JP3868321B2 - ポリエチレン被覆鋼矢板の継手部の防食方法、ポリエチレン被覆鋼材の被覆損傷部の補修方法およびポリエチレン被覆防食構造体 - Google Patents
ポリエチレン被覆鋼矢板の継手部の防食方法、ポリエチレン被覆鋼材の被覆損傷部の補修方法およびポリエチレン被覆防食構造体 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明はポリエチレン被覆鋼矢板の継手部の防食方法、ポリエチレン被覆鋼材の被覆損傷部の補修方法およびポリエチレン被覆防食構造体に関し、有機ライニングに属するポリエチレン被覆を備えた鋼矢板または鋼管杭の継手部の防食およびポリエチレン被覆損傷部の補修に用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、港湾鋼構造物を対象とした防食法には、主に海水中と海底土中を対象とした電気防食工法、主に海上大気部と飛沫帯と干満帯と海水中を対象とした塗覆装がある。該塗覆装には、塗装、有機ライニング、無機ライニング、ペトロラタムライニング等の方法がある。
【０００３】
有機ライニングとしてポリエチレン被覆を有する鋼矢板または鋼管杭に関する発明が、例えば特開昭６１−７２１２７号公報に記載されている。
【０００４】
図５は、ポリエチレン被覆鋼矢板の一般的な構成を示したもので、両端に継手１ａを有する鋼矢板１の表面に表面処理層３ａ、接着剤層３ｂ、ポリエチレン被覆層３ｃという形で層を重ね、防食構造を形成している。
【０００５】
ポリエチレン被覆による防食は、防食特性、使用実績の面で優れている反面、複雑な形状の被覆にはあまり適さないため、通常、鋼矢板１の継手１ａを避けて鋼矢板１枚ごとに施される。
【０００６】
従って、ポリエチレン被覆鋼矢板を現地に打設した後、ポリエチレン被覆が完全な連続面にはならず、各鋼矢板１同士の継手部２に無被覆部分が残る結果となる。このような無被覆の継手部２に、海水中で、ポリエチレン被覆を貼り付ける方法が、例えば特開２００１−１３１９５７号公報に記載されている。
【０００７】
図６および図７は、該方法によるポリエチレン被覆鋼矢板の継手部の防食方法を示したもので、ポリエチレン被覆３による防食を施した鋼矢板１の継手１ａ同士を嵌合した状態で、継手部２の凹部２ａに充填材４を充填し、これを覆うようにポリエチレンシート５を被せ、かつポリエチレンシート５の端部をポリエチレン被覆３の表面に貼り付けて、鋼矢板１および継手部２の表面に連続したポリエチレンの防食層を形成している。
【０００８】
該ポリエチレン被覆に該ポリエチレンシートを貼り付ける方法としては、図６に示した電熱線６を挟んで通電する熱溶着法と、図７に示した超音波ウェルダー７を用いる超音波法がある。
【０００９】
また、鋼矢板や鋼管杭の海上施工（打撃による施工、振動による施工）を想定した場合、施工時においては、ワイヤーロープによる傷、導枠による傷、打ち込みによる傷、ガス切断や溶接の熱による傷、施工後においては、浮遊物の衝突などによる傷等のポリエチレン被覆表面の損傷が考えられる。このようなポリエチレン被覆表面を補修する方法が、例えば特開２００１−１２９８９２号公報に記載されている。
【００１０】
図８および図９は、該方法によるポリエチレン被覆鋼矢板の損傷部の補修方法を示したもので、鋼矢板１の表面を覆ったポリエチレン被覆３の損傷部３ｄに、水中硬化型樹脂などからなる充填材４を充填し、これを覆うようにポリエチレンシート５を被せ、かつポリエチレンシート５の端部をポリエチレン被覆３の表面に貼り付けて、ポリエチレン被覆３の損傷部３ｄを完全に覆う防食層を形成している。
【００１１】
該ポリエチレン被覆に該ポリエチレンシートを貼り付ける方法としては、図８に示した電熱線６を挟んで通電する熱溶着法と、図９に示した超音波ウェルダー７を用いる超音波法がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記のポリエチレン被覆にポリエチレンシートを貼り付ける方法としては、超音波による方法と熱溶着による方法がある。
【００１３】
超音波による方法は、図７および図９のようにポリエチレン被覆３にポリエチレンシート５を重ね、超音波ウェルダー７を用いて直接溶着させるものである。しかしながら、溶着部が直径５ｍｍ程度の円形であり、連続的でないために溶着していない部分から海水が浸入するという課題があった。
【００１４】
一方の熱溶着による方法は、図６および図８のようにポリエチレン被覆３とポリエチレンシート５との間に、ヒートテープと呼ばれるフィルム状の電熱線６を挟み込み、これに通電して発熱させ、ポリエチレン被覆３とポリエチレンシート５をお互いに溶かして接着するものである。
【００１５】
しかしながら、ポリエチレン被覆３に対して、ポリエチレンシート５を全体的に均等かつ十分な力で圧着する方法が確立されていないために、溶着部が不均一になるという課題があった。
【００１６】
本願発明の目的は、上記課題を解決するためになされたもので、鋼矢板側のポリエチレン被覆に防食用または補修用のポリエチレンシートを連続的に、しかも均一かつ強固に貼り付けることを可能にしたポリエチレン被覆鋼矢板の継手部の防食方法、ポリエチレン被覆鋼材の被覆損傷部の補修方法およびポリエチレン被覆防食構造体を提供するものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のポリエチレン被覆鋼矢板の継手部の防食方法は、表面にポリエチレン被覆を有する鋼矢板同士の継手部の鋼材表面に取り付けた受けナット（アンカーナット）にボルトを取り付け、電熱線を取り付けたポリエチレンで前記継手部およびポリエチレン被覆を覆い、その上に押さえ材を取り付け、かつ前記ボルトに締付けナットを締め付けて前記ポリエチレンを固定した後、前記電熱線に通電して前記ポリエチレンとポリエチレン被覆とを溶着させることを特徴とするものである。
