JP2016080070A - シール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】シール性能の低下を抑制できるシール構造を提供する。【解決手段】シール構造は、第１空間と第２空間とを仕切る壁部２００に形成された貫通孔と貫通孔に配置される配設部材４００とをシールする。シール構造は、貫通孔の内面と配設部材の外面との間に充填されるモルタルのシール材１０と、第１空間ＳＰ１側を向くシール材の端面及び第２空間ＳＰ２側を向くシール材の端面に接触する接触面をそれぞれ有し、シール材を挟むように配置される一対のプレス部材と、一対のプレス部材でシール材をプレスして、シール材を拘束する拘束装置と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、シール構造に関する。

例えば発電プラントにおいては、各種の設備が建屋の内部に配置される。建屋の内部及び建屋の外部の一方から他方に流体を送るために、配管又はダクトのような配設部材が使用される。配設部材は、建屋の壁部に形成された貫通孔に配置される。津波又は河川の氾濫により、建屋の外部から建屋の内部に海水又は川水のような液体が浸入すると、建屋の内部の設備が被害を受ける可能性がある。そのため、配設部材の外面と貫通孔の内面との間隙は、シール構造によってシールされる。

シール構造は、貫通孔の内面と配設部材の外面との間隙に充填されるシール材を有する。シール材としてモルタルを使用するシール構造と、シール材として弾性材料を使用するシール構造とが知られている。シール材として弾性材料を使用するシール構造の一例が特許文献１に開示されている。

特開２０１４−００５８５８号公報

例えば、配設部材を流れる流体の温度が高い場合、又は可燃性材料を使用することが困難な環境である場合など、シール構造が使用される条件に基づいて、シール材としてモルタルが選択される。シール材としてモルタルを使用する場合、貫通孔の内面と配設部材の外面との間隙にモルタルが打設される。例えば地震の発生により、建屋と配設部材との相対位置が変動すると、モルタルのシール材に作用する力が局所的に高まり、シール材が損傷する可能性がある。その結果、シール構造のシール性能が低下する可能性がある。

本発明の態様は、シール性能の低下を抑制できるシール構造を提供することを目的とする。

本発明の態様に従えば、第１空間と第２空間とを仕切る壁部に形成された貫通孔と前記貫通孔に配置される配設部材とをシールするシール構造であって、前記貫通孔の内面と前記配設部材の外面との間に充填されるモルタルのシール材と、前記第１空間側を向く前記シール材の端面及び前記第２空間側を向く前記シール材の端面に接触する接触面をそれぞれ有し、前記シール材を挟むように配置される一対のプレス部材と、一対の前記プレス部材で前記シール材をプレスして、前記シール材を拘束する拘束装置と、を備えるシール構造が提供される。

本発明の態様によれば、貫通孔の内面と配設部材の外面との間に充填されるモルタルのシール材によって、第１空間から第２空間に液体が浸入することが抑制される。重力の作用により、シール材の外面は、壁部から圧縮力を受け、シール材の内面は、配設部材から圧縮力を受ける。拘束装置により、シール材の端面は、プレス部材から圧縮力を受ける。シール材の外面、シール材の内面、及びシール材の端面のそれぞれが圧縮力を受け、拘束されることにより、壁部と配設部材との相対位置が変動しても、シール材の損傷が抑制される。したがって、シール構造のシール性能の低下が抑制される。

本発明の態様において、前記拘束装置は、前記シール材が前記壁部と前記配設部材とでプレスされる圧力と等しくなるように、前記プレス部材で前記シール材をプレスする圧力を調整してもよい。

これにより、シール材に対して等方圧が作用し、配設部材の軸と平行な方向（軸方向）及び配設部材の軸と直交する方向（軸直方向）のそれぞれについて、シール材の圧縮強度が向上する。

本発明の態様において、前記プレス部材は、前記配設部材が配置される開口を有し、前記接触面は、前記開口の周囲に配置されてもよい。

これにより、シール材の端面がプレス部材によって均一にプレスされる。

本発明の態様において、前記プレス部材は、分割可能な第１部分と第２部分とを含んでもよい。

これにより、配設部材の周囲にプレス部材を配置する作業が円滑に実施される。

本発明の態様において、前記プレス部材は、前記接触面を有するプレス部と、前記プレス部に接続されるフランジ部と、を含み、前記拘束装置は、前記フランジ部と前記壁部とを締め付けるボルト部材を含んでもよい。

これにより、シール材は、プレス部材及び拘束装置により、安定して拘束される。少なくとも、シール材と壁部とプレス部材との相対位置の変動が抑制されるように、シール材が拘束される。

本発明の態様において、前記プレス部の前記接触面と前記シール材の前記端面とが接触した状態で、前記フランジ部と前記壁部とは間隙を介して対向してもよい。

これにより、プレス部材のプレス部は、シール材の端面を十分にプレスできる。

本発明の態様において、前記拘束装置は、前記配設部材に固定された固定フランジ部と、前記固定フランジ部に支持され、前記プレス部材を前記シール材に押し付ける押圧部材と、を含んでもよい。

これにより、拘束装置は、配設部材の固定フランジ部を使って、シール材の端面を十分にプレスできる。

本発明の態様において、前記プレス部材は、前記接触面に設けられた複数の凹部を有してもよい。

これにより、プレス部材の軽量化が図られる。また、プレス部材の重量の増大を抑制しつつ、プレス部材の厚みの増大を図ることができる。そのため、シール材の端面に高い圧縮力を作用させることができる。

