柱耐火装置
【課題】不使用時に駅ホーム上以外の場所に格納することができ、使用時に柱を覆うように動作して柱を火炎の熱から防護することが可能な柱耐火装置を提供することを課題とする。
【解決手段】柱耐火装置１０１は、鉄骨柱３の周囲を覆う可動式の柱耐火装置である。さらに、柱耐火装置１０１は、鉄骨柱３の周囲を囲い伸縮可能な筒状の遮熱部１０（１１〜１５）と、遮熱部１０を伸長させる駆動機構２０及び３０とを備え、遮熱部１０は、縮められた状態で鉄骨柱３に備え付けられる。このとき、ホーム階１００に火災が発生しない平常時では、遮熱部１０は、縮められた状態でホーム階１００の床スラブ１の下側に格納され、ホーム階１００での火災の発生時には、駆動機構２０及び３０が遮熱部１０を床スラブ１から上方に鉄骨柱３に沿って伸長させ、ホーム階１００の鉄骨柱３が覆われる。
【解決手段】柱耐火装置１０１は、鉄骨柱３の周囲を覆う可動式の柱耐火装置である。さらに、柱耐火装置１０１は、鉄骨柱３の周囲を囲い伸縮可能な筒状の遮熱部１０（１１〜１５）と、遮熱部１０を伸長させる駆動機構２０及び３０とを備え、遮熱部１０は、縮められた状態で鉄骨柱３に備え付けられる。このとき、ホーム階１００に火災が発生しない平常時では、遮熱部１０は、縮められた状態でホーム階１００の床スラブ１の下側に格納され、ホーム階１００での火災の発生時には、駆動機構２０及び３０が遮熱部１０を床スラブ１から上方に鉄骨柱３に沿って伸長させ、ホーム階１００の鉄骨柱３が覆われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、柱耐火装置に係り、特に可動式の柱耐火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上空間に建設された鉄道の駅舎のホームは、周囲が開放されているうえ、火災の要因となるものが列車、売店等しかなく可燃物量が限定されており、火災発生時における火災の規模及び延焼性が一般の建築物に比べ非常に小さい。このため、ホーム上に建てられた駅舎の鉄骨柱や鉄骨梁には、厳格な耐火構造が要求されてこなかった。しかしながら、近年、ホーム上の売店の大型化が進んでおり、火災時の火炎や熱によって鉄骨柱が被害を受ける危険性が増大している。そして、鉄骨柱が火炎による高温の熱にさらされると、鉄骨柱の強度が著しく低下するうえ、鉄骨柱に伸びや曲がり等の変形が発生する場合があり、このような鉄骨柱に発生する異常は、駅舎全体の構造を崩壊させるような重大な問題を引き起こす可能性がある。
【０００３】
一方、一般の建築物では、鉄骨柱の耐火対策として、特許文献１に示されるような鉄骨柱へ耐火塗料を塗布する構成、又は、特許文献２に示されるような鉄骨柱の周りを耐火ボードで囲む構成が採用されている。
なお、特許文献１では、鉄骨柱及び鉄骨梁の表面に発泡性耐火塗料による塗膜層が形成され、さらに、鉄骨梁と鉄骨柱との角部に、鉄骨柱及び鉄骨梁の塗膜層の表面にセメント系耐火被覆材を使用した耐火被覆材層が形成された構成が記載されている。
また、特許文献２では、鉄骨柱の外面を、耐火ボード取付用鋼製下地材を介して強化耐火ボードで被覆する構成が記載されている。そして、耐火ボード取付用鋼製下地材は、スペーサを兼ねており、耐火ボードと鉄骨柱の外面との間に間隙を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２６６３９７号公報
【特許文献２】特開２００２−１８０５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、駅ホームでは鉄骨柱は屋外で常に外気にさらされているため、特許文献１に記載される構成では、塗膜層の表面における雨の付着及び結露水の発生等が、塗膜層の劣化を進行させ、耐久性を低下させるという問題がある。また、運行する列車及び線路配置等に対して規定される建築限界によって、駅ホームの形状・寸法及び柱等の配置が制約を受けている。そして、特許文献２のように鉄骨柱の周りを耐火ボードで囲む構成は、柱の断面寸法を大きくするため、駅ホームの有効幅員を減少させるという問題がある。
【０００６】
この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、不使用時に駅ホーム上以外の場所に格納することができ、使用時に柱を覆うように動作して柱を火炎の熱から防護することが可能な柱耐火装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、この発明に係る柱耐火装置は、柱の周囲を覆う可動式の柱耐火装置において、柱の周囲を囲い伸縮可能な筒状の遮熱部と、遮熱部を伸長させる伸長機構とを備え、遮熱部は、縮められた状態で柱に備え付けられる。
【０００８】
遮熱部は、多重に重ねられてそれぞれが柱の周囲を囲むようにして備え付けられる複数の遮熱筒と、遮熱筒同士を遮熱筒の軸方向に沿って一列に並ぶように連結するための連結部とを有してもよい。
伸長機構は、遮熱筒に当接し且つ遮熱筒を柱の長手方向に沿って移動させるように回転可能である回転体と、回転体を回転駆動する駆動装置とを有してもよい。
伸長機構は、回転体を遮熱筒に向かって押し付ける押圧装置を有してもよい。
【０００９】
また、遮熱部は、柱の周囲を囲むようにして備え付けられる筒状の遮熱シートであり、伸長機構は、柱の長手方向に沿って縮められた遮熱部を伸長させる方向に付勢する付勢部材を有してもよい。
上記柱耐火装置は、遮熱部の上部を吊り下げる第一支持部材と、遮熱部の下部を吊り下げる第二支持部材とをさらに備え、第二支持部材は、所定の温度以上で溶融する材料から形成されてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る柱耐火装置によれば、不使用時に駅ホーム上以外の場所に格納することができ、使用時に柱を覆うように動作して柱を火炎の熱から防護することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係る柱耐火装置の平常時の構成及びその周辺の構成を示す模式断面側面図である。
【図２】図１の柱耐火装置における火災発生時の構成及びその周辺の構成を示す模式断面側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った模式断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る柱耐火装置の平常時の構成及びその周辺の構成を示す模式断面側面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った模式断面図である。
【図６】図４の柱耐火装置における火災発生時の構成及びその周辺の構成を示す模式断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
まず、図１〜３を用いて、この発明の実施の形態に係る柱耐火装置１０１及びその周辺の構成を説明する。なお、本実施形態では、鉄道の駅ホームに建てられた鉄骨柱に対して、柱耐火装置１０１を使用した場合の例について説明する。
【００１３】
図１を参照すると、平常時、つまり火災が発生していない時の、鉄道の駅舎における一階部分であるホーム階１００の構成が示されている。
ホーム階１００は、乗客が通行し列車に乗降するための床スラブ１と、地面６の上に建てられて床スラブ１を支持する床支柱５と、地面６の中に埋め込まれた柱基礎４から延びる鉄骨柱３と、ホーム階１００の天井を形成し鉄骨柱３によって支持される天井スラブ２とによって、構成されている。なお、天井スラブ２は、駅舎の二階２００の床スラブも同時に形成している。また、ホーム階１００では、天井スラブ２の下面２ｄに火災感知器７が取り付けられている。
ここで、床スラブ１から天井スラブ２に向かう方向を上方と呼び、天井スラブ２から床スラブ１に向かう方向を下方と呼ぶ。
【００１４】
さらに、床スラブ１と柱基礎４との間には、ホーム階１００での火災の発生時に火炎の熱から鉄骨柱３を防護するための柱耐火装置１０１が、設けられている。
柱耐火装置１０１は、鉄骨柱３の周りを取り囲むように構成された遮熱部１０を柱基礎４上に備えており、遮熱部１０は、鉄骨柱３の周りを取り囲む矩形状の断面をもつ筒状の遮熱筒１１〜１５によって構成されている。
