JP5204900B2 - 貫通防火装置及び方法 - Google Patents

Description

建物の建築中には、パイプ、ワイヤ、ケーブルなどを通すことができるように建物の床、壁、及び天井を貫く開口部又は通路（貫通部と呼ばれることが多い）を設けることが必要な場合が多い。現場打ちコンクリート仕切り内のこのような貫通部は、仕切りの形成及び凝固後にドリルで仕切りに穴を開けること、又はコンクリートの打設前に形成装置（典型的にはスリーブと呼ばれる）を配置し、コンクリートの凝固後にこの装置を取り外して貫通部を残すことなど種々の技法によって形成できる。

このような貫通部は、火及び煙が建物の１つの区画から別の区画へと広がる機構をもたらすことがある。したがって、十分な高温への曝露時に膨張して貫通部を遮断できる膨張性防火材料を貫通部内に供給することによって、このような貫通部を「防火する」ことが一般的である。１つの方法では、防火材料は、貫通部の形成後及び／又は貫通部への配管後に貫通部内に配置される。別の方法は、いわゆる現場打ち防火装置を使用することを含む。このような装置は、典型的に（防火装置からパイプを差し込む余地を残して）防火材料が事前に装填され、コンクリートの打設前に所定の位置に配置され、コンクリートの凝固時には永久的に定位置にとどまる。このような装置は、例えば米国特許第７，０８０，４８６号（Ｒａｄｋｅら）に記載されている。

本明細書では、現場打ちコンクリート仕切りに防火貫通部を形成するための装置及び方法が開示される。本明細書に記載の装置及び方法は、コンクリートに貫通部を形成する従来の方法と併用できる。このような方法は、配置される取り外し可能なスリーブ及び次にこの周囲に打設される液状コンクリートに依存することが多い。（コンクリートの凝固後に）スリーブを取り外すと、凝固したコンクリート中に貫通空隙が残る。

本発明の開示によると、取り外し可能なスリーブの一端付近の外側表面に、膨張性防火リングが着脱可能に装着される。スリーブの周囲にコンクリートを打設し、コンクリートが凝固すると、膨張性防火リングはコンクリートに固定される。スリーブを取り外しても、防火リングはコンクリートに取り付けられており、定位置にとどまる。したがって、防火材料のアニュラリングを含む貫通空隙がもたらされる。

本明細書の開示は、単一の作業で防火貫通部がもたらされるという点において、従来の方法（最初の作業で貫通部がもたらされ、次の作業で防火処理が行われる）よりも有益である。更に、本明細書に開示される装置は、従来の現場打ち防火製品よりも単純であり、かつ製造が容易である。

１つの実施形態では、本明細書に開示される防火リングは、凝固したコンクリートへの防火リングの固定を強化する少なくとも１つの固定装置を備えてよい。種々の実施形態では、固定装置は、固定ブラケット又は多孔質の固定シートを備えてよい。

１つの実施形態では、本明細書に開示される防火リングは、少なくとも１つの断熱スペーサを備えてよい。更なる実施形態では、断熱スペーサは、少なくとも部分的に空気を含有する材料を含む。特定の実施形態では、少なくとも部分的に空気を含有する材料は、少なくとも１つの寸法に沿って空気に対して透過性であり、空気が流入できるように大気に対して開放されている少なくとも１つの表面を有し、また、材料が液状コンクリートの透過に対して実質的に抵抗性を示す少なくとも１つの寸法を有する。代替的な実施形態では、本明細書に開示される防火リングは、防火リングの少なくとも一部と凝固したコンクリートとの間に空気を含有する空洞を残すように、コンクリートの打設及び凝固後に取り外すことができる少なくとも１つの取り外し可能なスペーサを備えてよい。

したがって１つの態様において、本明細書では、打設されて凝固したコンクリート仕切りに防火貫通部を作製するための方法であって、外側表面及び最広端部及び最狭端部を備える取り外し可能なスリーブを準備し、スリーブの最広端部に隣接したスリーブの外側表面に膨張性防火リングを着脱可能に装着する工程と、型枠にスリーブを配置する工程と、スリーブ及び防火リングの周囲に液状コンクリートを打設する工程と、防火リングがコンクリートによってしっかり保持されるようにコンクリートを凝固させる工程と、凝固したコンクリートからスリーブを取り外して、スリーブの形状によって少なくとも部分的に画定される貫通部をもたらす工程と、を含み、凝固したコンクリートからスリーブを取り外すことによって防火リングがスリーブから分離され、凝固したコンクリートによってしっかり保持されて貫通部の定位置にとどまる方法が開示される。

別の態様において、本明細書では、打設されて凝固したコンクリート仕切りに防火貫通部を作製するための装置であって、外側表面及び最広端部及び最狭端部を備える取り外し可能なスリーブと、スリーブの最広端部に隣接したスリーブの外側表面に着脱可能に装着される膨張性防火リングと、を含み、スリーブが現場打ちコンクリート仕切りに貫通部を作製するように構成され、スリーブ及びリングが、打設されて凝固したコンクリート仕切りからスリーブを取り外すと防火リングがスリーブから分離され、したがって、貫通部内に膨張性防火リングが配置された貫通部をもたらすように配置された装置が開示される。

更に別の態様において、本明細書では、打設されて凝固したコンクリート仕切りに防火貫通部をもたらすためのキットであって、少なくとも１つの外側表面を有し、取り外し可能な細長いスリーブの外側表面に着脱可能に装着されるように構成された少なくとも１つの膨張性防火リングと、防火リングに固定されるように構成された少なくとも１つの固定装置と、を含み、固定装置が、固定装置が防火リングに固定された時に防火リングの外側表面に対して外側に突出して、液状コンクリートの凝固時に固定装置及び防火リングが凝固したコンクリートによってしっかり保持されるように液状コンクリートによって少なくとも部分的に封入されるか、又は少なくとも部分的に浸透されることができる少なくとも１つの突出部を含むキットが開示される。

例示の防火リング及びスリーブの分解斜視図。 図１の線１ａに沿って切断した、例示の防火リング及びスリーブの断面図。 例示のスリーブに配置された例示の防火リングの断面図。 例示のスリーブに配置され、固定装置を備える例示の防火リングの断面図。 防火リングの所定の位置に例示の固定ブラケットを備える、例示の防火リングの一部の断面図。 例示の固定ブラケットの斜視図。 例示の固定ブラケットの斜視図。 例示の固定ブラケットの斜視図。 例示の固定ブラケットの斜視図。 防火リングの所定の位置に例示の固定シートを備える、例示の防火リングの一部の断面図。 例示のスリーブに配置され、例示の断熱スペーサを備える例示の防火リングの断面図。 例示のスリーブに配置された例示の防火リングの断面図。 本明細書に開示される方法に従って取り付けられた例示の防火リングを備える、コンクリート仕切りの断面図。

本明細書の図面及び要素は、記載のない限り、正確な縮尺ではない。図において、類似の参照番号は、全体を通して類似の特徴を示すために使用される。「最上部」、「底部」、「上部」、「下部」、「上」、「下」、「前部」、「後部」、並びに「第１」及び「第２」などの用語が本開示中で使用され得るが、本明細書に記載のない限り、これらの用語は相対的な意味においてのみ使用されることを理解すべきである。

本明細書では、防火貫通部を形成するための装置及び方法が開示される。本明細書に開示される装置及び方法は、コンクリートに貫通部（例えば、穴）を形成する従来の方法と併用できる。このような方法は、図１、２、及び３の例示の方法に示される取り外し可能なスリーブ（多くの場合、パイプスリーブ、絶縁チューブ形式などと呼ばれる）１００に依存することが多い。本開示の文脈において「取り外し可能な」という用語は、スリーブ１００が凝固したコンクリートから取り外せる（多くの場合、典型的な使用法でそのように取り外される）ように設計されて構成されていることを意味する。図１及び１ａを参照すると、取り外し可能なスリーブ１００は、典型的に外側表面１０１を有する管状本体１１０を備える。多くの場合、本体１１０は、最広端部１０３及び最狭端部１０２（「最広」及び「最狭」という用語は、２つの端部の相対直径に対する）を有する裁頭円錐形状を備えるように細長い及び／又は若干テーパ形状である。このテーパ形状構成によって、凝固したコンクリートからスリーブ１００を更に容易に取り外すことができ、及び／又はスリーブ１００を更に容易に積み重ねて梱包できる。多くの場合、容積１０８を画定するように、（図１ａに示されるように）最広端部１０３は開放され、最狭端部１０２は閉鎖されている。多くの場合、（これもまた図１ａに示されるように）スリーブ１００は、最広端部１０３で本体１１０から放射状に外側に延出するフランジ１０４を備える。

