(57)【要約】片持ち構造支持体（１０）は、カウンターバランス（１６）及び該カウンターバランス（１６）に固定される長尺支持部材（１２，１４）を有する。該支持部材の片持ち部（２６）は、カウンターバランス（１６）から外側に伸びる。１つ又はそれ以上の片持ち構造支持体（１０）を用いて独立構造体（１８）を支持するとき、支持部材（１２，１４）の片持ち部は、該構造体の底部面積の４０％以上を支持するように構成される。
2004523678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カウンターバランス及び長尺支持部材を有する片持ち構造支持体であって、該長尺支持部材は前記カウンターバランスに取り付けられる固定部及び前記カウンターバランスより外側に伸びて底部（footprint）面積を有する独立構造体を支持する片持ち部を有し、１つ又はそれ以上の片持ち構造支持体を用いて該構造体を支持するとき、支持部材の前記片持ち部は、前記構造体の前記底部面積の４０％以上を支持するように構成される、上記片持ち構造支持体。
【請求項２】
１つ又はそれ以上のアンカーボルト及び該アンカーボルトに取り付けられる１つ又はそれ以上のプレートをさらに有し、前記アンカーボルトはカウンターバランス内へ伸び、前記プレートは前記支持部材を横切って伸びて前記支持部材をカウンターバランスに取り付ける請求項１記載の片持ち構造支持体。
【請求項３】
前記カウンターバランスに固定されるプレートをさらに有し、前記長尺支持部材は前記プレートに固定されて該支持部材を前記カウンターバランスに取り付ける請求項１記載の片持ち構造支持体。
【請求項４】
溶接を用いて前記支持部材を前記プレートに固定する請求項３記載の片持ち構造支持体。
【請求項５】
前記プレートを前記カウンターバランス内に埋め込む請求項３記載の片持ち構造支持体。
【請求項６】
前記カウンターバランス内に埋め込まれるヘッドスタッドを前記プレートに取り付けて該プレートを前記カウンターバランスに固定する請求項３記載の片持ち構造支持体。
【請求項７】
前記カウンターバランスがコンクリートから成る請求項１記載の片持ち構造支持体。
【請求項８】
前記長尺支持部材が梁である請求項１記載の片持ち構造支持体。
【請求項９】
前記梁が鉄鋼から成るＩ型梁である請求項８記載の片持ち構造支持体。
【請求項１０】
前記梁がコンクリートから成る請求項８記載の片持ち構造支持体。
【請求項１１】
前記梁が木から成る請求項８記載の片持ち構造支持体。
【請求項１２】
カウンターバランスを提供する工程及び長尺支持部材を該カウンターバランスに取り付ける工程を有する、片持ち構造支持体の建築方法であって、該長尺支持部材は前記カウンターバランスに取り付けられる固定部及び前記カウンターバランスより外側に伸びて底部（footprint）面積を有する独立構造体を支持する片持ち部を有し、１つ又はそれ以上の片持ち構造支持体を用いて該構造体を支持するとき、支持部材の前記片持ち部は、前記構造体の前記底部面積の４０％以上を支持するように構成される、上記方法。
【請求項１３】
（ａ）１つ又はそれ以上のアンカーボルトを前記支持部材に近接する位置で前記カウンターバランス内に固定する工程、（ｂ）前記支持部材を横切って１つ又はそれ以上のプレートを置く工程、及び（ｃ）前記プレートをアンカーボルトに取り付ける工程、をさらに有し、これにより前記支持部材を前記カウンターバランスに取り付ける請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
プレートを前記カウンターバランスに固定する工程及び前記支持部材を前記プレートに固定する工程をさらに有し、これにより前記支持部材が前記カウンターバランスに取り付けられる請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
前記支持部材を前記プレートに溶接する工程をさらに有する請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記プレートを前記カウンターバランスに埋め込む工程をさらに有する請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
（ａ）ヘッドスタッドを前記カウンターバランスに埋め込む工程；及び（ｂ）前記ヘッドスタッドを前記プレートに取り付けて前記プレートを前記カウンターバランスに固定する工程をさらに有する請求項１４記載の方法。
【請求項１８】
独立構造体を支持する方法であって、カウンターバランス及びそれに取り付けられる長尺支持部材を有する１つ又はそれ以上の片持ち構造支持体を形成する工程であって前記長尺支持部材は前記カウンターバランスに取り付けられる固定部及び前記カウンターバランスより外側に伸びて底部（footprint）面積を有する独立構造体を支持する片持ち部を有する工程、及び前記構造体を１つ又はそれ以上の片持ち構造支持体上に建築する工程を有し、前記支持部材の片持ち部は前記構造体の底部の４０％以上を支持する、上記方法。
