JP4802132B2 - 防食鋼管抗およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、防食鋼管抗およびその製造方法に関し、詳しくは、海洋の桟橋などで使用される防食鋼管抗であって、主として飛沫帯や干満帯の超長期防食を目的として有機樹脂被覆を施し、この有機樹脂被覆の表面をチタン等の高耐食金属板で被覆して防食性能を高めた防食鋼管抗およびその製造方法に関する。

従来、樹脂被覆層および金属被覆層を有した防食鋼管抗が海洋の桟橋などで使用されている。この防食鋼管抗は、高耐食金属板で金属被覆層を構成することで、樹脂被覆層に対して環境遮断性および耐衝撃性を付与し、これにより鋼管抗の超長期耐久性と高耐衝撃性とを実現しようとするものである。
このような防食鋼管抗としては、スパイラル状に溶接形成した高耐食金属の鞘管に鋼管を挿入し、鋼管と鞘管との隙間に樹脂を充填して製造されるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
一方、鋼管杭に樹脂を被覆して樹脂被複層を形成してから、樹脂被複層の表面に接着用樹脂を塗布した後、接着用樹脂が未硬化のうちに所要枚数の高耐食金属板を互いに所定幅ずつラップさせて貼り付け、接着用樹脂が硬化した後に高耐食金属板のラップ部をシーム溶接して製造される防食鋼管抗も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平９−１２２７４２号公報 特開２００２−５４７６６号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載された従来の防食鋼管抗では、鋼管と鞘管との隙間管理が困難で、充填する樹脂の膜厚が不均一になりやすく未充填部ができるなど、樹脂の確実な充填が困難であり、品質確保が難しいという問題がある。また、鋼管と鞘管との隙間管理を容易にするために隙間を大きく設定すると、樹脂が大量に必要となってしまい材料コストが増大してしまうこととなる。
一方、前記特許文献２に記載された従来の防食鋼管抗では、特許文献１の防食鋼管抗と比較して、樹脂被複層の膜厚が均一にできることから材料コストの増大が防止できるものの、未硬化の接着剤の上に高耐食金属板を設置することが困難であり、製造作業の作業性が低下してしまうという問題がある。すなわち、接着用樹脂を所要の厚さ（例えば、０．１〜１０mmの範囲で調整）に塗布しても、金属板を貼り付ける際に末硬化の接着用樹脂が変形して接着層の層厚が変動してしまったり、あるいは金属板がずれてしまうことがある。特に、鋼管径が大きいときには金属板が多数必要になるため、位置合わせが一層困難となって作業効率が悪化してしまう。
また、特許文献２の防食鋼管抗では、高耐食金属板のラップ部を溶接（例えば、シーム溶接）する際、入熱により樹脂被複層や接着用樹脂が変形したり損傷したりする可能性がある。その場合には、溶接中の金属板が変形することにより、金属板同士の接触面積が大きくなって接触抵抗が低下し、溶け込みが不十分となる可能性があり（シーム溶接は抵抗溶接のため）、金属被覆層の溶接の品質が低下し波浪などにより溶接部から破壊しやすくなってしまう。また、溶接熱により樹脂被複層まで変形、損傷した場合には、防食層が劣化して防食耐久性が低下する可能性もある。さらには、溶接熱により樹脂被複層や接着用樹脂が変形して金属板との間に隙間ができると、この隙間が水道となって、接着剤と金属板あるいは樹脂被複層との接着力が早期に低下するなど防食耐久性が低下する可能性もある。

本発明の目的は、高耐食金属被覆を用いることで超長期耐久性および優れた耐衝撃性等の品質が確保できるとともに、低コストかつ高生産効率で製造できる防食鋼管抗およびその製造方法を提供することにある。

本発明の防食鋼管抗は、鋼管抗本体と、この鋼管抗本体の軸方向所定領域の外周面に被覆された樹脂からなる樹脂被覆層と、この樹脂被覆層の外面に接着層を介して巻き付け固定された高耐食金属板を有した金属被覆層とを備えた防食鋼管抗であって、前記金属被覆層は、前記高耐食金属板と、前記高耐食金属板における前記樹脂被覆層への巻き付け始端部から周方向に所定距離だけずれて位置しかつ前記鋼管抗本体の軸方向に沿って延びる第１厚板部と、前記高耐食金属板における巻き付け終端部の近傍に位置しかつ前記鋼管抗本体の軸方向に沿って延びる第２厚板部と、前記第１厚板部よりも前記始端部側に前記終端部が位置した状態で前記始端部の外面に前記終端部側の前記高耐食金属板を重ねた重複部と、前記第１厚板部および第２厚板部の外面に跨って設けられかつ前記鋼管抗本体の軸方向に沿って延びる接合帯板とを有して構成され、前記高耐食金属板の終端部側に向かう巻き付け方向に沿って前記第２厚板部、終端部、第１厚板部の順で設けられ、前記鋼管杭本体の径方向における前記終端部の外側を前記接合帯板が覆って設けられるとともに、当該接合帯板の両端部と前記第１厚板部および第２厚板部とが溶接接合されたことを特徴とする。

