特開 2024-102498 配管挿通部の耐火被覆部材、耐火被覆構造及び耐火被覆方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024102498

(43)【公開日】2024-07-31

(54)【発明の名称】配管挿通部の耐火被覆部材、耐火被覆構造及び耐火被覆方法

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/94 20060101AFI20240724BHJP

   E04B 1/62 20060101ALI20240724BHJP

   E04B 1/98 20060101ALI20240724BHJP

【ＦＩ】

E04B1/94 F

E04B1/62 Z

E04B1/94 D

E04B1/98 Z

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023006420

(22)【出願日】2023-01-19

(71)【出願人】

【識別番号】000110804

【氏名又は名称】ニチアス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001151

【氏名又は名称】あいわ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】山脇 慎平

(72)【発明者】

【氏名】床次 辰樹

【テーマコード（参考）】

2E001

【Ｆターム（参考）】

2E001DE01

2E001FA01

2E001FA31

2E001GA24

2E001GA65

2E001HA32

2E001LA09

(57)【要約】

【課題】従来よりも効率的かつ効果的に配管挿通部の耐火被覆を行うことが可能な配管挿通部の耐火被覆部材、耐火被覆構造及び耐火被覆方法を提供すること。
【解決手段】
環状の耐火被覆材１１と、前記耐火被覆材１１の外面から溶接ピン１３で固定されるとともに、前記耐火被覆材１１の端面を覆う溶接部１２１を備え、前記溶接部１２１は、溶接ピン１３が溶接可能であることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

環状の耐火被覆材と、
前記耐火被覆材の外面から溶接ピンで固定されるとともに、前記耐火被覆材の端面を覆う溶接部を備え、
前記溶接部は、溶接ピンが溶接可能である
ことを特徴とする配管挿通部の耐火被覆部材。

【請求項2】

前記溶接部は、略コ字状に構成される支持プレートの両端部に形成され、
前記支持プレートは、前記耐火被覆材の内面において該耐火被覆材の端部間に延設されている
請求項１に記載の配管挿通部の耐火被覆部材。

【請求項3】

前記支持プレートは、該支持プレートを固定する前記溶接ピンを介して、配管挿通部が形成された鋼材と電気的に接続されている
請求項１又は２に記載の配管挿通部の耐火被覆部材。

【請求項4】

前記環状の耐火被覆材は柔軟性を有し、貫通部を塞いで畳むことが可能である
請求項１又は２に記載の配管挿通部の耐火被覆部材。

【請求項5】

前記溶接部は、配管挿通部周辺の鋼材を覆う耐火被覆材を溶接ピンによって固定することが可能である
請求項１又は２に記載の配管挿通部の耐火被覆部材。

【請求項6】

前記環状の耐火被覆材は、貫通部内側から溶接ピンによって配管挿通部が形成された鋼材に固定することが可能である
請求項１又は２に記載の配管挿通部の耐火被覆部材。

【請求項7】

鋼材の配管挿通部に挿入されて固定される環状の耐火被覆材と、前記環状の耐火被覆材の周辺の鋼材を覆う耐火被覆材と、を有し、
前記環状の耐火被覆材は、該環状の耐火被覆材の端面を覆う溶接部を備え、
前記環状の耐火被覆材の周辺の鋼材を覆う耐火被覆材は、前記溶接部に対して溶接ピンによって固定することが可能である
ことを特徴とする耐火被覆構造。

【請求項8】

環状の耐火被覆材の一方の端面から他方の端面に延在する略コ字状の支持プレートを、該耐火被覆材の内面に該耐火被覆材の外面から溶接ピンで固定して配管挿通部の耐火被覆材を作製するステップと、
前記配管挿通部の耐火被覆材を鋼材に形成された配管挿通部に配置するとともに、前記支持プレートを固定する前記溶接ピンと前記鋼材とを電気的に接続するステップと、を少なくとも有する
ことを特徴とする耐火被覆方法。

【請求項9】

前記配管挿通部の周辺の鋼材を耐火被覆材で覆うステップと、
前記配管挿通部の周辺を覆う耐火被覆材を、前記支持プレートの端部にある溶接部に対して溶接ピンによって固定するステップと、を有する
請求項８に記載の耐火被覆方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄骨梁等における配管挿通部において、当該鉄骨梁等を耐火被覆することが可能な、配管挿通部の耐火被覆部材、耐火被覆構造及び耐火被覆方法に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄骨構造建築物は火災時における建築物の倒壊を防ぐために、主要構造部である柱、梁や支柱、あるいは管柱体等に耐火被覆を施し、建築基準法に定められている耐火時間の性能を確保しなければならない。