また、遮熱筒１１〜１５は、柱基礎４上で多重に重ねて配置されている。具体的には、
遮熱筒１１が鉄骨柱３に最も近接させて配置され、遮熱筒１２が遮熱筒１１を外側から取り囲むように重ねて形成・配置されている。そして、遮熱筒１３が遮熱筒１２を外側から取り囲むように重ねて形成・配置され、遮熱筒１４が遮熱筒１３の外側に重ねられ、さらに、遮熱筒１５が遮熱筒１４の外側に重ねられ、遮熱筒１３と同様にして形成・配置されている。なお、遮熱筒１１〜１５は、耐火性及び耐熱性がある金属等の材料から形成されており、互いに固定されておらず、個別に上下つまり筒形状の軸方向にスライドさせることができる。さらに、遮熱筒１１〜１５は、鉄骨柱３へ伝達する熱を低減するために、その内側に断熱性を有する材料からなる断熱層が設けられてもよい。
【００１５】
また、床スラブ１の地面６側となる下面１ｄには、遮熱筒１１〜１５を上下方向にスライドさせるための駆動機構２０及び３０が取り付けられている。
駆動機構２０及び３０は、鉄骨柱３を挟んで対向するようにして設けられている。
駆動機構２０は、床スラブ１の下面１ｄに固定されたＬ字状の断面をもつ支持台２１と、支持台２１上で鉄骨柱３に対して接近する方向及び離れる方向に移動可能なローラ部２２と、ローラ部２２を鉄骨柱３に向かって付勢するバネ２３と、ローラ部２２を回転駆動させるためのモータ２５とを有している。そして、図１では、遮熱筒１１がローラ部２２と鉄骨柱３との間に延び、ローラ部２２の円筒状のローラ２２ｂ（図３参照）が、バネ２３によって付勢されて遮熱筒１１に押し付けられている。
【００１６】
駆動機構２０と同様にして、駆動機構３０は、支持台３１、ローラ部３２、バネ３３、及びモータ３５（図３参照）を有している。そして、図１では、遮熱筒１１がローラ部３２と鉄骨柱３との間に延び、ローラ部３２のローラ３２ｂ（図３参照）が、バネ３３によって付勢されて遮熱筒１１に押し付けられている。
ここで、駆動機構２０及び３０は、伸長機構を構成し、ローラ部２２及び３２は、回転体を構成している。さらに、モータ２５及び３５は、駆動装置を構成し、バネ２３及び３３は、押圧装置を構成している。
【００１７】
図３を参照すると、駆動機構２０及び３０の水平断面を上方から下方に向かって見た図が示されている。
駆動機構２０において、支持台２１の水平方向に伸びる底板２１ｂ上には、ローラ部２２が設けられ、ローラ部２２は、回転軸２２ａをもつローラ２２ｂと、回転軸２２ａを回転可能に支持するローラ支持台２２ｃとを有している。そして、ローラ支持台２２ｃは、底板２１ｂ上で鉄骨柱３及び遮熱筒１１〜１５に対して接近する方向及び離れる方向に移動可能である。また、ローラ２２ｂは、遮熱筒１１〜１５と当接し遮熱筒１１〜１５を上方又は下方に移動させるように回転することができる。
【００１８】
また、ローラ支持台２２ｃは、支持台２１の底板２１ｂから上方に向かって延びて床スラブ１の下面１ｄ（図１参照）に固定される壁部２１ａと、バネ２３を介して連結されている。そして、ローラ支持台２２ｃは、バネ２３によって鉄骨柱３に向かって付勢されている。
また、ローラ２２ｂの回転軸２２ａは、ギヤボックス２４を介してモータ２５と連結されており、モータ２５によって回転駆動される。さらに、モータ２５は、制御装置４０と電気的に接続されており、制御装置４０の制御によって駆動する。また、制御装置４０は、火災感知器７と電気的に接続されており、火災感知器７からの信号を受信することができる。
【００１９】
また、駆動機構３０において、駆動機構２０と同様にして、壁部３１ａ及び底板３１ｂを有する支持台３１には、回転軸３２ａをもつローラ３２ｂ及びローラ支持台３２ｃを有するローラ部３２と、ローラ支持台３２ｃを鉄骨柱３に向かって付勢するバネ３３と、ギヤボックス３４を介して回転軸３２ａに連結されるモータ３５とが設けられている。そして、モータ３５は、制御装置４０と電気的に接続されている。
【００２０】
また、図１に戻り、床スラブ１において、遮熱筒１１〜１５の上方となる部位には、遮熱筒１１〜１５を上方に向かってスライドさせた場合に通過することができる矩形状の貫通穴１ａが形成されている。さらに、床スラブ１の上面１ｃには、床スラブ１上の乗客の通行を妨げないように、貫通穴１ａを上方から塞ぐ蓋１ｂが設けられている。蓋１ｂは、上面１ｃで枢軸回転可能であり、貫通穴１ａを閉鎖した状態で下方から押し上げられることによって貫通穴１ａを開放するように構成されている。
【００２１】
次に、図１〜３を用いて、この発明の実施の形態に係る柱耐火装置１０１の動作を説明する。
図１及び図３をあわせて参照すると、ホーム階１００が平常時の状態では、遮熱筒１１〜１５は、床スラブ１の下方の柱基礎４上に配置されており、床スラブ１の貫通穴１ａは蓋１ｂによって塞がれている。
【００２２】
ホーム階１００で火災が発生した場合、火災感知器７が、火炎の熱によって所定の温度以上に上昇した周囲空気の温度を感知すると、制御装置４０が、火災感知器７から上記温度の感知信号を受信し、モータ２５及び３５を駆動させる。駆動したモータ２５及び３５はそれぞれ、ローラ部２２及び３２のローラ２２ｂ及び３２ｂを回転駆動し、ローラ２２ｂ及び３２ｂは、バネ２３及び３３によって押し付けられて摩擦係合している遮熱筒１１を上方に向かってスライドさせる。つまり、ローラ２２ｂ及び３２ｂを回転させることによって、遮熱筒１１は、その筒形状の軸方向である鉄骨柱３の長手方向に沿って、上方へ移動する。そして、遮熱筒１１は、貫通穴１ａを通って蓋１ｂを押し上げ、床スラブ１より上方に突出するようにスライドして、ホーム階１００の鉄骨柱３を囲む。
【００２３】
ここで、図２を参照すると、遮熱筒１２の上部には、図示しないバネによって遮熱筒１２の内側に向かって付勢されて突出する連結ピン１２ａが設けられており、遮熱筒１１の下部には、連結ピン１２ａと係合可能な穴１１ｂが形成されている。そして、遮熱筒１１及び１２が重ねられている状態では、連結ピン１２ａは、遮熱筒１１の側面に当接して押し戻されている。また、遮熱筒１３〜１５それぞれの上部には、遮熱筒１２と同様にして、連結ピン１３ａ〜１５ａが設けられており、遮熱筒１２〜１４それぞれの下部には、遮熱筒１１と同様にして、連結ピン１３ａ〜１５ａと係合可能な穴１２ｂ〜１４ｂが形成されている。
【００２４】
遮熱筒１１がスライドされて遮熱筒１２に対して所定の高さに達すると、遮熱筒１２の連結ピン１２ａが、遮熱筒１１の穴１１ｂの中に突出してこの穴１１ｂと係合する。これによって、遮熱筒１１が遮熱筒１２に対して遮熱筒１２の軸方向に沿って一列に並ぶようにして連結・固定され、ローラ部２２及び３２のローラ２２ｂ及び３２ｂ（図３参照）は、遮熱筒１１及び１２を一体として上方に向かって移動させる。そして、ローラ２２ｂ及び３２ｂは、係合している遮熱筒１１を上方に移動させた後、鉄骨柱３から離れる方向に僅かに移動して遮熱筒１２と係合し、バネ２３及び３３の付勢力を利用した摩擦係合により、遮熱筒１２を遮熱筒１１と共に上方に向かってスライド移動させる。これにより、鉄骨柱３の周囲のさらに多くの部分が遮熱筒１１及び１２によって覆われる。
【００２５】
また、遮熱筒１２がスライドされて遮熱筒１３に対して所定の高さに達すると、遮熱筒１３の連結ピン１３ａが遮熱筒１２の穴１２ｂと係合し、一体となった遮熱筒１１〜１３が、ローラ２２ｂ及び３２ｂ（図３参照）によって上方に向かってスライド移動され、鉄骨柱３の周囲のさらに多くの部分が遮熱筒１１〜１３によって覆われる。
上述と同様にして、遮熱筒１４の連結ピン１４ａ（図３参照）が遮熱筒１３の穴１３ｂと係合することによって、遮熱筒１１〜１４が一体となって上方に向かってスライド移動され、遮熱筒１５の連結ピン１５ａ（図３参照）が遮熱筒１４の穴１４ｂと係合することによって遮熱筒１１〜１５が一体となって固定され、ホーム階１００の鉄骨柱３のほぼ全体が遮熱筒１１〜１５によって覆われる。
ここで、連結ピン１２ａ〜１５ａは、連結部を構成している。
【００２６】
上述より、火災の発生時に、遮熱筒１１〜１５からなる上下方向に伸縮可能な遮熱部１０が上方に伸張することによって、鉄骨柱３がホーム階１００で発生した火災の火炎及び熱に直接さらされることが防がれる。
【００２７】