本発明の態様において、前記プレス部材は、弾性部材を含み、前記接触面は、前記弾性部材の表面を含んでもよい。

これにより、万が一シール材が損傷しても、弾性部材により、シール構造のシール性能が維持される。

本発明の態様において、前記シール材の前記端面に配置された止水剤の膜を有してもよい。

これにより、万が一シール材が損傷しても、止水剤の膜により、シール構造のシール性能が維持される。

本発明の態様によれば、シール性能の低下を抑制できるシール構造が提供される。

図１は、第１実施形態に係るシール構造の一例を模式的に示す断面図である。 図２は、第１実施形態に係るシール構造のプレス部材の一例を模式的に示す平面図である。 図３は、第１実施形態に係るシール構造のプレス部材の一例を模式的に示す断面図である。 図４は、第１実施形態に係るシール構造のプレス部材の一例を模式的に示す断面図である。 図５は、第１実施形態に係るシール構造のプレス部材の一例を模式的に示す断面図である。 図６は、比較例に係るシール構造の一例を模式的に示す断面図である。 図７は、比較例に係るシール構造の一例を模式的に示す断面図である。 図８は、第１実施形態に係るシール構造の一例を模式的に示す断面図である。 図９は、第２実施形態に係るシール構造の一例を模式的に示す断面図である。 図１０は、第３実施形態に係るシール構造の一例を模式的に示す断面図である。 図１１は、第４実施形態に係るシール構造の一例を模式的に示す断面図である。 図１２は、第５実施形態に係るシール構造の一例を模式的に示す断面図である。 図１３は、第６実施形態に係るシール構造の一例を模式的に示す断面図である。 図１４は、第６実施形態に係るシール構造の一例を模式的に示す断面図である。 図１５は、第６実施形態に係るシール構造の一例を模式的に示す断面図である。 図１６は、第７実施形態に係るシール構造の一例を模式的に示す断面図である。 図１７は、第８実施形態に係るシール構造の一例を模式的に示す断面図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する各実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るシール構造１００の一例を模式的に示す断面図である。

シール構造１００は、第１空間ＳＰ１と第２空間ＳＰ２とを仕切る壁部２００に形成された貫通孔３００と、その貫通孔３００に配置される配設部材４００とをシールする。壁部２００は、例えば発電プラントの建屋の外壁部を含む。第１空間ＳＰ１は、建屋の外部空間を含む。第２空間ＳＰ２は、建屋の内部空間を含む。

貫通孔３００は、第１空間ＳＰ１に面する壁部２００の外面２０１と、第２空間ＳＰ２に面する壁部２００の内面２０２とを結ぶように形成される。配設部材４００の一部は、貫通孔３００の内側に配置される。配設部材４００の一部は、第１空間ＳＰ１に配置される。配設部材４００の一部は、第２空間ＳＰ２に配置される。

建屋の外部空間ＳＰ１に海洋又は河川が存在する場合、津波又は河川の氾濫により、建屋の外部空間ＳＰ１から建屋の内部空間ＳＰ２に海水又は川水のような液体が浸入する可能性がある。建屋の内部空間ＳＰ２には、各種の設備（機器）が配置されている。建屋の外部空間ＳＰ１から建屋の内部空間ＳＰ２に液体が浸入すると、建屋の内部空間ＳＰ２の設備が被害を受ける可能性がある。

シール構造１００の少なくとも一部は、貫通孔３００の内面３０１と配設部材４００の外面４０１との間に配置される。シール構造１００は、貫通孔３００の内面３０１と配設部材４００の外面４０１との間隙をシールする。シール構造１００は、貫通孔３００の内面３０１と配設部材４００の外面４０１との間隙をシールして、第１空間ＳＰ１から第２空間ＳＰ２に液体が浸入することを抑制する。

配設部材４００は、配管及びダクトの少なくとも一方を含む。配設部材４００を介して、建屋の外部空間ＳＰ１及び建屋の内部空間ＳＰ２の一方から他方に流体が送られる。例えば、配設部材４００を介して、建屋の外部空間ＳＰ１から建屋の内部空間ＳＰ２に流体が供給される。配設部材４００を介して、建屋の内部空間ＳＰ２の流体が建屋の外部空間ＳＰ１に排出される。なお、配設部材４００は、配管又はダクトのような、流体が流れる部材でもよいし、電気ケーブルのような、電流が流れる部材でもよい。配設部材４００は、軸状の部材又はチューブ状の部材であり、軸（中心軸）ＡＸを有する。配設部材４００は、中心軸ＡＸと平行な方向に長い。

以下の説明においては、配設部材４００が配管であることとし、配設部材４００を適宜、配管４００、と称する。配管４００は、例えば鉄のような金属製である。

また、以下の説明においては、配管（配設部材）４００の中心軸ＡＸと平行な方向を適宜、軸方向、と称し、配管（配設部材）４００の中心軸ＡＸと直交する方向を適宜、軸直方向、と称する。軸直方向は、中心軸ＡＸに対する放射方向を含む。

壁部２００は、例えばコンクリートを含み、所定の水圧に耐えられる厚さを有する。本実施形態においては、コンクリートの壁部２００に形成された貫通孔に、スリーブが配置される。スリーブは、例えば鉄のような金属製の円筒部材である。本実施形態において、貫通孔３００の内面３０１は、スリーブの内面を含む。シール構造１００は、金属製の配管４００の外面４０１と、金属製のスリーブの内面３０１との間に配置される。

