JP4066179B2 - Fireproof coating structure for cable conduit in tunnel - Google Patents
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Description
本発明は、トンネル内に電気・通信用ケーブルを付設するためにトンネル内壁に設置されたケーブル管路の耐火被覆構造に関するものである。 The present invention relates to a fireproof covering structure for a cable pipe installed on an inner wall of a tunnel for attaching an electric / communication cable in the tunnel.
通常、トンネル内には、ケーブル管路が設置されており、その内部には1本または複数本の電気・通信用ケーブルが付設されている。このケーブル管路は鋼製電線管または硬質塩化ビニル管等から構成されており、また、電気・通信用ケーブルは塩化ビニル等のプラスチック被覆材により被覆されたものが多用されている。トンネル内で火災等が発生すると、トンネル内という特殊な環境下であるが故に、熱の逃げ場がなく、ケーブル管路は短時間で高温(1200℃以上)に曝され、内部に付設された電気・通信用ケーブルの損傷、切断といった深刻なトラブルの発生原因となる恐れがある。そこで、火災による熱を遮断するために、セラミック系耐火板とロックウールより構成された保護ボックスが開発され、例えば、トンネルの内壁に取り付けられたケーブル管路を保護ボックスで囲み、火災による熱からケーブル管路を遮断することが試みられている。 Typically, the tunnel are installed cable ducts is, one or a plurality of electrical and communication cable is attached therein. The cable conduit Made up of a steel conduit or rigid polyvinyl chloride tube or the like, also, electrical and communication cables are widely used those which are covered by a plastic covering material such as vinyl chloride. When a fire, etc. occurs in a tunnel, there is no escape for heat because of the special environment in the tunnel, and the cable conduit is exposed to high temperature (1200 ° C or higher) in a short time, and the electricity installed inside and damage of the communication cable, there is likely to be a cause of serious trouble, such as cutting. Therefore, a protection box made of ceramic fireproof plates and rock wool has been developed to cut off the heat from fire. For example, a cable box attached to the inner wall of the tunnel is surrounded by a protection box to prevent heat from fire. Attempts have been made to block cable conduits.
また、特許文献1には、トンネルの内壁を利用して設けられた設備を耐火板構造の保護ボックスにより囲んでトンネル空間より遮断し、そのトンネル内での車両事故等による火災時に保護ボックス内に伝播した熱を、該保護ボックスの内面側に設けられていてトンネルのコンクリート躯体側と接触する金属板を通して、コンクリート躯体側へ逃がすことを特徴とするトンネル内の電気・通信ケーブル等の耐火保護方法が開示されている。 Further, Patent Document 1 discloses that a facility provided by using the inner wall of a tunnel is surrounded by a protective box having a fireproof plate structure and is cut off from the tunnel space, and is placed in the protective box at the time of a fire due to a vehicle accident or the like in the tunnel. A fireproof protection method for electrical / communication cables and the like in a tunnel characterized in that the propagated heat is released to the concrete housing side through a metal plate provided on the inner surface side of the protective box and in contact with the concrete housing side of the tunnel Is disclosed.
更に、特許文献2には、ケーブル(2)を内蔵したケーブル保護管(1)の外周に接合すると共にその内面及び外面の一方又は両方に蒸気の通過を阻止するための耐熱膜(3a、3b)を有する第1断熱材層(3)と、前記第1断熱材層(3)の外周に形成され袋(11)内に液又はゲル状物質よりなる水分(10)を内蔵させてなる吸熱材(12)と、前記吸熱材(12)の外周に設けられた第2断熱材層(13)と、よりなり、屋外に設置して用いるようにしたことを特徴とする通信ケーブル保護管の屋外設置型耐火被覆構造が開示されている。
Further,
また、特許文献3には、ダクト本体1の金属製函体2の底部3が底部耐火断熱被覆材4により被覆され、同函体2の側壁5が側部耐火断熱被覆材6により被覆されてなる耐火断熱被覆付金属製ダクトにおいて、底部耐火断熱被覆材4と側部耐火断熱被覆材6の隅の接合部分7、8間に、難燃性材料により所定形状に成形されたスペーサ9が挟着され、同スペーサ9には、前記接合部分7、8間に挟着される挟着部10の上面11に連接され且つ前記側部耐火断熱被覆材6の内面12に沿って立ち上がる縦重合部13が設けられていることを特徴とする耐火断熱被覆付金属製ダクトの耐火断熱被覆構造が開示されている。また、特許文献3の6頁下から5行ないし7頁3行には、「底部耐火断熱被覆材4、側部耐火断熱被覆材6、上部耐火断熱被覆材16には、いずれも従来からの耐火断熱被覆材と同じ材料、即ち、ゾーノトライト系結晶、ワラストナイト系結晶、トベルモライト系結晶、或いはこれらの混合物を主体とし、必要に応じて粘土や繊維質物質等の補強材を含有させた、ケイ酸カルシウム系成形材等が使用される。」旨の記載もある。
Further, in
更に、特許文献4には、トンネル構造物の耐火被覆材として有用なケイ酸カルシウム材として、ケイ酸カルシウム水和物からなるマトリックスと繊維とを含有してなるケイ酸カルシウム材において、前記ケイ酸カルシウム水和物はトバモライトとゾノトライトとからなるとともに、前記ゾノトライトの(001)面のX線回折強度と前記トバモライトの(002)面のX線回折強度との比が、前者/後者として0.3〜5.0であり、前記ケイ酸カルシウム材は、前記繊維として20〜60質量%の範囲の針状ワラストナイトおよび1〜10質量%の範囲のセルロースパルプを含有することにより、1200℃における加熱残存収縮率が5%以下であることを特徴とするケイ酸カルシウム材が開示されている。 Furthermore, in Patent Document 4, as a calcium silicate material useful as a fireproof covering material for a tunnel structure, a calcium silicate material containing a matrix and a fiber made of calcium silicate hydrate, The calcium hydrate is composed of tobermorite and zonotlite, and the ratio of the X-ray diffraction intensity of the (001) plane of the zonotrite to the (002) plane of the tobermorite is 0.3 as the former / the latter. ˜5.0, and the calcium silicate material contains acicular wollastonite in the range of 20 to 60% by mass and cellulose pulp in the range of 1 to 10% by mass as the fiber at 1200 ° C. A calcium silicate material having a residual shrinkage ratio of 5% or less is disclosed.
