JPH0711661A

JPH0711661A - 耐食性に優れた構造物

Info

Publication number: JPH0711661A
Application number: JP5151751A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Ogawa; 和博小川; Ryotaro Oyagi; 亮太郎大八木; Shuichi Hara; 修一原; Akira Minase; 明水無瀬
Original assignee: Nippon Stainless Steel Kozai Co Ltd; Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Kozai Co Ltd
Priority date: 1993-06-23
Filing date: 1993-06-23
Publication date: 1995-01-13
Anticipated expiration: 2014-04-26
Also published as: JP2885611B2

Abstract

(57)【要約】【目的】チタンクラッド鋼板の使用量を少なくし、かつ
耐食性に優れた構造物を得る。【構成】構造物基材１の耐食性が要求される部位に対し
て、チタンクラッド金属板１０、１１…を、矩形状区画
を形成するように配置して固定し、この矩形状区画を覆
って複数枚のチタン板２０、２１をチタンクラッド金属
板のチタン合わせ材に固定したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、海上の橋脚、海上リグ
などの海洋構造物等の耐食性が要求される構造物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】海洋構造物、特に海洋鋼構造物におい
て、その波浪や干満差で乾湿が繰り返される部位では、
腐食が激しい。

【０００３】そこで、従来から、その腐食性が大きい部
位に対して、塗装やコーティングなどの防食処理を行っ
ているが、経年変化に十分対応できないのが現状であ
る。

【０００４】この対策として、海水のスプラッシュゾー
ンに、耐食性に優れる材料としてのチタン板で包囲する
ことが、実開昭６２−４４９４８号に開示されている。
この場合、チタン板と構造物基材である鋼材とを溶接に
より固定すると、脆い金属間化合物が形成され、チタン
板の鋼構造物基材への被覆を確実に行えない問題があ
る。

【０００５】そこで、特開平４−１８２５２２号におい
ては、構造物基材の海水のスプラッシュゾーンの周囲を
全てチタンクラッド鋼板で包囲することが提案されてい
る。この海洋構造物は、チタンクラッド鋼板を、上下段
においては、長手方向を水平にし、それらの間に長手方
向を垂直にして、クラッド鋼板を隣接配置し、隣接する
クラッド鋼板の母材間を溶接接合するとともに、該接合
部に形成されるチタン合わせ材の欠落部を同種のチタン
板で被覆したものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この海洋構造
物は、易腐食性の対象部位全体を、実質的に隙間なく、
全体をチタンクラッド鋼板群で覆うことを前提としてい
るために、その単位面積当たりのチタンクラッド鋼板の
使用量が大きく、経済的ではない。

【０００７】また、構造物基材の全周囲をチタンクラッ
ド鋼板で包囲しようとした場合、構造物基材の包囲部分
全面について、はつりや研磨等の下地手直しをしなけれ
ばならず、そのための作業工数が大きなものとなる。

【０００８】したがって、本発明の主たる課題は、単位
面積当たりのチタンクラッド鋼板等の、チタンクラッド
金属板の使用量を少なく、かつ製作にあたり、構造物基
材の手直しの作業工数を少なくできる耐食性に優れた構
造物、特に好適には海洋構造物を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明の要旨は、構造物基材と、チタンクラッド金属板と、
チタン板と、空隙部密閉手段からなる構造物であって、
チタンクラッド金属板はチタン合わせ材と母材からな
り、該チタンクラッド金属板はチタン合わせ材側が外面
になるべく、かつ区画を形成するように連設されて構造
物基材の耐食性要求部位に取り付けられ、チタン板は前
記区画を覆うべくチタンクラッド金属板のチタン合わせ
材に接合して構造物基材を包囲し、最上段と最下段のチ
タンクラッド金属板間の連設部に露出して形成される空
隙部は前記空隙部密閉手段で密閉されていることを特徴
とする耐食性に優れた構造物である。

【００１０】

【作用】本発明では、構造物基材の耐食性を主としてチ
タン板で確保するものであり、チタンクラッド金属板は
このチタン板と構造物基材との接合を可能とする中間材
として設けるものである。したがって、チタンクラッド
金属板は構造物基材の耐食性が要求される部位の全周囲
を包囲する必要はなく、チタン板を固定できるような範
囲のみ、区画を形成するごとく連設して構造物基材に取
り付けておけばよい。

