JP5769302B2 - 鋼矢板の防食用保護カバーおよび防食方法 - Google Patents

Description

本発明は鋼矢板の防食用保護カバーおよび防食方法に関する。

海洋構造物や河川構造物等の既設構造物の少なくとも一部として用いられる鋼矢板は腐食しやすく、特に飛沫帯や干満帯において、その程度は顕著である。
そこで、従来、鋼矢板の表面に防食用保護カバーを設置して防食する方法が適用されている。このような防食方法の一つとして、鋼矢板の表面に有機樹脂等からなる防食層を形成し、その表面に、さらに耐食性金属薄板を密着させ固定することで、防食用保護カバーを設置する方法が知られている。
このような防食処理を施すことで、上記のような既設構造物に長期の防食性を付与することができる。また、繊維強化樹脂や発泡樹脂を用いて防食層を形成すれば、環境遮断性や耐衝撃性を付与することもできる。
このような防食方法は、例えば特許文献１、２等に記載されている。

実用新案登録第３１２８８０１号公報 特開２００７−３９９４３号公報

上記のような防食用保護カバーは、隣り合う防食用保護カバーの端部同士を重ね合わせ、その重ね合わせた部分をボルト等によって貫通して鋼矢板に固定する。この場合、防食用保護カバーにおけるボルトを締め付けた部分は比較的しっかりと鋼矢板へ密着して固定することができるが、その他の部分は鋼矢板へ密着度合いにバラツキが発生する。特に大型の防食用保護カバーの場合は、密着度合いにさらに大きなバラツキが発生する。

これに対して、板厚の大きい耐食性金属薄板を用いれば、防食用保護カバーを鋼矢板へ安定した度合いで密着させることができるものの、コスト高になり、かつ防食用保護カバーの重量が増すので作業性が悪化する。

本発明は、比較的薄い耐食性金属薄板を用い、全面においてＵ形鋼矢板に安定した度合いで密着して固定でき、低コストで作業性も良好な防食用保護カバーを提供することを目的とする。また、Ｕ形鋼矢板にこのような防食用保護カバーを用いた防食被覆方法を提供することを目的とする。

本発明者は鋭意検討し、上記課題を解決する方法を見出し、本発明を完成させた。
本発明は次の（１）〜（８）である。
（１）既設構造物の少なくとも一部であるＵ形鋼矢板の防食に用いる、少なくとも耐食性金属および防食層を備える、凸状の防食用保護カバーであって、
前記鋼矢板のウェブに沿う突状部を有する耐食性金属板を外側の最表面に備え、
前記突状部の幅方向の中央部が、内側へ凹んでいることを特徴とする、防食用保護カバー。
（２）前記突状部の幅方向の中央部が、内側へ５〜１０ｍｍ凹んでいる、上記（１）に記載の防食用保護カバー。
（３）既設構造物の少なくとも一部であるＵ形鋼矢板の防食に用いる、少なくとも耐食性金属および防食層を備える、凹状の防食用保護カバーであって、
前記鋼矢板のウェブに沿う後退部を有する耐食性金属板を外側の最表面に備え、
前記後退部の幅方向の中央部が、内側へ凹んでいることを特徴とする、防食用保護カバー。
（４）前記後退部の幅方向の中央部が、内側へ２〜５ｍｍ凹んでいる、上記（３）に記載の防食用保護カバー。
（５）前記耐食性金属と前記防食層との間に緩衝材層を備える、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の防食用保護カバー。
（６）前記耐食性金属板がチタンまたはチタン合金からなる、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の防食用保護カバー。
（７）既設構造物の少なくとも一部であるＵ形鋼矢板の防食方法であって、
前記鋼矢板の外側に防食層を形成する防食層形成工程と、
前記防食層の外側に前記耐食性金属板を密着させて固定する保護層形成工程とを備え、
前記鋼矢板の表面に、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の防食用保護カバーを密着させて固定することで防食する、防食方法。
（８）前記防食層の外側であって、かつ前記耐食性金属板の内側に、さらに緩衝材からなる緩衝材層を形成する緩衝材層形成工程を備える、上記（７）に記載の防食方法。