【００１８】
この場合の押さえ材としては、例えば木材またはＦＲＰを用いることができ、またポリエチレンと押さえ材との間にクッション材としてゴムパッド等を介在することにより、ポリエチレンをポリエチレン被覆の上に均等な圧で固定することができる。
【００１９】
また、ポリエチレンとポリエチレン被覆とを溶着させた後、押さえ材、ボルトおよび締付けナットはすべて取り外すことができるが、押さえ材としてＦＲＰなどを用いた場合はこれらの部材は取り付けたままの状態でもよい。また、受けナットは鋼矢板を打設する前、あらかじめ各鋼矢板の継手部の近傍に取り付けておいてもよい。
【００２０】
請求項２記載のポリエチレン被覆鋼矢板の継手部の防食方法は、表面にポリエチレン被覆を有する鋼矢板の継手部の鋼材表面にボルトを取り付け、電熱線を取り付けたポリエチレンで前記継手部およびポリエチレン被覆を覆い、その上に押さえ材を取り付け、かつ前記ボルトに締付けナットを締め付けて前記ポリエチレンを固定した後、前記電熱線に通電して前記ポリエチレンとポリエチレン被覆とを溶着させることを特徴とする。この場合、ボルトは鋼矢板を打設する前、あらかじめ各鋼矢板の継手部の近傍に取り付けておいてもよい。
【００２１】
また、請求項１および２記載の防食方法の場合、ボルトの設置間隔を小さくすれば、ポリエチレンをより確実に密着させることができる。この場合の設置間隔は継手部に作用する水圧の大きさ等を参酌して決定すればよい。
【００２２】
請求項３記載のポリエチレン被覆鋼材の被覆損傷部の補修方法は、表面にポリエチレン被覆を有する鋼材の被覆損傷部の鋼材表面にボルトを取り付け、電熱線を取り付けたポリエチレンで前記被覆損傷部およびポリエチレン被覆を覆い、その上に押さえ材を取り付け、かつ前記ボルトに締付けナットを締め付けて前記ポリエチレンを固定した後、前記電熱線に通電して前記ポリエチレン被覆とポリエチレンとを溶着させることを特徴とするものである。
【００２３】
本願発明の補修方法は、特に鋼矢板や鋼管杭の海上施工時の打ち込み、あるいはガス切断や溶接の熱などによるポリエチレン被覆の傷を補修するために用いられるものである。
【００２４】
請求項４記載のポリエチレン被覆防食構造体は、鋼材表面に貼付されたポリエチレン被覆からなる防食層と、鋼材表面に取り付けられたボルトおよび当該ボルトに螺合される締付けナットとからなる取付装置と、前記ポリエチレン被覆の上に貼付されたポリエチレンからなる防食層と、前記ポリエチレン被覆とポリエチレンとの間に挟まれた電熱線からなる固定装置とによって構成されてなることを特徴とするものである。この場合、鋼材表面に受けナットを取り付け、この受けナットにボルトを取り付けてもよい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本願発明の実施の形態を図面に基いて説明すると、請求項１記載の発明において、ポリエチレン被覆３ｃを有しかつ両端の継手１ａ同士を嵌合させた鋼矢板１の継手部２の場合、図１に示すように、継手部２の鋼矢板１の表面に一定間隔で受けナット１０ａを溶接等で取付けた後、この受けナット１０ａにこれと同径のボルト１１を螺合して取り付ける。
【００２６】
次に、あらかじめ電熱線６を取り付けたポリエチレンシート５を取り付けて継手部２およびポリエチレン被覆３ｃの縁端部を覆い、その上にクッション材８を取り付け、さらにその上にポリエチレンシート５の押さえ材として、ボルト１１に合わせて穴を開けた材木９を取り付ける。
【００２７】
また、ボルト１１にこれと同径のワッシャー１２を取り付け、続いてボルト１１にこれと同径の締付けナット１０ｂを締め付けてポリエチレンシート５を固定する。そして、電熱線６に通電して発熱させることにより、ポリエチレンシート５とポリエチレン被覆３ｃとを連続的かつ強固に溶着して一体化させ、隙間から海水を浸入させない構造とする。
【００２８】
なお、ポリエチレンシート５とポリエチレン被覆３ｃとを溶着した後、図２に示すようにクッション材８、材木９およびボルト１１をを取り外す。またボルト１１を取り外した後のボルト孔を水中硬化型のエポキシ樹脂で塞ぐ。
【００２９】
請求項２記載の発明において、ポリエチレン被覆３ｃを有しかつ両端の継手１ａ同士を嵌合させた鋼矢板１の継手部２の場合、図３に示すように、継手部２の鋼矢板１の表面に一定間隔でボルト１１を溶接等で取付けた後、あらかじめ電熱線６を取り付けかつボルト１１に合わせて穴を開けたポリエチレンシート５を取り付けて継手部２およびポリエチレン被覆３ｃの縁端部を覆い、その上に押さえ材としてボルト１１の間隔に合わせて穴を開けたＦＲＰ１３を取り付ける。
【００３０】
また、ボルト１１にこれと同径のワッシャー１２を取り付け、かつボルト１１にこれと同径の締付けナット１０ｂを締め付けてポリエチレンシート５を固定する。
【００３１】
そして、電熱線６に通電して発熱させて該ポリエチレン被覆３ｃと該ポリエチレンシート５とを連続的かつ強固に溶着させることにより、ポリエチレン被覆３ｃとポリエチレンシート５とを一体化させ、隙間から鋼材表面に海水を浸入させない構造とする。
【００３２】
