JP5777943B2 - 耐火性管継手の更新方法 - Google Patents

Description

本発明は、建造物の防火区画に貫通して設けられた耐火性管継手の更新方法に関する。

従来より、建築構造物の防火区画を構成する床スラブを貫通して設けられる耐火性の配管継手として、鋳鉄製の管継手の他に硬質塩化ビニルなどの合成樹脂製の内管に繊維混入モルタルで形成した外管を被覆することで耐火性を持たせた耐火二層管継手が知られている。この継手は、耐火性を備えているだけでなく、内管が合成樹脂製であるため腐蝕しにくく円滑に排水を流せ、軽量で製作も容易である等の利点がある。この種の管継手にはエルボ形継手や縦管継手などの幾つかの種類があり、多層階の各階の排水を集めて床スラブを貫通して下層階へ排水を流下させる場合には、横向きの配管接続口や内部に排水に旋回を与える羽根を備え、下方が縮径した漏斗状の外観を有する単管式の耐火二層管継手が多く使われている。

このような単管式の耐火二層管継手に対しては、多様な配管設計に適合できるように、横向きの配管接続口の数や高さ位置について多くの種類を用意することの要望があるが、こうした要望に応えると多品種少量生産になってコスト高になる不都合があった。そのため、出願人は、単管式の耐火二層管継手の内管を、長さ方向に複数個に分割して製作することを提案した（特許文献１参照）。これによれば、配管接続口が一口、二口あるいは三口などと種類の多い横向きの配管接続口の部分を各種用意し、他の部分は共通化して製作することが可能になり、継手の製作費をコストダウンできる利点がある。この場合、分割した内管を接合して耐火二層管継手の内管形状に組み立てた後、その外周面に繊維混入モルタルを被覆して外管を形成することで耐火二層管継手を製作するか、分割した各内管の周面に繊維混入モルタルを被覆して外管を形成した後、内管同士を接合することにより耐火二層管継手が製作される。

このような耐火性管継手を床スラブの貫通孔に設置固定する場合は、貫通孔と継手の外管との隙間にモルタルを充填して行われるが、外管はモルタルにより貫通孔内に強固に接合した状態となる。そのため、管継手の修繕や交換の要望があった場合、配管を取り外したのち管継手の全体あるいは外管を壊して貫通孔から内管を取り出すことで管継手を除去し、新たな管継手を設置するために貫通孔の内面に付着した古い外管や充填モルタルを剥がすハツリ作業を行う必要がある。このハツリ作業は、削剥機を使用するため騒音や粉塵の発生を伴う大掛りな作業で時間もかかる不都合があり、上記特許文献１の継手にはこうした継手の交換についての配慮はない。

また、特許文献１のように分割して製作した単管式の耐火二層管継手の内管の夫々に、予めモルタルの外管を被覆しておき、内管同士の接続部にはリング状の熱膨張性目地部材を介在して接着剤により接合し、内管の肉厚を該配管接続口において内管の内側若しくは外側の肉厚を減少させることで雌型若しくは雄型の配管接続口を形成し得る程度の厚さのものとすることも提案されている（特許文献２参照）。

特開２００９−１９７５７５号公報 意匠登録第１３５７０８２号公報（A-A断面図）

本発明は、床スラブにモルタルで設置固定された耐火性管継手を、ハツリ作業を伴うことなく簡単に更新する方法を提供することを課題とするものである。

本発明では、上記課題を解決する手段として、上下両端に配管接続口を有するとともにその上下両端の中間部から下方の配管接続口にかけて漏斗状に小径となるように形成した耐火性の管継手の中間部から下方の部分を、建築構造物の防火区画を上下に貫通する貫通孔内に配置し、管継手の外周面と貫通孔との隙間に充填したモルタルにより管継手を貫通孔内に固定したものにおいて、該管継手の外周面に、該貫通孔内と接合するが管継手からは分離する筒形分離部材を設けておき、管継手の修繕や交換等の更新時には配管接続口に接続された配管を切断し、貫通孔内に接合された筒形分離部材を残して管継手を抜き出すようにした。

