JPH02221514A - 負摩擦力軽減鋼管杭の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、埋立地等の軟弱な地盤地域において使用され
る負摩擦力軽減鋼管杭の製造法に関する。

（従来の技術） 最近軟弱な地盤を貫いて支持層へ達する鋼管杭の施行例
が増えており、このような軟弱地盤に施行された杭には
、地盤沈下に伴い下向き（負）の摩擦力、すなわちネガ
ティブフリクションが作用し、杭に有害な影響を及ぼす
ことになる。

そこで埋立地・のような軟弱地盤沈下地域に使用される
負摩擦力軽減鋼管杭において、従来よりこの杭の表面に
アスファルトを被覆する方法が知られているが、最近に
なってアスファルト被覆後ポリエチレンなどの被覆をさ
らに行う方法が提案されている。

しかしこの方法は、アスファルト被覆とポリエチレン被
覆とが全く別の工程となっており、多くのコストを要す
るという問題があった。またアスファルトを厚く塗布す
るためには数回に分けて塗布する必要があり、−層コス
ト高となるものであった。

そこで特開昭６２−１１７９１７号公報には、アスファ
ルトを鋼管表面に滴下させ、熱板によるしごき塗布を数
回に亘って行うことにより、所定の膜厚を確保してから
、溶融押出しされたポリエチレンシートを押付ロールに
よって押付ながら巻付けることにより、アスファルト被
覆とポリエチレン被覆とを同一工程で同時に行う手段が
開示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら特開昭６２−１１７９１７号公報に開示さ
れた手段は、アスファルトを均一に、かつ所定の膜厚と
なるように塗布するために数個の滴下パイプと熱板式の
均し板を準備する必要があるなど技術的または設備的に
更には塗布能率（生産性）の観点からも改善の必要性が
あった。

またアスファルト塗布後のポリエチレン被覆においても
押付ロールで押付けながら巻付けるために、アスファル
トが軟化性の物性であることから、ポリエチレン被覆の
肉質および外貨に欠陥が発生しないように、押付ロール
の硬度を軟（したり（例えば“シリコーンスポンジゴム
”を押付ロール表面に設ける）、押付力を弱くするなど
の注意を払う必要があり、かかる注意を払っても現実に
は、ポリエチレンの内質、すなわちアスファルト層とポ
リエチレン層との接合面ではエアーボイドが発生し、ま
た外貨、すなわちポリエチレン層の表面ではポリエチレ
ンの表面に押付力が大の場合には表面が波打状となるシ
ワ・こぶが発生したり、また押付力が小の場合にはポリ
エチレンラップ部（層間）にラミネーション（ポリエチ
レンとポリエチレンの融着不良）、エアーボイド（気泡
の巻き込みによる突泡）等の品質不良が発生するなどの
問題がある。

このように公知手段では、所望の品質を有する負摩擦力
軽減鋼管杭を得ることはできなかったのである。

ここに本発明の目的は上記の課題を解決することができ
る、負摩擦力軽減鋼管杭の製造法を提供することにある
。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは上記の課題を解決するため種々検討を重ね
た結果、簡単な構成ながら鋼管を加熱することにより、
アスファルトが鋼管上で溶融・軟化している状態で、エ
アーナイフを用いてポリエチレンを押付けることにより
、上記の課題を解決できることを知り、本発明を完成し
た。

ここに本発明の要旨とするところは、鋼管の表面に溶融
・軟化したアスファルトを塗布した後に、ポリオレフィ
ン系のプラスチックシートを巻き付ける負摩擦力軽減鋼
管杭の製造法において、（ｉ）　１ｉｉｌ管表面にアス
ファルトをスプレー塗布すること、 （ｉｉ）前記アスファルト上にポリオレフィン系のプラ
スチックシートを、エアーナイフにより押付・圧接する
こと、および （ｉｉ）ＩＩ管を加熱しておくことにより、前記ポリオ
レフィン系のプラスチックシートの押付・圧接時に、前
記アスファルトを溶融・軟化させておくこと を特徴とする負摩擦力軽減鋼管杭の製造法である。

本発明において、鋼管の加熱は、鋼管に塗布されたアス
ファルトが、ポリオレフィン系のプラスチックシニトの
押付・圧接時に、溶融軟化状態を維持するために行うも
のである。したがって、加熱は、ポリオレフィン系のプ
ラスチックシートの押付・圧接前であればいつでもよく
、例えば予備処理としてショツトブラスト処理を行う場
合にはその前に、あるいはショツトブラスト処理と同時
に、アスファルト塗布前に、あるいはアスファルト塗布
と同時に、またはアスファルト塗布後等に行うことがで
きる。

また本発明においてポリオレフィン系のプラスチックシ
ートとは、負摩擦力軽減鋼管杭の表面に巻きつけられる
樹脂系材料をいい、具体的にはポリエチレンのシートま
たはポリプロピレンのシート等が例示される。

