JPH0248690B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水中鋼構造物の腐食部の処理補強法に
関し、特に、既設の水中鋼構造物が腐食した場合
に、その腐食部の補修補強を行う工法を提供する
ものである。

〔従来の技術〕

水中鋼構造物を構成する鋼管杭、岸壁に使用す
る鋼矢板の防食法として従来実施されて来た方法
は、ペイント塗装と電気的防食法とが主なもので
あるが、鋼管杭の防食手段として最近、次の二つ
が提案されている。その一つは防食剤を含浸させ
たテープを杭の外周に巻付け、その上をFRP製
カバーで包むもの、その二は杭の外周に〓間をあ
けてFRP製筒をはめ、その〓間をモルタルで埋
めるものである。しかし、これらはいずれも水中
鋼構造物を新規に設置する際に全体的に行う防食
法である。

一方、大気中の鋼構造物が腐食した場合は腐食
部を切取り新しい鋼板を単に溶操するだけであ
る。しかし、水中構造物の場合、それは非常に難
工事で、しかも空中におけるような良い溶接部は
得がたい。また溶接による熱影響部が新しい腐食
源ともなる。従つて、大気中における溶接補修法
は水中構造物に適用できないのが現状である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

水中鋼構造物の設置時に行う防食法として実施
されている前記のペイント塗装、電気的防食法に
よつて鋼板の腐食、特に水のしぶきを受ける部分
の腐食を完全に防止する事はできないのが実情で
ある。現に構築されている鋼矢板、鋼管杭の水面
付近の飛沫帯、千満帯の腐食が進み、岸壁土砂の
流出、強度的劣化による敷設の陥没が出るのが普
通である。しかも、現在はその腐食の進行を停め
たり、薄くなつて穴があいたりした鋼板腐食部を
補強する適切な技術がないという重大事態になつ
ている。

そこで本発明は、鋼管杭や鋼板等の水中鋼構造
物が使用により腐食した場合に、その腐食部分お
よびその近傍を容易に、かつ強固に修理し、補強
する方法を得るところにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、水中鋼構造物が使用により部分的に
腐食されたり、腐食されたと推定された場合に、
腐食部の近傍に水中スタツド溶接によりジベル用
スタツドを多数溶着し、該ジベル用スタツドに接
触するごとく鉄筋をその周辺に配し、次いでその
外側に型枠を配置し、該型枠内にコンクリートを
充填硬化させ、腐食部およびその近辺を埋めるこ
とによりジベル用スタツド、鉄筋およびコンクリ
ートを一体とすることにより水中鋼構造物の腐食
部を修理補強する方法を採用したのである。

〔実施例〕

第１図は岸壁を構成する一連の鋼矢板１に本発
明を適用する一実施例を示す。鋼矢板１はその背
面で陸側の土砂Ｅを支えており、図の左手が海側
である。鋼矢板１の水面付近の腐食が進行して、
一部には腐食穴６ができでいるところを示してい
る。

鋼矢板１の腐食領域は一々測定しなくても、周
知の腐食度分布図（第３図）から測定できる。第
３図中、Ｘ，Ｙ，Ｚは夫々満潮面、干潮面、海底
の各位置を示し、ａは飛沫が届かない上部、ｂは
飛沫帯、ｃは干満帯、ｄは海水中、ｅは海底内の
部分を示す。干満帯ｃの上下に腐食度の山ができ
るので、岸壁の干満帯の高さが分かれば、その上
下を含んだ部分が腐食領域であることが分かる。

そこで、その腐食領域とその上下の健全領域を
含む一体に第１図のようにジベル用スタツド３を
スタツド溶接する。この例では海側へ突出する矢
板１のみジベル用スタツド３を溶着し、凹面をつ
くる矢板１には溶着していない。これは、鉄筋
４，５を使い、凹面のコンクリートも抑える設計
であるためであつて、無論、凹面にもジベル用ス
タツド３を溶着すればより強くなる。