請求項３記載の発明において、ポリエチレン被覆３ｃを有する鋼材１の被覆損傷部の場合、図４に示すように、鋼材１の被覆損傷部３ｄの鋼材表面にボルト１１を溶接などによって取り付けた後、あらかじめ電熱線６を取り付けかつボルト１１に合わせて穴を開けたポリエチレンシート５を取り付けて被覆損傷部３ｄおよびポリエチレン被覆３ｃの縁端部を覆い、その上にポリエチレンシート５の押さえ材としてボルト１１に合わせて穴１３ａを開けたＦＲＰ１３を取り付け、かつボルト１１にこれと同径のワッシャー１２を取り付け、さらにボルト１１にこれと同径の締付けナット１０ｂを締め付けてポリエチレンシート５を固定する。
【００３３】
そして、電熱線６に通電して発熱させてポリエチレン被覆３ｃとポリエチレンシート５とを連続的かつ強固に溶着させることにより、ポリエチレン被覆３ｃとポリエチレンシート５とを一体化させ、隙間から海水を浸入させない構造とする。
【００３４】
【実施例】
以下に、実施例に基づき本願発明をより具体的に説明する。
【００３５】
図１、図２、図３は、重防食被覆鋼矢板の継手部に対する防食の実施例、図４は重防食被覆鋼矢板の被覆損傷部に対する補修の実施例を示す。
【００３６】
図１において、鋼矢板ＳＰ−II型１は、厚さ２．５ｍｍのポリエチレン被覆３ｃを備え、両端の継手１ａ同士を嵌合させた長さ１００ｃｍの供試体である。手工具および動力工具を用いて鋼矢板１の継手部２の鋼材表面に付着した海洋生物などの付着物を除去した。
【００３７】
継手部２には、鋼材表面に９０ｃｍ間隔でＭ１２受けナット１０ａを溶接にて取り付け、各受けナット１０ａにこれと同径のボルト１１を螺合して取り付け、かつ継手部２の凹部２ａに水中硬化型エポキシ樹脂４を充填した。
【００３８】
また、電熱線５本をポリオレフィン製フィルムで挟み込んだフィルム状の電熱線６をあらかじめ取り付けた厚さ２．５ｍｍのポリエチレンシート５で継手部２の凹部２ａおよびポリエチレン被覆３ｃの縁端部を覆った。
【００３９】
また、ポリエチレンシート５の上にゴム製クッション材８を貼り付けるとともに、ボルト１１に合わせて９０ｃｍ間隔で穴を開けた角材木９を取り付け、さらにボルト１１にこれと同径のワッシャー１２を取り付け、かつボルト１１と同型の締付けナット１０ｂを締め付けてポリエチレンシート５を固定した。
【００４０】
そして、電熱線６に通電して発熱させて、ポリエチレンシート５とポリエチレン被覆３ｃとを溶着させる。また、ポリエチレンシート５とポリエチレン被覆３ｃとを溶着した後、図２に示すように、ゴム製クッション材８、角材木９およびボルト１１を取り外し、ボルト１１を取り外した後のボルト孔を水中硬化型のエポキシ樹脂で塞いだ。
【００４１】
この結果、ポリエチレンシート５とポリエチレン被覆３ｃは、連続的かつ強固に一体化され、継手部２は海水を浸入させない構造となった。
【００４２】
図３において、鋼矢板ＳＰ−II型１は、厚さ２．５ｍｍのポリエチレン被覆３ｃを備え、両端の継手１ａ同士を嵌合させた長さ１００ｃｍの供試体である。継手部２の鋼材表面は、手工具および動力工具を用いて、海洋生物等の付着物を除去する。継手部２には、鋼材表面に９０ｃｍ間隔でＭ１２ボルト１１を溶接にて取り付けるとともに、継手部２の凹部２ａに水中硬化型エポキシ樹脂４を充填した。
【００４３】
また、電熱線５本をポリオレフィン製フィルムで挟み込んだフィルム状の電熱線６をあらかじめ取り付け、かつボルト１１に合わせて９０ｃｍ間隔で穴を開けたポリエチレンシート５で継手部２およびポリエチレン被覆３ｃを覆った。
【００４４】
そしてその上にボルト１１の間隔に合わせて９０ｃｍ間隔で穴を開けたＦＲＰ１３を取り付け、かつボルト１１にこれと同径のワッシャー１２を取り付け、ボルト１１と同径の締付けナット１０ｂを締め付けてポリエチレンシート５を固定した。
【００４５】
そして、電熱線６に通電して発熱させて、ポリエチレン被覆３ｃとポリエチレンシート５とを溶着させた。この結果、ポリエチレン被覆３ｃとポリエチレンシート５は、連続的かつ強固に一体化され、継手部２は海水を浸入させない構造となった。
【００４６】
図４において、ポリエチレン被覆３ｃを備えた鋼矢板ＳＰ−II型フランジ部から２１０ｍｍ×２９０ｍｍの大きさに切り出した供試体で、被覆部に１００ｍｍ×１００ｍｍの人工的な損傷部３ｄを作った。
【００４７】
被覆損傷部３ｄの鋼材表面は、手工具および動力工具を用いて、海洋生物等の付着物を除去する。鋼材表面には、Ｍ１２ボルト１１を溶接にて取り付けるとともに、水中硬化型エポキシ樹脂４を充填した。
【００４８】
また、電熱線５本をポリオレフィン製フィルムで挟み込んだフィルム状の電熱線６をあらかじめ取り付け、かつボルト１１に合わせて穴を開けたポリエチレンシート５で被覆損傷部３ｄおよびポリエチレン被覆３ｃの縁端部を覆った。
【００４９】
そしてその上に、ボルト１１に合わせて穴を開けたＦＲＰ１３を取り付け、ボルト１１にこれと同径のワッシャー１２を取り付け、かつボルト１１と同径の締付けナット１０ｂを締め付けてポリエチレンシート５を固定した後、電熱線６に通電して発熱させて、ポリエチレン被覆３ｃとポリエチレンシート５とを溶着させた。この結果、ポリエチレン被覆３ｃと該ポリエチレンシート５は、連続的かつ強固に一体化され、被覆損傷部３ｄに海水を浸入させない構造となった。
【００５０】