上記耐火性の管継手は、上下両端に配管接続口を有するとともにその上下両端の中間部から下方の配管接続口にかけて漏斗状に小径となるように形成した合成樹脂製の内管の外周面を繊維混入モルタルからなる外管で被覆した耐火二層管継手で構成し、貫通孔の開口上縁部と同位置もしくは多少上方の位置と対応した外管の箇所に、内管の外周に環状の熱膨張性目地部材を嵌着することにより上下に該外管を分断してその下方の外管を筒形分離部材とし、耐火二層管継手の修繕や交換時には配管接続口に接続された配管を切断し、貫通孔内に固定された該分離部材を除く耐火二層管本体を抜き出してこれを更新する。そして、この内管を、上下方向に複数に分割されたものを一体に接合して構成し、該内管の肉厚は、上記配管接続口において内管の内側若しくは外側の肉厚を減少させることで雌型若しくは雄型の配管接続口を形成し得る厚さを有するものとすることが好ましい。該内管は、上下両端の配管接続口と、上記貫通孔よりも上方の位置に設けられた横向きの配管接続口を有するものであってもよく、該熱膨張性目地部材を上記横向きの配管接続口の直下に設けて該外管を上下に分断してもよい。該筒形分離部材として、該耐火性の管継手の中間部から下方にかけての外周面を覆って設けたロックウールやガラス繊維等の保形性と耐火性を有する遮音材を使用してもよい。

本発明の更新方法によれば、耐火性の管継手に接続された配管を切断等により取り外し、該管継手の上部を掴んで上方へ引き上げると、管継手の下方部分が漏斗状になっており、しかも管継手から分離する筒形分離部材が外周面に設けられているので、貫通孔内とモルタルで接合した筒形分離部材を残したまま、それ以外の管継手の部分が貫通孔内から抜き出すことができ、この部分の管継手の修繕や交換を終えたのち貫通孔内に残る筒形分離部材へ挿入するだけで従前の状態に復帰させることができる。そして管継手に配管を再接続すれば、貫通孔内の騒音や粉塵が発生するハツリ作業を行わずに静粛に短時間で管継手を再固定して更新作業を完了できる。また、この更新された管継手は、従前の管継手の管径と同径のものにすることができるので、排水性能が低下することもない。

管継手を、上下両端に配管接続口を有するとともにその上下両端の中間部から下方の配管接続口にかけて漏斗状に小径となるように形成した合成樹脂製の内管の外周面を繊維混入モルタルからなる外管で被覆した構成の耐火二層管継手で構成した場合には、熱膨張性目地部材が貫通部の上方で且つ貫通部の開口付近と対応した外管の位置に設けてあるからその位置で外管が分離し、貫通孔内にモルタルで固定された外管下方部分が筒形分離部材としての機能を営み、外管下方部分を貫通孔内に残して該継手の上方部分全体を修繕や交換のために抜き出すことができ、この場合も前記の場合と同様に、修繕の終えた上方部分全体、あるいはこれと同形で外管下方部分のない新品のものを貫通孔内に残った外管下方部分に挿入することで、該外管下方部分をそのまま利用してその修繕・交換作業を終えることができ、その作業に際して貫通孔内に付着した外管下方部分を除去する必要がないので、騒音や粉塵の発生がなく、静粛に短時間で修繕・交換作業を行え、排水性能が低下することもない。