取り外し可能なスリーブ１００は、多くの場合、一体鋳造のプラスチックユニット（例えば、Ｃｒｅｔｅ−Ｓｌｅｅｖｅ（Ｗｅｓｔ Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から商品名Ｃｒｅｔｅ−Ｓｌｅｅｖｅ Ｆｏｒｍとして入手可能な製品、Ｄｅｓｌａｕｒｉｅｒｓ（Ｌａｋｅｗｏｏｄ，ＮＪ）から商品名Ｅｃｏｎ−Ｏ−Ｓｌｅｅｖｅとして入手可能な製品など）として供給される。典型的な使用法では、図２に示されるように、スリーブ１００は、最広端部１０３が型枠１１３（典型的には合板など）の近位にある状態で型枠１１３に配置される。多くの場合、スリーブ１００は、フランジ１０４の穴１０７を貫通して型枠１１３に入る取り付け部材（例えば、釘、ネジなど）１１２を使用して型枠１１３に取り付けられる。スリーブ１００の周囲の空隙１１４で型枠１１３上に液状（即ち、打設可能な）コンクリートを打設すると、コンクリートが凝固しても変化しない空隙容積がスリーブ１００によって作製される。その後型枠１１３を取り外し、スリーブ１００を取り外しても（型枠１１３と共に取り外しても、後で取り外してもよい、例えば、最狭端部１０２に力を加えてスリーブ１００を除去するなど）、スリーブ１００によって確立された空隙容積は凝固したコンクリート内に既成の貫通部をもたらし、この貫通部にはパイプ又は他の品目を通すことができる。

本明細書において「パイプ」という用語が一般に使用されるが、この用語は、任意のパイプ、管、ケーブル、導管、ワイヤ、及び／又は貫通部を貫通するために望ましいように束になっている若しくは束になっていない管、ワイヤなどの集合体を広く指すことを意図していることに留意されたい。また、本明細書においてスリーブ１００の使用法は、取り外し可能な（例えば、合板）型枠１１３上で使用されることに関して一般に記載されているが、本明細書に開示される方法及び装置は、取り外し可能な型枠ではなく、永久的な金属製型枠が使用される、いわゆる溝付き金属のコンクリート仕切りに貫通部をもたらす場合にも好適である。更に、本明細書に開示される方法及び装置は、建築現場における現場打ちコンクリートの形成に関して一般に記載されているが、このような方法及び装置は、既製コンクリート仕切り（例えば、いわゆるプレキャストコンクリート床）の調製にも使用できる。

膨張性防火リング２００は、本明細書に開示される取り外し可能なスリーブ１００と着脱可能に嵌合し、かつ併用されるように設計される。したがって、図１及び１ａを参照すると、防火リング２００は、内側表面２０１及び外側表面２０２を備える開口円筒形状のアニュラリングを含む。防火リング２００は、上縁２０３及び下縁２０４（それぞれ上小面２０３ａ及び下小面２０４ａを備えてよい）を更に備える。防火リング２００の「上縁」及び「下縁」という用語は、スリーブ１００上の配置に対して定義され、上縁２０３は、スリーブ１００の最広端部１０３の遠位にある縁部であり、下縁２０４は、スリーブ１００の最広端部１０３の近位にある縁部である（防火リング２００は対称の場合があり、したがって「上」縁及び「下」縁は、リング２００がスリーブ１００に配置されるまで定義されないことがある）。防火リング２００は、（図１ａに関して）任意の適切な厚さ「ｔ」を含んでよい。種々の実施形態では、厚さ「ｔ」は約０．３２ｃｍ（１／８インチ）、約０．６４ｃｍ（^１／_４インチ）、約０．９５ｃｍ（３／８インチ）、又は約１．２７ｃｍ（^１／_２インチ）であってよい。防火リング２００は単一モノリシック層の防火材料を含んでよく、又は所望の厚さ「ｔ」をもたらすように積層された２、３、若しくは４以上の層の防火材料を含んでもよい。防火リング２００は、任意の適切な高さ「ｈ」（つまり、図１ａに関して、軸方向寸法「ｙ」に沿った長さ）を備えてよい。種々の実施形態では、防火リング２００は、少なくとも約０．２７ｃｍ（^１／_２インチ）、２．５４ｃｍ（１インチ）、又は３．８１ｃｍ（１．５インチ）の高さ「ｔ」を備える。更なる実施形態では、防火リング２００は、最大約８．８９ｃｍ（３．５インチ）、７．６２ｃｍ（３インチ）、又は６．３５ｃｍ（２．５インチ）の高さ「ｈ」を備える。

防火リング２００は、図１ａに示されるように、内径ＩＤ及び外形ＯＤを備える。防火リング２００の内径は、本明細書で詳細が後述されるように、防火リング２００を所定の寸法のスリーブ１００に着脱可能に装着できるように選択されてよい。防火リング２００は、通例使用される種々の寸法のスリーブ１００に対応できるように複数の異なる寸法で製造されてよい。例えば、スリーブの外径が約１０．１６ｃｍ（４インチ）であるスリーブが、リング受入領域１０９で使用される場合、防火リング２００は、約１０．１６ｃｍ（４インチ）の内径を有するように設計されてよい。

防火リング２００は、任意の好適な膨張性防火材料を含んでよい。したがって、防火リング２００は、膨張性添加剤、例えばグラファイト（例えば、インターカレートグラファイト、酸処理グラファイトなど）、ケイ酸ナトリウム、バーミキュライトなどを含んでよい。防火リング２００は、任意の好適な市販の膨張性製品（多くの場合、このような材料は繊維性マトリックス内に１種類以上の膨張性添加剤を含む）から形成されてよい。使用できる製品には、例えば、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から商品名Ｉｎｔｅｒａｍ Ｕｌｔｒａ ＧＳとして入手可能な製品、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから商品名Ｉｎｔｅｒａｍ Ｉ−１０ Ｓｅｒｉｅｓ Ｍａｔとして入手可能な製品、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから商品名ＦＳ−１９５として入手可能な製品などが挙げられる。上述のように、膨張材料の多数の層がまとめて積層されて膨張性防火リングを形成する場合、異なる層には異なる膨張材料（例えば、異なる膨張特性を有する）が使用されてよい。

防火リング２００は、防火材料をアニュラリング形状に保持できる任意の好適な方法によって、所定の膨張性防火材料から形成されてよい。例えば、比較的長くかつ幅狭の防火材料シートから（例えば、シートの両端を接合して）アニュラリングを形成してよい。この方法でアニュラリング形状を形成する場合、両端は相互に接触してよい（例えば、直接的に結合される）。または、必ずしも相互に接触せずに相互に近接してよい。両端は相互に結合されてよく、又は機械的取り付け具によって（例えば、ステープル、クランプ、リベット、ステッチ、スリーブ、カラーなどによって）、接着性取り付け具によって（例えば、リングの両端を重ね合わせる感圧接着シートの使用によって、のり、エポキシ、ホットメルト接着剤、光硬化性接着剤など接着剤の使用によって）、少なくとも結合する（又は隣接する）両端を封入層で被包することによって、相互に近接するように保持されてもよい。

防火リング２００は、所望により内側表面２０１、外側表面２０２、上小面２０３ａ、及び／又は下小面２０４ａの一部又はすべてに１つ以上の被覆層（いずれの図にも図示せず）を備えてよい。このような層は任意の好適な目的のために存在してよく、複数の目的に役立ってもよい。例えば、内側表面２０１は、（例えば、防火リング２００の開口部からパイプを差し込む際の損傷から）防火材料を保護するために役立つ被覆層を有してよい。または、内側表面２０１は、コンクリートの凝固後にスリーブ１００を取り外すことが望ましい場合、防火リング２００をスリーブ１００から分離しやすくする被覆層を有してよい。または、所定の層は両方の機能を果たしてよい。

