JP7402903B2 - ハンガーロープ防錆処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、吊橋に用いられるハンガーロープを維持するためのハンガーロープ防錆処理方法に関する。

近年、既設の構造物が将来的に老朽化することが懸念されている。既設の構造物を長寿命化するためには、定期的な管理と適切なメンテナンスが必要である。例えば、ワイヤーロープを用いて桁が支持された吊橋は、海上等の厳しい自然環境で風雨に曝されてワイヤーロープに腐食が生じる。吊橋は、特にワイヤーロープの定期的な点検を行い、腐食を早期に発見し、小さな損傷のうちに適切な補修を施すという予防的な維持管理を行うことが求められる。吊橋の点検対象となるワイヤーロープは、タワー間に懸架されたメインケーブル及びメインケーブルから鉛直方向に吊下げられた主桁を支持するためのハンガーロープである。

このうち、ハンガーロープは鋼製のワイヤーが複数本束ねられて形成されている。ハンガーロープの表面は、塗装やメッキ処理が施されており、塗膜面等が経年劣化により剥離し、剥離部分のワイヤーの金属表面が露出して腐食する。このためハンガーロープを定期的に点検して腐食部分を発見し、腐食度合に応じた対策を施す必要がある。ハンガーロープは、下端部にソケットと呼ばれる主桁を支持するための支持部材が設けられている。ハンガーロープは、ソケットの上側の所定長さ範囲に錆が発生しやすいため、防錆処理が行われている。

ハンガーロープの防錆処理について、例えば、特許文献１に記載された方法が知られている。特許文献１には、ソケットから上部を筒状体で覆い、筒状体の内部に防錆剤を圧入し、ソケットの上部を防錆処理する方法が記載されている。

特開２０１０－２７０４４９号公報

ハンガーロープの端部には、主桁のデッキ下面を支持するソケットが設けられている。ソケットとデッキ下面との間には、板状に形成された支圧板等が設けられている場合がある。従来の工法によれば、防錆剤を圧入するためにハンガーソケットの上方に直接容器をセットするように構成されていたため、ソケットを主桁から外し、支圧板等を撤去する必要があった。発明者らは、ハンガーロープの防錆処理について鋭意研究を重ね、改良を続けてきた。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、ハンガーロープのソケットを主桁から外す必要が無く、より汎用性を高めて様々な長大橋の防錆処理を行うことができるハンガーロープ防錆処理方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、吊橋の主桁を吊り下げるハンガーロープの端部に設けられたソケットの上側の防錆処理対象部のハンガーロープ防錆処理方法であって、前記ソケットが前記主桁を支持している状態において、カッタを用いて前記防錆処理対象部を研磨すると共に、前記ハンガーロープに束ねられた複数のストランドの間に沿って前記カッタをなぞり、充填用隙間を複数箇所に形成する工程と、前記ソケットと前記主桁との間の隙間に充填材を充填する工程と、上下方向に沿って複数の注入口が形成された分割型を用いて前記防錆処理対象部の下端から所定高さまでを覆う工程と、前記分割型の内部にヒータにより加熱・乾燥させた空気を流通させ、前記防錆処理対象部を乾燥させる工程と、前記複数の注入口において下側から順次、前記分割型の内部に防錆剤を圧入する工程と、前記分割型の内部を加熱して前記防錆剤を前記充填用隙間から前記ハンガーロープ内に浸透させると共に前記防錆処理対象部の表面に前記防錆剤を塗布する工程と、を備えるハンガーロープ防錆処理方法である。

本発明によれば、ハンガーロープのソケットを主桁から外す必要が無く、直接ハンガーロープの防錆処理を行うことができ、様々な長大橋へ適用することができる。また、本発明によれば、分割型の内部にヒータにより加熱・乾燥させた空気を流通させることで、ハンガーロープの防錆処理対象部の内部に浸透した水を乾燥除去することができる。本発明によれば、ハンガーロープにカッタを用いて充填用隙間を形成することによりハンガーロープの内部に防錆剤を浸透させることができる。

また、本発明は、前記分割型を前記ハンガーロープから取り外す工程と、前記防錆処理対象部の表面に付着した余分な前記防錆剤を払拭する工程と、前記防錆処理対象部の下端から前記防錆剤が付着した所定高さにおいて前記ハンガーロープの周囲を覆うと共に、下面に前記ハンガーロープと間の隙間を塞ぐパッキンが設けられた分割容器を取り付ける工程と、前記分割容器内に所定温度に加熱された熱可塑性樹脂を注入し、前記所定高さから前記分割容器を前記下端まで下降させ前記防錆処理対象部の表面に前記熱可塑性樹脂をコーティングする工程と、前記下端において前記分割容器を分割し、前記防錆処理対象部の下部と前記主桁との間を残存する前記熱可塑性樹脂によりコーティングする工程と、を備えていてもよい。

