JPH0381453A - 建物用配管ユニットおよび配管プレハブ工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は建物用などに配管を行う場合に、長尺の型材
を稜線部に配置したフレームに、配管とその付帯配管お
よび附属機器を収納し、そのフレームを建物の躯体に装
着することによって、配管を施工するようにした建物用
配管ユニットおよび配管プレハブ工法に関する。

（従来の技術） 従来の建物用配管を行うものとしては、例えば第１１図
に示すように、建物を上下に貫通する垂直配管１は、建
物内のバイブスペース区画に集中的に配置される。そし
て従来の建物用配管施工法は、建物躯体施工時に床２に
配管貫通口３を施工する。次に管材、継手、管支持金具
及び着工機械を搬入し、配管１を一本づつ現場測定し、
バイブな切断やねじ切り加工した後、現場で管継手の接
続や溶接を行って配管を接続し、同時に配管１を支持金
具４により建物の躯体に据付は固着する。

さらに配管１と貫通口３との隙間をコンクリート等の耐
火材で埋め戻すことにより配管作業が行われていた。こ
の埋め戻し工事は階の床をはさんで上下から隙間なく施
工しなければならないため、施工が困難な上、十分注意
しなければならない。

第１１図に示す衛生配管の例では、排水配管５には掃除
口５ａや集合管６が設けられ、集合管６から枝管７が分
岐し、床毎に複数の排水配管５を接続し、枝管７を集合
できるようになっている。給水配管系では縦通給水主管
６ａから枝管７ａが分岐し、枝管７ａには弁７ｂや量水
器７ｃ等の附属機器が装備されている。給湯配管系につ
いても上記と同様な構成となっている。また各配管は種
々な管継手８はよって接続されており、また現場溶接部
９によって溶接により接続している。この他空調配管や
、消火配管が設けられる場合もある。

また衛生配管や空調配管においては、断熱工事が行われ
ることがあるが、一般には建物内で配管工事が終了して
から、断熱材を巻きつける断熱工事が行われ、最後に塗
装工事が行われていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところでこのような、従来の建物内配管の施工法にあっ
ては、管や管継手及び着工機械を建物内に搬入し、測定
、切断、ねじ切り加工等を行いながら配管を１本づつ施
工しているが、このような在来工法は危険な建設現場内
で作業するため、作業効率も悪く、多くの工事工程と工
数を要する上、工期も長くかかるという問題があった。

これは高層ビルの場合には特に大きな問題となるが、更
に配管の消防安全性、耐震性、管内流体とビル躯体の温
度差による管の熱伸縮対策、防振・防音対策が要求され
、しかも耐久性も必要であることから、これらの技術的
要求を全て満足させることは至難である。

また配管をビル等の建築物に取り付ける場合に工数を低
減するためには、なるべく長い配管を、切断しないでそ
のま＼装着した方が好ましく、２階分の管ならば６〜８
ｍ、３階分の管ならば９〜１２ｍの長さとするが、管が
長くなれば剛性が不足して撓んでしまい、据付は時に吊
りあげると座屈を起こしてしまう。さらに配管系として
設備機器まで全部が接続された後、耐圧、気密試験を行
い、もし漏洩が検出されたときは補修しなければならな
いが、現場接続箇所が非常に多数となるため、点検に多
くの工数を要する上、漏洩確率も大きいという問題があ
った。

この発明は、このような従来の課題に着目してなされた
もので、従来工事現場で行われていた配管施工の殆どを
工場製作化し、技術的な高度の要求を、工場内で施工す
ることによって満足させ、現場では簡単な工事を行うだ
けで、配管を建物内の正確な位置は装着することができ
る、建物用配管ユニットおよび配管プレハブ工法を提供
することをその目的とする。

〔課題を解決するための手段） 本発明は上記の課題を解決するための手段として、その
構成を、建物の一つ以上の階を上下方向に貫通する長さ
を有する型材を稜線部に配置し、複数本の配管を内部に
収納したフレームと、該フレームの各階の床に対応する
位置に装着され、前記複数本の配管が貫通する孔があけ
られた板体とを有するように建物用配管ユニットを形成
し、また建物の一つ以上の階を上下方向に貫通する長さ
を宥する型材を稜線部に配置したフレームの゛内部に、
複数本の配管を収納し、該フレームの各階の床は対応す
る位置に装着した板体に設けた貫通孔に、前記複数本の
配管を貫通させて形成した配管ユニットを、建物の躯体
は据え付けることにより、建物用の配管を行うこととし
たものである。

