JP4211870B2 - 腐食を防いで支柱を固定する方法 - Google Patents

Description

本発明は、道路わきに設けるガードレールの支柱のように、鋼管製であって、その基部を土中に埋設して設置するものが、設置後の年月の経過に伴い腐食されるという問題への対策を提供し、腐食を防いで支柱を固定する技術に関する。本発明は、支柱を新規に設置する場合だけでなく、既設の支柱に対して設置後に防食を行なって再度固定する場合にも、適用可能である。

たとえば高速道路の両側または中央分離帯に設けたガードレールは、帯状の鋼板を成形したものを、所定の長さごとに支柱を立てて支える構造になっている。この支柱は、通常、長さが１１０ｃｍであって、直径が１４ｃｍの円筒または一辺が１２．５ｃｍの隅丸四角筒状の鋼管で製作し、頂部にキャップをかぶせたものである。その埋設固定には、図１にその概略を示すように、コンクリートの舗装に設けた内径２０ｃｍほどの埋設孔（２）に支柱（１）の基部（１１）を挿入し、下端部（１２）の周囲にアスファルトまたはセメントモルタル（３）を置き、その上の周囲の空所には地表面近くまで砂（４）を充填し、最後に、支柱の地表付近を再びアスファルトまたはセメントモルタル（３）で覆って固定する、という手法がとられている。

支柱を設ける場所が橋梁部であるような場合、支柱の埋設深さを深くとることができず、２５センチ程度に止まる。この場合は、上記の砂を充填する方式を採用せず、単に埋設孔内の支柱の周囲にセメントモルタルを充填する、という方式による。

このような手法で固定した支柱には、数年から早い場合は数ヶ月で錆が生じることが経験されている。錆は、埋設された地表面付近から下方に向かって、おおよそ２０〜４０ｃｍの範囲において生じる。この腐食の機構は、雨水の滲透によりこの位置の支柱の周囲が湿った状態にあり、局部電池が形成されるマクロセル現象が生じて電流が流れたり、迷走電流が流れたりするためと理解されている。従来、その対策としては塗装が行なわれているものの、効果的とはいえず、抜本的な解決策が求められていた。ガードレールに限らず、さまざまな目的の鋼管製のポールを設置する場合にも、同様な問題がある。

本発明の目的は、上記した鋼管製の支柱によく生じる腐食を防いで支柱を固定する技術を提供することにある。より詳細にいえば、第一の目的は、ガードレールなどを新設する場合に、その支柱となる鋼管に生じる腐食を防いで支柱を固定する方法を提供することであり、第二の目的は、既設のガードレールなどの支柱に対して、その基部の腐食を防ぐ処理を施して再度固定する方法を提供することである。

上記したうち、第一の目的を達成する本発明の固定方法は、鋼製の支柱の基部を、基部の腐食を防いで地中に埋設することにより支柱を固定する方法において、支柱の埋設される部分のうち、防食を必要とする部分、具体的には、地表面に当たる位置から下方に向かって、最小で２０ｃｍ、最大で４０ｃｍまでの範囲を、粘着シートを介してプラスチック製の筒状スリーブで覆う防食処理を施してから、あらかじめ設けた埋設孔の中に入れる。ついで、基部の防食を必要としない部分の周囲に砂を充填したのち、
（イ）基部の周囲の地表面近くまで砂を充填したのち、砂に埋もれていない位置から地表面に至る部分を道路補修材で固定するか、または
（ロ）防食処理を施した部分の周囲に、液状ゴム充填材またはセメントモルタルを充填する、
のいずれかにより基部を固定することを特徴とする支柱の固定方法である。

