JP2011184957A

JP2011184957A - 防食鋼管杭およびその施工方法

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Publication number: JP2011184957A
Application number: JP2010051796A
Authority: JP
Inventors: Akihisa Kameyama; 彰久亀山; Hiroshi Kida; 浩喜田; Hiromasa Tanaka; 宏征田中; Teruki Nishiyama; 輝樹西山; Naoya Nagao; 直也永尾
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2010-03-09
Publication date: 2011-09-22
Anticipated expiration: 2030-03-09
Also published as: JP5381819B2

Abstract

【課題】安価でかつ施工上の誤差を容易に吸収することができ、しかも景観上も優れた防食鋼管杭およびその施工法を提供する。
【解決手段】鋼管杭１と防食用鋼管２と充填材３とから構成する。鋼管杭１の飛沫干満体付近１ａに防食用鋼管２を被せて設置する。前記鋼管杭１の飛沫干満体付近１ａと防食用鋼管２との間に充填材３を充填する。前記防食用鋼管２は鋼管本体２ａの外周に重防食塗装などの防食処理２ｂを施すことにより構成する。充填材３にはモルタルまたはセメントを用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は防食鋼管杭およびその施工方法に関し、主として桟橋杭などの港湾構造物の施工に適用され、施工上の誤差を容易に吸収することができ、しかも安価でかつ景観上優れた防食鋼管杭を提供することができる。

水域(海域含む)に施工される桟橋杭などの鋼管杭は、特に飛沫干満帯付近が激しく腐食しやすいことから塗装などの防食処理が施されている。

従来、この種の鋼管杭には、工場などで予め重防食塗装が施されているが、杭施工地の水深などにより防食処理を行なった部分が水面下になったりして、防食処理を施した部分が本来の飛沫干満帯付近から大きくずれてしまうことがあり、このため不足する部分を現地で補修する必要があった。

従来、この補修として不足部分にペトロラタム等の有機ライニングを塗布し、さらにこの防食材が海水などで洗われて鋼管杭より剥がれるのを防止するために、ガラス繊維を樹脂で補強したＦＲＰ保護カバーを防食材の上に巻き付ける対策が取られていた（非特許文献１）。

しかし、この保護カバーは金型成形により製造されるため、二次加工などが困難で、必要な被覆長に合わせて製造するには相当の期間を必要とし、工事の遅延などによる損失が発生していた。

また、保護カバーをペトロラタムに密着して施工するために保護カバーにフランジ等を設け、潜水士がボルトで締め付ける必要があった（特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４等）。

さらにこの場合、流木などの浮遊物が衝突して締め付け部を損傷させ、防食機能を低下させる上、樹脂製であるが故に劣化の問題もあった。

一方、近年、このような課題に対して、工場での防食処理を行わず、杭の施工後にペトロラタム等を塗布し、その上にステンレス、チタンなどの耐食性金属のカバーを取り付けるケースが増えつつある。

特許２５１１２９６号特許第３７４９８５４号特公平２−１９２５３号公報特開昭６２−２６７４８５号公報

港湾構造物防食・補修マニュアル（改訂版）、（財）沿岸開発技術センター等）

しかし、ステンレス等の耐食性金属のカバーは高い防食性能と高い機械的性質を保有するが、高価であり、また施工にはＦＲＰカバーと同様に潜水士が必要なことからイニシャルコストが莫大となる問題があった。

さらに、ＦＲＰ防食カバーと同様に外部から機械的に取り付ける必要があり、フランジ部が外観を損なうという問題があった（非特許文献１）。

また、鋼管杭が長尺化する傾向にあるものの、港湾基準(「港湾の施設の技術上の基準・同解説(上巻)」社団法人日本港湾協会発行，平成19年７月，p.437−p.439)によれば、「重防食が必要とされる範囲」とは、大気中、干満帯および干満帯直下の概ね1.0ｍ程度の範囲であり、防食処理を行うべき範囲に比べて塗装設備の大型化が必要になるという問題があった。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、安価でかつ施工上の誤差を容易に吸収することができ、しかも景観上優れた防食鋼管杭およびその施工法を提供することを目的とするものである。

請求項１記載の防食鋼管杭は、水域に施工される防食鋼管杭において、上端部分の一定長が水面上に突出して施工された鋼管杭と、当該鋼管杭の重防食が必要とされる範囲に被せて取り付けられた防食用鋼管と、前記鋼管杭の重防食が必要とされる範囲と防食用鋼管との間に充填された充填材とから一体的に構成され、かつ前記防食用鋼管は鋼管本体の外周に防食処理を施すことにより構成されてなることを特徴とするものである。