【請求項１９】
（ａ）１つ又はそれ以上のアンカーボルトを前記各支持部材に近接する位置で各片持ち構造支持体の前記カウンターバランス内に固定する工程；（ｂ）前記各支持部材を横切って１つ又はそれ以上のプレートを置く工程、及び（ｃ）前記プレートをアンカーボルトに取り付ける工程、をさらに有し、これにより前記各支持部材を前記カウンターバランスに取り付ける請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
プレートを前記各片持ち構造支持体の前記カウンターバランスに固定する工程及び各支持部材を前記プレートに固定する工程をさらに有し、これにより前記各支持部材を前記カウンターバランスに取り付ける請求項１８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、２００１年１月９日に出願した米国仮出願第６０／２６０，６９４号の出願日の利益を主張する。
【発明の分野】
【０００２】
本発明は一般に、構造体を支持する基礎支持体に関する。
【発明の背景】
【０００３】
家屋、小屋、納屋などのような構造体は典型的には、地面に設置される基礎上に建てられる。建築の基礎は一般に、その場所に穴を掘り、建築物の支持体を提供するような設計となっている形状にコンクリートを打つ（pour）ことが求められる。
【０００４】
水平面に基礎を建築することは、かなり簡単な仕事である。しかしながら、限界勾配（critical slope）に建築するとき、浸食問題又はすべりの問題を生じる風、雨、又は雪などの要素に土壌がされされるという問題が生じる。限界勾配特性への従来の基礎は通常、大規模な土壌安定化技術を必要とする。これらの技術には、基礎の建築の際に地面に設置されるキャスト−イン−プレース・パイル、オーガー−キャスト・パイル、ピン・パイルなどが含まれる。これらの土壌安定化技術は、建築費用をかなり増加させ、潜在的に費用をかなり高価にするかもしれない。
【０００５】
他の情況として、湖岸や川の土手近隣にドック又はボートハウスなどの構造体を建築することを望む場合がある。湖岸又は川の土手は、限界勾配であるかもしれないし、そうでないかもしれない。しかしながら、環境のため、構造体の基礎を建築するために水の浸入又は水際の土地は、好ましくないか、又は政府の建築許可がおりなかったりする。
【０００６】
本発明は、上記問題及び先行技術における他の欠点を解決する構造体を提供する。
【発明の開示】
【０００７】
本発明は、限界勾配特性上、及び／又は注意を要する土地上もしくは土地際もしくは水上もしくは水際に建てられる、家屋、小屋、ボートハウス、ドック、橋脚（pier）などのような構造体の片持ち構造支持体に関する。本発明の構造支持体は、構造体の大きな割合（即ち、４０％以上）が限界勾配から外側に又は注意を要する土地上もしくは水上に支持されることができるように片持ちされる。本発明は、大規模な土壌安定化技術を必要とする従来の建築基礎に代わる、より安価な代替物を提供する。水の浸入が望ましくないドック又は橋脚の建築又は代替品としても有用である。本発明の他の適切な応用として、例えば小屋又はボートハウスなどの水上構造体を支持することが挙げられる。
【０００８】
本発明の前述の様相及び多くの付随する効果は、添付図面と共に考慮すると、以下の詳細な説明を参照することによってより理解し始めるとき、より容易に理解されるであろう。
【発明の態様の詳細な説明】
【０００９】
本発明にしたがって建築される片持ち構造支持体は、カウンターバランス及びそれに取り付けられて独立構造体（freestanding structure）の荷重を支える長尺支持部材を含む。図１は、本発明の片持ち構造支持体１０の一態様を例示する。図１において、１対の片持ち支持部材１２及び１４は、カウンターバランス１６に取り付けられ、家屋、ドック、又は他のタイプの構造体のような独立構造体１８を支持する。下記に詳述するが、図１に示す支持部材１２，１４は、カウンターバランス１６へと伸びるアンカーボルト２０によってカウンターバランス１６に取り付けられる。鋼鉄プレート２２は、アンカーボルト２０に連結され、支持部材１２，１４の上部を覆って伸び、支持部材１２，１４をカウンターバランス１６に固定する。
【００１０】
本明細書で説明する本発明の好ましい態様は、カウンターバランスとしてコンクリートブロック及び支持部材として該ブロックに取り付けられるＩ型鋼梁を含むが、当業者は、他のタイプの材料をカウンターバランス及び／又は支持部材に用いることができることを理解するであろう。なお、図１は、２つの支持部材と共に１つのカウンターバランスを用いることを例示するが、当業者は、本発明の他の態様が任意の数の支持部材又はカウンターバランスを用いることができることを理解するであろう。例えば、支持部材１２，１４の各々に対して別々のカウンターバランスを提供することができる。
