の方法。
【請求項３０】
前記リブが、前記リブに対して概ね垂直な前記ベース部の前記第１面から延びている、請求項２０に記載の方法。
【請求項３１】
前記チャネルの少なくとも１つで光を発生することをさらに含み、前記光が前記ベース部を通して見える、請求項２０に記載の方法。
【請求項３２】
前記ベースプレートが、概ね水平に配置されている、請求項２０に記載の方法。
【請求項３３】
前記ベースプレートが、前記上板の下に配置されている、請求項２０に記載の方法。
【請求項３４】
前記ベースプレートが第１ベースプレートであり、前記チャネルが第１チャネルであり、そして、前記第１ベースプレートに実質的に類似していてかつ第２チャネルを有する第２ベースプレートを形成するステップをさらに含み、前記第１及び第２チャネルの少なくとも一部を概ね囲むように前記第１及び第２ベースプレートに前記上板を固定する前記ステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項３５】
前記リブが、前記リブに対して概ね垂直な前記ベース部の前記第１面から延び、前記リブが、前記ベース部の前記第１面から遠位に配置されかつ前記ベース部の前記第１面に対して概ね平行な横方向に延びるキャップ部を備え、前記ベースプレートが概ね水平に配置され、前記第１複合マトリックスが強化用繊維の複数の第１ストランドを含み、前記第２複合マトリックスが強化用繊維の複数の第２ストランドを含み、前記上板が前取外し可能に前記ベースプレートに固定され、さらに、
前記引抜き中に、前記第１ストランドを前記チャネルに対して概ね平行な第１方向に向けるステップと、
前記第２ストランドを第２方向に向けるステップとを含み、
前記上板を前記ベースプレートに固定する前記ステップは、前記第２方向が前記第１ストランドの前記第１方向に対して概ね垂直であるように、前記上板を前記ベースプレートに固定することを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項３６】
前記ベースプレートを第１複合マトリックスから形成するステップは、少なくとも一部が不透明でない前記ベースプレートを形成することを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記ベースプレートが第１ベースプレートであり、前記チャネルが第１チャネルであり、そして、前記第１ベースプレートに実質的に類似しており、かつ第２チャネルを有する第２ベースプレートを形成することさらに含み、前記第１及び第２チャネルの少なくとも一部を概ね囲むように前記第１及び第２ベースプレートに前記上板を固定する前記ステップをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重合体マトリックス中に強化用繊維を有する構造マトリックス材料で主として形成された構造組立体に関し、この構造組立体は敷板システムとして、又は他の用途に使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
耐力デッキ用の代替材料及び構成の必要性は以前から認識されていた。例えば、車両用の橋のためのような従来の耐力デッキは、歴史的に、鋼鉄及びコンクリートで作られていた。建設方法及び使用される材料は、長い間、鋼鉄橋及び／又はコンクリート橋用に発展してきたが、建設プロセスは非常に労働集約的であることがわかり、そして結果として生じる構造は腐食及び他の劣化を受けやすいことがわかった。
【０００３】
部分的には、このコスト及び劣化の問題に応じて、鋼鉄及び／又はコンクリートではなくて重合体複合マトリックス材料に基づいた敷板システムを使用することが提案されている。例えば、参照して本明細書に組み込まれる米国特許第５，７９４，４０２号は、重合体複合マトリックスで形成されたモジュール構造部を使用して橋用のサンドイッチ型耐力デッキ・パネルを形成することを提案している。’４０２号特許は、上と下の表面板の間にサンドイッチ状に挟まれた複数の重合体複合マトリックス・コア部材を使用して、モジュール状サンドイッチ・パネルを形成することを提案している。コア部材は、一般に台形断面を有する中空管として説明されている。この特許は、引抜きプロセス（pultrusion process）を使用してこの管を作ることができることを示しているが、引抜きを使用してそのような管を実際に製造することは、困難であることがわかった。その理由は、主に、完全密閉経路を有する中空管の引抜きは、技術的に困難であるからである。単純には、そのような中空形状を引き抜くには、フローティング・ダイを使用することが必要であり、このフローティング・ダイは、製造中に制御するのが困難である。