JP4580313B2 - 配管用耐火防護装置および配管の耐火防護工法 - Google Patents

Description

本発明は、電力ケーブルや光ファイバなどの通信ケーブルといった電線を挿通したケーブル管、あるいはガス管や水道管などの設備配管を火災等から保護すると同時に耐久性を高めた配管用耐火防護装置、及び配管の耐火防護工法に関する。

従来、電力ケーブルや光ファイバケーブルなどの通信ケーブルといった電線を硬質のケーブル管内に収容した状態で地中に埋設することが一般に広く行われているが、係るケーブル管はその全てが地中に埋設される訳でなく、例えば橋脚の部分から外部に露出された状態で橋梁に沿って敷設される場合もある。

そのようなケーブル管を初めとする配管の露出部分では、近くで火災が発生した場合に管内の電線等が焼損してしまうので、係る管路を耐火防護することが一般に広く行われている。

出願人は従来の断熱材、耐火材の取り付け作業にみられた煩雑性を克服すべく、特許文献１に示す発明をした。当該出願の明細書においては、特にケーブル管の耐火防護についての発明が開示されており、ケーブル管を被覆する円筒状の断熱材と、この断熱材を被覆する円筒状の耐火性外装材とを具備し、前記断熱材はその周壁部に長さ方向一端から他端まで連続する切目を有して該切目の部分が開閉可能とされ、前記耐火性外装材はその長さ方向に延びる両側縁が結合および切離しの可能なジョイント部とされて該ジョイント部の切離時にＣ字状に開放可能とされると共に、前記耐火性外装材の長さ方向一端部にその周方向に延びる連結用凹部が形成され、該耐火性外装材の長さ方向他端部には連結相手の耐火性外装材における前記連結用凹部と係合する連結用凸部が形成されることを特徴とするケーブル管の耐火防護装置および耐火防護工法が開示されている。

特願２００４−１８５０５０号

然しながら、特許文献１に開示された発明によれば、大きな外力が耐火防護した配管に作用すると外装材が変形し、内部の断熱材まで変形してしまうという問題点があり、内部の配管に影響を与えるおそれがあった。

また、配管は支持部材に直接、支持されているため、支持部材も断熱材や耐火材で被覆しなければならず、施工に煩雑であった。

本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的は、外力が加わっても変形を最小限に抑えると共に、耐久性をもたせ、加えて長尺な配管でもその耐火防護を短期間で容易に行うことのできる装置と工法を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、
配管を被覆する配管用耐火防護装置であり、前記配管を被覆する断熱材と、この断熱材を被覆する耐火性外装材とを具備し、
前記断熱材はその周壁部に長さ方向一端から他端まで連続する切目を有して該切目の部分が開閉可能とされ、
前記耐火性外装材はその長さ方向に延びる両側縁が結合および切離しの可能なジョイント部とされて該ジョイント部の切離時に略Ｃ字状に開放可能とされると共に、前記耐火性外装材の長さ方向一端部にその周方向に延びる連結用凹部が形成され、該耐火性外装材の長さ方向他端部には連結相手の耐火性外装材における前記連結用凹部と係合する連結用凸部が形成され、
前記断熱材と耐火性外装材との間には中間材が設けられると共に、当該中間材には表面に複数の湾曲部が上下方向に交互に現れる波板加工がなされていることを特徴とする配管用耐火防護装置を提供する。

又、本発明は、
配管を被覆する耐火防護工法において、
周壁部に長さ方向一端から他端まで連続する切目が形成される断熱材と、表面に複数の湾曲部が上下方向に交互に現れる波板加工がなされている中間材と、長さ方向一端部にその周方向に延びる連結用凹部を有して他端部に周方向に延びる連結用凸部を有すると共に長さ方向に延びる両側縁が結合および切離しの可能なジョイント部とされて該ジョイント部の切離時にＣ字状に開放可能とされる耐火性外装材とを用い、
前記断熱材の複数を各々その切目部分を開放して前記配管の外周部に順次被せ、隣り合う断熱材の端面同士を突合せて該突合せ部分と各断熱材の切目部分を耐熱性の被膜で密閉すると共に、各断熱材の外周部を金属線で緊縛した後、その外周に前記中間材を被覆して各中間材の切目部分を衡止させ、前記耐火性外装材の複数をＣ字状に開放しながら前記中間材の長さ方向に沿って該中間材の外周部に順次被せ、その各耐火性外装材をジョイント部の結合により閉じると共に、隣り合う耐火性外装材の連結用凹部と連結用凸部との係合により各耐火性外装材を順次連結して配管を耐火防護することを特徴とする。