（作用） 以下本発明を実施例を用いて詳述する。なお本実施例に
おいては、説明の便宜上、ポリオレフィン系のプラスチ
ックとしてポリエチレンを用いる。

第１図は、本発明にかかる方法を実施するための装置の
略式説明図であり、鋼管１は、その軸心を中心として第
１図中の矢印方向に示されるように回転しながら搬送さ
れている。

まず鋼管ｌの外周全てを、ショツトブラスト機９により
、ショツトブラスト処理することが望ましい、このショ
ツトブラスト処理は、後述する溶融したアスファルトを
スプレー塗布する際の密着力を十分に確保するために行
うものである。ショツトブラスト材の材質、粒径等は特
に制限を必要とするものではなく、製造する鋼管の材質
、仕様等に応じて適宜設定すればよいが、除錆、アンカ
ーパターンの観点からスチールショットＪＩＳ　Ｓ６０
〜５１２０等が例示される。

またこのショツトブラスト処理は、後述する鋼管１の加
熱の後に行ってもよい。

このようにしてショツトブラスト処理された鋼管１は、
本実施例においては次に加熱装置２により加熱される。

この加熱は、後述するように、溶融軟化してスプレー塗
布されるアスファルトがこれに続くポリエチレンシート
の被覆までの間に鋼管の表面で冷却されて固化すること
を防止し、ポリエチレンシートの被覆時に溶融状態を保
つために行うものである。したがって加熱するタイミン
グは、鋼管にスプレー塗布されたアスファルトがその溶
融状態をポリエチレンシートの押付・圧接時に維持する
ことができるタイミングで行えばよく、ポリエチレンシ
ートの押付・圧接前であればいつでもよい、すなわち本
実施例のようにアスファルトの塗布前に行っても、また
はアスファルトの塗布後に行ってもよい。

またこの管加熱の好適な温度範囲は鋼管の表面温度で３
０〜１５０℃である。３０℃未満ではアスファルトが完
全に熔融せず、均一な塗膜が得られず、また１５０℃超
ではアスファルトが溶融しすぎて、極端に低粘度化して
しまい、塗布面からアスファルトがたれ落ちてしまうか
らである。さらに望ましくは、５０〜１００℃の範囲で
ある。

この温度範囲内での加熱であればアスファルトを一回の
塗布で８■醜程度の膜厚まで塗布することができ、膜タ
レなどの発生の無い良好な塗膜品質が得られる。

なお加熱する手段は特に制限を必要とするものではなく
、前述の管の加熱温度範囲を保持することができる手段
であれば全て等しく適用することができる。たとえば誘
導加熱法、バーナー加熱法または遠赤外線加熱法等が例
示される。

このようにして本実施例においては加熱された鋼管１の
表面にアスファルト塗装機３によりアスファルトがスプ
レー塗布される。アスファルトは、スプレーの溶融化・
均一なアスファルト塗膜の確保という観点から、１００
〜１７０℃程度の高温に加熱されて、溶融軟化した状態
を保っていることが望ましい。

ここで溶融軟化したアスファルトを塗布する塗装機３と
しては、エアレスポンプ系が例示される。

また作業環境の維持・向上、アスファルトの放熱防止と
いう観点から、アスファルトのスプレー塗装は専用のア
スファルト塗装ブース４で行うことが望ましい。

このようにしてアスファルトをスプレー塗装することに
より、スプレー時のアスファルト内のボイドの発洋も完
全に防止することができ、溶融フローした良好なアスフ
ァルト塗装面が得られるのである。

そしてこの後に、 ■本実施例のようにアスファルト塗布前に鋼管の加熱を
行っている場合には直ちに、また■アスファルト塗布前
に鋼管の加熱を行っていない場合には鋼管の加熱を行っ
てから アスファルト塗布された鋼管１の表面に、ポリエチレン
押出機３によりポリエチレンシートが被覆される。この
ポリエチレンシートの被覆は従来法のように、圧着ロー
ルを用いるのではなく、スリットから吹出されるエアー
とともに、ポリエチレンシートを押付・圧接するエアー
ナイフを用いる方法による。従来の圧着ロールを用いる
方法では、前述した問題を解決できないからである。

エアーナイフによるエアー力のみによる押付であっても
、管加熱による熱量、アスファルトの熱量および押出機
で半溶融状態または完全溶融状態に押出しされたポリエ
チレンシートの熱量により十分に容易に融着されるので
、ポリエチレン被覆表面へのダメージ、例えばシワ、こ
ぶ等もなく、又内質的にもエアーボイドの欠陥もなく良
好に巻付けることが可能である。

なお、ポリエチレンシートの温度は２００〜２６０℃で
押出機のＴダイスより押出される。２６０℃を越えると
ポリエチレンシートの熱酸化による劣化を起こし易いか
らであり、また２００℃未満の温度であってもよいが１
３０℃以上であればポリエチレンに熱を加え混練するこ
とによって自己発熱（内部発熱）により２００℃以上と
なってしまうため、現実には２００℃未満で用いること
は難しいからである。