【0003】

例えば、鉄骨梁のウェブに形成された貫通孔部に対する、鉄骨梁の耐火被覆工法として、従来、特許文献１の図３Ａ等に示されるように、所定の長さに切断されたスパイラルダクト等からなる内部芯材に、耐火材を巻いて貫通スリーブ材を製造し、当該貫通スリーブ材を鉄骨梁の配管挿通部に設置していた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０１５／０６０３８９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記した従来の貫通スリーブ材は、スパイラルダクト等からなる硬質の内部芯材に耐火材を巻いて製造される。そのため、製造工場から施工現場へ輸送する際や、施工現場内での運搬に際して非常に嵩張るという問題があり、加えて輸送コストが増大する要因にもなっていた。

【0006】

また、実際に削孔された鉄骨梁の配管挿通部の内径が、設計寸法よりもわずかに小さい場合、設計通りの外形寸法で製造された貫通スリーブ材を、配管挿通部に挿入することが困難となるというケースも発生していた。

【0007】

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、従来よりも効率的かつ効果的に配管挿通部の耐火被覆を行うことが可能な配管挿通部の耐火被覆部材、耐火被覆構造及び耐火被覆方法を、提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）に係る発明は、環状の耐火被覆材と、前記耐火被覆材の外面から溶接ピンで固定されるとともに、前記耐火被覆材の端面を覆う溶接部を備え、前記溶接部は、溶接ピンが溶接可能であることを特徴とする配管挿通部の耐火被覆部材である。

【0009】

（２）に係る発明は、前記溶接部は、略コ字状に構成される支持プレートの両端部に形成され、前記支持プレートは、前記耐火被覆材の内面において該耐火被覆材の端部間に延設されている配管挿通部の耐火被覆部材である。

【0010】

（３）に係る発明は、前記支持プレートは、該支持プレートを固定する前記溶接ピンを介して、配管挿通部が形成された鋼材と電気的に接続されている配管挿通部の耐火被覆部材である。

【0011】

（４）、（５）に係る発明は、前記環状の耐火被覆材は柔軟性を有し、貫通部を塞いで畳むことが可能である配管挿通部の耐火被覆部材である。

【0012】

（６）～（９）に係る発明は、前記溶接部は、配管挿通部周辺の鋼材を覆う耐火被覆材を前記溶接ピンによって固定することが可能である配管挿通部の耐火被覆部材である。

【0013】

（１０）～（１７）に係る発明は、前記環状の耐火被覆材は、貫通部内側から溶接ピンによって配管挿通部が形成された鋼材に固定することが可能である配管挿通部の耐火被覆部材である。

【0014】

（１８）に係る発明は、鋼材の配管挿通部に挿入されて固定される環状の耐火被覆材と、前記環状の耐火被覆材の周辺の鋼材を覆う耐火被覆材と、を有し、前記環状の耐火被覆材は、該環状の耐火被覆材の端面を覆う溶接部を備え、前記環状の耐火被覆材の周辺の鋼材を覆う耐火被覆材は、前記溶接部に対して溶接ピンによって固定することが可能であることを特徴とする耐火被覆構造である。

【0015】

（１９）に係る発明は、環状の耐火被覆材の一方の端面から他方の端面に延在する略コ字状の支持プレートを、該耐火被覆材の内面に該耐火被覆材の外面から溶接ピンで固定して配管挿通部の耐火被覆部材を作製するステップと、前記配管挿通部の耐火被覆部材を鋼材に形成された配管挿通部に配置するとともに、前記支持プレートを固定する前記溶接ピンと前記鋼材とを電気的に接続するステップと、を少なくとも有することを特徴とする耐火被覆方法である。

【0016】

（２０）に係る発明は、前記配管挿通部の周辺の鋼材を耐火被覆材で覆うステップと、前記配管挿通部の周辺を覆う耐火被覆材を、前記支持プレートの端部にある溶接部に対して溶接ピンによって固定するステップと、を有する耐火被覆方法である。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、スパイラルダクト等からなる硬質の内部芯材を使用しないので、配管挿通部の耐火被覆部材が従来のように嵩張ることがなく、運搬、取り付けを容易にし、輸送コストも削減することが可能となる。加えて、鉄骨梁の配管挿通部の内径寸法に誤差があっても、容易に耐火被覆部材を設置することが可能となる。