更に、上記工法において、各耐火性外装材が被覆された配管を、支持部材により支持することを特徴とする。

本発明によれば、断熱材に、その周壁部に一端から他端まで連続する開閉可能な切目が形成されることから、ケーブル管の外周部に対する嵌合装着作業を容易かつ迅速に行うことができる。

又、隣り合う断熱材の端面突合せ部分と切目の部分とを耐熱性の被膜で密閉するようにしていることから、高い断熱性能を長期に亙って維持することができる。

一方、外装材もジョイント部の切離しによってＣ字状に開放可能とされることから断熱材の外周部に対する嵌合装着作業が容易であり、装着後にはジョイント部の結合により円筒状にして断熱材の外周部に密着せしめることができる。

更に、外装材の長さ方向一端部にその周方向に延びる連結用凹部が形成され、他端部には連結相手の外装材における連結用凹部と係合する連結用凸部が形成されることから、隣り合う外装材を長さ方向への相対移動を規制した状態で好適に連結することができ、しかも連結用凹部と連結用凸部の係合により連結部分のシール性が上がり、内部への水や熱気の侵入を防止することができる。

加えて、外装材の一端には連結相手の外装材のジョイント部と係合する回転止め用の切欠部が形成されることから、隣り合う外装材を相対的な回転運動を規制した状態で連結することができる。

そして、以上のような断熱材や外装材を用いることにより、ケーブル管の耐熱防護被覆施工を１日当たり５人で５０〜６０ｍ行うことが可能になる。

又、中間材を外装材と断熱材の間に設けたことにより、外力が加わった際に外装材の変形を抑えることができる。また外装材が変形した場合であっても、断熱材の復元力と中間材の相乗効果により、内部の配管の変形を抑制することができるため、耐火防護装置の破損を防止できる。

さらに、支持部材を耐火防護せずともよいよう、台座によって配管を支える構造を採用したため、配管のみに耐火防護を施せばよく、更なる作業時間の短縮が期待できる。

以下、図面に基づいて本発明を詳しく説明する。図１は、本発明に係る耐火防護装置により被覆された配管を部分的に破断して示した側面図である。

図１において、１は配管であり、その種類とすればケーブル管や水道管・ガス管の設備配管等が挙げられる。尚、１がケーブル管である場合、その内部には電力ケーブルや光ファイバケーブルなどの通信ケーブルといった図示せぬ電線の１本又は複数本が挿通される。尚、係る電線をケーブル管１とは別の管に収納し、これをケーブル管１で被覆する場合もある。

２は配管１を被覆する断熱材であり、係る断熱材２はロックウールやグラスウール、好ましくは高耐熱性ロックウール（関東ロックウール株式会社製の商品名サーマルガード）といった耐熱無機繊維を円筒状にして構成される。係る断熱材２は概ね１ｍ程度の長さに設定されるが、その内径や外径はケーブル管１の径に応じて種々の寸法のものが用意される。

３は断熱材を被覆する中間材であり、係る中間材３はアルミニウム板のような加工しやすい材質のものが用いられる。配管の長手方向に対する長さは概ね１ｍ程度に設定されるとともに、配管の外周方向に対する長さは断熱材２の外周程度の長さに調節される。

４は中間材を被覆する耐熱性外装材であり、係る外装材４はステンレス鋼板のような耐食性に富むものや表面に亜鉛めっきなどの耐食皮膜を施した鋼板といった金属板（本例においてガルバニウム鋼板）を円筒状に丸めて成るもので、その長さも概ね１ｍ程度に設定されるが、口径は断熱材２の外径と同等か、それよりも稍大きく設定される。

尚、図１において、５は断熱材の外周部に緊縛した金属線（番線）、６は長さ方向で隣り合う断熱材２，２を隙間無く接続するために両者の端面突合せ部分に貼着せしめた帯状粘着テープから成る耐熱性の被膜である。

次に、図２は断熱材の一端面を示す。この図で明らかなように、断熱材２の周壁部にはその外周から内周に達する切目７Ａが形成され、これに対向する位置には内周側にのみ肉厚の半分程度まで達する割溝７Ｂが形成される。特に、それら切目７Ａと割溝７Ｂは断熱材２の長さ方向一端から他端まで連続して形成されており、これによって切目７Ａの部分が図２および図３のように開閉可能とされる。このため、係る断熱材２は切目７Ａの部分を図３のように開放してケーブル管の外周部に容易に嵌合装着することができる。