本発明は、水域(海域含む)に施工された鋼管杭の重防食が必要とされる飛沫干満帯付近の防食処理を安価にかつ容易に行うことができ、また施工上の誤差も容易に吸収できるようにしたものである。

本発明によれば、鋼管杭の飛沫干満帯付近に防食用鋼管を被せ、飛沫干満体付近と防食用鋼管との間に充填材を充填するだけで飛沫干満帯付近の防食処理を容易に行うことができる。

なお、ここで、前記「港湾基準」によれば、「鋼管杭の重防食が必要とされる範囲」とは、床版直下の大気中、干満帯および干満帯直下の概ね1.0ｍ程度の範囲とされている。構造物によっては、鋼管杭の水面上に突出する部分が極端に高く、床版直下の大気中の範囲内でかつ波等の飛沫が降りかかる恐れのない範囲については、防食用鋼管で被覆する必要はない。一方、設計条件によっては、鋼管杭の床版直下から水底面(海底面)までが、重防食の必要とされる範囲となる場合もあり、この場合には鋼管杭の全長に防食用鋼管を被せて取り付ければよい。また、いずれの場合でも、製造バラツキや施工誤差を考慮して、重防食が必要とされる範囲よりもやや長めの範囲を被覆することは、差し支えない。

防食用鋼管には、鋼管杭の外径より100ｍｍ程度大きい内径の鋼管を用いるのが望ましく、また、工場などで外周に重防食塗装などの重防食処理を行うことにより防食効果を著しく高めることができる。

また、鋼管本体の内側に防食用鋼管と鋼管杭との間の間隔を一定に保持するスペーサーを取り付けることにより、防食用鋼管と鋼管杭との間に充填材を均一な一定厚に充填することができる。

さらに、スペーサーと共に防食用鋼管をクレーン等で吊るための吊り金具を取り付けることにより、防食用鋼管の吊り作業などを効率的に行うことができる。なお、スペーサーや吊り金具には、プレート、鉄筋、ねじ部材などを利用することができる。

請求項２記載の防食鋼管杭は、請求項１記載の防食鋼管杭において、充填材はモルタル、セメントまたは発泡樹脂であることを特徴とするものであり、特にモルタルやセメントは容易にかつ安価に調達でき、取り扱いも容易で施工性がよい。

請求項３記載の防食鋼管の施工方法は、水域に施工される防食鋼管杭の施工方法において、水域に鋼管杭を施工する工程と、前記鋼管杭の重防食が必要とされる範囲に、外周に防食処理を施した防食用鋼管を被せて設置する工程と、前記鋼管杭の重防食が必要とされる範囲と防食用鋼管との間に充填材を充填する工程とからなることを特徴とするものである。

本発明によれば、新設鋼管杭および既存鋼管杭の飛沫干満体付近の防食処理を現地の条件に合せて最も適切に行うことができる。

本発明によれば、鋼管杭の飛沫干満帯付近に防食用鋼管を被せ、飛沫干満体付近と防食用鋼管との間に充填材を充填するだけで、潜水士などの手を必要とせずきわめて安全かつ合理的に飛沫干満帯付近の防食処理を行うことができる。

また、防食用鋼管に普通鋼を用いることが可能なため、チタン等の耐食性金属などのように高価にはならず、また高い防食性と機械的性質を確保できる。さらに、鋼管杭の飛沫干満体付近を覆う長さとすることが可能なことにより、塗装設備を小型化でき、またこれによりコスト削減が図れる。

桟橋杭として施工された防食鋼管杭を示し、（ａ）はその上部の正面図、（ｂ）は（ａ）におけるイ−イ線断面図である。防食用鋼管を示し、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）は横断面図である。桟橋杭として斜めに施工された防食鋼管杭を示し、（ａ）はその上部の正面図、（ｂ）は（ａ）におけるイ−イ線断面図である。

図１，２は、本発明の一実施形態を示し、図において、符号１は桟橋杭として海域に施工された鋼管杭であり、鋼管杭１は上端部分１ａ(以下「飛沫干満帯付近１ａ」という)が海面上に所定長突出した状態で施工されている。

符号２は、鋼管杭１の飛沫干満帯付近１ａを腐食から保護する防食用鋼管であり、防食用鋼管２は鋼管杭１の飛沫干満帯付近１ａに被せて取り付けられている。

また、防食用鋼管２は鋼管杭１の外径より大きい内径と少なくとも鋼管杭１の飛沫干満帯付近１ａを覆う長さを有する鋼管本体２ａの外周に重防食塗装２ｂを施し、内側にスペーサー２ｃ、端板２ｄおよび止水部材２ｅをそれぞれ取り付けることにより構成されている。

