| 【発明の名称】 |
配管のシール工法および閉鎖構造ならびにその空気抜き管 |
| 【発明者】 |
【氏名】清藤 弘志
【氏名】向山 素
【氏名】石井 浩亀
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| 【要約】 |
【課題】スリーブとそれに挿入した配管との間隙にモルタルを充填してシールする際に、モルタル中に残留する空気を効率よく外部に排出する。
【解決手段】壁１に固定したスリーブ２の両端部と配管３の外周面の間を閉鎖体４で閉鎖し、少なくとも一方の閉鎖体４を貫通して間隙上部に空気抜き管８を挿入し、モルタル充填と共に間隙に存在する空気を空気抜き管８から外部に強制的に排出する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 スリーブ２とそれを貫通する配管３の間隙にモルタルを充填してシールする工法において、スリーブ２の両端部と配管３の外周面の間を閉鎖体４で閉鎖し、少なくとも一方の閉鎖体４を貫通して前記間隙上部に空気抜き管８を挿入し、モルタル充填と共に間隙に存在する空気を空気抜き管８から外部に強制的に排出することを特徴とする配管のシール工法。
【請求項２】 空気抜き管８に空気吸引装置２０を接続し、間隙に存在する空気を吸引して外部に排出する請求項１に記載の配管のシール工法。
【請求項３】 閉鎖体４が２つ割のフランジにより構成され、その分割面の一端側がヒンジ４ａで結合され、他端側が締結具４ｂで着脱自在に締結するようにした請求項１または請求項２に記載の配管のシール工法。
【請求項４】 スリーブ２とそれを貫通する配管３の間隙にモルタルを充填する際に、スリーブ２の両端部と配管３の外周面の間を閉鎖するための閉鎖構造１５であって、分割面の一端側がヒンジ４ａで結合され、他端側が締結具４ｂで着脱自在に締結された２つ割のフランジにより構成される閉鎖体４と、その閉塞体４に隣接して、前記配管３の外周に締結固定され、分割面の一端側がヒンジ５ａで結合され、他端側が締結具６で着脱自在に締結するようにした２つ割のフランジにより構成される固定体５と、固定体５を反力受けとして閉鎖体４を押圧する押圧体７と、を備えていることを特徴とする閉鎖構造。
【請求項５】 閉鎖体４には空気抜き管８を貫通するための複数の貫通孔１２が渦巻ライン上に所定ピッチで配設されている請求項４に記載の閉鎖構造。
【請求項６】 スリーブ２とそれを貫通する配管３の間隙にモルタルを充填する際に、スリーブ２の両端部と配管３の外周面の間を閉鎖体４で閉鎖して前記間隙に存在する空気を外部に抜き出すために使用する空気抜き管８であって、先端が閉鎖され、長手方向の側壁に所定間隔で複数の貫通孔１９を設けた細長い管１８からなることを特徴とする空気抜き管。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は原子力関係のプラントなどにおいて、放射線を遮蔽する必要がある壁等を貫通する配管のシール工法および閉鎖構造ならびにその空気抜き管に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に原子力発電所など、原子力関係のプラントでは放射線を遮蔽する壁、すなわち放射線遮蔽壁が各所に設けられる。一方、プラント内には多数の配管が敷設されるが、当然ながらこれらの配管は放射線遮蔽壁を貫通して敷設することも多い。従来の放射線遮蔽壁（以下単に壁という）に配管を貫通させる方法は、壁に設けた貫通孔にスリーブが固定され、そのスリーブ内に配管を挿通した後、配管外周面とスリーブ内周面との間隙に放射線遮蔽性のある鉛毛（鉛の繊維）を充填し、スリーブの両端位置でフランジ状鋼板を配管等に溶接固定する方法が多く採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし鉛毛の放射線遮蔽性は充填密度や充填体積などによって変化するので、予め計算された充填量管理が必須であり、さらに施工も面倒でコスト高になるという問題がある。そこでこのような問題を抱えている鉛毛充填法に代えて、間隙にモルタルを充填する、いわゆるモルタル充填法を採用することも試みられている。モルタル充填法は充填量管理が不要で施工も簡単になり、コストも下げられるという利点がある。しかしスリーブと配管の狭い間隙にモルタルを充填する際に、モルタル中の空気が外部に排出されにくく、間隙中に空気が残留するという問題がある。このような残留空気はモルタルによる放射線遮蔽性を大きく損ない、それがモルタル充填法の採用を困難にしている要因になっている。