尚、図２、図３から明らかなように、断熱材２の外周にはその全周に亙って耐熱性の被膜８が貼着されている。係る被膜８と図１に示した被膜６は何れも裏面が粘着層とされるガラス繊維布の表面に金属箔（本例においてアルミ箔）を貼着した３層構造のもので、被膜８においてはその一部が突片８Ａとして切目７Ａの部分より周方向に張り出し、その裏面粘着層に図示せぬ剥離紙が貼着されている。

そして、断熱材２を配管１の外周部に被せた後、突片８Ａの裏面から剥離紙を剥離して粘着層を露出させ、これを切目７Ａを跨いで断熱材２の外周部に接着せしめることにより、切目７Ａの部分を密閉できるようにしてある。これによれば、切目７Ａの部分から内部に熱気が入り込むことを防止しながら、配管１の外周部に装着した後の断熱材２が不用意に開放することを防止することができる。

次に中間材の構造について説明する。図９は中間材の断面図である。中間材３には表面に複数の湾曲部が上下方向に交互に現れる波板加工がなされている。波の湾曲の高さは概ね０．５ｍｍ〜１０ｍｍであり、湾曲の幅（径）は概ね１ｍｍ〜２０ｍｍである。中間材３を断熱材に被覆し一度巻回した後、中間材の端部同志を波板の湾曲部が嵌合するように重ね、被膜６で係止し、固定する。これにより外力が作用した際に断熱材２及び中間材３によって外装材４の変形を防止する役割を果たす。

次に、外装材の構造について説明すれば、図４は係る外装材を部分的に破断して示した斜視図である。この図で明らかなように、外装材４はその全長に亙って長さ方向に延びる開通部９を有した構造であり、その開通部９を形成する両側縁９Ａ，９Ｂは互いに結合および切離しの可能なジョイント部１０とされる。

係るジョイント部の具体例を説明すれば、図５のように一方の側縁９Ａには当該部分を３回折り返して２つの襞１１，１２が形成され、他方の側縁９Ｂには当該部分を所定の間隔で内側に押し出した掛爪１３が形成される。

而して、図６のように２つの襞１１，１２の間に他方の側縁９Ｂを差し込むことにより襞１２の末端１２Ａに掛爪１３が係止してジョイント部１０の結合（ロック）を行え、襞の末端１２Ａに対し掛爪１３を浮かせて側縁９Ｂを襞１１，１２の間から引き抜くようにした場合にはジョイント部１０の切離し（ロック解除）を行えるようにしてある。尚、ジョイント部１０の切離時には外装材３を図７のようにＣ字状に開放し、その状態で係る外装材３を図８のように断熱材２の外周部に被せることができる。

又、図４において、外装材３の長さ方向一端部内周にはその周方向に連続して延びる環状の連結用凹部１４が形成され、他端部外周にはその周方向に連続して延びる環状の連結用凸部１５が形成される。これによれば、図９のように長さ方向で隣り合う２つの外装材４，４を一方の連結用凹部１４と他方の連結用凸部１５との係合により、長さ方向への相対的移動を規制した状態で連結することができる。

尚、連結用凹部１４は外装材４の内周に限らず外周に形成してもよいが、この場合には係る連結用凹部１４に対応する連結用凸部１５は内周側に形成されることになる。又、連結用凹部１４と連結用凸部１５は周方向に断続的に形成してもよく、この場合には長さ方向で隣り合う２つの外装材４，４における相対的な回転運動を防止することができる。

又、図１および図４において、外装材４の長さ方向一端にはジョイント部１０に連続して開通部の両側縁９Ａ，９Ｂをハの字状に広げて成る切欠部１０が形成される。係る切欠部１０は連結相手の外装材３に対するジョイント部１０との干渉を防止する機能と、連結相手との相対的な回転運動を防止する機能を兼ねたもので、外装材４，４同士の連結に際しては図１０のように切欠部１６が相手のジョイント部１０を挟み込み、該切欠部１６の一端縁１６Ａが相手の襞１１の内部に差し込まれると共に、該切欠部の他端縁１６Ｂが相手の襞１１，１２の間に差し込まれるようになる。

