JP5078786B2 - 支柱の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、地際防錆に主眼をおいた支柱の施工方法に関するものである。

ガードレールは、４〜５インチサイズの鋼管製支柱を地面に所定の間隔で立て、これらの支柱にレール部材や鋼製ロープを取り付けてなる。
支柱が地面（地表）と交差する部位は「地際」（ちぎわ）と呼ばれる。この地際において支柱が腐食すると、支柱は地際から折れて転倒する。

信号標識を支える信号柱や、遊園地の遊具を支える支柱も同様であり、特に遊具が倒れると幼児の人的事故に繋がり、社会的な影響が大きい。
一方、地際では、見えにくい部位に腐食が進行する傾向にあり、その発見及び対策が遅れがちである。
そこで、地際に主眼をおいた防錆対策が望まれるようになってきた。

従来、支柱の地際に防錆対策を施す技術が、幾つか提案されてきた（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００７−３２１３８１公報（図１）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１１は従来の支柱の基本構成を説明する図であり、ガードレール１００は、支柱１０１とレール部材１０２とからなり、支柱１０１には、地際部１０３に熱収縮チューブ１０４が巻かれている。このような支柱１０１は、補強筋部１０５にアスファルト、モルタル又はコンクリート１０６で固定される。

なお、熱収縮チューブ１０４は、ポリエチレン製の外層１０７と、ＮＢＲ系接着剤又はアクリル系接着剤１０８とからなるが、ＮＢＲ系接着剤又はアクリル系接着剤１０８は省略してもよい（特許文献１、段落番号［０００９］末尾）と説明されている。

熱収縮チューブ１０４は加熱されると収縮するため、支柱１０１に密着する。この結果、雨水が熱収縮チューブ１０４と支柱１０１との間に侵入することが防がれ、防錆効果が発揮される。

ところで、ポリエチレンなどの樹脂は、長期間暴露されると、紫外線により劣化して脆くなることが知られている。
脆くなると、微細な割れが発生し、この割れから雨水がしみ込み、錆が発生するようになる。
そのため、ポリエチレンなどの樹脂フィルムに代わる防錆対策が求められている。

本発明は、より好ましい防錆対策を講じることができる支柱の施工方法を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、下部を地中に埋設させ、上部を地面から起立させる形式の支柱を施工対象とする支柱の施工方法であって、
ブチル系粘着材にアルミニウム箔を被せ、このアルミニウム箔にフッ素樹脂フィルムを被せてなる多層シートと、支柱とを準備する工程と、
施工現場又は施工現場の近傍において、前記ブチル系粘着材が支柱に接触するようにして、前記支柱の地際部に前記多層シートを巻き付けるシート巻き付け工程と、
多層シートが巻き付けられたシート付き支柱を、地面に開けた穴に埋設する、又は地面に打ち込む土木工程とからなることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、シート巻き付け工程で、支柱に多層シートをほぼ一巻きすることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、ブチル系粘着材の厚さは、多層シートの厚さの７０〜９０％であることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、ブチル系粘着材の厚さは５００〜１０００μｍ、アルミニウム箔の厚さは３０〜１００μｍ、フッ素樹脂フィルムの厚さは２０〜３０μｍであることを特徴とする。

請求項５に係る発明では、ブチル系粘着材とアルミニウム箔との間に、樹脂補強フィルムを介在させたことを特徴とする。

請求項６に係る発明では、樹脂補強フィルムは、厚さが８０〜１３０μｍであるポリエチレン系フィルムであることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ブチル系粘着材にアルミニウム箔を被せた。アルミニウム箔は太陽光を反射し、特に紫外線を完全に遮断する作用を発揮する。したがって、ブチル系粘着材が紫外線照射により劣化する心配はない。ただし、アルミニウム箔は、寒冷地で路面に散布される塩やその他の排ガス成分により腐食する。そこで、フッ素樹脂フィルムでアルミニウム箔を保護するようにした。
すなわち、フッ素樹脂フィルムでアルミニウム箔を保護し、アルミニウム箔でブチル系粘着材を保護するようにした。
この結果、ブチル系粘着材の経年劣化を防止することができ、アルミニウム箔の腐食を防止することができ、支柱の地際部は長期に亘って防錆が図れる。