第二の目的を達成する本発明の固定方法は、基部を地中に埋設することにより固定されている鋼製の支柱を、腐食を防いで再度固定する方法において、地面に掘った埋設孔の中で支柱の基部を固定しているコンクリートまたはアスファルトを撤去し、ついで、支柱の基部の周囲に砂を充填してある場合は、砂に水を注いでスラリーにした状態で吸引して砂をいったん除去し、地表面に当たる位置から下方に向かって５０ｃｍ以内の防食を必要とする部分、具体的には、地表面に当たる位置から下方に向かって、最小で２０ｃｍ、最大で４０ｃｍまでの範囲を、粘着シートを介してプラスチック製の筒状スリーブで覆う防食処理を施してから、もとの埋設孔の中に入れる。ついで、基部の防食を必要としない部分の周囲に砂を充填したのち、
（イ）基部の周囲の地表面近くまで砂を充填したのち、砂に埋もれていない位置から地表面に至る部分を道路補修材で固定するか、または
（ロ）防食処理を施した部分の周囲に液状ゴム充填材またはセメントモルタルを充填する、
のいずれかにより基部を再度固定することを特徴とする支柱の固定方法である。

本発明の固定方法により腐食を防いで支柱を固定すれば、支柱の腐食が生じやすい部分の外面がプラスチック製のスリーブで覆われていて、電気的に導通不可能な状態に保たれているから、局部電池の形成による電流の発生はなく、電気化学的な腐食はほぼ完全に防止できる。支柱のそれ以外の部分の腐食は、亜鉛メッキや塗装などの通常の防食手段で間にあうので、全体として鋼管製の支柱の腐食は、実際上問題にならない程度に低減することができる。それゆえ、本発明の第一の方法は、ガードレールの支柱を新設するような場合に、設置後の腐食防止を確実に行ないたい場合、適切な対応策である。

本発明の再度の固定方法により腐食を防いで支柱を再度固定すれば、既設の支柱における腐食を効果的に防ぐことができるから、何らかの補修を行なう機会に、または補修の必要がない場合でも腐食防止処理として実施して、上述の機構による腐食防止の実を挙げることができる。この再度の固定方法の実施に当たって、支柱の周囲に砂を充填してある場合には、支柱を埋設した地表面を固めてあるアスファルトまたはセメントモルタルを一度取り除き、その下で支柱を囲んでいる砂を、注水によるスラリー化とそのスラリーをポンプ吸引することによって容易に除去し、上述したプラスチック製スリーブで覆う作業を行なうことができる。したがって、支柱が支えていたガードレールなどに影響を及ぼすことなく、つまり支柱をあった位置に置いたままで、防食処理を実現することができる。

図２は、上記の固定方法における（イ）の態様を示すものであって、支柱（１）の埋設される部分のうち、腐食が生じやすい部分（１３）、具体的には、地表面から下方に向かって、最小で２０ｃｍ、最大で４０ｃｍの長さにわたる部分を、両面粘着シート（５）を介しプラスチック製の筒状スリーブ（６Ａ〜Ｃ）で覆う防食処理を施してから、あらかじめ設けた埋設孔（２）の中に入れ、基部の防食を必要とする部分の周囲の地表面近くまで砂（４）を充填したのち、砂に埋もれていない位置から地表面より少し上の位置に至る部分を，道路補修材（８）で固定したものである。具体的な防食処理の長さは、腐食の生じる実際的な状況に応じて決定すればよく、必要であれば、前記した、地表面から下方に向かって４０ｃｍを超えても、５０ｃｍ以内の範囲で、防食処理を施すべきである。

図３は、上記の固定方法における（ロ）の態様を示すものであって、支柱（１）の埋設される部分のうち、腐食が生じやすい部分（１３）をプラスチック製の筒状スリーブ（６Ａ〜Ｃ）で覆って、埋設孔（２）の中に入れるところまでは図２に示した態様と同じである。続いて、基部の防食を必要としない部分の周囲に砂を充填したのち、防食を必要とする部分の周囲に液状ゴム充填材（７）を充填して、基部を固定したものである。防食を必要とする部分の周囲にセメントモルタルを充填する場合も、これと同様である。この態様は、埋設する部分がどのような状況でも有用であるが、とくに、前記した橋梁部のように、支柱の埋設孔の深さを深くとることができない場合に効果的である。