なお、スリーブは省略されてもよい。貫通孔３００の内面３０１が、コンクリートの表面でもよい。なお、壁部２００は、コンクリート製でなくてもよい。例えば、金属製の壁部２００に貫通孔３００が設けられてもよい。

中心軸ＡＸと直交する貫通孔３００の断面は、円形である。中心軸ＡＸと直交する配管４００の断面は、円形である。配管４００は、貫通孔３００の中心と配管４００の中心（中心軸）とが一致するように、貫通孔３００の内側に配置される。なお、貫通孔３００の断面は、矩形のような多角形でもよい。

図１に示すように、シール構造１００は、貫通孔３００の内面３０１と配管４００の外面４０１との間に充填されるモルタルのシール材１０と、シール材１０を挟むように配置される一対のプレス部材２０（２０Ａ、２０Ｂ）と、一対のプレス部材２０でシール材１０をプレスして、シール材１０を拘束する拘束装置５０と、を備えている。

シール材１０は、貫通孔３００の内面３０１と配管４００の外面４０１との間に充填されたモルタル製の部材である。シール材１０は、環状の部材である。シール材１０は、配管４００の周囲に配置される。

例えば、配管４００を流れる流体の温度が高い場合、又は可燃性材料を使用することが困難な環境である場合においては、シール材として、ゴム材のような弾性材料を使用することが困難である。そのような場合、シール材１０としてモルタルが使用される。シール材１０としてモルタルを使用する場合、貫通孔３００の内面３０１と配管４００の外面４０１との間隙にモルタルが打設される。

シール材１０は、第１空間ＳＰ１側を向く端面１１と、第２空間ＳＰ２側を向く端面１２と、貫通孔３００の内面３０１に接続される外面１３と、配管４００の外面４０１に接続される内面１４と、を有する。

プレス部材２０は、鉄のような金属製である。プレス部材２０は、第１空間ＳＰ１側に配置されるプレス部材２０Ａと、第２空間ＳＰ２側に配置されるプレス部材２０Ｂと、を含む。プレス部材２０Ａとプレス部材２０Ｂとは、シール材１０を挟むように配置される。

プレス部材２０Ａは、第１空間ＳＰ１側を向くシール材１０の端面１１に接触する接触面２１を有する。プレス部材２０Ｂは、第２空間ＳＰ２側を向くシール材１０の端面１２に接触する接触面２１を有する。

本実施形態において、プレス部材２０Ａの構造とプレス部材２０Ｂの構造とは、実質的に等しい。以下の説明においては、主にプレス部材２０Ａについて説明する。また、プレス部材２０Ａとプレス部材２０Ｂとを区別する必要がない説明においては、プレス部材２０Ａ（又はプレス部材２０Ｂ）を単に、プレス部材２０、と称して説明する。

本実施形態において、プレス部材２０は、接触面２１を有するプレス部２２と、プレス部２２に接続されるフランジ部２３と、を含む。プレス部２２は、フランジ部２３から突出するように設けられる。プレス部２２とフランジ部２３とは一体（単一部材）である。

本実施形態において、プレス部２２の接触面２１は、端面１１（端面１２）の全域に接触するように設けられる。本実施形態において、端面１１は、中心軸ＡＸと直交する。接触面２１は、中心軸ＡＸと直交する。端面１１と接触面２１とは平行である。

プレス部材２０は、接触面２１の周囲に配置されるフランジ面２４と、接触面２１及びフランジ面２４の反対方向を向く外面２５と、を有する。接触面２１とフランジ面２４とは平行である。フランジ面２４と外面２５とは平行である。フランジ面２４及び外面２５は、フランジ部２３に配置される。プレス部２２は、フランジ部２３のフランジ面２４から突出するように設けられる。本実施形態において、接触面２１とフランジ面２４とは平行である。フランジ面２４と外面２５とは平行である。

プレス部材２０は、配管４００が配置される開口２６を有する。開口２６は、円形である。開口２６の内面は、配管４００の外面４０１と接触する。接触面２１は、開口２６の周囲に配置される。外面２５は、開口２６の周囲に配置される。

本実施形態においては、中心軸ＡＸと直交する面内において、プレス部２２の外形、フランジ部２３の外形、及び開口２６は、円形である。プレス部２２の中心と、フランジ部２３の中心と、開口２６の中心とは、一致する。

拘束装置５０は、シール材１０にプレス部材２０を押し付けるように、そのプレス部材２０に力を加える。拘束装置５００は、プレス部材２０Ａの接触面２１をシール材１０の端面１１に押し付けるように、プレス部材２０Ａに力を加える拘束装置５０Ａと、プレス部材２０Ｂの接触面２１をシール材１０の端面１２に押し付けるように、プレス部材２０Ｂに力を加える拘束装置５０Ｂと、を含む。

本実施形態において、拘束装置５０Ａの構造と拘束装置５０の構造とは、実質的に等しい。以下の説明においては、主に拘束装置５０Ａについて説明する。また、拘束装置５０Ａと拘束装置５０Ｂとを区別する必要がない説明においては、拘束装置５０Ａ（又は拘束装置５０Ｂ）を単に、拘束装置５０、と称して説明する。

本実施形態において、拘束装置５０は、フランジ部２３と壁部２００とを締め付けるボルト部材５１を含む。壁部２００の外面２０１に、拘束装置５０Ａのボルト部材５１の雄ねじ部と結合される雌ねじ部を有する孔２０３が設けられる。同様に、壁部２００の内面２０２に、拘束装置５０Ｂのボルト部材５１の雄ねじ部と結合される雌ねじ部を有する孔２０３が設けられる。

