JP2000015744A

JP2000015744A - 重防食被覆を有する鋼製杭

Info

Publication number: JP2000015744A
Application number: JP19955498A
Authority: JP
Inventors: Takao Ueno; 隆夫植野; Katsuharu Yamada; 勝春山田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 2000-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】部分的に設けた保護層を防食被覆層に密着固
定することによって保護層の剥離を防ぎ長期間防錆効果
を保つことができる重防食被覆を有する鋼製杭を提供す
る。【解決手段】下層にポリエチレン被覆やポリウレタン
塗装等の合成樹脂層からなる防食被覆層１４が、上層に
ガラス繊維強化ポリエステルやガラス繊維強化ウレタン
エラストマー等の繊維強化プラスチックからなる保護層
１５が、鋼製杭本体１１の海水飛沫帯、干満帯、又は海
水飛沫帯を含む海水接触部分等の強腐食部分に部分的に
形成され、しかも、少なくとも保護層１５の両縁部１
６、１７が防食被覆層１４に密着固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼製杭に係り、更
に詳しくは重防食被覆を有する鋼製杭に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、鋼管杭、鋼管矢板、鋼矢板等
の鋼製杭は大水深域や軟弱地盤に優れた機能を有するこ
とから、桟橋、岸壁、護岸、防波堤、橋梁等に幅広く利
用されている。これらの鋼製杭を使用する港湾、海洋鋼
構造物は４０〜５０年の長期耐用が要求されるため、従
来の電気防食、塗装、モルタルライニングなどの各種防
食法に加え、さらに優れた耐用年数や経済性が求められ
ている。海中に打設された鋼製杭の干満帯（スプラッシ
ュゾーンともいう。）や飛沫帯を含む海水接触部分は、
酸素の供給量が多いため、非常に錆びやすくなってい
る。また、海上の漂流物の衝突や船舶等の接触及び施工
時の砕石類の衝撃による防食部の損傷等が発生するた
め、この部分を重点的に保護する必要がある。

【０００３】そこで近年、防食被覆層の表面にガラス繊
維強化ポリエステル又はガラス繊維強化ウレタンエラス
トマーの保護層を積層した重防食被覆の仕様が発表され
ている。この重防食被覆の外側の保護層で、砕石投入等
による内側の防食被覆層の物理的な損傷を防ぎ、さらに
内側の防食被覆層で鋼製杭本体の化学的な変化を防いで
長期間の安定した強度を確保している。また、特開平９
−１２２７４４号公報に示すように、鋼管杭に耐食性を
有するチタン等の金属板をスパイラル状に巻付ける方法
も公開され、鋼管杭の保護を行うことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】鋼製杭を使用する場
合、岸壁や汽水域等のように片側のみが海水と接する場
合には、重防食被覆は片側だけ（半面被覆）を設けてあ
ればよい。また、鋼製杭として鋼管矢板や鋼矢板を使用
して、重防食被覆を設ける場合には、片側ずつ形成した
方が安価である。しかし、前記従来の防食被覆層の表面
にガラス繊維強化ポリエステル又はガラス繊維強化ウレ
タンエラストマーの保護層を積層した重防食被覆の仕様
は、防食被覆層と保護層との密着性が悪く、半面被覆の
ように部分的に保護層を積層する場合、被覆部の端部か
ら上層である保護層が剥離しやすいという問題があっ
た。また、前記特開平９−１２２７４４号公報に示す重
防食被覆を有する鋼製杭はスパイラル状に巻付ける構成
のため、鋼管にしか適応できず、鋼矢板等には使用でき
なかった。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、部分的に設けた保護層を防食被覆層に密着固定する
ことによって保護層の剥離を防ぎ長期間防錆効果を保つ
ことができる重防食被覆を有する鋼製杭を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の重防食被覆を有する鋼製杭は、下層にポリエチレ
ン被覆やポリウレタン塗装等の合成樹脂層からなる防食
被覆層が、上層にガラス繊維強化ポリエステルやガラス
繊維強化ウレタンエラストマー等の繊維強化プラスチッ
クからなる保護層が、鋼製杭本体の海水飛沫帯、干満
帯、又は海水飛沫帯を含む海水接触部分等の強腐食部分
に部分的に形成され、しかも、少なくとも前記保護層の
両縁部が前記防食被覆層に密着固定されていることを特
徴とする。そして、請求項２記載の重防食被覆を有する
鋼製杭は、請求項１記載の重防食被覆を有する鋼製杭に
おいて、前記保護層の縁部の密着固定は、前記鋼製杭本
体に取付けられた締結手段によって行われている。