本発明によれば、比較的薄い耐食性金属薄板を用い、全面においてＵ形鋼矢板に安定した度合いで密着して固定でき、低コストで作業性も良好な防食用保護カバーを提供することができる。また、Ｕ形鋼矢板にこのような防食用保護カバーを用いた防食被覆方法を提供することができる。

護岸Ｇに設置された鋼矢板の海側に、本発明のカバーを取り付けた状態を示す概略斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の凸状カバーの、Ｕ形鋼矢板に取り付ける前の状態を示す概略断面図である。 本発明の凹状カバーの、Ｕ形鋼矢板に取り付ける前の状態を示す概略断面図である。 本発明の凸状カバーの、Ｕ形鋼矢板に取り付ける前の別の状態を示す概略断面図である。 本発明の凹状カバーの、Ｕ形鋼矢板に取り付ける前の別の状態を示す概略断面図である。

本発明について説明する。
本発明は、既設構造物の少なくとも一部であるＵ形鋼矢板の防食に用いる、凸状または凹状の防食用保護カバーである。本発明の凸状の防食用保護カバーを、以下では「本発明の凸状カバー」ともいう。また、本発明の凹状の防食用保護カバーを、以下では「本発明の凹状カバー」ともいう。また、「本発明のカバー」と記した場合、「本発明の凸状カバー」および／または「本発明の凹状カバー」を意味するものとする。

本発明において既設構造物とは、例えば海洋構造物、河川構造物、港湾構造物等であり、主に水（海水等）と接触する部位を備える既設の構造物である。このような既設構造物は海水等の水と接触する部位、例えば飛沫帯や干満帯に、Ｕ形鋼矢板を有している場合がある。
本発明は、このようなＵ形鋼矢板を防食するために用いる防食用保護カバーおよび防食方法である。

本発明のカバーの形状は、既設構造物が備えるＵ形鋼矢板の表面に安定した密着度合いで固定できる形状であり、概ね、防食対象のＵ形鋼矢板の形状に類似する形状であって、さらに後に詳細に説明する特定形状の部位を備えるものである。

本発明のカバーについて、具体的な実施態様を示す図を用いて説明する。
図１および図２は、海洋構造物であるＵ形鋼矢板２が護岸Ｇに設置されており、その鋼矢板２の海Ｓ側（外側）に、本発明のカバー１（本発明の凸状カバー１ａ、本発明の凹状カバー１ｂ）を取り付けた状態を示す図であり、図１が概略斜視図、図２が図１のＡ−Ａ線断面図である。
また、図３は、図１および図２に示す本発明の凸状カバー１ａの、鋼矢板２に取り付ける前の状態を示す概略断面図である。さらに、図４は、図１および図２に示す本発明の凹状カバー１ｂの、鋼矢板２に取り付ける前の状態を示す概略断面図である。
図１〜図４に示す具体的な実施態様を、以下では「実施態様１」ともいう。
なお、本発明において、既設構造物に対して海水等の水が存在するサイドを「外側」、その反対サイドを「内側」ともいう。したがって、実施態様１の場合であれば、護岸Ｇに対して海Ｓ側が「外側」であり、その反対サイドが「内側」である。

実施態様１においてＵ形鋼矢板２は、凸側鋼矢板２１と凹状鋼矢板２３とが交互に連結され構造となっており、護岸Ｇの支持壁体を構成している。凸側鋼矢板２１は、海Ｓ側に設けられるウェブ２１１と、このウェブ２１１の両側に繋がる一対のフランジ２１３と、フランジ２１３の先端の継手部２１５とを備えている。また、凹側鋼矢板２３は、護岸Ｇ側に設けられるウェブ２３１と、このウェブ２３１の両側に繋がる一対のフランジ２３３と、フランジ２３３の先端の継手部２３５とを備えている。そして、継手部２１５と継手部２３５とが繋がることで、凸側鋼矢板２１と凹状鋼矢板２３とが連結している。