また、特許文献5には、吸熱パックを使用した耐火被覆構造として、2枚のフィルム間に区画形成されたセルの中に水または水を含浸させたポリマー等の液体またはゲル状の物質等の吸熱材を封入し周囲をヒートシールして構成された吸熱パックと、無機繊維混合マット等の様な耐火断熱材とを、耐火被覆すべき電線管の周りに巻き付け、針金またはテープまたは金網にて固定し、必要に応じて金属板で被覆して成ることを特徴とする電線管の耐火被覆構造が開示されている。 Further, in Patent Document 5, as a fireproof covering structure using an endothermic pack, a liquid or gel-like substance such as water or a polymer impregnated with water in a cell formed by partitioning between two films, etc. Wrap a heat-absorbing pack with a heat-absorbing material enclosed and heat-sealed around it, and a refractory heat insulating material such as an inorganic fiber mixed mat around the conduit to be refractory-coated, and use wire, tape, or wire mesh A fireproof covering structure for a conduit is disclosed which is fixed and covered with a metal plate as necessary.
更に、特許文献6には、管路の周囲に巻着して使用する被覆材料であって、上記被覆材料が、アルミクロス保護材、不燃材及び吸熱パックの三層積層体構造よりなる可撓性袋体状シートに形成してなることを特徴とする耐火被覆材料が開示されている。
Further,
ここで、沈埋トンネル等の最近のトンネル工法に伴うトンネル躯体の耐火試験における加熱条件としてRABT曲線が採用され、トンネル内に設置されるケーブル管路の耐火試験においても同一条件で行なうことが必要となっている。ケーブル管路に付設される電気・通信用ケーブル等に使用されている被覆材の軟化温度は通常85℃程度であることから、上記加熱条件において、ケーブル管路の内部温度を85℃以下とする必要があるが、未だこの条件を満足するケーブル管路の耐火被覆構造が開発されていないのが現状である。 Here, the RABT curve is adopted as the heating condition in the fire resistance test of the tunnel frame accompanying the recent tunnel construction methods such as submerged tunnels, and it is necessary to perform the same condition in the fire resistance test of the cable pipe installed in the tunnel. It has become. Since the softening temperature of the covering material used for the cable for electrical / communication attached to the cable conduit is usually about 85 ° C., the internal temperature of the cable conduit is set to 85 ° C. or less under the above heating conditions. Although it is necessary, the present situation is that the cable pipe fireproof coating structure that satisfies this condition has not yet been developed.
従って、本発明の目的は、RABT曲線に基いて1200℃で30分の耐火試験を行なった時にケーブル管路の内部温度を85℃以下とすることができるトンネル内ケーブル管路の耐火被覆構造を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a fireproof covering structure for a cable conduit in a tunnel that can reduce the internal temperature of a cable conduit to 85 ° C or lower when a fireproof test is performed at 1200 ° C for 30 minutes based on the RABT curve. It is to provide.
本発明のトンネル内ケーブル管路の耐火被覆構造は、トンネルの内壁に取り付けられた、内部に1本または複数本のケーブルを付設したケーブル管路またはこのようなケーブル管路を複数本集めたケーブル管路集合体に、アルミ箔層が少なくとも外周面に当接して被覆されると共に24〜48kg/m 3 の密度と15〜50mmの厚さを有する断熱マット材を当接して被覆し、この断熱マット材の外側がトンネルの内壁に設置する耐火被覆材によって取り囲んでシールされたトンネル内ケーブル管路の耐火被覆構造において、耐火被覆材が、0.8〜1.1g/cm 3 の密度および15〜50mmの厚さを有するケイ酸カルシウム板層と、2枚のフィルムをシールすることにより区画形成されたセルの中に、水または水を含浸させたポリマーよりなる液状またはゲル状の吸熱材を封入した吸熱パック層であって、4000〜5000g/m2の水分を有する吸熱パック層とからなり、この吸熱パック層が断熱マット材の外周面のアルミ箔層と間隔をあけて対面するように設置されていることにより、RABT曲線に基づく1200℃で30分の耐火試験において、ケーブル管路の内部温度が85℃以下であることを特徴とする。
Fireproof covering structure of the tunnel in the cable duct of the invention, a plurality of attached we are to the inner wall of the tunnel, one or a plurality of cable ducts and cable was attached or such cable conduit therein The collected cable conduit assembly is coated with an aluminum foil layer in contact with at least the outer peripheral surface and with a heat insulating mat material having a density of 24 to 48 kg / m 3 and a thickness of 15 to 50 mm. In the fireproof covering structure of the cable conduit in the tunnel in which the outside of the heat insulating mat material is surrounded and sealed by the fireproof covering material installed on the inner wall of the tunnel , the fireproof covering material is 0.8 to 1.1 g / cm 3 . and density and 15~50mm calcium silicate board layer having a thickness of, in the cell which are partitioned and formed by sealing the two films, impregnated with water or a water polymer A heat absorbing pack layer encapsulating become more liquid-like or gel-like endothermic material composed of a heat-absorbing pack layer having a moisture 4000~5000g / m 2, the heat absorbing pack layer of the outer peripheral surface of the heat insulating mat member characterized by installed Tei Rukoto to face at an aluminum foil layer and spacing, in