その上、前記特許は、いわゆる４５°−４５°−９０°の向きを有する強化用繊維の層を使用すべきであると教示している。しかし、そのような４５°−４５°−９０°の向きの層を使用することは、非常に費用がかかる。したがって、５，９７４，４０２号特許のモジュール重合体複合マトリックス方式は、従来の鋼鉄及び／又はコンクリート方式に優るいくつかの理論的な有利点を有するが、製造するのが困難であることがわかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、製造かつ使用がより容易で、かつ／又はより安価である代替複合構造組立体が、依然として必要とされている。理想的には、そのような組立体は、耐力デッキ以外の用途に使用可能であるべきであるが、このことは厳密には必要でない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の複合構造組立体は、複数の横方向に延びる開いたチャネルを有するベースプレート及びベースプレートに固定された上板を含む。ベースプレートは、強化用繊維及び重合体樹脂を含む第１複合マトリックスで形成され、第１及び第２面を有する概ね平面のベース部と、ベース部の第１面から延びる複数のリブと、リブの間に配置され隣り合うリブ及びベース部の第１面に概ね接する複数の開いたチャネルとを含む。いくつかの実施例では、リブは、一般的なＴ字形断面を有し、ベース部の第１面から遠位に配置されベース部の第１面に対して概ね平行な横方向に延びるキャップ部を有することができる。上板は、強化用繊維及び重合体樹脂の第２複合マトリックスで形成され、チャネルを概ね囲むようにベースプレートに固定されている。好ましくは、上板は、取外し可能にベースプレートに固定されている。さらに、いくつかの実施例では、ベース部及び上板のうちの少なくとも１つは半透明である。
【０００６】
ベースプレートの第１複合マトリックスは、強化用繊維の複数の第１ストランドを含むことができ、この第１ストランドはチャネルに対して概ね平行な第１方向に向けられている。上板の第２複合マトリックスは、強化用繊維の複数の第２ストランドを含むことができ、この第２ストランドは第１ストランドに対して概ね垂直に向けられている。第１及び第２複合マトリックスのどちらか又は両方は、マットに編まれた無秩序な向きを有する強化用繊維の複数の層を随意に含むことができる。好ましい実施例では、第１複合マトリックス中の実質的に全ての強化用繊維は、第１方向に向けられたストランドか又はマットに編まれた無秩序な向きを有する強化用繊維かのどちらかである。
【０００７】
本発明のベースプレートの開いたチャネル形状は、ベース部のチャネル内、したがってリブの側面への接近しやすさを可能にし、これによって製造を簡単にする。その上、個々に方向付けされた強化用繊維の（随意に、無秩序な向きのマットに編まれた層の）ストランドを使用することで、使用すべき非常に低コストの材料を可能にする。
【実施例】
【０００８】
本発明の複合構造組立体の一実施例を、図１に示し、全体的に２０で指し示す。組立体２０は、ベースプレート３０及びベースプレート３０に固定された上板８０を含む。図２〜３により詳細に示すように、ベースプレート３０は、ベース部４０、複数のリブ５０、及び複数のチャネル６０を含む。ベース部４０は、概ね平らで好ましくは長方形の、上面４２及び底面４４を有する部材であることができる。リブ５０は、ベース部４０の上面４２から上に延び、そして、有利なことには、柱部５２とキャップ部５４を有する概ねＴ字形の形状であることができる。柱部５２は、ベース部４０から離れるように概ね垂直に延び、概ね長方形の断面又は必要に応じて先細りの断面を有することができる。柱部５２とベース部４０の上面４２の間の接合は、例えば適切に丸みを付けることによって、応力を減少するように、及び／又は製造を簡単にするように構成されることができる。キャップ部５４がベース部４０から間隔をあけて配置されるようなやり方で、キャップ部５４は、ベース部４０との接合の反対側のリブ５０の端に形成される。キャップ部５４は、有利なことには、リブ５０の柱部５２に対して概ね垂直にかつベースプレート３０のベース部４０に対して概ね平行に配置された概ね平らな要素の形をとることができる。再び、柱部５２とキャップ部５４の間の接合は、好ましくは、例えば図示のように適切に丸みを付けて、応力を減少するように、及び／又は製造を簡単にするように形作ることができる。キャップ部５４は、以下でさらに述べるように、留め具を受け入れる複数の穴５６をそれの上面に含むことができる（図４を参照されたい）。リブ５０は、好ましくは、互いに一様な間隔をあけて配置されており、端のリブ５０は、ベースプレート３０のそれぞれの端から半分の間隔をあけて配置されている。
【０００９】