スペーサー２ｃは、鋼管杭１の飛沫干満帯付近１ａと鋼管本体２ａとの間に所定の間隔を保持するためのもので、鋼板や鉄筋などから形成され、かつ鋼管本体２ａの円周方向および軸方向に複数、所定の間隔で取り付けられ、そのうち特に、鋼管本体２ａの上方には鋼管本体２ａを吊る吊り金具を兼ねて取り付けられている。

端板２ｄは、鋼管杭１と鋼管本体２ａとの間の下端部の隙間を塞ぐ底板をなすもので、鋼板からドーナッツ板状に形成され、かつ鋼管本体２ａの下端部に取り付けられている。

さらに、止水部材２ｅは鋼管杭１と鋼管本体２ａとの間の隙間を塞ぐと共に、防食用鋼管２を鋼管杭１の飛沫干満帯付近１ａに仮固定するものであり、合成ゴム等から形成されている。なお、スペーサー２ｃと端板２ｄは鋼管本体２ａの内側に溶接によって取り付けられている。

そして、符号３は鋼管杭１の飛沫干満帯付近１ａと防食用鋼管２との間に充填された充填材であり、充填材にはモルタルやセメント等が用いられ、鋼管杭１の飛沫干満帯付近１ａと防食用鋼管２との間に隙間なく充填されている。

以上の構成により、防食用鋼管２は鋼管杭１の飛沫干満帯付近１ａに一体的に取り付けられ、かつ飛沫干満帯付近１ａが腐食しないように保護されている。

図３（ａ），（ｂ）は、本発明の他の実施形態を示し、図において、符号１は桟橋杭として海域に斜めに施工された鋼管杭であり、鋼管杭１の飛沫干満帯付近１ａは海面上に斜めに突出している。

そして、飛沫干満体付近１ａに防食用鋼管２が被せて取り付けられている。防食用鋼管２の上端部と下端部は、海面と平行に斜めに切断されている。

さらに、防食用鋼管２の鋼管本体２ａの内側にスペーサー２ｃが取り付けられ、また鋼管本体２ａの下端部に端板２ｄと止水部材２ｅがそれぞれ取り付けられている。

なお、スペーサー２ｃは、鋼管杭１の飛沫干満体付近１ａの側面と斜め下向きに面する側の少なくとも２箇所に取り付けるだけでよい。また、防食用鋼管２の上下両端部は工場などで予め切断しておくことにより現場での切断等の手間を省略することができる。

次に、防食鋼管杭の施工手順を説明する。

(1) 最初に、海域に施工された鋼管杭１の飛沫干満帯付近１ａに、予め工場などで製作された防食用鋼管２を被せて設置する。防食用鋼管２の設置にはクレーンを利用し、クレーンのフックを鋼管本体２ａの内側に取り付けられた吊り金具に引っ掛けて防食用鋼管２を吊る。

(2) そして、防食用鋼管２の位置調整を行ない、飛沫干満帯付近１ａと防食用鋼管２との間にモルタル等の充填材３を充填して施工は完了する。

本発明は、安価でかつ景観上優れた防食鋼管杭を提供することができ、また施工上の誤差も容易に吸収することができる。

１鋼管杭
１ａ飛沫干満帯付近(鋼管杭の重防食が必要とされる範囲)
２防食用鋼管
２ａ鋼管本体
２ｂ重防水
２ｃスペーサー
２ｄ端板
２ｅ止水部材
３充填材

Claims

水域に施工される防食鋼管杭において、上端部分の一定長が水面上に突出して施工された鋼管杭と、当該鋼管杭の重防食が必要とされる範囲に被せて取り付けられた防食用鋼管と、前記鋼管杭の重防食が必要とされる範囲と防食用鋼管との間に充填された充填材とから一体に構成され、前記防食用鋼管は鋼管本体の外周に防食処理を施すことにより構成されてなることを特徴とする防食鋼管杭。
請求項１記載の防食鋼管杭において、充填材はモルタル、セメントまたは発発泡樹脂であることを特徴とする防食鋼管杭。
水域に施工される防食鋼管杭の施工方法において、水域に鋼管杭を施工する工程と、前記鋼管杭の重防食が必要とされる範囲に、外周に防食処理を施した防食用鋼管を被せて設置する工程と、前記鋼管杭の重防食が必要とされる範囲と防食用鋼管との間に充填材を充填する工程とからなることを特徴とする防食鋼管杭の施工方法。