【００１１】したがって、構造物基材の一部が平滑で他
の部分は平滑でない場合には、平滑部に対してのみ、チ
タンクラッド金属板を配置すればよい。また、平滑部が
無いまたは少ない場合には、チタンクラッド金属板を配
置する部位のみ、はつりや研磨等の下地手直しをすれば
よい。

【００１２】本発明における区画の形状としては、後述
するような矩形状の他、三角形状、五角形状、六角形
状、円形状等、美観などに応じて適宜選択できる。

【００１３】区画内は、チタンクラッド金属板は存在し
ないので、海洋構造物等に用いる場合には、流木等の衝
突によるチタン板の陥みが起こることも考えられるの
で、そのような場合には、安価な鋼板等による中子を設
けておればよい。

【００１４】区画を形成した、チタンクラッド金属板の
最上段や最下段には、チタンクラッド金属板間の連設部
の端面に形成される空隙部が露出され、この空隙部から
の腐食媒体たとえば海水のスプラッシュの侵入が問題と
なる。構造物基材が角柱で寸法が小さい場合には、この
ような連設部は構造物基材のコーナー部のみに設ければ
よいが、寸法が大きい場合には角柱の中央部にも設けな
ければならない場合もある。また構造物基材が円柱であ
っても、その寸法に応じて、連設部を設けなければなら
ない。この連設部の端面に形成される空隙部からの腐食
媒体の進入を防ぐため、連設部の端面の空隙部には、後
述するような、ろう付けによる密閉や、塞ぎ材による被
覆密閉を行う必要がある。

【００１５】なお、本発明におけるチタンクラッド金属
板のチタン合わせ材とは、構造物基材よりも耐食性に優
れる純チタンやチタン合金等のチタン材である。また、
チタンクラッド金属板の母材としては特に規定するもの
ではないが、構造物基材と溶接可能なものが望ましい。
構造物基材が鋼の場合にはチタンクラッド金属板として
はチタンクラッド鋼が望ましい。チタンクラッド金属板
の構造物基材に対する取付に際しては、構造物基材とチ
タンクラッド金属板との間の隙間を密閉しなければなら
ない、最上段と最下段を除き、後述するように、ビス止
めでもよいので、必ずしも構造物基材と溶接接合に限定
されるものではない。

【００１６】かくして、前記公報（特開平４−１８２５
２２号）例のように、全体を高価なクラッド鋼板で覆う
場合と比較して、本発明では、クラッドでない相対的に
安価なチタン板で覆うために、単位面積当たりの材料コ
ストが著しく低減する。

【００１７】また、チタン板と、チタンクラッド金属板
のチタン合わせ材とは、ＴＩＧ溶接により容易に接合で
きる。

【００１８】

【実施例】以下本発明を図面を参照しながら実施例によ
りさらに詳説する。（第１実施例）図１および図２は第１実施例を示したも
のである。図１は、海洋鋼構造物としての各柱状に組み
立てた橋脚であり、その構造物基材１の耐食性が要求さ
れる部位に対して、母材Ｍとチタン合せ材Ｃとのチタン
クラッド鋼板のピースを、溶接固定してある状態を示し
ている。この例においては、ある一面については、最上
段のチタンクラッド鋼板の上ピース１０および最下段の
チタンクラッド鋼板の下ピース１１を間隔を置いて、水
平に配置し、基材１に溶接固定してある。また、相互に
大きく離間して平行に垂直状態で３つのチタンクラッド
鋼板の中間ピース１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを、上ピース
１０および下ピース１１と間隔を置いて基材１に対して
溶接固定してある。すなわち、これらのピースを連設す
ることにより、矩形状の区画が形成されている。また、
好適には、図示のように、後述する薄肉のチタン板２
０、２１を固着したときに、陥みを防止するために、鋼
板からなる中子１３Ａ、１３Ｂをこの区画内に基材１に
対して溶接固定してある。

【００１９】一方、隣接する他面においては、中間ピー
ス１４Ａ、１４Ｃとその中間に鋼板からなる中子１５を
溶接固定してある。

【００２０】各ピースの基材１に対する溶接に際して
は、クラッド鋼板の母材Ｍの周囲と基材１とをアーク溶
接等の溶接により行うことができる。また、中子１３
Ａ、１３Ｂ、１５の基材１に対する溶接も同様に行うこ
とができる。