【０００４】そこで本発明は、配管のシール工法におけるこのような問題を解決することを課題とし、そのための新しいモルタル充填法による配管のシール工法を提供することを目的とする。また本発明は、前記シール工法においてスリーブの両端部と配管の外周面の間を閉鎖するために好適に使用できる閉鎖構造を提供することを目的とする。さらに本発明は、前記シール工法に好適に使用できる空気抜き管を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明の配管のシール工法は、スリーブとそれを貫通する配管の間隙にモルタルを充填してシールする工法である。この工法は、スリーブの両端部と配管の外周面の間を閉鎖体で閉鎖し、少なくとも一方の閉鎖体を貫通して前記間隙上部に空気抜き管を挿入し、モルタル充填と共に間隙に存在する空気を空気抜き管から外部に強制的に排出することを特徴とする（請求項１）。
【０００６】上記配管のシール工法において、空気抜き管に空気吸引装置を接続し、間隙に存在する空気を吸引して外部に排出することができる（請求項２）。上記いずれかの配管のシール工法において、閉鎖体４が２つ割のフランジにより構成され、その分割面の一端側がヒンジ４ａで結合され、他端側が締結具４ｂで着脱自在に締結することができる（請求項３）。
【０００７】また本発明の閉鎖構造は、スリーブとそれを貫通する配管の間隙にモルタルを充填する際に、スリーブの両端部と配管の外周面の間を閉鎖するための閉鎖構造である。そして、分割面の一端側がヒンジ４ａで結合され、他端側が締結具４ｂで着脱自在に締結された２つ割のフランジにより構成される閉鎖体４と、その閉塞体４に隣接して、前記配管３の外周に締結固定され、分割面の一端側がヒンジ５ａで結合され、他端側が締結具６で着脱自在に締結するようにした２つ割のフランジにより構成される固定体５と、固定体５を反力受けとして閉鎖体４を押圧する押圧体７と、を備えていることを特徴とする。（請求項４）
【０００８】上記閉鎖構造において、閉鎖体に空気抜き管を貫通するための複数の貫通孔を渦巻状に所定ピッチで配設することができる（請求項５）。さらに本発明の空気抜き管は、スリーブとそれを貫通する配管の間隙にモルタルを充填する際に、スリーブの両端部と配管の外周面の間を閉鎖体で閉鎖して前記間隙に存在する空気を外部に抜き出すために使用される。そしてこの空気抜き管は先端が閉鎖され、長手方向の側壁に所定間隔で複数の貫通孔を設けた細長い管からなることを特徴とする（請求項６）。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面により説明する。図１は本発明における配管のシール工法の一部破断説明図、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視から見た閉鎖体の正面図（閉塞体のみ図示），（ｂ）は閉鎖体の左側面図，（ｃ）は閉鎖体の右側面図、図３（ａ）は図１のＢ−Ｂ矢視から見た固定体の正面図（固定体のみ図示），（ｂ）は固定体の左側面図，（ｃ）は固定体の右側面図、図４は図１における空気抜き管の正面図である。これらの図において、１は壁、２は壁１に貫通して埋設固定されたスリーブ、３はスリーブ内に挿通して図示しない支持体で壁面等に固定された配管、４は閉鎖体、５は固定体、６はボルトなどの締結具、７は押圧体、８、９は空気抜き管、１０はモルタル配管、１１はモルタル注入口、１２は空気抜き管８を挿入する貫通孔、１３は空気抜き管８を挿入するスリット、１４は内ネジ付きのボルト孔、１６、１７は開口部、１８は細長い管、１９は貫通孔である。そして閉鎖体４および締結具４ｂ並びに固定体５および締結具６により本発明の閉鎖構造１５が構成される。
【００１０】図２に示すように、閉鎖体４は外形が方形であって中心部に配管３に整合する円形の開口部１６を有する２つ割のフランジにより構成され、フランジの分割面の一端側はヒンジ４ａで開閉自在に連結され、他端側は締結具４ｂで着脱自在に締結できるようになっている。なお締結具４ｂは分割体の一方縁に固定した固定金具と他方側に穿設されたボルト孔とを有し、そのボルト孔にボルトが着脱自在に螺着されることにより構成される。その閉鎖体４には空気抜き管８を挿入する貫通孔１２が複数個（この例では１０個）設けられ、それらは開口部１６を中心として渦巻のライン上に所定ピッチで配設されている。このようにすると、配管とスリーブとの相対関係により最適な貫通孔１２を選択できる。なお、使用しない貫通孔は栓などで塞いでおく。