本発明によれば、防錆剤を浸透させたハンガーロープの表面に付着した余分な防錆剤を払拭することで、コーティングの密着性を向上することができる。本発明によれば、分割型の内部に注入された熱可塑性樹脂により浸漬式にハンガーロープの表面にコーティング層を形成することができる。本発明によれば、薄くて略均一なコーティング層をハンガーロープの表面に形成することができる。

また、本発明の前記熱可塑性樹脂は、防錆油が含侵されていてもよい。

本発明によれば、熱可塑性樹脂により形成されたコーティング層は、施工後も防錆油がハンガーロープの表面に浸透して防錆効果を継続することができる。

また、本発明の前記分割容器には、前記熱可塑性樹脂を所定温度に加熱するヒータが設けられていてもよい。

本発明によれば、ハンガーロープの表面にコーティング層を形成する際に、ヒータにより分割容器が融点以上の所定温度に保持されることにより、熱可塑性樹脂を溶融した状態に保持することができる。

また、本発明の前記カッタは超音波カッタ或いはレーザカッタであってもよい。

本発明によれば、超音波カッタやレーザカッタにより、ハンガーロープの表面の錆や汚れの除去における作業の負担を軽減すると共に、ハンガーロープに充填用隙間を形成する際の負担を軽減することができる。

本発明によれば、ハンガーロープのソケットを主桁から外す必要が無く、より汎用性を高めて様々な長大橋の防錆処理を行うことができる。

本発明の維持管理対象となる吊橋の構成を示す図である。 ハンガーロープの端部の構成を示す図である。 ハンガーロープの防錆処理対象部の錆を除去し、充填用隙間を形成する工程を示す図である。 ハンガーロープの防錆処理対象部の錆を除去し、充填用隙間を形成する工程を示す拡大図である。 ソケットと主桁との間の隙間に充填材を充填する工程を示す図である。 分割型を用いて防錆処理対象部の下端から所定高さまでを覆う工程を示す図である。 分割型の内部にヒータにより加熱・乾燥させた空気を流通させ、防錆処理対象部を乾燥させる工程を示す図である。 分割型の複数の注入口において下側から順次、内部に防錆剤を圧入する工程を示す図である。 分割型をハンガーロープから取り外す工程を示す図である。 防錆処理対象部の下端から所定高さにおいて分割容器を取り付ける工程を示す図である。 所定高さから分割容器を下端まで下降させ防錆処理対象部の表面に熱可塑性樹脂をコーティングする工程を示す図である。 下端において分割容器を分割し、防錆処理対象部の下部と主桁との間を残存する熱可塑性樹脂によりコーティングする工程を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明のハンガーロープ防錆処理方法の実施形態について説明する。ハンガーロープ防錆処理方法は、吊橋の主桁を吊り下げるハンガーロープを定期的に防錆処理し、吊橋を長寿命化させるものである。

図１に示されるように、吊橋Ｂは、主桁１６０がワイヤーロープで吊り下げられる構造を有する橋梁である。吊橋Ｂは、２本の主塔１００（タワー）がスパン間に構築される。主塔１００は、海中に設けられた基礎１４０の上に構築される。２本の主塔１００間には、主塔１００の上端に支持されたメインケーブル１２０が懸架される。メインケーブル１２０は、複数の鋼製のワイヤーが平行に束ねられて形成されている。

メインケーブル１２０の両端は、地上に設置されたアンカレッジ１３０に接続される。アンカレッジ１３０は、コンクリート製の重量物であり、メインケーブル１２０を地表に連結させる。メインケーブル１２０からは、複数のハンガーロープ１５０が吊り降ろされている。複数のハンガーロープ１５０の張力により主桁１６０が支持される。

ハンガーロープ１５０は、複数のワイヤーロープが撚られて形成されている。ハンガーロープ１５０は、剥き出しの状態であり、防食対策として表面が塗装やメッキ処理されている。ハンガーロープ１５０は、海上の風雨に曝されつつ、日中の温度変化や主桁１６０の荷重変化等の影響を受け、膨張、収縮、伸縮、振動等を繰り返すため、表面の塗膜等の一部が剥がれ落ちる。塗膜等が剥がれ落ちた部分は、ワイヤーロープの金属地の表面が風雨に直接曝されて錆が発生し、腐食が進行する。

