本発明の説明を目的として、用語「上」、「下」、「左」、「垂直」、「水平」、「上部」、「底部」、「下部」、「側部」、および他の関連する用語は、ここで説明され、添付の図面で例示される本発明の実施形態に関連して定義される。しかし、本発明は様々な代替の構造および方法を想定することができ、それでもなお、本発明はこの開示の範囲および趣旨の内にあることが理解されるべきである。さらに、ここで開示する実施形態に関するどの具体的な寸法および/または物理的特徴も、本発明の範囲内にありながらも修正および変更が可能であり、それゆえに、限定的であることを意図していないことが理解されるべきである。本発明は、産業設備、大容量貯蔵タンク、極低温液体ポンプ、熱交換器、ならびに、多岐管、蒸留塔、および小型建築物などの関連設備のための仮設のまたは取り外し可能な基礎として使用する、プレキャストコンクリートまたはセメントで構成された可搬式のパッドまたはスラブに関する。
他の場所に容易に移動させることができる、および/または、納品と設置との後に速やかに使用することができる、可搬式または予備成形構造体の使用は、非常に有利である。ある場所では、常設の基礎を据え付けることができない、および/または、速やかに使用可能な基礎への要求がある。他の状況では、常設の産業設備および部品を購入し設置するのではなく、事業主は設備の一部をある期間賃借することを選択し、この設備は基礎上に組み立てるのが最善であり、この基礎も賃貸されるかもしれない。
ある供給業者は、第三者に、定期的に使用されかつ補充される液体窒素および液体酸素などの商品の購入と共に使用する大容量貯蔵タンクなどの高価な設備を貸し出すであろう。供給契約および/または賃借の制限された期間のせいで、これらの事業主にとって、大容量貯蔵タンクまたは他の産業設備を常設することは不可能であるかもしれない。このような場合、大容量貯蔵タンクまたは他の産業設備用の基礎が必要であり、可搬式で取り外し可能なスラブ/またはパッドが貯蔵タンクまたは他の産業設備と共に使用され得る。
さらに、投資および会計の原則だけでなく、事業戦略も、可搬式の設備または部品を必要とするであろう。供給業者の応答時間も短縮することもでき、可搬式パッドの在庫を管理することで、設備をより短い時間で設置することができる。
可搬式構造物は、常設の構造物が許されず、それら構造物および装置を速やかに移動または再配置することが可能な、地役権(easements)および借地などの場所においても有用である。
本発明は、補強材を有するまたは有さない、基礎または飛散防止パッドとして使用する可搬式プレキャストスラブを視野に入れている。そのスラブ/パッドは、上面と、底面と、複数の側面と、長さと、幅と、厚さとを有しており、この厚さは様々であり、重量支持スラブ/パッドは好ましくは少なくとも約6インチから約24インチまたはそれ以上であり、約48インチまでの厚さでもよい。パッドの厚さも、持ち上げ、荷積み、搬送、使用などの間にスラブが分裂するのを防ぐために重要である。さらに、スラブは、好ましくは少なくとも約6フィートの長さであり、約20フィートまでの長さでもよい。もちろん、他の実施形態においては、同様の平方フィート数範囲(similar square footage ranges)のスラブが好ましい場合もある。同様に、スラブは、好ましくは少なくとも約6フィートの幅であり、約12フィートまで幅でもよく、移動可能という究極的な制限付きでさらに幅広であってもよい。ある実施形態では、10’×15’×16’’の寸法のスラブが極低温貯蔵タンクのための基礎として使用するのに特に好都合であった。他の実施形態では、10’×15’で厚さが6’’ の寸法、10’×15’で厚さが16’’ の寸法、および10’×15’で厚さが12’’の寸法のスラブが極低温貯蔵タンクのための基礎として使用するのに特に望ましいということがわかっている。10’×15’で厚さが16インチのスラブの重さはおよそ29,250ポンドである。
このスラブは、様々な産業設備および/または部品用の基礎として使用することができる。このスラブは屋内でも屋外でも使用することができる。本発明は、補強材を有しているかまたは有しておらず、低温液体、特には可燃性(flammable)低温液体の取り出しのための飛散防止パッドとして使用する可搬式のプレキャストスラブも視野に入れている。アスファルトなどのある種の下地は、可燃性であり、酸素のようなある低温液体がアスファルト上にたれると燃え出すことがある。対照的に、セメントまたはコンクリートの表面または下地は可燃性ではない。そうであるので、本発明は、飛散防止パッドとして使用するスラブにも向けられる。セメントまたはコンクリートの表面上には、それらを飛散防止パッドとして使用するために、特別なコーティングまたはフィルムは必要ない。
もちろん、産業設備用の基礎として使用する本発明のスラブは、産業設備を保持するまたは保持しない飛散防止パッドとしても使用できる。スラブを飛散防止パッドとしてのみ使用し、かつ、荷重を支える基礎としては使用しない場合には、このスラブは基礎として使用するスラブと同じ厚さである必要はない。例えば飛散防止パッドと基礎パッドとを互いに隣接して配置する場合には、同じ厚さのスラブは設置がより容易であろう。