該内管を、上下方向に複数に分割されものを一体に接合して構成することで、横管の配管接続口の数などが異なる多様な耐火二層管継手を簡単安価に製作でき、該内管の肉厚を、該配管接続口において内管の内側若しくは外側の肉厚を減少させることで雌型若しくは雄型の配管接続口を形成し得る厚さを有するものとすることにより、従来のように外周面を膨出させることなく雌型の配管接続口を形成でき、雌型の配管接続口を持つ内管を雄型のように外管下方部分から自在に抜き出すことが可能になる。雌型と雄型の形成を可能にするには、内管の肉厚を厚くする必要があり、これに伴って内管の振動が小さくなり排水時の騒音が低下する効果も生じる。該内管は、上下両端の配管接続口と、貫通孔よりも上方の位置に設けられた横管の配管接続口を有するものとし、該熱膨張性目地部材を横管の配管接続口の直下に設けて該外管を上下に分断するようにしても本発明の前記効果を奏することができる。更に、該分離部材として耐火性と保形性のあるロックウールやガラス繊維等の遮音材を使用すると、管継手の遮音性を向上させることができる。

本発明の方法を耐火二層管継手に適用した場合の全体側面図 図１の切断側面図 配管状態の側面図 保守・交換作業状態の説明図 配管接続口の変形例の切断側面図 本発明の他の実施例の一部切断側面図 図６の場合の保守・交換作業状態の説明図

図面に基づき本発明の方法を耐火性の管継手である耐火二層管継手に適用した場合の実施の形態を説明すると、図１及び図２は、本発明の実施に使用した耐火二層管継手の側面図及びその切断側面図を示し、符号１は耐火二層管継手、符号２は硬質塩化ビニールなどの合成樹脂製の内管、符号３は該内管２の外周面を覆った繊維混入モルタル製の外管である。この内管２は、上下両端に排水縦管４、４を接続するための配管接続口５、６を有し、その中間部から下方の配管接続口６にかけて漏斗状に次第に外周が小径となるように形成されている。これら図示した例では、内管２を、上方の配管接続口５を形成した上部内管７と、内部に通過流体に旋回を与える羽根１７および下方の配管接続口６を形成した下部内管８と、横管９の配管接続口１０を管継手の円周方向に９０度間隔で４個形成した中間の横管用内管１１と、この横管用内管１１と下部内管８の間に長さ調整のために設けられる調整内管１２とで構成した。耐火二層管継手１は、この内管２の外周面を、繊維混入モルタルからなる外管３で被覆することで耐火性が付与される。そして、図３に示すように、建築構造物の防火区画を構成する床スラブ１４に形成した貫通孔１５内に設置され、外管３の周囲にモルタル１６を充填して床スラブ１４に固定される。

こうした設置手法は従来の耐火二層管継手の場合と特に変わりがなく、耐火二層管継手の内部の清掃や改良のための修繕あるいは継手の交換に際しては、従来の場合は耐火二層管継手１を壊して貫通孔内から取り出し、貫通孔の内周に残るモルタル１６や外管の残骸を剥がすハツリ作業が必要になるが、本発明の場合、貫通孔１５の開口上縁部１８と同位置もしくは多少上方の位置と対応した外管３の箇所に、内管２の外周に環状の熱膨張性目地部材１９を嵌着することにより該外管３を上方の外管３aと下方の外管３bとに分断し、その下方の外管３bを筒形分離部材２０に構成するようにした。該外管３bは内管２の周囲に金型成形により形成されるが、外管３bと内管２は互いに接合することはないので、耐火二層管継手１の修繕や交換時には、各配管接続口５、６、１０に接続された排水縦管４や横管９などの配管を切断等により取り外し、貫通孔１５内にモルタル１６で固定された筒形分離部材２０を除く内管２および外管３aからなる耐火二層管継手本体を、図４に示すように抜き出すことができるようにした。

