JP6867157B2 - スリーブ、区画貫通構造、及び耐火充填構造 - Google Patents

Description

本発明は、建築物の床または壁体に区画貫通孔を形成するためのスリーブや、当該スリーブを備える区画貫通構造及び耐火充填構造に関する。

建築物の各階のコンクリート打設床において、配管及び／又は配線を階上から階下又はその逆に通すためには区画貫通構造を形成する必要がある。具体的には、配管及び／又は配線を通すための区画貫通孔をコンクリート等の床または壁体に形成するが、従来、例えば特許文献１に記載されているように、コンクリート打設前にボイド又はスリーブと呼ばれる管を床下地に垂直に立てて固定し、スリーブの周囲にコンクリートを流し込んで養生することで、コンクリート床を造り、スリーブの中空部を区画貫通孔とし、配管及び／又は配線を通していた。そして、スリーブは一般的に樹脂、紙又は金属で出来ているため、火災時に配管及び／又は配線を通じて火が区画から隣接する区画へ伝播することがあった。

特開平6-257281号

ところで、階下の火災が階上に伝播することを防止するために、スリーブの下部を熱膨張性の耐火樹脂材料から形成することで、火災の発生後即座に、スリーブの下部の熱膨張で、区画貫通孔（スリーブの中空部）を閉塞することが考えられる。

しかしながら、上述のようにスリーブの下部を熱膨張性の耐火樹脂材料から形成する場合には、スリーブの材料コストが高くなる。また熱膨張性の耐火樹脂材料の部分を多くしたとしても、スリーブの熱膨張がスリーブの軸方向に生じる場合には、スリーブの熱膨張により、区画貫通孔（スリーブの中空部）を閉塞することができない。

また、火災の発生時にスリーブが熱膨張することを期待して、火災の非発生時に、スリーブと配管及び／又は配線との間に隙間を開けておくと、ユーザの心理面に不安を与えるとともに、上記の隙間を通じて、音漏れや水漏れや煙漏れが生じる虞がある。

本発明の目的は、建築物の床または壁に区画貫通孔を形成するために使用されるスリーブであって、材料コストを安価に抑えつつ、火災の発生時に区画貫通孔を確実に閉塞できるとともに、火災の非発生時でも、ユーザの心理面に不安を与えることがなく、区画貫通孔を通じた音漏れや水漏れや煙漏れが生じることを防止可能なスリーブや、当該スリーブを備える区画貫通構造及び耐火充填構造を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明は、次の項に記載の主題を包含する。

項１．建築物の床又は壁に区画貫通孔を形成するために使用されるスリーブであって、
本体部と、本体部に段差部を介して連続する拡径部とを有する第１筒体と、
熱膨張性を有する第２筒体と、
本体部と、本体部に段差部を介して連続する拡径部とを有する第３筒体と、
非膨張性材とを備え、
前記第２筒体の一端側部が前記第１筒体の拡径部内に挿入され、前記第２筒体の他端側部が前記第３筒体の拡径部内に挿入されることで、前記第１筒体の内部と前記第２筒体の内部と前記第３筒体の内部とが連なった中空部が構成され、
前記中空部は、前記区画貫通孔として機能するものであり、前記非膨張性材は、前記中空部に配置される、スリーブ。

項２．前記非膨張性材は、前記中空部における、前記第２筒体の内部以外の範囲に配置される、項１に記載のスリーブ。

項３．前記第１筒体と前記第３筒体とは、非膨張性を有する、項１又は２に記載のスリーブ。

項４．前記第１筒体と前記第３筒体とは、同一の構造を有する、項１乃至３のいずれかに記載のスリーブ。

項５．前記第２筒体の一端側部が前記第１筒体の拡径部内に挿入され、前記第２筒体の他端側部が前記第３筒体の拡径部内に挿入されて、前記第１筒体、前記第２筒体、及び前記第３筒体が一連とされた状態では、前記第１筒体、前記第２筒体、及び前記第３筒体の連続体が、前記第２筒体の重心を通る横断面を介して、対称となることを特徴とする項１乃至４のいずれかに記載のスリーブ。

項６．前記第２筒体の反対側に位置する前記第１筒体の端部、及び／又は、前記第２筒体の反対側に位置する前記第３筒体の端部に、さらに別の筒体が嵌合することで、４つ以上の筒体から構成される項１乃至５のいずれかに記載のスリーブ。

項７．前記非膨張性材は、不燃性材料又は難燃性材料から形成される、項１乃至６のいずれかに記載のスリーブ。

項８．前記第２筒体は、押出成形品であることを特徴とする項１乃至７のいずれかに記載のスリーブ。

項９．前記スリーブを構成する第２筒体以外の筒体は射出成形品であることを特徴とする項１乃至８のいずれかに記載のスリーブ。

項１０．区画貫通構造であって、
床または壁体と、
床または壁体に設置された項１乃至９のいずれかに記載のスリーブと、
を備えた区画貫通構造。

項１１．前記中空部に挿通される配管または配線をさらに備える項１０に記載の区画貫通構造。

項１２．耐火充填構造であって、
項１乃至９のいずれかに記載のスリーブと、
前記中空部に挿通される配管または配線と、
を備えた耐火充填構造。

項１３．項１乃至９のいずれかに記載のスリーブを床下地または壁下地に固定する工程と、
前記スリーブの外側周囲に充填材を充填する工程と、
を含む区画貫通構造の施工方法。