このような被覆層は１つ以上のコーティングを含んでよい。または膨張材料に適用され、例えば感圧接着剤の使用によってそこに接着される１つの層又は複数の層（例えば、フィルム、不織布など）を含んでもよい。

また外側表面２０２は、所望に応じて１つ以上の被覆層を含んでよい。このような層は、保護機能及び／若しくは装飾機能を果たしてよく、並びに／又は、例えば防火リングに対するコンクリートの固着力を増加させるように機能してよい。

内側表面２０１及び／又は外側表面２０２上に存在する任意のこのような被覆層は、（アニュラリング形成前の）シート形状である時に最も容易に防火材料に適用できる。多くの場合、このような層は、製造業者から受領した膨張性製品の上に存在する。

上述の任意の層の有無にかかわらず、１つ以上の層（いずれの図にも図示せず）は、防火材料がリング形状の時に、又は防火材料をリングに形成するプロセス前若しくはプロセス中に、所望により防火材料に適用されてよい。したがってこのような層は、内側表面２０１及び外側表面２０２を被覆するだけではなく、上小面２０３ａ及び下小面２０４ａも被覆してよい。このような被覆は、スリーブの取り付け、凝固したコンクリートからのスリーブの取り外し、防火貫通部にパイプを通すなどの過程における損傷に対する膨張材料の保護を強化してよい。このような被覆は、防火材料をリング形状に維持する有用な方法も提供してよい。例えば、比較的長く幅狭の防火材料シート（又はシートの積層物）はアニュラリングに形成されてから、部分的に又は完全に１つ以上の被覆材料に封入（例えば、被包）されてよい。このような被覆又は封入材料は、例えば、金属箔層、プラスチック層、スクリム層、接着層などのいずれか又はすべてを含んでよい。

前述したように、この封入は、防火材料を前述のアニュラリング形状に維持するのに役立ってよい。また、保護目的及び装飾目的にも役立ち、防火材料へのコンクリートの固着力強化などをもたらしてもよい。ただし、リング形成前、形成中、又は形成後のいずれかの時点で防火材料に適用されるかにかかわらず、任意のこのような層、被覆、封入、被包などは、防火リングが耐火機能を十分に発揮する機能を許容しがたい程度まで損なってはいけない（例えば、高温への曝露時に、このような被覆などが膨張性防火材料の膨張力を不当に制限してはいけない）。具体的には、このような被覆などは、後述する耐火機能の任意の所望の試験に合格するための防火材料の機能を許容しがたい程度まで損なってはいけない。

使用する際、防火リング２００は、（図１〜２に示されるように）スリーブ１００の外側表面１０１上に摺動自在に装着できるように設計されて、寸法が決定され、スリーブ１００の防火リング受入領域１０９の所定の位置に着脱可能に配置される。防火リング２００は、フランジ１０４の存在によって少なくとも部分的に定位置に着脱可能に保持されてよい（防火リング２００の下縁２０４が、フランジ１０４の上面１０５と接触するように防火リング２００が配置される場合）。または、防火リング２００は、リング受入領域１０９内のスリーブ１００の外側表面１０１によって防火リング２００の内側表面２０１に加えられた圧力による摩擦嵌めによって、少なくとも部分的に定位置に着脱可能に保持されてよい。または、両方の機構の組み合わせが使用されてよい。

したがって防火リング２００は、スリーブ１００の外側表面１０１のリング受入領域１０９に着脱可能に装着される。「着脱可能」とは、スリーブ／防火リングアセンブリの周囲への液状コンクリートの打設という行為によって、防火リング２００がスリーブ１００から取り外せないものの、所望のとき（即ち、コンクリートの凝固後）に、防火リング２００を損傷したり破壊したりせずに（例えば、凝固したコンクリートで防火リング２００を保持しつつ、スリーブ１００に十分な力を加えることによって）防火リング２００及びスリーブ１００を相互から外せるように、防火リング２００がスリーブ１００に装着されることを意味する。

本明細書に記載したように、多くの場合、スリーブ１００は若干テーパ形状である。テーパが存在する場合、防火リング２００の寸法（内径、高さなど）及び他の特性の設計時に、このテーパを考慮してよい。具体的には、防火リング２００はスリーブ１００のテーパを考慮して、液状コンクリートが、スリーブ１００のリング受入領域１０９内で防火リング２００の内側表面２０１とスリーブ１００の外側表面１０１との間に浸透する力を最小化するように設計されてよい。したがって、防火リング２００の内径は、リング受入領域１０９内のスリーブ１００の（外）径に極めて近い大きさであってよい。特に、スリーブ１００で防火リング２００を着脱可能に保持することを少なくとも部分的に支援するために摩擦嵌めを使用することが望ましい場合、防火リング２００の製造時の内径は、リング受入領域１０９内のスリーブ１００の外径よりも若干小さく選択してよい（このような構成は、防火リング２００が少なくとも若干弾性的に膨張可能である場合に最も有用であり得る）。防火リング２００が十分に柔軟な場合、リング２００の上部（即ち、上縁２０３に最も近い）は、防火リング２００がスリーブ１００上に着脱可能に装着された時に、スリーブ１００の外側表面１０１とリング２００の内側表面との間のすべての空隙を最小化するように放射状に内側に変形できる（このような変形は、防火リング２００をスリーブ１００に着脱可能に装着する前又は後に実行できる）。

更なる実施形態では、防火リング２００は、内側表面２０１が防火リング２００が着脱可能に装着されるスリーブ１００のテーパに厳密に一致するテーパを備えるように設計されてよい。このような実施形態では、防火リング２００の本体（外側表面２０２を含む）が（防火リング２００の厚さ「ｔ」が比較的一定であるように）テーパ形状であるか、外側表面２０２が比較的非テーパ形状であってよい（したがって、防火リング２００の厚さ「ｔ」は上縁２０３でより大きく、下縁２０４でより小さい）。

所望に応じて、液状コンクリートがスリーブ１００の外側表面１０１と防火リング２００の内側表面２０１との間に浸透する可能性を更に低減させるために封止リングを備えてよい。このような封止リングは、例えば、防火リング２００の上縁２０３の配置場所でのスリーブ１００の外径に厳密に一致する内径、及び防火リング２００の内径よりも少なくとも若干大きい外径を有する環状の封止リング（即ち、蓋）を含んでよい。防火リング２００がスリーブ１００の定位置にあるとき、このような封止リングは、封止リングがスリーブ１００の外側表面１０１と防火リング２００の内側表面２０１との間のすべての空隙を実質的に覆うように、防火リング２００の上縁２０３に隣接して配置されてよい。このような封止リングは、防火リング２００の上に事前に装着されて（例えば、防火リング２００の上小面２０３ａに接着結合されて）供給されてよく、建築現場で防火リング２００の上に配置されてもよい。このような封止リングは、コンクリートの打設及び凝固後に取り外せるように構成されるか、このような封止リングは、形成された貫通部内の定位置にとどまるように構成されてよい。後者の場合、封止リングは遮煙シール及び／又は遮水シールとしても機能してよい。

図２を参照すると、上述の方法の結果、防火リング２００がスリーブ１００のリング受入領域１０９の外側表面１０１に着脱可能に装着される。次にスリーブ１００は型枠１１３に配置され（典型的には取り付けられる）、その後、コンクリートが打設されて凝固する。コンクリートの打設及び凝固によってスリーブ１００に相当する空隙が形成され、また、防火リング２００がコンクリートにしっかり取り付けられる（スリーブ１００の取り外し時に、防火リング２００が貫通部から望ましくなく外れる可能性を最小化し、その後貫通部からパイプを差し込む時に防火リング２００が外れる可能性も最小化する）。このようなコンクリートへの防火リング２００の取り付けは、防火リング２００の少なくとも一部をコンクリートで直接結合する方法、又は防火リング２００が物理的に外れないようにする障害物をコンクリートで形成する方法、又は両方の機構を組み合わせることによって行われてよい。

