JP7389768B2 - 貫通穴配置材 - Google Patents

Description

本発明は、建築物等の構造物における床や壁等の区画体に形成された、貫通穴における長尺体が貫通する部分の空間を埋めるために用いられる貫通穴配置材に関するものである。

特許文献１には、床スラブに形成された貫通穴において、この貫通穴を貫通する長尺体である配管（排水立管）の周囲がモルタル及び熱膨張性耐火材で埋められた構造が記載されている。

ところで、貫通穴に配管を貫通させるに当たり、貫通穴の径中心に配管の芯が一致することが理想的であるが、実際には両者が一致せず、芯ずれしていることがある。特に、配管が建築物の複数階にわたって配置される場合、ある階の床スラブでは芯ずれがなくても、他の階の床スラブでは芯ずれが発生することがある。芯ずれが顕著な場合、配管周囲に配置されるモルタルが薄くなってしまい、温度変化の影響等で配管が伸縮した場合に、モルタルが耐えられずに破損する可能性がある。

特開２００７－５６５３７号公報

そこで本発明は、貫通穴と長尺体とが芯ずれしていても、問題なく施工できる貫通穴配置材を提供することを課題とする。

本発明は、構造物における区画体に形成された貫通穴における長尺体が貫通する部分の空間を埋めるために用いられ、径方向の外縁に位置し、前記貫通穴への配置時に前記貫通穴を囲む外面または前記貫通穴の内周面に対して係止される係止部と、径方向の内部に位置し、前記長尺体が通るよう貫通した穴部と、前記係止部と前記穴部との間に位置し、径方向の変位を吸収可能であって、前記穴部の径方向の位置を変化させられる変位吸収部と、を有する、貫通穴配置材である。

この構成によれば、変位吸収部により、貫通穴と長尺体とが芯ずれしていても、穴部の位置を長尺体に追従させられる。

また、少なくとも前記変位吸収部が弾性を有する材料から形成されており、前記変位吸収部が、前記貫通穴への配置時に前記貫通穴の軸方向に対して傾斜した部分を有し、前記変位の吸収に伴い前記傾斜が変化するものとできる。

この構成によれば、変位吸収部の傾斜が変化することで、穴部の径方向の位置を変化させられる。

また、前記変位吸収部がベローズを有することもできる。

この構成によれば、形成容易なベローズにより変位吸収部を形成できる。

また、前記傾斜した部分に接するように熱膨張材が設けられたものとできる。

この構成によれば、傾斜した部分により区画された空間に熱膨張材を位置させることができる。

また、少なくとも前記穴部における縁部に接するように熱膨張材が設けられたものとできる。

この構成によれば、長尺体に近い位置に熱膨張材を位置させることができる。

本発明は、貫通穴と長尺体とが芯ずれしていても、変位吸収部により穴部の位置を長尺体に追従させられる。よって、貫通穴と長尺体とが芯ずれしていても、問題なく施工できる。

本発明の第１実施形態に係る貫通穴配置材を示す、貫通穴への配置時の径中心における縦断面図（配管除く）である。 本発明の第２実施形態に係る貫通穴配置材を示す、貫通穴への配置時の径中心における縦断面図（配管除く）である。 本発明の第３実施形態に係る貫通穴配置材を示す、貫通穴への配置時の径中心における縦断面図（配管除く）である。 本発明の第４実施形態に係る貫通穴配置材を示す、貫通穴への配置時の径中心における縦断面図（配管除く）である。 本発明の第５実施形態に係る貫通穴配置材を示す、貫通穴への配置時の径中心における縦断面図（配管除く）である。 本発明の第６実施形態に係る貫通穴配置材を示す、貫通穴への配置時の径中心における縦断面図（配管除く）である。 本発明の第７実施形態に係る貫通穴配置材を示す、貫通穴への配置時の径中心における縦断面図（配管除く）である。 本発明の第８実施形態に係る貫通穴配置材を示す、貫通穴への配置時の径中心における縦断面図（配管除く）である。 本発明の第９実施形態に係る貫通穴配置材を示す、貫通穴への配置時の径中心における縦断面図（配管除く）である。 本発明の第１０実施形態に係る貫通穴配置材を示す、貫通穴への配置時の径中心における縦断面図（配管除く）である。

次に、本発明につき、実施形態を１０形態分取り上げて説明を行う。なお、以下の説明における方向の表現は、貫通穴配置材１を貫通穴Ｈへ配置した際の、各図に示した状態における方向による。