上述の説明から、この発明に係る柱耐火装置１０１は、鉄骨柱３の周囲を覆う可動式の柱耐火装置である。さらに、柱耐火装置１０１は、鉄骨柱３の周囲を囲い伸縮可能な筒状の遮熱部１０と、遮熱部１０を伸長させる駆動機構２０及び３０とを備え、遮熱部１０は、縮められた状態で鉄骨柱３に備え付けられる。このとき、火災が発生しない平常時では、遮熱部１０は、縮められた状態で鉄骨柱３に備え付けられているため、ホーム階１００の床スラブ１の下側に格納しておくことができる。一方、ホーム階１００での火災の発生時には、駆動機構２０及び３０が遮熱部１０を床スラブ１から上方に鉄骨柱３に沿って伸長させることによって、遮熱部１０がホーム階１００の鉄骨柱３を覆い、火炎及び熱から鉄骨柱３を防護することができる。従って、柱耐火装置１０１は、不使用時に駅ホーム上以外の場所に格納され、使用時に鉄骨柱３を覆うように動作して鉄骨柱３を火炎の熱から防護することを可能にする。
【００２８】
遮熱部１０は、多重に重ねられてそれぞれが鉄骨柱３の周囲を囲むようにして備え付けられる複数の遮熱筒１１〜１５と、遮熱筒１１〜１５同士を遮熱筒１１〜１５の軸方向に沿って一列に並ぶように連結するための連結ピン１２ａ〜１５ａとを有している。多重に重ねることができる複数の遮熱筒１１〜１５で遮熱部１０を構成することによって、遮熱部１０は、不使用時の縮められた状態で占めるスペースを縮小することができ、既設の駅ホームへ柱耐火装置１０１を追加設置することを容易にできる。
【００２９】
駆動機構２０及び３０は、遮熱筒１１〜１５に当接し且つ遮熱筒１１〜１５を鉄骨柱３の長手方向に沿って移動させるように回転可能であるローラ部２２及び３２と、ローラ部２２及び３２のそれぞれを回転駆動するモータ２５及び３５とを有している。このとき、モータ２５及び３５を制御することによって、遮熱筒１１〜１５の動作を制御することができる。そして、モータ２５及び３５を制御する制御装置４０が、火災感知器７の信号を受信できるようにすることによって、火災の発生時、制御装置４０が自動的に、受信した信号に基づきモータ２５及び３５を駆動させるようにすることができる。つまり、柱耐火装置１０１の自動化を図ることが可能になる。
【００３０】
駆動機構２０及び３０は、ローラ部２２及び３２のそれぞれを遮熱筒１１〜１５に向かって押し付けるバネ２３及び３３を有している。多重に重ねられた遮熱筒１１〜１５はそれぞれ、軸方向に垂直な方向の断面の大きさが異なるが、バネ２３及び３３の付勢力によって、ローラ部２２及び３２のローラ２２ｂ及び３２ｂを遮熱筒１１〜１５それぞれの形状に対応して押し付けることができる。よって、駆動機構２０及び３０は、ローラ２２ｂ及び３２ｂによって遮熱筒１１〜１５を確実に移動させることが可能になる。
【００３１】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る柱耐火装置２０１は、実施の形態１における柱耐火装置１０１が、下方から上方に向かって遮熱筒１１〜１５を伸ばすことによって鉄骨柱３を覆っていたのに対して、上方から遮熱筒を伸ばすことによって、鉄骨柱３を覆うようにしたものである。
なお、以下の実施の形態において、前出した図における参照符号と同一の符号は、同一または同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３２】
図４を参照すると、ホーム階１００が平常時の状態の柱耐火装置２０１が示されている。
柱耐火装置２０１は、天井スラブ２の下面２ｄの下方近傍に配置され且つ鉄骨柱３の周りを取り囲む円筒状をした遮熱筒２１０を有している。さらに、遮熱筒２１０は、遮熱シートを円筒状にして形成されている。
ここで、遮熱筒２１０は、遮熱部を構成している。
また、柱耐火装置２０１は、遮熱筒２１０の周囲に巻き付けられた付勢部材であるバネ２１２と、遮熱筒２１０の下端に取り付けられた輪状のウェイト２１１とを有している。
【００３３】
さらに、柱耐火装置２０１は、遮熱筒２１０の上端と天井スラブ２の下面２ｄとを連結する第一支持部材２２１ａ〜２２１ｄと、ウェイト２１１と天井スラブ２の下面２ｄとを連結する第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄとを有している。そして、第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄによってバネ２１２が押し縮められていると共に遮熱筒２１０が折り畳まれている状態で、遮熱筒２１０が天井スラブ２から垂下されている。
また、図５に示すように、第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄはウェイト２１１から四方に張り出すようにして天井スラブ２に取り付けられ、第一支持部材２２１ａ〜２２１ｄは、遮熱筒２１０の上部周縁からほぼ鉛直上方に向かって天井スラブ２に取り付けられている。
【００３４】
図４に戻り、第一支持部材２２１ａ〜２２１ｄは、金属製のワイヤロープの周囲に耐火性及び耐熱性を有するシート状の耐火被覆材を巻き付けて形成され、ワイヤロープは、遮熱筒２１０、ウェイト２１１及びバネ２１２の重量を支持するのに十分な強度を有して形成されている。一方、第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄは、所定の温度以上の空気に曝されると溶融して切断する材料で形成され、さらに、４つの第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄでは、遮熱筒２１０、ウェイト２１１及びバネ２１２の重量並びにバネ２１２の伸長方向の付勢力による荷重を支持できるが、４つの第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄのうち１つでも切断すると上記荷重を支持することができない強度で形成されている。第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄを形成する材料としては、火災が発生していない通常時は正常な性能を維持するが火災の発生により周囲温度が上昇した場合に比較的低い温度（例えば、鉄が耐力及び剛性を低下させ始める３５０℃程度）で熱分解を起こし溶融するものが好ましく、ポリエチレン等の高分子材料を使用することができる。例えば、ポリエチレンは、約１００℃以上で強度が低下し、約３５０℃で着火し、約３３５〜４５０℃で熱分解を起こし溶融する。
【００３５】
また、床スラブ１の上面１ｃにおいて、ウェイト２１１の下方には、鉄骨柱３の周りを取り囲む円錐台状をした支持部３ａが突出形成されている。支持部３ａにおける外側に向かって下方に傾斜したテーパ面３ａ１は、輪状のウェイト２１１の内側がテーパ面３ａ１の途中に嵌合するような形状で形成されている。つまり、ウェイト２１１が落下した際に、支持部３ａのテーパ面３ａ１によって、ウェイト２１１が床スラブ１の上面１ｃで跳ね返って暴れるのが抑えられる。また、テーパ面３ａ１を形成することによって、ウェイト２１１の下方の落下地点に人が立つこと及び物等が置かれることが防止され、ウェイト２１１の落下時に人と接触することを防ぎ、ウェイト２１１が支持部３ａまで落下することができる。
【００３６】
そして、ホーム階１００で火災が発生した場合、火炎によって柱耐火装置２０１の周囲において、例えば第二支持部材２２２ａの近傍の温度が所定の温度以上になると、第二支持部材２２２ａは、溶融し、支持している遮熱筒２１０、ウェイト２１１及びバネ２１２の重量並びにバネ２１２の伸長方向の付勢力による荷重に耐えきれなくなり切断する。そして、第二支持部材２２２ａが切断することによって、他の第二支持部材２２２ｂ〜２２２ｄも、増大した支持すべき荷重に耐えきれなくなり切断する。
【００３７】
このとき、図６を参照すると、ウェイト２１１が、バネ２１２の伸長方向の付勢力及びウェイト２１１の自重によって下方に向かって落下し、それによって、遮熱筒２１０が下方に向かって引き延ばされる。落下したウェイト２１１は、支持部３ａのテーパ面３ａ１に係合して支持部３ａ上で固定され、鉄骨柱３は、遮熱筒２１０によってホーム階１００で発生した火炎及び熱に直接さらされることが防がれる。
なお、ウェイト２１１の落下の途中では、バネ２１２には縮み方向の付勢力が作用し、この付勢力によって、ウェイト２１１の急激な落下が防がれる。