よって、隣り合う２つの外装材４，４は、互いに一端部とジョイント部１０を干渉させることなく連結され、連結後には切欠部１６とジョイント部１０の係合により相対的な回転運動が防止される。尚、切欠部１６の形成位置は連結用凹部１４側の一端でも連結用凸部１５側の一端でもよいが、係る切欠部１６が形成される一端は連結相手の外装材４内に差し込まれる雄側となる。但し、連結用凹部１４と連結用凸部１５を周方向に断続して形成し、且つジョイント部１０を外装材４の両端部を残して中間領域にのみ形成した場合には、係る切欠部１６を省略することもできる。

ここで、以上のような耐火防護装置の使用による配管の耐火防護工法について説明する。先ず、複数の断熱材２を各々その切目７Ａ部分を開放して図１１(ａ)のように配管１の外周部に順次被せる。そして、図３に示した被膜８の突片８Ａを断熱材２の外周部に接着せしめて切目７Ａを密閉すると共に、図１１（ｂ）のように隣り合う断熱材２，２の端面同士を突合せ、該突合せ部分に耐熱性の帯状粘着テープから成る被膜８を貼着せしめて係る突合せ部分も密閉する。

更に、図１１（ｃ）のように各断熱材２の外周部を金属線５で緊縛し、その拘束力により配管１に対する断熱材２の移動を規制しながら、被膜８の剥離防止を図る。

次に、図１１（ｄ）のように中間材３を断熱材２に被膜し、その端部を耐熱性の帯状粘着テープから成る被膜８を貼着せしめて断熱材を覆う。

而して図１１（ｅ）のように複数の外装材４をＣ字状に開放しながら断熱材２の長さ方向に沿って該断熱材２の外周部に順次被せた後、その各外装材４をジョイント部１０の結合により円筒状に閉じ、隣り合う外装材４，４の連結用凹部１４と連結用凸部１５とを係合して各外装材４を順次連結する。

尚、各外装材４のジョイント部１０は、体裁を損ねないよう敷設面側に向けて遮蔽することが好ましい。又、隣り合う外装材４，４の嵌合連結部分はタッピングビスで固定することが好ましい。

ここで、配管１の露出部分両端部においては、断熱材２の端面に発泡ウレタンフォームを宛がいシールする。又、図１２および図１３のように、配管１は所定の間隔に配される支持部材２０により支持する。

本例において、支持部材２０は２つの山形鋼を接合するなどした水平部２０Ａと垂直部２０Ｂとを有するＬ字形の金物から成り、その垂直部２０Ｂはコンクリート製の橋台２１に固定され、水平部２０ＡにはＵ字ボルト２４を用いて配管１が固定される。尚、垂直部２０Ｂが短く、配管１と水平部２０Ａとの間隔が狭い場合には、垂直部２０Ｂを補助金物で下へ延長し、後述の受け台座２３を介して配管１のみを耐火防護できる構造とすることが好ましい。

配管１は受け台座２３によって支持され、受け台座２３は支持部材２０の水平部２０Ａに取り付けられている。受け台座２３は配管受け部２３Ａと支柱部２３Ｂ、台座部２３Ｃ、補強部２３Ｄとからなる。配管受け部２３Ａによって配管１が支持され、その配管を覆うように断熱材２等が被覆される。支柱部２３Ｂと補強部２３ＤはＬ型の金物の垂直部同志を対称に配置してト字形状（蓋形状）のように縦横方向の応力に耐えうる形状とすることが望ましい。

受け台座２３は支持部材からの熱伝導により配管が損傷することを防止するため、熱伝導の小さい材料を用いて形成することが望ましい。これにより配管１は支持部材２０よりも上部に支持されることになり、耐火防護工事を容易にならしめる。

図１４は配管が複数存在する場合に、それらの配管をまとめて耐火防護する場合の実施例を表すものである。配管１の周囲には断熱材２が被覆され、その上に中間材３が被覆され、更にその上には外装材４が被覆される点では、最適な実施例で述べた例と同様の構成である。

その耐火防護工法について説明する。配管１が複数存在し、それらの配管１をまとめて耐火防護する場合、断熱材２は隙間の出来ないように十二分に巻きつけて、バンドやロープにより仮固定する。断熱材２の重ね合わせ部分Ａは５０ｍｍ以上確保することが望ましい。仮固定された重ね合わせ部分Ａを粘着テープ等の被膜６により接着固定し、仮固定したバンドやロープを取り外す。そして欠落防止のために金属線（番線）５を緊縛することは上述した最適な実施例と同様である。又、隣り合う断熱材２との突合せ部分を被膜６で接合し、その後、中間材３を断熱材２の上に被覆する。そして中間材３の上に外装材４を被覆する。外装材４は端部に上述したジョイント部１０を有しており、当該ジョイント構造については最適な実施例と同様である。