各実施形態の貫通穴配置材１は建築物に適用される。ただし、建築物に当たらない構造物（土木構造物等）に対しても適用可能である。また、区画体とは、建築物を複数の領域に区画する際に隣り合う領域の境界に配置される、例えば板状の部分であって、床（床スラブ）Ｃや壁等が該当する。長尺体とは、建築物の複数の領域にわたって配置される配管Ｌや電気配線である。以下の各実施形態で用いられている長尺体は１本の配管Ｌ、より具体的には排水立管である。以下の各実施形態で用いられている配管Ｌの横断面形状は円形である。長尺体は例えば、複数の配管が寄り集まったもの、配管と電気配線の組み合わせ、配管または電気配線とそれらの外周を取り巻く保温材、緩衝材等との組み合わせであってもよい。

－第１実施形態－
第１実施形態を図１に示す。第１実施形態の貫通穴配置材１は、本体（後述する熱膨張材５を除いた部分）が回転対称形状で円盤状に形成されている。貫通穴配置材１は、径方向の外縁に位置する係止部２と、径方向の内部に位置する穴部３と、係止部２と穴部３との間に位置する変位吸収部４と、を有する。

係止部２は貫通穴配置材１の径方向の外縁に位置しており、建築物における貫通穴Ｈを囲む外面（床Ｃの場合、上面）に対して当接により係止される。係止部２が建築物に係止されることで、穴部３と変位吸収部４とを貫通穴Ｈに対して位置決めできる。

穴部３は、配管Ｌが通るよう、円盤状の形状における厚み方向に貫通しており、平面視において配管Ｌの横断面形状と対称形状とされている。具体的には、穴部３が配管Ｌの横断面形状よりもやや小径の円形に形成されており、配管Ｌが通されると穴部３が配管Ｌに押し広げられ拡径するようにされている。このため、穴部３の縁部（径方向内縁部）３１には、配管Ｌが当接する。具体的には全周で当接する。

変位吸収部４は、径方向の変位を吸収可能であって、穴部３の径方向の位置を変化させられる。例えば、径方向に伸縮可能であって、当該伸縮に伴い穴部３の径方向の位置を変化させられる伸縮部として実施することができる。貫通穴配置材１のうち少なくとも変位吸収部４は弾性を有する材料から形成されている。本実施形態では、貫通穴配置材１のうち熱膨張材５を除いた部分の全体が軟質樹脂製とされている。変位吸収部４は、貫通穴Ｈへの配置時に貫通穴Ｈの軸方向に対して（貫通穴配置材１の厚み方向に対して）傾斜した部分４１を有する。この部分は、前記伸縮に伴い傾斜が変化する。変位吸収部４は、径方向において上下に折り返す形状とされたベローズ（蛇腹部）を有する。一般的な形状であることで形成容易なベローズにより変位吸収部４を形成できることから、貫通穴配置材１を容易に形成できる。ベローズの一部が前記傾斜した部分４１である。第１実施形態におけるベローズは、図１に示すように、径外位置から径内位置に至るにつれ、下方に向かってから上方に折り返されて更に下方に折り返された形状とされている。折り返し部分は、図示のように一定曲率で湾曲している。また、径外側の折り返し部分（下方に凸）と径内側の折り返し部分（上方に凸）は、平面視で同心円の位置に形成されている。第１実施形態の変位吸収部４は、ベローズの折り返し部分が径方向に伸びたり縮んだりすることにより伸縮する。このようにベローズが伸縮する変位吸収部４により、貫通穴Ｈと配管Ｌとが芯ずれしていても、穴部３の位置を配管Ｌに追従させられる。また、変位吸収部４の傾斜が変化することで、穴部３の径方向の位置を変化させられる。

第１実施形態の貫通穴配置材１では、穴部３における縁部（径方向の内縁部）に接するように熱膨張材５が設けられている。この位置関係により、配管Ｌに近い位置に熱膨張材５を位置させることができる。このため、配管Ｌが焼失した際に生じる空間を膨張した熱膨張材５が速やかに埋めることができる。この熱膨張材５は、穴部３と一体に設けられていてもよいし、穴部３とは別体に形成され、貫通穴Ｈに配置される際に穴部３に連続するように設けられてもよい。熱膨張材５は一般に流通しているものであって、火災時の熱を受けて膨張し、貫通穴Ｈの空間（配管Ｌ等が焼失してできる空間を含む）を埋めることにより、貫通穴Ｈを通じて区画に係る他領域が類焼することを防止する。