フランジ部２３は、ボルト部材５１の少なくとも一部が配置される開口２７を有する。開口２７は、フランジ面２４と外面２５とを結ぶように設けられる。

開口２７は、中心軸ＡＸの周囲に複数設けられる。孔２０３は、中心軸ＡＸの周囲に複数設けられる。ボルト部材５１は、複数の開口２７及び複数の孔２０３のそれぞれに配置されるように、複数設けられる。

図１に示すように、本実施形態においては、プレス部材２０Ａのプレス部２２の接触面２１とシール材１０の端面１１とが接触した状態で、プレス部材２０Ａのフランジ部２３のフランジ面２４と壁部２００の外面２０１とは間隙を介して対向する。プレス部材２０Ｂのプレス部２２の接触面２１とシール材１０の端面１１とが接触した状態で、プレス部材２０Ｂのフランジ部２３のフランジ面２４と壁部２００の内面２０２とは間隙を介して対向する。

拘束装置５０Ａのボルト部材５１がプレス部材２０Ａの開口２７及び壁部２００の外面２０１の孔２０３に配置された状態で、そのボルト部材５１がフランジ部２３と壁部２００とを締め付けるように回転されることにより、シール材１０の端面１１は、プレス部材２０Ａの接触面２１に押される。拘束装置５０Ｂのボルト部材５１がプレス部材２０Ｂの開口２７及び壁部２００の内面２０２の孔２０３に配置された状態で、そのボルト部材５１がフランジ部２３と壁部２００とを締め付けるように回転されることにより、シール材１０の端面１２は、プレス部材２０Ｂの接触面２１に押される。これにより、シール材１０は、一対のプレス部材２０（２０Ａ、２０Ｂ）によりプレスされる。一対のプレス部材２０（２０Ａ、２０Ｂ）により、シール材１０に対して、軸方向に関する圧縮力が作用する。

拘束装置５０のボルト部材５１の回転量が調整されることによって、一対のプレス部材２０でシール材１０をプレスする圧力（圧縮力）が調整される。

図２は、本実施形態に係るプレス部材２０の一例を模式的に示す平面図である。図２に示すように、中心軸ＡＸと直交する面内において、フランジ部２３の外形は、円形である。プレス部２２の外形は、円形である。開口２６は、円形である。プレス部２２の中心と、フランジ部２３の中心と、開口２６の中心とは、一致する。ボルト部材５１が配置される開口２７は、中心軸ＡＸの周囲に複数配置される。

本実施形態においては、プレス部材２０は、分割可能な第１部分２８と第２部分２９とを含む。第１部分２８の構造と第２部分２９の構造とは、実質的に同一である。プレス部材２０は、中心軸ＡＸを通る分割線（仮想線）を境界に、第１部分２８と第２部分２９とに分割される。第１部分２８は、第２部分２９の端面２９１と接合される端面２８１を有する。第２部分２９は、第１部分２８の端面２８１と接合される端面２９１を有する。第１部分２８の端面２８１と第２部分２９の端面２９１とが接合されて一体化されることにより、プレス部材２０が設けられる。

図３、図４、及び図５は、本実施形態に係るプレス部材２０の一例を模式的に示す断面図である。図３、図４、及び図５のそれぞれは、端面２８１及び端面２９１の一例を示す。図３、図４、及び図５に示すように、本実施形態においては、端面２８１の全域と、端面２９１の全域とが接触するように、第１部分２８と第２部分２９とが接合される。

図３及び図４に示すように、端面２８１及び端面２９１のそれぞれが平坦面でもよい。図３に示す例では、端面２８１及び端面２９１は、外面２５と直交する。図４に示す例では、端面２８１及び端面２９１は、外面２５に対して傾斜する。

図５に示すように、端面２８１及び端面２９１が、角部を有してもよい。

次に、本実施形態に係るシール構造１００の施工方法の一例について説明する。貫通孔３００に配管４００が配置される。配管４００は、配管４００の中心と貫通孔３００の中心とが一致するように、支持機構（不図示）に支持される。

貫通孔３００に配管４００が配置された状態で、貫通孔３００の内面３０１と配管４００の外面４０１との間隙にモルタルのシール材１０が充填される。

貫通孔３００の内面３０１と配管４００の外面４０１との間隙にモルタルのシール材１０が充填された後、配管４００の周囲にプレス部材２０が設置される。

本実施形態においては、プレス部材２０は、第１部分２８と第２部分２９とに分割された状態で、配管４００の周囲に配置される。第１部分２８が配管４００の周囲の一部に配置され、第２部分２９が配管４００の周囲の一部に配置された状態で、端面２８１と端面２９１とが接合されることにより、第１部分２８と第２部分２９とで形成される開口２６の内面に配管４００が支持される。開口２６の内面と配管４００の外面４０１とが接触し、接触面２１と端面１１（端面１２）とが接触した状態で、第１部分２８の開口２７及び第２部分２９の開口２７にボルト部材５１が配置される。そのボルト部材５１の雄ねじ部が壁部２００の孔２０３の雌ねじ部に結合されることによって、プレス部材２０が壁部２００に固定され、配管４００がプレス部材２０の開口２６の内面に支持される。また、端面１１（端面１２）がプレス部２２に押される。

拘束装置５０は、シール材１０にプレス部材２０を押し付けるように、そのプレス部材２０に力を加える。拘束装置５０Ａは、プレス部材２０Ａの接触面２１をシール材１０の端面１１に押し付けるように、プレス部材２０Ａに力を加える。拘束装置５０Ｂは、プレス部材２０Ｂの接触面２１をシール材１０の端面１２に押し付けるように、プレス部材２０Ｂに力を加える。