以上の本発明によれば、鋼管抗本体の外周に樹脂被覆層を形成してから、その外面に接着層を介して巻き付け固定した高耐食金属板で金属被覆層を形成すればよいので、樹脂被覆層を所定の層厚に形成して防食耐久性を確保しつつ、樹脂の材料コストの増加を防止して低コストで製造することができる。
また、高耐食金属板を巻き付けて金属被覆層を形成することで、接着層と金属板とのずれが防止できるとともに、高耐食金属板の位置合わせが容易にでき、高耐食金属板の設置の作業性を良好にして生産効率を向上させることができる。さらに、高耐食金属板に第１厚板部および第２厚板部を設けておき、これらの第１厚板部および第２厚板部に接合帯板を溶接接合して金属被覆層を形成する。これにより、接着層や樹脂被覆層への溶接熱の入熱を抑制して熱による接着層や樹脂被覆層の変形、破損が防止でき、高耐食金属板と接合帯板との溶接品質を確保することができるとともに、接着層と金属板あるいは樹脂被複層との接着力も確保することができる。
従って、樹脂被覆層、接着層および金属被覆層それぞれを高品質に形成することができ、超長期耐久性が確保されかつ耐衝撃性に優れた防食鋼管抗が実現できる。

この際、本発明の防食鋼管抗では、前記高耐食金属板は、前記鋼管抗本体の軸方向に沿って長尺な複数の金属板の長手端縁同士を互いに溶接接合して構成されることが好ましい。
このような構成によれば、複数の金属板同士を予め溶接接合して所要サイズの１枚の高耐食金属板を製作することで、低コストで高耐食金属板を生産効率よく製造し、金属被覆層の品質を向上させることができる。すなわち、高耐食金属板のサイズとしては、防食鋼管抗の飛沫帯や干満帯に対応した軸方向の長さ寸法Ｌと、周方向の幅寸法Ｗとが必要とされるが、高耐食金属板を圧延製造する際の幅寸法Ｗ’が限定されるために、製造幅寸法Ｗ’が長さ寸法Ｌおよび幅寸法Ｗのいずれよりも小さい場合には、１枚の金属板から高耐食金属板を構成することが困難となる。ここで、製造幅寸法Ｗ’を任意に大きくすることが可能な圧延製造装置を用いて高耐食金属板を製造することも考えられるが、このような製造装置では、装置コストが増加してしまうという問題が生じる。このため、必要とされる周方向の幅寸法Ｗを所定数に分割した寸法が製造幅寸法よりも小さくなるように設定し、分割した複数の金属板同士を接合することで、各種径寸法の鋼管に対応した幅寸法Ｗを有した高耐食金属板を低コストに製造することができる。
また、複数の金属板同士を溶接接合した溶接線の方向を鋼管抗本体の軸方向に平行としたことで、高耐食金属板の巻きつけが容易にできるとともに、巻き付けの際に溶接部分に過大な応力が生じず、巻き付け後の高耐食金属板の品質を確保することができる。

また、本発明の防食鋼管抗では、前記第１厚板部および第２厚板部は、それぞれ前記高耐食金属板の内周面に固定された第１バックアップ材および第２バックアップ材を含んで構成されることが好ましい。
ここで、第１バックアップ材および第２バックアップ材を高耐食金属板に固定する手段としては、溶接や粘着テープ、接着剤等の適宜な手段が利用可能である。
この際、溶接や粘着テープや接着剤によって前記第１バックアップ材および第２バックアップ材を前記高耐食金属板の内周面に固定する際には、高耐食金属板との間に、金属板巻き付けの際に接着剤が入らないように、鋼管の軸方向に沿って2列でシールするように固定することが好ましい。さらに、2列で固定する場合には、1列を連続溶接し、他の1列を粘着テープなどによって固定すると巻きつけ時に高耐食金属板のスプリングバックが小さくなるので高耐食金属板を巻き付けしやすいのでさらに好ましい。
また、第１バックアップ材および第２バックアップ材としては、高耐食金属板と同種の金属材料から構成されたものでもよく、また異種の材料から構成されたものでもよいが、防食上は同種の材料を用いて第１バックアップ材および第２バックアップ材を構成することが好ましい、すなわち同種の材料を用いれば、異種金属接触腐食を防止することができる。一方、バックアップ材に高耐食金属板と異種の材料を用いる場合は、設置される環境(海洋環境)において高耐食金属板より卑な電位を示し、かつ高耐食金属板との電位差が小さい材料を用いるのが好ましい。
このような構成によれば、高耐食金属板の内周面、すなわち接着層および樹脂被覆層の側に第１バックアップ材および第２バックアップ材を設けたことで、接合帯板を溶接接合する際の溶接熱が分散され、接着層および樹脂被覆層に対する溶接熱の影響を軽減することができる。

