JP2003105790A

JP2003105790A - 重防食被覆鋼材の被覆補強構造物およびその補強方法

Info

Publication number: JP2003105790A
Application number: JP2001306079A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Harada; 佳幸原田; Tadashi Korenaga; 正是永; Akihiro Saito; 明宏斎藤; Kiyoshi Sakurai; 清桜井; Yusuke Tsumura; 裕介津村; Ryoji Iida; 亮司飯田
Original assignee: Nippon Steel Corp; Nittetsu Anti Corrosion Co Ltd; Japan Drive It Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Japan Drive It Co Ltd; Nippon Steel Anti Corrosion Co Ltd
Priority date: 2001-10-02
Filing date: 2001-10-02
Publication date: 2003-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】施工効率を落とすことなく、被覆の固定に用
いる鋲の防食をより確実にできる重防食被覆鋼材の被覆
補強構造およびその方法を提供する。【解決手段】有機被覆樹脂層２で表面が被覆されてい
る鋼材１の被覆側表面に押さえ材４を挟んで樹脂充填用
凹部３ａを有するキャップ３が配置され、樹脂充填用凹
部３ａ内にはキャップ支持板５が配置され、キャップ支
持板５の上から打設された鋲６によりキャップ支持板５
とキャップ３と有機被覆樹脂層２とが鋼材１に固定され
ており、かつ樹脂充填用凹部３ａ内には硬化性樹脂７が
充填されていることを特徴とする重防食被覆鋼材の被覆
補強構造物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主として海洋環境や
河川環境で使用される防食被覆鋼矢板について、特に防
食被覆を補強する際の被覆補強構造およびその方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】海洋環境や河川環境で使用される鋼材に
は、H形鋼、鋼管、鋼管矢板、鋼矢板などがあり、これ
らの鋼材は埋め立て地や河川の土止め壁、港湾の桟橋、
橋脚などの多くの分野で利用されている。これらの鋼材
は海水や河川水にさらされるため、昨今では鋼材の腐食
対策として、例えば有機被覆防食法などの何らかの防食
を施されるのが一般的である。

【０００３】有機被覆防食法の一つとして樹脂ライニン
グ法があり、その基本構成や施工例などは最新表面処理
編集委員会編「最新表面処理技術総覧（産業技術サービ
スセンター，昭和６２年）」に詳しく解説されている。
ここで樹脂ライニング法について概説すると、少なくと
も２層以上の積層が行われる手法であり、鋼材の表面を
ブラスト処理やクロメート処理などの下地処理を施して
下塗り系の有機樹脂層を形成し、その上にウレタンエラ
ストマーやポリエチレンなどの有機樹脂層を厚く被覆し
て防食する方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ウレタンエラストマー
やポリエチレンなどの有機樹脂被覆鋼材では、どのよう
に条件を規定して作製しても、長期の使用の間にその界
面の密着力が低下してくるという課題がある。この対策
として、被覆鋼材の前処理であるクロメート処理を改良
することで効果があることは知られている。

【０００５】例えば、特開平３−２３５２７号公報に記
載された発明は、シランカップリング材をクロメート処
理剤に添加し、密着性が優れている有機樹脂被覆鋼材に
関するものである。しかし、この方法でも界面の密着力
低下を遅くすることは可能であるが、有機樹脂被覆に良
く用いられるポリエチレン樹脂の寿命は、水中であれば
５０年近くであり、これ以上に界面の密着力を維持する
ことは現在の方法では難しい。

【０００６】また、被覆の密着力が低下した場合や被覆
の浮きなどが発生した場合には、有機被覆鋼材の被覆を
補強することで防食機能を延長する事が可能である。特
開平１０−１９２７７８号公報には、鋼材に被覆された
有機樹脂に固定板を用いて鋲またはスタッドボルトなど
より鋼材表面に固定する方法が記載されている。その補
修方法の耐久性は固定に用いる鋼製の鋲の耐久性に依存
するところが大きく、硬化性樹脂を充填したキャップを
鋲にかぶせて鋲を防食する方法が提案されている。しか
しその方法では、鋲の打ち込み力が増加するほど鋲の露
出部分が減少するために、キャップ内部に充填した硬化
性樹脂と鋲の密着面積が減少する。その結果、鋲に被せ
るキャップの固定力が減少するために、鋲の防食を目的
とするキャップが外力によって脱落しやすくなる可能性
がある。