また、この発明の実施の形態２に係る柱耐火装置２０１のその他の構成及び動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００３８】
上述のように、実施の形態２における柱耐火装置２０１によれば、上記実施の形態１の柱耐火装置１０１と同様な効果が得られる。
また、柱耐火装置２０１において、遮熱筒２１０は、鉄骨柱３の周囲を囲むようにして備え付けられる筒状の遮熱シートであり、伸長機構として、鉄骨柱３の長手方向に沿って縮められた遮熱筒２１０を伸長させる方向に付勢するバネ２１２が設けられている。これにより、不使用時に遮熱筒２１０を折り畳むと共にバネ２１２を縮めて固定することによって、柱耐火装置２０１をホーム階１００の天井スラブ２の下面２ｄ近傍に格納しておくことができ、使用時に固定したバネ２１２を解放することによって遮熱筒２１０が伸長し鉄骨柱３を覆うことができる。よって、柱耐火装置２０１は、その構成を簡易にすることを可能にする。
【００３９】
また、柱耐火装置２０１は、遮熱筒２１０の上部を吊り下げる第一支持部材２２１ａ〜２２１ｄと、遮熱筒２１０の下部を吊り下げる第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄとを備え、第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄは、所定の温度以上で溶融する材料から形成される。これによって、火災の発生時、火炎の熱によって第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄが溶融して切断し、遮熱筒２１０を下方に向かって伸長させることができる。従って、柱耐火装置２０１は、火災の発生時、自動的に遮熱筒２１０を伸長させて鉄骨柱３を熱から防護することを可能にする。
【００４０】
また、実施の形態１の柱耐火装置１０１において、駆動機構２０及び３０は、床スラブ１の下面１ｄに取り付けられていたが、これに限定されるものでなく、柱基礎４に取り付けてもよい。
また、実施の形態１の柱耐火装置１０１において、駆動機構２０及び３０は、遮熱筒１１〜１５に対して、最も内側の遮熱筒１１から上昇させ、その後、外側の遮熱筒１２〜１５を順次上昇させていたが、これに限定されるものでなく、最も外側の遮熱筒１５から上昇させ、その後、内側の遮熱筒１４〜１１を順次上昇させるようにしてもよい。
【００４１】
また、実施の形態１の柱耐火装置１０１において、駆動機構２０及び３０は、ローラ２２ｂ及び３２ｂを遮熱筒１１〜１５の外側に当接させて、遮熱筒１１〜１５を上昇させていたが、これに限定されるものでなく、遮熱筒１１〜１５の内側に当接させてもよい。
また、実施の形態１の柱耐火装置１０１において、駆動機構２０及び３０は、ローラ２２ｂ及び３２ｂを遮熱筒１１〜１５の側面に当接させて遮熱筒１１〜１５を上昇させていたが、これに限定されるものでなく、遮熱筒１１に接続されたワイヤ等を巻き取ることによって、遮熱筒１１を吊り上げるようにして上昇させるものであってもよい。
【００４２】
また、実施の形態１の柱耐火装置１０１において、駆動機構２０及び３０は、円筒状のローラ２２ｂ及び３２ｂを遮熱筒１１〜１５の外側の平坦な側面に当接させて、互いの間における摩擦力によって遮熱筒１１〜１５を上昇させていたが、これに限定されるものでない。駆動機構２０及び３０のローラを歯車状とし、遮熱筒１１〜１５の外側の側面にローラの歯車の歯に係合可能な溝を長手方向に形成し、ローラの歯と溝とを係合させつつローラを回転させることによって、遮熱筒１１〜１５を上昇させてもよい。
【００４３】
また、実施の形態１の柱耐火装置１０１において、駆動機構２０及び３０では、ローラ支持台２２ｃ及び３２ｃを遮熱筒１１〜１５に向かって押し付けるために、バネ２３及び３３が使用されていたが、これに限定されるものでなく、油圧若しくは空気圧を利用した機構でローラ支持台２２ｃ及び３２ｃを押し付けてもよく、又は、動力を利用して機械式にローラ支持台２２ｃ及び３２ｃを押し付けてもよい。
【００４４】
また、実施の形態１の柱耐火装置１０１において、遮熱筒１２〜１５はそれぞれ、連結ピン１２ａ〜１５ａによって、遮熱筒１１〜１４と連結・固定されていたが、これに限定されるものでない。遮熱筒１１〜１５を軸方向に垂直な横断面積が上方に向かって減少するテーパ形状をした台形台状又は円錐台状に形成し、遮熱筒１１〜１４はそれぞれ、上方に向かってスライドすることによって遮熱筒１２〜１５と係合し、この係合による摩擦力によって互いに連結・固定されるようにしてもよい。
また、実施の形態１の柱耐火装置１０１において、遮熱筒１１〜１５はそれぞれ、２つ以上に分割できるように構成してもよい。それによって、既設の鉄骨柱３に対してその側方から遮熱筒１１〜１５を取り付けることができ、柱耐火装置１０１の設置作業を容易にすることが可能になる。
【００４５】
また、実施の形態１の柱耐火装置１０１において、遮熱筒１１〜１５は、金属材料から形成されていたが、これに限定されるものでなく、耐火ボード、耐火シート等の耐火性を有する材料から形成されてよい。また、耐火シートを使用する場合、鉄骨柱３の周りを取り囲む遮熱筒１１〜１５の輪郭を形成するフレームに耐火シートを取り付けてもよい。これにより、遮熱筒１１〜１５を軽量化して、遮熱筒１１〜１５を移動させるモータ２５及び３５を小型化し、柱耐火装置１０１の小型化を図ることが可能になる。
また、実施の形態１の柱耐火装置１０１において、床スラブ１の貫通穴１ａの上方の蓋１ｂは、貫通穴１ａの閉鎖時に床スラブ１の上面１ｃに倣うように延在していたが、これに限定されるものでない。蓋１ｂは、実施の形態２の支持部３ａのテーパ面３ａ１と同様に、貫通穴１ａの閉鎖時に傾斜するようにして設けられてもよい。
【００４６】
また、実施の形態２の柱耐火装置２０１において、遮熱筒２１０の下端のウェイト２１１には４つの第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄが取り付けられていたが、これに限定されるものでなく、３つ以下であっても５つ以上であってもよい。そして、第二支持部材は、１つでも切断すると必然的にウェイト２１１が落下するように、１つであってもよい。
また、実施の形態１及び２の柱耐火装置１０１及び２０１は、柱に対する火炎の熱の防護に使用されているが、これに限定されるものでなく、梁、筋交い等の棒状の部材に対しても適用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
３ 鉄骨柱（柱）、１０ 遮熱部、１１，１２，１３，１４，１５ 遮熱筒、１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ 連結ピン（連結部）、２０，３０ 駆動機構（伸長機構）、２２，３２ ローラ部（回転体）、２３，３３ バネ（押圧装置）、２５，３５モータ（駆動装置）、１０１，２０１ 柱耐火装置、２１０ 遮熱筒（遮熱部）、２１２ バネ（付勢部材）、２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄ 第一支持部材、２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄ 第二支持部材。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、柱耐火装置に係り、特に可動式の柱耐火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上空間に建設された鉄道の駅舎のホームは、周囲が開放されているうえ、火災の要因となるものが列車、売店等しかなく可燃物量が限定されており、火災発生時における火災の規模及び延焼性が一般の建築物に比べ非常に小さい。このため、ホーム上に建てられた駅舎の鉄骨柱や鉄骨梁には、厳格な耐火構造が要求されてこなかった。しかしながら、近年、ホーム上の売店の大型化が進んでおり、火災時の火炎や熱によって鉄骨柱が被害を受ける危険性が増大している。そして、鉄骨柱が火炎による高温の熱にさらされると、鉄骨柱の強度が著しく低下するうえ、鉄骨柱に伸びや曲がり等の変形が発生する場合があり、このような鉄骨柱に発生する異常は、駅舎全体の構造を崩壊させるような重大な問題を引き起こす可能性がある。