防火リング２００及び／又はスリーブ１００は、防火リング２００が凝固したコンクリートによってしっかり保持される程度を強化するように設計されてよい。例えば、１つの構成では、防火リング２００及び／又はスリーブ１００は、リング２００がスリーブ１００の所定の位置に配置される時に、小さい空隙（例えば、１〜１０ｍｍ幅）が、防火リング２００の下端２０４（例えば、下小面２０４ａ）の少なくとも一部とフランジ１０４の上面１０５との間に存在するように構成されてよい。このような空隙により、液状コンクリートがこの空隙に流れ込み、凝固して、防火リング２００の下で凝固したコンクリートの突出部（例えば、フランジ又は縁）を形成できてよく、この突出部は防火リング２００が外れないように物理的に妨げるので、凝固したコンクリートの定位置に防火リング２００がよりしっかり固定されてよい。

このような空隙は、液状コンクリートが防火リング２００（又は防火リング２００の外側表面２０２に存在する任意の被覆層、被包、封入など）に直接固着できる程度を強化することもできる。したがって、防火リング２００又はいずれかの前述の層などを（例えば、プライマー、表面処理剤、結合剤、湿潤剤、結合層などを使用して）処理して、発生する任意の結合を化学的に強化できる。または、防火リング２００は、発生する任意の結合を物理的に強化するように構成されるか、処理されることができる。例えば、液状コンクリートが表面と相互作用し、そこに固着する機能を強化するように、防火リング２００の外側表面２０２の非平滑化、構造化、粗面化、エンボス加工、プリーツ加工などを行ってよい。この種の１つの実施形態では、液状コンクリートが被覆層と相互作用し、そこに固着する機能を強化するように、表面組織、多孔性などを含む被覆層、被包、封入などを使用してよい（本明細書において「コンクリート」という用語が一般に使用されるが、この用語は、打設されて、その後に凝固する任意のセメント系建築材料を概して指すことを意図していることに留意されたい）。

１つの実施形態では、防火リング２００を所定の位置に固定し、保持するコンクリートの機能を向上させるために、少なくとも１つの固定装置３００が防火リング２００に設けられてよい。固定装置３００の一般的描示が図３に示されている。固定装置が存在する場合、固定装置３００は、防火リング２００に接合され、十分に固定されている必要がある。固定装置３００は、液状コンクリートが固定装置３００と相互作用でき、コンクリートが凝固した時に、固定装置３００（したがって防火リング２００）が十分にコンクリートに固定されるように構成される必要がある。理論又は機構に限定されるものではないが、このような固定装置３００は、２つの一般的な機構に従って機能できる。第１の機構は、液状コンクリートが固定装置３００の少なくとも一部の外面を少なくとも部分的に囲むか、封入できるように設計され（例えば、成形され）、コンクリートが凝固すると、固定装置３００がしっかり保持される機構である。第２の機構は、液状コンクリートが固定装置３００の少なくとも一部の内面に少なくとも部分的に浸透できるように設計され、コンクリートが凝固すると、固定装置３００がしっかり保持される機構である。

第１の機構に従って機能する固定装置３００の１つの実施形態では、固定装置３００は、図４及び４ａの例示の方法に示される固定ブラケット３１０を備える。例示の固定ブラケット３１０は、液状コンクリートが突出部３１４の少なくとも一部を封入できるように、防火リング２００の外側表面２０２に対して（任意の好適な角度で）外側に延出する少なくとも１つの突出部３１４を備える。したがって、コンクリートが突出部３１４の一部の周囲で少なくとも部分的に凝固すると、凝固したコンクリートが固定ブラケット３１０をしっかり保持する機能を強化できる。

種々の実施形態では、突出部３１４は、コンクリートが固定ブラケット３１０を封入し、しっかり保持できる機能を更に強化するように設計されてよい。図４及び４ａの例示の実施形態では、突出部３１４は、部分３１４に接合され、そこからある角度（図４では約９０度の角度が示されているが、任意の好適な角度を選択できる）で突出する、追加の「釘頭」部を備える。この実施形態では、突出部３１４及び／又は釘頭部３１５は、所望の機能がもたらされる限り、所望に応じて（つまり、任意の角度で任意の長さの部分３１４及び３１５を）配置できる。

固定ブラケット３１０のこのような突出部３１４については、多くの他の改良設計が可能である。当然ながら一部の設計では、明確に定義された釘頭部が存在しない場合がある。必要なことは、凝固したコンクリートへの固定ブラケット３１０の固定を強化する方法において、液状コンクリートが少なくとも部分的に突出部３１４を囲むことができることだけである。したがって、突出部３１４が平坦な平面連続シートから逸脱する、又は突出部３１４がそこに取り付けられた追加構成要素を有する任意の設計が有用であり得る。例えば、突出部３１４は、フック形状、つまりＪ字形状に設計してよい（突出部３１４が特定の接合部で接合されるのではなく、釘頭部３１５に一体化される点を除いて図４及び４ａの設計にやや類似する）。または、図４ｂの例示の設計のように、突出部３１４は、（例えば、らせん形状に）撚り合わされてよい。図４ｃの例示の設計のように、突出部３１４は分岐してよい。突出部３１４は、プリーツ状、アコーディオン状、波形、環状など（いずれの図にも図示せず）であってよく、及び／又は突出部に取り付けられるこのようなプリーツ状などの構造を有してもよい。図４ｂに示されるように、突出部３１４は、１つ以上の穴を有してよい。要約すれば、固定ブラケット３１０をしっかり保持するためのコンクリートの機能を高めるために、平坦な、平面連続構造から逸脱する突出部３１４の任意の設計は、発明者によって想到される設計の範囲内である。

図４に示されるように、固定ブラケット３１０は、外側部３１３（防火リング２００の外側表面２０２の少なくとも一部に隣接して配置されるように設計されるため、そのように称される）も備えてよい。ブラケット３１０の外側部３１３は、防火リング２００の外側表面２０２と接触してよく、ある実施形態では、例えば、両面接着剤の層（いずれの図にも図示せず）によって防火リング２００の表面２０２に取り付けられてよい（両面接着剤の層によって防火リング２００の表面２０２に直接取り付けられている場合、ブラケット３１０の後述の部分３１２及び／又は３１１のいずれか又は両方が不要なことがある）。

幾つかの実施形態では、固定ブラケット３１０は、機械的に防火リング２００に取り付けられる。つまり、ブラケット部３１３、３１２、及び／又は３１１によって防火リング２００に加えられる複合圧によって取り付けられる。したがってこれらの実施形態では、図４に示されるように、ブラケット３１０は、内側部３１１（防火リング２００の内側表面２０１の少なくとも一部に隣接して配置されるように設計されるため、そのように称される）を備えてよい。ブラケット３１０の内側部３１１は、防火リング２００の内側表面２０１の少なくとも一部に接触してよい。したがって、内側部３１１は防火リング２００の固定に役立ってよく、また、防火リング２００の内側表面２０１を（例えば、防火貫通部からパイプが差し込まれる際の損傷から）保護してよい。

図４を参照すると、幾つかの実施形態では、ブラケット３１０は、防火リング２００の下縁２０４に隣接し、（存在する場合は）防火リング２００の外側部３１３及び内側部３１１を少なくとも接合するために機能する、受け台部３１２も備える。受け台部３１２は、防火リング２００の下縁２０４（例えば、下小面２０４ａ）に接触してよく、このように下縁２０４に接触する場合は、防火リング２００を担持するように機能できる（固定ブラケット部３１３と３１１との間で、それぞれ防火リング表面２０２及び２０１に十分な圧力が一緒に加えられた場合、防火リング２００は、受け台部３１２が防火リング２００の下縁２０４に接触していなくても、固定ブラケット３１０によってしっかり保持されることができる）。受け台部３１２は、（図８に示されるように）防火貫通部からパイプが差し込まれる際の損傷から防火リング２００の下小面２０４ａを保護するように機能することもできる。