【０００６】請求項３記載の重防食被覆を有する鋼製杭
は、請求項２記載の重防食被覆を有する鋼製杭におい
て、前記締結手段は、前記保護層の縁部を貫通するボル
トとこれに螺合するナットを有する。請求項４記載の重
防食被覆を有する鋼製杭は、請求項２記載の重防食被覆
を有する鋼製杭において、前記締結手段は、前記鋼製杭
本体の前記保護層を外して取付けられたボルト、これに
螺合するナット、及びこれらによって締め付けられて前
記保護層の縁部を表面から押圧する押さえ板を有する。
請求項５記載の重防食被覆を有する鋼製杭は、請求項２
〜４のいずれか１項に記載の重防食被覆を有する鋼製杭
において、前記締結手段の露出部分は、該締結手段の腐
食を防止する樹脂被覆層が形成されている。

【０００７】請求項６記載の重防食被覆を有する鋼製杭
は、請求項１記載の重防食被覆を有する鋼製杭におい
て、前記保護層に前記下層の防食被覆層からその一部が
露出した係合部材が部分的に嵌入して、前記保護層と前
記防食被覆層の密着固定が行われている。請求項７記載
の重防食被覆を有する鋼製杭は、請求項６記載の重防食
被覆を有する鋼製杭において、前記係合部材は、基部が
前記鋼製杭本体に植設されて、先部には前記保護層に嵌
入する掛止部を有している。請求項８記載の重防食被覆
を有する鋼製杭は、請求項６記載の重防食被覆を有する
鋼製杭において、前記係合部材は、基部が前記防食被覆
層に掛止し、先部が前記保護層に掛止する第１、第２の
掛止部をそれぞれ備えている。

【０００８】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本
発明の理解に供する。図１に示すように、本発明の第１
の実施の形態に係る重防食被覆を有する鋼製杭の一例で
ある鋼管矢板１０は、鋼管本体１１の一側にオス側の継
手１２が、他側にメス側の継手１３がそれぞれ鋼管本体
１１の長さ方向に設けられている。鋼管矢板１０の両側
の継手１２、１３を左右方向に置いた状態で正面視した
ときの前面側１３ａであって、鋼管矢板１０を海中に設
置したときに海水飛沫帯、干満帯、又は海水飛沫帯を含
む海面付近（海水接触部分）の強腐食部分の高さ方向の
幅Ｌの範囲には、鋼管本体側（下層）に防食被覆層１
４、外側（上層）に保護層１５が順に積層されている。
防食被覆層１４及び保護層１５が積層された範囲の上下
方向の保護層１５の両縁部である上縁部１６、下縁部１
７はそれぞれ鋼管本体１１の外径に合わせて設けられた
押さえ板１８、１９によって防食被覆層１４に密着固定
され、押さえ板１８、１９は鋼管本体１１に取付けられ
た締結手段の一例であるボルト２２と、ナット２６によ
って締結されている。以下、これらについて詳しく説明
する。

【０００９】鋼管矢板１０には、例えば炭素鋼やステン
レス鋼を使用するが、炭素鋼でできた鋼管の内面や外面
にステンレス鋼やチタン、アルミニウムなどの金属ある
いはニッケル−クロム−モリブデン等の合金を積層した
クラッド鋼や、炭素鋼でできた鋼管の内面や外面に亜
鉛、アルミニウム、クロム等のめっきや合金めっきを施
しためっきものも使用できる。鋼管矢板１０に防食被覆
層１４及び保護層１５を設ける範囲は、予めサンドブラ
ストやショットブラスト等で酸化皮膜を除去しておく必
要がある。

【００１０】鋼管矢板１０の防食被覆層１４を設ける範
囲には防食被覆層１４を形成する前の下地処理をするこ
とが望ましい。下地処理としては、例えばクロメート処
理やりん酸塩処理などが利用できるが、耐衝撃性を向上
させるには、クロメート処理が望ましい。クロメート処
理剤の塗布には、ロールやブラシを使用する。下地処理
した鋼管矢板１０の防食被覆層１４を設ける範囲には、
エポキシ系プライマーを塗布して硬化させエポキシ系プ
ライマー層を形成する。エポキシ系プライマーの塗布に
は、スプレー等で塗布する方法が使用できる。プライマ
ーの厚さは例えば１５〜６０μｍとしておく。下層部に
エポキシ系プライマー層を被覆した防食被覆層１４は、
ポリエチレン接着剤層を介して合成樹脂層の一例である
ポリエチレン層を積層して形成される。ポリエチレン接
着剤としてはポリエチレンやエチレンとα−オレフィン
の共重合体などを無水マレイン酸で変性した一般市販の
無水マレイン酸変性ポリエチレンが利用できる。