〔作用〕

次に本発明の詳細な説明する。長尺の型材をその稜線部
に配置し、建物の一つ以上の階を上下方向に貫通する長
さを持つフレームを設け、そのフレームの内部に、複数
本の配管を収納する。そして該フレームの各階の床に対
応する位置に装着され、前記複数本の配管が貫通する孔
があけられた板体を膚する建物用配管ユニットを形成し
たので、この板体な設けたことにより、配管ユニットが
フレームによって剛性作用を持つだけでなく、配管自身
の強度を結合させ、強度も剛性も優れた配管ユニットを
形成する。こうして形成された配管ユニットを建物の躯
体に順次据え付け、現場では、据え付けられた配管の接
合のみを行って、建物内の配管を行う。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例のｔ４Ｉｉ戒図で、衛生配管
ユニットを示す。配管ユニット３０には、排水管、給水
管、給湯管等の４本の配管１１があり、その附属機器で
ある量水器１２、掃除口１３、バルブ１４および集合管
１６等が、四方の稜線にアングル材を配置した、フレー
ム１５の枠内に収納されている。また配管１１には排水
管１７、給水管１８、給湯管１９等があり、それぞれに
は排水枝管１７ａ、結水枝管１８ａ、Ｍ湯枝管１９ａ等
の付帯配管が接続している。

そして第２図に示すように、配管１１にバンド２１が取
付けられ、バンド２１にはスプリングサポート２２が取
付けられており、スプリング２３を介してフレーム１５
に固着した横梁２４に取付けられている。また第３図に
示すように、配管１１にバント２１ａが取付けられ、バ
ンド２１ａに防振サポート２２ａが取付けられて、防振
ゴム２３ａを介して横梁２４に取付けるようになってい
るものもある。このようにして、配管１１はフレーム１
５に直接固定されず、フレーム１５の横梁２４に弾性的
支持されていることになり、管の伸縮に対応して管に作
用する熱応力を緩和するだけでなく、配管１１の縦振動
が、直接建物躯体へ伝播するのを遮断し、防振防音効果
をも果たすものとなる。

またフレーム１５の各階の床２５に対応する位置はは、
床面に平行な面を持つ板体２６が取付けられ、板体２６
には４本の配管１１を貫通させる貫通孔２７があけられ
ている。すなわち配管ユニット３０は、フレーム１５内
に大小４本の配管１１が収納されており、各階の床２５
に対応する位置に設けられた板体２６は、配管１１が貫
通する貫通孔２７の中を貫通した状態で装着される。こ
うしてフレーム１５と板体２６とが結合され、板体２５
の貫通孔２７に配管１１を挿通させて、配管１１の強度
とフレーム１５の剛性を組合せることにより、強度も剛
性もともに優れた配管ユニット３０が完成する。

ここで配管１１と板体２６とは、完全に固定されている
のではなく、縦方向には土５〜±１０ｍｍの融通性を、
横方向には±５ｍｍの融通性を持たせるようにしている
。これによって上下方向および左右方向に多少の施工誤
差があっても、この誤差を吸収して、配管１１の相互の
間を、正確に密着させて接続することが可能となる。し
かしてこのように配管１１と板体２６の間が固定されて
いなくても、後に述べるように、板体２６が装着された
配管ユニット３０を吊上げた際には、配管１１が撓んで
、配管工１の側面が板体２６の貫通孔２７の内面を押圧
し、相互に移動することはないので、板体２６と配管１
１とは、配管ユニット３０に強度と剛性とを同時に与え
るという意味では、固定されているのと同様な効果を宥
することになる。