【０００７】そこで、本発明は、施工効率を落とすこと
なく、被覆の固定に用いる鋲の防食をより確実にできる
重防食被覆鋼材の被覆補強構造およびその方法の提供を
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、被覆鋼材
の被覆について鋲を用いて補強するための構造およびそ
の方法を種々検討し、施工効率を落とすことなく長期に
わたり有機樹脂被覆を固定、補強できる構造およびその
方法を見いだした。すなわち本発明は、以下のように構
成される。（１）第１の発明は、有機被覆樹脂層２で表面が被覆さ
れている鋼材１の被覆側表面に樹脂充填用凹部３ａを有
するキャップ３が配置され、樹脂充填用凹部３ａ内には
キャップ支持板５が配置され、キャップ支持板５の上か
ら打設された鋲６によりキャップ支持板５とキャップ３
と有機被覆樹脂層２とが鋼材１に固定されており、かつ
樹脂充填用凹部３ａ内には硬化性樹脂７が充填されてい
ることを特徴とする重防食被覆鋼材の被覆補強構造物で
ある。（２）第２の発明は、第１の発明において、有機被覆樹
脂層２とキャップ３との間に押さえ材４が配置されてい
ることを特徴とする。（３）第３の発明は、有機被覆樹脂層２で表面が被覆さ
れている鋼材１の有機被覆樹脂層２を鋲６で固定させる
鋼材１の補強方法において、樹脂充填用凹部３ａを有す
るキャップ３の樹脂充填用凹部３ａ内にキャップ支持板
５を配置し、これらを貫通するように鋲６を打ち込んで
キャップ支持板５とキャップ３と有機被覆樹脂層２とを
鋼材１に固定させ、その後に樹脂充填用凹部３ａ内に硬
化性樹脂７を充填することを特徴とする重防食被覆鋼材
の被覆補強方法である。（４）第４の発明は、第３の発明において、有機被覆樹
脂層２とキャップ３との間に押さえ材４を配置すること
を特徴とする。（５）第５の発明は、第３または第４の発明において、
鋲６の貫通用に予め穴が設けられたキャップ支持板５を
用いることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を詳細に
説明する。図１、図２に示すように、本発明の有機樹脂
被覆の補強構造物では、有機被覆樹脂層２で表面が被覆
されている鋼材１の被覆側表面に押さえ材４を挟んで樹
脂充填用凹部３ａを有するキャップ３が配置されてい
る。樹脂充填用凹部３ａ内には、樹脂充填用凹部３ａの
底面に密着するようにしてキャップ支持板５が配置され
ており、キャップ支持板５の上から打設された鋲６によ
って、キャップ支持板５とキャップ３と押さえ材４と有
機被覆樹脂層２とが鋼材１に固定されている。また、樹
脂充填用凹部３ａ内には硬化性樹脂７が充填されてい
る。なお、打ち込む鋲数を単独または少数として有機樹
脂被覆を押さえるような場合には、押さえ板４を省略す
ることもできる（図３参照）。

【００１０】有機被覆樹脂層２は、一般にポリオレフィ
ン樹脂、ポリウレタン樹脂またはポリ塩化ビニル系の樹
脂等のライニングである。また、必要に応じて鋼材１と
有機被覆樹脂層２との間に、防食シート８を挟み込むこ
とにより鋼面の防食を行ってもよい。防食シート８とし
ては、例えばペテロラタム含浸シートを用いることが好
ましい。

【００１１】キャップ３には、樹脂充填用凹部３ａが設
けられており、またキャップ３の底面（樹脂充填用凹部
３ａの反対面）は有機被覆樹脂層２または押さえ板４と
の界面が密着できる形状となっている。したがって、キ
ャップ３の形状はかかる条件を満たす限りにおいて、円
柱形または角柱などの任意の形状をとることができる。
本発明では、キャップ３の底面と押さえ板４との界面か
らの水進入を防止することが可能なため、鋲の防食を良
好にできることを見い出した。

【００１２】またキャップ３の材質は、腐食しない材料
であれば特に限定されないが、鋲６を打ちこむ事によっ
て割れを生じにくい材質のものが好ましく、例えばエチ
レンプロピレンゴムやポリオレフィン等の弾性樹脂が用
いられる。

【００１３】有機樹脂被覆層２とキャップ３との間に挟
まれる押さえ材４には、隣り合う鋲６の設置間隔を広げ
ても有機樹脂被覆層２を押さえる効果が十分に確保でき
るような断面形状、強度が要求される。したがって、押
さえ材４としては、例えば断面形状がＬ字型（図１）ま
たはＵ字型（図２）等をなすＦＲＰ材質などが用いられ
る。

