JP4234453B2

JP4234453B2 - 長尺体の耐火処理用被覆材及びそれを用いた耐火処理構造

Info

Publication number: JP4234453B2
Application number: JP2003016962A
Authority: JP
Inventors: 和利平野
Original assignee: Furukawa Techno Material Co Ltd
Current assignee: Furukawa Techno Material Co Ltd
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2003-01-27
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2023-01-27
Also published as: JP2004229454A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーブル保護管のような長尺体の耐火処理に使用する耐火処理用被覆材と、それを用いた耐火処理構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信インフラ整備のため、都市を結ぶ主要国道に情報ＢＯＸを設置する工事が行なわれている。情報ＢＯＸは通常地下に設置されるが、地下設置のできない橋りょう区間やトンネル区間などでは、代わりにケーブル保護管が設置される。ケーブル保護管を設置する場合には、ケーブル保護管が露出したままであると、火災が起きたときに内部のケーブルが損傷する危険性があるので、耐火処理を施す必要がある。
【０００３】
従来の耐火処理構造は、ケーブル保護管の外周に、厚さ50mmのセラミックファイバブランケットを巻き、その外周を厚さ0.3mmのステンレス鋼板で覆った構造が一般的である。
【０００４】
しかし従来使用されている厚さ50mmのセラミックファイバブランケットは重量が6.5kg/m²もあり、またケーブル保護管は橋りょうの下側など狭くて足場のわるいところに設置されているケースが多いため、セラミックファイバブランケットをケーブル保護管に巻き付ける作業は非常にやりにくく、手間がかかり、工事費が高くなるという問題がある。
【０００５】
この点を改良したものとして、第一の断熱層と、袋内に液又はゲル状物質よりなる水分を内蔵させた吸熱材と、第二の断熱層とを積層した３層構造の耐火処理用被覆材が提案されている（例えば特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−４６４３０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし水分を内蔵する吸熱材を使用した耐火処理用被覆材は、ひとたび火災（たき火などによる加熱を含む）に遭うと、袋が破損し、水分が蒸発してしまうため、耐火性能が失われてしまう。このため施工した後は、火災に遭った箇所がないかどうかを定期的に点検し、火災に遭った箇所が発見された場合には耐火処理用被覆材を新しいものと交換しなければならないという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、厚さが薄く、軽量で、長尺体への巻付けが容易で、しかも火災に遭った後も耐火性能が失われることのない耐火処理用被覆材と、それを用いた長尺体の耐火処理構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明に係る長尺体の耐火処理用被覆材は、セラミックファイバブランケットからなる耐火材と、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（以下、メタ型アラミド繊維という） 60 〜 90 重量％及びポリエステル繊維を含む耐熱フェルトからなる断熱材とを、長尺体に巻き付けるときに前記耐火材が断熱材の外側になるように積層し、この積層体を布状又はフィルム状素材からなる外被で覆ったものであって、
前記積層体の厚さを４５ mm 以下とし、前記断熱材の厚さを前記耐火材の厚さの４０〜８０％とし、