各対の隣り合うリブ５０の間に、本明細書でチャネル６０と呼ばれる横方向に延びる開いたスペースがある。縦に見たとき、このチャネル６０は、概念的に、２つの部分すなわち空洞部６２とギャップ部６４に分けることができる。空洞６２は、ベース部４０に最も近接して配置され、かつ隣り合うリブ５０の壁とベース部４０の上面４２の介在部分とで概ね画成されている。ギャップ部６４は、リブ５０の遠位端部間の領域であり、それぞれの空洞６２をリブ５０の上の領域に接続する。リブ５０と同様に、チャネル６０は、有利なことには、ベースプレート３０の１つの縁から反対側の縁まで横方向に走っている。
【００１０】
上板８０は、ベースプレート３０の高さに比べて比較的薄い厚さの概ね平らな長方形の部材の形をとることができる。上板８０は、有利なことには、ベースプレート３０のリブ５０の遠位端（例えば、キャップ部５４）と対応するように列に並べられた複数の座ぐりのしてあるネジ穴８２を含むことができる。上板８０は、主面に対して概ね垂直な周縁を有することができる。しかし、代わりに、上板８０が接するとき重ね合せ接合を生じるように、上板８０の周縁の１つ又は複数に角度を付けることができる。
【００１１】
上板８０をベースプレート３０に固定したとき、上板８０はギャップ部６４をまたぎ、ベースプレート３０のチャネル６０を囲む。このように、ベースプレート３０と上板８０の組合せは、「サンドイッチ」構造と呼ぶことができるものでモジュール・パネル部を形成することができ、その結果、上板８０とベース部４０は概ね平行な表面を形成し、その間にリブ５０が延びている。
【００１２】
ベースプレート３０の本体と上板８０は、重合体樹脂中に強化用繊維を含む複合マトリックスで作られる。強化用繊維及び重合体樹脂マトリックスの情報に関しては、米国特許第５，７９４，４０２号に注目されたい。ベースプレート３０では、チャネル６０と概ね平行であるように配置された強化用繊維の複数のストランド１００で、複合マトリックスが形成されている。したがって、図２〜３では、ストランド１００の端だけが示されている。マトリックスを形成する樹脂１２０がストランド１００を囲繞している。さらに、製造プロセスを簡単にするために、ストランド１００の各層ごとの間に、又はストランド１００の２番目の層ごとの間に、又はストランド１００の３番目の層ごとなどに、強化用繊維の「マット」１０２の層があってもよい。マット１０２は、１つの方向又はいくつかの方向だけに方向付けされるのではなくて無秩序に方向付けされた同じ型又は異なる型の強化用繊維から成る。
【００１３】
同様に、上板８０の重合体複合マトリックスは、随意の「マット」１１２の層と共に樹脂マトリックスの複数の強化用繊維ストランド１１０で形成される。
【００１４】
ベースプレート３０及び上板８０は、当技術分野で引抜きとして知られているプロセスで形成することができる。いくぶん簡単すぎる言葉で、引抜きプロセスは、樹脂が加えられる整形ダイスを通して複数のストランド（例えば、ストランド１００又はストランド１１０）を引っ張ることを伴う。結果として生じる製品は、そのダイスに対応する断面形状を有する。本発明では、ベースプレート３０は、チャネル６０の方向への引抜きによって形成することができ、その結果、ストランド１００は引抜きの方向に並んでいる。ベースプレート３０中のストランド１００は均一に分布している。しかし、ベースプレート３０内にストランド１００の不均一分布を有することが有利であるかもしれない。例えば、ストランド１００の密度をベースプレート３０の中立軸からの距離の関数として変化させることが有利であるかもしれない。なぜなら、中立軸に最も近いストランド１００はベースプレート３０の曲げ強度を余り増さないが、コストを追加するものだからである。したがって、リブ５０の柱部５２は、ベース部４０及びキャップ部５４よりも低い密度のストランド１００を有することができる。
【００１５】
上板８０は、また、引抜きで形成することができる。上板の場合、ストランド１１０の方向は、また、引抜きの方向であるはずである。しかし、留意されたいことであるが、本発明の大抵の実施例では、以下でさらに説明するように、ストランド１００及びストランド１１０は、最終的には、互いに垂直な向きに配置される。
【００１６】
例えば米国特許５，７９４，４０２号で、橋敷板部品に関して引抜きが以前提案されたが、採用された断面形状を作ることが困難であることがわかった。これは、提案された断面形状の完全に囲まれた特質によっている。例えば、’４０２特許の図３の「管４６」は、周囲の壁で完全に囲まれた中心経路を有する。そのような完全に囲まれた断面は、特に引抜法を使用して、製造するのが困難である。非常に対照的に、本発明のベースプレート３０の開いたチャネル形状は、ベース部４０の上面４２への接近しやすさを考慮に入れ、これによって製造を簡単にしている。