【００１１】空気抜き管８，９の挿入可能位置は、スリーブ２内に挿入する配管３の上下方向位置の変化によってしばしば変化する。しかし上記のように貫通孔１２の位置を渦巻状に配設することによって、間隙上部における空気抜き管８，９の挿入可能位置が変化しても、いずれかの貫通孔１２を選択して配管３が邪魔にならない間隙上部に空気抜き管８を挿入できる。さらに閉鎖体４にはモルタル注入口１１が設けられる。このモルタル注入口１１は、閉塞体４の分割面に対して貫通孔１２と反対側に間隔を置いて２つ配設され、モルタル配管１０を接続し易いモルタル注入口１１を選択できるようになっている。なお、使用しないモルタル注入口１１は栓などで塞いでおく。
【００１２】図３に示すように、固定体５は外形が方形であって中心部に配管３に整合する円形の開口部１７を有する２つ割のフランジにより構成され、その分割面の一端側はヒンジ５ａで開閉自在に連結され、他端側は締結具６で着脱自在に締結できるようになっている。なお締結具６は分割片の両縁部に設けた一対のブラケット５ｅ，５ｆと、その一方のブラケット５ｅに一端が軸支されたボルト５ｂと、他方のブラケット５ｆに設けたスリットとを有し、そのスリットにボルト５ｂの他端が挿脱自在に挿入され、そのボルト５ｂの先端に螺着されたナット５ｃを介して一対の分割片が締結される。その締結力は、閉塞体４における締結力よりも強くすることが好ましい。
【００１３】固定体５には所定ピッチでボルト孔１４が周方向に２列配設される。２列配設する理由は、配管とスリーブとの隙間の大小に対応できるようにするためで、場合によっては１列であってもよい。さらに固定体５には空気抜き管８を挿通するための細長いスリット１３が開口部１７から半径方向に延長するようにして設けられる。なお図１には左右一対の閉鎖体４および固定体５が使用されているが、右側の固定体５にはスリット１３を設けなくてもよい。上記のように閉鎖体４および固定体５をヒンジ結合により開閉可能な２つ割のフランジにより構成すると、配管３の敷設を完了した後に、それを配管３の外周から簡単に着脱することができる。
【００１４】図１の左側から間隙内に挿入される空気抜き管８は、図４に示すように軸線が直線状で、その先端が閉鎖され、長手方向の側壁に所定間隔で複数の貫通孔１９を設けた細長い管１８により構成される。このような空気抜き管８の１例として、口径１０ｍｍ程度の細い管の先端付近に直径３ｍｍ程度の貫通孔１９を５０ｍｍ程度のピッチで５箇所程度設けたものが使用できる。なおそのピッチは適宜変更することができると共に、その空気抜き管８の長さは壁１の厚さ変化に対応できるように長めに設計することが望ましい。
【００１５】空気抜き管８は固定体５のスリット１３、閉鎖体４の貫通孔１２に順に挿通してからスリーブ２と配管３の間隙上部に挿入するようになっており、後端に空気吸引装置２０の吸引部が接続される。空気吸引装置２０は市販されている家庭用または業務用の電気掃除機などを使用でき、そのノズルと空気抜き管８との接続部の隙間を粘着テープ等で閉塞して用いる。一方、図１の右側に配置した空気抜き管９は、左側のそれより大径でその先端を右側の閉鎖体４の貫通孔１２に挿通することによってスリーブ２と配管３の間隙上部に開口し、後端はそこから上方にエルボ状に折れ曲がって大気に開口（連通）する。
【００１６】次に、本発明による配管のシール工法の手順を説明すると、スリーブ２が埋設された壁貫通部に配管３を挿入して位置決めして、次に壁貫通部の両側に接するようにして閉鎖体４を配管３に固定する。左側の閉鎖体４を固定する際には、スリーブ２と配管３の間隙上部と同じレベルに貫通孔１２の１つが位置するように閉鎖体４を回転し、その状態で締結具４ｂを締め付けて配管３に固定する。次いで固定した左側の閉鎖体４に隣接して配管３に固定体５を固定するが、その際、固定体５に設けたスリット１３が前記間隙上部に位置させた貫通孔１２に一致するように回転し、その状態で締結具６を締め付けて配管３に確固に固定する。次に固定体５のボルト孔１４にボルトなどの押圧体７を螺着し、その先端を閉鎖体４に圧着させる。それによって閉鎖体４は固定体５を反力受けとする押圧体７で押圧されて壁開口部の左側に密着する。
【００１７】右側の閉鎖体４および固定体５も上記と同様にして配管３にそれぞれ固定し、その固定体５を反力受けとする押圧体７で閉鎖体４を壁開口部の右側に密着させる。ただし右側の空気抜き管９は固定体５には挿通されないので、右側においては固定体５を閉鎖体４と位置合わせする必要はない。次に左側の固定体５のスリット１３および閉鎖体４の貫通孔１２に空気抜き管８を挿通して、それを配管３とスリーブ２との間隙上部に挿入する。また右側の閉鎖体４の貫通孔１２に空気抜き管９を挿通する。