また、本発明のトンネル内ケーブル管路の耐火被覆構造は、トンネルの内壁に取り付けられた、内部に1本または複数本のケーブルを付設したケーブル管路またはこのようなケーブル管路を複数本集めたケーブル管路集合体に、片面にアルミ箔層を備えると共に24〜48kg/m 3 の密度と15〜50mmの厚さを有する断熱マット材を、アルミ箔層が接しないように当接して被覆し、この断熱マット材の外側がトンネルの内壁に設置する耐火被覆材で取り囲んでシールされたトンネル内ケーブル管路の耐火被覆構造において、耐火被覆材が、0.8〜1.1g/cm 3 の密度および15〜50mmの厚さを有するケイ酸カルシウム板層と、2枚のフィルムをシールすることにより区画形成されたセルの中に、水または水を含浸させたポリマーよりなる液状またはゲル状の吸熱材を封入した吸熱パック層であって、4000〜5000g/m2の水分を有する吸熱パック層とからなり、この吸熱パック層が断熱マット材のアルミ箔層と間隔をあけて対面するように設置されていることにより、RABT曲線に基づく1200℃で30分の耐火試験において、ケーブル管路の内部温度が85℃以下であることを特徴とする。
Moreover, fire protection structure of the tunnel in the cable duct of the invention, a plurality attached to the inner wall of the tunnel, one or a plurality of cable ducts and cable was attached or such cable conduit therein A heat insulating mat member having an aluminum foil layer on one side and having a density of 24 to 48 kg / m 3 and a thickness of 15 to 50 mm is brought into contact with the collected cable conduit aggregate so that the aluminum foil layer does not contact. In the fireproof covering structure of the cable conduit in the tunnel, in which the outside of the heat insulating mat material is surrounded and sealed by the fireproof covering material installed on the inner wall of the tunnel , the fireproof covering material is 0.8 to 1.1 g / a calcium silicate plate layer having a density and thickness of 15~50mm of cm 3, in the cells partitioned formed by sealing the two films, positive impregnated with water or water A heat absorbing pack layer encapsulating than become liquid-like or gel-like endothermic material mer composed of a heat-absorbing pack layer having a moisture 4000~5000g / m 2, aluminum foil endothermic pack layer of the heat insulating mat member Ri by that is disposed so as to face at a layer and spacing, in
更に、吸熱パック層とこれに対面する断熱マット材のアルミ箔層との間隔が、80〜100mmであることが望ましい。 Furthermore, the distance between the aluminum foil layer of the heat insulating mat material facing thereto and endothermic pack layer, it is desirable that 80-100 mm.
また、ケイ酸カルシウム板層をなすケイ酸カルシウム板は、マトリックスがトバモライトとゾノトライトとからなり、繊維として、20〜60質量%の針状ワラストナイト及び1〜10質量%のセルロースパルプを含有することが望ましい。 Also, calcium silicate plates which form a calcium silicate board layer, the matrix consists of the tobermorite and xonotlite, as fibers, containing 20 to 60 wt% of acicular wollastonite and 10% by weight of the cellulose pulp It is desirable .
本発明のトンネル内ケーブル管路の耐火被覆構造によれば、トンネル内ケーブル管路を被覆する断熱マット材を取り囲んでシールする耐火被覆材が、0.8〜1.1g/cm 3 の密度および15〜50mmの厚さを有するケイ酸カルシウム板層と、4000〜5000g/m 2 の水分を有する吸熱パック層とからなり、この吸熱パック層が断熱マット材の外周面のアルミ箔と間隔をあけて対面するように設置されているので、熱により吸熱パック層が破損して両者の間の空間に発生する水蒸気がケーブル管路等の温度上昇を抑制する効果をより一層高め、既存の耐火被覆構造に比してトンネル内に占める体積を小さくしても、トンネル内での火災発生時に、ケーブル管路内に付設された電気・通信用ケーブルを損傷することがない良好な耐火・断熱性能を発揮するという効果を奏するものである。 According to the fireproof covering structure of the cable conduit in the tunnel of the present invention, the fireproof cover material surrounding and sealing the heat insulating mat member covering the cable conduit in the tunnel has a density of 0.8 to 1.1 g / cm 3 and It consists of a calcium silicate plate layer having a thickness of 15 to 50 mm and an endothermic pack layer having a water content of 4000 to 5000 g / m 2 , and this endothermic pack layer is spaced from the aluminum foil on the outer peripheral surface of the heat insulating mat material. Since the heat-absorbing pack layer is damaged by heat and the water vapor generated in the space between the two is further improved in the effect of suppressing the temperature rise of cable pipes, etc., the existing fireproof coating be compared to the structure to reduce the volume occupied in the tunnel, during the fire in the tunnel, good never damage the electrical and communications cables that are attached to the cable conduit resistance - one in which there is an effect that exerts a thermal insulation performance.