図２に示されるように、ハンガーロープ１５０の下端部には、主桁１６０を支持するためのソケット１５１が設けられている。ソケット１５１は、ハンガーロープ１５０の径に比して太い径の円柱状に形成されている。ソケット１５１は、ハンガーロープ１５０の下端部に強固に固定されハンガーロープ１５０の下端部から逸脱が防止されている。ソケット１５１は、主桁１６０のデッキ下面１６１を支持している。ソケット１５１とデッキ下面１６１との間には、下方から順に板状に形成された調整プレート１５２、ロックプレート１５３、支圧板１５４が設けられている。

デッキ下面１６１の上方に離間してデッキ上面１６２が対向して配置されている。デッキ上面１６２の上面側には、ハンガーロープ１５０を固定するためのハンガーカラー１５５が設けられている。ハンガーカラー１５５は、分割式の固定治具であり、ハンガーロープ１５０を挟持してデッキ上面１６２に固定するように形成されている。ハンガーカラー１５５は、デッキ上面１６２にボルト及びナットにより着脱自在に固定されている。ハンガーカラー１５５の上部においてハンガーロープ１５０との接触部分には、例えば、充填材が充填され、デッキ上面１６２に降った雨がハンガーロープ１５０を伝わってデッキ下面１６１まで到達することを防止している。

図３に示されるように、ハンガーロープ１５０は、ソケット１５１の上部の特に約２ｍ以下の所定範囲の内部に水が溜まり、錆が発生しやすい。ハンガーロープ防錆処理方法においては、この所定範囲を防錆処理対象部Ｓとして防錆処理を行う。防錆処理において、先ず、ハンガーロープ１５０からハンガーカラー１５５が撤去される。次に、ソケット１５１がデッキ下面１６１（主桁）を支持している状態において、作業者は、超高圧水等により防錆処理対象部Ｓを洗浄し、汚れや錆を除去する。作業者は、更にカッタ１８０を用いて防錆処理対象部Ｓを研磨し、洗浄工程で残留した錆を削り取る。カッタ１８０は、例えば、刃に超音波の振動を与える超音波カッタである。カッタ１８０は、レーザカッタが用いられてもよい。

図４に示されるように、ハンガーロープ１５０は、複数のストランド１５０Ａにより束ねられている。作業者は、カッタ１８０の刃をストランド１５０Ａの間に沿ってカッタ１８０の刃をなぞり、充填用隙間１５０Ｂを複数箇所に形成する。隣接するストランド１５０Ａの間は、塗膜、錆、コーティング剤等で埋まっている場合があるからである。カッタ１８０にレーザカッタを用いる場合、作業者は、レーザをストランド１５０Ａの間に沿ってなぞり、塗膜、錆、コーティング剤等を除去し、充填用隙間１５０Ｂを複数箇所に形成する。

図５に示されるように、作業者は、ソケット１５１とデッキ下面１６１（主桁）との間の隙間１６３に充填材を充填する。充填材は、例えば、コーキングガン１９０等の充填用工具を用いて充填材を充填する。

図６に示されるように、作業者は、上下方向に沿って複数の注入口Ｔ１が形成された分割型Ｔを用いて防錆処理対象部Ｓの下端から所定高さまでを覆う。分割型Ｔは、例えばハンガーロープ１５０の径に比して若干大きい径の内部空間を有する分割式の筒状体Ｔ２と、筒状体Ｔ２を筒状に保持する複数の留具Ｔ３とを備える。分割型Ｔは、支圧板１５４、ソケット１５１をデッキ下面１６１から外さずにデッキ下面１６１を支持した状態において防錆処理対象部Ｓに固定される。

図７に示されるように、分割型Ｔには、内部に加熱・乾燥させた空気を流通させるためのヒータＨが接続される。作業者は、分割型Ｔの内部をヒータＨにより加熱し、防錆処理対象部Ｓを乾燥させる。ヒータＨは、例えば、空気を供給するコンプレッサＨ１を備える。コンプレッサＨ１には、異物を除去するフィルタＨ２が配管ＨＴを介して接続されている。フィルタＨ２の下流側には、配管ＨＴを介して空気中の水分を除去するドライフィルタＨ３が接続されている。ドライフィルタＨ３の下流側には、配管ＨＴを介して配管ＨＴを通過する空気を加熱するためのラインヒータＨ４が接続されている。ラインヒータＨ４には、電力を供給する電源装置Ｈ５が電気的に接続されている。ラインヒータＨ４には、例えば、電熱線が設けられている。電熱線には、電源装置Ｈ５から電力が供給され、電気抵抗により発熱する。