【００１７】
例示の実施例として、本発明の組立体２０は、車両交通用の橋の一部として使用することができる。柱及び梁１２のような橋の様々な構造支持体は、任意の従来の方式を使用して取り付けられる。図４を参照して、この実施例の関連ビーム１２は、交通の流れの方向（又は、長手方向）１８に向いている。そして、上述の組立体２０をビーム１２の上に取り付けることができ、各ベースプレート３０及び上板８０は、好ましくは１．２２ｍ（４フィート）×１５．２４ｍ（５０フィート）、又はより好ましくは２．４４ｍ（８フィート）×１５．２４ｍ（５０フィート）の程度である。構造組立体２０を取り付ける前に、関連ビーム１２の上部は、好ましくは、Ｌ字形クリップ（図示されない）がビーム１２の縁に付け加えられた状態で準備され、そして、随意にその上面を填隙される。Ｌ形クリップとビームの上部の間のスペースは、最終的にグラウト１４で満たされ、グラウトが凝固したとき、敷板システムの重さはグラウト１４を通してビームにかかる。ビーム１２を準備するためのこの方式は、通常、業界で「可変ハンチ」と呼ばれ、当業者はよく理解している。
【００１８】
その後、ベースプレート３０は、任意の知られている方法でビーム１２に取り付けられる。例えば、いわゆるネルソン・スタッド１６をビーム１２に取り付けるように適切な穴を適切な間隔で、各ベースプレート３０にドリルで開けるか又は別の方法で形成することができる。使用する場合には、各ネルソン・スタッド１６の上部は、その穴を通して上方で、かつベースプレート３０の対応する空洞６２の中に延在する。それから、グラウト１４が、ネルソン・スタッド１６のまわりの空洞６２を満たすように注入される。好ましくは、ネルソン・スタッド１６を囲繞するグラウト１４が小さなグラウト・ポケットを形成しチャネル６０全体を満たさないように、無耐力仕切りが各ネルソン・スタッド１６の両側にチャネル６０の内部に付け加えられる。さらに、グラウト１４は、ネルソン・スタッド１６のまわりを下方に向けて流れて、ベースプレート３０とビーム１２の間の空間に入る。留意すべきことであるが、グラウト１４がベースプレート３０とビーム１２の間の空間を完全に満たすようグラウト１４の流れを助けるために、この構造の引き起こされた振動を有利に使用することができる。それから、隣接するベースプレート３０が同じように取り付けられるなどである。例えば、ベースプレート３０の端部のねじ穴に対応して据え付けられた適切な留め具３６によって、所定の位置に固定された接続板３４を使用して、隣接するベースプレート３０は互いに接合される。図示しないが、接続板３４は、望ましい場合には、ベースプレート３０の端部に沿って形成された凹みに対応して備えることができる。この時点で、ベースプレート３０は互いに接合され、かつビーム１２に固定される。それから、上板８０がベースプレート３０に固定され、この上板８０の補強ストランド１１０は、交通の流れの方向１８で、かつベースプレート３０のストランド１００に対して垂直に向けられている。上板８０は、リブ５０のキャップ部５４に接着することができるが、好ましくは、適切に間隔をあけて配置されたボルトで取外し可能に固定される。任意の知られている技術を使用して、隣接する上板８０の間の拡張継手を密閉し及び／又は取り付けることが有利であるかもしれない。それから、最後に、望ましい場合には、追加の磨滅面層を上板８０の上に備えることができる。留意されたいことであるが、取付け現場にそれを運ぶ前に、製造中に、追加の磨滅面の一部又は全てを上板８０に付けることがまた有利であるかもしれない。
【００１９】
上述の取付け方法では、ベースプレート３０の数及びサイズ（面積）と上板８０の間に１対１の相関関係があり、その結果、２つの部品がサンドイッチ・パネルを形成するように互いに並べられると想定した。そのようなパネルの範囲内で、ベースプレート３０の長い寸法（例えば、１５．２４ｍ（５０フィート））は、上板８０の長い寸法（例えば、１５．２４ｍ（５０フィート））と同じ方向であるが、ストランド１００とストランド１１０は互いに垂直に向けられている。しかし、本発明は、また、特定の上板８０が複数のベースプレート３０に固定され、それによって１つより多いベースプレート３０のチャネル６０を囲む配列を含むように解釈すべきである。さらに、本発明のいくつかの実施例は、１つの方向（例えば、交通の流れ１８に対して横向き）に走るベースプレート３０の長い寸法、及び垂直方向（例えば、交通の流れ１８に対して平行）に走る上板８０の長い寸法を有することができる。ベースプレート３０及び上板８０の向きがどうであろうとも、ストランド１００及びストランド１１０は、一度取り付けられると、互いに概ね垂直に方向付けされているべきである。
【００２０】
