JP2020191694A - 区画貫通構造、その施工方法、及び区画貫通構造キット - Google Patents

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英祐 栗山
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Abstract

【課題】簡素化した方法で区画貫通構造を施工でき、かつ施工後においても検査を簡単に行うことができる区画貫通構造を提供する。【解決手段】区画貫通構造10は、区画貫通部15を有する仕切り部11と、区画貫通部15において、少なくとも仕切り部11の一方の外面11Aから他方の外面11Bまで挿通され、かつ内部にケーブル類又は配管類が通される管状部材20と、管状部材20に取り付けられ、かつ管状部材20の外周面より径方向外側に向かって進出可能であり、進出した状態で他方の外面11Bの外側に配置される押さえ部25と、仕切り部11の一方の外面11Aの外側に配置され、かつ管状部材20の外周面に固定される固定部材30と、管状部材20の内部に配置される内側耐火材35を備え、固定部材30と押さえ部25が、両側から仕切り部11を挟み込む。【選択図】図1

Description

本発明は、仕切り部に設けられる区画貫通構造、その施工方法、及び区画貫通構造を形成するための区画貫通構造キットに関する。
集合住宅、オフィスビル、学校等の建築物において、壁等の仕切り部には、ケーブル類、配管類を通すために、区画貫通部が設けられることがある。区画貫通部は、いずれかの区画で火災が発生した際に、他の区画への延焼を防止するために、防火措置を施した構造とすることが求められている。区画貫通部を防火構造とする方法は、例えば、特許文献1に記載されるように、配管と貫通孔の間隙に熱膨張性耐火パテを充填する方法などが知られている。パテなどを使用した従来の施工方法は、作業が複雑で、また、壁の種類、厚さ、配管類又はケーブル類の種類に応じて様々な手法が存在している。
特開2008−256216号公報
しかしながら、近年、建築現場においては、人手不足が深刻であり、また、熟練の技術者が年々少なくなる傾向にあり、区画貫通構造の施工も簡素化することが求められている。また、施工後においては、消防法などの関係法令に遵守した施工であるか否かを検査することが求められるが、従来の方法では、施工方法が多く存在するため、施工後の検査を簡単に行うことができないという問題がある。
そこで、本発明は、簡素化した方法で区画貫通構造を施工でき、かつ施工後においても検査を簡単に行うことができる区画貫通構造を提供することを課題とする。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の要旨は、以下のとおりである。
[1]区画貫通部を有する仕切り部と、
前記区画貫通部において、少なくとも前記仕切り部の一方の外面から他方の外面まで挿通され、かつ内部にケーブル類又は配管類が通される管状部材と、
前記管状部材に取り付けられ、かつ前記管状部材の外周面より径方向外側に向かって進出可能であり、進出した状態で前記他方の外面の外側に配置される押さえ部と、
前記仕切り部の一方の外面の外側に配置され、かつ管状部材の外周面に固定される固定部材と、
前記管状部材の内部に配置される内側耐火材とを備え、
前記固定部材と前記押さえ部が、両側から前記仕切り部を挟み込む区画貫通構造。
[2]前記固定部材が、樹脂材料、エラストマー及び耐火材からなる群から選択される中間部材を介して前記一方の外面に押し当てられる上記[1]に記載の区画貫通構造。
[3]前記仕切り部の一方の外面の外側において、前記管状部材の端部の開口を遮蔽する遮蔽部材をさらに備える上記[1]又は[2]に記載の区画貫通構造。
[4]前記固定部材が、前記管状部材の外周面に螺着される上記[1]〜[3]のいずれか1項に記載の区画貫通構造。
[5]前記内側耐火材が、加熱により膨張する熱膨張性部材である上記[1]〜[4]のいずれか1項に記載の区画貫通構造。
[6]前記押さえ部は、エラストマーで形成され、かつ傾斜された状態から立ち上げられている上記[1]〜[5]のいずれか1項に記載の区画貫通構造。
[7]前記管状部材には、前記押さえ部を径方向に沿って進退させる孔が設けられる上記[1]〜[5]のいずれか1項に記載の区画貫通構造。
[8]前記固定部材、前記内側耐火材、前記中間部材、及び前記遮蔽部材のうち少なくとも1つに取り付けられるRFIDタグを備える上記[1]〜[7]のいずれか1項に記載の区画貫通構造。
[9]外周面より径方向外側に進出可能な押さえ部が取り付けられた管状部材を用意する工程と、
前記管状部材の内部に耐火材を配置させる工程と、
ケーブル類又は配管類が通される区画貫通部において、前記仕切り部の一方の外面から他方の外面まで前記管状部材を挿通させる工程と、
前記他方の外面の外側において前記押さえ部を、前記管状部材の外周面より径方向外側に進出させる工程と、
前記仕切り部の一方の外面の外側において、前記管状部材の外周面に固定部材を固定させ、前記仕切り部を両側から前記固定部材と前記押さえ部によって挟み込ませる工程と、
を備える区画貫通構造の施工方法。
[10]前記仕切り部の前記区画貫通部を構成する貫通孔を通るときに前記押さえ部を径方向内側に退避させる上記[9]に記載の区画貫通構造の施工方法。
[11]管状部材と、
前記管状部材に取り付けられ、前記管状部材の外周面より径方向外側に進出可能である押さえ部と、
前記管状部材の前記押さえ部よりも一方の端部側において、前記管状部材の外周面に固定可能な固定部材と、
前記管状部材の内部に配置されるための内側耐火材と
を備える区画貫通構造キット。
本発明によれば、簡素化した方法で区画貫通構造を施工でき、かつ施工後においても検査を簡単に行うことができる。