項１４．前記充填材の充填後に、前記中空部に配管または配線を挿通する工程をさらに含む項１３に記載の施工方法。

本発明によれば、火災の発生時に区画貫通孔を確実に閉塞できるとともに、火災の非発生時でも、ユーザの心理面に不安を与えることがなく、区画貫通孔を通じた音漏れや水漏れや煙漏れが生じることを防止できる。

本発明の一実施形態のスリーブの分解略斜視図。 スリーブの側断面図。 （Ａ）第１筒体及び第３筒体の上面図、（Ｂ）側断面図、（Ｃ）底面図。 （Ａ）第２筒体の上面図、（Ｂ）側断面図、（Ｃ）底面図。 図１のスリーブを用いた本発明の区画貫通構造の施工方法の略断面図。 第２筒体が膨張した状態を示す側断面図。 別例のスリーブの側断面図。 別例のスリーブの側断面図。 別例のスリーブの側断面図。 別例のスリーブの側断面図。 別例のスリーブの側断面図。 別例のスリーブの側断面図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るスリーブ１を説明する。本実施形態に係るスリーブ１は、ボイドとも称されるものであって、建築物の床または壁に区画貫通孔を形成するために使用される。上記の「建築物」は、例えば、一戸建住宅、集合住宅、高層住宅、高層ビル、商業施設、公共施設等の建材、客船、輸送船、連絡船等の船舶、車両等の構造物であるが、本発明のスリーブが適用可能な建築物は、上記の例に限定されない。

図１〜図３に示すように、スリーブ１は、第１筒体２と、第２筒体３と、第３筒体４と、非膨張性材５（図２）と、固定枠６とを備えており、第１筒体２の内部７と第２筒体３の内部８と第３筒体４の内部９とが連なることで中空部１０（図２）を構成する。スリーブ１は、鉄筋Ｒと共に、型枠Ｋ内に配置される。そしてコンクリートＣが型枠Ｋ内に流し込まれることで、スリーブ１の外側周囲にコンクリートＣが打設され、当該コンクリートＣが硬化することで上記建築物の床または壁が形成される。スリーブ１の中空部１０は、床または壁の区画貫通孔１１として機能するものであり、当該区画貫通孔１１（中空部１０）には配管又は配線１２が挿通される。配管には、水道管、冷媒管、熱媒管、ガス管、吸排気管等の各種配管が含まれる。配線１２には、電力用ケーブル、通信用ケーブル等の各種ケーブルが含まれる。

本実施形態のスリーブ１は、火災の発生時に、第２筒体３の熱膨張を生じさせて、区画貫通孔１１（中空部１０）を閉塞することで（図６）、区画貫通孔１１（中空部１０）を通じた火災の伝搬を防止可能なものである。またスリーブ１は、非膨張性材５や固定枠６が区画貫通孔１１（中空部１０）に位置することで、火災の非発生時に、住民等の心理面に不安を与えず、区画貫通孔１１を通じた音漏れや水漏れや煙漏れを防止可能なものである。以下、スリーブ１が備える筒体２〜４・非膨張性材５・固定枠６の構造等について詳細に説明する。

第１筒体２と第３筒体４とは、同一の材料から形成されて、同一の構造を有する。したがって以下では、第１筒体２と第３筒体４との説明をまとめて行う。また以下では、第１筒体２と第３筒体４の総称として第１，第３筒体２，４と記し、第１筒体２と第３筒体４の構成に付す符号を同一のものとする。

第１，第３筒体２，４は、非熱膨張性の材料の射出成形品である。第１，第３筒体２，４は、それぞれ、略円筒状の本体部１３と、本体部１３と段差部１４を介して連続する略円筒状の拡径部１５とを備えている（図１〜図３）。本実施形態では、本体部１３、段差部１４、及び拡径部１５は同じ非熱膨張性の材料から形成されている。上記の非熱膨張性の材料は、例えば、鋼、銅、ステンレス等の金属や、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル等の非熱膨張性の耐火樹脂材料である。

第１，第３筒体２，４の一端（段差部１４の反対側にある本体部１３の端）には、金属からなる板状の固定部１６が取り付けられている（図示の例において、第１筒体２の一端は第１筒体２の下端に相当し、第３筒体４の一端は第３筒体４の上端に相当する）。固定部１６は、第１，第３筒体２，４の軸に対して垂直外方に延びるものであり、固定部１６には、これを厚さ方向に貫通する孔１７が形成されている。第１，第３筒体２，４には、それぞれ４つの固定部１６が取り付けられており、これら４つの固定部１６は、第１，第３筒体２，４の周回りに均等な間隔をあけて設けられている。

各固定部１６の孔１７には、針金等の金属線、ボルト、ビス、釘等の固定用部材を通すことができる。そして孔１７に通した金属線を鉄筋Ｒに結び付けることや、孔１７に通した固定用部材（ボルト、ビス、釘）を床下地（型枠Ｋ）にねじ込み、固定用部材の周囲にコンクリートＣを流し込むことで、スリーブ１を鉄筋ＲやコンクリートＣに固定できる。図示例では、第１筒体２の固定部１６の孔１７に通した固定用部材１８が床下地（型枠Ｋ）にねじ込まれ、この固定用部材１８の周囲にコンクリートＣが流し込まれることで、スリーブ１がコンクリートＣに固定されている。なお第３筒体４では、孔１７に固定用部材１８等が通されておらず、固定部１６がスリーブ１の固定目的に使用されていないが、第３筒体４にも、第１筒体２と同様、固定部１６を形成しているのは、第１筒体２と第３筒体４との構造を同一にして、スリーブ１の製造手間を軽減することを目的とする。

