JPH0418092B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、たとえば水上構造物を水中の基礎地
盤に支持する鋼管杭の補修方法に係わり、特に鋼
管杭を補修パネルの溶接によつて補修する方法に
関するものである。

「従来の技術」 前記鋼管杭はその下端が海底に打ち込まれて、
その一部（下部）を水中に没した状態で、水上構
造物を支持するもので、例えば桟橋の支柱等とし
て広く適用されている。ところが、この種の鋼管
杭は、潮位や波浪等の影響により、水面近くのス
プラツシユゾーン（干満域・飛沫域）と呼ばれる
部分を中心に大きな腐食を受けるため、近年その
補修が要求されている。

従来、鋼管杭の補修方法としては、例えば鋼管
杭の外周を止水壁により囲み、次いで、止水壁内
部の水（海水など）を抜き出して腐食した鋼管杭
の外周をドライな状態に保持し、この鋼管杭と止
水壁との間の内部空間（作業空間）内で腐食部分
の外周に鋼管杭と材質が同等の鋼板を重ね、その
上下端面に溶接を施し、鋼管杭と鋼板とを一体化
させる補修方法が採られている。

「発明が解決しようとする問題点」 前記補修方法によれば、鋼管杭と同等の強度を
持つ鋼板および溶接継手（隅肉溶接継手）によつ
て、腐食していない鋼管杭と同等の強度を持たせ
ることができる。ところが、このような従来の補
修方法にあつては例えば次のような解決すべき問
題点があつた。

単に鋼管杭の外周に材質が同等の鋼板等を溶
接する方法では、鋼管杭の外周に重ねる鋼板の
板厚を、隅肉溶接継手の許容応力度に応じた脚
長を確保するために鋼管杭の板厚よりも大きく
（厚く）しなければならず、材料費が高くなつ
てしまうこと。

補修用の鋼板を鋼管杭の外周に重ねあわせる
作業において、この鋼板を溶接が可能な程度に
鋼管杭にほぼ密着させて円筒状に形成すること
が難しく、その取り付けが困難であること。そ
の理由としては、まず、鋼管杭がもともと完全
な真円形の断面をもつていない可能性が大きい
こと、また、腐食または使用中に外からうけた
力のために変形している可能性があること、さ
らに、次項にのべるように腐食部分には貝類
等が附着していることが挙げられる。

鋼板の取り付けに当たつては、まず鋼管杭の
腐食部分に附着した貝類等を完全に取り除かな
ければならないため、作業能率が悪いこと。

本発明は前記事情に鑑みて提案されたもので、
その目的とするところは、鋼管杭の腐食した部分
の補強を確実にする効果があり、単純な構造でコ
ストを低下し得るとともに作業能率を向上するこ
とのできる鋼管杭の補修方法を提供することにあ
る。

「問題点を解決するための手段」 そこで本発明では、鋼管杭の腐食部分の外周に
補修パネルを重ねて溶接することにより鋼管杭を
補修する方法において、前記補修パネルを隅肉溶
接の許容応力度に応じた脚長を確保するのに必要
な板厚を有しかつ鋼管杭を挾みつける形態の取付
バンドと、腐食部分の外周を覆う被覆パネルとに
分割しておき、前記取付バンドを腐食部分を間に
挾む鋼管杭の上下の位置に隅肉溶接継手を介して
接合し、前記被覆パネルを鋼管杭の上下に位置す
る取付バンドの対向面に向き合わせて取付バンド
に突合せ溶接継手を介して接合することにより、
被覆パネルの板厚を薄くすることを達成して、コ
ストの低減および作業能率の向上を図ろうとする
ものである。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を図面を参照して工程
順に説明する。なお、実施例は、水上構造物を基
礎地盤に支持する鋼管杭について適用したもので
ある。第１図は鋼管杭の補修例を示す一部を切欠
した斜視図で、図中符号１は補修すべき鋼管杭、
符号２はこの鋼管杭１の外周を囲み鋼管杭１との
間に作業空間Ｓを形成する止水壁、符号３は腐食
部分を補修する補修パネルで鋼管杭１を挾み付け
る形態の取付バンド４と腐食部分の外周を覆く被
覆パネル５とに分割されてなるものである。

(i) 作業空間の形成 第１図などに示すように、鋼管杭１の外周（実
施例ではスプラツシユゾーン付近の外周）に止水
壁２を構築し、この止水壁２内の海水（水）を排
水して、鋼管杭１と止水壁２との間に補修パネル
３を溶接するための作業空間Ｓを形成する。この
作業空間Ｓの大きさは、人間が入つて作業できる
大きさであれば良く、またこの作業空間Ｓの内部
に水が浸入しないように止水壁２の上端部は常に
水面より上方に位置するように設置しておくこと
は勿論である。