本発明の第1の実施形態に係る区画貫通構造を示す断面図である。 第1の実施形態に係る区画貫通構造を構成する部材を示す分解斜視図である。 第1の実施形態における管状部材の端部を示す断面図である。 第1の実施形態における遮蔽部材を示す平面図である。 第1の実施形態における区画貫通構造の施工方法を説明するための断面図である。 第1の実施形態における区画貫通構造の施工方法を説明するための断面図である。 第1の実施形態における区画貫通構造の施工方法を説明するための断面図である。 第1の実施形態における区画貫通構造の施工方法を説明するための断面図である。 第1の実施形態における管状部材の変形例を示す断面図である。 本発明の第2の実施形態に係る区画貫通構造を示す断面図である。 第2の実施形態における管状部材を示す斜視図である。 第2の実施形態における押さえ部の構造を説明するための断面図である。 第2の実施形態における押さえ部の構造を説明するための断面図である。
以下、本発明の管遮蔽構造について実施形態を用いてより詳細に説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る区画貫通構造10を示す断面図である。区画貫通構造10は、仕切り部11と、管状部材20と、押さえ部25と、固定部材30と、耐火材35を備える。区画貫通構造10は、区画貫通部15を措置するための構造であり、一般的には防火措置を行うための構造である。
仕切り部11は、建築物の壁面において区画間(第1の区画Aと、第2の区画B)を仕切る部材であり、仕切り部11の一方の外面11A側から他方の外面11B側に貫通する区画貫通部15を有する。本実施形態における仕切り部11は、中空壁であり、間隔(中空部13)を介して配置される2枚の壁材12A,12Bから構成される。そのため、区画貫通部15は、一方の壁材12Aに形成された貫通孔13Aと、他方の壁材13Bに形成された貫通孔13Bと、これらの間にある中空部13によって構成される。そして、一方の壁材12Aの外面が仕切り部11の外面11Aを構成し、他方の壁材12Bの外面が仕切り部11の外面11Bを構成する。
管状部材20は、区画貫通部15において、少なくとも仕切り部11の一方の外面11Aから他方の外面11Bまで挿通される。すなわち、管状部材20は、貫通孔13A,13Bに通され、かつその両端部20A,20Bが外面11A,11Bのさらに外側に配置される。管状部材20の内部には、ケーブル類又は配管類である内挿部材21がさらに通されている。内挿部材21は、管状部材20の両端部20A、20Bの開口より外部に延出するように配置される。
管状部材20は、樹脂管、金属管のいずれでもよいし、樹脂管と金属管の複合管であってもよい。また、管状部材20は、屈曲させることが可能なフレキシブル管であってもよい。フレキシブル管であると、例えば、壁材12A、12Bに設けられる貫通孔13A,13Bの位置が、互いにずれている場合でも管状部材20を屈曲させることで、区画貫通部15に管状部材20を挿通させることが可能になる。
管状部材20の端部20Bには、押さえ部25が取り付けられる。押さえ部25は後述するように、管状部材20の外周面よりさらに径方向外側に進出可能であり、図1に示すように、進出した状態で他方の外面11Bの外側に配置される。
本実施形態において、押さえ部25は、図2に示すように、周方向に沿って配置される複数の押さえ片25A〜25Cから構成される。押さえ片25A〜25Cは、一定の間隔を介して周方向において例えば等間隔に配置されるが、等間隔に配置される必要はなく、また、押さえ片25A,25Bの間に間隔がなくてもよいし、隣接する押さえ片同士が重なっていてもよい。
また、押さえ部25は、複数の押さえ片によって構成される必要はなく、1つの押さえ片からなっていてもよい。その場合には、管状部材20の全周にわたって形成された環状の部材であってもよいし、一部が切り欠けられたC字状の部材であってもよい。
また、押さえ部25は、端部20Bに設けられる必要はなく、管状部材の軸方向において、端部20Bよりも内側に配置されてもよい。ただし、仕切り部11の外面11Bよりも外側に突出する管状部材20の長さを少なくするために、押さえ部25は、端部20B又は端部20B近傍に設けられることが好ましい。なお、端部近傍とは、例えば、管状部材20の全長に対して、端部20Bから20%以下の長さの範囲内であることを意味し、好ましくは10%以下の長さの範囲内である。
各押さえ片25A〜25Cは、区画貫通部15に設置される前においては、図2,3に示すように、各押さえ片25A〜25Cの先端25Xが、端部20Aに近づくように傾斜されている。このように押さえ部25(各押さえ片25A〜25C)は、傾斜されることで、径方向外側から押圧すると、径方向内側に向かって退避(すなわち、縮径)する一方で、径方向外側からの押圧を開放したり、後方(すなわち、端部20A側)から押圧したりすると、径方向外側に向かって進出(すなわち、拡径)する。このように、押さえ部25は、径方向に沿って進退可能である。
なお、管状部材20は、施工される際、区画Aから区画Bに向けて、区画貫通部15に挿通させられる。押さえ部25(各押さえ片25A〜25C)は、上記のように傾斜していることで、後述するように容易に退避(すなわち、縮径)し、退避した状態で貫通孔13A、13Bを通されるので、管状部材20の施工が容易となる。
各押さえ片25A〜25C(押さえ部25)は、容易に変形できるようにシート状であるとよい。また、各押さえ片25A〜25C(押さえ部25)は、その基端が接着剤や、押さえ部25を形成する材料の自着力などにより管状部材20の外周面に接着されるとよい。
押さえ部25(すなわち、各押さえ片25A〜25C)は、エラストマーから形成されることが好ましい。エラストマーから形成されることで、柔軟性を有するので、上記したように径方向に沿って進退しやすくなる。
エラストマーとしては、天然ゴム、シリコーンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、およびフッ素ゴム等のゴムが挙げられる。また、オレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)、スチレン系熱可塑性エラストマー(TPS)、エステル系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、および塩化ビニル系熱可塑性エラストマー等の熱可塑性エラストマーでもよい。
