JP4485322B2 - 被防食体の防食方法及び防食カバー - Google Patents

Description

本発明は、海洋や河川の腐食環境下に施工された鋼管杭や鋼矢板等の被防食体の防食方法及び該方法に用いるための防食カバーに関する。

従来、海洋や河川などに施工された鋼管杭等の被防食体の防食は、鋼管杭の外側にペトロラタム系等の防食材で防食層を形成した後、該防食層の外側に緩衝材を介在させて繊維強化樹脂製の防食カバーを配することにより行われている。このような被防食体の防食方法においては、その施工のし易さを考慮し、防食カバーどうしの端部にラップ部を形成し、当該ラップ部分において防食カバーどうしをリベットで固定する方法が提案されている（例えば、下記特許文献１及び２参照）。

ところで、これらの防食方法では、リベットで防食カバーどうしを固定するときに、ラップ部に当該リベットに対応した孔をあける必要があり、その孔をあけるときや、その後該孔にリベットを差し込んで端部をかしめるときに、孔の周囲が損傷してリベットの弛み等が生じる場合があった。このような防食カバーの損傷は、当該損傷箇所からの浸水等によって被防食体の防食性を低下させるおそれがある。

特開２００３−１３８５９２ 特開２００４−１０７８７５

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、施工時における防食カバーの損傷を防いで高い防食性を得ることができる被防食体の防食方法及び該方法に用いるための防食カバーを提供することを目的とする。

本発明は、被防食体の表面を防食材で被覆した後、前記防食材の外側に防食カバーをその端部どうしを重ね合わせてラップ部を形成し、前記端部どうしを前記ラップ部においてリベットで固定する被防食体の防食方法において、前記被防食体が鋼管杭であり、前記防食カバーが一対の半円筒形状の縦長形態のカバー本体からなり、該一対のカバー本体を端部どうしを重ね合わせて前記鋼管杭の周囲に配置して、該一対のカバー本体で前記鋼管杭の全周を被覆し、少なくとも内側の前記端部の内面に補強材を配しておき、前記補強材と共に前記端部どうしを前記リベットで固定する被防食体の防食方法を提供することにより、前記目的を達成したものである。

また、本発明は、前記本発明の被防食体の防食方法に用いるための防食カバーであって、カバー本体の内面における前記リベットで固定される部分に前記補強材が予め取り付けられている防食カバーを提供するものである。

本発明の被防食体の防食方法及び防食カバーによれば、防食カバーどうしを固定するときの当該防食カバーの損傷を防ぐことができるため、当該損傷に伴う防食性の低下を防ぐことができる。

以下、本発明を、その好ましい実施の形態に基づいて説明する。

図１は、本発明の防食カバーを円筒状の鋼管杭（被防食体）の防食カバーに適用した一実施形態を示したものである。これらの図において、符号１は防食カバー、１０は仮想線で表した鋼管杭を示している。

図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、防食カバー１は、半円筒形状の縦長形態を有しており、カバー本体１１の片側の端部１１０の内面におけるリベット２で固定される部分には、補強材１２が取り付けられている。防食カバー１には、カバー本体１１及び補強材１２を貫通するリベット挿入孔（以下、単に挿入孔ともいう。）１３が縦に所定間隔おきに設けられている。

防食カバー１のカバー本体１１は、従来からこの種の防食カバーに用いられている材質のものを特に制限なく用いることができる。防食カバーの材質としては、プラスチックスを強化繊維で補強した繊維強化プラスチックス（ＦＲＰ）、高強度プラスチックス等が挙げられる。機械的強度、柔軟性、防食カバーの取り付けの作業性を考慮すると、繊維強化プラスチックスが好ましい。

前記プラスチックスには、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を用いることができる。これらの樹脂としては、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂、高強度ポリエチレン等が挙げられる。また、前記強化繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、有機繊維等が挙げられる。該強化繊維の形態は、所定の長さに切断されたもの、不織布状のシート、クロス状に編み込まれたシート、羽毛状のシート等の、従来からこの種の防食カバーに用いられている形態のものを特に制限なく用いることができる。