さらに、飛散防止パッドは、単独でまたは基礎として使用するスラブと共に使用してもよい。基礎として使用するスラブと同様に、飛散防止パッドは、上面と、底面と、複数の側面と、長さと、幅と、厚さとを有しており、この厚さは様々であり、少なくとも約2インチから約48インチであるが、より好ましくは少なくとも約2インチから6インチの厚さである。飛散防止パッドは、好ましくは最小で約6フィートの長さであり、約20フィートまでの長さまたはそれ以上でもよい。
ある実施形態では、飛散防止パッドは、好ましくは最小で約6フィートの幅であり、約12フィートまでの幅またはそれ以上でもよい。別の実施形態では、好ましい飛散防止パッドは、約4フィートの長さおよび約8フィートの幅である。他の実施形態では、好ましい飛散防止パッドは、約8フィートの長さおよび約8フィートの幅である。もちろん、他の実施形態では、同様の平方フィート数の飛散防止パッドを使用してもよい。他の全ての点で、飛散防止パッドは、基礎パッドと同じ特性および特徴を有することができる。
さらに、スラブ/パッドは、スラブが持ち上げられるおよび/または移動させられるのを可能にする取り付け手段を有してもよい。取り付け手段は、スラブ/パッドの上面または側面から到達可能(accessible)な、少なくとも1つのリフトピンまたはアイループ(eye loop)などの当業者に知られている様々な装置を具備してもよく、それは、凹部に据え付けられていてもいなくてもよい。スラブは、フォークリフトによって移動させられるように設計することもできるし、あるいは特別な取り付け装置なしに索具を装備していてもよい。
スラブ/パッドは、鋳込成形によってスラブにつくられ、かつ、上面または側面から視認可能な複数の開口部を有していてもよい。これら開口部は、支柱を保持するかまたはその中にフェンスポストを据え付けるなどの様々な目的で使用することができる。
さらに、スラブ/パッドは、可搬式でも常設でもよい他のスラブまたはパッドと相互接続(interconnect)または相互連係(interface)してもよい。これは、他のスラブの少なくとも1つの側面に相互接続または相互連係するような形におよび/または大きさにつくられた少なくとも1つの側面を含んでいてもよい。
スラブ/パッドは構造用補強材を有してもよい。この場合、コンクリートまたはセメントの補強に、当業者に知られている様々な手段を使用してもよい。
また、産業設備が大容量の酸素または水素貯蔵タンクを備えている場合、好ましくは上面における少なくとも10フィートの長さで10フィートの幅の領域が、大容量貯蔵タンクをスラブのその面(すなわち、タンカートラックの作業端のための取り出し面)に置いた後に液体酸素を送り出すのに利用可能であるべきであり、そうでなければ、飛散防止パッドを同一または同様の幅の領域を有する基礎に隣接させて置いてもよい。ある実施形態では、スラブを大容量貯蔵タンクのために使用する場合、スラブは少なくとも約300から約3000ガロンまでの液体またはそれ以上の液体で満たされた貯蔵タンクを少なくとも支持すべきである。もちろん、それらパッドは、他の液体を収容し、かつ他の機能を有するタンクのために使用してもよい。それらパッドは、アルゴンおよび窒素タンクにも使用されている。
基礎および飛散防止パッドとして使用するスラブと同様に、極低温液体ポンプまたは他の産業設備のために使用するパッドは、上面と、底面と、複数の側面と、長さと、幅と、厚さとを有しており、この厚さは様々であり、少なくとも約4インチから約16インチであるが、より好ましくは少なくとも約4インチから約10インチの厚さである。極低温ポンプのためのパッドは、好ましくは最小で約6フィートの長さであり、少なくとも約15フィートの長さであり、約25フィートまでの長さまたはそれ以上でもよい。8’8’’×24’で厚さが8’’のパッドは、多くの高圧極低温液体ポンプを保持するために使用されてきた1つの寸法である。様々な厚さおよび寸法の他のパッドもこのようなポンプを保持する用途のために考慮されている。
パッド/スラブ構造体は搬送および移動できなくてはならないために、それは、好ましくは、装置を持ち上げるために一般的に使用するクレーンやフォークリフトなどの機器によって持ち上げられ得るのに十分に軽量である。それはまた、路上を安全に走行可能な(許可があってもなくても)車両、または舟などの他の運搬体で運ばれ得る重さおよび大きさであるべきである。
本発明はまた、可搬式のプレキャスト強化セメントまたはコンクリートスラブの製造方法および使用方法も視野に入れている。
図1に示すように、プレキャストスラブ/パッド2は上面4と、複数の側面6と、下面8とを有している。プレキャストまたはプレモールドスラブは、産業設備のためのスラブ、パッド、または基礎として実際に使用する前に、セメントを別の場所で型枠(form)または鋳型(mold)に流し込むことで形成された、スラブ、パッド、基礎または基礎部品を意味する。また、スラブ2は、長さ10と、幅12と、厚さ14とを有している。好ましくは、スラブは、少なくとも約6インチから約24インチまでの厚さを有している。基礎として使用するスラブは、好ましくは強化セメントまたはコンクリート24を含み、好ましくはスラブが持ち上げられるのを可能とする取り付け手段を有している。繰り返すと、飛散防止パッドも、このような取り付け手段を有していてもよい。