本発明にはさまざまな実施形態が可能であるが、鋼管製の支柱の被覆を完全にするという観点からは、支柱の基部の防食を必要とする部分を、粘着シートを介してプラスチック製の筒状スリーブで覆ってから、さらにその外側に粘着シート（５）を巻く工程を加えれば、筒状スリーブの支柱基部への固定が確実になって好ましい。前掲の図２および図３は、ともにこの工程を加えたものである。この目的で使用する粘着シートは、幅の狭いテープ状のものが使いやすい。外側に使用する粘着シートは、少なくとも片面が粘着性であれば足りる。本発明において「粘着シート」の語は、粘着性が両面であれ片面であれ、テープ状のものをも包含する。

プラスチック製の筒状スリーブの好適な態様を挙げれば、図４に示すように、支柱の断面が円筒状である場合において、プラスチック製の円筒を軸に対称の線で縦に二分割した部分（６１および６２）を突き合わせて円筒を形成するものであって、分割面を突き合わせたときに相互に係合して円筒状スリーブ（６Ａ）を完成する構造を有するものが、そのひとつである。

分割面を突き合わせたときに、相互に係合することを可能にする手法もまた種々考えられるが、図５にその一例を示せば、突き合わせる切断面において、一方は突起（６３）を有するスリーブ部品（６２）、他方はそれを受け入れる凹み（６４）を有するスリーブ部品（６１）を用意することが考えられる。いうまでもないが、各部品（６１および６２）は、それぞれの一方の切断端において突起を有し、他方の切断端において凹みを有することにより、対象な形状の製品で、つまり一種類の製品で間に合わせることができる。このような製品は、スリーブを形成するプラスチックの、たとえば射出成形により製造することができる。

プラスチック製の円筒状スリーブのいまひとつの態様としては、円筒に縦に走る１本の切断線（６５）を設けて環状の断面を開放した形状であって、切断端を突き合わせて円筒を完成する構造を有するもの（６Ｂ）が考えられる。図６は、そのような円筒状スリーブの例を示す。

支柱の断面が角筒状である場合においても、それを被覆するためのプラスチック製の筒状スリーブは、円筒状の場合について上記したところが、すべてあてはまる。すなわち、筒状スリーブとして、角筒を軸に対称の線で縦に二分割した部分を突き合わせて角筒を形成するものであって、分割面を突き合わせたときに相互に係合して角筒を完成する構造を有するものを使用することができる。

同様に、図７に示すように、プラスチック製の角筒状スリーブとして、角筒に縦に走る１本の切断線（６６）を設けて環状の断面を開放した形状のものであって、切断端を突き合わせて角筒（６Ｃ）を完成する構造を有するものを使用することができる。

プラスチック製の筒状スリーブ（６Ａ〜Ｃ）の材料は、耐候性のあるプラスチックであれば任意のものを選択することができるが、とくに好適なものは、ポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィンである。これらのプラスチックは、たとえば上記の縦に１本の切断線を設けた筒状スリーブを射出成形などの手段で製作したとき、粘着シートを巻いた支柱の基部にかぶせるとき、適度の弾性を利用することができる。粘着シートの材料としては、未加硫のブチルゴムが最適である。粘着性を有するシートの表面に離型紙をはったものが市販されており、それが好都合に使用できる。

本発明に従い、支柱を固定または再度固定したならば、支柱の地表面から立ち上がる部分の周囲に、道路補修材（８）による余盛りを施すことが推奨される。それにより、支柱基部の防食を必要とする部分の周囲への雨水などのしみ込みが軽減され、腐食の防止に有利となる。図２は、そのような余盛りを施した態様を示している。余盛りの存在はまた、基部の固定の強化に寄与するから、橋梁部のように支柱の埋設孔の深さを深くとることができない場合に、好適である。道路補修材には、さまざまな製品が市場で入手可能であり、それらの中から、施工の容易さ、支柱を固定する性能の高さ、耐久性、さらにコストなどの諸因子を考え合わせて、適当なものを選択すればよい。余盛りの材料としては、道路補修材に限らず、それにモルタルを混合したものを用いのが好都合であり、本発明はそのような態様を含む。