配管１は上述した受け台座２３によって支持されることもできるが、図１４のように、支持部材２０の水平部２０Ａが上記断熱材２と同様の構造を有する断熱材２５により被覆され、その断熱材２５は耐火性を有する箱型の外装材２６（楕円筒形でも可）にて被覆されることもできる。

尚、係る断熱材２５も、図示せぬ切目部分が耐熱性の被膜により密閉され、その外周部には金属線が緊縛される。又、断熱材２５の上部は配管１を被覆する外装材４の外周面に密着するよう楕円の円弧状に切除される。

本発明の耐火防護装置で被覆した配管を部分的に破断して示した側面図 断熱材の端面図 切目部分を開放した状態を示す説明図 外装材を部分的に破断して示した斜視図 外装材のジョイント部が切離された状態を示す部分拡大図 外装材のジョイント部を結合した状態を示す部分拡大図 外装材をＣ字状に開放した状態を示す説明図 外装材及び中間材を断熱材の外周部に被せた状態を示す斜視図 連結用凹部と連結用凸部の係合状態を示す説明図 ジョイント部と切欠部の係合状態を示す説明図 耐火防護工法の作業工程を示す説明図 配管の支持部分を示す軸直角断面図 図１２のＸ−Ｘ線における部分断面図 複数の配管を耐火防護する場合の実施例を示した断面図

符号の説明

１ 配管
２ 断熱材
３ 中間材
４ 耐火性外装材
５ 金属線
６ 耐熱性の被膜
７Ａ 切目
８ 耐熱性の被膜
９ 開通部
９Ａ，９Ｂ 開通部の両側縁
１０ ジョイント部
１４ 連結用凹部
１５ 連結用凸部
１６ 切欠部

Claims (3)

1. 配管を被覆する配管用耐火防護装置であり、前記配管を被覆する断熱材と、この断熱材を被覆する耐火性外装材とを具備し、
   前記断熱材はその周壁部に長さ方向一端から他端まで連続する切目を有して該切目の部分が開閉可能とされ、
   前記耐火性外装材はその長さ方向に延びる両側縁が結合および切離しの可能なジョイント部とされて該ジョイント部の切離時に略Ｃ字状に開放可能とされると共に、前記耐火性外装材の長さ方向一端部にその周方向に延びる連結用凹部が形成され、該耐火性外装材の長さ方向他端部には連結相手の耐火性外装材における前記連結用凹部と係合する連結用凸部が形成され、
   前記断熱材と耐火性外装材との間には中間材が設けられると共に、当該中間材には表面に複数の湾曲部が上下方向に交互に現れる波板加工がなされていることを特徴とする配管用耐火防護装置。
2. 配管を被覆する耐火防護工法において、
   周壁部に長さ方向一端から他端まで連続する切目が形成される断熱材と、表面に複数の湾曲部が上下方向に交互に現れる波板加工がなされている中間材と、長さ方向一端部にその周方向に延びる連結用凹部を有して他端部に周方向に延びる連結用凸部を有すると共に長さ方向に延びる両側縁が結合および切離しの可能なジョイント部とされて該ジョイント部の切離時にＣ字状に開放可能とされる耐火性外装材とを用い、
   前記断熱材の複数を各々その切目部分を開放して前記配管の外周部に順次被せ、隣り合う断熱材の端面同士を突合せて該突合せ部分と各断熱材の切目部分を耐熱性の被膜で密閉すると共に、各断熱材の外周部を金属線で緊縛した後、その外周に前記中間材を被覆して各中間材の切目部分を衡止させ、前記耐火性外装材の複数をＣ字状に開放しながら前記中間材の長さ方向に沿って該中間材の外周部に順次被せ、その各耐火性外装材をジョイント部の結合により閉じると共に、隣り合う耐火性外装材の連結用凹部と連結用凸部との係合により各耐火性外装材を順次連結して配管を耐火防護することを特徴とする配管の耐火防護工法。
3. 各耐火性外装材が被覆された配管を、支持部材により支持することを特徴とする請求項２記載の配管の耐火防護工法。

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