また板体２６は貫通孔２７の所で、２つの部分に分けて
配管１１の取付けに便利なようにし、板体２６の貫通孔
２７の配管１１が貫通する部分には、スリーブ２８が形
成されるようにしてもよい。このスリーブ２８の役割は
、配管１１が内部を流れる流体の温度るこよって熱膨張
あるいは熱収縮するので、これに対応して管の縦方向の
移動を可能にすると共に、地震その他の原因によって管
が横方向に振動した場合に、その振動をスリーブ２８で
受けて、振幅を抑制するようにするものである。さらに
断熱や防振を必要とする配管には、スリーブ２８と配管
１１との間に、緩衝材２９を介装するようにしてもよい
。緩衝材２９には、断熱性を禽し、不燃性でかつ圧縮強
度をもつ弾性材料が用いられる。板体２６にスリーブ２
８と緩衝材２９とが装着された状態において、貫通孔２
７の中心を通る断面を第４図に示す。これによって配管
が断熱効果をもつだけでなく、配管の横振動が建物躯体
へ伝播するのを遮断し、防振、防音効果をも果たすもの
となる。

ここで板体２６は一般には各階の床の位置に設けられて
おり、金属製のときは、配管ユニット３０を建物に据え
つけた後、コンクリート等の耐火材を打設する。よって
建物の床は配管貫通部も耐火構造を形成し、消防安全性
を確保すると同時に配管の耐震性を増大し、またこれに
よっても防音、防振性を増大することができる。

なお上記の実施例では、フレーム内に４本の配管が収納
される場合について述べたが、複数本であれば何本でも
よい。またフレームを構成するのは四方の稜線にアング
ル材を配置することヒしたが、長尺の型材であれば軽量
形鋼その他の型材でもよく、型材は３木で三角形とする
か、型材を４本以上とし多角形としてもよい。その他配
管１１にはバンド２１が取付けられ、バント２１にはス
プリングサポート２２が取付けられており、スプリング
２３を介してフレーム１５に取付けられた横梁２４に固
着しているものや、配管１１にバント２１ａが取付けら
れ、バンド２１ａに防振サポート２２ａが取付けられて
５防振ゴム２３ａを介して横梁２４に固着するものにつ
いて述べたが、他の弾性的な支持方法を用いてもよく、
また弾性支持をする必要がないときには、配管１１をフ
レーム１５に直接固定してもよい。

また板体２６は配管ユニットの組立てを容易にするため
、配管１１を挟み付けるような分割構造とし、貫通孔２
７の所で２つの部分に分けたものについて述べたが、配
管１１の配置によっては３分割以上の複数に分割される
こともある。なお配管ユニット３０内の量水器１２、掃
除口１３、バルブ１４、集合管１６以外の附属機器が収
納されることもあり、また附属機器は枠内に収納されな
い場合もあるし、配管ユニット３０内の付帯配管は枝管
１７ａ等以外のものが設けられることもあり、付帯配管
が設けられないこともある。また上記の実施例は衛生配
管ユニットについて述べたが、空調配管ユニットや、消
火配管ユニット等に適用されることもあり、これらも同
様な構成を持つものとして構成できる。

すなわち本発明は、現場工事を極力少なくするために、
配管ユニット３０の空間内に、縦通配管に附属機器や付
帯配管が装着され、管支持機構、床貫通機構の装着や、
塗装工事、断熱施工を行い、後に述べるように、試験ま
で行った完成した配管ユニットを形成するのである。

このような配管ユニット３０による建物用配管プレハブ
工法は、予め工場で配管ユニット３ｏを製作し組立てて
完成した後、配管ユニット３０を建物の所に運搬し、建
物の躯体４０に据えつけて接合する方法とする。

工場における配管ユニットの製作は、配管の製作と同時
並行して、フレーム、板体、支持金具等を製作しておき
、その後に配管ユニットの組立てが開始される。組立て
は作業を容易にするため、第５図に示すように工場の床
上に横置きして作業する。また配管ユニットの組立てお
よび工事現場への据えつけに便利にするため、建物の複
数階分の長さの型材のフレーム１５を、配管ユニット３
０の側面でフレーム１５の両端同士をフレーム１５と同
じ型材で結合して、稜線郁を形成するように配置し、下
側のフレーム１５ａと、分割した一方の下側の板体２６
ａとを結合する。次に下側の板体２６ａの貫通孔２７の
部分にスリーブ２８を取付け、その上に、スリーブ２８
との当接部に緩衝材２９を巻きつけた配管１１を載置す
る。そこで分割した他方の上側の板体２６ｂを取付け、
板体２６ａに固着すると同時に、上側のフレーム１５ｂ
とも固着する。次に管の弾性支持機構を取付け、付帯配
管、附属機器を装着する。