さらに、本発明の防食鋼管抗では、前記第１厚板部および第２厚板部と前記接合帯板とがシーム溶接で接合されることが好ましい。
このような構成によれば、鋼管本体の軸方向に沿った長尺の接合帯板を第１厚板部および第２厚板部に対して連続的にシーム溶接することができ、溶接品質を確保しつつコストを低減することができる。さらに、樹脂被覆層および接着層に重なった高耐食金属板の外面側からシーム溶接する際に、第１厚板部および第２厚板部を設けたことで、電気抵抗値が安定するため溶接品質（ピール強度）を向上させることができる。また、連続的にシーム溶接することで溶接部からの腐食因子の侵入を防止することができる。さらにまた、シーム溶接によれば、アーク溶接よりも低コストで溶接できるほか、前記接着層や前記樹脂被覆層等の樹脂への入熱を抑制することができる。

また、本発明の防食鋼管抗では、前記接合帯板の内面と前記高耐食金属板の外面との間に樹脂が充填されることが好ましい。
さらに、本発明の防食鋼管抗では、前記高耐食金属板の上端縁と前記樹脂被覆層との間、および前記高耐食金属板の下端縁と前記樹脂被覆層との間のうち、少なくとも一方が樹脂でシールされることが好ましい。
このような構成によれば、接合帯板を溶接接合した後に接合帯板の内面と高耐食金属板の外面とに隙間ができたり、高耐食金属板の上端縁および下端縁の少なくとも一方と樹脂被覆層とに隙間ができたりしても、これらの隙間を樹脂で塞ぐことで、海水の浸入を防止することができ、耐食性を向上させることができる。

そして、本発明の防食鋼管抗では、前記高耐食金属板がチタンまたは耐海水ステンレス鋼からなることが好ましい。
このような構成によれば、高耐食金属板により前記接着層や前記樹脂被覆層の耐食性を高めて防食鋼管抗の超長期耐久性や高耐衝撃性を確保することができる。

一方、本発明の防食鋼管抗の製造方法は、鋼管抗本体と、この鋼管抗本体の軸方向所定領域の外周面に被覆された樹脂からなる樹脂被覆層と、この樹脂被覆層の外面に接着層を介して巻き付け固定された高耐食金属板からなる金属被覆層とを備えた防食鋼管抗の製造方法であって、前記鋼管抗本体の外周面に樹脂被覆層を被覆するとともに、前記高耐食金属板における前記樹脂被覆層への巻き付け始端部から周方向に所定距離だけずれた位置に前記鋼管抗本体の軸方向に沿って延びる第１厚板部を形成し、前記高耐食金属板における巻き付け終端部の近傍位置に前記鋼管抗本体の軸方向に沿って延びる第２厚板部を形成しておき、前記高耐食金属板の始端部を前記樹脂被覆層外面の所定位置に位置決めしてから、これらの高耐食金属板と樹脂被覆層との間に樹脂接着剤を充填しつつ前記高耐食金属板を前記樹脂被覆層の外面に巻き付け、前記第１厚板部よりも前記始端部側に前記終端部が位置した状態で前記始端部の外面に前記終端部側の高耐食金属板を重ね、当該高耐食金属板の終端部側に向かう巻き付け方向に沿って前記第２厚板部、終端部、第１厚板部の順で配置しておき、前記鋼管抗本体の軸方向に沿って延びる接合帯板を前記第１厚板部および第２厚板部の外面に跨って配置し、前記鋼管杭本体の径方向における前記終端部の外側を前記接合帯板で覆うとともに、当該接合帯板の両端部と前記第１厚板部および第２厚板部とを溶接接合することを特徴とする。

以上の本発明によれば、鋼管抗本体の外周に樹脂被覆層を形成してから、その外面に接着層を介して高耐食金属板を巻き付けて金属被覆層を形成することで、樹脂被覆層を所定の層厚に形成して防食耐久性を確保しつつ、樹脂の材料コストの増加を防止して低コストで製造することができる。
また、高耐食金属板を巻き付けて金属被覆層を形成することで、接着層と金属板とのずれが防止できるとともに、高耐食金属板の位置合わせが容易にでき、高耐食金属板の設置の作業性を良好にして生産効率を向上させることができる。さらに、高耐食金属板の第１厚板部および第２厚板部に接合帯板を溶接接合することで、接着層や樹脂被覆層への溶接熱の入熱を抑制し、熱による接着層や樹脂被覆層の変形、破損が防止でき、高耐食金属板と接合帯板との溶接品質を確保することができるとともに、接着層と金属板あるいは樹脂被複層との接着力も確保することができる。
従って、樹脂被覆層、接着層および金属被覆層それぞれを高品質に形成することができ、これにより超長期耐久性が確保されかつ耐衝撃性に優れた防食鋼管抗を製造することができる。