本発明のトンネル内ケーブル管路の耐火被覆構造は、まず、ケーブル管路またはケーブル管路の複数本集合体(以下、単に「ケーブル管路等」と記載する)の外周上に、断熱マット材を当接して被覆し、その外側にアルミ箔外側を当接して被覆し、その外側に吸熱パック層とケイ酸カルシウム板層とから構成された耐火被覆材を吸熱パック層がアルミ箔層と対面するように設置して、トンネル内壁及び耐火被覆材でケーブル管路等を取り囲み、ケーブル管路等とトンネル内部とを遮断するものである。 The fireproof covering structure for a cable conduit in a tunnel according to the present invention first comprises a heat insulating mat member on the outer periphery of a cable conduit or a plurality of cable conduit aggregates (hereinafter simply referred to as “cable conduit etc.”). The outer side of the aluminum foil is in contact with and covered with the outer side, and the outer side of the endothermic pack layer faces the aluminum foil layer with a fireproof coating material composed of the endothermic pack layer and the calcium silicate plate layer on the outer side. It is installed so as to surround the cable conduit and the like with the tunnel inner wall and the fireproof covering material, and to shut off the cable conduit and the inside of the tunnel.
本発明のトンネル内ケーブル管路の耐火被覆構造において、トンネル内壁に取り付けられるケーブル管路は、例えば鋼製電線管(JIS C8305)、硬質塩化ビニル管(JIS K6741)またはFRP(繊維補強プラスチック)管等を用いることができる。また、ケーブル管路等に付設される電気・通信用ケーブルは特に限定されるものではなく、公知・慣用のケーブルを用いることができる。なお、ケーブル管路に付設される電気・通信用ケーブルの本数は特に限定されるものではなく、1本であっても複数本であっても良い。また、ケーブル管路の複数本集合体の構成もまた特に限定されるものではなく、複数本のケーブル管路の集合構成も何ら限定されるものではない。 In the fireproof coating structure of the cable conduit in the tunnel of the present invention, the cable conduit attached to the inner wall of the tunnel is, for example, a steel conduit (JIS C8305), a hard vinyl chloride tube (JIS K6741), or an FRP (fiber reinforced plastic) tube. Etc. can be used. Further, the electric / communication cable attached to the cable conduit or the like is not particularly limited, and a known / conventional cable can be used. The number of electrical / communication cables attached to the cable conduit is not particularly limited, and may be one or plural. Further, the configuration of the plurality of cable conduits is not particularly limited, and the configuration of the plurality of cable conduits is not limited at all.
上述のような構成を有するケーブル管路等の外周には、断熱マット材を当接して被覆し、更に、その外周にはアルミ箔層を当接して被覆する。ここで、アルミ箔層は、熱により後述する吸熱パックが破損して内部の水分が水蒸気となりケーブル管路等に直接接触することを防止するために作用するものであり、そのためアルミ箔層が断熱マット材の少なくとも外周面に配置されていることが肝要である。アルミ箔層が断熱マット材の内周面、即ち、ケーブル管路等に接する面のみに配置されていると、水蒸気温度がアルミ箔層からケーブル管路等に直接伝播し、ケーブル管路等の内部温度の上昇に繋がるために好ましくない。なお、断熱マットの密度は24〜48kg/m3、好ましくは30〜40kg/m3の範囲内である。ここで、該密度が24kg/m3未満であると、ケーブル管路等に被覆する際に不均一となることがあるために好ましくなく、また、該密度が48kg/m3を超えると、柔軟性が低下して被覆作業がし難くなると共に、被覆する際に不均一となることがあるために好ましくない。また、断熱マットの厚さは15〜50mm、好ましくは20〜40mm、最適には25〜30mmの範囲内である。断熱マットの厚さが15mm未満てあると、熱を受ける際にケーブル管路等の内部温度が上昇し易くなるために好ましくなく、また、断熱マットの厚さが50mmを超えると、トンネル内の空間中に占める耐火被覆構造の体積が大きくなり過ぎるために好ましくない。なお、断熱マットの材質は断熱性を有するとともに、柔軟性を有し、巻付施工可能であれば特に限定されるものではなく、例えばグラスウール、ロックウール、セラミックウール等のマットやフェルトを用いることができ、価格及び施工性の点からグラスウールが特に好ましい。また、アルミ箔層の厚さは、4〜20μm、好ましくは5〜15μmの範囲内である。ここで、アルミ箔層の厚さが4μm未満であると、施工時に破損し易くなるために好ましくなく、また、アルミ箔層の厚さが20μmを超えると、それに伴ってコストの上昇を招くが、それに見合う耐火性能の向上が得られないために好ましくない。 The outer periphery of the cable conduit or the like having the above-described configuration is covered with a heat insulating mat material, and the outer periphery thereof is covered with an aluminum foil layer. Here, the aluminum foil layer acts to prevent an endothermic pack, which will be described later, from being damaged by heat, and the internal moisture becomes water vapor to prevent direct contact with cable conduits, etc. It is important that the mat member is disposed on at least the outer peripheral surface. If the aluminum foil layer is disposed only on the inner peripheral surface of the heat insulating mat material, that is, the surface in contact with the cable conduit, the water vapor temperature directly propagates from the aluminum foil layer to the cable conduit, etc. This is not preferable because it leads to an increase in internal temperature. The density of the heat insulating mat is in the range of 24 to 48 kg / m 3 , preferably 30 to 40 kg / m 3 . Here, when the density is less than 24 kg / m 3, it is not preferable because it may become non-uniform when covering a cable pipe or the like, and when the density exceeds 48 kg / m 3 , This is not preferable because the coating property is lowered and the coating operation is difficult to perform, and the coating may become non-uniform. The thickness of the heat insulating mat is 15 to 50 mm, preferably 20 to 40 mm, and most preferably 25 to 30 mm. If the thickness of the heat insulating mat is less than 15 mm, it is not preferable because the internal temperature of the cable conduit and the like easily rises when receiving heat, and if the thickness of the heat insulating mat exceeds 50 mm, This is not preferable because the volume of the fireproof covering structure in the space becomes too large. The material of the heat insulating mat is not particularly limited as long as it has heat insulating properties and flexibility and can be wound. For example, a mat or felt such as glass wool, rock wool, ceramic wool or the like is used. Glass wool is particularly preferred from the viewpoints of price and workability. The thickness of the aluminum foil layer is 4 to 20 μm, preferably 5 to 15 μm. Here, if the thickness of the aluminum foil layer is less than 4 μm, it is not preferable because the aluminum foil layer easily breaks during construction, and if the thickness of the aluminum foil layer exceeds 20 μm, the cost increases accordingly. It is not preferable because an improvement in fire resistance corresponding to that cannot be obtained.