前記プラスチックスには、重合用触媒として、当該プラスチックスの種類に応じて従来から用いられている硬化剤を適量含ませることができる。例えば、不飽和ポリエステルやエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いる場合には、硬化剤として、有機過酸化物、酸無水物、変性脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン等を用いることができる。不飽和ポリエステルに有機過酸化物を添加する場合には、完全硬化、硬化の際の発熱を考慮すると、０．５〜２．０重量％配合することが好ましい。

前記プラスチックスに、飽和ポリエステル、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂を用いる場合には、前記強化繊維との結合による強度向上を考慮してシラン化合物等のカップリング剤を適宜の量で含ませることが好ましい。

カバー本体１１の厚みは、波浪の大小、漂流物の出現頻度などの被防食体の施工環境に応じて適宜設定することができる。

カバー本体１１の内面には、従来からこの種の防食カバーに従来から用いられている緩衝材を配することができる。該緩衝材としては、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン、合成ゴム等の発泡体からなるシート、疎水性の不織布が挙げられる。

前記緩衝材は、防食カバーの内面に接着剤で固定することができる。該接着剤には、従来からこの種の防食カバーに用いられている材質のものを特に制限なく用いることができるが、プラスチックスどうしの接着、緩衝材の表面が多孔質状であることを考慮するとゴム系、エポキシ樹脂系等の接着剤を用いることが好ましい。

前記補強材１２には、金属プレートが好ましい。補強材１２の厚みは、強度的に十分にリベットでの固定ができる点や固定時にカバー本体に歪みが生じないようにする点を考慮すると０．２〜２．０ｍｍが好ましい。金属プレートの材質としては、ステンレス、アルミニウム合金、チタン合金、普通鋼等が挙げられるが、ガルバニック腐食を考慮すると、リベットと同材質のものが好ましい。本実施形態のように、リベット２による固定箇所毎に配しても良いし、リベットによる固定箇所全体に亘る長さのものを配しても良い。

カバー本体１１の端部１１０への補強材１２の取り付け方法は、リベット２を挿入孔１３に挿入するときや、その後にリベット２をかしめるときに剥がれない強度が得られれば、その取り付け方法に特に制限はない。補強材の取り付け方法としては、例えば、ゴム系、エポキシ樹脂系の接着剤で接着する方法が挙げられる。

次に、本発明の被防食体の防食方法を、前記防食カバー１を用いた鋼管杭１０の防食方法の実施形態に基づいて図面を参照しながら説明する。

先ず、図２（ａ）に示す防食を行う鋼管杭１０の表面に、素地調整（下地処理）を施す。素地調整は、従来からこの種の防食方法に採用されている素地調整の方法を特に制限なく採用することができる。

次に、素地調整を行った鋼管杭１０の表面を防食材３で被覆する。防食材３による鋼管杭１０の被覆は、防食材３の形態に応じ、鋼管杭１０の表面へ巻き付けたり、貼り付けたり、或いは防食材３を塗布する等して行う。

防食材３には、従来からこの種の防食方法に用いられているものを特に制限なく用いることができる。防食材３には、ペトロラタム系の防食材や、水中でも硬化する樹脂（以下、硬化性樹脂ともいう。）を用いることが好ましい。ペトロラタム系の防食材としては、ペトロラタムを主成分とし、腐食抑制剤等を含有するペースト及び該ペーストをナイロン等の不織布に含浸させたテープ（いわゆるペトロラタム系テープ）が挙げられる。硬化性樹脂としてはエポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリサルファイド系樹脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられる。

前記硬化性樹脂には、吸水性高分子を含ませることが好ましい。このように吸水性高分子を用いることによって、鋼管杭表面の水分は直ちに吸水性高分子により吸水され、鋼管杭の表面には樹脂接着に支障をきたすほどの水分はなくなり、硬化した樹脂の鋼管杭への接着が容易になされる。このような吸水性高分子としては、ポリアクリル酸塩系、酢酸ビニル・アクリル酸エステル共重合体ケン化物、ポリ酢酸ビニル・無水マレイン酸反応物、イソブチレン・マレイン酸共重合体架橋物、ポリエチレンオキシド系、デンプン・アクリル酸グラフト共重合体、ポリビニルアルコール系、ポリビニルＮ−ビニルアセトアミド系等が挙げられ、上記硬化性樹脂１００重量部に対して、１〜２００重量部添加されることが好ましい。