図示の耐火二層管継手１は、上部内管７を横管用内管１１の接続段部２１において接着剤で接合したのち繊維混入モルタルからなる外管３aで被覆した上部ブロック２２と、調整内管１２を下部内管８の接合段部２３において接着剤で接合したのち繊維混入モルタルからなる外管３bで被覆した下部ブロック２４とを予め製作しておき、これら上下ブロック２２、２４を内管２に設けた接合段部２５において接着剤で接合することにより完成させた。これらの被覆された外管３a、３bは、金型内に上部ブロック２２あるいは下部ブロック２４を収容し、金型とブロックとの間に設けた隙間に混練した繊維混入モルタルを注入充填し、そのあと金型を解体して外管３a、３bで被覆形成されたブロックを取り出し、これらの外管を養生することで製作される。なお、下部ブロック２４に外管３bを被覆形成する際に、調整内管１２の開口端部に環状の耐火性且つ熱膨張性の目地部材１９を嵌着しておくと、外管３bの成形と同時に目地部材１９付きの下部ブロック２４を製作することができる。

上記したように耐火二層管継手１は床スラブ１４の貫通孔１５に設置され、周囲をモルタル１６で固められるが、その貫通孔１５の開口上縁部１８と同位置もしくは多少上方の位置と対応した外管３の箇所に、上記環状の熱膨張性目地部材１９を位置させ、これにより上部ブロック２２と下部ブロック２４の外管３a、３bを分割した。また、上部内管７、下部内管８、横管用内管１１、調整内管１２を一体に接合して構成される内管２の肉厚は、図２における下方の配管接続口６の部分に見られるように内側の肉厚を減少させて雌型の配管接続口に形成することも、あるいは図５の下方の配管接続口６に見られるように内管２の外側の肉厚を排水縦管４の肉厚分だけ減少させて雄型の配管接続口に形成することもできるような比較的厚手のものを用いると、内管２の外周面が外方へ膨出することのない雌型の配管接続口が得られ、排水縦管４の外径が内管２の外径と同等以下となり、これにより耐火二層管継手１の修繕や交換時には、外管３bからなる筒形分離部材２０を貫通孔１５内に残したまま、その内管２の全体および上方の外管３aを図４に示したように上方へ抜き出すことができるようになる。

図３の配管接続例において耐火二層管継手１を修繕や交換する場合、上方の配管接続口５に差込により接続された排水縦管４を抜き出し、配管接続口１０に接着された各横管９を切断するとともに下方の配管接続口６に接着により接続された排水縦管４も接続口６に近い位置で切断する。そして、耐火二層管継手１の上部ブロック２２を持って上方へ持ち上げると、外管３が熱膨張性目地部材１９を境として上下に分離し、下部ブロック２４内の内管８は漏斗状の外周面に形成されているから、貫通孔１５内に固着した筒形分離部材２０を除いて耐火二層管継手本体の全体を抜き出せる。そして、修繕した耐火二層管継手本体あるいは別途用意した新たな耐火二層管継手本体をその筒形分離部材２０に再び挿入するだけで耐火二層管継手の修繕あるいは交換を完了でき、その作業に貫通孔１５内に残存する分離部材２０のハツリ作業が不要になるから騒音や粉塵の発生もなく迅速に作業を終えることができる。なお、図５に示したような雄型の配管接続口６とした場合、これに接続される排水縦管４の外径は、筒形分離部材２０から抜け出ることができるように、下部内管８の段部の最大径以下になるように設定する。

図３に示すように、熱膨張性目地部材１９を横向き配管接続口１０の直下に設けて外管３を上下に分断する構成とすることで、床スラブ１４に沿わせて横管９を安定配管できる。実施例では排水縦管４や横管９として塩ビ管を用いたものについて説明したが、塩ビ管に代え耐火二層管や金属管を使用してもよい。各配管接続口には熱膨張性目地部材２６、２７、２８、２９、３０を設けてこれに接続される配管との隙間を火災時に膨張閉鎖されるようにした。３１は上方の配管接続口５の口内に設けたゴムシールである。