図1に示すように、固定部材30は、一方の外面11Aの外側に配置され、管状部材20の外周面に固定される。固定された固定部材30、及び上記した押さえ部25は、両側から仕切り部11を挟み込み、それにより、管状部材20が仕切り部11に固定される。固定部材30は、金属、樹脂などで形成されてもよいし、繊維強化プラスチックなどの複合材料から形成されてもよい。
図1,2に示すように、管状部材20は、少なくとも、一方の端部20Aから軸方向に沿う一定の距離にわたって、外周面にネジ溝20Cが設けられる。一方で、固定部材30は、環状の部材であり、固定部材30の内側に管状部材20が通される。また、固定部材30は、その内周面にはネジ溝30Cが設けられ、管状部材20の一方の端部20Aから管状部材20の外周面に螺着され、管状部材20に固定される。
図1に示すように、管状部材20の内部には、耐火材(内側耐火材)35が配置される。耐火材35は、加熱により膨張する熱膨張性部材である。熱膨張性部材は、後述するように熱膨張性樹脂組成物よりなるとよい。熱膨張性部材は、火災時に膨張することで火災の延焼を防止する。耐火材35は、管状部材20内部において、仕切り部11の内部に位置するように配置されている。
本実施形態では、仕切り部11の区画貫通部15に管状部材20が設けられ、かつその管状部材20の内部に耐火材35が配置されることで、一方の区画で火災が発生した場合でも、他方の区画に延焼することを防止できる。
耐火材35は、管状部材20の内部において、例えば、内挿部材21を取り巻くように筒状に配置されればよい。ただし、耐火材35は、内挿部材21を全周にわたって取り巻く必要はなく、例えば棒状、シート状の耐火材35が1又は複数個適宜配置されてもよい。また、内挿部材21と管状部材20の間に隙間ができるように配置されてもよいし、隙間ができないように充填されてもよいが、通常は隙間ができるように配置される。
なお、耐火材35は、上記したように熱膨張性部材以外でもよく、例えば、ロックウール、ガラスウールを含む、建設省告示第1400号で定められた不燃材料、耐熱シール材などで充填されていてもよい。
固定部材30と仕切り部11の外面11Aとの間には、中間部材38が配置され、固定部材30は中間部材38を介して外面11Aに押し当てられる。中間部材38は、樹脂材料、エラストマーなどから形成されてもよいし、熱膨張部材から形成されてもよい。これらの中では、エラストマー、熱膨張性部材から形成されることが好ましく、熱膨張性部材から形成されることがさらに好ましい。熱膨張性部材は、後述するように熱膨張性樹脂組成物よりなるとよい。
中間部材35がエラストマーから形成されることで、固定部材30と仕切り部11の間に隙間ができないように、固定部材30を仕切り部11の外面11Aに押し当てることができ、火災が発生した場合に管状部材20と仕切り部11の間の隙間から延焼することを防止できる。また、熱膨張性部材から形成されることで、火災が発生した場合に、仕切り部11と、管状部材20の間の隙間から延焼することをより適切に防止できる。
中間部材38を構成するエラストマーは、ゴムや熱可塑性エラストマーなどであればよく、使用できるゴムや熱可塑性エラストマーの種類は上記のとおりである。
中間部材38は、環状のシートであることが好ましく、図2に示すように、円環状でもよいが、外周が四角形でかつ内周が円形など、他の形状を有してもよい。
区画貫通構造10は、外面11Aの外側に配置される遮蔽部材40をさらに備え、管状部材30の一方の端部20Aの開口が遮蔽部材40によって遮蔽されている。端部20Aの開口からは、内挿部材21が延出するが、遮蔽部材40は、開口において、内挿部材21を取り囲むように配置され、それにより、一方の端部20Aの開口が塞がれる。
遮蔽部材40は、筒状の部材であり、図2、4に示すように、絞り機構41を有するとよい。絞り機構41は、中央に孔43が設けられるように、遮蔽部材40の筒状部の内周に取り付けられた複数の絞り羽根42を有し、その絞り羽根42を回転させることで孔43の径の大きさを変更できる。孔43の内部には、内挿部材21が通されている。絞り羽根42を回転させて孔43の径の大きさを変更させることで、内挿部材21と絞り機構41の間の隙間をなくし、又は小さくすることで、管状部材20の端部20Aの開口を遮蔽部材40によって確実に塞ぐことができるようになる。
遮蔽部材40の筒状部は、金属、樹脂などから形成されてもよいし、繊維強化プラスチックなどの複合材料から形成されてもよい。同様に、絞り機構41を構成する絞り羽根も金属、樹脂などから形成されてもよいし、繊維強化プラスチックなどの複合材料から形成されてもよい。
図2に示すように、遮蔽部材40は、一方の端部40A側の内周面にネジ溝40Cが設けられるとともに他方の端部40B側の内周面に絞り機構41が設けられるとよい。遮蔽部材40は、一方の端部40A側が管状部材20の端部20Aの外周面(ネジ溝20C)に螺着されることで、管状部材20の端部20Aに固定される。
本実施形態では、遮蔽部材40が設けられることで、管状部材20により形成された内部の空洞によって、区画A,B間が連通することが防止されるので、火災の延焼をより確実に防止できる。
本実施形態の区画貫通構造10を構成する部品には、適宜、RFIDタグを取り付けてもよい。RFIDタグは、記憶媒体とアンテナを備える。記憶媒体には、RFIDタグが取り付けられる部品、また、区画貫通構造に関するID情報が記憶される。RFIDタグは、アンテナを介して、外部のRFIDリーダと情報を送受信することが可能である。
したがって、例えば、RFIDリーダを取り付けた部品を有する区画貫通構造に、RFIDリーダを近づけると、RFIDリーダによりID情報が読み取られ、区画貫通構造に関する情報、区画貫通構造を構成する部品に関する情報を検知可能である。さらには、RFIDライターによって、記憶媒体に情報を書き込むことが可能である。