図１、図２、及び図４に示すように、第２筒体３は、略円筒状を呈しており、図２に示すように、第２筒体３の一端側部（下部）を第１筒体２の拡径部１５内に嵌合させ、第２筒体３の他端側部（上部）を第３筒体４の拡径部１５内に嵌合させるようになっている。そしてこの嵌合によって、第１筒体２の内部７と、第２筒体３の内部８と、第３筒体４の内部９とが連なり、中空部１０が構成されるようになっている。また上記のように第２筒体３を第１，第３筒体２，４に嵌合させた状態では、第２筒体３の一端（下端）が第１筒体２の段差部１４に当接し、第２筒体３の他端（上端）が第１筒体２の段差部１４に当接する。これは、第２筒体３の高さＣ（図４）が、第１筒体２の拡径部１５の高さＤ（図３）と第３筒体４の拡径部１５の高さＤ（図３）との合計２Ｄに一致し、且つ、第２筒体３の外径Ａ（図４）が、第１，第３筒体２，４の本体部１３の内径Ｂ（図３）よりも大きいことによる。また上記のように第２筒体３を第１，第３筒体２，４に嵌合させた状態では、第２筒体３の内周面３ａ（図２）の延長上に、第１，第３筒体２，４の本体部１３の内周面１３ａが位置する。これは、第２筒体３の内径Ｅ（図４）が、第１，第３筒体２，４の本体部１３の内径Ｂ（図３）と等しいことによる。

また図２に示すように、第２筒体３の一端側部（下部）が第１筒体２の拡径部１５内に挿入され、第２筒体３の他端側部（上部）が第３筒体４の拡径部１５内に挿入されて、第１筒体２、第２筒体３、第３筒体４が一連とされた状態では、第１筒体２、第２筒体３、及び第３筒体４の連続体は、第２筒体３の重心Ｊを通る横断面Ｖを介して、対称となる。これは、第１筒体２と第３筒体４とが同一の構造を有することや、第２筒体３が径（外径や内径）の一定な筒体であることによる。

第２筒体３は、熱膨張性の耐火樹脂材料から形成されている。耐火樹脂材料は、樹脂成分に熱膨張性層状無機物を含む樹脂組成物である。当該耐火樹脂材料からなる第２筒体３は、樹脂組成物の各成分を単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダーミキサー、混練ロール、ライカイ機、遊星式撹拌機等公知の装置を用いて混練し、公知の成形方法（押出成形や射出成形など）で成形することにより得ることができる。例えば図２に示すように第２筒体３が径の一定な筒体とされる場合には、第２筒体３は押出成形品とされる。

樹脂成分としては、公知の樹脂成分を広く使用でき、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴム物質、およびそれらの組み合わせが挙げられる。

熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ（１−）ブテン樹脂、ポリペンテン樹脂等のポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ノボラック樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイソブチレン等の合成樹脂が挙げられる。

熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリウレタン、ポリイソシアネート、ポリイソシアヌレート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド等の合成樹脂が挙げられる。

ゴム物質としては、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、１，２−ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、多加硫ゴム、非加硫ゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等のゴム物質等が挙げられる。

これらの合成樹脂および／またはゴム物質は、一種もしくは二種以上を使用することができる。

これらの合成樹脂および／またはゴム物質の中でも、耐寒性、耐熱性、耐油性等の特性を柔軟に調整できる性質を有しているものが好ましい。より柔軟特性で扱い易い樹脂組成物を得るためには、塩ビ系樹脂に可塑剤を加えたものが好適に用いられる。代わりに、樹脂自体の難燃性を上げて防火性能を向上させるという観点からは、エポキシ樹脂が好ましい。

熱膨張性層状無機物は加熱時に膨張するものである。かかる熱膨張性層状無機物に特に限定はなく、例えば、バーミキュライト、カオリン、マイカ、熱膨張性黒鉛等を挙げることができる。熱膨張性黒鉛とは、従来公知の物質であり、天然鱗状グラファイト、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、重クロム酸塩、過酸化水素等の強酸化剤とで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り、炭素の層状構造を維持したままの結晶化合物の一種である。上記のように酸処理して得られた熱膨張性黒鉛は、更にアンモニア、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さらに中和してもよい。熱膨張性黒鉛の市販品としては、例えば、東ソー社製「ＧＲＥＰ−ＥＧ」、ＡＤＴ社製「ＡＤＴ−３５１」「ＡＤＴ−５０１」、ＧＲＡＦＴＥＣＨ社製「ＧＲＡＦＧＵＡＲＤ」等が挙げられる。

前記樹脂組成物は、前記熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂成分１００重量部に対し、前記熱膨張性層状無機物を１０〜３５０重量部の範囲で含むことが好ましい。