【００１１】ポリエチレン層としては、低密度や高密度
の一般市販のポリエチレンが使用できる。ポリエチレン
層の高さは、例えば１ｍｍ〜５ｍｍ程度にしておく。こ
のとき、ポリエチレン層の表面には、高さが０．１ｍｍ
〜５ｍｍ程度の隆起を形成してもよい。この隆起の形状
は、スパイラル状にしてもよいし、エンボス加工を施す
こともできる。これによって、耐衝撃性を高めることが
できる。なお、防食被覆層１４として、上記の実施の形
態の他にポリウレタン塗装を用いることができる。

【００１２】防食被覆層１４であるポリエチレン層の表
面には、ガラス繊維マット、ポリエステル不織布又はポ
リエステルクロスのいずれか一方とポリエステル又はウ
レタンエラストマーのいずれか一方からなる例えばガラ
ス繊維強化ポリエステルやガラス繊維強化ウレタンエラ
ストマー等の繊維強化プラスチックである保護層１５を
被覆する。保護層１５の構成要件のうち、ガラス繊維マ
ットとポリエステル不織布又はポリエステルクロス及び
ポリエステル又はウレタンエラストマーのうちのいずれ
か一つが欠けると、砕石類の衝撃に対する耐衝撃性が向
上しない。保護層の膜厚の上限は、落下する砕石の重量
と落下高さに応じて必要な値で設定するが本実施の形態
では２〜６ｍｍとしている。ガラス繊維マットとして
は、一般市販のガラスストランドを切断してポリエステ
ル樹脂等のバインダーでマット状に成形したものであれ
ば利用できる。ポリエステル不織布又はポリエステルク
ロスとしては、一般市販のポリエステル繊維で製造され
た不織布やクロスが利用できる。ポリエステルとして
は、一般市販の不飽和ポリエステル樹脂やエポキシアク
リレート樹脂とも呼ばれるビニールエステル樹脂などで
液状のものが利用できる。また、ウレタンエラストマー
としては、例えば一般市販のポリオールをイソシアネー
ト系硬化剤で硬化させるタイプのポリウレタン樹脂塗料
などで液状のものであれば利用できる。

【００１３】保護層１５を外してその外部である鋼管本
体１１の上部２０と下部２１の所定位置には、ボルト２
２が植設される。ボルト２２の植設には、例えばテルミ
ット溶接やスタッド溶接が用いられる。ボルト２２の植
設は、防食被覆層１４と保護層１５の形成前後の任意の
時期に行ってよいが、保護層１５の形成前に植設される
場合には、保護層の被覆形成時又は塗装時にねじ山には
マスキングを施しておくことが望ましい。ボルト２２の
数は任意であるが本実施の形態においては、上下にそれ
ぞれ３本ずつとしている。押さえ板１８は、例えば繊維
強化プラスチックからなり、図２（Ａ）に示すように、
鋼管本体１１の外径に合わせて設けられた高さ調整部２
３と、鋼管本体１１の外径よりも防食被覆層１４と保護
層１５の厚さ分だけ外径を大きくした押圧部２４が一体
に形成されている。そして、ボルト２２の植設位置に合
わせてボルト挿通孔２５が設けられている。押さえ板１
９は、押さえ板１８と同一形状で取付ける向きが違うだ
けである。ボルト２２の位置に合わせて押さえ板１８、
１９のボルト挿通孔２５を挿通し、ナット２６でそれぞ
れ締結していく。これにより押さえ板１８、１９が保護
層１５の上、下縁部１６、１７を表面から押圧して、保
護層１５の上、下縁部１６、１７が防食被覆層１４に密
着固定される。

【００１４】ボルト２２とナット２６を締結した後の表
面露出部分には、図２（Ｂ）に示すように、さらに腐食
を防止する樹脂被覆層２７を設けることができる。樹脂
被覆層２７には例えば、ポリエチレン被覆やポリウレタ
ン塗装が用いられる。塗布範囲は、押さえ板１８、１９
の表面と全周の端部と、ボルト２２とナット２６の露出
部分である。ボルト２２の基部２８は、押さえ板１８、
１９の全周の端部を封止することによって海水に接触す
ることはないが、予め防錆処理を行ってもよい。本実施
の形態では、保護層１５の上下をそれぞれ１枚の押さえ
板１８、１９によって押さえているが、ボルト２２の数
に合わせて複数に切断した小型の押さえ板を使用するこ
ともできる。