本実施形態では、RFIDタグを使用することで、例えば、区画貫通構造に所定の部品が取り付けられているか否などを検知できる。また、記憶媒体に部品のサプライヤー、施工業者、施工日時、施工方法などの区画貫通構造の施工情報を記憶しておくと、これらの情報も検知できる。またさらには、建築現場の図面情報と予め符合させておくことで措置部材の設置有無をデータベース化することもできる。
RFIDタグが取り付けられる部品としては、管状部材20、固定部材30、耐火材35、中間部材38、遮蔽部材40などが挙られる。RFIDタグは、これらのうち、1又は2以上に取り付けられるとよい。
RFIDタグは、これらの中では、好ましくは固定部材30、耐火材(内側耐火材)35、中間部材38、及び遮蔽部材40の少なくとも1つに取り付けられる。これら部品は、施工業者によって、管状部材20に取り付けられることがある部品であり、施工忘れが発生することがある。したがって、これらが施工されたか否かを判断することで、施工後の検査をより正確にできる。
RFIDタグは、上記部品のなかでは、より好ましくは遮蔽部材40に取り付けられる。遮蔽部材40は、後述する施工方法において、最後に取り付けられる部品であるので、遮蔽部材40に取り付けられたRFIDタグのID情報を検知することで、施工が適正に完了したと判断できる。
(熱膨張性樹脂組成物)
耐火材(内側耐火材)35を構成する熱膨張性部材は、熱膨張性樹脂組成物よりなる。同様に、中間部材38が熱膨張性部材からなる場合、熱膨張性部材は熱膨張性樹脂組成物よりなる。熱膨張性樹脂組成物は、樹脂成分と、熱膨張性材料を含有する熱膨張性樹脂組成物からなる。熱膨張性材料としては、加熱することにより発泡する発泡剤、バーミキュライト、熱膨張性黒鉛などの熱膨張性層状無機物が挙げられ、中でも熱膨張性黒鉛が好ましい。熱膨張性黒鉛を使用することで、火災の加熱により適切に膨張され、また、膨張後の膨張残渣の機械強度が優れ、耐火性を良好にしやすくなる。なお、ここでいう熱膨張性材料とは、後述する成形などによって膨張せず、または膨張しても部分的であり、熱膨張性樹脂組成物は、熱膨張性部材において熱膨張性が維持される。
熱膨張性材料の膨張開始温度は、特に限定されないが、例えば、150〜350℃であることが好ましく、170〜300℃であることがより好ましく、180〜280℃であることが更に好ましい。これら下限値以下とすることで、火災以外の加熱により、熱膨張性材料が誤って膨張することを防止する。また、上限値以下とすることで、火災の加熱により確実に熱膨張性材料を膨張させやすくなる。
また、熱膨張性材料の膨張開始温度は、所定量(例えば、100mg)の熱膨張性材料を一定の昇温速度(例えば、10℃/分)で昇温させ、法線方向の力が立ち上がる温度を計測することにより測定可能である。測定装置としては測定温度制御が可能であり、かつ法線方向の応力を測定できるものであればよく、例えばレオメーターを使用すればよい。
熱膨張性部材の膨張倍率は3倍以上であることが好ましく、10倍以上が好ましい。膨張倍率の上限は、特に限定されないが、例えば50倍である。なお、膨張倍率は、熱膨張性部材を電気炉に供給し、600℃で30分間加熱した後、試験片の厚さを測定し、(加熱後の試験片の厚さ)/(加熱前の試験片の厚さ)により算出するとよい。
以下、熱膨張性材料が、熱膨張性黒鉛である場合の熱膨張性樹脂組成物について詳細に説明する。熱膨張性樹脂組成物の樹脂成分としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマーが挙げられる。
熱可塑性樹脂の例としては、ポリ塩化ビニル(PVC)、塩素化ポリ塩化ビニル樹脂(CPVC)、フッ素樹脂、ポリフェニレンエーテル、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリレート、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリブタジエン、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリエチレン(PE)およびポリプロピレン(PP)、エチレン酢酸ビニル(EVA)等のポリオレフィン、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、クロロプレン(CR)、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン(PS)、ポリフェニレンサルファイド、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)、アクリロニトリル−スチレン−アクリロニトリル共重合体(ASA)、アクリロニトリル/エチレン−プロピレン−ジエン/スチレン共重合体(AES)等が挙げられる。
硬化性樹脂の例としてはエポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミド等が挙げられる。
エラストマーの例としては、天然ゴム、シリコーンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、およびフッ素ゴム等のゴムが挙げられる。また、オレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)、スチレン系熱可塑性エラストマー(TPS)、エステル系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、および塩化ビニル系熱可塑性エラストマー等の熱可塑性エラストマーも挙げられる。
熱膨張性樹脂組成物の樹脂成分は、1種であってもよいし2種以上を組み合わせてもよい。