実施態様１において本発明のカバー１は、内側に防食層１５を備え、その外側に緩衝材層１７を備え、さらにその外側に耐食性金属板１１、１３を備えている。そして、固定手段３によって、防食層１５、緩衝材層１７および耐食性金属板１１、１３が鋼矢板２の表面に密着するように固定されている。

＜耐食性金属板＞
本発明の凸状カバー１ａが備える耐食性金属板１１について説明する。
耐食性金属板１１は、凸側鋼矢板２１の幅と略同一の幅の寸法を有しており、凸側鋼矢板２１のウェブ２１１に沿う突状部１１１と、フランジ２１３に沿う傾斜部１１３と、傾斜部１１３と繋がる端縁部１１５とを有しており、護岸Ｇに開口した断面が略コ字状の形状を有している。
そして、突状部１１１の幅方向の中央部が、内側へ凹んでいる。なお、本発明のカバーの中央部の凹みは、護岸Ｇの鋼矢板の表面に取り付ける前は存在するものの、護岸Ｇの鋼矢板の表面に取り付けた状態では、ほとんど目立たなくなっている。よって、図１および図２には、その凹みは示していない。

従来の防食用保護カバーはこのような凹みが無い。この場合、ボルトを締め付けた部分（例えば図２の固定手段３の付近）は比較的しっかりと鋼矢板２へ密着するように固定することができるものの、その他の部分は鋼矢板への密着度合いにバラツキが発生していた。特に大型の防食用保護カバーの場合は密着度合いにさらに大きなバラツキが発生していた。
これに対して、本発明の凸状カバーが備える耐食性金属板は、図３に示すように、突状部の幅方向（図３における左右方向）の中央部が内側へ凹んでいる。このように凹んでいることで、ボルトを締め付けた部分から離れた部分であっても、防食用保護カバーをＵ形鋼矢板へ安定した密着度合いで固定できる。耐食性金属板が薄く場合や、防食用保護カバーが大型の場合であっても、同様に安定した密着度合いで固定できる。

本発明の凸状カバー１ａが備える耐食性金属板１１は、図３に示すような形状の他、例えば図５に示すような形状であってもよい。すなわち、耐食性金属板１１における突状部１１１の断面が、図５に示すように、内側へ凹む円弧状のものであってもよい。

本発明の凸状カバー１ａが備える耐食性金属板１１における突状部１１１の幅方向の中央部の凹みについて、詳しく説明する。
図３および図５に示すように、この凹みの程度（長さ）をｈ₁とする。すなわち、ｈ₁は、突状部１１１と傾斜部１１３との境界を１１２αおよび１１２βとして、１１２αと１１２βと仮想の直線（図３および図５における点線）で繋いだ直線に対して最も凹んでいる箇所の長さ（点線から垂直方向の長さ）を意味する。
このｈ₁は、５〜１０ｍｍであることが好ましく、５〜８ｍｍであることがより好ましい。この程度凹んでいると、防食用保護カバーを鋼矢板へより安定した密着度合いで固定できる。

また、傾斜部１１３と端縁部１１５との境界を１１４αおよび１１４βとし、その間隔を有効幅Ｗとすると、Ｗは３００〜１０００ｍｍとすることができる。Ｗが大きい場合（すなわち、防食用保護カバーが大型の場合）であっても、防食用保護カバーを鋼矢板へ安定した密着度合いで固定できる。

次に、本発明の凹状カバー１ｂが備える耐食性金属板１３について説明する。
耐食性金属板１３についても、前述の耐食性金属板１１と同様である。
耐食性金属板１３は、凹側鋼矢板２３の幅と略同一の幅の寸法を有しており、凹側鋼矢板２３のウェブ２３１に沿う後退部１３１と、フランジ２３３に沿う傾斜部１３３と、傾斜部１３３と繋がる端縁部１３５とを有しており、海Ｓ側に開口した断面が略コ字状の形状を有している。
そして、後退部１３１の幅方向の中央部が、内側へ凹んでいる。このような凹みによって、前述の本発明の凸状カバー１ａが備える耐食性金属板１１と同様の効果を奏する。