拘束装置５０Ａのボルト部材５１の回転量が調整されることによって、プレス部材２０Ａの接触面２１がシール材１０の端面１１を押す力が調整される。拘束装置５０Ｂのボルト部材５１の回転量が調整されることによって、プレス部材２０Ｂの接触面２１がシール材１０の端面１２を押す力が調整される。拘束装置５０Ａ及び拘束装置５０Ｂを含む拘束装置５０のボルト部材５１の回転量が調整されることによって、一対のプレス部材２０でシール材１０をプレスする圧力（圧縮力）が調整される。

本実施形態においては、拘束装置５０は、シール材１０が壁部２００と配管４００とでプレスされる圧力と等しくなるように、一対のプレス部材２０でシール材１０をプレスする圧力を調整する。すなわち、シール材１０が壁部２００と配管４００とでプレスされる圧力と、シール材１００が一対のプレス部材２０でプレスされる圧力とが等しくなるように、ボルト部材５１の回転量が調整される。

シール材１０が壁部２００と配管４００とでプレスされる力は、重力方向に作用する力である。壁部２００の重量データ及び配管４００の重量データを含む設計値データに基づいて、シール材１０が壁部２００及び配管４００から受ける重力方向の力を求めることができる。

すなわち、重力の作用によりシール材１０の外面１３が壁部２００から受ける力（軸直方向の圧縮力）、及び重力の作用によりシール材１０の内面１４が配管４００から受ける力（軸直方向の圧縮力）は、設計値データに基づいて予め求めることができる既知データである。

本実施形態においては、シール材１０の外面１３が壁部２００から受ける軸直方向の圧縮力（圧力）と、シール材１０の内面１４が配管４００から受ける軸直方向の圧縮力（圧力）と、シール材１０の端面１１がプレス部材２０Ａから受ける軸方向の圧縮力（圧力）と、シール材１０の端面１２がプレス部材２０Ｂから受ける軸方向の圧縮力（圧力）とが実質的に一致するように、拘束装置５０によって、プレス部材２０でシール材１０をプレスする圧縮力（圧力）が調整される。

なお、プレス部材２０がシール材１０をプレスする力（圧力）を計測可能な計測器が設けられ、その計測器の計測結果に基づいて、シール材１０が壁部２００と配管４００とでプレスされる圧力と、プレス部材２０でプレスされる圧力とが等しくなるように、拘束装置５０が作動（ボルト部材５１が回転）されてもよい。

図６は、比較例に係るシール構造１００Ｊの一例を模式的に示す断面図である。比較例に係るシール構造１００Ｊは、貫通孔３００の内面３０１と配管４００の外面４０１との間に充填されるモルタルのシール材１０を備えている。シール材１０の端面１１及びシール材１０の端面１２には、プレス部材が設けられていない。

例えば、地震の発生により、壁部２００と配管４００との相対位置が変動する可能性がある。図７は、比較例に係るシール構造１００Ｊが設けられた壁部２００と配管４００とが相対移動した例を示す。

モルタルのシール材１０は、十分な弾性を有しない。モルタルのシール材１０は、実質的に弾性変形不可能である。そのため、地震の発生により、壁部２００と配管４００との相対位置が変動すると、モルタルのシール材１０に作用する力が局所的に高まり、図７に示すように、シール材１０が損傷する可能性がある。その結果、シール材１０において、第１空間ＳＰ１から第２空間ＳＰ２に液体が通る通路（亀裂）が形成されてしまい、シール構造１００Ｊのシール性能が低下する可能性がある。

図８は、本実施形態に係るシール構造１００が設けられた壁部２００と配管４００とが相対移動した例を示す。本実施形態においては、シール材１０の外面１３は、壁部２００から軸直方向の圧縮力を受ける。シール材１０の内面１４は、配管４００から軸直方向の圧縮力を受ける。シール材１０の端面１１は、プレス部材２０Ａから軸方向の圧縮力を受ける。シール材１０の端面１２は、プレス部材２０Ｂから軸方向の圧縮力を受ける。すなわち、本実施形態においては、シール材１０の表面の全域に圧縮力が作用する。シール材１０に等方圧が作用する。

モルタルは、圧縮力を受けると、その圧縮方向の強度が向上する性質を有する。そのため、モルタルのシール材１０に、軸方向の圧縮力及び軸直方向の圧縮力が作用し、等方圧が作用すると、軸方向及び軸直方向の両方に関して、シール材１０の強度が向上する。

また、本実施形態においては、ボルト部材５１を含む拘束装置５０により、プレス部材２０は、壁部２００に拘束され、そのプレス部材２０の接触面２１及び貫通孔３００の内面３０１に接触するシール材１０は、少なくとも、プレス部材２０及び壁部２００に拘束される。

したがって、地震の発生により、壁部２００と配管４００との相対位置が変動しても、シール構造１００のシール材１０の損傷が抑制される。これにより、シール構造１００のシール性能の低下が抑制される。

以上説明したように、本実施形態によれば、貫通孔３００の内面３０１と配管４００の外面４０１との間に充填されるモルタルのシール材１０によって、第１空間ＳＰ１から第２空間ＳＰ２に液体が浸入することが抑制される。