なお、本発明のトンネル内ケーブル管路の耐火被覆構造においては、ケーブル管路等の外周に、断熱マット材を当接して被覆し、更に、その外周にはアルミ箔層を当接して被覆する構成とする代わりに少なくとも片面にアルミ箔層を有する断熱マット材をケーブル管路等の外周に当接して被覆することができる。この場合、片面にアルミ箔層を備える断熱マット材にあっては、アルミ箔層がケーブル管路等の外周と接しないように被覆することが肝要である。 In addition, in the fireproof covering structure of the cable conduit in the tunnel of the present invention, the outer periphery of the cable conduit or the like is covered with a heat insulating mat material, and further, the outer periphery thereof is covered with an aluminum foil layer. Instead of the configuration, a heat insulating mat member having an aluminum foil layer on at least one surface can be covered with an outer periphery of a cable conduit or the like. In this case, in the heat insulating mat member having an aluminum foil layer on one side, it is important to cover the aluminum foil layer so as not to contact the outer periphery of the cable conduit or the like.
上述のような断熱マット材及びアルミ箔層または少なくとも片面にアルミ箔層を備える断熱マット材で被覆されたケーブル管路等がトンネル内壁に取り付けられる。取り付け方法は特に限定されるものではなく、例えばトンネル内壁に設置された取り付け具によりトンネル上部から吊り下げたり、取り付け具により固定するなどの種々の方法を採用することができる。 A cable conduit or the like covered with the heat insulating mat material and the aluminum foil layer as described above or the heat insulating mat material provided with the aluminum foil layer on at least one surface is attached to the inner wall of the tunnel. The attachment method is not particularly limited, and various methods such as hanging from the upper part of the tunnel with an attachment installed on the inner wall of the tunnel or fixing with an attachment can be employed.
次に、トンネル内壁に取り付けられた断熱マット材で被覆されたケーブル管路等を取り囲むように耐火被覆材を設置してケーブル管路等をトンネル内部から遮断する。ここで、本発明のトンネル内ケーブル管路の耐火被覆構造に使用される耐火被覆材は、吸熱パック層及びケイ酸カルシウム板層よりなる2層構造を有する。吸熱パック層は、2枚のフィルム間に区画形成されたセルの中に水または水を含浸させたポリマーよりなる液体またはゲル状の物質よりなる吸熱材を封入し周囲をヒートシール等の方法によりシールした構成を有するものである。例えば、吸熱パック層は、2枚のナイロンフィルムやポリエチレンフィルム等のような合成樹脂フィルムの間にアルミ箔をサンドイッチ構造に挟持してなるフィルム2枚の間に区画形成されたセルの中に水または水を含浸させたポリマー等の液体またはゲル状物質等の吸熱材を封入し、周囲をヒートシールしたもので、例えば5〜10cm四方のパック、即ち、セルが連続的に設置されたシート状のものであることができる。なお、吸熱パック層は、4000〜5000g/m2、好ましくは4300〜4700g/m2の水分を有する。吸熱パック層の水分量が4000g/m2未満では、吸熱効果が低下するために好ましくなく、また、吸熱パック層の水分量が5000g/m2を超えると、吸熱パック層の厚さが厚くなり過ぎ、それに伴ってトンネル内の空間中に占める耐火被覆構造の体積かせ大きくなるために好ましくない。なお。吸熱パック層は、30gの水分を封入したセルを1m2当たり150個(4500g/m2)厚さ4.5mmのものが最適である。 Next, a fireproof covering material is installed so as to surround the cable conduit covered with the heat insulating mat member attached to the inner wall of the tunnel, and the cable conduit is shut off from the inside of the tunnel. Here, the fireproof covering material used for the fireproof covering structure of the cable conduit in the tunnel of the present invention has a two-layer structure including an endothermic pack layer and a calcium silicate plate layer. The endothermic pack layer encloses an endothermic material made of a liquid or gel-like substance made of water or a polymer impregnated with water in a cell defined between two films, and the periphery is sealed by a method such as heat sealing. It has a sealed configuration. For example, the endothermic pack layer is water in a cell that is partitioned between two films formed by sandwiching an aluminum foil in a sandwich structure between two synthetic resin films such as nylon film and polyethylene film. Alternatively, a liquid such as a polymer impregnated with water or an endothermic material such as a gel-like substance is enclosed, and the surroundings are heat-sealed, for example, a 5 to 10 cm square pack, that is, a sheet in which cells are continuously installed Can be. Incidentally, the endothermic pack layer, 4000~5000g / m 2, preferably has a moisture 4300~4700g / m 2. When the moisture content of the endothermic pack layer is less than 4000 g / m 2 , the endothermic effect is reduced, which is not preferable. When the moisture content of the endothermic pack layer exceeds 5000 g / m 2 , the thickness of the endothermic pack layer increases. This is not preferable because the volume of the fireproof covering structure occupying the space in the tunnel is increased accordingly. Note that. Endothermic pack layer are those cells encapsulating water 30 g 0.99 per 1 m 2 of (4500g / m 2) thickness 4.5mm is optimal.