【００２１】中間ピース１２Ｂは複数横に並べてもよ
く、他の一面のように省略することもできる。かくし
て、生じる矩形領域、すなわちピース１０、１２Ａ、１
１、１２Ｂで囲まれる区画、ならびにピース１０、１２
Ｃ、１１、１２Ｂで囲まれる区画には、チタンクラッド
鋼板のピースが存在しない無配置領域が生じる。この無
配置領域は、海水の接触によって、基材１の腐食が生じ
る。また実施例のように中子１３Ａ、１３Ｂを固定した
場合にはその中子１３Ａ、１３Ｂの腐食が生じる。した
がって図２、図３に示すごとく、無配置領域内を完全に
覆って、矩形領域を形成する各ピースのチタン合わせ材
の外面に跨がり、チタン板２０、２１を前記対象の矩形
領域を形成する各ピースのチタン合わせ材Ｃ、Ｃ…に溶
接してある。

【００２２】実施例においては、上ピース１０、下ピー
ス１１、中間ピース１２Ａ、１２Ｂの矩形領域内を覆っ
て左チタン板２０を、上ピース１０、下ピース１１、中
間ピース１２Ｂ、１２Ｃの矩形領域内を覆って右チタン
板２１を、それぞれ配置して、各無配置領域内を完全に
覆っている。この場合において、必要ならば、各チタン
板２０と２１を一枚のチタン板にすることもできる。

【００２３】他面については、図４にも示されているよ
うに、上ピース１０、下ピース１１、中間ピース１４
Ａ、１４Ｃ間を覆ってチタン板２２を配置して無配置領
域区画内を覆っている。

【００２４】一方、前記の一面と、他面との隣接領域に
対しても防食を図ることが必要となる。そこで、図示例
においては、一面の上ピース１０、他面の上ピース１
０、一面の下ピース１１、他面の上ピース１１、および
一面の中間ピース１２Ｃと他面の中間ピース１４Ａとに
跨がって、コーナー部チタン板２３により、対象の隣接
領域を被覆している。図示を省略してあるが、前記一面
に対する裏面、およびこれと隣接する他面との隣接領域
についても、図２と対称的にチタンクラッド鋼板ピース
の配置、チタン板およびコーナー部チタン板による被覆
を行ってある。

【００２５】（第２実施例）各部の詳細を説明する前
に、図５によって、第２実施例を説明する。この第２実
施例においては、上ピース１０₁、１０₂を水平方向に
突き合わせ状態で配置し、中間ピース１２Ａ₁、１２Ａ
₂、１２Ｂ₁、１２Ｂ₂、１２Ｃ₁、１２Ｃ₂を垂直方
向に突き合わせるとともに、中子１３Ａ₁、１３Ａ₂、
１３Ｂ₁、１３Ｂ₂についても、垂直方向に突き合わせ
た例である。

【００２６】この例におけるチタン板による被覆は、第
１実施例の考えに則って行うことができる。この図５に
おいて、上ピース１０₁、１０₂の母材Ｍの基材１に対
する隅肉アーク溶接部２が図示され、コーナー部のピー
スの母材Ｍ相互および基材１に対する隅肉アーク溶接部
３も図示されている。

【００２７】（最上段、最下段のチタンクラッド鋼板間
の連設部に露出して形成される空隙部の密閉手段につい
て）図５の上ピース１０₁、１０₂を水平方向に突き合
わせ部分においては、その突き合わせ小空隙から、海水
が侵入して、基材１などを腐食させる。そこで、図５お
よび図６に示されているように、たとえば図６に示すよ
うに、塞ぎ材３０により被覆密閉する。図６の例におい
ては、塞ぎ材は塞ぎ母材３０Ａと塞ぎチタン合せ材３０
Ｂからなるチタンクラッド鋼板のスライス板である。ま
た、塞ぎ母材３０Ａと上ピース１０₁、１０₂の母材Ｍ
とは、隅肉アーク溶接部２により接合し、塞ぎチタン合
せ材３０Ｂの端面の角部とチタン合せ材Ｃとは、同種金
属であるためにＴＩＧ溶接部４によって接合できる。し
かし、塞ぎ母材３０Ａと塞ぎチタン合せ材３０Ｂとの境
界部分と、上ピース１０₁、１０₂の母材Ｍとチタン合
せ材Ｃとの境界部分との間から、海水が侵入することも
考えられるので、この境界部分に対しては、Ａｇ−Ｃｕ
系の溶着金属やＶ系の溶着金属によるろう付け溶接部５
により密閉する。