また、本実施形態によれば、重力の作用により、シール材１０の外面１３は、壁部２００から圧縮力を受け、シール材１０の内面１４は、配管４００から圧縮力を受ける。拘束装置５０により、シール材１０の端面１１は、プレス部材２０Ａから圧縮力を受け、シール材１０の端面１２は、プレス部材２０Ｂから圧縮力を受ける。シール材１０の外面１３、シール材１０の内面１４、シール材１０の端面１１、及びシール材１０の端面１２のそれぞれが圧縮力を受け、拘束されることにより、壁部２００と配管４００との相対位置が変動しても、シール材１０の損傷が抑制される。したがって、シール構造１００のシール性能の低下が抑制される。

また、本実施形態においては、拘束装置５０は、シール材１０が壁部２００と配管４００とでプレスされる圧力と等しくなるように、プレス部材２０でシール材１０をプレスする圧力を調整する。これにより、シール材１０に対して等方圧が作用し、軸方向及び軸直方向のそれぞれについて、シール材１０の圧縮強度が向上する。

また、本実施形態においては、プレス部材２０は、配管４００が配置される開口２６を有し、接触面２１は、開口２６の周囲に配置される。これにより、シール材１０の端面１１（端面１２）がプレス部材２０によって均一にプレスされる。

また、本実施形態においては、プレス部材２０は、分割可能な第１部分２８と第２部分２９とを含む。これにより、貫通孔３００の内面３０１と配管４００の外面４０１との間にモルタルのシール材１０が充填された後、配管４００の周囲にプレス部材２０を配置する作業が円滑に実施される。

また、本実施形態においては、プレス部材２０は、接触面２１を有するプレス部２２と、プレス部２２に接続されるフランジ部２３と、を含む。拘束装置５０は、フランジ部２３と壁部２００とを締め付けるボルト部材５１を含む。これにより、シール材１０は、プレス部材２０及び拘束装置５０により、安定して拘束される。少なくとも、シール材１０と壁部２００とプレス部材２０との相対位置の変動が抑制されるように、シール材１０が拘束される。これにより、シール材１０の損傷が十分に抑制される。

また、本実施形態においては、プレス部２２の接触面２１とシール材１０の端面１１（端面１２）とが接触した状態で、フランジ部２３と壁部２００とが間隙を介して対向する。これにより、ボルト部材５１でフランジ部２３と壁部２００とを締め付けることにより、プレス部材２０のプレス部２２は、シール材１０の端面１１（端面１２）を十分にプレスできる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

図９は、本実施形態に係るシール構造１００Ｂの一例を模式的に示す断面図である。なお、図９においては、第１空間ＳＰ１側に配置されるプレス部材２２Ｂ及び拘束装置５０２のみを示す。第２空間ＳＰ２側に配置されるプレス部材２２Ｂ及び拘束装置５０２も同様である。

図９に示すように、シール構造１００Ｂは、シール材１０の端面１１に接触する接触面２１を有するプレス部材２２Ｂと、プレス部材２２Ｂをシール材１０に押し付ける拘束装置５０２とを有する。

本実施形態において、拘束装置５０２は、配管４００に固定された固定フランジ部４０２と、固定フランジ部４０２に支持され、プレス部材２２Ｂをシール材１０に押し付ける押圧部材５２と、を含む。

本実施形態において、プレス部材２２Ｂは、円板状の部材である。端面１１の外形と、プレス部材２２Ｂの外形とは、実質的に等しい。プレス部材２２Ｂの接触面２１は、端面１１の全域と接触する。

本実施形態において、配管４００は、固定フランジ部４０２を有する。固定フランジ部４０２に、雌ねじ部を有する孔４０３が形成されている。孔４０３は、中心軸ＡＸの周囲に複数設けられる。

押圧部材５２は、孔４０３の雌ねじ部と結合可能な雄ねじ部を有するボルト部材を含む。複数の孔４０３のそれぞれに押圧部材５２が配置される。

本実施形態において、押圧部材５２の軸ＢＸは、接触面２１及び端面１１と交わる。

押圧部材５２が孔４０３に配置され、その押圧部材５２の先端部とプレス部材２２Ｂとが接触した状態で、押圧部材５２が回転されることにより、その押圧部材５２は、プレス部材２２Ｂをシール材１０に押し付ける。これにより、第１空間ＳＰ１側のシール材１０の端面１１は、プレス部材２２Ｂの接触面２１に押される。同様に、第２空間ＳＰ２側のシール材１０の端面１２が、プレス部材２２の接触面２１に押される。

これにより、シール材１０は、一対のプレス部材２２Ｂによりプレスされる。一対のプレス部材２２Ｂにより、シール材１０に対して、軸方向に関する圧縮力が作用する。

以上説明したように、本実施形態によれば、拘束装置５０２は、配管４００の固定フランジ部４０２を使って、シール材１０の端面１１（端面１２）を十分にプレスできる。

また、本実施形態によれば、押圧部材（ボルト部材）５２の軸ＢＸは、接触面２１及び端面１１と交わる。プレス部材２２Ｂは、その押圧部材５２の先端部で押される。これにより、押圧部材５２の力が、プレス部材２２Ｂを介して、シール材１０に十分に（直接的に）伝達される。

＜第３実施形態＞
第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

図１０は、本実施形態に係るシール構造１００Ｃの一例を模式的に示す断面図である。本実施形態に係るシール構造１００Ｃは、上述の第１実施形態で説明したシール構造１００と、第２実施形態で説明したシール構造１００Ｂの一部とを組み合わせた構造を有する。

図１０に示すように、シール構造１００Ｃは、プレス部２２及びフランジ部２３を含むプレス部材２０と、フランジ部２３と壁部２００とを締め付けるボルト部材５１と、配管４００に固定された固定フランジ部４０２と、固定フランジ部４０２に支持され、プレス部材２０をシール材１０に押し付ける押圧部材５２と、を含む。押圧部材５２の軸ＢＸは、接触面２１及び端面１１と交わる。