上述の余盛りを行なった場合もそうであるが、行なわない場合はとくに、支柱を覆ったプラスチック製の筒状スリーブの上端と支柱との間に、コーキング材を充填して、止水を行なうことが推奨される。図２は、コーキング材（９）を充填した態様である。この目的で、スリーブを支柱に貼り付ける両面粘着シートの上端は、スリーブの上端より低い位置に来るようにしてある。コーキング材は、一般の建築用のものから適宜選択でき、たとえば市販のシリコーンゴムなどが、有利に使用できる。

［実施例１］
ガードレールの新設に際して、新規に支柱を固定する場合であって、（イ）の態様を実施した。鋼管製のガードレール支柱は、外径１３９．８ｍｍ（肉厚４．５ｍｍ）×長さ１１００ｍｍの円筒状で、一方の端（頂部となる）に円い蓋を溶接して、全体に塗装を施してある。一方、ポリプロピレンの射出成形により、図４および図５に示した、円筒を二つ割りにした部品（６１，６２）からなり、突き合わせ面にそれぞれ突起（６３）および凹み（６４）を設けた形状の、プラスチック製円筒状スリーブ（６Ａ）を用意した。このスリーブは、円筒を完成したときの寸法が、内径１４３ｍｍ（肉厚２．０ｍｍ）×長さ２００ｍｍである。

それぞれのスリーブ部品の内側に、両面が粘着性で離型紙を貼ってある未加硫のブチルゴムシートの片方の離型紙を剥がして、粘着させた。ただし、スリーブの上端においては、未加硫ブチルゴムシートの端がスリーブより５０ｍｍだけ下方に位置するようにした。上記のスリーブに残っていた粘着シートを剥がし、前記の鋼管製の支柱の、下端から２５０ｍｍの位置から４５０ｍｍの位置にわたって貼り付け、突起と切り込みとを嵌合させて、支柱上で円筒を完成させた。さらにそのスリーブの外側から未加硫ブチルゴムテープを巻き、端部をラップさせて、スリーブの支柱への固定を確実にした。外側の未加硫ブチルゴムテープの上端は、スリーブの上端に合致させた。支柱とスリーブとの間に残る空間には、建築用のコーキング材を充填して止水加工した。

道路面には、コンクリートの打設に先だち、外径２００ｍｍの円筒の外面に、プラスチックの押し出し加工により用意した、断面ほぼ正方形の中空管をスパイラル状に巻き付けた型枠を、支柱を埋設すべき位置に配置しておき、コンクリートの打設・硬化ののちにそのスパイラルの中空管を引き出して型枠とコンクリート凝固体との間に間隙を生じさせる、という手法により、内径約２００ｍｍ×深さ４００ｍｍの支柱埋設孔を設けておいた。

上記の支柱を埋設孔に挿入し、支柱の周囲にできている、幅が約３０ｍｍの間隙に山砂を流し込み、小型のバイブレータで振動を与えることにより、まんべんなく砂を行き渡らせた。砂の上面は、埋設孔の入り口から５０ｍｍまでとした。この埋設孔の砂の存在しない部分と、その上部とに、市販の道路補修材を充填するとともに円錐形に余盛りして、砂への雨水の浸入を防いだ。
［実施例２］

やはりガードレールの新設に際して、新規に支柱を固定する場合であって、（ロ）の態様を実施した。支柱として、一辺が１２．５ｃｍの隅丸四角筒（肉厚４．５ｍｍ）で長さ１１０ｃｍの鋼管を使用し、一方の端（頂部となる）に、角筒の断面に対応する形状の四角い蓋を溶接して、全体に塗装を施してあるものを使用した。一方、ポリプロピレンの射出成形により、図７に示した、四角筒の一つの隅の近くに１本の切断線（６６）を設けた形状の、プラスチック製隅丸角筒状スリーブ（６Ｃ）を用意した。このスリーブは、隅丸四角筒を完成したときの寸法が、一辺が１３．２ｃｍ（肉厚２．０ｍｍ）×長さ２００ｍｍである。

