JPS6133093Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本発明は水中構築物に用いられる鋼管杭用の防
蝕兼保護カバーに関する。 水中構築物、例えば僑梁、信号若しくは観測施
設又は桟橋などの種々の港湾施設の支柱等には、
近来断面円形の鋼管杭が多く使用されるようにな
つたが、鉄の特性として錆による腐蝕は避けられ
ず、この欠点は特に海水中において平均潮位線の
上下部分において著しい。即ち、水面の上下にお
いては、海水の電解作用のため、巨視的に見たと
き水面を界とする電池的電蝕作用が起こるので、
結局、しぶき帯から満干帯にかけて顕著な腐蝕が
発生する。淡水中の鋼管杭の場合には、電蝕作用
は海中のそれ程著しくはないが、反面、水流等に
よつて豊富に酸素が供給される結果、水流の機械
的作用と相俟つて、その物理、化学的腐蝕作用は
やはり無視できないものがある。 以上の欠点に鑑み、これまでに(イ)鋼管杭自体の
肉厚を増加する方法、(ロ)鋼管杭の表面を塗装する
方法、(ハ)鋼管杭に対しより大径のヒユーム管又
は、FRP製の管を被せ、該管と鋼管杭との間の
間隙にモルタルを注入する方法などが提案され
た。 しかし(イ)の方法が苦肉の策であることは明白で
ある。また、(ロ)の方法は塗膜の耐久性に難点があ
るのみならず、水面下の既設支柱に対しては適用
できない(ハ)の方法は既設支柱等への適用が極めて
困難である。かつ、ヒユーム管は目方が重く、し
かも透水性に難点があり、またFRP製の管はモ
ルタルとの接着性が弱いため、衝撃に弱いという
欠点を持つている。そこでより近年に至つて、
FRP製の断面半円形の一対の半管状体をヒンジ
で結合したカバーにより鋼管杭の外周面を被うと
共に、カバーと鋼管杭との間の間隙にモルタルを
注入する方法が提案された（実公昭52−52435号
公報参照）。この提案によれば、既設鋼管杭に対
する施工が自由である点で上記(ハ)法の持つ難点の
一部は解決されるが、耐衝撃性に関する難点は解
決されない。しかも、この難点は流木、その他漂
流物による衝撃によつて蒙るべき損傷を考慮した
とき、重大な欠点であると云える。尤も、前記公
知例では、各半管状態の内面に多数の不規則な凹
凸を形成させることにより、モルタルとの密着度
を向上させるよう留意されてはいるが、このよう
にしても、密着性を本質的に改善するのは不可能
である。かつ、凹凸部分内にはガラス繊維が入ら
ないので該部分の機械的強度は低い。 本発明は、公知のFRP製鋼管杭用カバーにお
けるモルタルとの密着性不良に基く欠点を抜本的
に解消しようとするものであつて、その容旨は、
両端に長手方向に沿つて伸びる外向きのフランジ
を、下端に半径方向に沿つて伸びる内向きのフラ
ンジを夫々備える耐アルカリガラス繊維強化セメ
ント（GRC）製の一対の断面半円形のカバー本
体と、該本体と同様の外形を有し、かつその内面
に被保護鋼管杭の外形に対応する凹部を備える一
対の保持バンドと、該保持バンドと前記本体の下
端との間に嵌着され、かつその内面に該本体の前
記内向きのフランジを嵌入させるための凹溝を備
える一対の半環状パツキンと、被保護鋼管杭に固
着されるリブ付スペーサーバンドとを構成部品と
して構成され、上記一対の半円形カバー本体と、
その下面を扼する上記一対の半環状パツキンと、
中心の被保護鋼管杭の外壁との間の空間内にモル
タル層が介在することを特徴とする水中鋼管杭用
カバーの構成に存する。 以下添附図面により本考案の詳細を説明する。 添附図面において、第１図は本案水中鋼管杭用
カバーの一例の斜視図、第２図は第１図のカバー
を鋼管杭に施した状況を示す立面図、第３図は鋼
管杭の周囲に施されたカバーの内部にモルタルが
施された状態を示す垂直断面図、第４図は前図と
同様の状態における水平断面図、第５図〜８図は
夫々本案カバーの施工に用いられる保持バンド、
スペーサーバンド、環状パツキン及び帯状パツキ
ンの斜視図である。 先づ第１図を参照して、カバー本体（半体）
１，１′はGRCのスプレーアツプ法により成形さ
れた一対の断面半円形の半管状体で、夫々その長
手方向に沿つて外向きに直径方向に延びる各一対
のフランジ２，２；２′，２′を有する。これらの
フランジ２，２′には、夫々相対向するボルト孔
１１，１１′が穿たれていて、後述する帯状パツ
キン４を介してボルト及びナツトで一体的に結合
せしめられるようになつている。上記本体１，
１′は、さらにそれらの各一端に中心方向へ延び
る内向きフランジ３，３′を備え、これらのフラ
ンジの巾は、後述の施工に際し、該部分が後述の
環状パツキン５の外周面のグループ内に係合する
のに充分な長さを与えられている。 スペーサーバンド８は、第６図に示されるよう
な放射状の複数リブ７を有する環状体で、一対の
半体８，８′を合成して作られる。このもののリ
ブ７は、充填され、凝固したモルタル層９（第３
図及び第４図参照）内に位置して該層を補強する
と同時に、モルタル層と内部の鋼管を一体化させ
る結果、全体の強度を著しく増大させる。 以上のカバー及びスペーサーバンドを用いて所
望の鋼管杭に施工する手順は例えば以下の通りで
ある（以下、第２図以下の各図参照）。 (A)：鋼管杭２１下方の適当な場所に保持バンド６
（第５図参照）をボルト１０及びナツト１０′を