以上説明したように、本実施形態においても、シール材１０を十分に圧縮することができる。

＜第４実施形態＞
第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

図１１は、本実施形態に係るシール構造１００Ｄの一例を模式的に示す断面図である。図１１に示すように、シール構造１００Ｄは、貫通孔３００の内面３０１と配管４００の外面４０１との間に充填されるモルタルのシール材１０と、第１空間ＳＰ１側を向くシール材１０の端面１１及び第２空間ＳＰ２側を向くシール材１０の端面１２に接触する接触面２１をそれぞれ有し、シール材１０を挟むように配置される一対のプレス部材２０４と、一対のプレス部材２０４でシール材１０をプレスして、シール材１０を拘束する拘束装置５０と、を備えている。

本実施形態において、プレス部材２０４は、プレス部２２Ｃと、フランジ部２３とを含む。拘束装置５０は、フランジ部２３と壁部２００とを締め付けるボルト部材５１を含む。

本実施形態において、プレス部２２Ｃは、フランジ部２３に接続される金属部材２２１Ｃと、金属部材２２１とシール材１０との間に配置される弾性部材２２２Ｃと、を含む。シール材１０の端面１１（端面１２）と接触する接触面２１は、弾性部材２２２Ｃの表面を含む。

弾性部材２２２Ｃは、ゴム材を含む。弾性部材２２２Ｃは、弾性発泡材でもよい。例えば、弾性部材２２２Ｃは、ウレタンのような弾性発泡材でもよい。弾性部材２２２Ｃは、液密性（水密性）を有する。

以上説明したように、本実施形態によれば、シール材１０の端面１１（端面１２）に接触するように弾性部材２２２Ｃが配置されるため、万が一、モルタルのシール材１０が損傷しても、弾性部材２２２Ｃにより、第１空間ＳＰ１から第２空間ＳＰ２に液体が移動することが抑制される。したがって、シール構造１００Ｄのシール性能が維持される。

＜第５実施形態＞
第５実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

図１２は、本実施形態に係るシール構造１００Ｅの一部を模式的に示す断面図である。本実施形態において、シール構造１００Ｅは、シール材１０の端面１１（端面１２）に配置された止水剤の膜３０を有する。シール材１０は、止水剤の膜３０を介して、プレス部材２０によりプレスされる。止水剤の膜３０は、ポリオレフィン系止水剤でもよいし、ウレタン系止水剤でもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、シール材１０の端面１１（端面１２）に止水剤の膜３０が設けられるため、万が一、モルタルのシール材１０が損傷しても、止水剤の膜３０により、第１空間ＳＰ１から第２空間ＳＰ２に液体が移動することが抑制される。したがって、シール構造１００Ｅのシール性能が維持される。

＜第６実施形態＞
第６実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

図１３は、本実施形態に係るシール構造１００Ｆの一部を模式的に示す断面図である。本実施形態において、シール構造１００Ｆのプレス部材２０６は、接触面２１に設けられた複数の凹部４１を有する。凹部４１は、接触面２１に均一に配置される。凹部４１の間に接触面２１が配置される。

以上説明したように、端面１１（端面１２）の全域が、接触面２１と接触する必要はなく、端面１１（端面１２）の一部が接触面２１と接触し、端面１１（端面１２）の一部が接触面１２と接触しなくてもよい。端面１１の一部のみが接触面２１と接触しても、シール材１０は、軸方向に関して高い強度を有することができる。

また、本実施形態によれば、凹部４１により、プレス部材２０６の軽量化が図られる。また、プレス部材２０６の重量の増大を抑制しつつ、プレス部材２０６の厚み（接触面２１と外面２５との距離）の増大を図ることができる。そのため、シール材１０の端面１１（端面１２）に高い圧縮力を作用させることができる。

図１４は、本実施形態に係るシール構造１００Ｇの一部を模式的に示す断面図である。シール構造１００Ｇのプレス部材２０７は、接触面２１と外面２５とを結ぶ複数の貫通孔４２を有する。貫通孔４２により、接触面２１に凹部が設けられる。貫通孔４２は、接触面２１に均一に配置される。貫通孔４２の間に接触面２１が配置される。

図１４に示したように、プレス部材２０７に貫通孔４２が設けられてもよい。図１４に示す例においては、貫通孔４２により、プレス部材２０７の軽量化が図られる。また、プレス部材２０７の重量の増大を抑制しつつ、プレス部材２０７の厚み（接触面２１と外面２５との距離）の増大を図ることができる。そのため、シール材１０の端面１１（端面１２）に高い圧縮力を作用させることができる。

図１５は、本実施形態に係るシール構造１００Ｈの一部を模式的に示す断面図である。シール構造１００Ｈのプレス部材２０８は、外面２５の設けられた複数の凹部４３を有する。凹部４３は、外面２５に均一に配置される。凹部４３の間に外面２５が配置される。

図１５に示したように、プレス部材２０８の外面２５に凹部４３が設けられてもよい。図１５に示す例においては、凹部４３により、プレス部材２０８の軽量化が図られる。また、プレス部材２０８の重量の増大を抑制しつつ、プレス部材２０８の厚み（接触面２１と外面２５との距離）の増大を図ることができる。そのため、シール材１０の端面１１（端面１２）に高い圧縮力を作用させることができる。