－第２実施形態－
第２実施形態を図２に示す。なお、以下の第２～第１０実施形態に関する説明については、基本的構成は第１実施形態と同じであるため、主に、第１実施形態と相違する構成につき説明する。第２実施形態の変位吸収部４は、係止部２と穴部３との間で上方に凸の形状とされている。詳しくは、係止部２の径方向の内縁部から貫通穴Ｈの内面に沿うように下方に延び、径内方向かつ上方（斜め上方）に延び、頂部を越えると径内方向かつ下方（斜め下方）に延び、配管Ｌに沿って上方に延びた、半径の範囲で略「Ｗ」字形状とされている。第２実施形態の変位吸収部４は、前記略「Ｗ」字形状の部分が径方向に伸びたり縮んだりすることにより伸縮する。変位吸収部４における各部の延びる方向は縦断面視で直線方向とされている。熱膨張材５は、貫通穴配置材１において係止部２を除く径方向最外部と、径方向最内部の各々から下方に延長されるように設けられている。熱膨張材５は貫通穴配置材１の前記各部の下端部に当接するように設けられている。ここで、第１実施形態における熱膨張材５は、穴部３における縁部（内縁部）に接するように設けられていたが、これに加えて、この第２実施形態のように、貫通穴配置材１の他の部分や貫通穴Ｈの内部に別の熱膨張材５を設けることもできる。

－第３実施形態－
第３実施形態を図３に示す。第３実施形態の変位吸収部４は、下方に凸とされた、半径の範囲で略「Ｕ」字形状である。第３実施形態の変位吸収部４は、前記略「Ｕ」字形状の部分が径方向に伸びたり縮んだりすることにより伸縮する。変位吸収部４において上方に開口した空間に熱膨張材５が配置されている。つまり、変位吸収部４における、貫通穴Ｈの軸方向に対して傾斜した部分４１に接するように熱膨張材５が設けられている。傾斜した部分４１により区画された空間、第３実施形態では縦断面視で上方開口の、袋状になっている部分が有する空間に熱膨張材５を位置させることができることから、膨張していない状態の熱膨張材５を安定的に保持できる。また、貫通穴配置材１の本体と熱膨張材５とを一体形成しやすい。なお、熱膨張材５としては、柔らかい材質、例えばスポンジ状のものや粘性の低い熱膨張パテ等が使用される。

－第４実施形態－
第４実施形態を図４に示す。第４実施形態の変位吸収部４は、径外かつ上方の位置から径内方向かつ下方に延びている。つまり、変位吸収部４は、径内に向かうにつれて斜め下方に下降する（片勾配をもって下降する）形状とされている。第４実施形態の変位吸収部４は、斜め下方に下降する形状の部分の傾斜が変化することにより伸縮する。変位吸収部４の上方に開口した空間に熱膨張材５が配置されている。つまり、変位吸収部４における傾斜した部分４１に接するように熱膨張材５が設けられている。傾斜した部分４１により区画された空間、第４実施形態では縦断面視で変位吸収部４の内面（径方向の内面）と配管Ｌの外面との間の空間に熱膨張材５を位置させることができることから、膨張していない状態の熱膨張材５を安定的に保持できる。

－第５実施形態－
第５実施形態を図５に示す。第５実施形態は、熱膨張材５の配置を除き、第１実施形態と同一形態である。つまり、第５実施形態の変位吸収部４はベローズを有し、径外位置から径内位置に至るにつれ、下方に向かってから上方に折り返されて更に下方に折り返された形状である。第５実施形態の変位吸収部４は、ベローズの折り返し部分が径方向に伸びたり縮んだりすることにより伸縮する。変位吸収部４の上方及び下方に開口した各空間に熱膨張材５が配置されている。

－第６実施形態－
第６実施形態を図６に示す。第６実施形態の変位吸収部４は、上方に開口した、平面視で環状である溝部を有し、この溝部に熱膨張材５が配置されている。第６実施形態の変位吸収部４は、溝部と、溝部の径内及び径外の隣接部分とが径方向に伸びたり縮んだりすることにより伸縮する。また、係止部２と変位吸収部４との境界部分から、建築物の貫通穴Ｈの内面に沿わせることのできる縦部材６が下方に延びている。また穴部３は、変位吸収部４の径方向の内縁から下方に延びている。

－第７実施形態－
第７実施形態を図７に示す。第７実施形態の変位吸収部４には、金属板から形成された金属ベローズ７（７１）が用いられている。第７実施形態の金属ベローズ７１は、縦断面視で上下方向に複数回折り返されて径方向に延びた波状とされ、径方向外部が係止部２を介して建築物に固定され、径方向内部が穴部３を介して配管Ｌに当接している。第７実施形態の変位吸収部４は、金属ベローズ７１の折り返し部分が径方向に伸びたり縮んだりすることにより伸縮する。なお、熱膨張材５としては、柔らかい材質、例えばスポンジ状のものや粘性の低い熱膨張パテ等が使用される。