熱膨張性樹脂組成物は、可塑剤を含有してもよい。可塑剤は、樹脂成分がポリ塩化ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂である場合に好ましく使用される。可塑剤の具体的としては、例えば、ジ−2−エチルヘキシルフタレート(DOP)、ジブチルフタレート(DBP)、ジヘプチルフタレート(DHP)、ジイソデシルフタレート(DIDP)等のフタル酸エステル可塑剤、ジ−2−エチルヘキシルアジペート(DOA)、ジイソブチルアジペート(DIBA)、ジブチルアジペート(DBA)等のアジピン酸エステルや、アジピン酸ポリエステルなどの脂肪酸エステル可塑剤、エポキシ化大豆油等のエポキシ化エステル可塑剤、トリー2−エチルヘキシルトリメリテート(TOTM)、トリイソノニルトリメリテート(TINTM)等のトリメリット酸エステル可塑剤、トリメチルホスフェート(TMP)、トリエチルホスフェート(TEP)等の燐酸エステル可塑剤、鉱油等のプロセスオイルなどが挙げられる。
可塑剤は一種もしくは二種以上を使用することができる。
熱膨張性樹脂組成物が可塑剤を含有する場合、熱膨張性樹脂組成物における可塑剤の含有量は、樹脂成分100質量部に対して、例えば0.3質量部以上150質量部以下の範囲であり、好ましくは10質量部以上100質量部以下の範囲である。
可塑剤は、これら下限値以上とすると、成形性が良好になりやすく、上限値以下となると、成形体に適度な強度が付与される。
樹脂成分と可塑剤の合計含有量は、樹脂組成物全量基準で、10質量%以上90質量%以下が好ましく、25質量%以上80質量%以下がより好ましく、40質量%以上70質量%以下がさらに好ましい。これら下限値以上とすることで、熱膨張性部材の成形性などを良好にできる。また、上限値以下とすることで、熱膨張性黒鉛、無機充填剤などの成分を十分な量配合することが可能になる。
なお、樹脂成分と可塑剤の合計含有量とは、樹脂成分と可塑剤の両方が含有される場合には、これらの合計含有量を意味し、可塑剤を含有しない場合には樹脂成分単独の含有量を意味する。
熱膨張性黒鉛は、従来公知の物質であり、天然鱗片状グラファイト、熱分解グラファイト、キッシュグラファイト等の粉末を、濃硫酸、硝酸、セレン酸等の無機酸と、濃硝酸、過塩素酸、過塩素酸塩、過マンガン酸塩、重クロム酸塩、過酸化水素等の強酸化剤とにより処理してグラファイト層間化合物を生成させたものである。生成された熱膨張性黒鉛は炭素の層状構造を維持したままの結晶化合物である。
本発明に使用される熱膨張性黒鉛は、酸処理して得られた熱膨張性黒鉛がアンモニア、脂肪族低級アミン、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物等で中和されたものなども使用することもできる。
脂肪族低級アミンとしては、例えば、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン等が挙げられる。
アルカリ金属化合物およびアルカリ土類金属化合物としては、例えば、カリウム、ナトリウム、カルシウム、バリウム、マグネシウム等の水酸化物、酸化物、炭酸塩、硫酸塩、有機酸塩等が挙げられる。
熱膨張性黒鉛の粒度は、特に限定されないが、20〜200メッシュの範囲のものが好ましい。粒度は、下限値以上となると黒鉛の膨張度が大きくなりやすく、発泡性が良好になる。また、上限値以下とすることで、樹脂と混練する際の分散性が良好となり、成形性が向上する。
熱膨張性樹脂組成物における熱膨張性黒鉛の含有量は、樹脂成分100質量部に対して、例えば3質量部以上300質量部以下である。熱膨張性黒鉛の含有量は、3質量部以上となることで、熱膨張性が良好となる。また、300質量部以下となることで、成形性が良好となり、シール部材の表面性、機械的物性なども良好となる。これら観点から、熱膨張性黒鉛の含有量は、好ましくは10質量部以上200質量部以下の範囲であり、より好ましくは15質量部以上100質量部以下の範囲である。
熱膨張性樹脂組成物は、さらに無機充填材を含有してもよい。無機充填材は、一般に熱膨張性樹脂組成物に使用されている無機充填材であれば、特に限定はない。具体的には、例えば、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化錫、酸化アンチモン、フェライト類、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ドーンナイト、ハイドロタルサイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、石膏繊維、ケイ酸カルシウム、タルク、クレー、マイ力、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、セビオライト、イモゴライト、セリサイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカバルン、窒化アルミニウム、亜リン酸アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、炭素バルン、木炭粉末、各種金属粉、チタン酸カリウム、硫酸マグネシウム、チタン酸ジルコニア鉛、アルミニウムボレート、硫化モリブデン、炭化ケイ素、ステンレス繊維、ホウ酸亜鉛、各種磁性粉、スラグ繊維、フライアッシュ、脱水汚泥等が挙げられる。無機充填材は一種もしくは二種以上を使用することができる。
無機充填剤を含有する場合、熱膨張性樹脂組成物における無機充填材の含有量は、樹脂成分100質量部に対して、好ましく3質量部以上200質量部以下の範囲であり、より好ましくは10質量部以上150質量部以下の範囲である。
また本発明に使用する熱膨張性樹脂組成物には、その物性を損なわない範囲で、必要に応じて、熱安定剤、滑剤、加工助剤、酸化防止剤、帯電防止剤、顔料、架橋剤、架橋促進剤等の熱膨張性樹脂組成物に一般的に使用される添加剤が添加されてもよい。これらの中では加工助剤を使用することが好ましい。
熱膨張性部材は、例えば下記のようにして製造することができる。まず、所定量の樹脂成分、熱膨張性材料、及びその他の必要に応じて配合される添加剤を、混練ロールなどの混練機で混練して、熱膨張性樹脂組成物を得る。次に、樹脂成分が熱可塑性樹脂、ゴム、エラストマー、又はこれらの組み合わせである場合、得られた熱膨張性樹脂組成物を、例えば、プレス成形、カレンダー成形、押出成形、射出成形等、公知の成形方法により所望の形状に成形することで熱膨張性部材を得る。