なお組立てに際して板体２６や養生板３１の上に配管１
１を載置することは、配管１１を水平に支持することが
でき、しかも配管１１の相互の位置決めを行うのに極め
て肴効である。このようにして組立てられた配管ユニッ
ト３０内の配管は、工場内で耐圧および気密試験を行っ
て、接合部に漏洩がないことを確認する。さらに必要に
応じて塗装工事および断熱工事も工場内で施工されて、
配管ユニット３０が完成する。

また板体２６とフレーム１５とを結合し、配管１１を板
体２６の貫通孔２７のスリーブ２８に挿通させるだけで
は、配管ユニット３０の剛性が不足する場合には、剛性
を補完する位置に、板体２６を簡易化した形で形成した
木製などの養生板３１を、第５図の仮悲線で示すように
設けてもよい。このとき養生板３１板体２６と同様に分
割し、配管１１を保持させるようにするが、養生板３１
は一般には木材等で形成され、建物に取付後は撤去され
る。

なお配管ユニット３０内に、前記の管支持機構が設計上
必要なく装着されていないときは、配管１１は配管ユニ
ット３０内で長手方向に遊動し、運搬や据付時に不都合
が起こる。そのような場合は第６図に示すように、養生
板３１に仮固定金具３２を取付け、配管１１を仮固定す
る。この仮固定金具３２も建物に取付後は撤去される。

このようにして配管１１とフレーム１５とを組合せるこ
とにより、強度及び剛性がともに優れた配管ユニット３
０が完成し、しかも配管工事そのものも殆ど工場内で完
了しているので、この配管ユニット３０を工場から工事
現場に運搬し、建物の躯体４０に据付けて、配管ユニッ
ト３０のフレーム同士の接合部３３および配管同士の接
合部３４で接合することにより建物用の配管工事が行わ
れる。さらに配管ユニット３０の配管と建物の他の部分
の配管とを接合したり、配管ユニット３０と、ユニット
バス、空調機、消火検値などの設備機器と直接接合する
ことにより、建物用の配管工事を行うこともある。第７
図は配管ユニット３０を、建物の床２５に装着した場合
を示しているが、一つの配管ユニット３０は建物の３階
分を上下方向に貫通しており、配管１１だけでなく付帯
配管や附属機器を含むものである。

この配管ユニット３０を建物の躯体４０に装着する時は
、第８図に示すように、フレーム１５に取付用ブラケッ
ト３５を取付けておき、最初は取付用ブラケット３５を
、（ａ）に示すようにフレーム１５に平行になるよう仮
止めしておく。そして建物の躯体４０内に吊り込んだ後
に、（ｂ）に示すようにボルトナラ１−３６によって締
め付けて、建物の床に載置するように固定する。また第
９図に示すように、２つの取付用ブラケット３７とボル
トナツト３８により固定してもよい。ここでブラケット
３５．３７を建物の躯体４０に固定するには、第１０図
に示すようにジヤツキボルト４１を取付け、このジヤツ
キボルト４１によって躯体４０の高さと配管ユニット３
０との施工誤差を調整し、クランプボルト４２によりク
ランプ金具４３によって固定する。

このように工場で予め製作された配管ユニット３０を建
物に搬入、据付けて、配管ユニット同士の配管や、建物
内の他の部分の配管に結合することによって、・配管施
工が完了し直ちに使用可能な状態となる。

（発明の効果） 以上説明したようにこの発明によれば、建物の一つ以上
の階を上下方向に貫通する長さを宥する型材を稜線部に
配置し、複数本の配管を内部に収納したフレームと、該
フレームの各階の床に対応する位置に装着され、前記複
数本の配管が貫通する孔があけられた板体とによって形
成した配管ユニットにより、建物用の配管を行うことと
したので、配管ユニットは予め工場で製造され、工事現
場で簡単な組立てと配管の接合を行うのみでよいから、
高い技術と管加工機械を用いなければならない工事は工
場で行われ、現場での作業が大幅に少なくなるため、工
数の削減、工事期間の短縮および作業の確実性が向上し
、品質の向上に多大の効果を宥するものとなる。そして
個別に検討すると、次のような種々の効果を有するもの
となる。

（１）配管の強度とフレームの剛性を組合せることによ
り、強度も剛性もともに優れた配管ユニットが完成する
ので、フレームとして構造強度の小さい型材を用いるこ
とができ、軽量で安価な配管ユニットが実現する。