図６および図７に示した本発明の実施の形態は、鋳鉄からなる耐火性の管継手３２に適用した場合の実施例である。この管継手３２も内部に通過流体に旋回を与える羽根を備えており、管継手３２の上下両端に排水縦管４を接続するための配管接続口５、６を有し、その中間部から下方の配管接続口６にかけて漏斗状に次第に外周が小径となるように形成されている。この管継手３２も図６に見られるようにその中間部を床スラブ１４からなる防火区画の貫通孔１５内に設置され、モルタル１６で固定されるが、中間部には、ロックウールあるいはガラス繊維などの耐火性を有するとともに保形性を有するような比較的厚手の遮音材３３を管継手３２の周面に非接着状態で巻き付けておき、この遮音材３３が筒形分離部材２０として機能するようにした。管継手３２は、配管接続口の外周を締め付けて設けた環状の支持金具３４とこれより延びる支柱３５により床スラブ１４上に支持したのちモルタル１６で固定するようにした。該遮音材３３の表面はアルミガラスクロスで被覆し、その上下の端面は耐火性且つ耐水性のテープ３６を巻きつけて遮音材３３の固定とその内部への水分の浸透を防止するようにした。

この管継手３２を更新する場合、図７に示したように、上下の縦管４や支持金具３４等を取り外し、テープ３６を管継手３２から剥がしたのち上方へ引き上げされるが、その際には保形性のある遮音材３３からなる筒形分離部材２０が貫通孔１５内に残るから、管継手３２を修繕・交換したのち再び筒形分離部材２０内へ戻して配管を再構築することができる。この場合もハツリ作業を伴わず、更新前と同径の管継手３２に更新できるから排水性能の低下がない。

１ 耐火二層管継手、２ 内管、３、３a、３b 外管、５、６ 配管接続口、１５ 貫通孔、１６ モルタル、１８ 開口縁部、１９ 熱膨張性目地部材、２０ 筒形分離部材、３３ 遮音材、

Claims (4)

1. 上下両端に配管接続口を有するとともにその上下両端の中間部から下方の配管接続口にかけて漏斗状に小径となるように形成した耐火性の管継手の中間部から下方の部分を、建築構造物の防火区画を上下に貫通する貫通孔内に配置し、管継手の外周面と貫通孔との隙間に充填したモルタルにより管継手を貫通孔内に固定し、該管継手の外周面に、該貫通孔内と接合するが管継手からは分離する筒形分離部材を設けておき、管継手の修繕や交換等の更新時には配管接続口に接続された配管を切断し、貫通孔内に接合された筒形分離部材を残して管継手を抜き出すことにより管継手を更新する方法において、 該耐火性の管継手を、上下両端に配管接続口を有するとともにその上下両端の中間部から下方の配管接続口にかけて漏斗状に小径となるように形成した合成樹脂製の内管の外周面を繊維混入モルタルからなる外管で被覆した耐火二層管継手で構成し、貫通孔の開口上縁部と同位置もしくは多少上方の位置と対応した外管の箇所に、内管の外周に環状の熱膨張性目地部材を嵌着することにより上下に該外管を分断してその下方の外管を筒形分離部材とし、耐火二層管継手の修繕や交換時には配管接続口に接続された配管を切断し、貫通孔内に固定された該分離部材を除く耐火二層管本体を抜き出してこれを更新することを特徴とする管継手の更新方法。
2. 上記内管は、上下方向に複数に分割されたものを一体に接合して構成し、該内管の肉厚は、上記配管接続口において内管の内側若しくは外側の肉厚を減少させることで雌型若しくは雄型の配管接続口を形成し得る厚さを有することを特徴とする請求項１に記載の管継手の更新方法。
3. 上記内管は、上下両端の配管接続口と、上記貫通孔よりも上方の位置に設けられた横向きの配管接続口を有することを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載の管継手の更新方法。
4. 上記熱膨張性目地部材を上記横向きの配管接続口の直下に設けて上記外管を上下に分断したことを特徴とする請求項３に記載の管継手の更新方法。

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