また、耐火被覆材のケイ酸カルシウム板層を構成するケイ酸カルシウム板の密度は、0.8〜1.1g/cm3で、好ましくは0.9〜1.05g/cm3の範囲内にある。ここで、密度が0.8g/cm3未満であると、破損し易くなるために好ましくなく、また、密度が1.1g/cm3を超えると、断熱性能が低下するために好ましくない。更に、ケイ酸カルシウム板の厚さは、15〜50mm、好ましくは20〜40mm、最適には25〜30mmの範囲内である。ここで、厚さが15mm未満であると、耐火性能が低下するために好ましくなく、また、厚さが50mmを超えると、トンネル内の空間中に占める耐火被覆構造の体積が大きくなるために好ましくない。なお、ケイ酸カルシウム板は特に限定されるものではないが、例えば特許文献4に記載されているようなマトリックスがトバモライトとゾノトライトとからなり、繊維として20〜60質量%の針状ワラストナイト及び1〜10質量%のセルロースパルプを含有するケイ酸カルシウム板を好適に使用することができる。 The density of the calcium silicate plate constituting the calcium silicate board layer of fireproofing material, in 0.8~1.1g / cm 3, preferably in the range of 0.9~1.05g / cm 3 is there. Here, when the density is less than 0.8 g / cm 3, it is not preferable because it is easily damaged, and when the density exceeds 1.1 g / cm 3 , the heat insulation performance is deteriorated, which is not preferable. Furthermore, the thickness of the calcium silicate plate is in the range of 15-50 mm, preferably 20-40 mm, optimally 25-30 mm. Here, when the thickness is less than 15 mm, it is not preferable because fire resistance performance is lowered, and when the thickness exceeds 50 mm, it is preferable because the volume of the fireproof coating structure in the space in the tunnel becomes large. Absent. Although the calcium silicate plate is not particularly limited, for example, a matrix as described in Patent Document 4 is composed of tobermorite and zonotolite, and 20 to 60% by mass of acicular wollastonite and fibers are used. A calcium silicate plate containing 1 to 10% by mass of cellulose pulp can be suitably used.
なお、吸熱パック層とケイ酸カルシウム板層の積層方法は特に限定されるものではなく、例えば両層を接着することにより積層したり、タッカーを用いてケイ酸カルシウム板層に吸熱パック層のシール部分を取り付けることにより積層することができる。 In addition, the lamination | stacking method of an endothermic pack layer and a calcium silicate board layer is not specifically limited, For example, it laminates | stacks by adhere | attaching both layers, or seals an endothermic pack layer to a calcium silicate board layer using a tucker. It can be laminated by attaching the parts.
上述のような構成を有する耐火被覆材は、吸熱パック層がトンネル内壁に取り付けられたケーブル管路等と対面し、且つトンネル内壁及びこの耐火被覆材で囲んだ区域をトンネル内部と遮断するようにトンネル内壁に設置される。なお、耐火被覆材を設置する方法は特に限定されるものではなく、例えばトンネル内壁に鋼製下地を設置し、この鋼製下地に耐火被覆材を取り付けることができる。なお、トンネル内壁と耐火被覆材の継ぎ目や耐火被覆材同志の継ぎ目は、耐火・断熱性を有するシーリング剤例えばシリコンシーリング剤を用いてシールするものである。更に、長さ方向の継ぎ目部分は、継ぎ目部分に鋼製下地を設置して耐火被覆材を取り付け、継ぎ目部分は上記と同様にシーリング剤を用いてシールすることにより施工する。 Fireproofing material having the above-described configuration, the endothermic pack layer facing the attached cable ducts or the like to the tunnel inner wall, cut off and tunnel inner wall and areas I enclosed do this fireproofing material and tunnel interior It is installed on the inner wall of the tunnel. In addition, the method of installing the fireproof coating material is not particularly limited. For example, a steel base is installed on the inner wall of the tunnel, and the fireproof coating material can be attached to the steel base. Incidentally, seams of the seam and fireproofing material comrades tunnel inner wall and the refractory coating material is intended to seal with a sealing agent such as silicon sealant having a fireproof thermal insulation. Moreover, the joint portion of the length direction, attach the fireproof coating materials by installing steel ground to a joint portion, the joint portion is you construction by sealing using a sealing agent as described above.