上記によって、作製した供試体を、１日２回、１回当り３．５時間、定期的に海水がシャワー状にかかる曝露試験場に設置した。３９６日後にポリエチレンシートを剥がしたところ、継手部２および被覆損傷部３ｄの鋼材表面が、健全な状態に保たれていることを確認した。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１記載のポリエチレン被覆鋼矢板の継手部の防食方法は、表面にポリエチレン被覆を有する鋼矢板同士の継手部の鋼材表面に取り付けた受けナットにボルトを取り付け、電熱線を取り付けたポリエチレンで前記継手部およびポリエチレン被覆を覆い、その上に押さえ材を取り付け、かつ前記ボルトに締付けナットを締め付けて前記ポリエチレンを固定した後、前記電熱線に通電して前記ポリエチレンとポリエチレン被覆とを溶着させるので、特に各ボルトに螺合された締付けナットを均等に締め付けることにより、防食用のポリエチレンを鋼矢板側のポリエチレン被覆の上に均等な圧で密着させることが可能となり、これにより従来の鋼矢板継手部の防食方法に比べて、鋼矢板側のポリエチレン被覆と、防食用のポリエチレンとを連続的かつ強固に一体化させることができる効果がある。
【００５２】
また、各ボルトは継手部の鋼材表面に取り付けた受けナットに螺合して取り付けるので、将来の鋼矢板の回収が簡単なだけでなく、ボルト、押さえ材および締付けナットを取り外し、繰り返し使用することができてきわめて経済的である。
【００５３】
請求項２記載のポリエチレン被覆鋼矢板の継手部の防食方法は、表面にポリエチレン被覆を有する鋼矢板の継手部の鋼材表面にボルトを取り付け、電熱線を取り付けたポリエチレンで前記継手部およびポリエチレン被覆を覆い、その上に押さえ材を取り付け、かつ前記ボルトに締付けナットを締め付けて前記ポリエチレンを固定した後、前記電熱線に通電して前記ポリエチレンとポリエチレン被覆とを溶着させるので、請求項１記載の防食方法と同様、従来の鋼矢板継手部の防食方法に比べて、鋼矢板側のポリエチレン被覆と、防食用のポリエチレンとを連続的かつ強固に一体化させることができる効果がある。
【００５４】
また、各ボルトは鋼矢板の継手部に受けナットを介さず、直接取り付けられているので、受けナットを省略した分コスト削減が図れるとともに、継手部を充填する際に受けナットに邪魔されることなく入念な充填を行うことができる。
【００５５】
請求項３記載のポリエチレン被覆鋼材の被覆損傷部の防食方法は、表面にポリエチレン被覆を有する鋼材の被覆損傷部の鋼材表面にボルトを取り付け、電熱線を取り付けたポリエチレンで前記被覆損傷部およびポリエチレン被覆を覆い、その上に押さえ材を取り付け、かつ前記ボルトに締付けナットを締め付けて前記ポリエチレンを固定した後、前記電熱線に通電して前記ポリエチレン被覆とポリエチレンとを溶着させるので、特に各ボルトに螺合された締付けナットを均等に締め付けることにより、防食用のポリエチレンを鋼矢板側のポリエチレン被覆の上に均等な圧で密着させることが可能となり、これにより従来の鋼材被覆損傷部の補修工法に比べて、鋼材側のポリエチレン被覆と補修用のポリエチレンシートとを連続的かつ強固に一体化させることができる。
【００５６】
請求項４記載のポリエチレン被覆防食構造体は、鋼材表面に貼付されたポリエチレン被覆からなる防食層と、鋼材表面に取り付けられたボルトおよび当該ボルトに螺合される締付けナットとからなる取付装置と、前記ポリエチレン被覆の上に貼付されたポリエチレンからなる防食層と、前記ポリエチレン被覆とポリエチレンとの間に挟まれた電熱線からなる固定装置とによって構成されてなるので、構造がきわめて簡単でありながら、ポリエチレン被覆とポリエチレンシートとを連続的かつ強固に一体化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の請求項１に係るポリエチレン被覆を有する鋼矢板の継手部を防食する断面図である。
【図２】本願発明の請求項１に係るポリエチレン被覆を有する鋼矢板の継手部を防食した断面図である。
【図３】本願発明の請求項２に係るポリエチレン被覆を有する鋼矢板の継手部を防食した断面図である。
【図４】本願発明の請求項３に係るポリエチレン被覆を有する鋼材の被覆損傷部を補修した断面図である。
【図５】ポリエチレン被覆を有する鋼矢板の被覆構造を層ごとに示した斜視図である。
【図６】ポリエチレン被覆を有する鋼矢板の継手部の防食法で、従来の熱溶着法によって一体化する方法を示した断面図である。
【図７】ポリエチレン被覆を有する鋼矢板の継手部の防食法で、従来の超音波法で一体化する方法を示した断面図である。
【図８】ポリエチレン被覆を有する鋼矢板の被覆損傷部の補修法で、従来の熱溶着法によって一体化する方法を示し、（ａ）はその断面図、（ｂ）は平面図である。
【図９】ポリエチレン被覆を有する鋼矢板の被覆損傷部の補修法で、従来の超音波法で一体化する方法を示し、（ａ）はその断面図、（ｂ）は平面図である。
【符号の説明】
１…鋼矢板、鋼材
１ａ…継手
２…継手部
３…ポリエチレン被膜
３ａ…表面処理層
３ｂ…接着剤層
３ｃ…ポリエチレン層
３ｄ…被覆損傷部
４…充填材
５…ポリエチレンシート（ポリエチレン）
６…電熱線
７…超音波ウェルダー
８…クッション材
９…木材（押さえ部材）
10ａ…受けナット
10ｂ…締付けナット
１１…ボルト
１２…ワッシャー
１３…ＦＲＰ（押さえ部材）
【発明の属する技術分野】
本願発明はポリエチレン被覆鋼矢板の継手部の防食方法、ポリエチレン被覆鋼材の被覆損傷部の補修方法およびポリエチレン被覆防食構造体に関し、有機ライニングに属するポリエチレン被覆を備えた鋼矢板または鋼管杭の継手部の防食およびポリエチレン被覆損傷部の補修に用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、港湾鋼構造物を対象とした防食法には、主に海水中と海底土中を対象とした電気防食工法、主に海上大気部と飛沫帯と干満帯と海水中を対象とした塗覆装がある。該塗覆装には、塗装、有機ライニング、無機ライニング、ペトロラタムライニング等の方法がある。
【０００３】