熱膨張性耐火材を構成する樹脂組成物は、さらに無機充填剤を含んでもよい。無機充填剤は、膨張断熱層が形成される際、熱容量を増大させ伝熱を抑制するとともに、骨材的に働いて膨張断熱層の強度を向上させる。無機充填剤としては特に限定されず、例えば、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、フェライト等の金属酸化物；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、ハイドロタルサイト等の含水無機物；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、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム等の金属炭酸塩等が挙げられる。また、無機充填剤としては、これらの他に、硫酸カルシウム、石膏繊維、ケイ酸カルシウム等のカルシウム塩；シリカ、珪藻土、ドーソナイト、硫酸バリウム、タルク、クレー、マイカ、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、セピオライト、イモゴライト、セリサイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカ系バルン、窒化アルミニウム、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、チタン酸ジルコン酸鉛、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、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。これらの無機充填剤は単独で用いることができるし、２種以上を併用することもできる。

無機充填剤のうち、水酸化アルミニウムの具体例としては、粒径１８μｍの「ハイジライトＨ−３１」（昭和電工社製）、粒径２５μｍの「Ｂ３２５」（ＡＬＣＯＡ社製）、炭酸カルシウムでは、粒径１．８μｍの「ホワイトンＳＢ赤」（備北粉化工業社製）、粒径８μｍの「ＢＦ３００」（備北粉化工業社製）等が挙げられる。

前記樹脂組成物は、前記熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂成分１００重量部に対し、無機充填材を３０〜４００重量部の範囲で含むものが好ましい。

また、前記熱膨張性層状無機物および前記無機充填材の合計は、樹脂成分１００重量部に対し、５０〜６００重量部の範囲が好ましい。

さらに、熱膨張性耐火材を構成する樹脂組成物は、膨張断熱層の強度を増加させ防火性能を向上させるために、前記の各成分に加えて、さらにリン化合物を含んでもよい。リン化合物としては、特に限定されず、例えば、赤リン；トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート等の各種リン酸エステル；リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸マグネシウム等のリン酸金属塩；ポリリン酸アンモニウム；下記化学式（１）で表される化合物等が挙げられる。これらのうち、防火性能の観点から、赤リン、ポリリン酸アンモニウム、および、下記化学式（１）で表される化合物が好ましく、性能、安全性、コスト等の点においてポリリン酸アンモニウムがより好ましい。

化学式（１）中、Ｒ¹およびＲ³は、水素、炭素数１〜１６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、または、炭素数６〜１６のアリール基を表す。Ｒ²は、水酸基、炭素数１〜１６の直鎖状あるいは分岐状のアルキル基、炭素数１〜１６の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシル基、炭素数６〜１６のアリール基、または、炭素数６〜１６のアリールオキシ基を表す。

赤リンとしては、市販の赤リンを用いることができるが、耐湿性、混練時に自然発火しない等の安全性の点から、赤リン粒子の表面を樹脂でコーティングしたもの等が好適に用いられる。ポリリン酸アンモニウムとしては特に限定されず、例えば、ポリリン酸アンモニウム、メラミン変性ポリリン酸アンモニウム等が挙げられるが、取り扱い性等の点からポリリン酸アンモニウムが好適に用いられる。市販品としては、例えば、クラリアント社製「ＡＰ４２２」、「ＡＰ４６２」、Ｂｕｄｅｎｈｅｉｍ Ｉｂｅｒｉｃａ社製「ＦＲ ＣＲＯＳ ４８４」、「ＦＲ ＣＲＯＳ ４８７」等が挙げられる。

化学式（１）で表される化合物としては特に限定されず、例えば、メチルホスホン酸、メチルホスホン酸ジメチル、メチルホスホン酸ジエチル、エチルホスホン酸、ｎ−プロピルホスホン酸、ｎ−ブチルホスホン酸、２−メチルプロピルホスホン酸、ｔ−ブチルホスホン酸、２，３−ジメチル−ブチルホスホン酸、オクチルホスホン酸、フェニルホスホン酸、ジオクチルフェニルホスホネート、ジメチルホスフィン酸、メチルエチルホスフィン酸、メチルプロピルホスフィン酸、ジエチルホスフィン酸、ジオクチルホスフィン酸、フェニルホスフィン酸、ジエチルフェニルホスフィン酸、ジフェニルホスフィン酸、ビス（４−メトキシフェニル）ホスフィン酸等が挙げられる。中でも、ｔ−ブチルホスホン酸は、高価ではあるが、高難燃性の点において好ましい。前記のリン化合物は、単独で用いることもできるし、２種以上を併用することもできる。

かかる樹脂組成物は加熱によって膨張し耐火断熱層を形成する。この配合によれば、前記熱膨張性耐火材は火災等の加熱によって膨張し、必要な体積膨張率を得ることができ、膨張後は所定の断熱性能を有すると共に燃焼残渣を形成することもでき、安定した耐火性能を達成することができる。

さらに前記樹脂組成物は、それぞれ本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて、フェノール系、アミン系、イオウ系等の酸化防止剤の他、金属害防止剤、帯電防止剤、安定剤、架橋剤、滑剤、軟化剤、顔料、粘着付与樹脂、成型補助材等の添加剤、ポリブテン、石油樹脂等の粘着付与剤を含むことができる。

熱膨張性の耐火樹脂材料は市販品として入手可能であり、例えば、住友スリーエム社製のファイアバリア（クロロプレンゴムとバーミキュライトとを含有する樹脂組成物からなる熱膨張性耐火材、膨張率：３倍、熱伝導率：０．２０ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃）、三井金属塗料社のメジヒカット（ポリウレタン樹脂と熱膨張性黒鉛とを含有する樹脂組成物からなる熱膨張性耐火材、膨張率：４倍、熱伝導率：０．２１ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃）、積水化学工業社製フィブロック等の熱膨張性耐火材等も挙げられる。