【０００３】
一方、一般の建築物では、鉄骨柱の耐火対策として、特許文献１に示されるような鉄骨柱へ耐火塗料を塗布する構成、又は、特許文献２に示されるような鉄骨柱の周りを耐火ボードで囲む構成が採用されている。
なお、特許文献１では、鉄骨柱及び鉄骨梁の表面に発泡性耐火塗料による塗膜層が形成され、さらに、鉄骨梁と鉄骨柱との角部に、鉄骨柱及び鉄骨梁の塗膜層の表面にセメント系耐火被覆材を使用した耐火被覆材層が形成された構成が記載されている。
また、特許文献２では、鉄骨柱の外面を、耐火ボード取付用鋼製下地材を介して強化耐火ボードで被覆する構成が記載されている。そして、耐火ボード取付用鋼製下地材は、スペーサを兼ねており、耐火ボードと鉄骨柱の外面との間に間隙を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２６６３９７号公報
【特許文献２】特開２００２−１８０５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、駅ホームでは鉄骨柱は屋外で常に外気にさらされているため、特許文献１に記載される構成では、塗膜層の表面における雨の付着及び結露水の発生等が、塗膜層の劣化を進行させ、耐久性を低下させるという問題がある。また、運行する列車及び線路配置等に対して規定される建築限界によって、駅ホームの形状・寸法及び柱等の配置が制約を受けている。そして、特許文献２のように鉄骨柱の周りを耐火ボードで囲む構成は、柱の断面寸法を大きくするため、駅ホームの有効幅員を減少させるという問題がある。
【０００６】
この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、不使用時に駅ホーム上以外の場所に格納することができ、使用時に柱を覆うように動作して柱を火炎の熱から防護することが可能な柱耐火装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、この発明に係る柱耐火装置は、柱の周囲を覆う可動式の柱耐火装置において、柱の周囲を囲い伸縮可能な筒状の遮熱部と、遮熱部を伸長させる伸長機構とを備え、遮熱部は、縮められた状態で柱に備え付けられる。
【０００８】
遮熱部は、多重に重ねられてそれぞれが柱の周囲を囲むようにして備え付けられる複数の遮熱筒と、遮熱筒同士を遮熱筒の軸方向に沿って一列に並ぶように連結するための連結部とを有してもよい。
伸長機構は、遮熱筒に当接し且つ遮熱筒を柱の長手方向に沿って移動させるように回転可能である回転体と、回転体を回転駆動する駆動装置とを有してもよい。
伸長機構は、回転体を遮熱筒に向かって押し付ける押圧装置を有してもよい。
【０００９】
また、遮熱部は、柱の周囲を囲むようにして備え付けられる筒状の遮熱シートであり、伸長機構は、柱の長手方向に沿って縮められた遮熱部を伸長させる方向に付勢する付勢部材を有してもよい。
上記柱耐火装置は、遮熱部の上部を吊り下げる第一支持部材と、遮熱部の下部を吊り下げる第二支持部材とをさらに備え、第二支持部材は、所定の温度以上で溶融する材料から形成されてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る柱耐火装置によれば、不使用時に駅ホーム上以外の場所に格納することができ、使用時に柱を覆うように動作して柱を火炎の熱から防護することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係る柱耐火装置の平常時の構成及びその周辺の構成を示す模式断面側面図である。
【図２】図１の柱耐火装置における火災発生時の構成及びその周辺の構成を示す模式断面側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った模式断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る柱耐火装置の平常時の構成及びその周辺の構成を示す模式断面側面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った模式断面図である。
【図６】図４の柱耐火装置における火災発生時の構成及びその周辺の構成を示す模式断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
まず、図１〜３を用いて、この発明の実施の形態に係る柱耐火装置１０１及びその周辺の構成を説明する。なお、本実施形態では、鉄道の駅ホームに建てられた鉄骨柱に対して、柱耐火装置１０１を使用した場合の例について説明する。
【００１３】
図１を参照すると、平常時、つまり火災が発生していない時の、鉄道の駅舎における一階部分であるホーム階１００の構成が示されている。
ホーム階１００は、乗客が通行し列車に乗降するための床スラブ１と、地面６の上に建てられて床スラブ１を支持する床支柱５と、地面６の中に埋め込まれた柱基礎４から延びる鉄骨柱３と、ホーム階１００の天井を形成し鉄骨柱３によって支持される天井スラブ２とによって、構成されている。なお、天井スラブ２は、駅舎の二階２００の床スラブも同時に形成している。また、ホーム階１００では、天井スラブ２の下面２ｄに火災感知器７が取り付けられている。
ここで、床スラブ１から天井スラブ２に向かう方向を上方と呼び、天井スラブ２から床スラブ１に向かう方向を下方と呼ぶ。
【００１４】
さらに、床スラブ１と柱基礎４との間には、ホーム階１００での火災の発生時に火炎の熱から鉄骨柱３を防護するための柱耐火装置１０１が、設けられている。
柱耐火装置１０１は、鉄骨柱３の周りを取り囲むように構成された遮熱部１０を柱基礎４上に備えており、遮熱部１０は、鉄骨柱３の周りを取り囲む矩形状の断面をもつ筒状の遮熱筒１１〜１５によって構成されている。
また、遮熱筒１１〜１５は、柱基礎４上で多重に重ねて配置されている。具体的には、
遮熱筒１１が鉄骨柱３に最も近接させて配置され、遮熱筒１２が遮熱筒１１を外側から取り囲むように重ねて形成・配置されている。そして、遮熱筒１３が遮熱筒１２を外側から取り囲むように重ねて形成・配置され、遮熱筒１４が遮熱筒１３の外側に重ねられ、さらに、遮熱筒１５が遮熱筒１４の外側に重ねられ、遮熱筒１３と同様にして形成・配置されている。なお、遮熱筒１１〜１５は、耐火性及び耐熱性がある金属等の材料から形成されており、互いに固定されておらず、個別に上下つまり筒形状の軸方向にスライドさせることができる。さらに、遮熱筒１１〜１５は、鉄骨柱３へ伝達する熱を低減するために、その内側に断熱性を有する材料からなる断熱層が設けられてもよい。
【００１５】
また、床スラブ１の地面６側となる下面１ｄには、遮熱筒１１〜１５を上下方向にスライドさせるための駆動機構２０及び３０が取り付けられている。
駆動機構２０及び３０は、鉄骨柱３を挟んで対向するようにして設けられている。
駆動機構２０は、床スラブ１の下面１ｄに固定されたＬ字状の断面をもつ支持台２１と、支持台２１上で鉄骨柱３に対して接近する方向及び離れる方向に移動可能なローラ部２２と、ローラ部２２を鉄骨柱３に向かって付勢するバネ２３と、ローラ部２２を回転駆動させるためのモータ２５とを有している。そして、図１では、遮熱筒１１がローラ部２２と鉄骨柱３との間に延び、ローラ部２２の円筒状のローラ２２ｂ（図３参照）が、バネ２３によって付勢されて遮熱筒１１に押し付けられている。
【００１６】
駆動機構２０と同様にして、駆動機構３０は、支持台３１、ローラ部３２、バネ３３、及びモータ３５（図３参照）を有している。そして、図１では、遮熱筒１１がローラ部３２と鉄骨柱３との間に延び、ローラ部３２のローラ３２ｂ（図３参照）が、バネ３３によって付勢されて遮熱筒１１に押し付けられている。
ここで、駆動機構２０及び３０は、伸長機構を構成し、ローラ部２２及び３２は、回転体を構成している。さらに、モータ２５及び３５は、駆動装置を構成し、バネ２３及び３３は、押圧装置を構成している。
【００１７】
図３を参照すると、駆動機構２０及び３０の水平断面を上方から下方に向かって見た図が示されている。