前記外被の、前記耐火処理用被覆材を長尺体に巻き付けたときの巻き付け方向の両端側に、前記耐火処理用被覆材の巻き付け状態を保持できるように、面ファスナーを取り付け、
さらに、前記外被の、耐火処理用被覆材を長尺体に巻き付けたときの外周面軸線方向両端部に相当する位置に、面ファスナーを取り付けた、
ことを特徴とするものである。
【００１５】
次に上記のような耐火処理用被覆材を用いた本発明に係る長尺体の耐火処理構造は、上記のような耐火処理用被覆材を耐火材が断熱材の外側になるように巻き付け、その外側を鋼板製の防護カバーで覆ったことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明に係る長尺体の耐火処理構造は、耐火処理用被覆材として、外被の、耐火処理用被覆材を長尺体に巻き付けたときの外周面軸線方向両端部に相当する位置に、面ファスナーを取り付けたものを使用し、この耐火処理用被覆材を複数枚、長尺体の長手方向に端面を突き合わせるようにして巻き付け、耐火処理用被覆材の端面突き合わせ部には、隣り合う耐火処理用被覆材の外周面軸線方向両端部の面ファスナーに跨るように、布状テープの片面に面ファスナーを縫い付けてなる連結帯を当該面ファスナーを内側にして巻き付けた構成とすることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明に係る長尺体の耐火処理用被覆材の一実施形態を示す。この耐火処理用被覆材10は、セラミックファイバブランケット12とメタ型アラミド繊維を主成分とするフェルト状断熱材14を積層し、その積層体を不織布16（外被）で覆ったものである。不織布16は積層体をくるむように縫製されている。
【００１９】
この耐火処理用被覆材10は、図２に示すようにセラミックファイバブランケット12を外側、フェルト状断熱材14を内側にして、ケーブル保護管18に巻き付けられ、セラミックファイバブランケット12が耐火層を、フェルト状断熱材14が断熱層を構成するものである。メタ型アラミド繊維を主成分とするフェルト状断熱材14は、薄厚ながら高い断熱性能と融点400℃という高い耐熱性能を兼ね備えている。このため、これを内層側に配置すると、外層側のセラミックファイバブランケット12は耐火性能を確保できればよいので、厚さを十分薄くすることが可能となり、結果的に耐火処理用被覆材10全体の厚さを薄くでき、軽量化できる。またセラミックファイバブランケット12とフェルト状断熱材14の積層体は不織布16で覆われて、１枚の薄い蒲団のようになっているため、ケーブル保護管18への巻付けも容易である。なお20はケーブル保護管18内に引き込まれたケーブル（例えば光ケーブル）である。
【００２０】
積層体をくるむ不織布16には、耐火処理用被覆材10をケーブル保護管18に巻き付けたときにその巻付け状態を保持できるように、巻付け方向の両端側に面ファスナー22Ａ、22Ｂが縫い付けられている。面ファスナー22Ａ、22Ｂの一方は雄型、他方は雌型である。また不織布16の、耐火処理用被覆材10をケーブル保護管18に巻き付けたときの外周面軸線方向両端部に相当する位置には、別の面ファスナー24Ａが縫い付けられている。
【００２１】
したがって、この耐火処理用被覆材10は、図２のようにケーブル保護管18に巻き付け、面ファスナー22Ａ、22Ｂを接合するだけで、巻付け状態を保持することができ、巻付け作業を簡単に効率よく行なうことができる。
【００２２】
またこの耐火処理用被覆材10をケーブル保護管18の長手方向に複数枚連続して巻き付けるときは、図２（Ａ）に示すように隣り合う耐火処理用被覆材10の端面を突き合わせるようにして巻き付けて行く。すると、隣り合う耐火処理用被覆材10の端部に位置する面ファスナー24Ａ、24Ａが隣り合う状態となるので、この面ファスナー24Ａ、24Ａに跨るように図３に示す連結帯26を巻き付ける。
【００２３】
この連結帯26は、ガラスクロステープ28の片面に面ファスナー24Ｂを縫い付けたものである。この面ファスナー24Ｂは前記面ファスナー24Ａ、24Ａと接合するものである。連結帯26は図２（Ａ）で隣り合う面ファスナー24Ａ、24Ａに跨る幅と、耐火処理用被覆材10の外周長に相当する長さを有している。このような連結帯26を、その面ファスナー24Ｂが耐火処理被覆材10側の面ファスナー24Ａ、24Ａに接合するように巻き付けると、隣り合う耐火処理用被覆材10がしっかりと連結され、端面突き合わせ部の耐火性能を確保できると共に、連結された耐火処理用被覆材10の外周面を長手方向にほぼ平坦に保つことができる。