固定ブラケットのいずれか又はすべての構成要素は、凝固したコンクリートが防火リング２００をしっかり保持する機能を強化するうえで最適な性能を発揮するように設計されてよい。固定ブラケット３１０のこのような構成要素及び機能は、他の効用のために機能してもよい。当然ながら、更にこれらは、防火リング２００が正常に機能する力を損なってはいけない。固定ブラケットの設計及びその構成体の材料は、適宜選択されてよい。例えば、内側部３１１の長さ、幅、及び／又は厚さ並びに構成体の材料は、十分な高温に曝露された際に、防火リング２００が放射状に内側に膨張するのを内側部３１１が許容しがたい程度で妨げないように選択できる。したがって、１つの実施形態では、固定ブラケット３１０の内側部３１１は、防火リング２００が放射状に内側に膨張した際に、部分３１１の少なくとも一部が放射状に内側に屈曲して膨張できるように屈曲可能である。このような屈曲は、屈曲可能若しくは変形可能な部分３１１によって、又は壊れやすい部分３１１によって（例えば、部分３１１内のある場所若しくは部分３１１と部分３１２との接合点に存在する、壊れやすい接続部若しくは脆弱線によって）発生してよい。この文脈では、「屈曲可能」という概念は、材料が溶解、燃焼、崩壊などによって屈曲可能及び／又は取り外し可能であることも包含する。

固定ブラケット３１０の構成体の材料は、所望に応じて選択してよい（固定ブラケット３１０の種々の部分は独立して個別の材料で製造し、結合できるが、ほとんどの用途において、ブラケット３１０は、すべての部品が同一の材料からなる一体構造を備えることが望ましい）。例えば、金属の優れた熱伝導率を考慮して、金属が使用されてよい（火災発生時に、防火材料がより早く熱に曝露されるようにするために望ましいことがある）。または、高分子材料が使用されてよい。所望に応じて、燃焼前に著しい溶解、流動、崩壊などが発生しないように高分子材料が選択されてよい（したがって、このような場合は、熱可塑性材料ではなく、熱硬化性材料が選択されてよい）。所望に応じて、高分子材料は不燃性又は難燃剤材料を含んでよい。

所望に応じて、固定ブラケット３１０の構成体の設計又は材料は、防火リング２００の部分に対する（高温の）空気の接触力を強化する（これにより、防火リング２００の高温に対する反応速度が向上することがある）ように選択されてよい。したがって、例えば、防火リング２００の内側表面２０１に対する空気の接触力を強化することが望ましい場合、（図４ｃの例示の方法に示されるように）固定ブラケット３１０の内側部３１１に１つ以上の穴が設けられてよい。同様に、防火リング２００の下縁２０４（例えば、下小面２０４ａ）に対する空気の接触力を強化することが望ましい場合、（図４ｂの例示の方法に示されるように）固定ブラケット３１０の受け台部３１２に１つ以上の穴が設けられてよい。この方法の変形では、固定ブラケット３１０の内側部３１１、受け台部３１２、及び外側部３１３のいずれか又はすべてが、不連続材料、例えば、メッシュ、スクリーンなどで作製されてよい。

材料の厚さは、最適な特性をもたらすために材料の組成及び寸法を組み合わせて選択されてよい。例えば、図４に示される例示の固定ブラケットは、一般的に約２０ゲージ〜約３０ゲージの範囲の金属片（例えば、鋼鉄、アルミニウムなど）で作製されてよい。

本明細書で想到される固定ブラケットは、任意の好適な設計及び構成を備えてよい。例えば、１つ以上の個別の固定ブラケットが、防火リング２００の周囲の種々の位置に周囲方向に間隔をあけて配置されてよい。別の実施形態では、このような固定ブラケットの種々の部分のいずれか又はすべてが、防火リング２００の周囲を部分的に又は完全に囲んで延びるように設計されてよい。例えば、内側部３１１、受け台部３１２、及び外側部３１３のいずれか又はすべてが、１つ以上の個別の突出部３１４をもたらすことができるカラー部を形成するようにリングとして提供されてよい。例えば、図４ｄに示される例示の固定カラー部は、連続カラー形状である受け台部３１２と共に、そこに接合され、周囲方向に間隔をあけて配置された３つの外側部３１３／突出部３１４／釘頭部３１５アセンブリ、更にはそこに接合され、周囲方向に間隔をあけて配置された３つの内側部３１１を含む（この例示の実施形態では、内側部は外側／突出／釘頭アセンブリに対して交互に配置されている）。

いずれの図にも示されていないが、所望に応じて固定ブラケット３１０は、防火リング２００の上縁２０３に隣接する部分を備えてよい。このような設計の１つの実施形態では、固定ブラケット３１０が、防火リング２００の全体を囲む構造体を備える。このような構造体は、防火リング２００を実質的に囲み、（防火リング２００の外側表面２０２に対して）そこから外側に突出する部分（例えば、末端部）を有するループ形状を取ることができる。この種の構造体（広くは、バンドストリップ、バンドルストラップなどと呼ばれ、例えば、米国特許第Ｄ５０５０６４号に示される）は、（図４〜４ｄの例示の図に示されるように、比較的直線的な部分であって、比較的鋭角の角部で接合されるのではなく）形状にやや丸みのあるループを備えてよい。この一般的な種類の構造体は、発明者によって想到される設計の範囲内である。

所望に応じて、固定ブラケット３１０は、固定ブラケット３１０を手動で凝固したコンクリートに固定できる機構を含んでよい（このような機構は、コンクリートの凝固中にブラケットをコンクリートに固定するように機能する上述の機構の代わりに、又は上述の機構に加えて使用されてよい）。例えば、固定ブラケット３１０は穴を含む１つ以上のタブを備えており、この穴を通って釘、ネジ、又は他の締結手段を使用して、タブ（したがってブラケット）を凝固したコンクリートに固定してよい。

上述したように、固定装置３００が作動できる第２の一般的な機構は、コンクリートが凝固すると固定装置３００がしっかり保持されるように、液状コンクリートが固定装置の少なくとも一部に少なくとも部分的に浸透できるように設計される機構である。

この第２の機構に従って機能する固定装置３００の１つの実施形態では、固定装置３００は、図５の例示の方法に示される多孔質固定部材３３０を備える。図５では、多孔質固定部材３３０は、多孔質内部３３１及び多孔質外側表面３３２を備える多孔質材料のシートを含む。多孔質固定部材３３０は、任意の好適な方法で防火リング２００に取り付けることができる。例えば、多孔質固定部材３３０の内側表面３３３は、例えば両面接着層を使用して、防火リング２００の外側表面２０２に接着できる（図５には図示せず）。締結の他の構成及び方法も可能である（例えば、機械的締結など）。多孔質固定部材３３０及び防火リング２００への締結方法の特定の設計、形状などにかかわらず、このような部材の標準的な機構には、液状コンクリートが少なくとも部分的に部材に浸透できるように多孔性が備わっている。したがって、その後コンクリートが凝固すると、部材（したがって防火リング２００）がコンクリートにしっかり取り付けられる。したがって、多孔質固定部材３３０は、この機能をもたらすように多孔性を有する任意の材料を広く包含する。例えば、多孔質固定部材３３０は、（液状コンクリートが、材料の内部に少なくとも部分的に浸透できるように）比較的大きい孔径の繊維材料のシートを含むことができる。市販の材料は、この用途における使用法が見出されてよい。材料は、高分子（例えば、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＳｃｏｔｃｈｂｒｉｔｅ材料として周知の材料）又は無機（例えば、焼結セラミック材料、無機繊維を含む材料など）であってよい。無機材料の種類には、多孔質金属（例えば、金網、スクリーン、フィブリル化金属、焼結金属など）も挙げられる。

当然ながら、特定の構造及び／又は材料は、上述の第１及び第２の一般的な固定機構に容易に分類できない。つまり、特定の構造は両方の機構を呈してよい。例えば、材料の多孔質内部に少なくとも部分的に浸透するコンクリートによって、及び構造体の外部を少なくとも部分的に囲むコンクリートの両方によって、固定機能が発揮されるように形成された多孔質構造体を使用してよい。例えば、図４〜４ｄに示される固定ブラケットは、少なくとも突出部３１４がメッシュ又はスクリーン（金属、高分子、セラミックなどであるかどうかは問わない）、フィブリル化金属、穿孔金属などの多孔質材料及び／又は不連続材料で作製されるように設計されてよい。所望に応じて、両方の種類の機構に依存する固定装置を併用してよい。つまり、１つ以上の固定ブラケット３１０は、１つ以上の多孔質固定部材３３０と併用してよい。

防火リング２００が貫通部に取り付けられた時に、防火リング２００の少なくとも一部と凝固したコンクリートとの間に増加した断熱量がもたらされるように、１つ以上の任意の断熱スペーサを設けることが望ましい場合がある。このように増加した断熱量は、コンクリートが放熱板として機能する傾向を低減させ、したがって（例えば、火災による）温度の上昇が発生した場合に防火リング２００が素早く反応する機能を向上させてよい。