前記熱膨張性耐火材は、火災時などの高温にさらされた際にその膨張層により断熱し、かつその膨張層の強度があるものであれば特に限定されない。５０ｋＷ／ｍ²の加熱条件下で３０分間加熱した後の体積膨張率が３〜５０倍のものであれば好ましい。前記体積膨張率が３倍以上であると、膨張体積が前記樹脂成分の焼失部分を十分に埋めることができ、また５０倍以下であると、膨張層の強度が維持され、火炎の貫通を防止する効果が保たれる。

第２筒体３を熱膨張性の耐火樹脂材料から形成することにより、第２筒体３とコンクリートＣとの密着性が向上し（火災の発生時には第２筒体３と燃焼残渣のコンクリートＣとの密着性が向上し）、断熱層が崩壊しにくくなる。また、第１，第３筒体２，４を金属等の非熱膨張性材料で形成することで、外部衝撃に対する強度を増大させることができる。またこれに加えて、膨張材使用量を必要最小限に抑えることができるので、適正な価格で貫通スリーブを提供できる。以上のように、非熱膨張性の第１，第３筒体２，４と、熱膨張性の第２筒体３とを組み合わせてスリーブ１を構成することで、区画貫通構造に耐火性を付与し、さらには外部衝撃に対する強度とコンクリートＣに対する密着性とを兼ね備え、適正な価格で提供することができる。

非膨張性材５や固定枠６は、中空部１０における、第２筒体３の内部８以外の範囲に配置される。すなわち、非膨張性材５は、第１筒体２の本体部１３の内部１３ｂ（図３）や、第３筒体４の本体部１３の内部１３ｂ（図３）に配置される（上記の第１，第３筒体２，４の本体部１３の内部１３ｂは、第１，第３筒体２，４の内部７，９（図２）の一部である）。固定枠６は、第３筒体４の内部９の上端に配置される（図２）。当該第３筒体４の内部９の上端は、第３筒体４の本体部１３の内部１３ｂにおける、段差部１４と反対側の端に相当する。

非膨張性材５は、不燃性又は難燃性の非膨張性物質から形成される。不燃性又は難燃性の非膨張性物質は、例えば、グラスウール、ロックウール、などの無機材料や不燃性ウレタン、ＰＴＦＥ系、ポリ塩化ビニル系、フェノール樹脂系化合物である。

固定枠６は、環状を呈しており、その中央の孔２８（図１）に配管又は配線１２が挿通される。固定枠６は、金属から形成されてもよいし、或いは、非耐火性又は耐火性の樹脂組成物から形成されてもよい。好ましくは、固定枠６は、不燃性又は難燃性の非膨張性物質から形成される。不燃性又は難燃性の非膨張性物質は、例えば、鋼、銅、ステンレス等の金属や、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル、ブチルゴム等の非熱膨張性の耐火樹脂材料や、臭素化合物、リン化合物、塩素化合物、アンチモン化合物、金属水酸化物、窒素化合物、ホウ素化合物等の難燃剤を含む非耐火性の樹脂組成物である。固定枠６には、美観を与えるように、コーティング等の仕上層、着色がさらに施されてもよい。

次に図５を参照しながら、スリーブ１を用いた区画貫通構造の施工方法について説明する。

まず図５（Ａ）に示すように、スリーブ１を床下地となる型枠Ｋの底部に固定する。図示例では、第２筒体３の固定部１６の孔１７に固定用部材２９（ボルト）を通して、固定用部材２９を床下地（型枠Ｋ）にねじ込むことで、スリーブ１が床下地（型枠Ｋ）に固定される。なお、スリーブ１の中空部１０と向かい合う型枠Ｋの位置には、配管又は配線１２（図５（Ｃ）参照）を挿通するための穴を空けておく。

次に図５（Ｂ）に示すように、コンクリートＣを型枠Ｋ内に流し込む。これにより、スリーブ１の外側周囲にコンクリートＣが打設されて、スリーブ１の中空部１０は区画貫通孔１１として機能するようになる。なおこの際には、コンクリートＣの厚みＨを、第１筒体２の下端から第３筒体４の上端までの高さＬに等しくすることで、スリーブ１の高さ全体をコンクリートＣに埋めることが好ましいが、第３筒体４の上端などスリーブ１の一部がコンクリートＣから出るように、コンクリートＣが打設されてもよい。

次に図５（Ｃ）に示すように、中空部１０（区画貫通孔１１）に１または複数の配管又は配線１２を挿通させる。また、中空部１０における、第２筒体３の内部８以外の範囲に、非膨張性材５を配置する。すなわち、第１筒体２の本体部１３の内部１３ｂや、第３筒体４の本体部１３の内部１３ｂに、非膨張性材５を配置する。またこの際には、スリーブ１とコンクリートＣとの間の隙間を埋めること等を目的として、スリーブ１の外側周囲に充填材（図示せず）を充填し、この後、区画貫通孔１１（中空部１０）に配管又は配線１２を通してもよい。

次に図５（Ｄ）に示すように、中空部１０における、第２筒体３の内部８以外の範囲に、固定枠６を配置する。具体的には、第３筒体４の内部９の上端に、固定枠６を配置する。以上で、区画貫通構造５０が完成する