【００１４】キャップ支持板５は、鋲６の打ち込みによ
ってキャップ３の破損や変形を防止するために用いら
れ、キャップ３の内径に等しい大きさに近似するほどキ
ャップ３と押さえ板４との密着性が向上し、キャップ３
と押さえ板４との境界からの水進入防止に有効に働く。
なお、キャップ支持板５は、キャップ３の樹脂充填用凹
部３ａの底面でキャップ３と一体化していても良い。

【００１５】キャップ支持板５の厚みは特に限定されな
いが、鋲６が鋼材１に貫入または貫通して充分な強度で
固定されるのを妨げない厚みでしかも剛性を持つ厚み以
上であれば本目的を達成できる。例えば、キャップ支持
板５の材質が鋼の場合には、好ましくは０．３ｍｍ以上
であればよい。なお、打ち込み時に鋲６がキャップ支持
板５を貫通することによって、鋲６が鋼材１に貫入また
は貫通する力を低下させないために、キャップ支持板５
には、予め鋲６の貫入用の穴を開孔しておくことが有効
である。

【００１６】キャップ支持板５の材質としては、鋲６を
鋼材１に打ち込むときの変形に追随するために、強度の
点から金属材質であれば良い。しかし、鋲が腐食環境に
なっても鋲の腐食を促進させないためには、鋼材よりも
卑な電位を有する金属あるいは合金材質が特に好まし
い。したがって、例えば亜鉛製のものやアルミニウム製
のもの、あるいは亜鉛やアルミニウムがめっきされた鋼
製のものが好ましく、さらに塗装されていてもかまわな
い。

【００１７】また、キャップ支持板５の上から打設され
る鋲６は強度が大きいことが望ましく、例えば鋼製のも
のが好適であり、デッキプレートと梁の接合用に用いら
れる発射打ち込み鋲などが望ましい。

【００１８】キャップ３の樹脂充填用凹部３ａ内に充填
する硬化性樹脂７は、鋲６の露出部分を覆うことによっ
て鋲６を防食する役目を果たすものであり、常温硬化型
の樹脂であれば良い。特に水中で施工される場合には、
水中硬化型のエポキシ樹脂などが有効である。

【００１９】また、本発明の重防食被覆鋼材の被覆補強
方法は、以下の工程で行われる。（ａ）まず、鋼材１の有機被覆樹脂層２の上に押さえ材
４を載せる。有機被覆樹脂層２と鋼材１との間に隙間が
ある場合には、有機被覆樹脂層２と鋼材１との間にペト
ロラタム含浸シートなどの防食シート８を挟み込む。な
お、打ち込む鋲数を単独または少数として有機樹脂被覆
を押さえるような場合には、押さえ板４を省略してもよ
い。

【００２０】（ｂ）次に、押さえ板４（または有機被覆
樹脂層２）の上に樹脂充填用凹部３ａを有するキャップ
３を配置し、樹脂充填用凹部３ａ内にはキャップ支持板
５を配置する。そして、キャップ支持板５の上から鋲６
を打設して、キャップ支持板５とキャップ３と押さえ材
４と有機被覆樹脂層２とを鋼材１に固定する。キャップ
支持板５には、予め鋲の貫通用の穴が設けておくと鋲６
の打ち込み強度低下とキャップ支持板５の変形も少なく
良好である。また鋲６を打ち込むには、建材の固定用に
一般的に用いられる鋲打ち銃を適用可能である。特に鋲
打ち銃の先にあらかじめキャップと支持板を装着し、押
さえ板に充てて上から打ち込む方法が効率が良く、銃身
への水進入も防止できるので水中での施工に適してい
る。

【００２１】（ｃ）そして鋲６の打設後に、キャップ３
の樹脂充填用凹部３ａ内に硬化性樹脂７を充填すること
で、本発明の重防食被覆鋼材の被覆補強方法が実施され
る。

【００２２】＜実施例＞以下、本発明を実施例により説
明する。本実施例では、ポリエチレン被覆鋼矢板（ＳＹ
３０，ＳＰＩＶ型）を通常の製造方法で作製し、巾４６
ｍｍ、高さ１５ｍｍ、厚み３ｍｍのＦＲＰの押さえ板に
鋲を用い、従来のキャップをかぶせる方法と本発明のキ
ャップを鋲で貫通する方法、キャップ内のキャップ支持
板の有無、キャップ支持板の厚み等を変え、キャップ内
にはエポキシ樹脂を充填して補修を行った。補修後の鋲
の周囲を１０ｃｍ四方で切り出し、６０℃の３％食塩水
に１ヶ月間浸漬後、各条件ごとに実施した鋲の全数に対
する赤錆の発生した鋲の発生本数を鋲の赤錆発生率
（％）として評価した。その結果を表１に示す。