橋取付けに加えて、本発明は駐車デッキの用途に特に適している。駐車デッキでの取付けは、実質的に上述のように行なうことができる。さらに、チャネル６０、特にネルソン・スタッド１２に使用されないようなチャネル６０は、ケーブル、導管、ユーティリティー、暖房要素、排水管などを収容するために使用することができる。実際は、ベースプレート３０及び／又は上板８０のマトリックスが半透明である場合には、使用されていないチャネル６０の中に発光要素を取り付けることができる。さらに、上板８０が取外し可能にベースプレート３０に固定されている実施例では、関連する上板８０は、修理又は取換えのために照明、ケーブル布線等に近づくことを可能にするように取り除き、その後所定の位置に再固定することができる。
【００２１】
もちろん、本発明の構造組立体２０は、橋デッキ又は駐車デッキの用途に制限されず、耐力パネルが必要とされるか又は望ましいどのような用途（例えば、沖合の石油プラットフォーム、浮遊プラットフォーム等）にも使用することができる。さらに、構造組立体２０は、また、ビルの垂直壁、雑音防壁、洪水防壁等のような水平でない用途で使用することもでき、この場合には、構造組立体２０には実質的に負荷がかかっていない。
【００２２】
制限しない実施例として、厚さ１．２７ｃｍ（１／２インチ）のベース部４０と、高さ１７．７８ｃｍ（７インチ）で３０．４８ｃｍ（１フィート）間隔に配置された３個のリブ５０と、ほぼ１．２７ｃｍ（１／２インチ）幅のリブ柱５２と、幅１０．１６ｃｍ（４インチ）のキャップ部５４とを有する幅１．２２ｍ（４フィート）長さ１５．２４ｍ（５０フィート）のベースプレート３０で、有用な複合デッキ組立体２０を作ることができる。ベースプレート３０のベース部４０は、２．５４ｃｍ（１インチ）当たり８ストランド１００の密度の６４イールド（ｙｉｅｌｄ）（補強ストランドの単位重さ当たりの長さの尺度）Ｅガラスのストランド１００の４層とＥガラス・マット１０２の５層を両方ともイソフタル酸ポリエステル樹脂１２０中に有する状態で、交互になる層積重ね方法で作ることができる。同様に、ベースプレート３０のリブ５０の柱部５２は、２．５４ｃｍ（１インチ）当たり４ストランドの密度の６４イールドＥガラスのストランド１００の３層とＥガラス・マット１０２の４層をイソフタル酸ポリエステル樹脂１２０中に有する状態で、交互の層積方法で製造することができる。留意すべきことであるが、当業者には理解されるように、柱部５２の層は、ベースプレート３０の層と違った方向に「積み重ね」ることができる。例えば、ベースプレートの層は「南北」に積み重ねることができ、柱部５２の層は「東西」に積み重ねることができる。キャップ部５４は、２．５４ｃｍ（１インチ）当たり８ストランドの密度の６４イールドＥガラスのストランド１００の４層とＥガラス・マット１０２の５層をイソフタル酸ポリエステル樹脂１２０中に有する交互の層積構造であることができる。上板８０は、同様に、１．２２ｍ（４フィート）×１５．２４ｍ（５０フィート）×厚さ１．２７ｃｍ（１／２インチ）であり、そして、２．５４ｃｍ（１インチ）当たり６ストランドの密度の６４イールドＥガラスのストランド１１０の４層とＥガラス・マット１１２の５層を両方ともイソフタル酸ポリエステル樹脂１２０中に有して、交互の層積方法で製造することができる。上板８０は、５．０８ｃｍ（２インチ）間隔で、直径１．２７ｃｍ（１／２インチ）のボルトでベースプレートに固定することができる。ベースプレート３０と上板８０の両者は、引抜きプロセスを使用して製造することができる。そのような構成は、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｔａｔｅ  Ｈｉｇｈｗａｙ  ａｎｄ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ  Ｏｆｆｉｃｉａｌｓ（アメリカ州幹線道路輸送職員連合、ＡＡＳＨＴＯ）で定義されるようなＨＳ−２５荷積みを支持するのに適しているべきである。
【００２３】
上に与えられた構造組立体２０の説明は、ベースプレート３０が上板８０の下に配置されているものと想定されている。しかし、２つの部品の相対的な位置は、本発明の範囲を逸脱することなく交換することができる。例えば、余り有利でないかもしれないが、上板８０がベースプレート３０の下に配置され、リブ５０が下方に延びている状態であることができる。そのようなものとして、用語「ベースプレート」及び「上板」は、相対的な位置を意味するものとして解釈されることを意図しないし、また、そのような逆の配置を排除することを意図しない。
【００２４】