また、耐火被覆材をトンネル内壁に設置するに際して、ケーブル管路等の外周に被覆された断熱マット材及びアルミ箔層または少なくとも片面にアルミ箔層を有する断熱マット材と、耐火被覆材の吸熱パック層とが接することなく、ある程度の間隔、例えば100mm以内の空間を有するように耐火被覆材を取り付けることが好ましい。ここで、間隔をあける、即ち、空間を設けることにより、熱により吸熱パック層が破損して発生する水蒸気がケーブル管路等の温度上昇を抑制する効果をより一層高めることができる。なお、間隔が100mmを上回ると、トンネル内の空間に占める耐火被覆構造の容積が増加するために好ましくない。 Further, when installing the fireproof covering material on the inner wall of the tunnel, the heat insulating mat material and the heat insulating mat material having the heat insulating mat material and the aluminum foil layer coated on the outer periphery of the cable pipe or the like, or the aluminum foil layer on at least one side, and the heat absorbing pack of the fireproof covering material It is preferable to attach the refractory coating material so as to have a certain distance, for example, a space within 100 mm without contacting the layer. Here, by providing a space, that is, by providing a space, it is possible to further enhance the effect of suppressing the temperature rise of the cable conduit or the like by the steam generated by the heat absorption pack layer being damaged by heat. Note that if the distance exceeds 100 mm, the volume of the fireproof covering structure occupying the space in the tunnel increases, which is not preferable.
上述のような構成を有する本発明のトンネル内ケーブル管路の耐火被覆構造によれば、ドイツ連邦交通省道路建設局の「道路トンネルの設備と運用に関する指針(RABT)」に定められる時間−温度曲線[RABT曲線:図2]に基いて1200℃で30分の耐火試験を行なった時に、ケーブル管路等の内部温度を85℃以下に抑えることができる。 According to the fireproof covering structure of the cable conduit in the tunnel of the present invention having the above-described configuration, the time-temperature defined in the “Guideline for Road Tunnel Equipment and Operation (RABT)” of the German Federal Ministry of Transport Road Construction Bureau When a fire resistance test is performed at 1200 ° C. for 30 minutes based on the curve [RABT curve: FIG. 2], the internal temperature of the cable conduit or the like can be suppressed to 85 ° C. or less.
本発明のトンネル内ケーブル管路の耐火被覆構造の1実施態様を図1を用いて説明する。
トンネル内壁の代替として長さ1820mm、幅600mm、厚さ100mmのALC板(1)を3列用い、その長さ方向の下面側に2本のケーブル管路(50A鋼管)(2)を吊り下げ具(3)を用いて取り付けた。なお、1本のケーブル管路(2)には、光ケーブル(被覆材:塩化ビニル)(4)を、他方のケーブル管路(2)には、電線ケーブル(被覆材:塩化ビニル)(5)をそれぞれ付設した。
次に、2本のケーブル管路(2)を集合体としてその外周に、片面にアルミ箔層を備えたグラスウール(アルミ箔厚:7μm、グラスウール密度:32kg/m3、厚さ:25mm)(6)をアルミ箔層がケーブル管路(2)と接しないように当接して被覆した。
次に、ALC板(1)に取り付け具(9)をALCめねじプラグ(10)により固定し、鋼製下地(9)に吸熱パック層(7)及びケイ酸カルシウム板(8)よりなる耐火被覆材を固定した。なお、吸熱パック層(7)とアルミ箔層の最短距離は80mmとした。
なお、吸熱パック層(7)は、2枚のナイロンフィルムの間にアルミ箔をサンドイッチ構造に挟持してなるフィルム2枚の間に区画形成されたセルの中に30gの水を封入して周囲をヒートシールしたセルを1m2当たり150個(4500g/m2)有するもので、厚さは4.5mmのものであった。
また、ケイ酸カルシウム板層は、石灰質原料として消石灰を用い、ケイ酸質原料として非晶質ケイ酸としてのAl2O3含量0.5質量%及びSiO2含量98質量%のフェロシリコンダストと、結晶質ケイ酸としてのAl2O3含量1質量%、SiO2含量98質量%及びブレーン値3000cm2/gの粉末珪石とを用い、繊維原料として平均繊維長さ約100μm、アスペクト比約10の針状ワラストナイトと、CSF200mlの叩解セルロースパルプとを用い、CaO/SiO2質量比1.05、非晶質ケイ酸/結晶質ケイ酸質量比0.18、消石灰43.7質量%、フェロシリコンダスト5質量%、粉末珪石28.3質量%、針状ワラストナイト20質量%、叩解セルロースパルプ3質量%の配合を有する原料スラリーを調製し、90℃で2時間加熱養生し、続いて4MPaの圧力で加圧脱水成形してケーキを形成し、得られたケーキを195℃で、10時間オートクレーブ養生して得た密度1.0、厚さ25mmのものである。なお、得られたケイ酸カルシウム板層のゾノトライト(001)面/トバモライト(002)面のX線回折強度の比は1.1であった。
耐火被覆材は、上記構成の吸熱パック層(7)のシール部分をケイ酸カルシウム板層(8)にタッカーにより取り付けることにより積層されたものであった。
また、ALC板(1)と耐火被覆材の継ぎ目並びに耐火被覆材同志の継ぎ目は、シリコンシーリング剤(11)を用いてシールした。なお、得られた耐火被覆構造の断面の高さ方向の寸法は400mmであり、横方向の寸法は540mmであった。
One embodiment of the fireproof covering structure for a cable conduit in a tunnel according to the present invention will be described with reference to FIG.
As an alternative to the tunnel inner wall, three rows of ALC plates (1) with a length of 1820 mm, a width of 600 mm, and a thickness of 100 mm are used, and two cable pipes (50A steel pipe) (2) are suspended on the lower side in the length direction. It was attached using the tool (3). One cable pipe (2) has an optical cable (covering material: vinyl chloride) (4), and the other cable pipe (2) has an electric cable (covering material: vinyl chloride) (5). Were attached to each.