腐食領域一体と称しても、腐食の激しい部分に
はジベル用スタツド３を溶着できないので、その
部分は除いて、できるだけ多くのジベル用スタツ
ド３を溶着する。この溶接作業は適当な足場を組
み、これに乗つた水中溶接作業者が波に叩かれな
がら行う。水面より上の部分でも水中スタツド溶
接でジベル用スタツド３を溶着するのは、溶接部
に僅かの水分も禁物だからである。欠陥のない溶
接をするため、水中アークスタツド溶接用ガンの
水分払拭作用を生かし、瞬時的に溶着するのであ
る。

第４図のガンは、本発明者がさきに開発した特
願昭55−33877号に示す防水型水中スタツド溶接
用ガンの圧縮気体噴出による水分除去方式を採用
し、さらにその残る難点を解消したものである。
その主な構成部品は、第４図に示すごとく、フエ
ノール１９を使用するスタツド溶接用ガン本体１
１、この本体１１を気密に包み、前部にジベル用
スタツド３を囲む筒部１６を付けた防水ハウジン
グ１２、上記筒部１６に設けたフエノール保持部
２０、スタツドくわえ金具１５を先端につけ、ガ
ン本体１１からアーク長だけ出入りする作業軸１
３、この作業軸１３のガン本体側軸受１７に設け
た弾性シール部１４、そしてハウジング１２、本
体１１、ハウジング筒部１６内へ圧縮空気を送る
送気管１８等で、他は改良前のガンと同様であ
り、ガン本体１は陸上で使用するもの（内外通気
孔つき）を利用できる。第４図のガンを付属三脚
２４が均等に鋼材１に当るように押付け、スイツ
チ２５を押すと、ジベル用スタツド３が少し引か
れてアークを発し、直ちにバネで加圧され溶着す
るのである。

圧縮空気は送気管１８からハウジング１２を経
て本体１１へ送られるものと、フエノール支持部
２０経てハウジング筒部１６内へ送られるものと
が別個に働く。前者は弾性シール部１４から少量
ずつ噴出してハウジング内外圧に微小差に保ち、
内外圧力差による作動軸１３の動作阻害を防ぎ、
軸受と作動軸との摩擦を減じ、溶接スパツタの付
着を防止する。後者はフエノール１９、ジベル用
スタツド３の突間〓から噴出して溶着位置の水を
排除し瞬時的に乾燥させる。そこに瞬時アークを
発してジベル用スタツド３を圧着するのである。

この第４図のガンの開発によつて、過酷な作業
条件で大量のスタツド溶接をする本発明の水中修
理補強法が実施可能になつたのである。

第１図のような必要個所にジベル用スタツド３
を溶着したら、ジベル用スタツド３の頭部のネジ
にナツト３ａを夫々はめてジベル作用を強化す
る。そして、これらジベル用スタツド３を利用し
て横鉄筋４、縦鉄筋５を組む。これらの作業は、
予め適当位置にコンクリート底板９、その受材１
０、その支持ブラケツト１０ａを鋼矢板１に仮溶
接等で取付け、これを足場にして行うと良い。底
板９を図のようにやや大きく作つておけば型枠側
板８を組む際にも足場になる。こうして型枠を組
みおわつたらコンクリートを充填、硬化させてコ
ンクリート被覆層７を作る。その後型枠の側板
８、底板９、受材１０、ブラケツト１０ａは解体
して、隣接位置に組み直し、次々と被覆コンクリ
ート層７を横へ伸ばして工事を進められる。

次に鋼管杭１２の腐食部を本発明により補強す
る実施例を第２図により説明する。原理的には鋼
矢板の場合と変わりなく、まず腐食位置の上下を
含む近傍に可能なかぎり多数のジベル用スタツド
３を水中スタツド溶接し、このジベル用スタツド
３を利用して縦横の鉄筋４，５を組む。この例で
は縦鉄筋５は鋼管杭２１の腐食穴６近傍に分布さ
せ、横鉄筋４も同じく腐食穴６の近傍に環状に数
本設ける。縦鉄筋５は鋼管杭２１の抗屈力、曲げ
耐力を強めるに有効であるが、横鉄筋４は周方
向、半径方向に強めるものである。前述の鋼矢板
１の場合もそうであるが、鉄筋の使い方は現場の
条件により設計者が考えて決める。