一般的な用語「ストランド」は、１００、１１０で示される強化用繊維（細糸）の群を説明するために使用された。留意すべきことであるが、この一般的な用語は、代わりに、「経糸（ｅｎｄ）」、「タウ糸（ｔｏｗ）」、「粗糸（ｒｏｖｉｎｇ）」等として業界で知られているものを包含することを意図する。そのようなストランドは、ガラス繊維（例えば、Ｓガラス、Ｅガラス）、アラミド繊維、炭素繊維、黒鉛などで製造することができる。
【００２５】
本発明は、図面及び上述の説明で詳細に図示し説明したが、これは例示であり制限しない性質のものとして考えるべきであり、いくつかの実施例だけが示されかつ説明されたこと、及び、添付の特許請求の範囲の意味及びその同等の範囲の中に入る全ての変形物及び修正物が、特許請求の範囲内に含まれる意図であることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の複合構造組立体の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１に示すベースプレートを示す側面図である。
【図３】図２に示すベースプレートの一部を示すより詳細な図である。
【図４】橋の用途で使用される図１の複合敷板装置を示す部分分解側面図である。
【図１】
2006502329.tif 000003
【図２】
2006502329.tif 000004
【図３】
2006502329.tif 000005
【図４】
2006502329.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成16年5月10日(2004.5.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合体樹脂中に強化用繊維を含んだ第１複合マトリックスで形成されたベースプレートであって、
上の表面及び下の表面のうちの第１の面に対応する第１面、及び前記上の表面及び下の表面のうち他方の面に対応する第２面を有する概ね平面のベース部、
前記ベース部の前記第１面から延びる複数のリブ、
前記リブの間に配置されかつ隣り合う前記リブと、前記ベース部の前記第１面に概ね接している複数の開いたチャネルを備えるベースプレートと、及び
重合体樹脂中の強化用繊維の第２複合マトリックスで形成された上板であって、前記チャネルの少なくとも一部に関して前記チャネルを概ね囲むように前記ベースプレートに固定されている上板と、を備える構造組立体。
【請求項２】
前記リブが、前記ベース部の前記第１面から遠位に配置されかつ前記ベース部の前記第１面に対して概ね平行な横方向に延びるキャップ部を備える、請求項１に記載の組立体。
【請求項３】
前記チャネルが、それぞれの開いたスペース及びギャップ部を含み、前記ギャップ部が隣り合うリブの遠位部の間に配置され、前記開いたスペースが、前記ベース部の前記第１面の近くに配置されかつ前記ギャップ部に接続している、請求項１に記載の組立体。
【請求項４】
前記第１複合マトリックスが、強化用繊維の複数の第１ストランドを含み、前記第１ストランドが前記チャネルに対して概ね平行な第１方向に向けられている、請求項１に記載の組立体。
【請求項５】
前記第２複合マトリックスが、強化用繊維の複数の第２ストランドを含み、前記第２ストランドが前記第１ストランドに対して概ね垂直に向けられている、請求項４に記載の組立体。
【請求項６】
前記ベース部と前記上板のうちの少なくとも１つのマトリックスが不透明でない、請求項１に記載の組立体。
【請求項７】
前記上板が、取外し可能に前記ベースプレートに固定されている、請求項１に記載の組立体。
【請求項８】
前記リブが、互いに一定の間隔をあけて配置されている、請求項１に記載の組立体。
【請求項９】
前記ベースプレートが、前記リブに対して横向きの１．２２ｍ（４フィート）以上の幅を有する、請求項１に記載の組立体。
【請求項１０】
前記上板が、前記リブに直接に固定されている、請求項１に記載の組立体。
【請求項１１】
前記第１複合マトリックスが、マットに編まれた無秩序な向きを有する強化用繊維の複数の層をさらに含む、請求項４に記載の組立体。
【請求項１２】
前記第１複合マトリックス中の実質的に全ての強化用繊維が、前記第１方向に向けられた前記ストランドか又は前記マットに編まれた無秩序な向きを有する強化用繊維である、請求項１１に記載の組立体。
【請求項１３】
前記複数の開いたチャネルが、前記ベース部の中心に沿って延びる少なくとも中心チャネルを含む、請求項１に記載の組立体。
【請求項１４】
前記ベースプレートが、前記上板の下に配置されている、請求項１に記載の組立体。
【請求項１５】
前記ベースプレートが第１ベースプレートであり、前記チャネルが第１チャネルであり、かつ、前記第１ベースプレートに実質的に類似しており、かつ第２チャネルを有する第２ベースプレートをさらに備え、前記上板が、前記第１チャネルと前記第２チャネルの両方の少なくとも一部を概ね囲むように前記第１及び第２ベースプレートに対して固定されている、請求項１に記載の組立体。