【００２４】
連結された耐火処理用被覆材10の外周には、図４に示すようにステンレス鋼板よりなる防護カバー30を被せる。この防護カバー30は、二つ割り型で、二つの同じ形の半割部材30Ａ、30Ｂで構成されている。半割部材30Ａ、30Ｂはそれぞれ両側縁に外側に張り出したフランジ部32を有している。この半割部材30Ａ、30Ｂを耐火処理用被覆材10の外周に両側から装着した後、相対するフランジ部32、32をビス34で締め付ければ、ケーブル保護管の耐火処理構造が完成する。なお相対するフランジ部32、32のうち、一方のフランジ部32は、その先端部を図示のように他方のフランジ部32の先端に被さるようにＬ字形に折り曲げてある。このようにすると防護カバー30内への雨水の浸入を防止することができる。
【００２５】
この耐火処理構造は、水を含まない完全乾式であるため、仮に火災に遭ったとしても、防護カバー30内のセラミックファイバブランケット12及びフェルト状断熱材14が損傷を受けるおそれは少なく、耐火処理用被覆材10を交換することなく、そのまま使い続けることができる。
【００２６】
耐火処理用被覆材10に使用するフェルト状断熱材14は、具体的には、メタ型アラミド繊維60〜90重量％を含み、残部がポリエステル繊維よりなるものである。メタ型アラミド繊維の配合比率が多い方が断熱性能は高くなるが、価格が高くなる。またポリエステル繊維の配合比率を多くした方が価格は安くなるが、断熱性能が低下する。実験によると（後述）、メタ型アラミド繊維の含有量が60重量％未満では十分な断熱性能が得られず、90重量％を超えると断熱性能は実質的に変わらないのに、高価なメタ型アラミド繊維の使用量だけが多くなるので好ましくない。
【００２７】
以上の実施形態では、積層体をくるむ外被として不織布を使用したが、不織布の代わりにプラスチック製のフィルム状素材を使用することも可能である。
【００２８】
【実施例】
図１のような耐火処理用被覆材10を試作し、これを図２のように配置されたケーブル保護管18の外周に巻き付け、かつ耐火処理被覆材10の端面突き合わせ部には図３の連結帯26を巻き付け、さらに図４のように防護カバー30を被せて、ケーブル保護管18に耐火処理を施した。
【００２９】
耐火処理用被覆材10のセラミックファイバブランケット12としては、厚さ25mm、密度160kg/m³のものを使用した。フェルト状断熱材14としては、メタ型アラミド繊維70重量％、ポリエステル繊維30重量％の耐熱フェルトで、厚さ10mm、密度80kg/m³のものを使用した。不織布16等を含めた耐火処理用被覆材10全体の重量は5.5kg/ m²、厚さは約35mmであった。従来の厚さ50mmのセラミックファイバブランケットを用いた場合に比べ、厚さが薄く、重量が軽く、柔軟性があるため、ケーブル保護管への巻付け作業は格段に容易であった。また防護カバー30には厚さ0.3mmのガルバニウム鋼板を使用した。
【００３０】
以上の耐火処理構造について、JIS A 1302の２級加熱曲線（耐火時間30分）による耐火試験を行なった。その結果を図５に示す。30分経過時点のケーブル表面温度は約50℃（規格は60℃以下）で、十分な耐火性能を有することが確認された。
【００３１】
次に、上記の耐火処理構造が火災に遭った後も引き続きそのまま使用可能か否かを確認するため、上記の耐火試験が終了し、常温に戻った後、そのままの状態で再び上記と同じ耐火試験を行なった。その結果を図６に示す。この結果は第１回目の耐火試験の結果とほとんど同じであった。この結果から、上記の耐火処理構造は、火災に遭った後も耐火性能を維持できることが確認された。
【００３２】
次に、上記の耐火処理構造で、耐火処理用被覆材10のセラミックファイバブランケット12とフェルト状断熱材14（メタ型アラミド繊維70重量％、ポリエステル繊維30重量％）の厚さを変えて、耐火性能（30分経過時点でのケーブル表面温度）とケーブル保護管への巻付け易さを調べた。その結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】