取り付け手段は、典型的には、プレキャストスラブ、パッドまたは基礎要素を持ち上げるおよび/または移動させるのに用いられる。取り付け手段という用語は、スラブに組み込まれ得るものであって、スラブが移動させられるのを可能とするかまたはスラブを可動とするデバイスまたは装置をいう。例えば、取り付け手段は、実質的に、好ましくは鋳鋼であるリフトピン、リフトリング、リフトボルトなど、およびそれらの組合せ、または、公知のもしくはこのような目的で当業者によって使用されている他の装置を含んでいてもよい。取り付け手段は、好ましくは上面および/または側面から到達可能である。ケーブルは、取り付け手段に直接巻きつけられていてもよく、取り付け手段を通る輪にされていてもよく、例えば、ケーブルに取り付けられるループクリップ、フックなどを備えた取り付け手段では、ループの穴に挿入または通すことができ、他のタイプの取り付け手段の周りに巻き付けられていてもよい。本発明によると、この取り付け手段は、当業者によって使用されている、タイダウンライン(tie down lines)、グラウンドラインなどの、産業設備の要素を含む他の要素をプレキャストスラブに固定するのに使用され得る。
設置時、パッドの上面は地面/下地に対して水平であり、かつパッドは水平または実質的に水平であるべきである。側面という用語は、上面と底面との間のスラブの端または他の領域のことをいい、そこでは、垂直な側面が始まっていてもよい。
スラブは、風および震動事象の最中における滑動および運動、ならびに、このような事象が起っている最中における貯蔵タンクなどの設備の移動、転倒および/または滑動に抵抗するのに十分な大きさの力を提供するのに十分に重くあるべきである。追加の重りをその場に追加することもでき、この重りはコンクリート、セメント、または鋼、鉛および水などの他の重りからなる。ピア(pier)、把持部材、または当業者に知られている他の方法が、滑動や転倒を起こす力に抵抗するために、スラブと共に使用され得る。
スラブは、スラブの上に位置する産業設備の重さを支え得る大きさであるべきである。例えば、スラブ/パッドの好ましい実施形態の設計基準は、風または震動事象の間における運動に抵抗すべきである。例えば、このスラブ/パッドは、好ましくはハリケーンによって起こるような約100mphの風速に耐えるべきであり、好ましくは地震帯4の条件に耐えるべきである。
このスラブ/パッドは、一体品を具備してもよく、または互いに隣接する(互いに接触または境を接する)ように置かれる複数の部分を具備してもよい。一体型のスラブ/パッドは、据え付けがより容易であるので好ましい。長さ15フィートおよび幅10フィートよりも大きいスラブなどの大きなスラブが必要な場合、または重量もしくは搬送の問題がある場合には、複数の部分からなるスラブの方がより望ましいであろう。しかし、複数の部分からなるスラブ/パッドの使用には、複数の部分を水平にすることがより難しく、組立品は扱い辛く、さらにはそれら部分がばらばらになるおそれがあるという不利な点がある。図1は、段差状の重なり部分9を備えると共に相互連係または相互接続している複数の部分から構成された、スラブ/パッドを示している。あるいは、それらスラブ/パッドの部分はパズルのピースに類似の様々な方法で嵌め合うことができ、互いに噛み合うまたは嵌め合う凸部と凹部とを備えた端部で均一な奥行きを有していてもよく、その代わりに、互いに境を接している複数の正方形または長方形部分あるいは他の形の部分であってもよい。複数の部分を使用してスラブ、パッドまたは基礎をつくる場合、側面は好ましくは、パッドまたはスラブを形成するために、2つの部分が互いに接合させられるかまたは互いに隣接して配置される領域である。この場合、スラブの少なくとも1つの側部は、より大きな表面を生じさせるために、可搬式であってもそうでなくてもよい他のパッドまたはスラブと相互接続および/または相互連係する能力を有していてもよい。可搬式の基礎を他のものに接合することが必要となる場合には、1つのスラブ/パッドを他のものに接続するために使用できる多くの接合手段が考えられる。スラブの部分が分解しないことを確実にするために、スラブの周辺部のまわりでいくつかの杭を使用してもよいし、スラブの周辺部のまわりに枠を設置してもよい。あるいは、接合領域のまわりに帯金部を配置してもよい。図1のスラブ/パッドは、一体品で構成されていてもよく、そうであれば重なり部分9を持たないであろう。
スラブ/パッドはどんな形でもよい。好ましくは、基礎として使用するスラブは、スラブ上に産業設備を置いた後でもスラブの外周が残るような形および大きさにする。いくつかの用途では、スラブは、そのスラブのために設計された領域中に嵌め込まれる、円形、矩形、正方形、他の形状でもよい。一定の用途では、一定のスラブ領域が望ましい。例えば、スラブを大容量貯蔵タンクのための基礎として使用する場合、ある実施形態では、タンクに隣接する上面の少なくとも長さ約8フィートおよび幅8フィートの領域は、大容量貯蔵タンクをパッドまたはスラブ上に置いた後に液体酸素の送り出しに利用可能であり、液体酸素システムに対する産業的な要求に応ずるべきである。