（２）板体がフレームの各階の床に対応する位置に装着
され、床貫通部の耐火構造の殆どが工場製作で完了して
おり、工事現場では簡単な工事で完全な耐火構造に仕上
げることができる。

（３）予め工場内で形成されるフレーム内で、正確な位
置に配管を固定できることや、その他の技術的な要求を
全て満足させ得るので、高品質な配管ユニットが形成さ
れる。

（４）フレームが内部に収納している配管や附属機器等
をガードすることになるので、輸送するための特別な梱
包、が不要となり、付帯配管、附属機器、管支持機構等
をフレーム内に収納し、塗装、断熱工事まで工場内で施
工が可能である。

（５）強度も剛性もともζこ大きいので、工事現場で吊
上げても座屈が起こることはなく、揚重、据えつけが簡
単となり、フレームがスライドガイドの働きをして、正
確な取付けが可能となる。

（６）配管ユニット内の耐圧気密試験なども、配管ユニ
ットを組立てた状態で工場で実施し、現場で接合する部
分が少ないので、配管の漏洩箇所が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る配管ユニットの斜視図、
第２図は配管を弾性的にフレームに取り付けた状態の側
面図、第３図は配管の他の弾性的な支持機構の側面図、
第４図は板体にスリーブと緩衝材が取付けられた状態を
示す断面図、第５図はフレームの床に対応する位置に装
着された板体への配管の取付けを示す斜視図、第６図は
養生板に仮固定金具を取付けて配管を仮固定した状態を
示す側面図、第７図は配管ユニットをビルに取付けた場
合の配管ユニットの斜視図、第８図（ａ）（ｂ）および
第９図（ａ）（ｂ）は配管ユニットを建物に取付けるブ
ラケットを示す図、第１０図は第８図、第９図のブラケ
ットの取付方法を示す図、第１１図は従来の工法による
建物用の配管を示す側面図である。 １・・・配管 １５・・・フレーム ５・・・床 ６・・・板体 ７・・・貫通孔 ８・・・スリーブ ９・・・緩衝材 ０・・・配管ユニッ ト

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）建物の一つ以上の階を上下方向に貫通する長さを
   有する型材を稜線部に配置し、複数本の配管を内部に収
   納したフレームと、 該フレームの各階の床に対応する位置に装着され、前記
   複数本の配管が貫通する貫通孔があけられた板体とを有
   することを特徴とする建物用配管ユニット。
2. （２）前記フレームの各階の床に対応する位置に装着さ
   れ、複数本の配管が貫通する貫通孔があけられた板体の
   該貫通孔に、スリーブが装着されている請求項１記載の
   建物用配管ユニット。
3. （３）前記フレームの各階の床に対応する位置に装着さ
   れ、複数本の配管が貫通する貫通孔があけられた板体の
   該貫通孔に、スリーブ及び緩衝材が装着されている請求
   項１記載の建物用配管ユニット。
4. （４）前記フレーム内に収納される配管は、該フレーム
   に弾性的に支持されることを特徴とする請求項１記載の
   建物用配管ユニット。
5. （５）前記フレーム内に収納される複数本の配管は、付
   帯配管を有することを特徴とする請求項１記載の建物用
   配管ユニット。
6. （６）前記複数本の配管を収納するフレームは、該配管
   の附属機器が内部に装着されていることを特徴とする請
   求項１記載の建物用配管ユニット。
7. （７）建物の一つ以上の階を上下方向に貫通する長さを
   有する型材を、稜線部に配置したフレームの内部に、複
   数本の配管を収納し、 該フレームの各階の床に対応する位置に装着した板体に
   設けた貫通孔に、前記複数本の配管を貫通させて形成し
   た配管ユニットを、 建物の躯体に据付けることにより、建物用の配管を施工
   することを特徴とする建物用配管プレハブ工法。
8. （８）前記建物の躯体に据付けた配管ユニット同士の配
   管を接合することにより、建物用の配管を施工すること
   を特徴とする請求項７記載の建物用配管プレハブ工法。
9. （９）前記建物の躯体に取付けた配管ユニットの配管と
   、建物内の他の配管とを接合することにより、配管を施
   工することを特徴とする請求項７記載の建物用配管プレ
   ハブ工法。