この際、本発明の防食鋼管抗の製造方法では、前記鋼管抗本体を回転可能に支持する回転支持手段と、この回転支持手段で支持された前記鋼管抗本体に対して所定の間隔を保持した状態で前記高耐食金属板を押圧する押圧手段とを有した製造装置を用い、前記回転支持手段により前記鋼管抗本体を回転させて前記高耐食金属板を前記樹脂被覆層の外面に巻き付けるとともに、前記押圧手段により前記高耐食金属板を前記樹脂被覆層に向かって押圧しつつ当該高耐食金属板と樹脂被覆層との間隔を保持し、この間隔に前記樹脂接着剤を充填することが好ましい。
このような構成によれば、鋼管抗本体を回転させて高耐食金属板を巻き付けることで、巻き付け作業の効率化を図り、生産性を高めることができる。さらに、押圧手段により高耐食金属板と樹脂被覆層との間隔を保持した状態で、この間隔部分に樹脂接着剤を充填することで、接着層の層厚を均一にすることができるとともに、高耐食金属板と樹脂被覆層との安定した接着力を得ることができる。

また、本発明の防食鋼管抗の製造方法では、前記高耐食金属板の終端部側が始端部の外面に重なるまで当該高耐食金属板を巻き付けてから、前記樹脂接着剤による所定の接着強度が得られるまで前記押圧手段で前記終端部を押圧した後に、前記接合帯板と前記第１厚板部および第２厚板部とを溶接接合することが好ましい。
このような構成によれば、樹脂接着剤による所定の接着強度が得られるまで押圧手段で高耐食金属板の終端部を押圧することで、高耐食金属板のずれを防止するとともに接着力を安定させることができ、高耐食金属板と樹脂被覆層とを確実に接着させて高品質な防食鋼管抗を製造することができる。

以上のような本発明の防食鋼管抗および防食鋼管抗の製造方法によれば、高耐食金属被覆を用いることで超長期耐久性および優れた耐衝撃性等の品質が確保できるとともに、低コストかつ高生産効率で防食鋼管抗を製造することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の防食鋼管抗を示す一部を断面した斜視図である。図２は、防食鋼管抗を示す断面図である。図３(Ａ)，(Ｂ)は、それぞれ防食鋼管抗の高耐食金属板を示す断面図および正面図である。
図１〜図３において、本発明の防食鋼管抗１は、鋼管抗本体２と、この鋼管抗本体２の軸方向所定領域の外周面に被覆された樹脂からなる樹脂被覆層３と、この樹脂被覆層３の外面に接着層４を介して巻き付け固定された高耐食金属板５１を有した金属被覆層５とを備えて構成されている。この防食鋼管抗１は、海洋の桟橋などで使用されるものであって、主として海面近傍の飛沫帯や干満帯を所定領域として、樹脂被覆層３および金属被覆層５が設けられている。樹脂被覆層３は、ポリエチレンやウレタン樹脂、ポリプロピレン等の防食性に優れた樹脂から構成され、高耐食金属板５１は、チタンや耐海水ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１７、ＳＵＳ３１７にＣｕ、Ｎ等を添加して耐孔食性等を改善したステンレス鋼など）の高耐食金属から構成されている。

金属被覆層５は、図２、図３に示すように、複数の金属板５２を互いに溶接接合して形成した高耐食金属板５１と、この高耐食金属板５１における巻き付け始端部５３から周方向に所定距離だけずれて固定された第１バックアップ材５５と、高耐食金属板５１における巻き付け終端部５４の近傍に固定された第２バックアップ材５６とを有して構成されている。これらの第１バックアップ材５５および第２バックアップ材５６は、それぞれ鋼管抗本体２の軸方向に沿って延びて形成されるとともに、高耐食金属板５１の内周面に溶接固定されており、これらの高耐食金属板５１と第１バックアップ材５５および第２バックアップ材５６とによって、第１厚板部および第２厚板部が構成されている。

さらに、金属被覆層５は、始端部５３の外面に終端部５４側の高耐食金属板５１を重ねた重複部５７と、第１バックアップ材５５および第２バックアップ材５６位置の高耐食金属板５１外面に跨って設けられた接合帯板５８とを有して構成されている。重複部５７は、第１バックアップ材５５よりも始端部５３側に終端部５４および第２バックアップ材５６が位置して構成されており、これらの第１バックアップ材５５および第２バックアップ材５６と反対側の高耐食金属板５１に接合帯板５８が溶接接合されている。この接合帯板５８は、高耐食金属板５１と同等の高耐食金属から鋼管抗本体２の軸方向に沿って延びた長尺状に形成されるとともに、その長手方向に沿った両端部が高耐食金属板５１に溶接接合されている。