このスラブ/パッドは、当業者に知られているまたは当業者に使用されている、様々な方法によってつくられてもよい。例えば、コンクリートまたはセメントは、基礎を現場でつくるときに土建業者によって築かれる木製の型枠と同様の、台の上に置かれた型枠に流し込まれ得る。その台は充填した型枠の重量を支えるように設計されていなくてはならない。型枠は、プラスチック、木、金属、または他の耐久性のある材料から作られていてもよい。型枠は、好ましくは、台がそうであるのと同様にスチール製である。コンクリートまたはセメントを養生させた後(典型的には約1−2週間かかる)、型枠の側部が、スチールの台の上に置かれたスラブ/パッドを残して取り除かれる。コンクリートまたはセメントが乾燥したら、それは台から離れ、スラブは台から持ち上げられ得る。当業者に知られているまたは当業者に使用されている他のモールド方法および他の種のコンクリートまたはセメントが使用されてもよい。
適切な養生は、良質なコンクリートまたはセメントを得るのに不可欠であり、スラブ/パッドの耐久性および耐磨耗性に寄与する。養生処理の間、コンクリートまたはセメントは、あまりにも早く乾ききるべきではなく、強度を高めかつ耐久性および耐磨耗性を増大させるために、水分を保持して徐々に乾燥すべきである。養生にかかる時間は、スラブ部分の大きさおよび厚さばかりでなく、コンクリートまたはセメントのタイプにも依存する。乾燥を遅らせるために、スラブ/パッドは、鋳型を充填した後にプラスチックのシートで覆われ得る。あるいは、市販の硬化組成物が、コンクリートまたはセメントの表面に噴霧、はけ塗り、またはロール塗りされてもよい。また、例えば、ASTM C494規格に適合するもののような減水混合剤がコンクリートまたはセメントに混ぜられてもよい。さらに、塩化カルシウム混合剤を使わないことが好ましい。
ある実施形態では、スラブ/パッドの底部はコンクリートまたはセメントである。もちろん、プレートまたは他の装置が、スラブ/パッドの底部に取り付けられるかまたは接続されてもよい。例えば、土壌と基礎との間の摩擦を増加させるためまたは下地を把持させるために、補強棒、他の金属、または剛体か半剛体である他の材料が、コンクリートまたはセメントのスラブ/パッドの底部へと成形されるか、または取り付けられ得る。
使用するセメントは、好ましくは、Portland cement, ASTM C 150, Type 1などの従来のセメントである。使用するコンクリートは、好ましくは、Portland cement, ASTM C 150, Type 1(それは、少なくとも約2000psiの、好ましくは約4000psi、までの極限圧縮強度を有している)などの従来のコンクリートである。もちろん、高強度コンクリートも、スラブ/パッドの少なくとも一部に使用され得る。最大の水セメント比は、ASTM C33のような標準重量骨材を用い、コンクリート中の空隙が好ましくは約5%未満である場合には、好ましくは約0.45である。他の骨材および当業者に知られているまたは使用されている他の基準を、コンクリートまたはセメント、骨材、およびコンクリートまたはセメント中の空隙の選択に関して使用することもできる。必要な重量に応じて、一部の軽量コンクリートまたはセメントを使用してスラブ/パッドを形成してもよい。
コンクリートまたはセメント密度を変化させることを利用して、スラブの安定性を増加させることができる。例えば、より高密度のコンクリートまたはセメントをある領域、例えば周囲および端部、で使用し、より軽量のコンクリートまたはセメントを中心部のような場所で使用してもよい。また、スラブ/パッドは、スラブ/パッドの安定性を増加させるために、例えばその端部で重くされ得る。
耐久性のために、コンクリートまたはセメントは、好ましくは補強される。例えば、複数のワイヤ、補強棒(rebar)、ロッド、バー、プレート、砂利、ガラス、ガラス繊維、または炭素繊維、およびそれらの組合せが、補強手段として使用され、かつ、コンクリートまたはセメント中に投入され得る。金属、ガラス繊維もしくはポリマー、またはそれらの組合せからなるものなどのバーまたはロッド22および補強棒26が、コンクリートまたはセメントのスラブを補強するのに好ましくは使用される。図1を参照のこと。補強棒が最も好ましい。
ある実施形態では、好ましい補強棒は、ASTM A 615規格に準拠したグレード60のバーである。当業者に知られているまたは使用されている他の規格が使用されてもよい。バーが曲げられるかまたは変形させられる場合、それらは、好ましくは冷間で曲げられるかまたは変形させられる。さらに、補強棒またはロッドは、支持枠へと変形されてもよく、必要であれば、取り付け手段は、支持枠、補強棒、またはロッドに、着脱可能にまたは固定式で取り付けられ得る。好ましくは、補強棒、バーもしくはロッド、またはプレートを覆っているコンクリートまたはセメントは、少なくとも2インチから3インチの厚さを有している。ガラス、砂利、小石、砕石、スラグ、または炭素繊維を選択した場合には、それらは、好ましくはコンクリートまたはセメントの全体に散在させられている。図8を参照のこと。補強棒またはロブは、成形時に型枠の中に置かれ、スラブが養生した後にスラブを強化する役割を果たす。