【００１１】
支持部材１２，１４は各々、カウンターバランス１６に取り付けられる固定部２４及びカウンターバランスから外側に伸びる片持ち部２６を有する。片持ち部２６の長さは、片持ち構造支持体１０が保持するように設計される構造体１８の寸法、構造体１８の荷重の大きさ、及び支持部材１２，１４及びカウンターバランス１６が建築されるサイズ及び材料によって変化させることができる。本発明は、片持ち構造支持体１０が独立構造体１８を支持するように設計され、構造体１８の大部分が片持ち部２６によって支持される従来技術とは異なる。特に、構造体１８の周辺長は、支持部材１２，１４によって支持される面積を有する底部（footprint）を規定する。支持部材１２，１４の片持ち部２６は、構造体１８の底部面積の４０％以上を支持するように設計される。
【００１２】
図２は、図１に示す方法で、カウンターバランス３４に取り付けられる支持部材３２を有する片持ち構造支持体３０を例示する。好ましい態様において、カウンターバランス３４は、適所に打ち付けられたコンクリートブロックであり、自立するか又は地面に設置されるパイル、例えばキャスト−イン−プレース・パイルによって支持される。カウンターバランスの形状、体積、及び重さは、片持ち構造支持体３０が支持するように設計される荷重及び構造支持体３０が設置される地面の性質（土壌のタイプ、傾斜など）にしたがって調節される。
【００１３】
また、カウンターバランス３４は、支持部材３２によって保持される荷重をカウンターバランスをとるのに十分な重さのプレキャストコンクリートブロックのような、他の材料から成っており、かつ他の方法によって、成っていてもよい。プレキャストコンクリートブロックは、持ち上げられ、建築箇所に適所に設置される。図２に示すように、支持部材３２のカウンターバランス３４への取り付けが、カウンターバランスに埋め込まれるボルト又はロッドを必要とするならば、該ボルト又はロッドは、カウンターバランスが形成されるとき、該カウンターバランス３４に埋め込まれるのが好ましい。
【００１４】
カウンターバランス３４のさらなる例示的態様として、支持部材３２によって保持される荷重をカウンターバランスするのに十分な重さを有する、鋼鉄のような材料、又はコンクリート及び鋼鉄のような材料の組合わせからなるスラブを挙げることができる。カウンターバランス３４は、支持部材３２を保持するのに、且つ片持ち構造支持体３０が保持するように設計される荷重をカウンターバランスするのに十分な重さ及び構造的な保全性を有する天然岩形成物を有することもできる。
【００１５】
本発明の好ましい態様において、支持部材３２は、図２に示す形状のＩ型鋼梁である。本発明で使用するのに好適な他の支持部材として、例えば、木製梁、積層集成材製梁、プレキャスト／プレストレス又はポストテンションのコンクリート製梁、鋼鉄とコンクリートとの合成梁、ファイバーガラス製梁、鋼トラス又は木／鋼鉄製トラス、又は上記の任意の組合わせを挙げることができる。
【００１６】
図２において、支持部材３２は、１つ又はそれ以上のオーバーヘッドプレート３８に固定されるアンカーボルト３６によってカウンターバランス３４に取り付けられる。図３〜５は、図２に示す片持ち構造支持体３０のその他の面を提供する。カウンターバランス３４が注入コンクリートから成る態様において、アンカーボルト３６は、コンクリートが打たれるとき、コンクリートに埋め込むのが好ましい。アンカーボルト３６は、カウンターバランスから上方に伸び、１つ又はそれ以上のアンカーボルトが支持部材の両側に配置されるのが好ましい。支持部材３２をカウンターバランス３４に取り付けるため、支持部材３２は、アンカーボルト３６間のカウンターバランス３４上に置かれる。プレート３８は、プレカット穴を有する鋼鉄製であるのが好ましく、支持部材３２の上部上に置かれ、アンカーボルトがプレートの穴を通って伸びる。アンカーボルトは、プレート３８をアンカーボルト３６に固定するのに用いられる、対応するネジ山を有するナット及びワッシャでねじ込みされているのが好ましく、これによって支持部材３２をカウンターバランス３４に固定する。本発明の他の態様において、アンカーボルト３６は、鋼鉄プレート３８及び／又は支持部材３２に溶接されているか又は固定して取り付けられ、支持部材３２をカウンターバランス３４に固定する。
【００１７】
支持部材上の横方向応力に耐えるため、プレート３８は、支持部材３２に溶接するか又は結合するのが好ましい。例えば、鋼鉄製プレート及びＩ型鋼梁を用いるとき、連続溶接又は仮付け溶接を用いるのがよい。アンカーボルト３６の径及び長さ、並びにプレート３８の厚さは、片持ち構造支持体３０が保持するように設計される荷重に依存する。