実施例１と同様にして、鋼管製の支柱基部を、上記の角筒状のスリーブで被覆した。支柱を埋設孔に入れ、防食を必要としない下方の部分には基部の周囲に砂を充填し、防食を要する部分すなわち上記のスリーブが被覆している部分の周囲には、液状ゴム充填材（７）を充填した。この液状ゴムはポリウレタン系であって、硬化剤を添加した直後は液状であるが、充填後しだいに硬化して、支柱の基部を固定する作用をする。
［実施例３］

実施例１で使用したものと同じ鋼管製のガードレール支柱であって、そのまま埋設固定されているものに対して、腐食防止の対策を実施した上で、再度固定した。埋設孔の上部にあって支柱の地表面付近を覆っているアスファルトを除去し、砂を露出させた。そこへ水を注ぎながら、生じたスラリーを小型のスラリーポンプで吸引し、孔から除去した。このようにして、支柱基部の、埋設孔の中でアスファルトと砂に囲まれていた部分の周囲を自由にし、清浄にした上で乾燥させた。スラリーは固液分離し、乾燥して再使用に備えた。

図６に示した態様の、円筒をその軸方向に走る１本の切断線で開放しているポリプロピレン製のスリーブ（寸法は実施例１で用いたものと同じ）の内側に、未加硫ブチルゴム製の両面粘着シートを貼り付け、外側にも同じ粘着テープを巻いて、スリーブを固定した。この場合も、スリーブ上端における支柱との間隙には、コーキング材（９）を充填した。このような処理をした支柱を埋設孔に戻し、下部をアスファルトで固定し、周囲に再び砂を充填し、上部をコンクリートおよびモルタルで再度固定した。

従来のガードレール支柱の基部を埋設して固定する手法を示す断面図。 本発明の一つの実施例であって、腐食を防いでガードレール支柱を固定したときの、支柱基部の構造を示す縦断面図。 本発明の別の実施例であって、腐食を防いでガードレール支柱を固定したときの支柱基部の構造を示す、図２と同様な縦断面図。 本発明の方法に使用するプラスチック製のスリーブについて、ひとつの態様を示す斜視図。 図４のプラスチック製のスリーブの、嵌合手段を示す拡大側面図。 本発明の方法に使用するプラスチック製のスリーブについて、図４とは別の態様を示す斜視図。 本発明の方法に使用するプラスチック製のスリーブについて、さらに別の態様を示す斜視図。

符号の説明

１ 支柱
１１ 支柱の基部 １２ 支柱の下端部 １３ 支柱の防食を必要とする部分
２ 埋設孔
３ アスファルトまたはセメントモルタル
４ 砂
５ （両面または片面）粘着シート
６Ａ プラスチック製の円筒状スリーブ
６１，６２ ２分割型の円筒状スリーブの部品 ６３ 突起 ６４ 凹み
６Ｂ 一体型の円筒状スリーブ
６５ 切断線
６Ｃ プラスチック製の隅丸角筒状スリーブ
６６ 切断線
７ 液状ゴム充填材
８ 道路補修材
９ コーキング材

Claims (12)