駆動機構２０において、支持台２１の水平方向に伸びる底板２１ｂ上には、ローラ部２２が設けられ、ローラ部２２は、回転軸２２ａをもつローラ２２ｂと、回転軸２２ａを回転可能に支持するローラ支持台２２ｃとを有している。そして、ローラ支持台２２ｃは、底板２１ｂ上で鉄骨柱３及び遮熱筒１１〜１５に対して接近する方向及び離れる方向に移動可能である。また、ローラ２２ｂは、遮熱筒１１〜１５と当接し遮熱筒１１〜１５を上方又は下方に移動させるように回転することができる。
【００１８】
また、ローラ支持台２２ｃは、支持台２１の底板２１ｂから上方に向かって延びて床スラブ１の下面１ｄ（図１参照）に固定される壁部２１ａと、バネ２３を介して連結されている。そして、ローラ支持台２２ｃは、バネ２３によって鉄骨柱３に向かって付勢されている。
また、ローラ２２ｂの回転軸２２ａは、ギヤボックス２４を介してモータ２５と連結されており、モータ２５によって回転駆動される。さらに、モータ２５は、制御装置４０と電気的に接続されており、制御装置４０の制御によって駆動する。また、制御装置４０は、火災感知器７と電気的に接続されており、火災感知器７からの信号を受信することができる。
【００１９】
また、駆動機構３０において、駆動機構２０と同様にして、壁部３１ａ及び底板３１ｂを有する支持台３１には、回転軸３２ａをもつローラ３２ｂ及びローラ支持台３２ｃを有するローラ部３２と、ローラ支持台３２ｃを鉄骨柱３に向かって付勢するバネ３３と、ギヤボックス３４を介して回転軸３２ａに連結されるモータ３５とが設けられている。そして、モータ３５は、制御装置４０と電気的に接続されている。
【００２０】
また、図１に戻り、床スラブ１において、遮熱筒１１〜１５の上方となる部位には、遮熱筒１１〜１５を上方に向かってスライドさせた場合に通過することができる矩形状の貫通穴１ａが形成されている。さらに、床スラブ１の上面１ｃには、床スラブ１上の乗客の通行を妨げないように、貫通穴１ａを上方から塞ぐ蓋１ｂが設けられている。蓋１ｂは、上面１ｃで枢軸回転可能であり、貫通穴１ａを閉鎖した状態で下方から押し上げられることによって貫通穴１ａを開放するように構成されている。
【００２１】
次に、図１〜３を用いて、この発明の実施の形態に係る柱耐火装置１０１の動作を説明する。
図１及び図３をあわせて参照すると、ホーム階１００が平常時の状態では、遮熱筒１１〜１５は、床スラブ１の下方の柱基礎４上に配置されており、床スラブ１の貫通穴１ａは蓋１ｂによって塞がれている。
【００２２】
ホーム階１００で火災が発生した場合、火災感知器７が、火炎の熱によって所定の温度以上に上昇した周囲空気の温度を感知すると、制御装置４０が、火災感知器７から上記温度の感知信号を受信し、モータ２５及び３５を駆動させる。駆動したモータ２５及び３５はそれぞれ、ローラ部２２及び３２のローラ２２ｂ及び３２ｂを回転駆動し、ローラ２２ｂ及び３２ｂは、バネ２３及び３３によって押し付けられて摩擦係合している遮熱筒１１を上方に向かってスライドさせる。つまり、ローラ２２ｂ及び３２ｂを回転させることによって、遮熱筒１１は、その筒形状の軸方向である鉄骨柱３の長手方向に沿って、上方へ移動する。そして、遮熱筒１１は、貫通穴１ａを通って蓋１ｂを押し上げ、床スラブ１より上方に突出するようにスライドして、ホーム階１００の鉄骨柱３を囲む。
【００２３】
ここで、図２を参照すると、遮熱筒１２の上部には、図示しないバネによって遮熱筒１２の内側に向かって付勢されて突出する連結ピン１２ａが設けられており、遮熱筒１１の下部には、連結ピン１２ａと係合可能な穴１１ｂが形成されている。そして、遮熱筒１１及び１２が重ねられている状態では、連結ピン１２ａは、遮熱筒１１の側面に当接して押し戻されている。また、遮熱筒１３〜１５それぞれの上部には、遮熱筒１２と同様にして、連結ピン１３ａ〜１５ａが設けられており、遮熱筒１２〜１４それぞれの下部には、遮熱筒１１と同様にして、連結ピン１３ａ〜１５ａと係合可能な穴１２ｂ〜１４ｂが形成されている。
【００２４】
遮熱筒１１がスライドされて遮熱筒１２に対して所定の高さに達すると、遮熱筒１２の連結ピン１２ａが、遮熱筒１１の穴１１ｂの中に突出してこの穴１１ｂと係合する。これによって、遮熱筒１１が遮熱筒１２に対して遮熱筒１２の軸方向に沿って一列に並ぶようにして連結・固定され、ローラ部２２及び３２のローラ２２ｂ及び３２ｂ（図３参照）は、遮熱筒１１及び１２を一体として上方に向かって移動させる。そして、ローラ２２ｂ及び３２ｂは、係合している遮熱筒１１を上方に移動させた後、鉄骨柱３から離れる方向に僅かに移動して遮熱筒１２と係合し、バネ２３及び３３の付勢力を利用した摩擦係合により、遮熱筒１２を遮熱筒１１と共に上方に向かってスライド移動させる。これにより、鉄骨柱３の周囲のさらに多くの部分が遮熱筒１１及び１２によって覆われる。
【００２５】
また、遮熱筒１２がスライドされて遮熱筒１３に対して所定の高さに達すると、遮熱筒１３の連結ピン１３ａが遮熱筒１２の穴１２ｂと係合し、一体となった遮熱筒１１〜１３が、ローラ２２ｂ及び３２ｂ（図３参照）によって上方に向かってスライド移動され、鉄骨柱３の周囲のさらに多くの部分が遮熱筒１１〜１３によって覆われる。
上述と同様にして、遮熱筒１４の連結ピン１４ａ（図３参照）が遮熱筒１３の穴１３ｂと係合することによって、遮熱筒１１〜１４が一体となって上方に向かってスライド移動され、遮熱筒１５の連結ピン１５ａ（図３参照）が遮熱筒１４の穴１４ｂと係合することによって遮熱筒１１〜１５が一体となって固定され、ホーム階１００の鉄骨柱３のほぼ全体が遮熱筒１１〜１５によって覆われる。
ここで、連結ピン１２ａ〜１５ａは、連結部を構成している。
【００２６】
上述より、火災の発生時に、遮熱筒１１〜１５からなる上下方向に伸縮可能な遮熱部１０が上方に伸張することによって、鉄骨柱３がホーム階１００で発生した火災の火炎及び熱に直接さらされることが防がれる。
【００２７】
上述の説明から、この発明に係る柱耐火装置１０１は、鉄骨柱３の周囲を覆う可動式の柱耐火装置である。さらに、柱耐火装置１０１は、鉄骨柱３の周囲を囲い伸縮可能な筒状の遮熱部１０と、遮熱部１０を伸長させる駆動機構２０及び３０とを備え、遮熱部１０は、縮められた状態で鉄骨柱３に備え付けられる。このとき、火災が発生しない平常時では、遮熱部１０は、縮められた状態で鉄骨柱３に備え付けられているため、ホーム階１００の床スラブ１の下側に格納しておくことができる。一方、ホーム階１００での火災の発生時には、駆動機構２０及び３０が遮熱部１０を床スラブ１から上方に鉄骨柱３に沿って伸長させることによって、遮熱部１０がホーム階１００の鉄骨柱３を覆い、火炎及び熱から鉄骨柱３を防護することができる。従って、柱耐火装置１０１は、不使用時に駅ホーム上以外の場所に格納され、使用時に鉄骨柱３を覆うように動作して鉄骨柱３を火炎の熱から防護することを可能にする。
【００２８】
遮熱部１０は、多重に重ねられてそれぞれが鉄骨柱３の周囲を囲むようにして備え付けられる複数の遮熱筒１１〜１５と、遮熱筒１１〜１５同士を遮熱筒１１〜１５の軸方向に沿って一列に並ぶように連結するための連結ピン１２ａ〜１５ａとを有している。多重に重ねることができる複数の遮熱筒１１〜１５で遮熱部１０を構成することによって、遮熱部１０は、不使用時の縮められた状態で占めるスペースを縮小することができ、既設の駅ホームへ柱耐火装置１０１を追加設置することを容易にできる。
【００２９】
駆動機構２０及び３０は、遮熱筒１１〜１５に当接し且つ遮熱筒１１〜１５を鉄骨柱３の長手方向に沿って移動させるように回転可能であるローラ部２２及び３２と、ローラ部２２及び３２のそれぞれを回転駆動するモータ２５及び３５とを有している。このとき、モータ２５及び３５を制御することによって、遮熱筒１１〜１５の動作を制御することができる。そして、モータ２５及び３５を制御する制御装置４０が、火災感知器７の信号を受信できるようにすることによって、火災の発生時、制御装置４０が自動的に、受信した信号に基づきモータ２５及び３５を駆動させるようにすることができる。つまり、柱耐火装置１０１の自動化を図ることが可能になる。
【００３０】
駆動機構２０及び３０は、ローラ部２２及び３２のそれぞれを遮熱筒１１〜１５に向かって押し付けるバネ２３及び３３を有している。多重に重ねられた遮熱筒１１〜１５はそれぞれ、軸方向に垂直な方向の断面の大きさが異なるが、バネ２３及び３３の付勢力によって、ローラ部２２及び３２のローラ２２ｂ及び３２ｂを遮熱筒１１〜１５それぞれの形状に対応して押し付けることができる。よって、駆動機構２０及び３０は、ローラ２２ｂ及び３２ｂによって遮熱筒１１〜１５を確実に移動させることが可能になる。