高耐食金属板５１は、図３に示すように、４枚の金属板５２を互いに溶接接合して構成され、鋼管抗本体２の軸方向に沿った長さ寸法Ｌと、樹脂被覆層３の外面に沿った鋼管抗本体２の外周よりも所定寸法だけ長い幅寸法Ｗとを有して全体矩形に形成された大板である。４枚の金属板５２は、圧延製造された板材を切断加工したもので鋼管抗本体２の軸方向に沿って長尺矩形状に形成され、個々の金属板５２の短辺方向の幅寸法は、圧延製造装置の製造可能幅寸法以下に設定されている。また、金属板５２は、その長手方向に沿った互いの側端縁同士が溶接接合されて一体化されている。この金属板５２同士を接合する溶接方法としては、Tig溶接や抵抗シーム溶接、レーザー溶接などが使用できるが、ここでは抵抗シーム溶接が用いられている。このような金属板５２の長手方向が鋼管抗本体２の軸方向に沿うように高耐食金属板５１を巻き付けることで、図１に示すように、溶接線Ｂが鋼管抗本体２の軸方向と平行になるように構成されている。

以上の高耐食金属板５１としては、直径が１２００mm、杭長３０ｍの鋼管抗本体２を用い、樹脂被覆層３の被覆長が４２００mm、層厚が２．５mm、接着層４の層厚が１．５mm以上に設定した場合に、以下のような各部寸法が例示できる。すなわち、高耐食金属板５１の板厚寸法が０．６mm、長さ寸法Ｌが３０００mm、幅寸法Ｗが３９７０mmのものが例示できる。この際、４枚の金属板５２は、それぞれ幅寸法が１０００mmのもので、各々の長手方向端縁同士を１０mmずつラップさせて、このラップ部分がシーム溶接されて一体に接合されている。また、第１バックアップ材５５は、幅寸法が１００mmの板材からなり高耐食金属板５１の始端部５３から１５０mmだけ内方側に寄った位置にシーム溶接により固定されている。さらに、第２バックアップ材５６は、幅寸法が１００mmの板材からなり高耐食金属板５１の終端部５４に揃えた位置に、それぞれ高耐食金属板５１にシーム溶接により固定されている。
なお、以上の各部寸法は、一例を示したにすぎず、樹脂被覆層３や接着層４の層厚、高耐食金属板５１の板厚等は、設計条件に応じて適宜設定可能である。すなわち、高耐食金属板５１の板厚としては、０．１mm以上１．０mm以下の範囲で設定されていることが経済性や製造しやすさや耐衝撃性の点で好ましい。

次に、前記防食鋼管抗１の製造方法について、図４〜図１０に基づいて説明する。
図４は、防食鋼管抗１の製造装置を示す斜視図である。図５〜図１０は、防食鋼管抗１の製造手順を示す断面図である。
本実施形態において、防食鋼管抗１は、鋼管抗本体２を回転可能に支持する回転支持手段としての４つの回転用ロールＲ１と、この回転用ロールＲ１で支持された鋼管抗本体２に対して所定の間隔を保持した状態で高耐食金属板５１を押圧する押圧手段としての押圧用ロールＲ２とを有した製造装置を用いて製造される。押圧用ロールＲ２は、一対のスペーサＳを備え、このスペーサＳによって鋼管抗本体２に対する所定の間隔が保持できるように構成されている。さらに、製造装置には、樹脂被覆層３と高耐食金属板５１との間に接着層４を構成するウレタン樹脂やエポキシ樹脂などの樹脂接着剤４’を充填する充填装置（スプレーやスリットノズルなど、図示略）や、高耐食金属板５１に接合帯板５８を抵抗シーム溶接するための溶接装置ＳＷ（図９）等が設けられている。

防食鋼管抗１の製造手順としては、先ず、鋼管抗本体２の外周面にポリエチレンやウレタン樹脂を被覆して樹脂被覆層３を形成しておくとともに、前述の図３に示した高耐食金属板５１を製造しておく。すなわち、複数（４枚）の金属板５２を互いに溶接接合して高耐食金属板５１を形成するとともに、この高耐食金属板５１の所定位置に、第１バックアップ材５５を溶接固定して第１厚板部を形成し、第２バックアップ材５６を溶接固定して第２厚板部を形成しておく。そして、図５に示すように、樹脂被覆層３が形成された鋼管抗本体２を回転用ロールＲ１上にセットするとともに、樹脂被覆層３表面の適宜な位置に高耐食金属板５１の始端部５３を仮止めするための仮止め部材５９を接着剤等の固定手段により固定しておく。

次に、図６に示すように、高耐食金属板５１の始端部５３を仮止め部材５９に仮止め溶接や接着剤などによって仮止めしてから、回転用ロールＲ１を巻き付け方向に回転させて高耐食金属板５１を鋼管抗本体２に一旦巻き付け、高耐食金属板５１が環状の形になりやすいようにする。その後、回転用ロールＲ１を巻き付け方向と逆に回転させて高耐食金属板５１の始端部５３が初期位置になるように位置合わせする。