有機ライニングとしてポリエチレン被覆を有する鋼矢板または鋼管杭に関する発明が、例えば特開昭６１−７２１２７号公報に記載されている。
【０００４】
図５は、ポリエチレン被覆鋼矢板の一般的な構成を示したもので、両端に継手１ａを有する鋼矢板１の表面に表面処理層３ａ、接着剤層３ｂ、ポリエチレン被覆層３ｃという形で層を重ね、防食構造を形成している。
【０００５】
ポリエチレン被覆による防食は、防食特性、使用実績の面で優れている反面、複雑な形状の被覆にはあまり適さないため、通常、鋼矢板１の継手１ａを避けて鋼矢板１枚ごとに施される。
【０００６】
従って、ポリエチレン被覆鋼矢板を現地に打設した後、ポリエチレン被覆が完全な連続面にはならず、各鋼矢板１同士の継手部２に無被覆部分が残る結果となる。このような無被覆の継手部２に、海水中で、ポリエチレン被覆を貼り付ける方法が、例えば特開２００１−１３１９５７号公報に記載されている。
【０００７】
図６および図７は、該方法によるポリエチレン被覆鋼矢板の継手部の防食方法を示したもので、ポリエチレン被覆３による防食を施した鋼矢板１の継手１ａ同士を嵌合した状態で、継手部２の凹部２ａに充填材４を充填し、これを覆うようにポリエチレンシート５を被せ、かつポリエチレンシート５の端部をポリエチレン被覆３の表面に貼り付けて、鋼矢板１および継手部２の表面に連続したポリエチレンの防食層を形成している。
【０００８】
該ポリエチレン被覆に該ポリエチレンシートを貼り付ける方法としては、図６に示した電熱線６を挟んで通電する熱溶着法と、図７に示した超音波ウェルダー７を用いる超音波法がある。
【０００９】
また、鋼矢板や鋼管杭の海上施工（打撃による施工、振動による施工）を想定した場合、施工時においては、ワイヤーロープによる傷、導枠による傷、打ち込みによる傷、ガス切断や溶接の熱による傷、施工後においては、浮遊物の衝突などによる傷等のポリエチレン被覆表面の損傷が考えられる。このようなポリエチレン被覆表面を補修する方法が、例えば特開２００１−１２９８９２号公報に記載されている。
【００１０】
図８および図９は、該方法によるポリエチレン被覆鋼矢板の損傷部の補修方法を示したもので、鋼矢板１の表面を覆ったポリエチレン被覆３の損傷部３ｄに、水中硬化型樹脂などからなる充填材４を充填し、これを覆うようにポリエチレンシート５を被せ、かつポリエチレンシート５の端部をポリエチレン被覆３の表面に貼り付けて、ポリエチレン被覆３の損傷部３ｄを完全に覆う防食層を形成している。
【００１１】
該ポリエチレン被覆に該ポリエチレンシートを貼り付ける方法としては、図８に示した電熱線６を挟んで通電する熱溶着法と、図９に示した超音波ウェルダー７を用いる超音波法がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記のポリエチレン被覆にポリエチレンシートを貼り付ける方法としては、超音波による方法と熱溶着による方法がある。
【００１３】
超音波による方法は、図７および図９のようにポリエチレン被覆３にポリエチレンシート５を重ね、超音波ウェルダー７を用いて直接溶着させるものである。しかしながら、溶着部が直径５ｍｍ程度の円形であり、連続的でないために溶着していない部分から海水が浸入するという課題があった。
【００１４】
一方の熱溶着による方法は、図６および図８のようにポリエチレン被覆３とポリエチレンシート５との間に、ヒートテープと呼ばれるフィルム状の電熱線６を挟み込み、これに通電して発熱させ、ポリエチレン被覆３とポリエチレンシート５をお互いに溶かして接着するものである。
【００１５】
しかしながら、ポリエチレン被覆３に対して、ポリエチレンシート５を全体的に均等かつ十分な力で圧着する方法が確立されていないために、溶着部が不均一になるという課題があった。
【００１６】
本願発明の目的は、上記課題を解決するためになされたもので、鋼矢板側のポリエチレン被覆に防食用または補修用のポリエチレンシートを連続的に、しかも均一かつ強固に貼り付けることを可能にしたポリエチレン被覆鋼矢板の継手部の防食方法、ポリエチレン被覆鋼材の被覆損傷部の補修方法およびポリエチレン被覆防食構造体を提供するものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のポリエチレン被覆鋼矢板の継手部の防食方法は、表面にポリエチレン被覆を有する鋼矢板同士の継手部の鋼材表面に取り付けた受けナット（アンカーナット）にボルトを取り付け、電熱線を取り付けたポリエチレンで前記継手部およびポリエチレン被覆を覆い、その上に押さえ材を取り付け、かつ前記ボルトに締付けナットを締め付けて前記ポリエチレンを固定した後、前記電熱線に通電して前記ポリエチレンとポリエチレン被覆とを溶着させることを特徴とするものである。
【００１８】
この場合の押さえ材としては、例えば木材またはＦＲＰを用いることができ、またポリエチレンと押さえ材との間にクッション材としてゴムパッド等を介在することにより、ポリエチレンをポリエチレン被覆の上に均等な圧で固定することができる。
【００１９】
また、ポリエチレンとポリエチレン被覆とを溶着させた後、押さえ材、ボルトおよび締付けナットはすべて取り外すことができるが、押さえ材としてＦＲＰなどを用いた場合はこれらの部材は取り付けたままの状態でもよい。また、受けナットは鋼矢板を打設する前、あらかじめ各鋼矢板の継手部の近傍に取り付けておいてもよい。
【００２０】