【請求項１６】
前記ベースプレートが概ね水平に配置され、
前記リブが、前記リブに対して概ね垂直な前記ベース部の前記第１面から延長方向に延び、かつ前記延長方向に対して概ね横向きの方向に前記ベース部の中心から間隔をあけて配置され、前記リブが、前記ベース部の前記第１面から遠位に配置されかつ前記ベース部の前記第１面に対して概ね平行な横方向に延びるキャップ部を備え、
前記開いたチャネルが、同じベースプレートの前記リブによって横方向を画成され、
前記第１複合マトリックスが、強化用繊維の複数の第１ストランドを含み、前記第１ストランドが前記チャネルに対して概ね平行な第１方向に向けられており、
前記第２複合マトリックスが、強化用繊維の複数の第２ストランドを含み、前記第２ストランドが前記第１ストランドに対して概ね垂直に向けられており、さらに、
前記上板が、取外し可能に前記ベースプレートに固定されている、請求項１に記載の組立体。
【請求項１７】
前記上板が、前記ベースプレートに取り付けられたとき、前記チャネルの実質的な全長に沿って前記チャネルを囲む、請求項１６に記載の組立体。
【請求項１８】
前記ベース部及び前記上板のうちの少なくとも１つのマトリックスが、不透明でない、請求項１６に記載の組立体。
【請求項１９】
前記ベースプレートが第１ベースプレートであり、前記チャネルが第１チャネルであり、かつ、前記第１ベースプレートに実質的に類似しており、かつ第２チャネルを有する第２ベースプレートをさらに備え、前記上板が、前記第１チャネルと前記第２チャネルの両方の少なくとも一部を概ね囲むように前記第１及び第２ベースプレートに対して固定されている、請求項１６に記載の組立体。
【請求項２０】
重合体樹脂中に強化用繊維を含んだ第１複合マトリックスから引抜きプロセスによってベースプレートを形成するステップであって、前記ベースプレートが、
上の表面及び下の表面のうちの第１の面に対応する第１面、及び前記上の表面及び下の表面のうちの他方の面に対応する第２面を有する概ね平面のベース部、
前記ベース部の前記第１面から延びる複数のリブ、及び
前記リブの間に配置されかつ隣り合う前記リブ及び前記ベース部の前記第１面に概ね接している複数の開いたチャネル、を備えるステップと、
重合体樹脂中の強化用繊維から成る第２複合マトリックスから上板を形成し、その後、前記チャネルの少なくとも一部を概ね囲むように前記上板を前記ベースプレートに固定するステップと、を含む複合構造組立体を製造する方法。  
【請求項２１】
前記リブが、前記ベース部の前記第１面から遠位に配置されかつ前記ベース部の前記第１面に平行な横方向に延びるキャップ部を備える、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記チャネルがそれぞれの開いたスペース及びギャップ部を含み、前記ギャップ部が隣り合うリブの遠位部の間に配置され、前記開いたスペースが前記ベース部の前記第１面の近くに配置されかつ前記ギャップ部に接続している、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１複合マトリックスが強化用繊維の複数の第１ストランドを含み、さらに、前記引抜き中に、前記第１ストランドを前記チャネルに対して概ね平行な第１方向に向けるステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記第２複合マトリックスが強化用繊維の複数の第２ストランドを含み、さらに、前記第２ストランドを第２方向に向けるステップを含み、そして、前記上板を前記ベースプレートに固定する前記ステップは、前記第２方向が前記第１ストランドの前記第１方向に対して概ね垂直であるように、前記上板を前記ベースプレートに固定することを含む、請求項２３に記載の組立体。
【請求項２５】
前記ベースプレートを第１複合マトリックスから形成するステップが、少なくとも一部が不透明でない前記ベースプレートを形成することを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
前記上板を第２複合マトリックスから形成するステップが、少なくとも一部が不透明でない前記上板を形成することを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２７】
前記上板が、取外し可能に前記ベースプレートに固定されている、請求項２０に記載の方法。
【請求項２８】
前記リブが、互いに一定の間隔をあけて配置されている、請求項２０に記載の方法。
【請求項２９】
前記リブが、概ねＴ字形断面を有する、請求項２０に記載の方法。