好ましくは、ASTM A36鋼などの通常の補強棒26が使用される。補強棒は、様々な方法で配置されかつ間隔を開けられ得る。好ましくは、補強棒またはロッドは、約3フィートを超えて離れず、好ましくは互いの中心で約12インチから約18インチである。また、補強棒は、好ましくは少なくとも約#3から約#10(それは約3/8インチ径から約1−1/4インチ径に等しい)またはそれ以上の補強棒である。もちろん、より大きな径の補強棒も使用され得る。さらに、補強棒は、互いに平行でもよく、好ましくはさらに十字に交差している。補強棒は、一層の厚さで三次元支持枠へとつくられてもよく、その代わりに、二層以上の補強棒が使用され得る。例えば、ある実施形態では、頂部の補強棒は、直径が#5または5/8であり、交差し、各々の方向に約16インチの間隔を開けて配置された補強棒であり、底部の補強棒は、直径が#8または1インチであり、交差し、補強棒から中心で約12インチから約18インチの間隔を開けて配置され得る。さらに、2つの層を使用して補強棒を交差させる場合には、補強棒は、千鳥状に配置させられ、かつ補強棒が約6インチから約8インチ毎に存在するように離間していてもよい。
スラブ/パッドが延長部を使用して補強棒を継ぎ合わせなければならない長さである場合、補強棒は、好ましくは例えばACI 318に準拠するように継ぎ領域27で重ね合わされ、好ましくは40バー以上の径(bar diameter)であって、補強棒の重ね継された領域において約1インチ以上であり約6インチまでの補強棒である。図7Aを参照のこと。当業者に知られているまたは使用されている他の基準も十分であるかもしれない。補強棒またはロッドは、必要であれば、モールドの前にプレストレスを印加され得る。プレストレスが印加されていることは、スラブにおいて成形される前に引き伸ばされかつ応力を加えられた物品をいう。
スラブは可搬式であるため、それは、好ましくは、スラブが例えばケーブルによって移動および/または持ち上げられるのを可能とする取り付け手段を有している。ケーブルという用語は、ライン、ストランド、または鎖、または当業者に知られているか使用されているものであって取り付け手段に取り付けもしくは接続されてもよい他のこのようなデバイスをいう。スラブ/パッドが移動させられるのを可能とする様々な装置が、スラブ/パッドに組み込まれ得る。例えば、取り付け手段は、好ましくは鋳鋼であるリフトピンもしくはリフトリング、または当業者に知られているか使用されている他のこのような装置を具備してもよく、好ましくは上面または側面においてまたはそこから到達可能である。図3は、取り外し可能にスラブに取り付けられ得るリフトピンの断面図である。ピン30は、スチール製であり、拡大ヘッド(enlarged head)32を有しており、それは、ケーブル40がそのヘッドのまわりに巻かれるのを可能とするとともに、金属ハウジング38のねじ山36へと挿入可能なねじ端34を有している。図3は、セメントマトリックス40中での砂利39の使用を示している。モルタルも使用され得る。もちろん、コンクリートは、小石、砕石、またはスラグを含んだセメントまたはモルタルから構成されていてもよい。
リフトピンまたは他の取り付け手段が上部から到達可能である場合には、それらは、スラブの上面に対して好ましくは垂直である。それらが側面から到達可能である場合には、それらは、1つまたは複数の側面に対して好ましくは垂直である。このようなリフトピンの1つは、Jenson Pre-Cast社によって供給される8−トンリフトピンである。好ましくは、リフトピンは、コンクリートまたはセメントの上面を超えて延びるものではない。ある実施形態では、「ナックル」として知られているアタッチメントが埋め込まれたリフトピンに取り付けられ、ケーブルはそれら「ナックル」に取り付けられる。
また、リフトピンは、Conac社などの他の会社によっても販売されており、少なくとも約1トンから約26トンの範囲の様々な強度で売られている。リフトピンに要求される強度は、スラブ/パッドの重量、厚さ、および大きさ、または、当業者に知られているか使用されている他の因子に依存するであろう。図4は、スラブ2の上面4から突出したループ端42を有し、スラブ24に埋め込まれた取り付け手段を示している。アイループは、ケーブルフックがその輪の目44に挿入されるのを可能とする。好ましくは、取り付け手段は、表面から突出せず、好ましくは図7Cのように凹部に据え付けられる。アイボルトは、一端にねじ山がつけられ、他端が輪にされていてもよい。図7Bおよび図7Cは、取り付け手段のさらに他の実施形態を示しており、これは、スラブの一方の面とスラブに埋め込まれている端との双方の位置に拡大端52を有しているピン50である。また、ピンは、スラブの上面から突出しないように、スラブの凹面5に据え付けられていてもよい。これは、ピンの頂部にキャップを置いて空隙をリフトピンの頂部に生じさせることにより達成され得る。さらなる代替物として、図8は、同様の応力および重量支持能力を有し、ケーブルが取り付けられるのを可能とする拡大端58を有するアンカーボルト54を示している。そのアンカーボルトは、コンクリートまたはセメントに直接、例えば12インチの深さ56で埋設されていてよい。