【0018】

また、支持プレートに形成された溶接部に対して、配管挿通部周辺の鋼材を覆う耐火被覆材を、溶接ピンによって容易にかつ確実に固定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態における、配管挿通部の耐火被覆部材の正面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ断面における耐火被覆部材の断面図である。

【図3】本発明の実施形態における支持プレートであって、（ａ）は支持プレートの正面図及び側面図であり、（ｂ）は支持プレートの別実施態様を示す斜視図である。

【図4】本発明の実施形態における、鉄骨梁の配管挿通部に設置された耐火被覆部材の全体斜視図である。

【図5】図４のＡ部における、鉄骨梁の配管挿通部に設置された耐火被覆部材の正面図であって、耐火被覆部材１０の固定態様を説明する図である。

【図6】図４のＡ部における、鉄骨梁の配管挿通部に設置された耐火被覆部材の正面図であって、（ａ）は耐火被覆部材１０の固定完了状態を示した正面図、（ｂ）は（ａ）のＣ－Ｃ断面図である。

【図7】図５のＢ－Ｂ断面における鉄骨梁と耐火被覆部材の断面図である。

【図8】本発明の実施形態における、配管挿通部周辺の耐火被覆材の固定態様を示す正面図である。

【図9】図８のＤ－Ｄ断面における鉄骨梁及び当該鉄骨梁の耐火被覆材と、耐火被覆部材の断面図である。

【図10】本発明の実施形態における、配管挿通部の耐火被覆部材を畳んだ状態を示す正面図である。

【図11】図４のＣ部における別実施形態の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の一実施形態について、各図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではないことはいうまでもない。

【0021】

図１には、本実施形態における配管挿通部の耐火被覆部材１０の正面図が示され、図２には、図１のＡ－Ａ断面における耐火被覆部材１０の断面図が示されている。

【0022】

図１及び図２に示されるように、本実施形態の耐火被覆部材１０は、ロックウールを環状につないだ耐火被覆材１１と、耐火被覆材１１の外面から溶接ピン１３で固定されるとともに、該耐火被覆材１１の内面において該耐火被覆材１１の端部間に延設される複数の支持プレート１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）と、を有し、支持プレート１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）は、図３等に示されるように、略コ字状に構成されるとともに、耐火被覆材１１の端面を覆う溶接部１２１（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ）を備え、当該溶接部１２１（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ）は、溶接ピン１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）が溶接可能であることを特徴としている。

【0023】

より詳細に説明すると、ロックウールを環状につないだ耐火被覆材１１は、鉄骨梁に削孔された配管挿通部の内径寸法に応じた大きさで形成されている。例えば、必要な寸法に切断された１枚の耐火被覆材を環状に丸めて端部を重ね、当該重ね部分を後述する支持プレート１２に溶接ピン１３で固定することで、環状の耐火被覆材１１を形成することができる。

【0024】

また、耐火被覆材１１の内面には、当該耐火被覆材１１の端部間に延設される複数の支持プレート１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）が配設され、本実施形態では図示されるように上下左右に４つの支持プレート１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）が配設されている。

【0025】

本実施形態の支持プレート１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）は、図３（ａ）に示されるように、略コ字状に形成されており、長さ２００ｍｍ、厚さ０．８ｍｍの板状の金属製部材である。より詳細に説明すると、板状に延びる板状部１２２と、その両端部には、耐火被覆材１１の端面を覆う溶接部１２１（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ）が形成されている。そして、図２に示されるように、略コ字状の凹部に耐火被覆材１１を配置して、当該耐火被覆材１１の外面から３つの溶接ピン１３で固定されている。

【0026】

以上のように、環状の耐火被覆材１１は柔軟性を有しているので、図１０に示されるように貫通部２０を塞いで耐火被覆部材１０を畳むことが可能である。したがって、従来の貫通スリーブ材のように嵩張らないため、輸送コストも大幅に削減することが可能となる。

【0027】

また、実際に削孔された鉄骨梁１００の配管挿通部の内径が、設計寸法よりも小さいような場合であっても、耐火被覆部材１０を容易に取り付けることが可能となる。

【0028】

続いて、図４には鉄骨梁１００の配管挿通部に設置された耐火被覆部材１０の全体斜視図が、図５には図４のＡ部における鉄骨梁１００の配管挿通部に設置された耐火被覆部材１０の正面図が示されている。さらに、図６（ａ）及び（ｂ）には図４のＡ部における耐火被覆部材１０の固定態様が示されている。すなわち、前述したようにして作製された耐火被覆部材１０は、配管挿通部に挿入され、図５に示されるように溶接ピン１３を差し込む。そして、図６（ａ）及び（ｂ）に示されるように、鉄骨梁１００のウェブ１０１に溶接ピン１３を溶接して固定する。これにより、当初畳まれていた耐火被覆部材１０を配管挿通部の形状に合わせてしっかりと固定することができる。