【００１８】
図３は、図２に示す片持ち構造支持体１０の正面立面図を提供する一方、図４は側面図を提供する。図５は、図２に示す片持ち構造支持体１０の上面平面図である。図３〜５は、本発明の態様において、支持部材３２をカウンターバランス３４に固定するのに用いられるアンカーボルト及びプレートをさらに例示する。
【００１９】
本発明の他の例示的態様を図６〜８に示す。ここで、片持ち構造支持体５０は、支持部材５２及びカウンターバランス５４を有する。支持部材５２は、溶接ヘッドスタッド（ネルソンスタッド）５６及びカウンターバランス５４に埋め込まれるプレート５８によってカウンターバランス５４に取り付けられる。埋め込まれるプレート５８及びヘッドスタッド５６は、カウンターバランスが形成されるときに、カウンターバランス５４に設置されるのが好ましい。支持部材５２は、連続溶接などの固定結合によって、プレート５８に接触する支持部材５２の端部６０に沿って、埋め込みプレート５８に取り付けられる。図６は、本発明の本態様の正面立面図である一方、図７及び８は、その側面図及び上面平面図である。
【００２０】
本発明の他の態様において、支持部材は、ボルト、エポキシ又は膨張アンカー（expansion anchor）によってカウンターバランスに取り付けられるのがよい。支持部材及びカウンターバランスが共にコンクリートからなる応用において、支持部材は、鉄筋ジベル（dowel）、メカニカルカプラー付き鉄筋、鉄筋をコンクリートにエポキシグラウトしたもの（epoxy grouting）、又はタイバック（tieback）によってカウンターバランスに取り付けられるのがよい。
【００２１】
カウンターバランスが設置される土壌の状況に依存して、カウンターバランスは、さらにアンカーなしに地面に置くのがよい。他の土壌状況は、カウンターバランスを地面にアンカーすることを要求する。これらの情況において、鋼鉄パイリング、プレキャストコンクリートパイリング、オーガー−キャストパイリング、キャスト−イン−プレースパイリング、ドリルパイリング、タイバック、ピンパイル、及びヘリカルピアパイリングのような公知のパイリング法を用いることできる。ディビダーク（Dywidag）を用いてカウンターバランスを適所にアンカーすることもできる。
【００２２】
本発明は、片持ち構造支持体が保持されるように設計される構造体の形状又はタイプによって限定されない。図１は、支持部材１２，１４の上部に位置する矩形を有する独立構造体１８を点線で例示する。本発明の他の応用において、支持体１２，１４は、支持される構造体と一体化することができる。構造体１８は、個人又は物体によって占有されてもよく、人々が歩くことができる表面を有するように設計された構造体、例えばドックであってもよい。ドックの応用として、支持部材１２，１４の片持ち部２６、及び構造体１８（即ちドック）は、外側、水面上に伸びる。さらなる取り付け具が、水上のボートを固定するドックに連結されていてもよい。構造体１８は、ボートを支持部材１２及び１４間で係留することができるボートハウスとして形成されていてもよい。
【００２３】
本発明の好ましい態様を例示説明したが、本発明の精神及び範囲を超えずに種々の変更が成されることを理解するであろう。よって、本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその等価物によって定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明にしたがって建築され、且つ独立構造体を支持する情況に示される１対の片持ち構造支持体を示す。
【図２】図２は、支持部材が固定プレート及びカウンターバランスへと伸びるアンカーボルトによってカウンターバランスに取り付けられる、本発明にしたがって建築される片持ち構造支持体の遠近図である。
【図３】図３は、図２に示す片持ち構造支持体の正面立面図である。
【図４】図４は、図２に示す片持ち構造支持体の側面図である。
【図５】図５は、図２に示す片持ち構造支持体の上面平面図である。
【図６】図６は、支持部材がプレート及びカウンターバランス内に埋め込まれる溶接ヘッドスタッド（ネルソン（Nelson）スタッド）によってカウンターバランスに取り付けられる、本発明にしたがって建築される他の片持ち構造支持体の正面立面図である。
【図７】図７は、図６に示す片持ち構造支持体の側面図である。
【図８】図８は、図６に示す片持ち構造支持体の上面平面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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