リフトピンまたはボルトなどの取り付け手段が補強棒に取り付けられていない場合、取り付け手段をスラブの幅の少なくとも約2分の1から約3分の1の位置に埋め込んで、ケーブルなどを取り付け手段に取り付けることによりスラブを持ち上げるおよび/または降ろす際に、取り付け手段がスラブから抜けないようにすることが好ましい。
前述のピンおよび取り付け手段の全ては、好ましくは、コンクリートまたはセメントを型枠または鋳型に流し込む前、および/または、コンクリートまたはセメントが乾き始める前に、型枠の中に配置される。しかし、取り付け手段は、コンクリートまたはセメントを養生させた後に据え付けられてもよい。例えば、パッドに穴が開けられ、この穴に、フックを備えたロッドまたは底板を備えたアイレットが挿入され得る。また、それら穴には、取り付け手段を挿入した後にエポキシを充填してもよい。
取り付け手段は、コンクリートまたはセメントから抜けるのを防ぐ深さ、例えば、少なくとも約4インチから、約8インチまで、約12インチまで、14インチまたはそれ以上の深さ、に据えるべきである。もちろん、その深さは、スラブの厚さによって制限されるであろう。スラブは、基礎として使用する場合には、好ましくは、特定の用途に依存して少なくとも約1フィートの厚さから約4フィートの厚さである。例えば、16インチの厚さのスラブでは、ピンなどの取り付け手段は、好ましくは約12インチの深さまで差し込まれる。あるいは、取り付け手段の埋め込み端は、例えば、取り付け手段の埋め込み端を補強棒に巻きつけることにより、または、取り付け手段を補強棒に固定式でもしくは取り外し可能に取り付けることにより、補強棒に取り付けられていてもよい。
スラブの大きさおよび厚さに応じて、1つまたは複数の取り付け手段を使用することができる。取り付け手段の数および間隔は、当業者には明白であり、応力が取り付け手段を壊さないかまたは取り付け手段のスラブからの抜けを生じさせないように、スラブの重量および大きさに対する取り付け手段の強度に依存するであろう。例えば、図1では、各々のスラブ2には、その中心またはその近傍に位置した取り付け手段16が1つだけある。対照的に、図5のスラブ2は、複数の別々の取り付け手段を有しており、ある実施形態では、それは、10フィートの幅で15フィートの長さで厚さが16インチであり、3つから4つの8−トンリフトピンが使用される。いずれの場合も、取り付け手段は、スラブを、動かして地面または他の下地上に置く場合にほぼ水平となりかつ制御が容易であるように、間隔を開けて配置されるべきである。
スラブが置かれるアスファルトまたは地面などの下地18は、好ましくは、スラブを下地または地面に置く前において水平である。図7Aを参照のこと。表面が水平でない場合、その表面は、好ましくは、パッドの下の、例えば、Air Liquide America社製の約1/4インチから約1/2インチまたはそれ以上の大きさの有角骨材からなる約1/2インチ以下の深さから約1フィートの深さの層によってレベリングされる。あるいは、スラブは、下地または地面上に置かれ後に水平にされ得る。安定性のためには、スラブは、濡れたまたは軟らかい土壌上には据え付けられないことが好ましい。安定性を確実にするために、好ましい許容土壌支持圧力は、少なくとも約1000psi(ポンド毎平方フィート)である。また、下地からの押込み排水装置(positive drainage)があることが好ましい。
スラブを移動させる前にすでに乾燥させ養生させているので、スラブを据え付けた後に、スラブの乾燥のための待期はない。それゆえに、スラブは、スラブの上面に直接置かれ得る大容量貯蔵タンク64のような産業設備66の基礎として、速やかに使用することができる。図5および図7Aを参照のこと。どのような機器でも、スラブが構造技術者または他の当業者によって定められている設備の地震荷重要求をスラブが満たしている限り、スラブ上に置くことができる。
さらに、スラブが上面上に置かれる貯蔵タンクを支持するのに使用される場合には、貯蔵されている液体からの追加の重量が、スラブの大きさおよび厚さに関して考慮に入れられなくてはならない。例えば、ある実施形態では、15フィートの長さであり10フィートの幅であり16インチの厚さであるスラブについては、貯蔵タンクは、約1500から約3000ガロンまでの液体酸素で充填され得る。約1500ガロンの液体を収容した貯蔵タンクの重量は約28,100ポンドであり、約3000ガロンの液体を収容した貯蔵タンクは約47,000ポンドである。