また、樹脂成分が熱硬化性樹脂を含む場合、得られた熱膨張性樹脂組成物を、例えばプレス成形などで加熱かつ加圧することで、シート状などの所望の形状にしつつ熱硬化して熱膨張性部材を得ることができる。
また、熱膨張性部材は、上記のようにして成形したものを適宜切断して所定の形状にしてもよい。
(区画貫通構造の施工方法)
次に、図5〜8を用いて、本実施形態の区画貫通構造の施工方法について説明する。本施工方法では、図5に示すように、まず、仕切り部11の各壁材12A,12Bに貫通孔13A,13Bを開けて、区画貫通部15を形成する。また、上記したように押さえ部25が取り付けられた管状部材20を用意する。ここで、押さえ部25は、上記したとおり、傾斜しており、押圧したり、押圧から解放したりすることで、径方向に沿って進退することが可能である。
また、管状部材20の内部に耐火材35を配置する。なお、図5では、管状部材20を区画貫通部15に挿通させる前に、管状部材20の内部に耐火材35を配置させる例を示すが、管状部材20が区画貫通部15に挿通した後に耐火材35を管状部材20の内部に配置させてもよい。ただし、作業性の観点からは、管状部材20を区画貫通部15に挿通させる前に、耐火材35を管状部材20の内部に配置させるほうが好ましい。
さらに、図5では、管状部材20を区画貫通部15に挿通させる前に、区画貫通部15に配管類又はケーブル類である内挿部材21が通される例を示すが、管状部材20を区画貫通部15に挿通させた後に管状部材20の内部に内挿部材21を通してもよい。
次に、図6、7に示すように、仕切り部11の一方の外面11Aから他方の外面11Bまで、管状部材20を区画貫通部15に挿通させる。このとき、一般的に、貫通孔13A,13Bの内径は、押さえ部25の外径よりも小さい。そのため、押さえ部25は、縮径させ径方向内側に向かって退避させるとよい。
ここで、押さえ部25は、先端25Xが端部20Aに近づくように傾斜している。そのため、管状部材20を貫通孔13Aに通す際に、押さえ部25は、貫通孔13Aの内周面に押圧され、図6に示すように倒されることで径方向内側に退避される。そのため、管状部材20は、容易に貫通孔13Aを通ることが可能になる。貫通孔13Bを通るときも同様である。すなわち、管状部材20は、区画貫通部15に押し込むだけで、図7に示すように、他方の端部20Bを外面11Bの外側まで移動させることができる。端部20Bが外面11Bの外側まで移動することで、押さえ部25は、貫通孔13Bの内周面からの押圧が解放され、押さえ部25の先端25Xは径方向外側に進出される。
その後、管状部材20は、区画A側に引っ張られることで、押さえ部25が外面11Bに押されて、図8に示すように立ち上げられる。これにより、押さえ部25の先端25Xはさらに径方向外側に進出され、押さえ部25が外面11Bに当接した状態となる。
次に、図8に示す通り、仕切り部11の一方の外面11Aの外側において管状部材20の外周面に固定部材30を固定させ、仕切り部11を両側から固定部材20と押さえ部25によって挟み込ませる。ここで、固定部材30は、中間部材38を介して、外面11Bに押し当てるように、ネジ溝20Cが設けられた管状部材20の外周面に螺着させるとよい。次いで、遮蔽部材40を管状部材20の端部に取り付け、端部20Aの開口を遮蔽部材40で塞ぐことで、本実施形態の区画貫通構造10が得られる。なお、遮蔽部材40においては、内挿部材21の大きさに合わせて絞り機構41の開閉度を適宜調整するとよい。
以上の本実施形態によれば、区画貫通部に管状部材を挿通して、かつ固定部材30、及び遮蔽部材40を取り付けることで、区画貫通構造を形成できる。したがって、パテなどの充填作業を要することなく、簡単な作業で区画貫通構造を形成できるうえ、施工に要する時間も短縮できる。また、区画貫通構造を形成する作業が画一的であるため、熟練度が低い作業者であっても適切に区間貫通構造を施工できる。
また、区画貫通構造の検査においては、各部材が取り付けられているか否かを確認するだけで適切に施工できたか否かを判断できるので、施工後の検査を簡単に行うことができる。
(区画貫通構造キット)
本実施形態は、区画貫通構造キットも提供するものである。区画貫通構造キットは、管状部材20と、管状部材20に取り付けられた押さえ部25と、管状部材20の押さえ部25よりも一方の端部20A側において、管状部材20の外周面に固定可能な固定部材30と、管状部材20の内部に配置されるための内側耐火材35と、中間部材38と、遮蔽部材40とを備えるものである。施工業者は、これら部材を備える区画貫通構造キットを施工現場に持ち込むだけで、上記した施工方法により区画貫通構造を施工することが可能になる。
なお、区画貫通構造キットを構成する各部材の説明は上記のとおりであるので、その説明は省略する。
なお、上記第1の実施形態において、押さえ部25は、基端が管状部材20の外周面に固定されているのみであったが、図9に示すように、押さえ部25は、各押さえ片25A〜25Cが、管状部材20の外周面と基端以外の部分で連結される連結部材28を有していてもよい。連結部材28は、管状部材20の外周面と押さえ部25の先端25Xを連結してもよいし、管状部材20の外周面と、先端25Xと基端の間である中途部分とを連結してもよい。
押さえ片25A〜25Cは、連結部材28を有することで、柔軟性が高い場合であっても、傾斜した状態に容易に保持することが可能になる。なお、押さえ片25A〜25Cは、連結部材28により連結される場合も、押圧などされると倒されることで径方向内側に退避されるとともに、押圧が解放などされることで径方向外側に容易に進出できる。
また、連結部材28は、図7、8に示すように、管状部材20が区画A側に引っ張られるときに、仕切り部11に衝突することで切断されるとよい。連結部材28が切断することで、押さえ部25は、連結から解放されて立ち上げられ、外面11Bに当接させることが可能になる。