区画貫通構造５０の階下にて図５（Ｄ）の矢印方向から火災が発生した場合には、図６に示すように、第２筒体３が熱膨張する。この際には、第１筒体２と第３筒体４とが第２筒体３を上下に挟み込んでいることや、第２筒体３の外側を第１，第３筒体２，４の拡径部１５が囲んでいることで、スリーブ１の軸方向（図６の上下方向）やスリーブ１の外側（配管又は配線１２から離れる側）に向かう第２筒体３の膨張が規制される。したがって、スリーブ１の内側（配管又は配線１２に接近する側）に向かう第２筒体３の膨張が促進されるので、第２筒体３は、区画貫通孔１１を閉塞するうえで無駄のない膨張を生じるものとなる。このため、スリーブ１を構成する熱膨張性部分（第２筒体３）の耐火樹脂材料を多くすることを要せず、区画貫通孔１１を確実に閉塞できる。よって、スリーブ１の材料コストを安価に抑えつつ、区画貫通孔１１を確実に閉塞できる。

なお、第１筒体２を構成する材料の体積Ｖ_１と、第２筒体３を構成する材料の体積Ｖ₂と、
第３筒体４を構成する材料の体積Ｖ_３とは、以下の式（２）を満たすことが好ましい。

１０（％）≦Ｖ₂／（Ｖ_１＋Ｖ_３）×１００（％） ≦８０（％） ・・・式（２）
Ｖ_１：第１筒体２を構成する材料の体積
Ｖ_２：第２筒体３を構成する材料の体積
Ｖ_３：第３筒体４を構成する材料の体積

Ｖ₂／（Ｖ_１＋Ｖ_３）×１００（％）が１０（％）以上であるとスリーブ１の耐火性能が十分となる。（Ｖ₂）／（Ｖ_１＋Ｖ_３）×１００（％）が８０（％）以下であると、スリーブ１の価格が抑えられる。また、火災時の過剰な膨張による、非膨張性材５や固定枠６の押し上げといった耐火構造の破壊が防止される。

また本実施形態によれば、非膨張性材５や固定枠６によってスリーブ１と配管又は配線１２との間の隙間が埋められることで、火災の非発生時では、ユーザの心理面に不安を与えることがなく、区画貫通孔１１（中空部１０）を通じた音漏れや水漏れや煙漏れを防止できる。なお上記のユーザは、スリーブ１が使用されている建築物内にいる者を意味する。例えば、建築物としての住宅に居住する住民は、上記のユーザに該当する。

また本実施形態によれば、中空部１０における、第２筒体３の内部８以外の範囲に、非膨張性材５や固定枠６が配置されることで、非膨張性材５や固定枠６は、第２筒体３と接しない。これにより火災の発生時には、非膨張性材５や固定枠６が、第２筒体３の膨張の妨げにならないので、第２筒体３の膨張によって、区画貫通孔１１を確実に閉塞できる。また、非膨張性材５が、第１筒体２の本体部１３の内部１３ｂや、第３筒体４の本体部１３の内部１３ｂに配置されることで、火災の発生時には、非膨張性材５によって、第２筒体３の膨張が、スリーブ１の軸方向（図６の上方向或いは下方向）に向かうことが規制される。この点からも、スリーブ１の内側（配管又は配線１２側）に向かう第２筒体３の膨張が促進されるので、区画貫通孔１１を確実に閉塞できる。

さらに固定枠６が、スリーブ１と配管又は配線１２との間の隙間の間を閉塞しているため、区画貫通構造５０を上から見たときに、区画貫通孔１１の中が見えず、視覚的な美観も保たれる。

なお本発明は上記実施形態に限定されず、以下のように変更可能である。

例えば上記実施形態では、第１，第３筒体２，４における、本体部１３、段差部１４、及び拡径部１５を同じ非熱膨張性の材料から形成する例を示したが、第１，第３筒体２，４では、本体部１３、段差部１４、及び拡径部１５のうち少なくとも一つが、熱膨張性の材料から形成されてもよい。特に、第１，第３筒体２，４の本体部１３は、第２筒体３よりも加熱時の膨張倍率が低い材料から形成されてもよい。この場合には、下記式（３）に示すように、第１，第３筒体２，４の本体部１３の膨張倍率と、第２筒体３の膨張倍率との比が、０以上１未満とされることが好ましい。

０≦（第１及び第３筒体２，４の本体部１３の膨張倍率／第２筒体３の膨張倍率）＜１ ・・・式（３）

また上記実施形態では、第２筒体３が第１，第３筒体２，４に嵌合した状態で、第２筒体３の上端・下端が第１，第３筒体２，４の段差部１４に当接する例を示したが、図７に示すスリーブ３０のように、第２筒体３の下端や上端は、第１筒体２の段差部１４や、第３筒体４の段差部１４から離れていてもよい。この場合、第２筒体３の下端と第１筒体２の段差部１４との間の隙間Ｌ１は、下記式（４）を満たすように設定される。また第２筒体３の上端と第３筒体４の段差部１４との間の隙間Ｌ２は、下記式（５）を満たすように設定される。