また、施工現場又は施工現場の近傍で多層シートを支柱に巻き付ける。仮に、施工現場から離れた工場などで保護層を支柱に形成すると、支柱を施工現場まで運搬する際に保護層に傷が付くことがある。傷は運搬中の振動の他、梱包、開梱の際にも作業者の不注意で発生する。傷が付いた支柱は使用することができない。この点、本発明は、施工現場やその近傍で多層シートを支柱に巻き付けるため、多層シートが痛む心配がない。

請求項２に係る発明では、シート巻き付け工程で、支柱に多層シートをほぼ一巻きすることを特徴とする。ほぼ一巻きとは、一巻きに１０ｍｍ程度の重ね代を加えた巻き長さを指す。
仮に、多層シートを多重巻きすると、巻き付け作業でのコストが嵩み、多層シートの消費量が倍増するため、材料調達コストが嵩む。
この点、本発明では、シートを一巻きするだけであるから、巻き付け作業でのコスト及び材料調達コストを低減させることができる。

請求項３に係る発明では、ブチル系粘着材の厚さは、多層シートの厚さの７０〜９０％であることを特徴とする。ブチル系粘着材の厚さを極力確保した。外力を受けるなどしてブチル系粘着材に割れや亀裂が入ることがある。ブチル系粘着材は弾力性に富むため、割れを是正する（埋める）機能を有する。この機能は、ブチル系粘着材が厚い程、顕著に表れる。

請求項４に係る発明では、ブチル系粘着材の厚さは５００〜１０００μｍ、アルミニウム箔の厚さは３０〜１００μｍ、フッ素樹脂フィルムの厚さは２０〜３０μｍとした。多層シートの厚さは、５５０〜１１３０μｍ（０．５５〜１．１３ｍｍ）となる。
全体厚さが１ｍｍ前後であるために、支柱に巻き付けても、突出量が小さくなり、支柱の地際部の外観性を良好に保つことができる。

請求項５に係る発明では、ブチル系粘着材とアルミニウム箔との間に、樹脂補強フィルムを介在させた。補強のために樹脂補強フィルムをブチル系粘着材とアルミニウム箔との間に入れる。この場合、アルミニウム箔が樹脂補強フィルムを保護するため、樹脂補強フィルムが紫外線で劣化する心配がない。

請求項６に係る発明では、樹脂補強フィルムは、厚さが８０〜１３０μｍであるポリエチレン系フィルムであることを特徴とする。ポリエチレン系フィルムは入手容易であって、多層シートの調達費用のアップを抑えることができる。樹脂補強フィルムは十分に薄いため、多層シートの厚さは１ｍｍ前後に留めることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係る多層シートの断面図であり、多層シート１０は、第１層のブチル系粘着材１１と、第２層の樹脂補強フィルム１２と、第３層のアルミニウム箔１３と、第４層で且つ表層のフッ素樹脂フィルム１４と、ブチル系粘着材１１の下面に貼った剥離紙１５とからなる。第２層の樹脂補強フィルム１２は必須ではないが、多層シート１０の腰が強くなり、折れ曲がりや皺の発生を抑える作用を発揮するため、介在させることが好ましい。各要素の厚さを次に説明する。

第１層のブチル系粘着材１１は、ブチルゴムが主成分であるから弾力性に富む。厚さは５００〜１０００μｍ（０．５〜１．０ｍｍ）が適当であり、８００μｍが好適である。
第２層の樹脂補強フィルム１２は、ポリエチレン系フィルムが採用できる。厚さは８０〜１３０μｍが適当であり、１００μｍが好適である。

第３層のアルミニウム箔１３は、ブチル系粘着材１１に紫外線が届かないように遮光する役割を果たす。完全な遮光性を有するため、樹脂補強フィルム１２の紫外線劣化をも防止する役割を果たす。厚さは３０〜１００μｍが適当であり、５０μｍが好適である。

第４層で且つ表層のフッ素樹脂フィルム１４は、薬品に強い性質を有し、路面に散布される塩分や排気ガス中の硫化物が、アルミニウム箔１３に到達することを防止する役割を果たす。厚さは２０〜３０μｍが適当であり、２５μｍが好適である。なお、フッ素樹脂フィルム１４は、ブチル系粘着材１１に塩分や排気ガス中の硫化物が到達することをも防止するため、ブチル系粘着材１１の劣化を防止する役割を兼ね備えている。