【００２８】また、上ピース１０₁、１０₂のチタン合
せ材Ｃ相互、およびこれらと塞ぎチタン合せ材３０Ｂと
はＴＩＧ溶接部４によって接合できる。

【００２９】一方、図７および図８のように、上ピース
１０₁、１０₂を離間して設置することもできる。この
場合には、その離間間隙に跨がって塞ぎチタン板２６を
設け、これに塞ぎ母材３０Ａと塞ぎチタン合せ材３０Ｂ
からなる塞ぎ材３０、またはチタンの単板からなる塞ぎ
材３１により間隙を上から被覆する。

【００３０】この発展例として、図９に示すように、外
縁を面取りした母材Ｍに対してチタン合せ材Ｃの幅が狭
い上ピース１０₁、１０₂を用いることもできる。

【００３１】また、かかる最上段、最下段のチタンクラ
ッド鋼板間の連設部に露出して形成される空隙部を密閉
するに際して、次述するコーナー部の空隙部の密閉手段
第１の態様として説明するろう付けによりこれらの空隙
部を密閉してもよい。

【００３２】（最上段、最下段のコーナー部におけるチ
タンクラッド鋼板間の連設部に露出して形成される空隙
部の密閉手段について）＜第１の態様＞図２および図５に示された一面の上ピー
ス１０と他面の上ピース１０との間におけるコーナー部
の空隙からも海水が侵入して、基材１などを腐食させ
る。そこで、図１０〜図１２に示す第１の態様によって
海水の侵入を防止できる。

【００３３】すなわち、アーク溶接部３とコーナー部チ
タン板２３との間の空隙をＡｇ−Ｃｕ系やＶ系の溶着金
属によるろう付け部４０により密閉する。この場合、空
隙全体をろう付け部４０により密閉してもよいが、捨て
板４１を内部に設けて、端部のみをろう付け密閉するこ
とが経済的に好ましい。また、上ピース１０とコーナー
部チタン板２３との合せ目は、ＴＩＧ溶接部４によって
接合できる。

【００３４】＜第２の態様＞他方、図６に類似する第２
の態様によっても、海水の侵入を防止することができ
る。すなわち、図１３〜図１７に示すように、塞ぎ母材
３２Ａと塞ぎチタン合せ材３２Ｂからなるチタンクラッ
ド鋼板のスライス板からなるコーナー用塞ぎ材３２によ
り、前記のコーナー部の空隙を上から覆う。

【００３５】塞ぎ母材３２Ａと構造物基材１とは隅肉ア
ーク溶接部２により接合し、塞ぎチタン合せ材３２Ｂの
端面の角部と上ピース１０のチタン合せ材Ｃとは、チタ
ン同志であるためにＴＩＧ溶接部４によって接合する。
しかし、塞ぎ母材３２Ａと塞ぎチタン合せ材３２Ｂとの
境界部分と、上ピース１０の母材Ｍと合せ材Ｃとの境界
部分に対しては、Ａｇ−Ｃｕ系の溶着金属やＶ系の溶着
金属によるろう付け溶接部５により密閉する。上ピース
１０の母材Ｍと、塞ぎ母材３２Ａとはアーク溶接部２に
よって接合してある。

【００３６】（その他について）図１８に示すように、
上ピース１０または下ピース１１と中間ピース１２Ａ、
１２Ｃとは、Ｘ部分に間隔を置くことなく、隣接させる
ことができる。

【００３７】また、基材１に対するピースの取付態様と
して、図１９に示すように、たとえば、上ピース１
０₁、１０₂、中間ピース１２Ｂ₁、１２Ｂ₂および下
ピース１１₁、１１₂をビス５０により固定することが
できる。この場合、ビス５０とチタン合せ材Ｃとの隙間
より海水が侵入する虞れがあるので、ビス５０の周囲に
ＴＩＧ溶接部６により密閉するか、図２０に示すよう
に、その周囲を塞ぎ円板５１により被せ、その周囲をＴ
ＩＧ溶接部６により密閉する。このビス５０による基材
１への固着態様は、大型構造物に伴って、ピースの大型
化を招く場合などに有効である。中子についても、ビス
による固定を行うことができる。

【００３８】一方、隣接するピース間の連設または密閉
化態様については、図６および図７などに関連して説明
を一部行ったが、改めて連設の具体的例を図２１〜図２
３によって説明する。すなわち、図２１の例のように、
ピース６０、６０の母材Ｍ間を突き合わせ、この突き合
わせ部分をアーク溶接部２により基材１に対して固定
し、チタン合せ材Ｃ、Ｃは離間させ、これに塞ぎチタン
板２６により被覆して、その両側をＴＩＧ溶接部４によ
り密閉することができる。