請求項２記載のポリエチレン被覆鋼矢板の継手部の防食方法は、表面にポリエチレン被覆を有する鋼矢板の継手部の鋼材表面にボルトを取り付け、電熱線を取り付けたポリエチレンで前記継手部およびポリエチレン被覆を覆い、その上に押さえ材を取り付け、かつ前記ボルトに締付けナットを締め付けて前記ポリエチレンを固定した後、前記電熱線に通電して前記ポリエチレンとポリエチレン被覆とを溶着させることを特徴とする。この場合、ボルトは鋼矢板を打設する前、あらかじめ各鋼矢板の継手部の近傍に取り付けておいてもよい。
【００２１】
また、請求項１および２記載の防食方法の場合、ボルトの設置間隔を小さくすれば、ポリエチレンをより確実に密着させることができる。この場合の設置間隔は継手部に作用する水圧の大きさ等を参酌して決定すればよい。
【００２２】
請求項３記載のポリエチレン被覆鋼材の被覆損傷部の補修方法は、表面にポリエチレン被覆を有する鋼材の被覆損傷部の鋼材表面にボルトを取り付け、電熱線を取り付けたポリエチレンで前記被覆損傷部およびポリエチレン被覆を覆い、その上に押さえ材を取り付け、かつ前記ボルトに締付けナットを締め付けて前記ポリエチレンを固定した後、前記電熱線に通電して前記ポリエチレン被覆とポリエチレンとを溶着させることを特徴とするものである。
【００２３】
本願発明の補修方法は、特に鋼矢板や鋼管杭の海上施工時の打ち込み、あるいはガス切断や溶接の熱などによるポリエチレン被覆の傷を補修するために用いられるものである。
【００２４】
請求項４記載のポリエチレン被覆防食構造体は、鋼材表面に貼付されたポリエチレン被覆からなる防食層と、鋼材表面に取り付けられたボルトおよび当該ボルトに螺合される締付けナットとからなる取付装置と、前記ポリエチレン被覆の上に貼付されたポリエチレンからなる防食層と、前記ポリエチレン被覆とポリエチレンとの間に挟まれた電熱線からなる固定装置とによって構成されてなることを特徴とするものである。この場合、鋼材表面に受けナットを取り付け、この受けナットにボルトを取り付けてもよい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本願発明の実施の形態を図面に基いて説明すると、請求項１記載の発明において、ポリエチレン被覆３ｃを有しかつ両端の継手１ａ同士を嵌合させた鋼矢板１の継手部２の場合、図１に示すように、継手部２の鋼矢板１の表面に一定間隔で受けナット１０ａを溶接等で取付けた後、この受けナット１０ａにこれと同径のボルト１１を螺合して取り付ける。
【００２６】
次に、あらかじめ電熱線６を取り付けたポリエチレンシート５を取り付けて継手部２およびポリエチレン被覆３ｃの縁端部を覆い、その上にクッション材８を取り付け、さらにその上にポリエチレンシート５の押さえ材として、ボルト１１に合わせて穴を開けた材木９を取り付ける。
【００２７】
また、ボルト１１にこれと同径のワッシャー１２を取り付け、続いてボルト１１にこれと同径の締付けナット１０ｂを締め付けてポリエチレンシート５を固定する。そして、電熱線６に通電して発熱させることにより、ポリエチレンシート５とポリエチレン被覆３ｃとを連続的かつ強固に溶着して一体化させ、隙間から海水を浸入させない構造とする。
【００２８】
なお、ポリエチレンシート５とポリエチレン被覆３ｃとを溶着した後、図２に示すようにクッション材８、材木９およびボルト１１をを取り外す。またボルト１１を取り外した後のボルト孔を水中硬化型のエポキシ樹脂で塞ぐ。
【００２９】
請求項２記載の発明において、ポリエチレン被覆３ｃを有しかつ両端の継手１ａ同士を嵌合させた鋼矢板１の継手部２の場合、図３に示すように、継手部２の鋼矢板１の表面に一定間隔でボルト１１を溶接等で取付けた後、あらかじめ電熱線６を取り付けかつボルト１１に合わせて穴を開けたポリエチレンシート５を取り付けて継手部２およびポリエチレン被覆３ｃの縁端部を覆い、その上に押さえ材としてボルト１１の間隔に合わせて穴を開けたＦＲＰ１３を取り付ける。
【００３０】
また、ボルト１１にこれと同径のワッシャー１２を取り付け、かつボルト１１にこれと同径の締付けナット１０ｂを締め付けてポリエチレンシート５を固定する。
【００３１】
そして、電熱線６に通電して発熱させて該ポリエチレン被覆３ｃと該ポリエチレンシート５とを連続的かつ強固に溶着させることにより、ポリエチレン被覆３ｃとポリエチレンシート５とを一体化させ、隙間から鋼材表面に海水を浸入させない構造とする。
【００３２】
請求項３記載の発明において、ポリエチレン被覆３ｃを有する鋼材１の被覆損傷部の場合、図４に示すように、鋼材１の被覆損傷部３ｄの鋼材表面にボルト１１を溶接などによって取り付けた後、あらかじめ電熱線６を取り付けかつボルト１１に合わせて穴を開けたポリエチレンシート５を取り付けて被覆損傷部３ｄおよびポリエチレン被覆３ｃの縁端部を覆い、その上にポリエチレンシート５の押さえ材としてボルト１１に合わせて穴１３ａを開けたＦＲＰ１３を取り付け、かつボルト１１にこれと同径のワッシャー１２を取り付け、さらにボルト１１にこれと同径の締付けナット１０ｂを締め付けてポリエチレンシート５を固定する。
【００３３】
そして、電熱線６に通電して発熱させてポリエチレン被覆３ｃとポリエチレンシート５とを連続的かつ強固に溶着させることにより、ポリエチレン被覆３ｃとポリエチレンシート５とを一体化させ、隙間から海水を浸入させない構造とする。
【００３４】
【実施例】
以下に、実施例に基づき本願発明をより具体的に説明する。
【００３５】
図１、図２、図３は、重防食被覆鋼矢板の継手部に対する防食の実施例、図４は重防食被覆鋼矢板の被覆損傷部に対する補修の実施例を示す。
【００３６】
図１において、鋼矢板ＳＰ−II型１は、厚さ２．５ｍｍのポリエチレン被覆３ｃを備え、両端の継手１ａ同士を嵌合させた長さ１００ｃｍの供試体である。手工具および動力工具を用いて鋼矢板１の継手部２の鋼材表面に付着した海洋生物などの付着物を除去した。