【００３４】
次に、上記の耐火処理構造で、耐火処理用被覆材10のセラミックファイバブランケット12の厚さを25mm、フェルト状断熱材14の厚さを10mmに固定し、フェルト状断熱材14の成分（メタ型アラミド繊維とポリエステル繊維の配合比率）を変えた場合の、耐火性能とケーブル保護管への巻付け易さを調べた。その結果を表２に示す。
【００３５】
【表２】

【００３６】
この結果によれば、メタ型アラミド繊維とポリエステル繊維の配合比率は、メタ型アラミド繊維が60〜90重量％の範囲が好ましく（90重量％を超えても耐火性能、巻付け易さは同じで、価格が高くなるだけ）、性能、価格の両面から見ると、70〜80重量％の範囲にすることがより好ましい。
【００３７】
次に、上記の耐火処理構造で、耐火処理用被覆材10のフェルト状断熱材14として耐熱グラスフェルトを用いた場合について、耐火試験を行なった。使用した耐熱グラスフェルトは、厚さ８mm、密度150kg/m²である。その試験結果を、他の試験結果と共に図７に示す。図７において、本発明品２が耐熱グラスフェルトを用いた場合であり、本発明品１はメタ型アラミド繊維を主成分とする耐熱フェルトを用いた場合（図５の試験結果と同じ）であり、従来品は厚さ50mmのセラミックファイバブランケットのみを用いた場合である。
【００３８】
この試験結果によれば、フェルト状断熱材として耐熱グラスフェルトを用いると、メタ型アラミド繊維を主成分とする耐熱フェルトを用いた場合より、断熱性能は低下するが、30分経過時点でのケーブル温度をほぼ目標の60℃程度に保つことができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る耐火処理用被覆材は、従来のセラミックファイバブランケットのみの耐火処理用被覆材に比べ、厚さが薄く、軽量で、長尺体への巻付けが容易である。またこの耐火処理用被覆材を用いた本発明に係る耐火処理構造は、JIS規格を十分に満足する耐火性能を有すると共に、火災に遭った後も耐火性能が失われることがなく、施工後の保守が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る長尺体の耐火処理用被覆材の一実施形態を示す、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線拡大断面図。
【図２】図１の耐火処理用被覆材をケーブル保護管に巻き付けた状態を示す、（Ａ）は一部切開側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線拡大断面図。
【図３】図２のように巻き付けた耐火処理被覆材の端面突き合わせ部に巻付ける連結帯を示す、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線拡大断面図。
【図４】図１の耐火処理用被覆材を用いた本発明に係る耐火処理構造の一実施形態を示す断面図。
【図５】本発明に係る耐火処理構造の一実施例の耐火性能試験結果を示すグラフ。
【図６】図５の耐火性能試験をしたものについて、再び耐火性能試験をした結果を示すグラフ。
【図７】本発明に係る耐火処理構造の一実施例及び他の実施例の耐火性能試験結果を、従来例の耐火性能試験結果と共に示すグラフ。
【符号の説明】
10：耐火処理用被覆材
12：セラミックファイバブランケット
14：フェルト状断熱材
16：不織布
18：ケーブル保護管
20：光ケーブル
22Ａ、22Ｂ：面ファスナー
24Ａ、24Ｂ：面ファスナー
26：連結帯
28：ガラスクロステープ
30：防護カバー
30Ａ、30Ｂ：半割部材
32：フランジ部
34：ビス

Claims

セラミックファイバブランケットからなる耐火材（１２）と、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維60 〜 90 重量％及びポリエステル繊維を含む耐熱フェルトからなる断熱材（１４）とを、長尺体（１８、２０）に巻き付けるときに前記耐火材（１２）が断熱材（１４）の外側になるように積層し、この積層体を布状又はフィルム状素材からなる外被（１６）で覆った長尺体の耐火処理用被覆材であって、
前記積層体の厚さを４５ mm 以下とし、前記断熱材（１４）の厚さを前記耐火材（１２）の厚さの４０〜８０％とし、
前記外被（１６）の、前記耐火処理用被覆材を長尺体に巻き付けたときの巻き付け方向の両端側に、前記耐火処理用被覆材の巻き付け状態を保持できるように、面ファスナー（２２Ａ、２２Ｂ）を取り付け、
さらに、前記外被（１６）の、耐火処理用被覆材を長尺体に巻き付けたときの外周面軸線方向両端部に相当する位置に、面ファスナー（２４Ａ）を取り付けた、
ことを特徴とする長尺体の耐火処理用被覆材。
長尺体の外周に、請求項１記載の耐火処理用被覆材を耐火材が断熱材の外側になるように巻き付け、その外側を鋼板製の防護カバー（３０）で覆ったことを特徴とする長尺体の耐火処理構造。
請求項２記載の耐火処理構造であって、耐火処理用被覆材として請求項１記載の耐火処理用被覆材を使用し、この耐火処理用被覆材を複数枚、長尺体の長手方向に端面を突き合わせるようにして巻き付け、耐火処理用被覆材の端面突き合わせ部には、隣り合う耐火処理用被覆材の外周面軸線方向両端部の面ファスナー（２４Ａ、２４Ａ）に跨るように、布状テープ（２８）の片面に面ファスナー（２４Ｂ）を縫い付けてなる連結帯（２６）を当該面ファスナー（２４Ｂ）を内側にして巻き付けたことを特徴とする長尺体の耐火処理構造。