連結部材28としては、例えば押さえ部25よりも厚みが薄いゴム膜、樹脂膜などの膜状部材が使用されるとよい。連結部材28は、厚みが薄いことで、仕切り部11Bに衝突することで容易に切断されることになる。
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態について図10〜13を用いて説明する。本実施形態における区画貫通構造は、管状部材及び押さえ部の構造が第1の実施形態と相違する。以下、第2の実施形態について、第1の実施形態との相違点を説明する。
なお、以下の説明において、第1の実施形態と同様の構成を有する部材に対しては同じ符号を付して説明する。
本実施形態でも、図10に示すように、区画貫通構造60において管状部材50は、区画貫通部15に挿通しており、その両端部50A、50Bが、仕切り部11の外面11A,11Bそれぞれのさらに外側に配置される。押さえ部55は、管状部材50の端部50B近傍に設けられる。
本実施形態の管状部材50は、押さえ部55を進退させるための孔51が設けられる。押さえ部55は、孔51の内部に挿入され、あるいは、孔51から突出させることで、径方向に進退可能である。
より具体的に説明すると、図11に示すように、押さえ部55は、複数の押さえ片を有する。なお、図11に示す管状部材は、4つの押さえ片55A〜55Dを有する。各押さえ片は、管状部材50に対して立設するように設けられた板状の部材である。図9〜11に示すように、孔51は、各押さえ片に対応して複数設けられる。
なお、図11においては、押さえ片は、4つ設けられるが、2つ以上であれば特に限定されない。また、押さえ片は金属から形成されればよいが、他の材料であってもよい。
押さえ部55は、各押さえ片に接続する傾斜片57を備える。各傾斜片57は、各押え片それぞれの端部50B側に接続され、端部50Bに近づくに従って高さが低くなるように外周が傾斜する。押さえ片は、周方向において隣接する押さえ片同士(例えば、押さえ片55Aと押さえ片55B)の軸方向に沿う位置が異なるように周方向に並べられる。また、隣接する押さえ片同士は、端部50B側から見ると周方向における端部同士が重なるように配置される。これにより、管状部材50の外周は、周方向全周にわたって押さえ部が設けられる構成となり、後述するように、区画貫通部15に管状部材50を通したときに、区画貫通部における第1の区画Aと、第2の区画Bの間の隙間を確実に塞ぐことができる。
各孔51は、管状部材20の軸方向に沿って延在する細長の第1の孔部51Aと、周方向に沿って延在する細長の第2の孔部51Bより構成され、T字状となる。第1の孔部51Aは、傾斜片57が挿入するための孔部であり、第2の孔部51Bは各押さえ片が挿入するための孔部である。
傾斜片57は、細長の孔部51Aに進退可能なように、面方向が軸方向に平行な板状部材である。各傾斜片57は、図示しないばね等の弾性部材を介して管状部材50に支持されており、図12、13に示すように、径方向外側から押圧されると、孔51を通って管状部材50の内部に少なくとも一部が退避され、押圧が解放されると径方向外側に進出する。傾斜片57の進退に伴い、各押さえ片も進退する。各押さえ片は、基端側が第2の孔部51Bに挿入することで径方向内側に十分に退避可能である。
上記第1の実施形態で説明したとおり、管状部材50は、施工される際、区画Aから区画Bに向けて、区画貫通部15に挿通させられる。ここで、押さえ部55は、傾斜片57が設けられることで容易に貫通孔13A、13Bに押されて径方向内側に退避し、そのため、管状部材50の施工が容易となる。
また、仕切り部11を挿通した後においては、押さえ部55(各押さえ片)は、図10に示すように、径方向外側に進出した状態となり、押さえ部55(例えば、押さえ片55A、55C)が外面11Bに押し当てられることになる。そのため、第1の実施形態と同様に、押さえ部55は、固定部材30とともに、両側から仕切り部11を挟み込み、それにより、管状部材50が仕切り部11に固定されることになる。
以上の第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、区画貫通部15に管状部材50を挿通して、かつ固定部材30、及び遮蔽部材40を取り付けることで、区画貫通構造60を形成できる。したがって、パテなどの充填作業を要することなく、簡単な作業で区画貫通構造を形成できる。また、区画貫通構造を形成する作業が画一的であるため、熟練度が低い作業者であっても適切に区間貫通構造を施工できる。
また、区画貫通構造の検査においては、各部材が取り付けられているか否かを確認するだけで適切に施工できたか否かを判断できるので、施工後の検査を簡単に行うことができる。
なお、第2の実施形態も、第1の実施形態と同様に、管状部材50と、管状部材50に取り付けられた押さえ部55と、固定部材30と、内側耐火材35と、中間部材38と、遮蔽部材40とを備える区画貫通構造キットも提供できる。
また、第2の実施形態において、押さえ部55は、孔51内部を通って進退できる限り上記の構成に限定されない。押さえ部55は、例えば回転することで進退してもよい。
以上の各実施形態は、本発明の一例にすぎず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
例えば、仕切り部11は、内部に中空部13がある中空壁であったが、中空壁に限定されず、中空が設けられない壁であってもよい。また、仕切り部11は、建築物の壁に限定されず、建築物の天井、床であってもよい。
また、遮蔽部材40は、管状部材の端部20A、50Aの開口を遮蔽できる部材であればよく、絞り機構41以外の構成により開口を遮蔽してもよい。例えば、絞り機構の代わりに筒状の布部材を設けてもよい。筒状の布部材は、一方の開口端部を、遮蔽部材40を構成する筒状部の内周面に全周にわたって固定させるとよい。その場合、筒状の布部材の内側に、内挿部材21を通すとよく、内挿部材21は、筒状の布部材の他方の開口端部より外部に延出させるとよい。そして、筒状の布部材の他方の開口端部を、内挿部材21に接着し、あるいは、筒状の布部材を外側から紐部材、金属線などにより内挿部材21に縛りつけることで、遮蔽部材40により管状部材の端部の開口を閉塞するとよい。また、他方の開口端部に取り付けた、紐部材、金属線などを絞り込むことで開口端部を縮径して、管状部材の端部の開口を閉塞してもよい。