本発明の凹状カバー１ｂが備える耐食性金属板１３は、図４に示すような形状の他、例えば図６に示すような形状であってもよい。すなわち、耐食性金属板１３における後退部１３１の断面が、図６に示すように、内側へ凹む円弧状のものであってもよい。

本発明の凹状カバー１ｂが備える耐食性金属板１３における後退部１３１の幅方向の中央部の凹みについて、詳しく説明する。
図４、図６に示すように、この凹みの程度（長さ）をｈ₂とする。すなわち、ｈ₂は、後退部１３１と傾斜部１３３との境界を１３２αおよび１３２βとして、１３２αと１３２βと仮想の直線（図４、図６における点線）で繋いだ直線に対して最も凹んでいる箇所の長さ（点線から垂直方向の長さ）を意味する。
このｈ₂は、２〜５ｍｍであることが好ましく、３〜５ｍｍであることがより好ましい。この程度凹んでいると、防食用保護カバーを鋼矢板へより安定した密着度合いで固定できる。

また、傾斜部１３３と端縁部１３５との境界を１３４αおよび１３４βとし、その間隔を有効幅Ｗとすると、Ｗは３００〜１０００ｍｍとすることができる。Ｗが大きい場合（すなわち、防食用保護カバーが大型の場合）であっても、防食用保護カバーを鋼矢板へ安定した密着度合いで固定できる。

耐食性金属板の材質は特に限定されない。例えば耐食性金属として、チタン、チタン合金、ステンレス（例えばＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１７、ＳＵＳ３１７にＣｕ、Ｎ等を添加して耐孔食性等を改善したもの等）が挙げられ、チタンまたはチタン合金であることが好ましい。
耐食性金属板の板厚も特に限定されないが０．３〜３．０ｍｍが好ましく、０．６〜１．０ｍｍがより好ましい。軽量であり施工時の取扱いが容易だからである。また、このように薄く、かつ上記のように防食用保護カバーが大型の場合であっても、防食用保護カバーをＵ形鋼矢板へ安定した密着度合いで固定できる。
また、耐食性金属板は２以上を接合したものであってもよい。

＜防食層＞
防食層１５は鋼矢板２の外側の表面に密着するように設けられる。
防食層は従来公知の防食剤を用いて形成することができる。例えば、市販の防食剤であるペトロラタム（ペトロラタムペースト、ペトロラタムシート）、エポキシ樹脂、酸化重合樹脂などを用いて防食層を形成することができる。例えばペトロラタムシートを耐食性金属の内側に貼り付け、その外側にペトロラタムペーストを塗布して防食層を形成することができる。
鋼矢板の外側の表面に密着するように設ける防食層の量は、鋼矢板の単位面積当たりの防食層の質量として、２．０〜４．０ｋｇ／ｍ²であることが好ましく、２．０〜３．０ｋｇ／ｍ²であることがより好ましく、２．０〜２．５ｋｇ／ｍ²であることがより好ましく、２．０〜２．２ｋｇ／ｍ²であることがさらに好ましい。
また、防食層の厚さは特に限定されないが、１〜５ｍｍであることが好ましく、１〜４ｍｍであることがより好ましく、２〜３ｍｍであることがより好ましい。

＜緩衝材層＞
前記防食層と前記耐食性金属板との間には緩衝材からなる緩衝材層を備えてもよい。
緩衝材としては、発泡ポリエチレンが挙げられる。
前記緩衝材層の厚さは特に限定されないが、５〜２０ｍｍであることが好ましく、１０〜１５ｍｍであることがより好ましい。

＜固定手段＞
実施態様１において、固定手段３は、固定板３１と、ボルト３３と、押え板３５と、ナット３７とからなる。
固定板３１は凹側鋼矢板２３の継手部２３５の海Ｓ側の表面に溶接固定されている。また、ボルト３３は、固定板３１に固定されて海Ｓ側に突出している。そして、耐食性金属板１３の傾斜部１３３の端縁部１３５に設けた挿通孔にボルト３３を挿通させ、さらに海Ｓ側から耐食性金属１１の端縁部１１５に設けた挿通孔にボルト３３を挿通させ、押え板３５を介して耐食性金属板１１、１３を鋼矢板２へ向かってナット３７で締め付けることで、本発明のカバー１を固定することができる。
ここで、ボルト３３と耐食性金属板１３、１５と電気的に接触しないように適切に絶縁することが好ましい。