【0029】

また図７には、図５のＢ－Ｂ断面が示されているが、鉄骨梁１００のウェブ１０１に形成された配管挿通部に配置することで、支持プレート１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）を固定する溶接ピン１３と、鉄骨梁１００とを接触させている。より詳細に説明すると、１つの支持プレート１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）と、環状の耐火被覆材１１とを、３つの溶接ピン１３で固定しており、その内の中央位置にある溶接ピン１３の頭を、鉄骨梁１００のウェブ１０１に接触させている。これにより、鉄骨梁１００と支持プレート１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）は、電気的に接続されることとなる。

【0030】

続いて、図８には図４のＣ部正面図であって、配管挿通部周辺における鉄骨梁１００の耐火被覆材２００の固定態様が示されている。さらに、図９には図８のＤ－Ｄ断面における、鉄骨梁１００及び当該鉄骨梁１００の耐火被覆材２００と、耐火被覆部材１０の断面図が示されている。まず、図４のＡ部に図示されるように、鉄骨梁１００の配管挿通部に耐火被覆部材１０が設置された後、配管挿通部周辺の鉄骨梁１００を耐火被覆材２００で覆う。

【0031】

そして、鉄骨梁１００を覆う耐火被覆材２００の、耐火被覆部材１０の貫通部２０に対応する箇所に図４のＢ部に図示されるような十字の切り込みを入れ、上記貫通部２０に合わせて円形に耐火被覆材２００を切り抜く。次に、図８及び図９に示されるように、耐火被覆材２００に各溶接ピン１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）を差し込み、各支持プレート１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）の溶接部１２１（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ）に対して溶接して耐火被覆材２００を固定する。このように、鉄骨梁１００と支持プレート１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）は、前述したように電気的に接続されているため、極めて容易に、且つ確実に、鉄骨梁１００を覆う耐火被覆材２００と、耐火被覆部材１０とを強固に固定することが可能となる。

【0032】

（その他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形も可能である。

【0033】

前述した耐火被覆部材１０は、４つの支持プレート１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）を備えているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、図１１に示されるように、３つの支持プレート１２と３つの溶接ピン１３で、耐火被覆材２００と、耐火被覆部材１０とを固定することが可能である。もちろん、３つ以下または５つ以上の支持プレート１２及び溶接ピン１３で、耐火被覆材２００と、耐火被覆部材１０とを固定することも可能である。

【0034】

また、支持プレート１２の形態は、図３（ａ）も示されたようなものに限定されるものではない。例えば、図３（ｂ）に示されるように、支持プレート１２の板状部１２２と、溶接部１２１とを別体に構成し、溶接部１２１に形成した差込部１２１１に板状部１２２を差し込んで固定するように構成することも可能である。

【0035】

すなわち、図３（ａ）に示される支持プレート１２は、耐火被覆部材１０の長さに応じて工場で予め製作する必要がある。一方、図３（ｂ）に示されるように構成すれば、耐火被覆部材１０の長さに応じて板状部１２２を切断するだけでよく、溶接部１２１は耐火被覆部材１０の長さに関係なく共通して使用が可能となる。したがって、支持プレート１２の汎用性を向上させることができるとともに、製造コストを低減することが可能となる。

【0036】

前述した実施形態では、鉄骨梁１００の配管挿通部に耐火被覆部材１０を設置する態様を示したが、本発明の耐火被覆部材１０は必ずしも鉄骨梁１００の配管挿通部に限定して使用されるものではなく、鉄骨梁１００以外の鋼材に形成された配管挿通部において使用することも可能である。

【0037】

また、図１～図３には寸法（ｍｍ）が示されているが、あくまで一例であり、鉄骨梁１００の配管挿通部の大きさに応じて適宜変更が可能である。

【0038】

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。また、上記実施例に記載された具体的な方法等は本発明の課題を解決する範囲において、変更が可能である。

【符号の説明】

【0039】

１０ 耐火被覆部材
１１ 耐火被覆材
１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ） 支持プレート
１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ） 溶接ピン
２０ 貫通部
１００ 鉄骨梁
１０１ ウェブ
１２１（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ） 溶接部
２００ 鉄骨梁の耐火被覆材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】