コンプレッサＨ１から吐出された空気は、フィルタＨ２を通過し異物が除去される。フィルタＨ２を通過した空気は、ドライフィルタＨ３を通過し、水分が除去され乾燥空気となる。ドライフィルタＨ３を通過した空気は、ラインヒータＨ４内部において加熱される。ラインヒータＨ４を通過した空気は、例えば、最下部の注入口Ｔ１に配管ＨＴを介して供給される。注入口Ｔ１から供給された空気は、分割型Ｔの内部空間に供給される。

分割型Ｔの内部に供給された空気は、ハンガーロープ１５０の表面を流通しながらハンガーロープ１５０を加熱する。ハンガーロープ１５０の内部の水分は、ハンガーロープ１５０に伝達した熱により加熱され、蒸発する。蒸発した水分は、充填用隙間１５０Ｂから排出され、分割型Ｔの内部空間を流通し、分割型Ｔの上部から大気中に排出される。

図８に示されるように、作業者は、ヒータＨの配管ＨＴを上部の注入口Ｔ１に移動すると共に、注入器Ｇを用いて複数の注入口Ｔ１において下側から順次、分割型Ｔの内部に防錆剤を圧入する。防錆剤は、例えば、粘性を有するグリスである。このとき、分割型Ｔの内部は、ヒータＨにより継続して加熱される。分割型Ｔの内部やハンガーロープ１５０は、ヒータＨにより加熱されているので、防錆剤は、流動性が高まり、充填用隙間１５０Ｂからハンガーロープ１５０内に浸透する。

図９に示されるように、作業者は、分割型Ｔをハンガーロープ１５０から取り外す。作業者は、防錆処理対象部Ｓの表面に付着した余分な防錆剤を払拭する。

図１０に示されるように、作業者は、防錆処理対象部の下端から防錆剤が付着した所定高さにおいてコーティングのための分割容器Ｒを取り付ける。分割容器Ｒは、ハンガーロープの周囲を覆うように分割可能に形成されている。分割容器Ｒの下面には、ハンガーロープ１５０と間の隙間を塞ぐパッキンＲ１が設けられている。パッキンＲ１は、弾力性を有する弾性体により板状に形成されている。パッキンＲ１には、ハンガーロープ１５０の断面形状と略同じ穴が形成されている。

分割容器Ｒには、例えば、内部を所定温度に加熱するためのヒータが設けられている。分割容器Ｒには、ヒータに電力を供給する電源装置Ｒ３が電気的に接続されている。分割容器Ｒの内部には、ハンガーロープ１５０のコーティング用に、所定温度に加熱された熱可塑性樹脂が注入される。熱可塑性樹脂は、例えば、防錆油が含侵された樹脂材料（例えば、エンバイロピール）である。分割容器Ｒには、電力が供給され、熱可塑性樹脂を溶融した状態に保つ。溶融した熱可塑性樹脂は、粘性があるため、パッキンＲ１からは漏出しない。

図１１に示されるように、作業者は、所定高さから分割容器を下端まで下降させ防錆処理対象部Ｓの表面に熱可塑性樹脂をコーティングする。即ち、ハンガーロープ１５０の表面は、分割容器Ｒに貯留された熱可塑性樹脂に浸漬された状態で分割容器Ｒが下方に移動することで、熱可塑性樹脂が付着する。付着した熱可塑性樹脂は、重力の作用を受け、一部が分割容器Ｒ内に戻り、付着した状態の熱可塑性樹脂は、ハンガーロープ１５０の表面において融点以下に冷却されて凝固する。これにより、ハンガーロープ１５０の防錆処理対象部Ｓの表面には、略均一な熱可塑性樹脂のコーティング層が形成される。

図１２に示されるように、作業者は、防錆処理対象部Ｓの下端において分割容器Ｒを分割して外す。このとき、分割容器Ｒに残存する熱可塑性樹脂は、ハンガーロープ１５０を中心にデッキ下面１６１上において円形に広がる。これにより、防錆処理対象部Ｓの下部と主桁との間の隙間は、残存する熱可塑性樹脂によりコーティングされる。