また、前記硬化性樹脂には、水溶性腐食抑制剤や脱酸素剤が添加されていることが好ましく、このような水溶性腐食抑制剤としては正リン酸塩、ポリリン酸塩、亜硝酸塩、安息香酸塩、珪酸塩等が用いられ、脱酸素剤としては亜硝酸ナトリウム、ヒドラジン等が用いられる。

次に、図２（ｂ）に示すように、防食材３の外側に複数の防食カバー１をカバー本体１１の端部１１０どうしを重ね合わせてラップ部を形成し、挿入孔１３どうしの芯合わせをした状態で、ゴムバンドやベルトなどの締結具（図示せず）で仮固定する。そして、挿通孔１３にリベット２を挿入し、当該リベット２の端部を工具でかしませて防食カバー１どうしをラップ部において補強材１２と共に固定する。

その後、仮固定用の締結具を取り外した後、必要に応じて、図２（ｃ）に示すように、封止材４でラップ部を覆い、さらに封止材４の外側を保護カバー５で覆うことによって、防水性をさらに高めることもできる。封止材４には、例えば、前記防食材３に用いられる硬化性樹脂を用いることができる。また、前記保護カバー５には、例えば、前記防食カバー１のカバー本体１１と同様の材質のものを用いることができる。なお、図示していないが、封止材４でラップ部を覆うのみで保護カバー５を省くこともできる。

以上説明したように、本実施形態の被防食体の防食方法によれば、補強材１２によってリベット２をかしめるとき等の施工時における防食カバー１の損傷を防ぐことができるので、施工性に優れ、高い防食性を得ることができる。

本発明は、前記実施形態に制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。

本発明の防食カバーは、前記実施形態のように、一対で被防食体の全周を被覆する形態とすることが好ましいが、被防食体の形態によっては、三つ以上で被防食体の全周を被覆する形態とすることもできるし、一体で被防食体の全周を被覆する形態とすることもできる。

また、本発明の防食カバーは、前記実施形態のように、カバー本体の片側の端部にのみ補強材を配することが好ましいが、両側の端部に補強材を配し、図３に示すように、ラップ部において端部１１０どうしの間にも補強材１２を介在させることによって、防食カバーの損傷をより軽減することできる。

また、本発明の防食カバーは、前記実施形態のように、予め挿入孔を有している形態とすることが好ましいが、現場での施工性を考慮し、挿入孔を有していない形態とすることもできる。この形態の場合には、施工現場において直接挿入孔を形成する。

また、本発明は、前記実施形態のように、リベットの挿入孔どうしを芯合わせした後、リベットを挿入することが好ましいが、図４に示すように、芯合わせをしたスリーブの挿入孔１３にスリーブ材１４を挿入し、スリーブ材１４に合った寸法のリベット２を挿入し、端部をかしめて補強材１２とともに防食カバー１どうしを固定することもできる。スリーブ材の材質は、金属製、特にリベット材と同じ材質が好ましい。リベットには、スリーブ材１４の端部を含めて、補強材１２とともに防食カバー１どうしを固定できる形態のものが用いられる。

また、本発明は、リベットの形態に特に制限はない。リベットには、前記実施形態に用いた形態のほか、公知の各種形態のリベットを用いることができる。また、リベットによる固定形態は、より強いカバー本体の固定強度を必要とする場合には、前記実施形態のような一列による固定形態以外に、複数列による固定形態とすることもできる。

また、本発明の防食カバーは、図５に示す実施形態の防食カバーのように、カバー本体１１の端部１１０を内側に鈍角に屈曲させた形態とし、他方の防食カバーとのラップ部の密着性を向上させて防食性を高めることもできる。

本発明は、前記実施形態のように、鋼管杭の防食に好ましいが、鋼矢板等の他の被防食材の防食にも適用することができる。

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
下記実施例１及び比較例１のように防食カバーに見立てた試験片を作製し、下記のようにしてリベットで固定（連結）したときの固定強度（連結強度）及び吸水劣化性を測定した。