型枠の側板８、底板９、そのブラケツト１０ａ
の組み方、はずし方、コンクリート投入時等、コ
ンクリート被覆層７を作るための作業は任意であ
る。コンクリートは水中でよく硬化するものが市
販されている。なおコンクリートと称しているの
は、粗骨材を含まないモルタルも含めた総称であ
る。

以上の実施例に於いて強調しなければならない
ことは、鋼管杭や鋼板等の水中鋼構造物を使用し
た結果、発生した腐食部分の近傍にのみ、ジベル
用スタツドを多数溶着させ、そのジベル用スタツ
ドを連接するごとく縦鉄筋、横鉄筋を組み、次い
でそれらを被覆するべくコンクリートを打つこと
により、それらを一体化させるということであ
る。

なお、腐食の激しい部分が広い場合、その周囲
だけで短い間隔で、不規則配置にするのもよい。
必要に応じてコンクリート投入前に腐食穴６に板
を当てて塞ぐ。

ジベル用スタツド３は普通、直径１６mm程度の
ものがよいが、鋼構造物の鋼板厚みにより決め
る。また、腐食のため薄くなつた部分だけ小径ス
タツドにすることもできる。

〔発明の効果〕

本発明は、水中鋼構造物が部分的に腐食した場
合に、その腐食部分の周辺にジベル用スタツドを
多数溶着し、そのジベル用スタツドと連続するご
とく、かつ少なくともその周辺に鉄筋を配し、そ
の外側に型枠を配置し、次でそれが一体になるよ
うに、この型枠内コンクリートを充填硬化するよ
うにしたために、腐食穴には荷重負担が加えられ
ず、つまり荷重は縦横の鉄筋とジベル用スタツド
に伝達して作用することになり、弱くなつている
腐食穴部分には力が作用しないことになる結果、
水中鋼構造物の強度は全く落ちずに、水中鋼構造
物をその後も依然として従来の腐食していない状
態の時と同じように使用可能とすることができる
のである。

また、本発明の修理補強方法は、水中鋼構造物
全体に実施するのではなく、腐食した部分の近傍
のみにほどこすので、安価な補強方法であるとと
もに、容易に施工ができる方法である。

したがつて、本発明はジベル用スタツドを腐食
部の外側の比較的健全領域部分まで広げて林立さ
せ、これを利用して鉄筋をかけ渡してコンクリー
ト被覆層を作るから、腐食部に溶着したジベル用
スタツドの中に多少溶着不良のものがあつても、
他の多数のジベル用スタツドがジベルとしてコン
クリートを完全に鋼構造物と一体化し、鉄筋が腐
食部、健全部領域のコンクリートを一体化して、
万全な補強効果をもつ鉄筋コンクリート被覆が得
られるようにしたのである。

本発明は腐食によりさし追つた港湾施設鋼管
類、鋼矢板の修理補強に役立つだけでなく、海洋
修理補強技術に大きな進歩をもたらすものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を岸壁用鋼矢板に適用した実施
例の斜視図、第２図は同じく鋼管杭に適用した実
施例の斜視図、第３図は海中鋼構造物と海面、海
底位置と腐食度との関係を示す線図、第４図は水
中スタツド溶接ガンの断面図である。 １……水中鋼構造物（鋼矢板）、３……ジベル
用スタツド、４，５……鉄筋、６……腐食穴（腐
食部）、７……コンクリート被覆層、２１……水
中鋼構造物（鋼管杭）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水中鋼構造物の腐食部の近傍に水中スタツド
   溶接ガンによりジベル用スタツドを溶着し、該ジ
   ベル用スタツドと連結する鉄筋をその周辺に配
   し、その外側に型枠を配置し、該型枠内にコンク
   リートを充填し硬化させ、これらを埋めて一体と
   する水中鋼構造物の腐食部の修理補強法。