上述したように、ハンガーロープ防錆処理方法によれば、ソケット１５１を主桁１６０から外さずにハンガーロープ１５０に防錆処理を行うことができる。ハンガーロープ防錆処理方法によれば、ハンガーロープ１５０は、分割型Ｔの内部をヒータＨにより加熱することにより内部の水が乾燥、除去されると共に、内部に防錆剤を浸透させることができる。ハンガーロープ防錆処理方法によれば、防錆剤を浸透させたハンガーロープ１５０の表面に防錆油が含侵された熱可塑性樹脂をコーティングすることができる。

以上、本発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、維持管理方法は、吊橋Ｂのハンガーロープ１５０の防錆方法を例示したが、ワイヤーロープを用いた他の綱状構造体の維持管理に適用してもよい。

１００ 主塔、１２０ メインケーブル、１３０ アンカレッジ、１４０ 基礎、１５０ ハンガーロープ、１５０Ａ ストランド、１５０Ｂ 充填用隙間、１５１ ソケット、１５２ 調整プレート、１５３ ロックプレート、１５４ 支圧板、１５５ ハンガーカラー、１６０ 主桁、１６１ デッキ下面、１６２ デッキ上面、１６３ 隙間、１８０ カッタ、１９０ コーキングガン、Ｂ 吊橋、Ｇ 注入器、Ｈ ヒータ、Ｈ１ コンプレッサ、Ｈ２ フィルタ、Ｈ３ ドライフィルタ、Ｈ４ ラインヒータ、Ｈ５ 電源装置、ＨＴ 配管、Ｒ 分割容器、Ｒ１ パッキン、Ｒ３ 電源装置、Ｓ 防錆処理対象部、Ｔ 分割型、Ｔ１ 注入口、Ｔ２ 筒状体、Ｔ３ 留具

Claims (5)

1. 吊橋の主桁を吊り下げるハンガーロープの下端部に設けられたソケットの上側の防錆処理対象部のハンガーロープ防錆処理方法であって、
   前記ソケットが前記主桁を支持している状態において、カッタを用いて前記防錆処理対象部を研磨すると共に、前記ハンガーロープに束ねられた複数のストランドの間に沿って前記カッタをなぞり、充填用隙間を複数箇所に形成する工程と、
   前記ソケットと前記主桁との間の隙間に充填材を充填する工程と、
   上下方向に沿って複数の注入口が形成された分割型を用いて前記防錆処理対象部の下端から所定高さまでを覆う工程と、
   前記分割型の内部にヒータにより加熱・乾燥させた空気を流通させ、前記防錆処理対象部を乾燥させる工程と、
   前記複数の注入口において下側から順次、前記分割型の内部に防錆剤を圧入する工程と、
   前記分割型の内部を加熱して前記防錆剤を前記充填用隙間から前記ハンガーロープ内に浸透させると共に前記防錆処理対象部の表面に前記防錆剤を塗布する工程と、
   を備える、
   ハンガーロープ防錆処理方法。
2. 前記分割型を前記ハンガーロープから取り外す工程と、
   前記防錆処理対象部の表面に付着した余分な前記防錆剤を払拭する工程と、
   前記防錆処理対象部の下端から前記防錆剤が付着した所定高さにおいて前記ハンガーロープの周囲を覆うと共に、下面に前記ハンガーロープと間の隙間を塞ぐパッキンが設けられた分割容器を取り付ける工程と、
   前記分割容器内に所定温度に加熱された熱可塑性樹脂を注入し、前記所定高さから前記分割容器を前記下端まで下降させ前記防錆処理対象部の表面に前記熱可塑性樹脂をコーティングする工程と、
   前記下端において前記分割容器を分割し、前記防錆処理対象部の下部と前記主桁との間を残存する前記熱可塑性樹脂によりコーティングする工程と、
   を備える請求項１に記載のハンガーロープ防錆処理方法。
3. 前記熱可塑性樹脂は、防錆油が含侵されている、
   請求項２に記載のハンガーロープ防錆処理方法。
4. 前記分割容器には、前記熱可塑性樹脂を所定温度に加熱するヒータが設けられている、
   請求項２又は３に記載のハンガーロープ防錆処理方法。
5. 前記カッタは超音波カッタ或いはレーザカッタである、
   請求項１から４のうちいずれか１項に記載のハンガーロープ防錆処理方法。

Images