JP6394404B2 - 鋼管の防食方法ならびに鋼管杭および鋼管矢板 - Google Patents
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Description
前記上端開口から前記鋼管内に不活性ガスを吹き込むことにより、前記不活性ガスを前記鋼管内から前記土壌中に供給する鋼管の防食方法。
前記鋼管からなる本体が、上記(1)から(3)までのいずれか一つに記載の鋼管の防食方法で防食される鋼管矢板。
鋼管杭1は、上端開口1aと下端開口1bとを有する鋼管からなる。鋼管杭1は、側面に複数の貫通孔1cを有する。本実施形態では貫通孔1cは8個設けられている。ただし、貫通孔1cの数は8個に限られない。
鋼管矢板30は、図4に示すように、鋼管からなる本体31と本体31の側面上に配置された一対の継手32とを備える。本体31は、上端開口31aと下端開口31bとを有する鋼管からなる。本体31は、側面に複数の貫通孔31cを有する。鋼管矢板30の貫通孔31cの配置は、鋼管杭1の貫通孔1cと同様である。なお、鋼管矢板30は、本体31の側面に貫通孔のないものであってもよいし、本体31の軸線方向の異なる位置に貫通孔31cを設けたものであってもよい。
次に、本発明の実施形態に係る鋼管の防食方法を説明する。以下では、図5を参照して、鋼管杭1の場合の防食方法について説明する。図5は、図1に示す鋼管杭1を、上端開口1aが地表2aから露出し、且つ下端開口1bが地下水含有層3中に位置するように土壌中に打ち込んだ状態を示す。
1.試験の概要
本発明者らは、土壌中に埋設された鋼管杭が曝される環境を模擬した棒鋼の腐食促進試験を室内で行った。腐食試験は第1腐食試験および第2腐食試験の2つを行った。
2−1.試験条件
第1腐食試験では、領域A、B、CおよびDの腐食環境を模擬することとした。試験条件について図8、9および10を参照して説明する。以下では、領域A、B、CおよびDを模擬した状態の試験条件を、それぞれ条件A、B、CおよびDという。
R=W/S×100 …(1)
ただし、R:含水比(%)、W:土壌中の水分の重量(g)、S:乾燥状態の土壌の重量(g)である。
d=103×ΔW/(ρ×S) …(2)
図11は、条件A、B、CおよびDでの平均腐食深さの経時変化を示す図である。図12は、条件A、B、CおよびDの平均腐食速度を示す図である。平均腐食速度とは、平均腐食深さ(mm)を曝露期間(年)で割った値である。1年は365日とした。図11および図12には、条件A、B、CおよびDのデータに加えて、一般土での鋼の腐食深さおよび腐食速度についてのデータ(図11および図12中の「一般土」)も示した。一般土での腐食速度は、一般に鋼管杭の設計指針として用いられている値(0.02mm/年)を用いた(一般社団法人 鋼管杭・鋼矢板技術協会編、「鋼管杭−その設計と施工−」、第12版、一般社団法人 鋼管杭・鋼矢板技術協会、2009年、p.549)。また、一般土での腐食深さは、この腐食速度の値から算出した。第1腐食試験で使用した土壌は、一般土よりもpHが小さいため、条件を揃えた場合、一般土よりも第1腐食試験で使用した土壌の方が鋼材の腐食量は大きくなると考えられる。
本発明者らは、以上の第1腐食試験の結果から、最も腐食速度の大きい含水比が25%の条件で腐食を抑制できれば、含水比が25%以外の条件でも腐食を抑制できると考えた。そこで、含水比が25%の条件での腐食量について検討するため、以下の第2腐食試験を行った。第2腐食試験では、図8に示す第1腐食試験に用いた試験装置と同様の試験装置を4つ用いた。各試験装置ではそれぞれ異なる試験条件とした。これらの試験条件を、それぞれ条件E、F、GおよびHという。
第2腐食試験でも、第1腐食試験と同様に、土槽12および土壌15の準備は窒素雰囲気のグローブボックス内で行った。また、土壌15中に棒鋼17を埋没させ、土槽12を恒温恒湿槽11内に配置するまでの条件も第1腐食試験と同様とし、恒温恒湿槽11内で通気孔13bを開放した時点を試験開始時点とした。条件E、F、GおよびHは、いずれも土槽12内に入れる土壌15の含水比は25%とし、試験中は恒温恒湿槽11により一定に保った。
1a 上端開口
1b 下端開口
1c 貫通孔
2a 地表
3 地下水含有層
4 不活性ガス
15 土壌
16 水
30 鋼管矢板
31 本体
31a 上端開口
31b 下端開口
31c 貫通孔
32 継手
Claims (3)
- 上端開口が上方に向かって開口する一方、下端開口が土壌中に位置するように、少なくとも一部が土壌中に埋設された鋼管の防食方法であって、
前記上端開口から前記鋼管内に不活性ガスを吹き込むことにより、前記不活性ガスを前記鋼管内から前記土壌中に供給する鋼管の防食方法。 - 前記鋼管は、側面に、前記不活性ガスを前記鋼管内から前記土壌中に供給するための複数の貫通孔を有する請求項1に記載の鋼管の防食方法。
- 前記貫通孔は、前記土壌中に存在する地下水よりも上方に位置するように前記鋼管に設けられている請求項2に記載の鋼管の防食方法。
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