【００３１】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る柱耐火装置２０１は、実施の形態１における柱耐火装置１０１が、下方から上方に向かって遮熱筒１１〜１５を伸ばすことによって鉄骨柱３を覆っていたのに対して、上方から遮熱筒を伸ばすことによって、鉄骨柱３を覆うようにしたものである。
なお、以下の実施の形態において、前出した図における参照符号と同一の符号は、同一または同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３２】
図４を参照すると、ホーム階１００が平常時の状態の柱耐火装置２０１が示されている。
柱耐火装置２０１は、天井スラブ２の下面２ｄの下方近傍に配置され且つ鉄骨柱３の周りを取り囲む円筒状をした遮熱筒２１０を有している。さらに、遮熱筒２１０は、遮熱シートを円筒状にして形成されている。
ここで、遮熱筒２１０は、遮熱部を構成している。
また、柱耐火装置２０１は、遮熱筒２１０の周囲に巻き付けられた付勢部材であるバネ２１２と、遮熱筒２１０の下端に取り付けられた輪状のウェイト２１１とを有している。
【００３３】
さらに、柱耐火装置２０１は、遮熱筒２１０の上端と天井スラブ２の下面２ｄとを連結する第一支持部材２２１ａ〜２２１ｄと、ウェイト２１１と天井スラブ２の下面２ｄとを連結する第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄとを有している。そして、第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄによってバネ２１２が押し縮められていると共に遮熱筒２１０が折り畳まれている状態で、遮熱筒２１０が天井スラブ２から垂下されている。
また、図５に示すように、第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄはウェイト２１１から四方に張り出すようにして天井スラブ２に取り付けられ、第一支持部材２２１ａ〜２２１ｄは、遮熱筒２１０の上部周縁からほぼ鉛直上方に向かって天井スラブ２に取り付けられている。
【００３４】
図４に戻り、第一支持部材２２１ａ〜２２１ｄは、金属製のワイヤロープの周囲に耐火性及び耐熱性を有するシート状の耐火被覆材を巻き付けて形成され、ワイヤロープは、遮熱筒２１０、ウェイト２１１及びバネ２１２の重量を支持するのに十分な強度を有して形成されている。一方、第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄは、所定の温度以上の空気に曝されると溶融して切断する材料で形成され、さらに、４つの第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄでは、遮熱筒２１０、ウェイト２１１及びバネ２１２の重量並びにバネ２１２の伸長方向の付勢力による荷重を支持できるが、４つの第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄのうち１つでも切断すると上記荷重を支持することができない強度で形成されている。第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄを形成する材料としては、火災が発生していない通常時は正常な性能を維持するが火災の発生により周囲温度が上昇した場合に比較的低い温度（例えば、鉄が耐力及び剛性を低下させ始める３５０℃程度）で熱分解を起こし溶融するものが好ましく、ポリエチレン等の高分子材料を使用することができる。例えば、ポリエチレンは、約１００℃以上で強度が低下し、約３５０℃で着火し、約３３５〜４５０℃で熱分解を起こし溶融する。
【００３５】
また、床スラブ１の上面１ｃにおいて、ウェイト２１１の下方には、鉄骨柱３の周りを取り囲む円錐台状をした支持部３ａが突出形成されている。支持部３ａにおける外側に向かって下方に傾斜したテーパ面３ａ１は、輪状のウェイト２１１の内側がテーパ面３ａ１の途中に嵌合するような形状で形成されている。つまり、ウェイト２１１が落下した際に、支持部３ａのテーパ面３ａ１によって、ウェイト２１１が床スラブ１の上面１ｃで跳ね返って暴れるのが抑えられる。また、テーパ面３ａ１を形成することによって、ウェイト２１１の下方の落下地点に人が立つこと及び物等が置かれることが防止され、ウェイト２１１の落下時に人と接触することを防ぎ、ウェイト２１１が支持部３ａまで落下することができる。
【００３６】
そして、ホーム階１００で火災が発生した場合、火炎によって柱耐火装置２０１の周囲において、例えば第二支持部材２２２ａの近傍の温度が所定の温度以上になると、第二支持部材２２２ａは、溶融し、支持している遮熱筒２１０、ウェイト２１１及びバネ２１２の重量並びにバネ２１２の伸長方向の付勢力による荷重に耐えきれなくなり切断する。そして、第二支持部材２２２ａが切断することによって、他の第二支持部材２２２ｂ〜２２２ｄも、増大した支持すべき荷重に耐えきれなくなり切断する。
【００３７】
このとき、図６を参照すると、ウェイト２１１が、バネ２１２の伸長方向の付勢力及びウェイト２１１の自重によって下方に向かって落下し、それによって、遮熱筒２１０が下方に向かって引き延ばされる。落下したウェイト２１１は、支持部３ａのテーパ面３ａ１に係合して支持部３ａ上で固定され、鉄骨柱３は、遮熱筒２１０によってホーム階１００で発生した火炎及び熱に直接さらされることが防がれる。
なお、ウェイト２１１の落下の途中では、バネ２１２には縮み方向の付勢力が作用し、この付勢力によって、ウェイト２１１の急激な落下が防がれる。
また、この発明の実施の形態２に係る柱耐火装置２０１のその他の構成及び動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００３８】
上述のように、実施の形態２における柱耐火装置２０１によれば、上記実施の形態１の柱耐火装置１０１と同様な効果が得られる。
また、柱耐火装置２０１において、遮熱筒２１０は、鉄骨柱３の周囲を囲むようにして備え付けられる筒状の遮熱シートであり、伸長機構として、鉄骨柱３の長手方向に沿って縮められた遮熱筒２１０を伸長させる方向に付勢するバネ２１２が設けられている。これにより、不使用時に遮熱筒２１０を折り畳むと共にバネ２１２を縮めて固定することによって、柱耐火装置２０１をホーム階１００の天井スラブ２の下面２ｄ近傍に格納しておくことができ、使用時に固定したバネ２１２を解放することによって遮熱筒２１０が伸長し鉄骨柱３を覆うことができる。よって、柱耐火装置２０１は、その構成を簡易にすることを可能にする。
【００３９】
また、柱耐火装置２０１は、遮熱筒２１０の上部を吊り下げる第一支持部材２２１ａ〜２２１ｄと、遮熱筒２１０の下部を吊り下げる第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄとを備え、第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄは、所定の温度以上で溶融する材料から形成される。これによって、火災の発生時、火炎の熱によって第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄが溶融して切断し、遮熱筒２１０を下方に向かって伸長させることができる。従って、柱耐火装置２０１は、火災の発生時、自動的に遮熱筒２１０を伸長させて鉄骨柱３を熱から防護することを可能にする。
【００４０】
また、実施の形態１の柱耐火装置１０１において、駆動機構２０及び３０は、床スラブ１の下面１ｄに取り付けられていたが、これに限定されるものでなく、柱基礎４に取り付けてもよい。
また、実施の形態１の柱耐火装置１０１において、駆動機構２０及び３０は、遮熱筒１１〜１５に対して、最も内側の遮熱筒１１から上昇させ、その後、外側の遮熱筒１２〜１５を順次上昇させていたが、これに限定されるものでなく、最も外側の遮熱筒１５から上昇させ、その後、内側の遮熱筒１４〜１１を順次上昇させるようにしてもよい。