【００１５】本発明の第２の実施の形態に係る重防食被
覆を有する鋼製杭の一例である鋼管矢板２９は、図３、
図４（Ａ）に示すように、鋼管本体３０の第１の実施の
形態と同様の位置に防食被覆層３１と保護層３２が積層
され、その上縁部３３、下縁部３４には、ボルト２２が
貫通して設けられている。ボルト２２は、防食被覆層３
１を設ける前に鋼管本体３０の任意の位置に植設され
る。本実施の形態では、上縁部３３、下縁部３４に対応
する鋼管本体３０の位置に３本ずつ設けてある。防食被
覆層３１と保護層３２を積層する前にボルト２２のねじ
山部分にはマスキングを施しておく必要がある。マスキ
ング後に防食被覆層３１と保護層３２を積層するが、第
１の実施の形態と同様の手順によって行い、詳しい説明
は省略する。

【００１６】保護層３２が積層された後、マスキングを
外したボルト２２に、中央部にボルト挿通孔３５を設け
た円板状の押さえ板３６を挿通し、ナット２６で締結す
る。押さえ板３６の形状は任意であり、円板状のものに
限定されるものではなく、矩形、三角等の形状にもでき
る。また、大きさも任意である。ボルト２２とナット２
６の表面露出部分には、図４（Ｂ）に示すように、さら
に腐食を防止する樹脂被覆層３７を設けることができ
る。塗布範囲は、押さえ板３６の表面と全周の端部と、
ボルト２２とナット２６の露出部分である。第１の実施
の形態に比べ、樹脂被覆層を塗布する範囲は少なくてす
む。

【００１７】本発明の第３の実施の形態に係る重防食被
覆を有する鋼製杭３８（以下、単に鋼製杭３８という）
は、図５に示すように、鋼製杭本体３９とその表面に積
層された防食被覆層４０と保護層４１及びこの２層を密
着させる任意数の係合部材４２（４５、４６、４７）か
ら構成されている。係合部材４２は、例えば繊維強化プ
ラスチック等のプラスチックからなり、基部４３が例え
ば接着等の方法で鋼製杭本体３９に植設される。先部４
４は保護層４１を掛止するように予め曲折して設けられ
た掛止部となっている。先部４４の形状は、係合部材４
２では、Ｌ字型に設けているが、係合部材４５、４６の
ようにＴ字型、Ｙ字型にしてもよいし、Ｊ字状に曲げて
もよい。また、係合部材４２の基部４３は、鋼製杭本体
３９に略垂直に設けられているが、図示しない直線状の
係合部材を斜めに取付けてもよい。係合部材の鋼製杭３
８の表面への取付け位置は防食被覆層４０及び保護層４
１の積層範囲内であればよいが、両縁部に複数設けるこ
とが望ましい。

【００１８】係合部材４２の植設後に、防食被覆層４０
を積層するが、防食被覆層４０を積層中に、又は積層後
であって防食被覆層４０の硬化前に、防食被覆層４０の
中に係合部材４７を掛止してもよい。係合部材４７の形
状は基部４８、先部４９共に掛止用の爪が曲折して設け
られて、それぞれ防食被覆層４０及び保護層４１に掛止
する第１、第２の掛止部を形成している。形状は特に規
定しないが本実施の形態では、両側ともＹ字型に加工さ
れている。防食被覆層４０の積層後には保護層４１が積
層される。係合部材４２、４５、４６、４７の先部は、
保護層４１内にあって、外部に露出しないことが望まし
い。

【００１９】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、例えば、鋼製杭には、鋼管矢板以外に
も、鋼管、鋼管杭、鋼矢板も含むものとする。また、防
食被覆層及び保護層を設ける範囲は、第１の実施の形態
では海面付近に設けているが、海水中の深さは限定しな
いものとし、海水飛沫帯を含む海水接触部分の全面に設
けてもよい。第１及び第２の実施の形態では、防食被覆
層及び保護層を押さえ板で密着固定する両縁部は上下方
向としているが、左右方向でもよい。第３の実施の形態
の掛止部材の材質は、金属でもよく、取付け方法は溶接
等でもよい。このとき、保護層の表面から掛止部材が露
出する場合には、露出部分に樹脂被覆層を設けることが
望ましい。