０＜Ｌ１≦（第１筒体２の長さの１／２） ・・・式（４）
０＜Ｌ２≦（第３筒体４の長さの１／２） ・・・式（５）

上記の隙間Ｌ１，Ｌ２がそれぞれ式（４），（５）を満たすように設定されることで、スリーブ３０の軸方向（図７の上下方向）に向かう第２筒体３の膨張を小さく抑えて、第２筒体３の膨張をスリーブ３０の内側に向かわせることができる。したがって、区画貫通孔１１を良好に閉塞できる。なお図７のように、第２筒体３と第１，第３筒体２，４との間に隙間Ｌ１，Ｌ２を生じさせる場合には、第１筒体２の拡径部１５の内周面や、第３筒体４の拡径部１５の内周面に、それぞれ環状突起３１が形成される。これら環状突起３１は、第１筒体２や第３筒体４の内周回りに延びるものであって、これら環状突起３１が形成されることで、第１，第３筒体２，４内への第２筒体３の挿入が停止される。

また上記実施形態では、第２筒体３の外側を第１，第３筒体２，４の拡径部１５で囲む例を示したが、図８に示すスリーブ３２のように、第１筒体２と第３筒体４との間の隙間Ｓから、第２筒体３の外周面の一部が露出していてもよい。この場合、隙間Ｓから露出する第２筒体３の外周面の面積と、第１筒体２の外周面の面積と、第３筒体４の外周面の面積とは、下記式（６）を満たすように設定される。

０＜（隙間Ｓから露出する第２筒体３の外周面の面積／第１筒体２の外周面の面積と第３筒体４の外周面の面積との合計）×１００≦１００ ・・・式（６）

式（６）において、「隙間Ｓから露出する第２筒体３の外周面」は、図８のＧ範囲における第２筒体３の外周面であり、コンクリートＣと接する外周面である。また、式（６）における、第１筒体２の外周面は、図８のＦ範囲（第１筒体２の高さ全体）における第１筒体２の外周面である。また、第３筒体４の外周面は、図８のＨ範囲（第３筒体４の高さ全体）における第３筒体４の外周面である。上記の式（６）を満たす場合には、第１，第３筒体２，４の外周面の面積が第２筒体３の外周面の露出面積よりも大きいため、外部衝撃(物理的、化学的)に対する耐性が強くなるという効果を奏する。

また上記実施形態では、第１，第３筒体２，４の本体部１３の内径Ｂ（図３）と、第２筒体３の内径Ｅ（図４）とが、一致する例を示したが、第１，第３筒体２，４の本体部１３の内径Ｂは、第２筒体３の内径Ｅの９０％以上１１０％以下の範囲内にあればよい（図９に示すスリーブ３３は、第１，第３筒体２，４の本体部１３の内径Ｂを、第２筒体３の内径Ｅの９０％とする変更を行ったものである）。以上のように、内径Ｂを内径Ｅの９０％以上１１０％以下であれば、内径Ｂを内径Ｅとの差が小さいので、第１，第３筒体２，４によって、スリーブの軸方向（図９の上下方向）に向かう第２筒体３の膨張が規制されるので、スリーブの内側に向かう第２筒体３の膨張を促進できる。

また、耐火性能をはじめ、遮音性、漏水等実用耐久性に問題がないことが確認できれば、図１０に示すスリーブ３４のように、固定枠６（図２等）を省略して、非膨張性材５のみを、第１，第３筒体２，４の内部７に配置してもよい。また或いは、図１１に示すように、第１筒体２と第３筒体４のいずれか一方の本体部１３の内部に、非膨張性材５を配置してもよい（図１１に示すスリーブ３５では、第１筒体２の本体部１３の内部に非膨張性材５が配置されている）。また、固定枠６以外の蓋部材、カバー部材、またはキャップが使用されてもよい 。

また本発明のスリーブを構成する筒体は、上記実施形態に示した第１筒体２・第２筒体３・第３筒体４のみに限られない。つまり、スリーブの高さ調整等を目的として、第１筒体２の本体部１３、及び又は、第３筒体４の本体部１３に、さらに別の筒体を連ならせることで、スリーブを４つ以上の筒体から構成してもよい。例えば図１２に示すスリーブ３６は、５つの筒体４０，２，３，４，５０から構成したものである。このスリーブ３６では、筒体４０，２，３，４，５０は、同一構造の本体部１３・段差部１４・拡径部１５を有している。そして、筒体４０の拡径部１５と、第１筒体２の本体部１３（第２筒体３の反対側に位置する第１筒体２の端部に相当）とを嵌合させ、第１筒体２の拡径部１５と第２筒体３の下部とを嵌合させ、第２筒体３の上部と第３筒体４の拡径部１５とを嵌合させ、第３筒体４の本体部１３（第２筒体３の反対側に位置する第３筒体４の端部に相当）と筒体５０の拡径部１５とを嵌合させることで、スリーブ３６が構成されている。また筒体４０，２，３，４，５０のうち、最も下に位置する筒体４０の本体部１３には固定部１６が取り付けられており、この固定部１６の孔１７に通された固定用部材２９（ボルト）が床下地（型枠Ｋ）にねじ込まれ、固定用部材２９（ボルト）の周囲にスリーブ３６が床下地（型枠Ｋ）に固定される。