したがって、図６に示されているのは、少なくとも１つの断熱スペーサ４００を有する防火リング２００の一般的な描示である。１つの実施形態の断熱スペーサ４００は、防火リング２００の外側表面２０２の一部又はすべてに隣接して配置される断熱材料の層を含んでよい。１つの実施形態では、断熱スペーサ４００は、内側表面４０４、外側表面４０３、下縁４０１及び上縁４０２（それぞれ下小面４０１ａ及び上小面４０２ａを備えてよい）を備え、断熱スペーサの内側表面４０４は防火リング２００の外側表面２０２の近位にあり、断熱スペーサ４００の外側表面４０３は防火リング２００の外側表面２０２の遠位にあり、下縁４０１は防火リング２００の下縁２０４の近位にあり、上縁４０２は防火リング２００の下縁２０４の遠位にある。１つの特定の実施形態では、断熱スペーサ４００の内側表面４０４の少なくとも一部が、防火リング２００の外側表面２０２に（例えば、両面接着剤の層によって）取り付けられている。代替の実施形態では、断熱スペーサ４００は、表面２０２に直接取り付けられていない一片として提供されてよいが、むしろ表面２０２に隣接して提供され、表面２０２への直接（例えば、接着剤）取り付け以外の方法でその位置に保持される。例えば、断熱スペーサ４００は、防火リング２００の外径よりも若干大きい内径を有する断熱材のアニュラリングとして提供されてよい。次に、この２つのリングを重なり合う同心関係で一緒に配置し、例えば、防火リング２００及び断熱リングを合わせた厚さに対応できるように（例えば、受け台部３１２の幅及び／又は外側部３１３と内側部３１１との間の距離によって）設計された少なくとも１つの固定ブラケット３１０を使用して一緒に保持できる。

断熱スペーサ４００は（例えば、上述の断熱リングとして）防火リング２００の周囲を完全に囲んで存在してよく、又は断熱スペーサ４００は周囲方向に間隔をあけて防火リング２００の周囲に配置される不連続片として存在してもよい。例えば、断熱スペーサ４００の別個の片は、防火リング２００の周囲で周囲方向に固定装置３００に組み入れられてよい。

しかしこの場合、断熱スペーサ４００は、防火リング２００（又は表面２０２上に存在する任意の封入、被包など）と凝固したコンクリートとの間の熱伝導を低減するように機能する任意の好適な材料を含んでよい。したがって、比較的低い熱伝導率を有する任意の材料を、一般的な高分子材料、セラミックスなどを含む断熱スペーサ４００に使用してよい。

特定の実施形態では、断熱スペーサ４００は、少なくとも部分的に空気を含有する材料を含んでよい。このような材料は、例えば、発泡体（連続気泡又は独立気泡）、繊維材料（不織布材、編物材料、又は織布材料など）、網目状材料、メッシュ又はスクリーン、エアポケットを有する材料、ハニカムなどを含んでよい。このような断熱スペーサは、隣接するコンクリートから防火リング２００を少なくとも部分的に熱的に分離するために、比較的低い空気の熱伝導率を利用できる。

特定の実施形態では、少なくとも部分的に空気を含有する材料は、少なくともその内部の一部（例えば、独立気泡発砲体とは対照的に連続気泡発砲体を含む）を通る空気に対して透過的である。この特定の実施形態の追加機構では、断熱スペーサ４００の下小面４０１ａが空気に対して透過的である（例えば、任意の外部構造体によって遮断されない場合、空気の流入を許可する）。したがって図６を参照すると、このような実施形態では、断熱スペーサ４００は、少なくとも部分的に空気透過性の内部構造を備え、更には防火リング２００が貫通部に取り付けられた場合（即ち、スリーブ１００を取り外した後に）、大気に開放される下小面４０１ａを備える。このような構成では、空気が防火リング２００の外側表面２０２の近く、又は防火リング２００の外側表面２０２を通過するように、空気が下小面４０１ａを経由して断熱スペーサ４００に流入できる。このような構成は、コンクリートからの防火リング２００の熱的分離を強化するだけではなく、（高温の）空気が断熱スペーサ４００に流入することができる際に、防火リング２００が高温の空気の存在に迅速に反応できる機能を更に向上する。

したがってこの実施形態では、断熱スペーサ４００は空気透過性材料を含む。このような材料には、例えば、空気透過性多孔質材料（例えば、特定の繊維材料、連続気泡発砲体材料、不織布材、編物又は織布材料、網目状材料、膜など）が挙げられ、高分子、鉱物／セラミックス、金属などであってよい。

更なる実施形態では、断熱スペーサ４００は少なくとも部分的に空気透過性の材料を含み、この材料は、材料への液状コンクリートの浸透力に対して、部分的に又は完全に抵抗できる少なくとも１つの寸法を有する。このような材料には多孔質材料（例えば、上述の材料）が挙げられ、これらの材料は、空気に対しては透過的だが、（少なくとも１つの軸線に沿って）液状コンクリートが材料を湿らせ、浸透する力に抵抗するように設計されるか、選択される。このように空気の流れを許可するものの、液状コンクリートの流れを実質的に妨げる機能は、孔径、繊維の寸法、表面の湿潤など多孔質材料の特性を適切に選択することによって達成できる。

空気透過性材料への液状コンクリートの浸透力に抵抗できる少なくとも１つの寸法を有する、少なくとも部分的に空気透過性の材料の実施形態には、少なくとも１つの導管を含み、これによって防火リング２００の上縁２０３の方向に空気がスペーサを通過できるような材料が挙げられる（この文脈において、上述の多孔質空気透過性材料は、このような空気透過性導管を多数含む材料と見なすことができる）。したがって種々の実施形態では、（空気流のために少なくとも１つの導管をもたらす）プリーツ、波形、溝などを有する材料を含む断熱スペーサ４００を使用でき、導管は、空気が一般に防火リング２００の上縁２０３の方向にスペーサ４００を通過できるように配向される。特定の実施形態では、このような溝は、一般に図６の「ｙ」軸に平行に配向されてよい。ただし、このような溝は、一般的な上縁２０３の方向へ空気を流すことができる限り、任意の角度（例えば、２５度、４５度、６５度など「ｙ」軸から離れる角度）で配向されてよい。

この実施形態では、断熱スペーサ４００は、上述の実質的に空気透過性導管を含む（少なくとも）１つの寸法を備え、実質的に液状コンクリートを浸透させない少なくとも１つの寸法も備える。この種の特定の実施形態では、断熱スペーサ４００は、一般にスペーサ４００の上縁４０２方向への空気の通過を許可するように配向された空気透過性導管を備え、図６の放射軸「ｒ」に沿って液状コンクリートを浸透させない。このような断熱スペーサは、例えば、一般に図６の「ｙ」軸に平行な溝を有する溝付き構造又は波型構造を備えてよく、断熱スペーサ４００の外側表面４０３を覆う遮水カバーシートを有してよい。または、このような断熱スペーサは、外側表面４０３を覆う遮水カバーシートを有する、多孔質（例えば、繊維状）の空気透過性材料を含んでよい。

上述の実施形態では、液状コンクリートを実質的に浸透させないようにするために、断熱スペーサ４００の上小面４０２ａに被覆、封止、又は他の優れた処理を行うことが有用な場合がある。

ある実施形態では、断熱スペーサ４００は、（高温の）空気の上方向（例えば、防火リング２００の上縁２０３方向）への浸透力を増加させる方法で溶解する、崩壊する、燃焼するなどの材料を含有できる。この種の特定の実施形態では、熱に反応して（部分的に、実質的に、又は完全に）溶解する、燃焼する、崩壊するなどの犠牲材料を使用することによって（例えば、防火リング２００の少なくとも一部と周囲のコンクリートとの間に）開口の空気充填空洞を防火貫通部にもたらしてよい。このような実施形態では、最初から空気充填された及び／又は空気透過性（例えば、多孔質）の材料を使用する必要がないことがある。むしろ、融解する、燃焼する、崩壊するなどして防火リング２００の少なくとも一部と周囲のコンクリートとの間に、少なくとも部分的に中空の（空気充填の）開口空隙の空洞を残す固形物（例えば、ワックスリング）を含む取り外し可能なスペーサが使用されてよい。