1. 鋼製の支柱の基部を、基部の腐食を防いで地中に埋設することにより支柱を固定する方法において、支柱の埋設される部分のうち、地表面に当たる位置から下方に向かって、最小で２０ｃｍ、最大で４０ｃｍまでの範囲を、粘着シートを介してプラスチック製の筒状スリーブで覆う防食処理を施してから、あらかじめ設けた埋設孔の中に入れ、基部の周囲の地表面近くまで砂を充填したのち、砂に埋もれていない位置から地表面に至る部分を道路補修材で固定して基部を固定することを特徴とする支柱の固定方法。
2. 鋼製の支柱の基部を、基部の腐食を防いで地中に埋設することにより支柱を固定する方法において、支柱の埋設される部分のうち、地表面に当たる位置から下方に向かって、最小で２０ｃｍ、最大で４０ｃｍまでの範囲を、粘着シートを介してプラスチック製の筒状スリーブで覆う防食処理を施してから、あらかじめ設けた埋設孔の中に入れ、基部の防食処理を施してない部分の周囲に砂を充填したのち、防食処理を施した部分の周囲に、液状ゴム充填材またはセメントモルタルを充填して基部を固定することを特徴とする支柱の固定方法。
3. 基部を地中に埋設することにより固定されている鋼製の支柱を、腐食を防いで再度固定する方法において、地面に掘った埋設孔の中で支柱の基部を固定しているコンクリートまたはアスファルトを撤去し、ついで、支柱の基部の周囲に充填してある砂に水を注いでスラリーにした状態で吸引して砂をいったん除去し、地表面に当たる位置から下方に向かって、最小で２０ｃｍ、最大で４０ｃｍまでの範囲を、粘着シートを介してプラスチック製の筒状スリーブで覆う防食処理を施してから、もとの埋設孔の中に入れ、基部の周囲の地表面近くまで砂を充填したのち、砂に埋もれていない位置から地表面に至る部分を道路補修材で再度固定することを特徴とする支柱の固定方法。
4. 基部を地中に埋設することにより固定されている鋼製の支柱を、腐食を防いで再度固定する方法において、地面に掘った埋設孔の中で支柱の基部を固定しているコンクリートまたはアスファルトを撤去し、地表面に当たる位置から下方に向かって、最小で２０ｃｍ、最大で４０ｃｍまでの範囲を、粘着シートを介してプラスチック製の筒状スリーブで覆う防食処理を施してから、もとの埋設孔の中に入れ、基部の周囲に液状ゴム充填材またはセメントモルタルを充填して基部を再度固定することを特徴とする支柱の固定方法。
5. 支柱の断面が円筒状である場合において、プラスチック製の筒状スリーブとして、円筒を軸に対称の線で縦に二分割した部分を突き合わせて円筒を形成するものであって、分割面を突き合わせたときに相互に係合して円筒を完成する構造を有するものを使用して実施する請求項１ないし４のいずれかの支柱の固定方法。
6. 支柱の断面が円筒状である場合において、プラスチック製の筒状スリーブとして、円筒に縦に走る１本の切断線を設けて環状の断面を開放した形状のものであって、切断端を突き合わせて円筒を完成する構造を有するものを使用して実施する請求項１ないし４のいずれかの支柱の固定方法。
7. 支柱の断面が角筒状である場合において、プラスチック製の筒状スリーブとして、角筒を軸に対称の線で縦に二分割した部分を突き合わせて角筒を形成するものであって、分割面を突き合わせたときに相互に係合して角筒を完成する構造を有するものを使用して実施する請求項１ないし４のいずれかの支柱の固定方法。
8. 支柱の断面が角筒状である場合において、プラスチック製の筒状スリーブとして、角筒に縦に走る１本の切断線を設けて環状の断面を開放した形状のものであって、切断端を突き合わせて角筒を完成する構造を有するものを使用して実施する請求項１ないし４のいずれかの支柱の固定方法。
9. プラスチック製の筒状スリーブが、ポリオレフィン樹脂製である請求項１ないし４のいずれかの支柱の固定方法。
10. 粘着シートとして、未加硫のブチルゴム両面粘着シートを使用して実施する請求項１ないし４のいずれかの支柱の固定方法。
11. 基部を固定または再度固定したのち、支柱の地表面から立ち上がる部分の周囲に道路補修材による余盛りを施す工程を加えた請求項１ないし４のいずれかの支柱の固定方法。
12. 支柱を覆ったプラスチック製の筒状スリーブの上端と支柱との間にコーキング材を充填し、止水を行なう工程を加えた請求項１ないし４のいずれかの支柱の固定方法。

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