【００４１】
また、実施の形態１の柱耐火装置１０１において、駆動機構２０及び３０は、ローラ２２ｂ及び３２ｂを遮熱筒１１〜１５の外側に当接させて、遮熱筒１１〜１５を上昇させていたが、これに限定されるものでなく、遮熱筒１１〜１５の内側に当接させてもよい。
また、実施の形態１の柱耐火装置１０１において、駆動機構２０及び３０は、ローラ２２ｂ及び３２ｂを遮熱筒１１〜１５の側面に当接させて遮熱筒１１〜１５を上昇させていたが、これに限定されるものでなく、遮熱筒１１に接続されたワイヤ等を巻き取ることによって、遮熱筒１１を吊り上げるようにして上昇させるものであってもよい。
【００４２】
また、実施の形態１の柱耐火装置１０１において、駆動機構２０及び３０は、円筒状のローラ２２ｂ及び３２ｂを遮熱筒１１〜１５の外側の平坦な側面に当接させて、互いの間における摩擦力によって遮熱筒１１〜１５を上昇させていたが、これに限定されるものでない。駆動機構２０及び３０のローラを歯車状とし、遮熱筒１１〜１５の外側の側面にローラの歯車の歯に係合可能な溝を長手方向に形成し、ローラの歯と溝とを係合させつつローラを回転させることによって、遮熱筒１１〜１５を上昇させてもよい。
【００４３】
また、実施の形態１の柱耐火装置１０１において、駆動機構２０及び３０では、ローラ支持台２２ｃ及び３２ｃを遮熱筒１１〜１５に向かって押し付けるために、バネ２３及び３３が使用されていたが、これに限定されるものでなく、油圧若しくは空気圧を利用した機構でローラ支持台２２ｃ及び３２ｃを押し付けてもよく、又は、動力を利用して機械式にローラ支持台２２ｃ及び３２ｃを押し付けてもよい。
【００４４】
また、実施の形態１の柱耐火装置１０１において、遮熱筒１２〜１５はそれぞれ、連結ピン１２ａ〜１５ａによって、遮熱筒１１〜１４と連結・固定されていたが、これに限定されるものでない。遮熱筒１１〜１５を軸方向に垂直な横断面積が上方に向かって減少するテーパ形状をした台形台状又は円錐台状に形成し、遮熱筒１１〜１４はそれぞれ、上方に向かってスライドすることによって遮熱筒１２〜１５と係合し、この係合による摩擦力によって互いに連結・固定されるようにしてもよい。
また、実施の形態１の柱耐火装置１０１において、遮熱筒１１〜１５はそれぞれ、２つ以上に分割できるように構成してもよい。それによって、既設の鉄骨柱３に対してその側方から遮熱筒１１〜１５を取り付けることができ、柱耐火装置１０１の設置作業を容易にすることが可能になる。
【００４５】
また、実施の形態１の柱耐火装置１０１において、遮熱筒１１〜１５は、金属材料から形成されていたが、これに限定されるものでなく、耐火ボード、耐火シート等の耐火性を有する材料から形成されてよい。また、耐火シートを使用する場合、鉄骨柱３の周りを取り囲む遮熱筒１１〜１５の輪郭を形成するフレームに耐火シートを取り付けてもよい。これにより、遮熱筒１１〜１５を軽量化して、遮熱筒１１〜１５を移動させるモータ２５及び３５を小型化し、柱耐火装置１０１の小型化を図ることが可能になる。
また、実施の形態１の柱耐火装置１０１において、床スラブ１の貫通穴１ａの上方の蓋１ｂは、貫通穴１ａの閉鎖時に床スラブ１の上面１ｃに倣うように延在していたが、これに限定されるものでない。蓋１ｂは、実施の形態２の支持部３ａのテーパ面３ａ１と同様に、貫通穴１ａの閉鎖時に傾斜するようにして設けられてもよい。
【００４６】
また、実施の形態２の柱耐火装置２０１において、遮熱筒２１０の下端のウェイト２１１には４つの第二支持部材２２２ａ〜２２２ｄが取り付けられていたが、これに限定されるものでなく、３つ以下であっても５つ以上であってもよい。そして、第二支持部材は、１つでも切断すると必然的にウェイト２１１が落下するように、１つであってもよい。
また、実施の形態１及び２の柱耐火装置１０１及び２０１は、柱に対する火炎の熱の防護に使用されているが、これに限定されるものでなく、梁、筋交い等の棒状の部材に対しても適用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
３ 鉄骨柱（柱）、１０ 遮熱部、１１，１２，１３，１４，１５ 遮熱筒、１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ 連結ピン（連結部）、２０，３０ 駆動機構（伸長機構）、２２，３２ ローラ部（回転体）、２３，３３ バネ（押圧装置）、２５，３５モータ（駆動装置）、１０１，２０１ 柱耐火装置、２１０ 遮熱筒（遮熱部）、２１２ バネ（付勢部材）、２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄ 第一支持部材、２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄ 第二支持部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱の周囲を覆う可動式の柱耐火装置において、
前記柱の周囲を囲い伸縮可能な筒状の遮熱部と、
前記遮熱部を伸長させる伸長機構とを備え、
前記遮熱部は、縮められた状態で前記柱に備え付けられる柱耐火装置。
【請求項２】
前記遮熱部は、多重に重ねられてそれぞれが前記柱の周囲を囲むようにして備え付けられる複数の遮熱筒と、前記遮熱筒同士を前記遮熱筒の軸方向に沿って一列に並ぶように連結するための連結部とを有する請求項１に記載の柱耐火装置。
【請求項３】
前記伸長機構は、前記遮熱筒に当接し且つ前記遮熱筒を前記柱の長手方向に沿って移動させるように回転可能である回転体と、
前記回転体を回転駆動する駆動装置とを有する請求項２に記載の柱耐火装置。
【請求項４】
前記伸長機構は、前記回転体を前記遮熱筒に向かって押し付ける押圧装置を有する請求項３に記載の柱耐火装置。
【請求項５】
前記遮熱部は、前記柱の周囲を囲むようにして備え付けられる筒状の遮熱シートであり、
前記伸長機構は、前記柱の長手方向に沿って縮められた前記遮熱部を伸長させる方向に付勢する付勢部材を有する請求項１に記載の柱耐火装置。
【請求項６】
前記遮熱部の上部を吊り下げる第一支持部材と、前記遮熱部の下部を吊り下げる第二支持部材とをさらに備え、
前記第二支持部材は、所定の温度以上で溶融する材料から形成される請求項５に記載の柱耐火装置。
【請求項１】
柱の周囲を覆う可動式の柱耐火装置において、
前記柱の周囲を囲い伸縮可能な筒状の遮熱部と、
前記遮熱部を伸長させる伸長機構とを備え、
前記遮熱部は、縮められた状態で前記柱に備え付けられる柱耐火装置。
【請求項２】
前記遮熱部は、多重に重ねられてそれぞれが前記柱の周囲を囲むようにして備え付けられる複数の遮熱筒と、前記遮熱筒同士を前記遮熱筒の軸方向に沿って一列に並ぶように連結するための連結部とを有する請求項１に記載の柱耐火装置。
【請求項３】
前記伸長機構は、前記遮熱筒に当接し且つ前記遮熱筒を前記柱の長手方向に沿って移動させるように回転可能である回転体と、
前記回転体を回転駆動する駆動装置とを有する請求項２に記載の柱耐火装置。
【請求項４】
前記伸長機構は、前記回転体を前記遮熱筒に向かって押し付ける押圧装置を有する請求項３に記載の柱耐火装置。
【請求項５】
前記遮熱部は、前記柱の周囲を囲むようにして備え付けられる筒状の遮熱シートであり、
前記伸長機構は、前記柱の長手方向に沿って縮められた前記遮熱部を伸長させる方向に付勢する付勢部材を有する請求項１に記載の柱耐火装置。
【請求項６】
前記遮熱部の上部を吊り下げる第一支持部材と、前記遮熱部の下部を吊り下げる第二支持部材とをさらに備え、
前記第二支持部材は、所定の温度以上で溶融する材料から形成される請求項５に記載の柱耐火装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２０２１８１（Ｐ２０１２−２０２１８１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７０３３７（Ｐ２０１１−７０３３７）
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
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