＜第７実施形態＞
第７実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

図１６は、本実施形態に係るシール構造１００Ｉａの一部を模式的に示す断面図である。上述の各実施形態においては、シール材１０の端面１１と壁部２００の外面２０１とが同一平面内に配置され（面一であり）、シール材１０の端面１２と壁部２００の内面２０２とが同一平面内に配置されることとした。

図１６に示すように、シール材１０の端面１１が、壁部２００の外面２０１よりも第２空間ＳＰ２側に配置されてもよい。接触面２１を含むプレス部材２０９の一部が、貫通孔３００の内側に配置されてもよい。同様に、シール材１０の端面１２が、壁部２００の内面２０２よりも第１空間ＳＰ１側に配置されてもよい。

＜第８実施形態＞
第８実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

図１７は、本実施形態に係るシール構造１００Ｉｂの一部を模式的に示す断面図である。図１７に示すように、シール材１０の端面１１が、壁部２００の外面２０１よりも第１空間ＳＰ１側に配置されてもよい。接触面２１を含むプレス部材２１０の一部が、貫通孔３００の外側に配置されてもよい。同様に、シール材１０の端面１２が、壁部２００の内面２０２よりも第２空間ＳＰ２側に配置されてもよい。

なお、上述の各実施形態においては、壁部２００が発電プラントの建屋の外壁部であり、第１空間ＳＰ１が建屋の外部空間であり、第２空間ＳＰ２が建屋の内部空間であることとした。壁部２００は、建屋の外壁部でなくてもよい。壁部２００は、建屋の内部空間に配置されている壁部でもよい。第１空間ＳＰ１及び第２空間ＳＰ２のそれぞれが、建屋の内部空間の一部でもよい。

なお、上述の各実施形態においては、配管４００が金属製であることとした。配管４００は、塩化ビニールのような合成樹脂製でもよいし、コンクリート製でもよい。

なお、上述の各実施形態において、配設部材４００は、配管又はダクトのような、流体が流れる部材でもよいし、電気ケーブルのような、電流が流れる部材でもよい。

１０ シール材
１１ 端面
１２ 端面
１３ 外面
１４ 内面
２０ プレス部材
２０Ａ プレス部材
２０Ｂ プレス部材
２１ 接触面
２２ プレス部
２３ フランジ部
２４ フランジ面
２５ 外面
２６ 開口
２７ 開口
２８ 第１部分
２９ 第２部分
３０ 止水剤の膜
４１ 凹部
４２ 貫通孔
４３ 凹部
５０ 拘束装置
５０Ａ 拘束装置
５０Ｂ 拘束装置
５１ ボルト部材
５２ 押圧部材
１００ シール構造
１００Ｂ シール構造
１００Ｃ シール構造
１００Ｄ シール構造
１００Ｅ シール構造
１００Ｆ シール構造
１００Ｇ シール構造
１００Ｈ シール構造
１００Ｉａ シール構造
１００Ｉｂ シール構造
２００ 壁部
２０１ 外面
２０２ 内面
２０３ 孔
２０４ プレス部材
２０６ プレス部材
２０７ プレス部材
２０８ プレス部材
２０９ プレス部材
２１０ プレス部材
２８１ 端面
２９１ 端面
３００ 貫通孔
３０１ 内面
４００ 配設部材（配管）
４０１ 外面
４０２ 固定フランジ部
４０３ 孔
５０２ 拘束装置
ＡＸ 中心軸（軸）
ＳＰ１ 第１空間（外部空間）
ＳＰ２ 第２空間（内部空間）

Claims (10)

1. 第１空間と第２空間とを仕切る壁部に形成された貫通孔と前記貫通孔に配置される配設部材とをシールするシール構造であって、
   前記貫通孔の内面と前記配設部材の外面との間に充填されるモルタルのシール材と、
   前記第１空間側を向く前記シール材の端面及び前記第２空間側を向く前記シール材の端面に接触する接触面をそれぞれ有し、前記シール材を挟むように配置される一対のプレス部材と、
   一対の前記プレス部材で前記シール材をプレスして、前記シール材を拘束する拘束装置と、
   を備えるシール構造。
2. 前記拘束装置は、前記シール材が前記壁部と前記配設部材とでプレスされる圧力と等しくなるように、前記プレス部材で前記シール材をプレスする圧力を調整する請求項１に記載のシール構造。
3. 前記プレス部材は、前記配設部材が配置される開口を有し、
   前記接触面は、前記開口の周囲に配置される請求項１又は請求項２に記載のシール構造。
4. 前記プレス部材は、分割可能な第１部分と第２部分とを含む請求項３に記載のシール構造。
5. 前記プレス部材は、前記接触面を有するプレス部と、前記プレス部に接続されるフランジ部と、を含み、
   前記拘束装置は、前記フランジ部と前記壁部とを締め付けるボルト部材を含む請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のシール構造。
6. 前記プレス部の前記接触面と前記シール材の前記端面とが接触した状態で、前記フランジ部と前記壁部とは間隙を介して対向する請求項５に記載のシール構造。
7. 前記拘束装置は、前記配設部材に固定された固定フランジ部と、前記固定フランジ部に支持され、前記プレス部材を前記シール材に押し付ける押圧部材と、を含む請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のシール構造。
8. 前記プレス部材は、前記接触面に設けられた複数の凹部を有する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のシール構造。
9. 前記プレス部材は、弾性部材を含み、
   前記接触面は、前記弾性部材の表面を含む請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のシール構造。
10. 前記シール材の前記端面に配置された止水剤の膜を有する請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のシール構造。

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