フェンスをスラブおよび/または産業設備の周囲部のまわりに設置することが望まれる場合、フェンスポストを保持可能な複数の開口部70が、例えば成形によってまたは成形されたスラブを掘削することよって、スラブに組み込まれ得る。図5を参照のこと。開口部70は、スラブの深さに沿って途中まで延びるめくら穴を備えていてもよいし、スラブの厚さに沿って貫通した穴を備えていてもよい。図6、図7Aを参照のこと。穴は、フェンスポストを受け止めるのに十分な径であってもよい。例えば、直径4−インチの穴が、現場で据え付けられる直径3−インチのフェンスポストを受け止めるのに使用される。穴を作り出すために、4−インチのPVCキャップドパイプが、コンクリートまたはセメントを流し込む前に鋳型/型枠の中に置かれる。PVCパイプは、複数の直径4−インチの空隙を作り出す。最低限、少なくとも矩形または正方形のスラブの各々の角に穴を設けることが好ましい。フェンスポスト7のために追加の穴を提供することが有利であるかもしれない。例えば、大容量貯蔵タンクまたは容器64を保持する15フィートの長さで10フィートの幅のスラブでは、少なくとも9つの穴がスラブに形成されるべきことがわかっている。
スラブは、好ましくは適切に排水されなくてはならない。ほとんどの場合、水平なスラブは適切に排水されるであろう。その代わりに、スラブは、複数の溝(furrow)75をスラブの上面に有し、スラブからの排水を確実にしてもよい。図5を参照のこと。溝は、型枠を養生されていないコンクリートまたはセメントの上面の少なくとも一部の中へと押し込むことにより組み込まれてもよく、溝は、当業者に知られている他の方法で作られてもよい。しかし、溝は、それらがスラブの上面を凸凹にしないように、要所要所に配置されるべきである。さらに、コンクリートまたはセメントは、上面がつるつる滑らないように、ブルーミング仕上げを行ってもよい。
ある実施形態では、例えば大容量貯蔵タンク用の容器脚部66の容器脚プレート62も、例えばアンカーボルトおよびエポキシによってスラブに固定される。ある実施形態では、スラブの厚さと同じ深さにまで延びてもよい直径が約3/4’’から約3/2’’の穴が、スラブおよび/または容器脚部プレートの所望の位置にドリルで開けられ、次に、エポキシパックが挿入されボルトで破裂させられて、エポキシ部を混ぜ合わせる。その後、ナットを、典型的には開いている容器脚部の一部を通じて到達可能なボルトに取り付けて、脚部プレートをさらにしっかり固定してもよい。例えば、Hilti社は、そのようなエポキシおよびアンカーボルトを供給しており、他のこのような接着剤および締結具も市販されている。もちろん、当業者に知られている、容器脚部および脚部プレートを固定する他の方法が使用されてもよい。ある実施形態では、グラウトの層60が、容器プレートとスラブの上面4との間で使用されてもよい。また、他のタイプの産業設備の脚部または部分がスラブに固定されてもよい。
繰り返すと、可搬式プレキャストスラブを産業設備のための基礎として使用する方法が視野に入れられており、それは、上面と複数の側面と下面と長さと幅と厚さとを有している可搬式プレキャストスラブを提供することを含んでいる。使用中、スラブの下面は地面上に置かれ、スラブの水平が確認される、および/または、スラブが水平にされる。次に、産業設備の少なくとも1つの部分が、スラブの上面上に置かれ得る。
この方法は、補強手段をコンクリートまたはセメント中に投入する工程も視野に入れていて、ここで補強手段はワイヤ、補強棒、ロッド、バー、プレート、砂利、ガラスもしくは炭素繊維、またはこれらの組合せから実質的になる群より選択される。
この方法は、スラブの上面または側面から到達可能な、スラブを移動させるまたは持ち上げる手段を提供する工程も含んでいる。持ち上げるまたは移動させる手段は、少なくとも1つのリフトピン、少なくとも1つのリフトリング、少なくとも1つのリフトボルト、アンカーボルト、およびこれらの組合せから実質的になる群より選択されてもよい。取り付け手段は、固定式で取り付けられていてもよいし、着脱可能に取り付けられていてもよい。また、この方法は、ケーブルを持ち上げ手段に取り付けてスラブを持ち上げる工程をさらに含んでいる。
この方法では、例えば、産業設備は、大容量貯蔵タンクを含んでいてもよい。この場合、スラブは、少なくとも10フィートの長さで10フィートの幅である領域を、タンクに隣接する上面(それは、大容量貯蔵タンクをスラブの上面上に置いた後において、液体酸素の送り出しに利用可能である)に提供することが望ましいかもしれない。
スラブは複数の部分を含んでもよく、それらの部分は、互いに隣接して配置されてスラブを形成してもよい。
さらに、この方法では、フェンスが、スラブおよび/または産業設備の周囲部のまわりに設置されてもよい。
また、この方法はスラブの少なくとも一部を飛散防止パッドとして使用する工程をさらに含んでいてもよい。
少なくとも1つの大容量貯蔵タンクまたはシステムのための基礎として使用するプレキャスト強化スラブをつくる方法も視野に入れられており、この方法は、鋳型または型枠を用意し、少なくとも部分的に鋳型をコンクリートで充填し、少なくとも1つの補強棒またはロッドをコンクリートまたはセメント内に置いてコンクリートまたはセメントを補強することを含み、ここで、少なくとも1つの補強棒またはロッドは、少なくとも1つのリフトピン、または、補強棒と一体化されているか着脱可能に取り付けられている少なくとも1つの取り付け手段を有している。次に、補強棒またはロッドは、コンクリートまたはセメントで覆われる。