〔実施例１〕
２５ｍｍ×２００ｍｍ×２．０ｍｍの短冊状のガラス繊維強化プラスチックからなる防食カバーの試験片を２枚重ね合わせて幅４０ｍｍのラップ部を形成し、該ラップ部分の内側の試験片に補強材として２５ｍｍ×４０ｍｍ×０．５ｍｍの金属製プレート（アルミ合金製）をエポキシ系樹脂接着剤で貼り付けた。そして、その中央部に１カ所直径４．８ｍｍの挿入孔を設け、直径５ｍｍ用の市販のアルミ合金製ブラインドリベットを挿入し、端部をかしめて試験片どうしを補強材とともに固定して測定用試験片を作製した。

〔比較例１〕
補強材を用いなかった以外は、実施例１と同様にして試験片どうしを固定して測定用試験片を作製した。

〔固定強度の測定〕
測定用試験片の両端部に防食カバーと同じ厚さのプレートチップを貼り付け、両端部を引張試験器のチャックでつかんで引っ張り試験を行い、リベットによる試験片の固定強度（連結強度）を測定した。掃引速度は１．０ｍｍ／ｍｉｎとした。その結果を表１に示す。

〔吸水劣化性の測定〕
実施例１の試験片に実施例１と同様の手順で挿入孔を設け、６０℃のイオン交換水に３０日間浸漬した後、実施例１及び比較例１と同様にして試験片どうしをリベットで固定し、実施例１と同様にして固定強度を調べた。掃引速度は１．０ｍｍ／ｍｉｎとした。その結果を表１に示す。

表１に示したように、試験片を補強材とともに固定した場合には、試験片のみの強度に比べて高い連結強度が得られるとともに、防食カバーの強度低下が生じるおそれのある水中環境下においても連結強度の低下を抑えられることがわかった。

本発明は、海洋や河川等の腐食環境下において施工された鋼管杭や鋼矢板等の被防食体の防食に好適に用いられる。

本発明の防食カバーの一実施形態をその連結状態において模式的に示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の被防食体の防食方法の手順を模式的に示す部分拡大断面図であり、（ａ）は被防食体の表面に防食材を施した状態を示す図、（ｂ）は防食カバーで防食した防食構造を示す図、（ｃ）はさらに封止材及び保護カバーを施した防食構造を示す図である。 本発明の防食カバーの他の実施形態を用いた防食方法による防食構造を模式的に示す部分拡大断面図である。 本発明の防食カバーの他の実施形態を用いた防食方法による防食構造を模式的に示す部分拡大断面図である。 本発明の防食カバーの他の実施形態を用いた防食方法による防食構造を模式的に示す部分拡大断面図である。

符号の説明

１ 防食カバー
１１ カバー本体
１２ 補強材
１３ 挿入孔
１１０ 端部
２ リベット
３ 防食材
１０ 鋼管杭（被防食体）

Claims (5)

1. 被防食体の表面を防食材で被覆した後、前記防食材の外側に防食カバーをその端部どうしを重ね合わせてラップ部を形成し、前記端部どうしを前記ラップ部においてリベットで固定する被防食体の防食方法において、
   前記被防食体が鋼管杭であり、前記防食カバーが一対の半円筒形状の縦長形態のカバー本体からなり、該一対のカバー本体を端部どうしを重ね合わせて前記鋼管杭の周囲に配置して、該一対のカバー本体で前記鋼管杭の全周を被覆し、
   少なくとも内側の前記端部の内面に補強材を配しておき、前記補強材と共に前記端部どうしを前記リベットで固定する被防食体の防食方法。
2. 前記補強材が金属プレートである請求項１記載の被防食体の防食方法。
3. 重ね合わせた前記端部どうしの間にも補強材を介在させる請求項１又は２記載の被防食体の防食方法。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の被防食体の防食方法に用いるための防食カバーであって、カバー本体の内面における前記リベットで固定される部分に前記補強材が予め取り付けられている防食カバー。
5. 前記端部及び前記補強材を貫通するリベット挿入孔が設けられている請求項４記載の防食カバー。