【００１８】次いで左側の閉鎖体４のモルタル注入口１１にモルタル移送ポンプ（図示せず）に接続されたモルタル配管１０を差し込み、モルタル移送ポンプを運転して左右の閉鎖体４で閉鎖されたスリーブ２と配管３の間隙内にモルタルを注入する。モルタルは間隙の左側下部から右側に徐々にせり上がるようにして充填されていくが、その際、空隙に存在している大部分の空気は一次的に右側の空気抜き管９から外部に排出される。そして右側の空気抜き管９からモルタルが溢れ出したらモルタル移送ポンプを停止し、モルタル注入を一旦中断する。
【００１９】充填に際してモルタル中に巻き込まれた気泡やモルタル中に新たに生成する気泡は、モルタル中を上昇し間隙上部に徐々に蓄積し滞留空気となる。そこで空気抜き管８に接続した空気吸引装置２０を運転し、蓄積する滞留空気を強制的に外部に排出する。さらにモルタル移送ポンプを再び運転して間隙上部に生じる空洞部分をモルタルで充填しつつ、空気抜き管８を引き抜く。それが完了したらモルタル移送ポンプおよび空気吸引装置２０を停止する。
【００２０】そしてモルタルが硬化したら押圧体７、固定体５および閉鎖体４を順に取り外す。なお、閉鎖体４や空気抜き管８，９のモルタル接触面は、モルタルの付着を防止するために、例えば予め離形剤などを塗布しておくことが望ましい。上記の実施形態では、貫通孔１９を設けた空気抜き管８をスリーブ２の左側からのみ間隙に挿入しているが、左側に代えて右側から挿入することもでき、さらに左右両方から空気抜き管８を挿入するようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明による配管のシール工法は、スリーブの両端部と配管の外周面の間を閉鎖体で閉鎖し、少なくとも一方の閉鎖体を貫通して前記間隙上部に空気抜き管を挿入し、モルタル充填と共に間隙に存在する空気を空気抜き管から外部に強制的に排出することを特徴とする。そのため従来の鉛毛充填法に比べて施工が簡単で且つ安価になり、間隙に充填したモルタル内に空気が残留しないので放射線遮蔽効果を低下させるおそれもない。
【００２２】また本発明の閉鎖構造は、２つ割のフランジにより構成される閉塞体を有し、、その分割面の一端側をヒンジで連結し、他方を締結具で着脱自在に締結する。さらに２つ割のフランジにより構成される固定体を有し、その分割面の一端側をヒンジで連結し、他端側を締結具で着脱自在に締結する。そしてその固定体を反力受けとして閉鎖体を押圧する押圧体を備えていることを特徴とする。そのため配管の壁を貫通する位置において、その外周から簡単且つ着脱自在に固定することができる。
【００２３】上記閉鎖構造において、閉鎖体に空気抜き管を貫通するための複数の貫通孔を渦巻状に所定ピッチで配設することができる。このようにすると、スリーブ内の配管位置の変化により、空気抜き管の挿入可能な位置が変化しても十分に対応することができる。さらに本発明の空気抜き管は、先端が閉鎖され、長手方向の側壁に所定間隔で複数の貫通孔を設けた細長い管からなることを特徴し、容易に間隙に滞留する空気を吸引して外部に排出することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９００１４５６８
【氏名又は名称】東芝プラント建設株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年１２月８日（２０００．１２．８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８２８４３
【弁理士】
【氏名又は名称】窪田 卓美
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| 【公開番号】 |
特開２００２−１８１９８１（Ｐ２００２−１８１９８１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年６月２６日（２００２．６．２６） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−３７５１２０（Ｐ２０００−３７５１２０） |
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