【００３７】
継手部２には、鋼材表面に９０ｃｍ間隔でＭ１２受けナット１０ａを溶接にて取り付け、各受けナット１０ａにこれと同径のボルト１１を螺合して取り付け、かつ継手部２の凹部２ａに水中硬化型エポキシ樹脂４を充填した。
【００３８】
また、電熱線５本をポリオレフィン製フィルムで挟み込んだフィルム状の電熱線６をあらかじめ取り付けた厚さ２．５ｍｍのポリエチレンシート５で継手部２の凹部２ａおよびポリエチレン被覆３ｃの縁端部を覆った。
【００３９】
また、ポリエチレンシート５の上にゴム製クッション材８を貼り付けるとともに、ボルト１１に合わせて９０ｃｍ間隔で穴を開けた角材木９を取り付け、さらにボルト１１にこれと同径のワッシャー１２を取り付け、かつボルト１１と同型の締付けナット１０ｂを締め付けてポリエチレンシート５を固定した。
【００４０】
そして、電熱線６に通電して発熱させて、ポリエチレンシート５とポリエチレン被覆３ｃとを溶着させる。また、ポリエチレンシート５とポリエチレン被覆３ｃとを溶着した後、図２に示すように、ゴム製クッション材８、角材木９およびボルト１１を取り外し、ボルト１１を取り外した後のボルト孔を水中硬化型のエポキシ樹脂で塞いだ。
【００４１】
この結果、ポリエチレンシート５とポリエチレン被覆３ｃは、連続的かつ強固に一体化され、継手部２は海水を浸入させない構造となった。
【００４２】
図３において、鋼矢板ＳＰ−II型１は、厚さ２．５ｍｍのポリエチレン被覆３ｃを備え、両端の継手１ａ同士を嵌合させた長さ１００ｃｍの供試体である。継手部２の鋼材表面は、手工具および動力工具を用いて、海洋生物等の付着物を除去する。継手部２には、鋼材表面に９０ｃｍ間隔でＭ１２ボルト１１を溶接にて取り付けるとともに、継手部２の凹部２ａに水中硬化型エポキシ樹脂４を充填した。
【００４３】
また、電熱線５本をポリオレフィン製フィルムで挟み込んだフィルム状の電熱線６をあらかじめ取り付け、かつボルト１１に合わせて９０ｃｍ間隔で穴を開けたポリエチレンシート５で継手部２およびポリエチレン被覆３ｃを覆った。
【００４４】
そしてその上にボルト１１の間隔に合わせて９０ｃｍ間隔で穴を開けたＦＲＰ１３を取り付け、かつボルト１１にこれと同径のワッシャー１２を取り付け、ボルト１１と同径の締付けナット１０ｂを締め付けてポリエチレンシート５を固定した。
【００４５】
そして、電熱線６に通電して発熱させて、ポリエチレン被覆３ｃとポリエチレンシート５とを溶着させた。この結果、ポリエチレン被覆３ｃとポリエチレンシート５は、連続的かつ強固に一体化され、継手部２は海水を浸入させない構造となった。
【００４６】
図４において、ポリエチレン被覆３ｃを備えた鋼矢板ＳＰ−II型フランジ部から２１０ｍｍ×２９０ｍｍの大きさに切り出した供試体で、被覆部に１００ｍｍ×１００ｍｍの人工的な損傷部３ｄを作った。
【００４７】
被覆損傷部３ｄの鋼材表面は、手工具および動力工具を用いて、海洋生物等の付着物を除去する。鋼材表面には、Ｍ１２ボルト１１を溶接にて取り付けるとともに、水中硬化型エポキシ樹脂４を充填した。
【００４８】
また、電熱線５本をポリオレフィン製フィルムで挟み込んだフィルム状の電熱線６をあらかじめ取り付け、かつボルト１１に合わせて穴を開けたポリエチレンシート５で被覆損傷部３ｄおよびポリエチレン被覆３ｃの縁端部を覆った。
【００４９】
そしてその上に、ボルト１１に合わせて穴を開けたＦＲＰ１３を取り付け、ボルト１１にこれと同径のワッシャー１２を取り付け、かつボルト１１と同径の締付けナット１０ｂを締め付けてポリエチレンシート５を固定した後、電熱線６に通電して発熱させて、ポリエチレン被覆３ｃとポリエチレンシート５とを溶着させた。この結果、ポリエチレン被覆３ｃと該ポリエチレンシート５は、連続的かつ強固に一体化され、被覆損傷部３ｄに海水を浸入させない構造となった。
【００５０】
上記によって、作製した供試体を、１日２回、１回当り３．５時間、定期的に海水がシャワー状にかかる曝露試験場に設置した。３９６日後にポリエチレンシートを剥がしたところ、継手部２および被覆損傷部３ｄの鋼材表面が、健全な状態に保たれていることを確認した。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１記載のポリエチレン被覆鋼矢板の継手部の防食方法は、表面にポリエチレン被覆を有する鋼矢板同士の継手部の鋼材表面に取り付けた受けナットにボルトを取り付け、電熱線を取り付けたポリエチレンで前記継手部およびポリエチレン被覆を覆い、その上に押さえ材を取り付け、かつ前記ボルトに締付けナットを締め付けて前記ポリエチレンを固定した後、前記電熱線に通電して前記ポリエチレンとポリエチレン被覆とを溶着させるので、特に各ボルトに螺合された締付けナットを均等に締め付けることにより、防食用のポリエチレンを鋼矢板側のポリエチレン被覆の上に均等な圧で密着させることが可能となり、これにより従来の鋼矢板継手部の防食方法に比べて、鋼矢板側のポリエチレン被覆と、防食用のポリエチレンとを連続的かつ強固に一体化させることができる効果がある。
【００５２】
また、各ボルトは継手部の鋼材表面に取り付けた受けナットに螺合して取り付けるので、将来の鋼矢板の回収が簡単なだけでなく、ボルト、押さえ材および締付けナットを取り外し、繰り返し使用することができてきわめて経済的である。
【００５３】