次に、図７、８に示すように、高耐食金属板５１と樹脂被覆層３との間に充填装置から樹脂接着剤４’を充填しつつ、回転用ロールＲ１を巻き付け方向に回転させて高耐食金属板５１を鋼管抗本体２に巻き付ける。この際、高耐食金属板５１の外面側から押圧用ロールＲ２を押し付けるとともに、スペーサＳを鋼管抗本体２に当接させることで、高耐食金属板５１と樹脂被覆層３との間隔、つまり樹脂接着剤４’により形成される接着層４の層厚を、所定寸法に保持した状態で高耐食金属板５１の巻き付けを連続的に実施する。そして、高耐食金属板５１の終端部５４が始端部５３側の外面に重なる位置まで巻き付け終わったら、樹脂接着剤４’に所定の接着強度が得られるまでの期間（数分〜数十分程度）、押圧用ロールＲ２を終端部５４に押し付けておき、高耐食金属板５１の巻き付け状態を維持させる。

樹脂接着剤４’に所定の接着強度が得られた後に、図９に示すように、高耐食金属板５１の終端部５４が上になるように回転用ロールＲ１を回転させてから、終端部５４表面と、この終端部５４に隣接する第１バックアップ材５５位置と反対側の高耐食金属板５１表面と、に跨って接合帯板５８をセットする。この際、接合帯板５８を適宜な接着剤やスポット溶接などで仮止めしてから、先ず、溶接装置ＳＷの溶接側電極輪ＳＷ１を接合帯板５８の表面で、かつ第１バックアップ材５５の上側に設置し、アース側電極輪ＳＷ２を高耐食金属板５１の表面に設置し、接合帯板５８の長手方向に沿った一方の端部を高耐食金属板５１に溶接接合する。次いで、溶接装置ＳＷの溶接側電極輪ＳＷ１を接合帯板５８の表面で、かつ第２バックアップ材５５の上側に設置し、アース側電極輪ＳＷ２を高耐食金属板５１の表面に設置し、接合帯板５８の長手方向に沿った他方の端部を高耐食金属板５１に溶接接合する。なお、接合帯板５８の両端部を高耐食金属板５１に溶接接合する手順としては、上述した手順に限らず、逆の手順でもよいし、一方および他方の端部を同時に溶接してもよい。この後、接合帯板５８と高耐食金属板５１との隙間に樹脂接着剤４’と同一の樹脂を充填するとともに、図１０に示すように、高耐食金属板５１の下端縁と樹脂被覆層３との間を樹脂接着剤４’と同一の樹脂でシールしてシール部６を形成する。なお、図示を省略するが、高耐食金属板５１の上端縁においても下端縁と同様に、当該上端縁と樹脂被覆層３との間をシール部６でシールすることが好ましい。

以上の本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）すなわち、鋼管抗本体２の外周に樹脂被覆層３を形成してから、その外面に接着層４を介して巻き付け固定した高耐食金属板５１で金属被覆層５を形成したので、樹脂被覆層３を所定の層厚に形成することができ、防食耐久性を確保しつつ、樹脂被覆層３の樹脂を節約して材料コストの増加を防止することができる。

（２）また、高耐食金属板５１を巻き付けて金属被覆層５を形成したので、接着層４と高耐食金属板５１とのずれが防止できるとともに、高耐食金属板５１の位置合わせが容易にでき、高耐食金属板５１の設置の作業性を良好にして生産効率を向上させることができる。

（３）さらに、高耐食金属板５１に第１バックアップ材５５および第２バックアップ材５６を設けておき、これらで形成した第１および第２の厚板部に接合帯板５８を溶接接合して金属被覆層５が形成されるので、接着層４や樹脂被覆層３への溶接熱の入熱を抑制して熱による接着層４や樹脂被覆層３の変形、破損が防止できる。従って、高耐食金属板５１と接合帯板５８との溶接品質を確保することができるとともに、接着層４と高耐食金属板５１あるいは樹脂被複層３との接着力も確保することができる。

（４）また、複数の金属板５２同士を予め溶接接合して所要サイズの１枚の高耐食金属板５１を製作することで、低コストで高耐食金属板５１を生産効率よく製造し、金属被覆層５の品質を向上させることができる。

（５）さらに、複数の金属板５２同士を溶接接合した溶接線Ｂの方向が鋼管抗本体２の軸方向に平行になっていることで、高耐食金属板５１の巻きつけが容易にできるとともに、巻き付けの際に溶接部分に過大な応力が生じず、巻き付け後の高耐食金属板５１の品質を確保することができる。

（６）また、高耐食金属板５１の内周面側（接着層４の側）に第１バックアップ材５５および第２バックアップ材５６を設けたことで、接合帯板５８を溶接接合する際の溶接熱が分散され、接着層４および樹脂被覆層３に対する溶接熱の影響を一層軽減することができる。

（７）さらに、接合帯板５８を溶接接合してから接合帯板５８の内面と高耐食金属板５１の外面との隙間や、高耐食金属板５１の上端縁および下端縁と樹脂被覆層３との間を各々樹脂製のシール部６でシールすることで、海水の浸入を防止することができ、耐食性を向上させることができる。