【００３９】図２２は、ピース６１、６１の母材Ｍ，Ｍ
を離間して、前述のようなビス止めで固定し、チタン合
わせ材Ｃ，Ｃの突き合わせ部分をＴＩＧ溶接部４により
密閉した例である。

【００４０】図２３は、図７に示す例とほぼ同一であ
り、各ピースを基材１に対して溶接で固定し、それらの
間隙を覆って塞ぎチタン板２６を配置し、その両側をＴ
ＩＧ溶接部４により密閉した例である。

【００４１】

【発明の効果】以上通り、本発明によれば、チタンクラ
ッド金属板を、チタン板と構造物基材との接合を可能と
する中間材として使用するものであり、単位面積当たり
のチタンクラッド金属板の使用量を減少できる。また、
構造物基材の耐食性が要求される部位にチタン板で包囲
しているため耐食性に優れたものが得られる。

【００４２】さらに、構造物基材が平滑でない場合に
も、このような構造物の包囲部分全面について下地手直
しをする必要もなく組み立てることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】チタンクラッド金属板の構造物基材への固定状
態斜視図である。

【図２】チタン板の接合完了状態の斜視図である。

【図３】チタン板の接合予定状態の正面図である。

【図４】チタン板の他の面に対する接合予定状態の正面
図である。

【図５】第２実施例におけるチタンクラッド金属板の構
造物基材への固定状態斜視図である。

【図６】最上段、最下段のチタンクラッド金属板間の空
隙部の密閉手段の態様斜視図である。

【図７】最上段、最下段のチタンクラッド金属板間の空
隙部の密閉手段の態様の他の例の斜視図である。

【図８】その側面図である。

【図９】最上段、最下段のチタンクラッド金属板間の空
隙部の密閉手段の態様の別の例の斜視図である。

【図１０】最上段、最下段のコーナー部のチタンクラッ
ド金属板間の空隙部の密閉手段の第１態様の平面図であ
る。

【図１１】１１−１１線矢視図である。

【図１２】１２−１２線矢視図である。

【図１３】最上段、最下段のコーナー部のチタンクラッ
ド金属板間の空隙部の密閉手段の第２態様の斜視図であ
る。

【図１４】その平面図である。

【図１５】１５−１５線矢視図である。

【図１６】１６−１６線矢視図である。

【図１７】１７−１７線矢視図である。

【図１８】チタンクラッド金属板間の連設の別の態様を
示す正面図である。

【図１９】チタンクラッド金属板と構造物基材の取りつ
けの別の態様の斜視図である。

【図２０】その要部断面図である。

【図２１】チタンクラッド金属板間の連設を示す態様例
の断面図である。

【図２２】チタンクラッド金属板間の連設を示す態様の
他の例の断面図である。

【図２３】チタンクラッド金属板間の連設を示す態様の
別の断面図である。

【符号の説明】

１…構造物基材、２、３…アーク溶接部、４…ＴＩＧ溶
接部、５…ろう付け溶接部、１０、１０₁、１０₂…上
ピース、１１…下ピース、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…中
間ピース、１３Ａ、１３Ｂ…中子、１４Ａ、１４Ｃ…中
間ピース、１５…中子、２０、２１、２２…チタン板、
２３…コーナー部チタン板、２６…塞ぎチタン板、３０
…塞ぎ板、３１…塞ぎ板、Ｍ…母材、Ｃ…合せ材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者原修一大阪市中央区北浜４丁目５番33号住友金属工業株式会社内 (72)発明者水無瀬明新潟県上越市川原町10番29号日本ステンレス工材株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】構造物基材と、チタンクラッド金属板と、
チタン板と、空隙部密閉手段からなる構造物であって、チタンクラッド金属板はチタン合わせ材と母材からな
り、該チタンクラッド金属板はチタン合わせ材側が外面
になるべく、かつ区画を形成するように連設されて構造
物基材の耐食性要求部位に取り付けられ、チタン板は前記区画を覆うべくチタンクラッド金属板の
チタン合わせ材に接合して構造物基材を包囲し、最上段と最下段のチタンクラッド金属板間の連設部に露
出して形成される空隙部は前記空隙部密閉手段で密閉さ
れていることを特徴とする耐食性に優れた構造物。