Next, glass wool (aluminum foil thickness: 7 μm, glass wool density: 32 kg / m 3 , thickness: 25 mm) with two cable conduits (2) as an aggregate and an aluminum foil layer on one side on the outer periphery ( 6) was covered so that the aluminum foil layer did not contact the cable conduit (2).
Next, the fixture (9) is fixed to the ALC plate (1) with an ALC female screw plug (10), and the steel base (9) is composed of a heat absorption pack layer (7) and a calcium silicate plate (8). The dressing was fixed. The shortest distance between the endothermic pack layer (7) and the aluminum foil layer was 80 mm.
The endothermic pack layer (7) is formed by enclosing 30 g of water in a cell formed by partitioning between two films formed by sandwiching an aluminum foil between two nylon films in a sandwich structure. the one having 150 per 1 m 2 of the heat-sealed cell (4500g / m 2), the thickness was of 4.5 mm.
The calcium silicate plate layer uses slaked lime as a calcareous raw material, and ferrosilicon dust having an Al 2 O 3 content of 0.5% by mass and an SiO 2 content of 98% by mass as amorphous silicic acid as a siliceous raw material. , Powdered silica with an Al 2 O 3 content of 1% by mass as crystalline silicic acid, an SiO 2 content of 98% by mass and a brane value of 3000 cm 2 / g, an average fiber length of about 100 μm and an aspect ratio of about 10 Of acicular wollastonite and 200 ml of CSF beaten cellulose pulp, CaO / SiO 2 mass ratio 1.05, amorphous silicic acid / crystalline silicic acid mass ratio 0.18, slaked lime 43.7% by mass, A raw material slurry having a composition of 5% by mass of ferrosilicon dust, 28.3% by mass of powdered silica, 20% by mass of acicular wollastonite, and 3% by mass of beaten cellulose pulp. Prepared, heat-cured at 90 ° C. for 2 hours, followed by pressure dehydration molding at a pressure of 4 MPa to form a cake, and the resulting cake was autoclaved at 195 ° C. for 10 hours to obtain a density of 1.0 The thickness is 25 mm. In addition, the ratio of X-ray diffraction intensity of the obtained silicate plate layer of zonotlite (001) plane / tobermorite (002) plane was 1.1.
The fireproof covering material was laminated by attaching the seal portion of the endothermic pack layer (7) having the above configuration to the calcium silicate plate layer (8) with a tacker.
Further, the joint between the ALC plate (1) and the fireproof coating material and the joint between the fireproof coating materials were sealed with a silicon sealing agent (11). In addition, the dimension of the height direction of the cross section of the obtained fireproof coating structure was 400 mm, and the dimension of the horizontal direction was 540 mm.
上述のような構成を有するトンネル内ケーブル管路の耐火被覆構造の試験体の両端を耐火材で密封するとともに、ケーブル管路(2)の端部にもセラミックフェルトを充填した後、該試験体の長さ方向の中央部890mmを小型水平炉に上方より設置し、図2に示すRABT曲線に従って最初の5分間で室温から1200℃まで昇温し、1200℃で25分間保持し、その後直線的に冷却して加熱開始から140分後に室温まで冷却した。この時のケーブル管路(2)中の長さ方向の中央部の光ケーブル(4)及び電線ケーブル(5)表面に取り付けられた熱電対(12)により測定した温度のデータを図3に記載した。なお、図3の(A)は光ケーブル(4)表面の温度を示し、(B)は電線ケーブル(5)表面の温度を示すものである。図3のデータからも明かなように、ケーブル表面の最高温度は78℃であり、本発明のトンネル内ケーブル管路の耐火被覆構造は、充分な耐火・断熱性能を有するものである。
なお、加熱試験終了後、耐火被覆構造の内部を調査したところ、小型水平炉にて加熱された帯域の吸熱パック層の個々のセルは破損していることが観察された。
Both ends of the test body of the fireproof coating structure of the cable conduit in the tunnel having the above-described configuration are sealed with a fireproof material, and the end of the cable conduit (2) is filled with ceramic felt, and then the test body is tested. A central portion of 890 mm in the longitudinal direction is installed in a small horizontal furnace from above, and the temperature is raised from room temperature to 1200 ° C. in the first 5 minutes according to the RABT curve shown in FIG. The mixture was cooled to
When the inside of the refractory coating structure was investigated after the heating test was completed, it was observed that the individual cells of the endothermic pack layer in the zone heated in the small horizontal furnace were damaged.
本発明のトンネル内ケーブル管路の耐火被覆構造は、非常に優れた耐火・断熱性能を有すると共に簡便な施工により設置することができ、新設のトンネルは勿論のこと既存のトンネル内ケーブル管路の耐火被覆構造として好適に採用することができるものである。 The fireproof coating structure of the cable conduit in the tunnel according to the present invention has a very excellent fireproof and heat insulation performance and can be installed by simple construction, as well as the existing tunnel cable conduit in addition to the new tunnel. It can be suitably employed as a fireproof coating structure.
1 ALC板
2 ケーブル管路
3 吊り下げ具
4 光ケーブル
5 電線ケーブル
6 片面にアルミ箔層を有するグラスウール
7 吸熱パック層
8 ケイ酸カルシウム板層
9 鋼製下地
10 ALCめねじプラグ
11 シリコンシーリング剤
12 熱電対
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