フッ素樹脂フィルム１４はごく薄く透明であるため、多層シート１０はアルミニウム色（銀色）に見える。
多層シート１０の厚さ（剥離紙は除く。）は、６３０〜１２６０μｍが適当であり、９７５μｍが好適である。

表１中、推奨厚さのコラムにおいて、多層シートの厚さが９７５μｍで、第１層のブチル系粘着材の厚さが８００μｍであるから、ブチル系粘着材１１は、全体の８２％（＝１００×８００μｍ／９７５μｍ）を占める。
また、第２層の樹脂補強フィルムを省いた場合には、多層シートの厚さは、８７５μｍ（＝９７５−１００）となる。この場合、８００μｍのブチル系粘着材１１は、全体の９１％（＝１００×８００μｍ／８７５μｍ）を占める。ブチル系粘着材１１の厚さが６００μｍであれば、この６００μｍのブチル系粘着材１１は、全体の６９％（＝１００×６００μｍ／８７５μｍ）を占める。すなわち、ブチル系粘着材の厚さは、多層シートの厚さの７０〜９０％である。

すなわち、本発明に係る多層シート１０は、大部分がゴム質のブチル系粘着材１１で構成され、これに、紫外線カットを目的とする薄いアルミニウム箔１３と、アルミニウム保護を主目的とする薄いフッ素樹脂フィルム１４とを加えた構成物である。

以上に述べた多層シート１０を用いて実施する、本発明の支柱の施工方法を次に説明する。
図２は本発明の準備工程を説明する図であり、多層シート１０と、支柱２０とを準備する。支柱２０は、例えば４インチ〜５インチの亜鉛被覆鋼管である。想像線で示す２１は地際線である。この地際線２１を挟む領域を地際部と呼ぶ。

多層シート１０は、予めａ×ｂの寸法に切断しておく。ａは例えば２００ｍｍである。ｂは、支柱２０が４インチ鋼管（外径が約１１４ｍｍ）であれば、一巻き分（１１４×π）に重ね代（１０ｍｍ）を加えた３６９ｍｍとする。このような多層シート１０が地際線２１に被さるようにして、地際部に支柱２０に巻き付けながら貼り付ける。その手順を次図で説明する。

図３は本発明のシート巻き付け工程を説明する図であり、（ａ）に示すように、支柱２０を支持する一対の左支持ロール２２及び右支持ロール２３と、支柱２０へ多層シート１０を押し付ける押さえロール２４と、左支持ロール２２の外側に配置され多層シート１０を案内するガイド板２５と、このガイド板２５の出口に配置され剥離紙１５を剥がすセパレータ２６とからなるシート巻き付け機２７を準備する。

このようなシート巻き付け機２７は、支柱２０を立設する現場（施工現場）又はその近くに設置される。雨露を避けるために、現場に仮設の小屋を建て、この仮設小屋にシート巻き付け機２７を設置することが好ましい。

そして、左支持ロール２２及び右支持ロール２３に支柱２０を水平に載せる。次に、作業者の手で剥離紙１５を一部剥がしてセパレータ２６の下に差し込む。続いて、多層シート１０の先端を支柱２０に貼る。次に、支柱２０を時計方向にゆっくり回す。

すると（ｂ）に示すように、多層シート１０は押さえロール２４で押されながら、支柱２０にほぼ一巻きされる。
図４は多層シートが付された支柱を示す図であり、出来上がったシート付き支柱３０は、地際線２１に被さるようにして、支柱２０に多層シート１０が巻き付けられている。なお、多層シート１０の端部（図面で左右端）に、目地テープを巻くことは望ましい。目地テープは次図で説明する。

図５は図４の５−５線断面図であり、シート付き支柱３０では、支柱２０に多層シート１０が一巻きされ、且つ約１０ｍｍ幅の重ね代部３１が重ねられ、その上から、目地テープ３２を貼り付けられている。目地テープ３２はアルミニウム箔の片面に接着剤を添えた粘着テープであり、多層シート１０と同色（アルミニウム色、銀色）であり、家庭内の台所で、カウンタと流し台との間の隙間を塞ぐときなどに使用されるテープである。