前記止水壁２の具体的構造について説明する
と、この止水壁２は、２つの嵌合体６，６より構
成される縦割り円筒状をなし、各嵌合体６，６の
内面中央位置に足場７が設けられるとともに、外
周には補強リブ８が突設されている。なお、図示
例では、前記止水壁２の嵌合体６，６に足場７が
設けられているが、この足場７は必要に応じて設
けられるものであり、場合によつては設けなくて
も良い。また、各嵌合体６は、側壁部６ａと底板
部６ｂとにより構成され、それぞれの接合面には
止水パツキン９を介して互いに型合わされしかも
ボルト止めされる接合フランジ板１０が設けられ
ている。そして、この止水壁２は、前記嵌合体６
の底板部６ｂが第２図および第３図などに示すよ
うに、鋼管杭１の外周にパツキン１１を介して取
り付けられた受皿１２上に底部シール材１３を介
してボルト止めされることにより鋼管杭１に一体
的に固定され、また嵌合体６の側壁部６ａがサポ
ート用クランプ装置１５により鋼管杭１の外周に
支持されることにより、自身の重量および浮力の
一部を支えるようになつている。前記サポート用
クランプ装置１５の具体的構造としては、半割れ
型の締付バンド１５ａと、これらバンド１５ａと
側壁部６ａとを連結する支持アーム材１５ｂとか
ら構成され、図示のように締付バンド１５ａのボ
ルト止めにより鋼管杭１に一体的に固定される。
なお、前記において、受皿１２の外周には水密性
を向上させるために防水カバー１６がその上部を
受皿１２にボルト止めし、下部を締付金具１７に
よつて鋼管杭１に押さえることにより取り付けら
れている。

(ii) 鋼管杭と取付バンドとの溶接 前記のようにして鋼管杭１の外周を止水壁２に
より囲み作業空間Ｓを形成したら、次いで、第２
図に示すように、補修パネル３の取付バンド４
を、腐食部分を間に挾む鋼管杭１の上下の位置に
隅肉溶接継手２０を介して接合する。この接合
は、取付バンド４の上下両端部で形成される溶接
開先にアーク溶接等を施すことにより行う。ま
た、前記取付バンド４は半割り円筒状をなし、第
４図に示すように、その板厚が隅肉溶接継手の許
容応力度に応じた脚長を確保するのに必要な大き
さに形成されたもので、実施例の場合、上部の取
付バンド４はその厚さT₂が鋼管杭１の厚さT₁に
対して下記の式を満たすように設定されて上下
の端部に溶接が施されるようになつている。また
下部の取付バンド４はその厚さT₃が鋼管杭１の
厚さT₁に対して下記の式を満たすように設定
されて下端部に仮止めのための溶接が、また上端
部に本溶接が施されるようになつている。

T₂≧β・T₁／２ …… T₃≧β・T₁ …… ここでβ＝√２／（α×η）、α＝現場溶接継
手の許容応力度／工場溶接継手の許容応力度、η
＝せん断許容応力度／引張・圧縮許容応力度であ
り、これら許容応力度は、港湾構造物設計基準に
よつて例えばα＝0.80、β＝0.57等の数値が与え
られる。なお、前記の各式は以下の式
により求めた。

のど厚≧T₁×１／（α×η） …… 脚長 ＝のど厚×√２＝T₁×√２／（α×η）
…… ｛T₂≧脚長／２ T₃≧脚長｝ …… なお、前記上下の取付バンド４の幅L₁および
L₂は適宜に設定されるものである。

(iii) 取付バンドと被覆パネルとの溶接 以上のようにして鋼管杭１の上下の位置に取付
バンド４を溶接により取り付けたら、次いで鋼管
杭１の腐食部分の外周を被覆する複数（実施例で
は２枚）の被覆パネル５を、鋼管杭１の上下に位
置する取付バンド４間に嵌めて、上下両端を取付
バンド４の対向面に向き合わせ、被覆パネル５の
上下端部で形成される溶接開先に溶接を施し、取
付バンド４と被覆パネル５とを突合せ溶接継手２
１を介して一体化し、さらに、被覆パネル５どう
しを溶接により一体化する。

前記被覆パネル５の個数は、鋼管杭１の大きさ
にもよるが、好ましくは実施例のように半割り円
筒状の２枚構造が良い。第４図は被覆パネル５の
断面図を示すもので、その厚さT₄は現場での突
合せ溶接のための板厚を確保するために下記の
式を満たすように設定されている。