固定手段は、ボルトおよびナットに限らず、係合や嵌合によって、本発明のカバーを鋼矢板に固定することができる手段であればよい。

＜防食方法＞
このような本発明のカバーを既設構造物のＵ形鋼矢板に固定して防食する方法は、前記鋼矢板の外側に防食層を形成する防食層形成工程と、前記防食層の外側に前記耐食性金属板を密着させて固定する保護層形成工程とを備える防食方法であって、前記鋼矢板の表面に、本発明のカバーを密着させて固定することとなる防食方法であることが好ましい。
また、前記防食層の外側であって、かつ前記耐食性金属板の内側に、さらに緩衝材からなる緩衝材層を形成する緩衝材層形成工程を、さらに備える防食方法であることが好ましい。

１ 本発明のカバー
１ａ 本発明の凸状カバー
１ｂ 本発明の凹状カバー
１１、１３ 耐食性金属板
１１１、１３１ 突起部
１１２α、１１２β、１３２α、１３２β 境界
１１３、１３３ 傾斜部
１１４α、１１４β、１３４α、１３４β 境界
１１５、１３５ 端縁部
ｈ₁、ｈ₂ 凹みの程度（長さ）
Ｗ 有効幅
１５ 防食層
１７ 緩衝材層
２ Ｕ形鋼矢板
２１ 凸状鋼矢板
２３ 凹状鋼矢板
２１１、２３１ ウェブ
２１３、２３３ フランジ
２１５、２３５ 継手部
３ 固定手段
３１ 固定板
３３ ボルト
３５ 押え板
３７ ナット
Ｓ 海
Ｇ 護岸

Claims (6)

1. 既設構造物の少なくとも一部であるＵ形鋼矢板の防食に用いる、少なくとも耐食性金属および防食層を備える、凸状の防食用保護カバーであって、
   前記鋼矢板のウェブに沿う突状部を有する耐食性金属板を外側の最表面に備え、
   前記耐食性金属板の厚さは０．３〜３．０ｍｍであり、
   前記突状部の断面は円弧状またはＶ字状で、幅方向の中央部が内側へ最も凹んでいて、
   その凹みの長さ（ｈ ₁ ）は５〜１０ｍｍであり、
   有効幅（Ｗ）は３００〜１０００ｍｍである、防食用保護カバー。
2. 既設構造物の少なくとも一部であるＵ形鋼矢板の防食に用いる、少なくとも耐食性金属および防食層を備える、凹状の防食用保護カバーであって、
   前記鋼矢板のウェブに沿う後退部を有する耐食性金属板を外側の最表面に備え、
   前記耐食性金属板の厚さは０．３〜３．０ｍｍであり、
   前記後退部の断面は円弧状またはＶ字状で、幅方向の中央部が内側へ最も凹んでいて、
   その凹みの長さ（ｈ ₂ ）は２〜５ｍｍであり、
   有効幅（Ｗ）は３００〜１０００ｍｍである、防食用保護カバー。
3. 前記耐食性金属と前記防食層との間に緩衝材層を備える、請求項１または２に記載の防食用保護カバー。
4. 前記耐食性金属板がチタンまたはチタン合金からなる、請求項１〜３のいずれかに記載の防食用保護カバー。
5. 既設構造物の少なくとも一部であるＵ形鋼矢板の防食方法であって、
   前記鋼矢板の外側に防食層を形成する防食層形成工程と、
   前記防食層の外側に前記耐食性金属板を密着させて固定する保護層形成工程とを備え、
   前記鋼矢板の表面に、請求項１〜４のいずれかに記載の防食用保護カバーを密着させて固定することで防食する、防食方法。
6. 前記防食層の外側であって、かつ前記耐食性金属板の内側に、さらに緩衝材からなる緩衝材層を形成する緩衝材層形成工程を備える、請求項５に記載の防食方法。