それから、コンクリートまたはセメントは乾燥および/または養生させられて、それにより、上面と底面と複数の側面と長さと幅と厚さとを有しているスラブ/パッドを形成する。そのスラブは、スラブが少なくとも部分的に乾燥したときに型枠から取り外される。この方法では、スラブに形成され、上面から視認可能な複数の開口部があってもよい。これら開口部は、様々な用途を持ち、例えばそれらの中にフェンスポストを据え付けるために使用することができる。
この方法では、鋳型または型枠は、スラブが他のスラブの少なくとも1つの側面に相互接続または相互連係できるように形づくられた少なくとも1つの側面を提供する。
さらに、この方法では、複数の補強棒またはロッドが補強手段として使用され、補強棒は互いに平行におよび/または交差するように配置される。
さらに、複数の補強棒またはロッドが補強手段として使用される場合、補強棒またはロッドは、コンクリートまたはセメント中に置かれる三次元支持構造体を形成するように配置される。また、この方法では、補強棒またはロッドには、モールド前にプレストレスを印加してもよい。
この方法では、スラブを、仕様前に乾燥および/または養生させる。
この方法では、軽量コンクリートまたはセメントまたはプレフォームパッドの重量を低減するように設計された他の材料の少なくとも一部が、スラブを形成するのに使用されてもよい。
さらに、この方法の一部として、複数の溝がスラブの上面につくられて、スラブの上面からの排水を確実にしてもよい。
さらに、パッドが大容量貯蔵タンクのための基礎として使用される場合、スラブは、好ましくは、大容量貯蔵タンクがスラブの上面上に置かれた後に液体酸素を送り出すのに利用可能な、少なくとも10−フィートの幅で10−フィートの長さである領域を上面に有している。
本発明の方法は、容易に設置されかつ所望により移動され得る、極低温液体を貯蔵および供給するシステムの創出も視野に入れている。本発明の様々な実施形態は、極低温液体貯蔵タンクと、任意に、典型的には産業用ガス業界で使用される以下の設備の部品:気化器;圧力制御手段;ガス濾過手段;遠隔測定ユニット手段;ポンプ手段;タンク充填手段;配管、配管支持体;ガス貯蔵シリンダ;および飛散防止パッドの1つ以上とを含んでいる。
ある好ましい実施形態では、極低温システムは、フェンスエンクロージャを有している。フェンスエンクロージャは、極低温システムを適切に操作する訓練を受けていない人による無断侵入を防ぐという安全上の理由で追加される。さらに、フェンスは、極低温システムの所有者に属するものとそうでないものとの間の境界線の線引きを提供する。
この方法は、コンクリート基礎を、そのシステムの他のいずれかの部材と実質的に同時に設置することをさらに含んでいる。前に説明したように、その基礎は、クレーンで荷降ろしすることにより所定の位置に置かれる。そのシステムがある特定の場所でもはや必要でなくなると、そのシステムは、標準的なエンジニアリング方式で解体され得る。まず設備が撤去され、その後、スラブが設置されたときと同じような方法で撤去される。
システムが解体されると、その各々の部分は、別々にまたは一緒に、他の場所での使用に利用できる。1つの好ましい実施形態では、基礎を含むシステム全体が、他の場所での使用のために再び組み立てられる。
また、本発明は、極低温液体を貯蔵しかつ供給する装置であって、本明細書で前に説明した少なくとも1つの可搬式プレキャストスラブ基礎と、極低温液体貯蔵タンクとを具備する装置も視野に入れている。好ましい実施形態は、典型的には産業用ガス業界で使用される以下の設備の部品:気化器;圧力制御手段;ガス濾過手段;遠隔測定ユニット手段;ポンプ手段;タンク充填手段;配管、配管支持体;ガス貯蔵シリンダ;および飛散防止パッドの1つ以上を含む。
タンクに収容される貯蔵極低温液体は、窒素、酸素、アルゴン、二酸化炭素、水素およびヘリウムでもよい。
この用途に適した可搬式パッドの構成に関する詳細は、以前に説明されている。
なお、ここで例示の目的で詳細に説明した方法および装置の実施形態は、もちろん、構造、設計、応用および方法論の点で多くの様々な変形に供される。多くの様々なおよび異なる実施形態がここで教示した本発明の概念の範囲内でなされてもよく、そして、多くの修飾がここで法の記載要件に従って詳細に説明した実施形態においてなされてもよいので、ここでの詳細は、例証であると解釈されるべきであり、限定の意味はないということが理解されるべきである。
さらに、本発明の本質を説明するためにここで説明しかつ例示した詳細、材料、工程および部品の配置の点における多くの付加的な変更が、添付の特許請求の範囲に示された本発明の理念および範囲の中で、当業者によってなされてもよいことが理解されるであろう。従って、本発明は、上記の例および/または添付の図面における特定の実施形態に限定されることが意図されるものではない。