（８）また、回転用ロールＲ１によって鋼管抗本体２を回転させて高耐食金属板５１を巻き付けることで、巻き付け作業の効率化を図り、生産性を高めることができる。さらに、押圧用ロールＲ２およびスペーサＳによって高耐食金属板５１と樹脂被覆層３との間隔を保持した状態で、この間隔部分に樹脂接着剤４’を充填することで、接着層４の層厚を均一にすることができ、高耐食金属板５１と樹脂被覆層３との安定した接着力を得ることができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態においては、高耐食金属板５１として、複数（４枚）の金属板５２を互いに溶接した大板としたが、これに限らず、単一（１枚）の大板から高耐食金属板を構成してもよい。また、複数の金属板を互いに溶接して高耐食金属板を構成する場合でも、金属板の枚数は、適宜に設定することができ、２枚や３枚、あるいは５枚以上の金属板で高耐食金属板を構成してもよい。
さらに、前記実施形態では、複数の金属板５２を互いに溶接して高耐食金属板５１を構成する際に、鋼管抗本体２の軸方向に平行に溶接線Ｂが形成される方向に金属板５２同士を接合したが、これに限らず、次の図１１に示すように、金属板５２同士を溶接する溶接線Ｂが鋼管抗本体２の周方向（軸方向と交差する方向）になるように金属板５２同士を接合してもよい。

すなわち、図１１に示す防食鋼管抗１Ａにおいて、金属被覆層５Ａを構成する高耐食金属板５１Ａは、鋼管抗本体２の周方向に長尺な金属板５２を上下に３枚用い、これらの金属板５２同士の上下端縁同士を溶接接合して一体化されている。そして、この高耐食金属板５１Ａでは、前記実施形態と相違して金属板５２同士の接合方法として、Ｔｉｇ溶接やレーザー溶接が用いられており、前記実施形態の高耐食金属板５１のように金属板５２の端縁同士がラップされておらず、端縁同士を突き合わせた状態で溶接されている。このため、高耐食金属板５１Ａを鋼管抗本体２に巻き付ける際に溶接部分に作用する応力を抑制することができ、溶接部の品質を確保できるようになっている。

また、前記実施形態では、高耐食金属板５１の内周面に第１バックアップ材５５および第２バックアップ材５６を溶接固定して第１厚板部および第２厚板部を構成したが、これに限らず、各厚板部としては、高耐食金属板５１自身の厚さ寸法を部分的に厚く形成したものでもよく、さらには、高耐食金属板５１の厚さ寸法よりも厚く形成された厚板に、高耐食金属板を突き合わせて溶接（レーザー溶接等）して形成したものでもよい。
さらに、前記実施形態では、複数の金属板５２の端部をラップさせ、この端部同士をシーム溶接して高耐食金属板５１を形成したが、これに限らず、複数の金属板の端縁同士を突き合わせてＴｉｇ溶接やレーザー溶接等で接合したものでもよい。

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

本発明の実施形態に係る防食鋼管抗を示す一部を断面した斜視図である。 前記防食鋼管抗を示す断面図である。 (Ａ)，(Ｂ)は、それぞれ前記防食鋼管抗の高耐食金属板を示す断面図および正面図である。 前記防食鋼管抗の製造装置を示す斜視図である。 前記防食鋼管抗の製造手順を示す断面図である。 図５に続く前記防食鋼管抗の製造手順を示す断面図である。 図６に続く前記防食鋼管抗の製造手順を示す断面図である。 図７に続く前記防食鋼管抗の製造手順を示す断面図である。 図８に続く前記防食鋼管抗の製造手順を示す断面図である。 図９に続く前記防食鋼管抗の製造手順を示す断面図である。 前記実施形態の変形例に係る防食鋼管抗を示す斜視図である。

符号の説明

１，１Ａ…防食鋼管抗、２…鋼管抗本体、３…樹脂被覆層、４…接着層、４’…樹脂接着剤、５，５Ａ…金属被覆層、６…シール部、５１，５１Ａ…高耐食金属板、５２…金属板、５３…始端部、５４…終端部、５５…第１バックアップ材、５６…第２バックアップ材、５７…重複部、５８…接合帯板、５９…仮止め部材、Ｒ１…回転支持手段としての回転用ロール、Ｒ２…押圧手段としての押圧用ロール、ＳＷ…溶接装置、ＳＷ１…溶接側電極輪、ＳＷ２…アース側電極輪。

Claims (10)