図６は図５の６部拡大図であり、多層シート１０の一端に重ね代部３１が重ねられ、その上から、目地テープ３２が貼り付けられている。目地テープ３２を貼り付けたので、多層シート１０の一般面から重ね代部３１が剥がれることが防止され且つ重ね代部３１から雨水がしみ込むことが防止される。

図４で説明したシート付き支柱３０を、据付ける手順を次に説明する。
図７は本発明の土木工程を説明する図であり、（ａ）に示すように、地面３４に適当な大きさの穴３５を掘る。この穴３５へ（ｂ）に示すように、シート付き支柱３０を立てる。次に、（ｃ）に示すように、穴３５へモルタル又はコンクリート３６を充填する。シート付き支柱３０は多層シート１０の約１／４が地上に露出し、残りの約３／４が埋設される。出来上がったシート付き支柱３０にレール部材３７を取り付けることで、ガードレール３８が出来上がる。

以上の例では、シート付き支柱３０はガードレール３８に供されたが、遊園地の遊具の支柱、信号標識灯の支柱、電柱など下部が地中に埋められる支柱であれば種類や用途を問わない。

また、多層シート１０は、鋼製支柱に特に有効であるが、木製支柱、木製柵、コンクリート支柱、コンクリート柵の地際に巻き付けてもよい。
木は湿ると雑菌が繁殖して腐食する。コンクリートは塩分による化学変化で劣化する。そのため、鋼、木、コンクリートの何れもが多層シートで保護することが求められる。
本発明の多層シートの保護性能を、確認するために以下に説明する実験を実施した。

（実験例）
本発明に係る実験例を以下に述べる。なお、本発明は実験例に限定されるものではない。
図８は実験サンプルの構造を説明する図であり、（ａ）に示すように、４．５ｍｍ厚さで、縦横寸法が２００ｎｍｍ×６０ｍｍであるＳＳ４００に亜鉛めっきを施した亜鉛めっき鋼板４１を準備する。（ｂ）に示すように、上部に隙間ｃ（ｃ＝４０ｍｍ）が確保でき、下部に隙間ｄ（ｄ＝６０ｍｍ）が確保できるようにして１００ｍｍ幅の多層シート１０を貼り付ける。続いて、この多層シート１０にカッターナイフで、切り傷４２を入れる。

次に、（ｃ）に示すように、多層シート１０の半分が埋まるようにして、亜鉛めっき鋼板４１の下半部をコンクリートブロック４３で固める。これで、実験サンプル４０が完成した。

この実験サンプル４０は多数個準備し、次に述べる耐候試験（耐久試験）を施した。
図９は実験条件を説明する図であり、実験サンプルへ、塩水を０．５時間噴霧する。次に、９５％湿度の雰囲気に１．５時間晒す。続いて、５０℃の熱風で２時間乾燥させ、更に、３０℃の温風で２時間乾燥させる。１サイクルは６時間である。１日当たり４サイクルを連続させ、２７０日連続させた。

実験後、図８に示すコンクリートブロック４３を外して観察したところ、多層シート１０に割れや剥がれは認められなかった。次に、多層シート１０を剥がして、亜鉛めっき鋼板４１の表面を観察したところ、錆や膨れは認められなかった。このことは切り傷４２から塩水が侵入したにも拘わらず、発錆に至らなかったことを意味する。その理由は次のように説明することができる。

図１０は多層シートの作用を説明する図であり、（ａ）に示すように、切り傷４２が入れられた直後は、亜鉛めっき鋼板４１が外に繋がっている。しかし、（ｂ）に示すように、弾力性に富むブチル系粘着材１１が、切り傷４２に向かって膨出し、結果、切り傷４２が埋められた。この結果、発錆に至らなかったと考えられる。
この現象は、ブチル系粘着材１１が厚い程顕著に起こる。そこで、本発明は、多層シート１０の９０％程度をブチル系粘着材１１で構成することで、ブチル系粘着材１１の厚さを最大限確保するようにした。