【００２０】

【発明の効果】請求項１〜８記載の重防食被覆を有する
鋼製杭においては、防食被覆層及び保護層が部分的に形
成されているので、防食被覆層及び保護層の加工時間を
短くでき、材料も節約できる。また、少なくとも防食被
覆層及び保護層の両縁部が密着固定されているので、保
護層の剥離を防ぎ長期間防錆効果を保つことができる。
特に、請求項２記載の重防食被覆を有する鋼製杭は、密
着固定が締結手段によって行われるので、確実に固定す
ることができる。請求項３記載の重防食被覆を有する鋼
製杭は、保護層の縁部をボルトとナットで貫通して固定
するので、はずれにくくなっている。請求項４記載の重
防食被覆を有する鋼製杭は、防食被覆層及び保護層を、
これらの外側から押さえ板で押圧するので、補修時に防
食被覆層及び保護層に傷をつけることがない。請求項５
記載の重防食被覆を有する鋼製杭は、締結手段に樹脂被
覆層を形成しているので、締結手段から腐食が進行する
ことを防ぐことができる。請求項６記載の重防食被覆を
有する鋼製杭は、係合部材によって防食被覆層と保護層
を密着固定しているので、作業を簡易に行うことができ
る。請求項７記載の重防食被覆を有する鋼製杭は、基部
が鋼製杭に植設されているので、強固に固定できる。請
求項８記載の重防食被覆を有する鋼製杭は、基部が防食
被覆層に掛止しているので、さらに作業を簡易に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る重防食被覆を
有する鋼製杭の部分斜視図である。

【図２】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同樹脂被覆層形成前
後の部分断面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る重防食被覆を
有する鋼製杭の部分斜視図である。

【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同樹脂被覆層形成前
後の部分断面図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態に係る重防食被覆を
有する鋼製杭の部分斜視図である。

【符号の説明】

１０鋼管矢板（重防食被覆を有する鋼製杭）１１鋼管本体１２オス側の
継手１３メス側の継手１３ａ前面側１４防食被覆層１５保護層１６上縁部１７下縁部１８押さえ板１９押さえ板２０上部２１下部２２ボルト２３高さ調整
部２４押圧部２５ボルト挿
通孔２６ナット２７樹脂被覆
層２８基部２９鋼管矢板（重防食被覆を有する鋼製杭）３０鋼管本体３１防食被覆
層３２保護層３３上縁部３４下縁部３５ボルト挿
通孔３６押さえ板３７樹脂被覆
層３８重防食被覆を有する鋼製杭３９鋼製杭本
体４０防食被覆層４１保護層４２係合部材４３基部４４先部４５係合部材４６係合部材４７係合部材４８基部４９先部

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下層にポリエチレン被覆やポリウレタン
塗装等の合成樹脂層からなる防食被覆層が、上層にガラ
ス繊維強化ポリエステルやガラス繊維強化ウレタンエラ
ストマー等の繊維強化プラスチックからなる保護層が、
鋼製杭本体の海水飛沫帯、干満帯、又は海水飛沫帯を含
む海水接触部分等の強腐食部分に部分的に形成され、し
かも、少なくとも前記保護層の両縁部が前記防食被覆層
に密着固定されていることを特徴とする重防食被覆を有
する鋼製杭。
【請求項２】前記保護層の縁部の密着固定は、前記鋼
製杭本体に取付けられた締結手段によって行われている
請求項１記載の重防食被覆を有する鋼製杭。
【請求項３】前記締結手段は、前記保護層の縁部を貫
通するボルトとこれに螺合するナットを有する請求項２
記載の重防食被覆を有する鋼製杭。
【請求項４】前記締結手段は、前記鋼製杭本体の前記
保護層を外して取付けられたボルト、これに螺合するナ
ット、及びこれらによって締め付けられて前記保護層の
縁部を表面から押圧する押さえ板を有する請求項２記載
の重防食被覆を有する鋼製杭。
【請求項５】前記締結手段の露出部分は、該締結手段
の腐食を防止する樹脂被覆層が形成されている請求項２
〜４のいずれか１項に記載の重防食被覆を有する鋼製
杭。
【請求項６】前記保護層に前記下層の防食被覆層から
その一部が露出した係合部材が部分的に嵌入して、前記
保護層と前記防食被覆層の密着固定が行われている請求
項１記載の重防食被覆を有する鋼製杭。
【請求項７】前記係合部材は、基部が前記鋼製杭本体
に植設されて、先部には前記保護層に嵌入する掛止部を
有している請求項６記載の重防食被覆を有する鋼製杭。
【請求項８】前記係合部材は、基部が前記防食被覆層
に掛止し、先部が前記保護層に掛止する第１、第２の掛
止部をそれぞれ備えている請求項６記載の重防食被覆を
有する鋼製杭。