この実施形態の変形では、スペーサの材料は、必ずしも熱を加えることによって（例えば、溶解、燃焼などによって）取り外し可能である必要がなく、むしろ物理的に取り外すことができる。例えば、このような一時的スペーサは、コンクリートの打設及び凝固後に外すことができ（例えば、研磨による一体成形又は粒子形状で損傷がない）、防火リング２００の少なくとも一部と周囲のコンクリートとの間に少なくとも部分的に中空（空気充填）開口の空洞を残す材料を含んでよい。

ある実施形態では、上述の多孔質固定部材３３０は、断熱多孔質層としても機能できる。このような機能は、液状コンクリートが多孔質固定部材３３０の多孔質内部３３１に十分に浸透して、凝固したコンクリートに部材３３０（したがって、防火リング２００）を十分に固定するが、部材３３０の断熱機能及び／又は３３０の空気透過性機能を損なう又は破壊するほど完全に多孔質内部を充填するように、液状コンクリートが多孔質固定部材３３０の多孔質内部３３１に完全に浸透しない特性（多孔性、密度、湿潤性など）及び寸法を有するように多孔質固定部材３３０を設計することによって達成できる。

本明細書に開示される防火リングは、本明細書では一般にリングと呼ばれ、一般に円筒形の裁頭円錐形のスリーブへの配置に好適なものとして記載されるが、防火リングを特定の形状のスリーブに適切に配置できるようにする任意の好適な形状（例えば、図２の軸「ｙ」に沿って見た横断面が卵形、正方形、矩形など）に形成できる。つまり、横断面が卵形又は正方形のスリーブが使用される場合、これに合わせるために卵形又は正方形の形状の防火「リング」２００が使用されてよい。このような場合、本明細書で使用されるリング、直径、周囲などの用語は、このような非円形スリーブの等価パラメータに対応すると理解される。

従来の用法では、スリーブ１００は少なくとも若干テーパ形状であるが、所望に応じて、スリーブ１００の機能を過度に妨げない限り、スリーブ１００は非テーパ形状（例えば、直円筒）であってよい。従来の用法では、スリーブ１００の最広端部１０３は通常開放されており、スリーブ１００の最狭端部１０２は通常閉鎖されている。しかし、所望に応じて、スリーブ１００の機能を不十分に妨げない限り、最広端部１０３は閉鎖されていてよく、及び／又は最狭端部１０２は開放されていてよい。

本明細書に開示される方法及び装置は既存のスリーブで使用できるが、特定の任意の機能がスリーブにもたらされ、防火リングの機能を向上させてよい。したがって、図７の例示の方法には、特定の機能が示されている。このような機能の１つは、フランジ１０４の上面１０５から突出する固定機構１１１（数ｍｍの高さのフランジを備えてよく、１ｍｍ以下の高さのスタブであってもよい）である。このような固定機構は、スリーブ１００上の定位置に防火リング２００を配置し、固定するのに役立ってよい。更に、このような機構は、フランジ１０４の上面１０５と防火リング２００の下縁２０４との間への液状コンクリートの浸透力を最小化するのに役立ってよい（最小化することが望ましい場合）。更なる実施形態では、機構１１１は、前述の取り外し可能なスペーサ（したがって、凝固したコンクリートからスリーブ１００を外すと、これまで機構１１１が占めていた空間に開口空洞が残される）として機能するように設計できる（例えば、十分な高さで、防火リング２００の外側表面２０２に十分近接して配置される）。

別の任意の機構は、スリーブ１００のリング受入領域１０９の最上端部でスリーブ１００の本体１１０の外側表面１０１から放射状に外側に突出する固定機構１１５（数ｍｍの高さのフランジを含んでよいか、１ｍｍ以下の高さのフランジのように微細であってよい）である。このような固定機構は、スリーブ１００上の定位置に防火リング２００を配置し、固定するのに役立ってよい。更に、このような機構は、スリーブ１００の本体１１０の外側表面１０１と防火リング２００の内側表面２０１との間への液状コンクリートの浸透力を最小化するのに役立ってよい。

機構１１５及び１１１は、連続機構（例えば、リング）として設けられてよい。または、スリーブ１００の本体及び／若しくはフランジの周囲に間隔をあけて配置された１つ以上の個別の不連続機構として設けられてよい。機構１１１及び１１５が存在する場合、これらの機構は、スリーブ１００に防火リング２００を着脱可能に装着できる機能、所望に応じて凝固したコンクリートからスリーブ１００を外す機能などに過度に影響しないように設計される必要がある。

防火リング２００の性能を向上させ得る別の任意の機構が、図７に示される。図７では、スリーブ１００の本体１１０のリング受入領域１０９がテーパ形状ではない。したがって、防火リング２００をスリーブ１００に摩擦嵌めする機能を向上させることができ、（スリーブ１００の本体１１０のテーパ形状による）スリーブ１００の外側表面１０１と防火リング２００の内側表面２０１との間のすべての空隙を最小化できる（したがって、スリーブ１００の本体１１０の外側表面１０１と防火リング２００の内側表面２０１との間への液状コンクリートの浸透力を最小化する）。このような場合、所望に応じて、スリーブ１００の本体１１０の残りの部分（リング受入領域１０９と最狭端部１０２との間）は、今までどおりテーパ形状であってよい。

図３及び８に関して、本明細書に開示される方法は、防火リング２００をスリーブ１００の所定の位置に配置する工程、型枠１１３にスリーブ１００を配置する工程、液状コンクリートがスリーブ１００の外側の空隙１１４の少なくとも一部を充填するように液状コンクリートを打設する工程、コンクリートを凝固させる工程、並びに型枠１１３及びスリーブ１００を（同時に又は個別に）取り外す工程を含む。これにより、図８に示されるように（釘１１２の存在に起因する機構は図示せず）、凝固したコンクリート５０１に空隙（貫通部）５０２が残される。スリーブ１００を取り外す行為により、スリーブ１００から防火リング２００が外され、図８に示されるように、防火リング２００は貫通部５０２の所定の位置にしっかり固定される。

図８の例示の図には固定ブラケット３１０が示されており、コンクリート５０１は固定ブラケット３１０の封入された突出部３１４及び釘頭部３１５を有して示され、したがって凝固したコンクリート５０１への防火リング２００の固定を強化している。図８の例示の図には、断熱スペーサ４００も示されている。断熱スペーサ４００は、空気透過性の内部領域４０５、液状コンクリートを浸透させない外側表面４０３、液状コンクリートを浸透させない上小面４０２ａ、及び空気透過性であり、コンクリート仕切り５０１の下の空隙５０４に対して開放されている下小面４０１ａを備える。

したがって図８には、本明細書に開示されている方法によって防火された貫通部が示される（パイプ５０３は、貫通部５０２から差し込まれたものとして示される）。本明細書に記載したように、スリーブ１００の所定の位置に防火リング２００を配置することにより、防火リング２００は、貫通部５０２の下端部に配置される。したがって、防火リング２００は、コンクリート仕切り５０１の下の空隙５０４で火災が発生した時に迅速に反応する（例えば、膨張する）ために有利に配置される。

１つの実施形態では、上述した装置及び方法は、膨張性防火リング２００を含む貫通部５０２が、特定の耐火機能試験に合格するものである。特定の実施形態では、膨張性防火リング２００を含む貫通部５０２が、（２００６年に規定された）ＡＳＴＭ Ｅ ８１４−０６の要件を満たす。

防火リング２００の厚さ「ｔ」は、防火対象となる貫通部の直径に基づいて選択されてよい。例えば、比較的薄い防火リング２００（例えば、厚さ約０．３２ｃｍ（１／８インチ））は、比較的小さい貫通部の直径（例えば、約５．０８ｃｍ（２インチ））に使用されてよいが、比較的厚い防火リング２００（例えば、厚さ約１．２７ｃｍ（１／２インチ））は、比較的大きい貫通部の直径（例えば、約１２．７ｃｍ（５インチ））に使用されてよい。