詳細な実験データは割愛するが、図１において、ブチル系粘着材１１の厚さは５００〜１０００μｍが好ましい。５００μｍ（０．５ｍｍ）未満では、上述した膨出効果が弱まり、錆が発生しやすくなる。また、１０００μｍ（１．０ｍｍ）を超えると、支柱からの径外方への張り出しが大きくなり、外観性が低下する。

樹脂補強フィルム１２は、８０μｍ未満では補強効果が小さい。１３０μｍを超えると、厚い程支柱からの張り出しが大きくなり、外観性が低下する。そこで、１００μｍを中心に、８０〜１３０μｍの範囲から厚さを決定することが望ましい。

アルミニウム箔１３は、３０μｍ未満では強度不足から破れる可能性がある。また、１００μｍを超えると、厚い程支柱からの張り出しが大きくなり、外観性が低下する。そこで、５０μｍを中心に、３０〜１００μｍの範囲から厚さを決定することが望ましい。

フッ素樹脂フィルム１４は、２０μｍ未満では膜厚不足から穴が開く可能性がある。一方、保護機能の点では、３０μｍで十分であり、３０μｍを超えるとコストが嵩む。
そこで、フッ素樹脂フィルム１４の厚さは、２５μｍを中心に、２０〜３０μｍの範囲から厚さを決定することが望ましい。

また、請求項５での樹脂補強フィルムは、ポリエチレン系フィルムの他、ポリプロピレン、ポリアミドなど補強効果のある樹脂フィルムであれば、種類は問わない。
請求項１〜３では、ブチル系粘着材の厚さが、全体厚さの７０〜９０％であればよく、ブチル系粘着材の厚さ、アルミニウム箔の厚さ、フッ素樹脂フィルムの厚さは、任意である。
請求項１では、多層シートの巻き数は、ほぼ一巻きの他、二巻き以上であってもよい。

本発明は、ガードレールの支柱の施工方法に好適である。

本発明に係る多層シートの断面図である。 本発明の準備工程を説明する図である。 本発明のシート巻き付け工程を説明する図である。 多層シートが付された支柱を示す図である。 図４の５−５線断面図である。 図５の６部拡大図である。 本発明の土木工程を説明する図である。 実験サンプルの構造を説明する図である。 実験条件を説明する図である。 多層シートの作用を説明する図である。 従来の支柱の基本構成を説明する図である。

符号の説明

１０…多層シート、１１…ブチル系粘着材、１２…樹脂補強フィルム、１３…アルミニウム箔、１４…フッ素樹脂フィルム、２０…支柱、２１…地際線、３０…シート付き支柱、３４…地面、３８…ガードレール。

Claims (6)

1. 下部を地中に埋設させ、上部を地面から起立させる形式の支柱を施工対象とする支柱の施工方法であって、
   ブチル系粘着材にアルミニウム箔を被せ、このアルミニウム箔にフッ素樹脂フィルムを被せてなる多層シートと、支柱とを準備する工程と、
   施工現場又は施工現場の近傍において、前記ブチル系粘着材が支柱に接触するようにして、前記支柱の地際部に前記多層シートを巻き付けるシート巻き付け工程と、
   多層シートが巻き付けられたシート付き支柱を、地面に開けた穴に埋設する、又は地面に打ち込む土木工程とからなることを特徴とする支柱の施工方法。
2. 前記シート巻き付け工程では、前記支柱に前記多層シートをほぼ一巻きすることを特徴とする請求項１記載の支柱の施工方法。
3. 前記ブチル系粘着材の厚さは、前記多層シートの厚さの７０〜９０％であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の支柱の施工方法。
4. 前記ブチル系粘着材の厚さは５００〜１０００μｍ、前記アルミニウム箔の厚さは３０〜１００μｍ、前記フッ素樹脂フィルムの厚さは２０〜３０μｍであることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の支柱の施工方法。
5. 前記ブチル系粘着材と前記アルミニウム箔との間に、樹脂補強フィルムを介在させたことを特徴とする請求項４記載の支柱の施工方法。
6. 前記樹脂補強フィルムは、厚さが８０〜１３０μｍであるポリエチレン系フィルムであることを特徴とする請求項５記載の支柱の施工方法。

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