上記のスリーブ３６では、筒体４０，２，３，４，５０の内部が連なることで中空部１０（区画貫通孔１１）が構成されており、中空部１０（区画貫通孔１１）に配管又は配線１２が挿通されている。また、中空部１０における、第２筒体３の内部８以外の範囲には、非膨張性材５や固定枠６が、配置されている。すなわち、筒体４０の本体部１３の内部や、第１筒体２の本体部１３の内部や、第３筒体４の本体部１３の内部や、筒体５０の本体部１３の内部に、非膨張性材５が配置され、筒体５０の本体部１３の内部の上端に、固定枠６が、配置されている。なおスリーブ３６を構成する筒体のうち、第２筒体３は押出成形品とされ、第２筒体３以外の筒体４０，２，４，５０は射出成形品とされる。

また、本発明の区画貫通構造では、上述したスリーブ以外にも、耐火性を向上させるために、任意の公知の耐火性充填材、耐火性樹脂組成物、耐火性シート、または耐火性金属板等がさらに用いられてもよい。

また上記実施形態では、区画貫通孔１１の断面が円形である場合を想定し、スリーブ１を構成する筒体の内部断面を円形にする例を示したが、スリーブ１を構成する筒体の形状は、所望される区画貫通孔１１の形状に適合させればよく、例えば所望される区画貫通孔１１が断面略楕円形である場合には、スリーブ１を構成する筒体は、断面略楕円形の内部を有するものとされる。

また上記実施形態では、スリーブ１を床上から施工する例を説明したが、図〜図に示した本発明のスリーブ１〜６は床下から施工することも可能である 。また本発明のスリーブ１〜６は、床（相対的にコンクリート打設の床材となる階下の床のみならず、天井床も含む）のみならず、側壁などの壁体にも適用可能である。この場合、スリーブは、壁体を形成するために使用される壁下地（型枠等）に固定される。

１，３０，３２，３３，３４，３５，３６ スリーブ、
２ 第１筒体、
３ 第２筒体、
４ 第３筒体、
５ 非膨張性材、
７ 第１筒体の内部、
８ 第２筒体の内部、
９ 第３筒体の内部、
１０ 中空部、
１１ 区画貫通孔、
１２ 配線、
１３ 第１筒体や第３筒体の本体部、
１４ 第１筒体や第３筒体の段差部、
１５ 第１筒体や第３筒体の拡径部、
４０，５０ 別の筒体、
Ｋ 床下地（型枠）

Claims (14)

1. 建築物の床又は壁に区画貫通孔を形成するために使用されるスリーブであって、
   本体部と、本体部に段差部を介して連続する拡径部とを有する第１筒体と、
   熱膨張性を有する第２筒体と、
   本体部と、本体部に段差部を介して連続する拡径部とを有する第３筒体と、
   非膨張性材とを備え、
   前記第２筒体の一端側部が前記第１筒体の拡径部内に挿入され、前記第２筒体の他端側部が前記第３筒体の拡径部内に挿入されることで、前記第１筒体の内部と前記第２筒体の内部と前記第３筒体の内部とが連なった中空部が構成され、
   前記中空部は、前記区画貫通孔として機能するものであり、前記非膨張性材は、前記中空部に配置され、
   前記第１筒体の拡径部の外径は、前記第３筒体の拡径部の内径よりも大きく、且つ、前記第３筒体の拡径部の外径は、前記第１筒体の拡径部の内径よりも大きい、スリーブ。
2. 前記非膨張性材は、前記中空部における、前記第２筒体の内部以外の範囲に配置される、請求項１に記載のスリーブ。
3. 前記第１筒体と前記第３筒体とは、非膨張性を有する、請求項１又は２に記載のスリーブ。
4. 前記第１筒体と前記第３筒体とは、同一の構造を有する、請求項１乃至３のいずれかに記載のスリーブ。
5. 前記第２筒体の一端側部が前記第１筒体の拡径部内に挿入され、前記第２筒体の他端側部が前記第３筒体の拡径部内に挿入されて、前記第１筒体、前記第２筒体、及び前記第３筒体が一連とされた状態では、前記第１筒体、前記第２筒体、及び前記第３筒体の連続体が、前記第２筒体の重心を通る横断面を介して、対称となることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のスリーブ。
6. 前記第２筒体の反対側に位置する前記第１筒体の端部、及び／又は、前記第２筒体の反対側に位置する前記第３筒体の端部に、さらに別の筒体が嵌合することで、４つ以上の筒体から構成される請求項１乃至５のいずれかに記載のスリーブ。
7. 前記非膨張性材は、不燃性材料又は難燃性材料から形成される、請求項１乃至６のいずれかに記載のスリーブ。
8. 前記第２筒体は、押出成形品であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のスリーブ。
9. 前記スリーブを構成する第２筒体以外の筒体は射出成形品であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のスリーブ。
10. 区画貫通構造であって、
    床または壁体と、
    床または壁体に設置された請求項１乃至９のいずれかに記載のスリーブと、
    を備えた区画貫通構造。
11. 前記中空部に挿通される配管または配線をさらに備える請求項１０に記載の区画貫通構造。
12. 耐火充填構造であって、
    請求項１乃至９のいずれかに記載のスリーブと、
    前記中空部に挿通される配管または配線と、
    を備えた耐火充填構造。
13. 請求項１乃至９のいずれかに記載のスリーブを床下地または壁下地に固定する工程と、
    前記スリーブの外側周囲に充填材を充填する工程と、
    を含む区画貫通構造の施工方法。
14. 前記充填材の充填後に、前記中空部に配管または配線を挿通する工程をさらに含む請求項１３に記載の施工方法。

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