【表１】

【００２３】施工例Ｎｏ．１に示すように、鋲の頭に防
食用のキャップを取り付けることで防食効果はあるが、
取り付け不良による錆発生の確率が若干高い。また、施
工例Ｎｏ．２に示すキャップを鋲が貫通する方法で、キ
ャップ内に支持板がない場合には、キャップ下面の形状
の変化やキャップの損傷が起こり、防食が不充分で赤錆
発生した鋲の発生頻度が高い。

【００２４】これに対し、施工例Ｎｏ．３では、支持板
があるために改善が見られた。さらに施工例Ｎｏ．４〜
Ｎｏ．８のように、支持板が０．３ｍｍ以上に大きくな
るとさらに効果が大きくなった。但し、施工例Ｎｏ．６
に示すように、支持板に貫通用の穴が無い場合で支持板
の厚みが厚くなると打ち込み不足から赤錆発生率が若干
増加した。

【００２５】表１の結果から明らかなように、キャップ
支持板を内部に設けたキャップを鋲で打ち込む方法で
は、キャップの損傷も無く、キャップの形状変化が少な
いことから、キャップと押さえ板との密着が確実となり
防食に有効に作用していることが分かる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の被覆補強構造は、キャップが鋲
の貫通によって固定されるために容易に脱落しにくく、
しかもキャップ内にキャップ支持板を設けることでキャ
ップの変形や破損が押さえられ、押さえ板とキャップ界
面からの水進入が抑制されることから鋲の防食が確実と
なり、耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】断面Ｌ字型形状の押さえ材を用いた本発明の被
覆補強構造物の断面図である。

【図２】断面Ｕ字型形状の押さえ材を用いた本発明の被
覆補強構造物の断面図である。

【図３】押さえ材を用いない場合における本発明の被覆
補強構造物の断面図である。

【符号の説明】

１鋼材２有機被覆樹脂層３キャップ３ａ樹脂充填用凹部４押さえ材５キャップ支持板６鋲７硬化性樹脂８防食シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者原田佳幸富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内 (72)発明者是永正東京都千代田区大手町２−６−３新日本製鐵株式会社内 (72)発明者斎藤明宏東京都千代田区岩本町２丁目11−９日鉄防蝕株式会社内 (72)発明者桜井清東京都千代田区岩本町２丁目11−９日鉄防蝕株式会社内 (72)発明者津村裕介東京都大田区田園調布南８−10 日本ドライブイット株式会社内 (72)発明者飯田亮司東京都大田区田園調布南８−10 日本ドライブイット株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機被覆樹脂層で表面が被覆されている
鋼材の被覆側表面に樹脂充填用凹部付きのキャップが配
置され、前記樹脂充填用凹部内にはキャップ支持板が配
置され、前記キャップ支持板の上から打設された鋲によ
り前記キャップ支持板と前記キャップと前記有機被覆樹
脂層とが前記鋼材に固定されており、かつ前記樹脂充填
用凹部内には硬化性樹脂が充填されていることを特徴と
する重防食被覆鋼材の被覆補強構造物。
【請求項２】前記有機被覆樹脂層と前記キャップとの
間に押さえ材が配置されていることを特徴とする請求項
１に記載の重防食被覆鋼材の被覆補強構造物。
【請求項３】有機被覆樹脂層で表面が被覆されている
鋼材の有機被覆樹脂層を鋲で固定させる鋼材の補強方法
において、樹脂充填用凹部を有するキャップの前記樹脂
充填用凹部内にキャップ支持板を配置し、これらを貫通
するように鋲を打ち込んで前記キャップ支持板と前記キ
ャップと前記有機被覆樹脂層とを鋼材に固定させ、その
後に前記樹脂充填用凹部内に硬化性樹脂を充填すること
を特徴とする重防食被覆鋼材の被覆補強方法。
【請求項４】前記有機被覆樹脂層と前記キャップとの
間に押さえ材を配置することを特徴とする請求項３に記
載の重防食被覆鋼材の被覆補強構造方法。
【請求項５】鋲の貫通用に予め穴が設けられたキャッ
プ支持板を用いることを特徴とする請求項３または請求
項４に記載の重防食被覆鋼材の被覆補強方法。