－第８実施形態－
第８実施形態を図８に示す。第８実施形態の変位吸収部４には、第７実施形態と同様に金属ベローズ７（７２）が用いられている。この金属ベローズ７２は、縦断面視で径内外方向に複数回折り返されて上下方向に延びた波状とされ、下端部が係止部２を介して建築物に固定され、上端部が径内方向に延び、穴部３を介して配管Ｌに当接している。第８実施形態の変位吸収部４は、金属ベローズ７２の折り返し部分が径方向（折り返しの方向に交わる方向）にずれることにより、貫通穴Ｈと長尺体とが芯ずれしていた場合に、穴部３の位置を芯ずれに追従さる。なお、熱膨張材５としては、柔らかい材質、例えばスポンジ状のものや粘性の低い熱膨張パテ等が使用される。

－第９実施形態－
第９実施形態を図９に示す。第９実施形態の変位吸収部４は、軟質材料から形成された、例えばスポンジ状の柔軟環状体４２が用いられている。変位吸収部４は、径方向外部が係止部２を介して建築物に固定され、径方向内部が穴部３を介して配管Ｌに当接している。第９実施形態の変位吸収部４は、柔軟環状体４２が径方向に膨張したり圧縮したりすることにより伸縮する。第９実施形態の熱膨張材５は、穴部３の下方に連続して設けられている。なお、熱膨張材５は、係止部２の下方に設けられていてもよい。

－第１０実施形態－
第１０実施形態を図１０に示す。第１０実施形態の変位吸収部４は、例えばチューブ状の中空環状体４３が用いられている。変位吸収部４は、径方向外部が係止部２を介して建築物に固定され、径方向内部が穴部３を介して配管Ｌに当接している。第１０実施形態の変位吸収部４は、中空環状体４３が径方向に膨張したり圧縮したりすることにより伸縮する。第１０実施形態では熱膨張材５は、穴部３の下方に連続して設けられている。なお熱膨張材５は、係止部２の下方に設けられていてもよい。

以上、本発明の実施形態を１０形態分示して説明してきたが、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えることができる。

例えば、係止部２は、前記各実施形態のように建築物における貫通穴Ｈを囲む外面に露出したものに限定されず、貫通穴Ｈの内周面に対して係止されることで、全体が貫通穴Ｈの内部に位置してもよい。

また、変位吸収部４がベローズを有する場合、このベローズを構成する折り返しは、直線状に折り返されていてもよいし、湾曲して折り返されていてもよい。

また、熱膨張材５は、周方向に連続して設けてもよいし、周方向に断続的に設けてもよい。

１ 貫通穴配置材
２ 係止部
３ 穴部
４ 変位吸収部
４１ 変位吸収部の傾斜した部分
４２ 柔軟環状体
４３ 中空環状体
５ 熱膨張材
６ 縦部材
７ 金属ベローズ
７１ 金属ベローズ（第７実施形態）
７２ 金属ベローズ（第８実施形態）
Ｃ 建築物の区画体、床
Ｈ 貫通穴
Ｌ 長尺体、配管

Claims (3)

1. 構造物における区画体に形成された貫通穴における長尺体が貫通する部分の空間を埋めるために用いられ、
   径方向の外縁に位置し、前記貫通穴への配置時に前記貫通穴を囲む外面または前記貫通穴の内周面に対して係止される係止部と、
   径方向の内部に位置し、前記長尺体が通るよう貫通した穴部と、
   前記係止部と前記穴部との間に位置し、径方向の変位を吸収可能であって、前記穴部の径方向の位置を変化させられる変位吸収部と、
   火災時の熱を受けて膨張し、当該膨張によって埋まる空間を前記貫通穴に有するように設けられた熱膨張材と、を有し、
   少なくとも前記変位吸収部が弾性を有する材料から形成されており、
   前記変位吸収部が、前記貫通穴への配置時に前記貫通穴の軸方向に対して傾斜した部分を有し、前記変位の吸収に伴い前記傾斜が変化するものであり、
   前記熱膨張材は、前記傾斜した部分に接するように設けられた、貫通穴配置材。
2. 前記変位吸収部がベローズを有する、請求項１に記載の貫通穴配置材。
3. 少なくとも前記穴部における縁部に接するように前記熱膨張材が設けられた、請求項１または２に記載の貫通穴配置材。