T₄≧T₁／α …… この被覆パネル５の厚さT₄は取付バンド４の
厚さT₂，T₃よりも薄く形成して鋼管杭１との間
に隙間Ｇを形成し得るので、実施例では、単に被
覆パネル５を取付バンド４間に嵌め入れて溶接す
ることができ、これにより、腐食部分の貝類等の
取り除き作業を省略することができる。また前記
隙間Ｇを利用して被覆パネル５の縦方向の突合わ
せ溶接継手２２の裏側に、第６図に示すように、
健全な薄鋼板２３を挿入して当て金とすることが
できるので、信頼性の優れた突合わせ継手を得る
ことができる。

このような方法によつて補修された鋼管杭１
は、隅肉溶接継手２０、取付バンド４、突合せ溶
接継手２１、被覆パネル５等によつて、腐食して
ない鋼管杭と同等の強度を持たせることができ、
その耐久性を向上させることができる。したがつ
て、分割構造の補修パネル３の溶接作業によつ
て、腐食された部分の補修を容易になし得るもの
である。

なお、前記実施例では、補修パネル３を構成す
る被覆パネル５を現場で取付バンド４に突合わせ
溶接することにより補修する工程を設明したが、
第５図に示すように、予め工場等において取付バ
ンド４と被覆パネル５とを突合せ溶接継手２１に
より一体化しておき、現場において取付バンド４
を隅肉溶接する構成としても良い。この場合、上
下の取付バンド４の板厚T₂、T₃は片面のみで隅
肉溶接継手２０を介して接合するので、所定の脚
長を確保するために鋼管杭１の厚さT₁に対して
β×T₁の大きさを満たすように設定してある。
なお、この場合の被覆パネル５の厚さT₄は、T₄
≧T₁とすれば良い。なお、このような構成とし
ても、前述した実施例と同様の作用効果を奏する
ことができる。

また、前記実施例では、鋼管杭の補修方法とし
て水上構造物を支持する鋼管杭に適用した例を示
したが、本発明はこの種の鋼管杭に限らず、陸上
にあるような鋼管杭の補修にも適用することがで
きる。

「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば、次ぎのよ
うな優れた効果を奏するものである。

隅肉溶接に必要な脚長を取付バンドにより確
保し、該取付バンドを鋼管杭の上下に溶接して
これらの間に被覆パネル突合わせ溶接するよう
にしたから、被覆パネルの薄型化を達成し得
て、コストの低減を図ることができる。

被覆パネルを薄く形成することができるの
で、その製作が容易であり、補修パネルの組み
付けを簡単に行えて現場での作業能率を向上す
ることができる。特に、被覆パネルを薄型化す
ることによつて、鋼管杭の腐食部分についた貝
類等を完全に取り除く必要をなくすことができ
るので、作業員の負担を軽減することができ
る。

また、被覆パネルの薄型化によつて、鋼管杭
との間に隙間を作ることができるので、被覆パ
ネルどうしの縦方向の突合わせ溶接継手の裏側
に健全な薄鋼板を挿入して当て金とすることが
できるので、信頼性の優れた突合わせ継手を得
ることができる。

前記により、もともと完全な真円形の断面を
もつていない可能性が大きく、腐食または使用
中の外からうけた力によつて変形している可能
性が高く、貝類が附着しているような鋼管杭等
に対する補修の適用性を向上することができ、
例えば桟橋、橋脚等の支柱として適用されてい
る鋼管杭の補修を確実にしかも簡単に実施でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示す
もので、第１図は鋼管杭の補修例を示す一部を切
欠した斜視図、第２図および第３図は補修パネル
の取付工程を示すもので、それぞれ断面図、第４
図は要部の断面図、第５図は本発明の他の実施例
を示す要部の断面図、第６図は第３図−線に
沿う矢視断面図である。 １……鋼管杭、２……止水壁、３……補修パネ
ル、４……取付バンド、５……被覆パネル、６…
…嵌合体、１２……受皿、２０……隅肉溶接継
手、２１……突合わ溶接継手。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋼管杭の腐食部分の外周に補修パネルを重ね
   て溶接することにより鋼管杭を補修する方法にお
   いて、前記補修パネルを隅肉溶接の許容応力度に
   応じた脚長を確保するのに必要な板厚を有しかつ
   鋼管杭を挾みつける形態の取付バンドと、腐食部
   分の外周を覆う被覆パネルとに分割しておき、前
   記取付バンドを腐食部分を間に挾む鋼管杭の上下
   の位置に隅肉溶接継手を介して接合し、前記被覆
   パネルを鋼管杭の上下に位置する取付バンドの対
   向面に向き合わせて取付バンドに突合せ溶接継手
   を介して接合することを特徴とする鋼管杭の補修
   方法。