スリーブ１００は、防火リング２００が事前に装着された状態で供給されてよい。または、スリーブ１００への防火リング２００の配置は、建築現場で行われもよい（例えば、防火リング２００がスリーブ１００とは別に供給される場合）。スリーブ１００への防火リング２００の配置は、型枠１１３にスリーブ１００を配置する前に行われてよい。または、所望に応じて、この順序を逆にしてもよい。固定装置３００（ブラケット３１０など）が防火リング２００と併用される場合、固定装置３００は、防火リング２００に事前に装着されてよい。または、防火リング２００への固定装置３００の配置は、建築現場で行われてもよい。同様に、断熱スペーサ４００が防火リング２００と併用される場合、断熱スペーサ４００は、防火リング２００に事前に装着されてよい。または、防火リング２００への断熱スペーサ４００の配置は、建築現場で行われてもよい。

以下の手順で膨張性防火リングを作製した。３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から厚さ約０．３２ｃｍ（１／８インチ）、幅５．０８ｃｍ（２インチ）、及び長さ４０．６４ｃｍ（１６インチ）のＩｎｔｅｒａｍ Ｇｒａｐｈｉｔｅ Ｍａｔ（Ｕｌｔｒａ ＧＳ）を入手した。３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから厚さ約０．５６ｃｍ（７／３２インチ）、幅５．０８ｃｍ（２インチ）、及び長さ４０．６４ｃｍ（１６インチ）のＩｎｔｅｒａｍ Ｉ−１０ Ｓｅｒｉｅｓ Ｍａｔを入手した。３層積層物（２つの外層はＵｌｔｒａ ＧＳ、中間層はＩ−１０）を作製した。３層積層物は、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手した３Ｍ Ｈｉｇｈ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｓｐｒａｙ Ａｄｈｅｓｉｖｅ ９０を使用して結合した。次に、Ａｌｐｈａ−Ｔｅｍｐ Ｓｔｙｌｅ ＰＰＳＡ−４４ラミネート（Ａｌｐｈａ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ（Ｌａｋｅｗｏｏｄ，ＮＪ）から入手）を使用して３層積層物を被包した。積層物の末端部を接合してアニュラリングを形成するように、積層物の長軸に沿って積層物を変形させた。次に、ストラップテープを使用して積層物の隣接する末端部を被包することにより、積層物をこのアニュラリング形状に保持した。この作業の結果、内径約１３．３４ｃｍ（５．２５インチ）及び高さ５．０８ｃｍ（２インチ）の膨張性防火リングを形成した。

固定ブラケットは、幅約１．２７ｃｍ（^１／_２インチ）及び長さ１０．１６ｃｍ（４インチ）の２６ゲージシートの金属ストリップを入手して作製した。ストリップを曲げて、図４及び４ａに示されるのと同様の形状を有する固定ブラケットを作製した。図４に示されるのと同様の方法で、３個の固定ブラケットを周囲方向に間隔をあけて膨張性防火リングに配置し、膨張性防火リングに取り付けた。

取り外し可能なスリーブは、Ｄｅｓｌａｕｒｉｅｒｓ，Ｉｎｃ．（Ｂｅｌｌｗｏｏｄ，ＩＬ）から商品名Ｅｃｏｎ−Ｏ−Ｓｌｅｅｖｅ ５を入手した。このスリーブは、約１３．３５ｃｍ（５．２５インチ）の直径（フランジに隣接する最広端部で測定）を有することが判明した。膨張性防火リングに取り付けられた３個の固定ブラケットを備えた膨張性防火リングをスリーブの最狭端部の上に配置し、取り外し可能なスリーブの最広端部のフランジに隣接する位置まで摺動自在に移動した。この作業の結果、スリーブの最広端部に隣接するスリーブの外側表面に着脱可能に装着した膨張性防火リングを備える取り外し可能なスリーブがもたらされた。

厚さ約１１．４３ｃｍ（４．５インチ）のコンクリートスラブを用意した。コアドリルでコンクリートに直径２０．３２ｃｍ（８インチ）の穴をあけた。合板型枠の上にスラブを配置した。膨張性防火リング及び固定ブラケットを備えた取り外し可能なスリーブを２０．３２ｃｍ（８インチ）の穴に配置し、取り外し可能なスリーブのフランジを合板型枠と接触させた。

Ｃｈｅｍｒｅｘ（Ｓｈａｋｏｐｅｅ，ＭＮ）からトーライトパッチング材を入手し、適量の水と混合して、深さ約１１．４３ｃｍ（４．５インチ）まで直径２０．３２（８インチ）の穴に打設し、凝固させた。

凝固後に、合板型枠及び取り外し可能なスリーブを取り外した。膨張性防火リングはとどまり、凝固したトーライトにしっかり取り付けられていた。これらの手順の結果、膨張性防火材料のアニュラリングを含む貫通部を形成した。

公称直径１０．１６ｃｍ（４インチ）のＣＣＡＢＳパイプを、上述の防火貫通部に配置した。次に、ＡＳＴＭ Ｅ ８１４−０６（「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｆｉｒｅ Ｔｅｓｔｓ ｏｆ Ｔｈｒｏｕｇｈ−Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ」）に示されるのと同様の方法（約３時間の火災曝露、その後のホース流曝露を含む）で、ＣＣＡＢＳパイプを備えた防火貫通部の試験を行った（火災曝露は、膨張材料のアニュラリングに近接するコンクリートスラブ側から行った）。火災曝露中に、曝露されていない側のコンクリートスラブへの燃え抜けは観察されなかった。また、ホース流試験中に、曝露されていない側のコンクリートスラブへの水の浸透は観察されなかった。

上記の試験及び試験結果は予測ではなく例示のみを意図したものであり、試験方法が変われば異なる結果が生じ得ると考えられる。前述の説明及び実施例は理解を明確化するためにのみ提示した。それらから無用の限定を解するべきでない。

本発明を、幾つかの実施形態を参照して説明してきた。本発明の範囲から逸脱することなく、記載された実施形態において変更を加えられることは、当業者には明らかである。したがって本発明の範囲は、この出願に記載された正確な詳細及び構造に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の文言による記載、及びそれらの構造と等価な物によって限定される。

Claims (3)

1. 打設されて凝固したコンクリート仕切りに防火貫通部を作製するための方法であって、
   外側表面及び最広端部及び最狭端部を備える取り外し可能なスリーブを準備する工程と、
   前記スリーブの前記最広端部に隣接する前記スリーブの前記外側表面に膨張性防火リングを着脱可能に装着する工程と、
   型枠に前記スリーブを配置する工程と、
   前記スリーブ及び防火リングの周囲に液状コンクリートを打設する工程と、
   前記防火リングが前記コンクリートによってしっかり保持されるように前記コンクリートを凝固させる工程と、
   前記凝固したコンクリートから前記スリーブを取り外して、前記スリーブの形状によって少なくとも部分的に画定された貫通部をもたらす工程と、を含み、
   前記凝固したコンクリートから前記スリーブを取り外すことによって前記防火リングが前記スリーブから分離され、前記凝固したコンクリートによってしっかり保持されて前記貫通部の定位置にとどまる、方法。
2. 前記防火リングが少なくとも１つの外側表面を備え、前記防火リングが、前記防火リングの前記外側表面に対して外側に突出する少なくとも１つの突出部を備える少なくとも１つの固定装置を備え、前記コンクリートの凝固時に、前記固定装置及び防火リングが前記凝固したコンクリートにしっかり取り付けられるように、前記液状コンクリートの打設時に、液状コンクリートが前記固定装置の前記突出部の少なくとも一部を少なくとも部分的に封入するか、少なくとも部分的に浸透する、請求項１に記載の方法。
3. 打設されて凝固したコンクリート仕切りに防火貫通部を作製するための装置であって、
   外側表面及び最広端部及び最狭端部を備える取り外し可能なスリーブと、
   前記スリーブの前記最広端部に隣接する前記スリーブの前記外側表面に着脱可能に装着された膨張性防火リングと、を含み、
   前記スリーブが現場打ちコンクリート仕切りに貫通部を作製するように構成され、
   前記スリーブ及びリングが、前記打設されて凝固したコンクリート仕切りから前記スリーブを取り外すと、前記防火リングが前記スリーブから分離され、したがって前記貫通部内に膨張性防火リングを配置した貫通部をもたらすように配置される、装置。

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