請求項２記載のポリエチレン被覆鋼矢板の継手部の防食方法は、表面にポリエチレン被覆を有する鋼矢板の継手部の鋼材表面にボルトを取り付け、電熱線を取り付けたポリエチレンで前記継手部およびポリエチレン被覆を覆い、その上に押さえ材を取り付け、かつ前記ボルトに締付けナットを締め付けて前記ポリエチレンを固定した後、前記電熱線に通電して前記ポリエチレンとポリエチレン被覆とを溶着させるので、請求項１記載の防食方法と同様、従来の鋼矢板継手部の防食方法に比べて、鋼矢板側のポリエチレン被覆と、防食用のポリエチレンとを連続的かつ強固に一体化させることができる効果がある。
【００５４】
また、各ボルトは鋼矢板の継手部に受けナットを介さず、直接取り付けられているので、受けナットを省略した分コスト削減が図れるとともに、継手部を充填する際に受けナットに邪魔されることなく入念な充填を行うことができる。
【００５５】
請求項３記載のポリエチレン被覆鋼材の被覆損傷部の防食方法は、表面にポリエチレン被覆を有する鋼材の被覆損傷部の鋼材表面にボルトを取り付け、電熱線を取り付けたポリエチレンで前記被覆損傷部およびポリエチレン被覆を覆い、その上に押さえ材を取り付け、かつ前記ボルトに締付けナットを締め付けて前記ポリエチレンを固定した後、前記電熱線に通電して前記ポリエチレン被覆とポリエチレンとを溶着させるので、特に各ボルトに螺合された締付けナットを均等に締め付けることにより、防食用のポリエチレンを鋼矢板側のポリエチレン被覆の上に均等な圧で密着させることが可能となり、これにより従来の鋼材被覆損傷部の補修工法に比べて、鋼材側のポリエチレン被覆と補修用のポリエチレンシートとを連続的かつ強固に一体化させることができる。
【００５６】
請求項４記載のポリエチレン被覆防食構造体は、鋼材表面に貼付されたポリエチレン被覆からなる防食層と、鋼材表面に取り付けられたボルトおよび当該ボルトに螺合される締付けナットとからなる取付装置と、前記ポリエチレン被覆の上に貼付されたポリエチレンからなる防食層と、前記ポリエチレン被覆とポリエチレンとの間に挟まれた電熱線からなる固定装置とによって構成されてなるので、構造がきわめて簡単でありながら、ポリエチレン被覆とポリエチレンシートとを連続的かつ強固に一体化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の請求項１に係るポリエチレン被覆を有する鋼矢板の継手部を防食する断面図である。
【図２】本願発明の請求項１に係るポリエチレン被覆を有する鋼矢板の継手部を防食した断面図である。
【図３】本願発明の請求項２に係るポリエチレン被覆を有する鋼矢板の継手部を防食した断面図である。
【図４】本願発明の請求項３に係るポリエチレン被覆を有する鋼材の被覆損傷部を補修した断面図である。
【図５】ポリエチレン被覆を有する鋼矢板の被覆構造を層ごとに示した斜視図である。
【図６】ポリエチレン被覆を有する鋼矢板の継手部の防食法で、従来の熱溶着法によって一体化する方法を示した断面図である。
【図７】ポリエチレン被覆を有する鋼矢板の継手部の防食法で、従来の超音波法で一体化する方法を示した断面図である。
【図８】ポリエチレン被覆を有する鋼矢板の被覆損傷部の補修法で、従来の熱溶着法によって一体化する方法を示し、（ａ）はその断面図、（ｂ）は平面図である。
【図９】ポリエチレン被覆を有する鋼矢板の被覆損傷部の補修法で、従来の超音波法で一体化する方法を示し、（ａ）はその断面図、（ｂ）は平面図である。
【符号の説明】
１…鋼矢板、鋼材
１ａ…継手
２…継手部
３…ポリエチレン被膜
３ａ…表面処理層
３ｂ…接着剤層
３ｃ…ポリエチレン層
３ｄ…被覆損傷部
４…充填材
５…ポリエチレンシート（ポリエチレン）
６…電熱線
７…超音波ウェルダー
８…クッション材
９…木材（押さえ部材）
10ａ…受けナット
10ｂ…締付けナット
１１…ボルト
１２…ワッシャー
１３…ＦＲＰ（押さえ部材）
Claims (4)
- 表面にポリエチレン被覆を有する鋼矢板の継手部の鋼材表面に取り付けた受けナットにボルトを取り付け、電熱線を取り付けたポリエチレンで前記継手部およびポリエチレン被覆を覆い、その上に押さえ材を取り付け、かつ前記ボルトに締付けナットを締め付けて前記ポリエチレンを固定した後、前記電熱線に通電して前記ポリエチレンとポリエチレン被覆とを溶着させることを特徴とするポリエチレン被覆鋼矢板の継手部の防食方法。
- 表面にポリエチレン被覆を有する鋼矢板の継手部の鋼材表面にボルトを取り付け、電熱線を取り付けたポリエチレンで前記継手部およびポリエチレン被覆を覆い、その上に押さえ材を取り付け、かつ前記ボルトに締付けナットを締め付けて前記ポリエチレンを固定した後、前記電熱線に通電して前記ポリエチレンとポリエチレン被覆とを溶着させることを特徴とするポリエチレン被覆鋼矢板の継手部の防食方法。
- 表面にポリエチレン被覆を有する鋼材の被覆損傷部の鋼材表面にボルトを取り付け、電熱線を取り付けたポリエチレンで前記被覆損傷部およびポリエチレン被覆を覆い、その上に押さえ材を取り付け、かつ前記ボルトに締付けナットを締め付けて前記ポリエチレンを固定した後、前記電熱線に通電して前記ポリエチレン被覆とポリエチレンとを溶着させることを特徴とするポリエチレン被覆鋼材の被覆損傷部の補修方法。
- 鋼材表面に貼付されたポリエチレン被覆からなる防食層と、前記鋼材表面に取り付けられたボルトおよび当該ボルトに螺合される締付けナットとからなる取付装置と、前記ポリエチレン被覆の上に貼付されたポリエチレンからなる防食層と、前記ポリエチレン被覆とポリエチレンとの間に挟まれた電熱線からなる固定装置とによって構成されてなることを特徴とするポリエチレン被覆防食構造体。
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