また、筒状の布部材の代わりに環状の布部材を使用してもよい。環状の布部材は、外周を筒状部材の内周面に全周にわたって固定させるとよい。また、環状の布部材の内周側の孔に、内挿部材21を通すことで、内挿部材21は外部に延出させるとよい。そして、環状の布部材の内周を、内挿部材21に接着して閉塞するとよい。また、筒状の布部材の場合と同様に、紐部材、金属線などを使用して管状部材の端部の開口を閉塞してもよい。
布部材は、不燃布、難燃布であればよく、例えば、炭素繊維やガラス繊維により形成された織物、編み物、不織布などが挙げられる。
また、上記各実施形態で説明した区画貫通構造、及び区画貫通構造キットは、管状部材20、50の一方の端部20A,50Aの開口を覆う遮蔽部材40が設けられたが、遮蔽部材は省略されてもよい。その場合には、例えば、管状部材20、50の両端部が連通しないように、耐火材35が管状部材の内部に充填されるとよい。さらに、各実施形態では、中間部材38が省略され、固定部材30が仕切り部11の外面11Aに直接押し当てられてもよい。
また、固定部材30、及び遮蔽部材40は、ネジ溝が設けられ、管状部材20、50のネジ溝20Cに螺着されて固定されていたが、異なる手段により管状部材20、50に固定されてもよい。例えば、嵌合や接着などにより固定されてもよい。
具体的には、管状部材の遮蔽部材40が固定される位置の外周面に突起が設けられ、遮蔽部材の内周面に凹部が設けられ、突起が凹部に嵌合することで遮蔽部材40が固定部材30に固定されてもよい。なお、管状部材は、樹脂管などで構成され撓むことで、突起が設けられても遮蔽部材などを外周面に取り付けることが可能である。固定部材についても同様に突起と凹部により固定されてもよい。また、例えば、管状部材の外周面と、固定部材又は遮蔽部材の内周面とを、接着剤、粘着剤、両面粘着テープなどにより接着させてもよい。
さらに、固定部材30、中間部材38、及び遮蔽部材40は、環状又は筒状の部材であったが、一部が切り欠けられたC字状の部材であってよい。管状部材20、50も同様に断面C字状の部材であってもよい。これらがC字状の部材であると、内挿部材21が予め区画貫通部15の内部に通されていても施工しやすくなる。
10、60 区画貫通構造
11 仕切り部
11A、11B 外面
15 区画貫通部
20、50 管状部材
20A、20B、50A、50B 端部
21 内挿部材
25、55 押さえ部
25A〜25D、55A〜55D押さえ片
30 固定部材
35 耐火材
38 中間部材
40 遮蔽部材
41 絞り機構
51 孔

Claims (11)

  1. 区画貫通部を有する仕切り部と、
    前記区画貫通部において、少なくとも前記仕切り部の一方の外面から他方の外面まで挿通され、かつ内部にケーブル類又は配管類が通される管状部材と、
    前記管状部材に取り付けられ、かつ前記管状部材の外周面より径方向外側に向かって進出可能であり、進出した状態で前記他方の外面の外側に配置される押さえ部と、
    前記仕切り部の一方の外面の外側に配置され、かつ管状部材の外周面に固定される固定部材と、
    前記管状部材の内部に配置される内側耐火材とを備え、
    前記固定部材と前記押さえ部が、両側から前記仕切り部を挟み込む区画貫通構造。
  2. 前記固定部材が、樹脂材料、エラストマー及び耐火材からなる群から選択される中間部材を介して前記一方の外面に押し当てられる請求項1に記載の区画貫通構造。
  3. 前記仕切り部の一方の外面の外側において、前記管状部材の端部の開口を遮蔽する遮蔽部材をさらに備える請求項1又は2に記載の区画貫通構造。
  4. 前記固定部材が、前記管状部材の外周面に螺着される請求項1〜3のいずれか1項に記載の区画貫通構造。
  5. 前記内側耐火材が、加熱により膨張する熱膨張性部材である請求項1〜4のいずれか1項に記載の区画貫通構造。
  6. 前記押さえ部は、エラストマーで形成され、かつ傾斜された状態から立ち上げられている請求項1〜5のいずれか1項に記載の区画貫通構造。
  7. 前記管状部材には、前記押さえ部を径方向に沿って進退させる孔が設けられる請求項1〜5のいずれか1項に記載の区画貫通構造。
  8. 前記固定部材、前記内側耐火材、前記中間部材、及び前記遮蔽部材のうち少なくとも1つに取り付けられるRFIDタグを備える請求項1〜7のいずれか1項に記載の区画貫通構造。
  9. 外周面より径方向外側に進出可能な押さえ部が取り付けられた管状部材を用意する工程と、
    前記管状部材の内部に耐火材を配置させる工程と、
    ケーブル類又は配管類が通される区画貫通部において、前記仕切り部の一方の外面から他方の外面まで前記管状部材を挿通させる工程と、
    前記他方の外面の外側において前記押さえ部を、前記管状部材の外周面より径方向外側に進出させる工程と、
    前記仕切り部の一方の外面の外側において、前記管状部材の外周面に固定部材を固定させ、前記仕切り部を両側から前記固定部材と前記押さえ部によって挟み込ませる工程と、
    を備える区画貫通構造の施工方法。
  10. 前記仕切り部の前記区画貫通部を構成する貫通孔を通るときに前記押さえ部を径方向内側に退避させる請求項9に記載の区画貫通構造の施工方法。
  11. 管状部材と、
    前記管状部材に取り付けられ、前記管状部材の外周面より径方向外側に進出可能である押さえ部と、
    前記管状部材の前記押さえ部よりも一方の端部側において、前記管状部材の外周面に固定可能な固定部材と、
    前記管状部材の内部に配置されるための内側耐火材と
    を備える区画貫通構造キット。


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