【請求項３０】
前記リブが、前記リブに対して概ね垂直な前記ベース部の前記第１面から延びている、請求項２０に記載の方法。
【請求項３１】
前記チャネルの少なくとも１つで光を発生することをさらに含み、前記光が前記ベース部を通して見える、請求項２０に記載の方法。
【請求項３２】
前記ベースプレートが、概ね水平に配置されている、請求項２０に記載の方法。
【請求項３３】
前記ベースプレートが、前記上板の下に配置されている、請求項２０に記載の方法。
【請求項３４】
前記ベースプレートが第１ベースプレートであり、前記チャネルが第１チャネルであり、そして、前記第１ベースプレートに実質的に類似していて、かつ第２チャネルを有する第２ベースプレートを形成するステップをさらに含み、前記第１及び第２チャネルの少なくとも一部を概ね囲むように前記第１及び第２ベースプレートに前記上板を固定する前記ステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項３５】
前記リブが、前記リブに対して概ね垂直な前記ベース部の前記第１面から延び、前記リブが、前記ベース部の前記第１面から遠位に配置されかつ前記ベース部の前記第１面に対して概ね平行な横方向に延びるキャップ部を備え、前記ベースプレートが概ね水平に配置され、前記第１複合マトリックスが強化用繊維の複数の第１ストランドを含み、前記第２複合マトリックスが強化用繊維の複数の第２ストランドを含み、前記上板が前取外し可能に前記ベースプレートに固定され、さらに、
前記引抜き中に、前記第１ストランドを前記チャネルに対して概ね平行な第１方向に向けるステップと、
前記第２ストランドを第２方向に向けるステップとを含み、
前記上板を前記ベースプレートに固定する前記ステップは、前記第２方向が前記第１ストランドの前記第１方向に対して概ね垂直であるように、前記上板を前記ベースプレートに固定することを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項３６】
前記ベースプレートを第１複合マトリックスから形成するステップは、少なくとも一部が不透明でない前記ベースプレートを形成することを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記ベースプレートが第１ベースプレートであり、前記チャネルが第１チャネルであり、そして、前記第１ベースプレートに実質的に類似していてかつ第２チャネルを有する第２ベースプレートを形成することさらに含み、前記第１及び第２チャネルの少なくとも一部を概ね囲むように前記第１及び第２ベースプレートに前記上板を固定する前記ステップをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
概ね平面のベース部、複数のリブ、及び複数の開いたチャネルを有するベースプレートを引き抜くステップであって、前記ベースプレートが重合体樹脂中に強化用繊維を含んだ第１複合マトリックスを含むステップと、
重合体樹脂中の強化用繊維から成る第２複合マトリックスで概ね平面の上板を形成するステップと、を含む方法であって、
前記複数のリブが、前記ベース部の中心から横方向に間隔をあけた位置で、前記ベース部の前記第１面から延び、
前記複数の開いたチャネルが、同じベースプレートの前記リブのうちの隣り合うものによって概ね横方向を画成され、
前記複数の開いたチャネルが、前記ベースプレートの中心に沿って延びる中心チャネルを含み、
前記上板及び前記ベースプレートは、前記上板が前記ベースプレートに固定されたとき、上板が、複数の前記リブとほぼ重なることにより、前記前記チャネルの１つの少なくとも一部を概ね囲むように形作られる製造方法。
【請求項３９】
前記ベースプレートを引き抜くステップは、前記第１複合マトリックスの前記強化用繊維が、本質的に、前記リブ及び前記チャネルに対して平行な方向に延びる強化用繊維から成るように、前記ベースプレートを引き抜くこと含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記ベースプレートを引き抜くステップは、前記第１複合マトリックスの前記強化用繊維が、本質的に、前記リブ及び前記チャネルに対して平行な方向に延びる強化用繊維か又は無秩序に方向付けされた強化用繊維により成るように、前記ベースプレートを引き抜くこと含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
前記ベースプレートを引き抜くステップは、前記リブに対して横向きの方向に１．２２ｍ（４フィート）以上の幅を有する前記ベースプレートを引き抜くことを含む、請求項３８に記載の方法。
【国際調査報告】
2006502329.tif 000007