1. 鋼管抗本体と、この鋼管抗本体の軸方向所定領域の外周面に被覆された樹脂からなる樹脂被覆層と、この樹脂被覆層の外面に接着層を介して巻き付け固定された高耐食金属板を有した金属被覆層とを備えた防食鋼管抗であって、
   前記金属被覆層は、前記高耐食金属板と、
   前記高耐食金属板における前記樹脂被覆層への巻き付け始端部から周方向に所定距離だけずれて位置しかつ前記鋼管抗本体の軸方向に沿って延びる第１厚板部と、
   前記高耐食金属板における巻き付け終端部の近傍に位置しかつ前記鋼管抗本体の軸方向に沿って延びる第２厚板部と、
   前記第１厚板部よりも前記始端部側に前記終端部が位置した状態で前記始端部の外面に前記終端部側の前記高耐食金属板を重ねた重複部と、
   前記第１厚板部および第２厚板部の外面に跨って設けられかつ前記鋼管抗本体の軸方向に沿って延びる接合帯板と
   を有して構成され、
   前記高耐食金属板の終端部側に向かう巻き付け方向に沿って前記第２厚板部、終端部、第１厚板部の順で設けられ、前記鋼管杭本体の径方向における前記終端部の外側を前記接合帯板が覆って設けられるとともに、当該接合帯板の両端部と前記第１厚板部および第２厚板部とが溶接接合されたことを特徴とする防食鋼管抗。
2. 請求項１に記載の防食鋼管抗において、
   前記高耐食金属板は、前記鋼管抗本体の軸方向に沿って長尺な複数の金属板の長手端縁同士を互いに溶接接合して構成されることを特徴とする防食鋼管抗。
3. 請求項１または請求項２に記載の防食鋼管抗において、
   前記第１厚板部および第２厚板部は、それぞれ前記高耐食金属板の内周面に固定された第１バックアップ材および第２バックアップ材を含んで構成されることを特徴とする防食鋼管抗。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の防食鋼管抗において、
   前記第１厚板部および第２厚板部と前記接合帯板とがシーム溶接で接合されることを特徴とする防食鋼管抗。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の防食鋼管抗において、
   前記接合帯板の内面と前記高耐食金属板の外面との間に樹脂が充填されることを特徴とする防食鋼管抗。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の防食鋼管抗において、
   前記高耐食金属板の上端縁と前記樹脂被覆層との間、および前記高耐食金属板の下端縁と前記樹脂被覆層との間のうち、少なくとも一方が樹脂でシールされることを特徴とする防食鋼管抗。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の防食鋼管抗において、
   前記高耐食金属板がチタンまたは耐海水ステンレス鋼からなることを特徴とする防食鋼管抗。
8. 鋼管抗本体と、この鋼管抗本体の軸方向所定領域の外周面に被覆された樹脂からなる樹脂被覆層と、この樹脂被覆層の外面に接着層を介して巻き付け固定された高耐食金属板からなる金属被覆層とを備えた防食鋼管抗の製造方法であって、
   前記鋼管抗本体の外周面に樹脂被覆層を被覆するとともに、
   前記高耐食金属板における前記樹脂被覆層への巻き付け始端部から周方向に所定距離だけずれた位置に前記鋼管抗本体の軸方向に沿って延びる第１厚板部を形成し、
   前記高耐食金属板における巻き付け終端部の近傍位置に前記鋼管抗本体の軸方向に沿って延びる第２厚板部を形成しておき、
   前記高耐食金属板の始端部を前記樹脂被覆層外面の所定位置に位置決めしてから、これらの高耐食金属板と樹脂被覆層との間に樹脂接着剤を充填しつつ前記高耐食金属板を前記樹脂被覆層の外面に巻き付け、
   前記第１厚板部よりも前記始端部側に前記終端部が位置した状態で前記始端部の外面に前記終端部側の高耐食金属板を重ね、当該高耐食金属板の終端部側に向かう巻き付け方向に沿って前記第２厚板部、終端部、第１厚板部の順で配置しておき、
   前記鋼管抗本体の軸方向に沿って延びる接合帯板を前記第１厚板部および第２厚板部の外面に跨って配置し、前記鋼管杭本体の径方向における前記終端部の外側を前記接合帯板で覆うとともに、当該接合帯板の両端部と前記第１厚板部および第２厚板部とを溶接接合することを特徴とする防食鋼管抗の製造方法。
9. 請求項８に記載の防食鋼管抗の製造方法において、
   前記鋼管抗本体を回転可能に支持する回転支持手段と、この回転支持手段で支持された前記鋼管抗本体に対して所定の間隔を保持した状態で前記高耐食金属板を押圧する押圧手段とを有した製造装置を用い、
   前記回転支持手段により前記鋼管抗本体を回転させて前記高耐食金属板を前記樹脂被覆層の外面に巻き付けるとともに、前記押圧手段により前記高耐食金属板を前記樹脂被覆層に向かって押圧しつつ当該高耐食金属板と樹脂被覆層との間隔を保持し、この間隔に前記樹脂接着剤を充填することを特徴とする防食鋼管抗の製造方法。
10. 請求項９に記載の防食鋼管抗の製造方法において、
    前記高耐食金属板の終端部側が始端部の外面に重なるまで当該高耐食金属板を巻き付けてから、前記樹脂接着剤による所定の接着強度が得られるまで前記押圧手段で前記終端部を押圧した後に、前記接合帯板と前記第１厚板部および第２厚板部とを溶接接合することを特徴とする防食鋼管抗の製造方法。

Images