そして、このようにしてポリエチレンシートを被覆され
た鋼管は、水冷ゾーン８において冷却されて、完全な被
覆が完成される。

このようにして、所望の品質を有する負摩擦力軽減鋼管
杭を容易に、かつ確実に製造することが可能となる。

さらに本発明を他の実施例とともに詳述するが、これは
本発明の例示であり、これにより本発明が不当に制限さ
れるものではない。

実施例 実施例として外径６００ｍ−２肉厚９．Ｏｌの鋼管（Ｕ
Ｏ管およびスパイラル管）に第１図に示す装置を用いて
、以下の処理を行った。すなわち、（ｉ）シリットブラ
スト処理を行って除錆度Ｓａ＞２．５に処理を行った後
、 （１１）鋼管を１．０〜１．２５ｍ／分の速度でスキュ
ー送りにより１８０〜２２０ｍｍ／回のピッチで搬送を
行い（ｉｉｉ　）誘導加熱炉により５０〜１００℃に管
の加熱を行った。そして （１ｖ）アスファルトを溶解タンクよりポンプにて圧送
し、スプレー塗布した。この時のアスファルトの温度は
１２０〜１４０℃であり、膜厚が２．０〜６．０−　　
になるように吐出量を確保した。

（Ｖ）その直後ポリエチレンシートを押出機により押出
しＴダイスより輻８００　ｓｕ＋、厚さ１．５　ｓｕｅ
のシートを供給し巻付けを行った。ポリエチレンシート
の温度は２２０〜２３０℃であって、ポリエチレンシー
トの膜厚は２〜３ＩＩＩ１１になるように押出量を調整
した。この時のエアーナイフは空気圧力が２．０〜３．
０ｋｇｆ／ｃ＋ｉ！の範囲で押付けを行った。

そして、 （ｖｉ　）ポリエチレンシートの押付・圧接後は冷却水
にて冷却を行った。

このようにして、本発明により、負摩擦力軽減鋼管杭を
製造した。

一方、鋼管表面にアスファルト層を２〜６１の膜厚に塗
布し、アスファルト層が硬化した後に丸ダイ方式の、ポ
リエチレンシートの被覆を行う従来法により、比較例の
負摩擦力軽減鋼管杭を製造した。

これらの負ＷＩ！擦力軽減鋼管抗について、膜厚、塗装
外観、能率および設備費について比較した。

結果を第１表に示す。

なお、能率は、時間当り、１日当りの塗装処理量を指標
として従来法と本発明法とを対比することにより算出し
た。なお、第１表においては従来法を１として記載した
。

また設備費は、従来法にかかる設備費を１として、その
対比で表わした。

第１表より明らかなように、本発明により、高能率に、
膜厚のばらつきが少なく、膜タレおよびスジ等の発生が
ない負摩擦力軽減鋼管杭を低コストで製造することがで
きた。

（発明の効果） 本発明により、従来法に比較して高能率で高品質の負摩
擦力軽減鋼管杭が得られることとなった。

例えば従来法で用いていたしごき塗装により均一膜厚を
得るには技能的な熟練を必要とし、品質を安定的に確保
することが困難であったのに対し、本発明により塗装品
質が安定し、品質確保が容易となる等大幅な効果が得ら
れる。

また本発明により、従来のアスファルト塗装の滴下方式
による、いわゆるＳＬ抗の塗装法において、管を加熱し
た後に、アスファルトをスプレー塗装することにより、
高能率で厚膜化を図ることが可能である。したがって、
生産性の向上を図ることができる。

また従来の液化石油ガス用鋼管又は水道用、排水用鋼管
において用いていた、瀝青質塗装（主にアスファルト）
後にポリエチレン被覆する方法においても、製造工程上
、本発明を容易に適用できる。

また更に、アスファルトを溶解させ、ひしやく等で鋼管
、異形鋼管（継手）に振り掛けることにより、製品の表
面処理を行う方法もあるが、これらの方法においてもア
スファルトをスプレーで吹き付ける本発明を用いること
により、高能率で高品質な製品が得られることとなった
。

かかる効果を有する本発明の実用上の意義は極めて著し
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を具現化した装置の略式説明図である
。 １：１１管 ２：加熱装置 ３ニアスフアルド塗装機 ４ニアスフアルドブース ５：ポリエチレン押出ＩａＴダイス ６：ポリエチレン ７：エアーナイフ ８：水冷ゾーン ９ニジヨツトプラスト機

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 鋼管の表面に溶融・軟化したアスファルトを塗布した後
   に、ポリオレフィン系のプラスチックシートを巻き付け
   る負摩擦力軽減鋼管杭の製造法において、 （ｉ）鋼管表面にアスファルトをスプレー塗布すること
   、 （ｉｉ）前記アスファルト上にポリオレフィン系のプラ
   スチックシートを、エアーナイフにより押付・圧接する
   こと、および （ｉｉｉ）鋼管を加熱しておくことにより、前記ポリオ
   レフィン系のプラスチックシートの押付・圧接時に、前
   記アスファルトを溶融・軟化させておくこと を特徴とする負摩擦力軽減鋼管杭の製造法。