用いて取り付ける。 (B)：別に、周囲に放射状のリブ７を有するスペー
サーバンド８（第６図参照）を、ボルト１０及
びナツト１０′を用いて保持バンド６より上方
の適宜個所に適当数取り付ける。 (C)：カバー本体１，１′の一端のフランジ３，
３′をゴム、弾性プラスチツクス等からできた
環状パツキン５（第７図参照）の各半体５，
５′の各外周面に刻まれた半円形のグループ１
２，１２′内に嵌めこみ、接着剤で固定する。 (D)：以上の準備が整つてから、各パツキン半体
５，５′の各下面が保持バンド６の上面に接す
るように、両カバー本体１，１′を対向して載
せ、帯状パツキン４，４を介してボルト１０及
びナツト１０′により両カバーを挟着させる
（第２図参照）。 (E)：カバー本体１，１′の内壁と鋼管杭２１の外
壁との間にモルタル９を注入凝固させる（第３
図及び第４図参照）。 (F)：最後に、注入部の上端面を防水モルタル又は
コーキング材等を用いてシールする。 以上の如く、工程は極めて簡単で、少数の作業
員により迅速に施工することが可能であるが、効
果として特筆さるべき点は以下の３点である。 カバーが軽量であること。即ち、GRCは通
常のコンクリートの５〜６倍の強度を有するの
で、厚さも薄くて済み、このため長尺物のカバ
ー（通常長さ約2.5ｍ長、厚さ８〜10mm）でも
１人の作業員で楽々と取り扱うことができる。 モルタルの注入によつて、その自重によりカ
バーのフランジ３，３′が押圧される結果、環
状パツキン５の下面が強く保持バンド６の上面
に押しつけられ、従つて帯状パツキン４のシー
ル効果と相俟つてカバー内への水の侵入が完全
に防止される。 GRC製のカバーは、内層のモルタル層９
と、またモルタル層は、スペーサーバンドのリ
ブ７により内部の鋼管杭と夫々一体化するた
め、耐衝撃性は極めて高く、波浪や流木による
衝撃に対し絶大な抵抗性を示す。下表は、市販
の引張り試験機を用い、略々同形同大のGRC
及びFRP試験片に約40mm厚のモルタル（これ
は実際に注入されるモルタルの厚さと略々同じ
である）を附着させた試料の附着強度を求めた
結果であるが、同表によれば、上のスペーサー
バンドに相当する部材が存在しない場合でも、
前者は後者の７倍以上の強度を示し、顕著なそ
の優位性を有することが分かる。なお、本試験
は以下記載の方法に基づいて行なわれた。 材料 GRC 成形法：ダイレクトスプレー法 配合： 普通ポルトランドセメント 100重量部 砂 60重量部 水 35重量部 減水剤 0.2重量部 耐アルカリガラス繊維 10重量部 FRP 成形法：ハンドレイアツプ法 配合： 不飽和ポリエステル 60重量部 Ｅガラス繊維（チヨツプド・ ストランドマツト） 40重量部 触媒及び固化剤 適量重量部 モルタル 配合： 普通ポルトランドセメント 569重量部 砂 1404重量部 水 273重量部 混和剤 5.68重量部 養生期間： ７日 試験法 上記材料及びで作られた約85mm角、厚さ約
10mmの各試験片（正確な大きさは下表中に明示）
の各両面にエポキシ系接着剤を用いて3.2mm厚の
鋼板を接着し、これらの各鋼板に熔着されたＴ字
鋼製のシヤンクを、ロードセル10t（最大）、クロ
スヘツドスピード0.5mm／分の条件で牽引し、破
壊時の荷重を試験片面積で除して付着強度を求め
る。 結果 下表の通りであつた。 【表】 上表が示す如く、略々同形同大のGRC及び
FRP試験片に約40mm厚のモルタル（これは実際
に注入されるモルタルの厚さと略々同じである）
を附着させた試料の引張試験において、前者は後
者の７倍以上の付着強度を示し、その優位性が如
実に示される。元来、FRPはそれ自体としての
耐衝撃強度はGRCに比しかなり高くとも（アイ
ゾツト強度値としてGRCの約３倍程度）、モルタ
ル層との密着が悪いため、流木などによる強大な
衝撃には耐えられない。これに反し、GRCの場
合は内方のモルタル層と一体化するので、衝撃は
モルタル層を介して内部の鋼管に吸収され、総合
的に大きな衝撃に耐えることができる。本点は、
本案カバーの構成に特異的な最大の特徴である。
本考案に係るカバーは、腐蝕の最も激しいスプラ
ツシユゾーンを含め流木等の衝撃から鋼管杭を防
護する目的で、通常、満潮線の上方から干潮線の
稍下方にかけて施されるのが原則である。本邦の
沿岸における満干差は、九州西岸地域及び一部の
瀬戸内海沿岸地域を除いて比較的小であるため、
長尺物のカバーは必要でなく、通常2.5ｍ、特別
の地域用のものでも５ｍ程度あれば充分である
が、もちろん所望により接続して使用することも
できる。なお、本案カバーの内径の他、保持バン
ド６、スペーサーバンド８、環状パツキン５及び
帯状パツキン４等の施工用附属品の寸法は、当
然、鋼管杭の外径及びカバーの長さに合わせて定
められなければならない。カバー内壁と鋼管杭外
壁管のクリヤランスは５〜６cmあれば実用上充分
な強度が期待できる。 以上述べた如く、本案カバーは施工が容易で優
れた耐衝撃効果を期待できるのみでなく、止水作
用が充分であるので鋼管杭の腐蝕が完全に防止さ
れ、しかも内面が平滑なため製作が容易である
等、実用上多大の価値を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案水中鋼管杭用カバーの１例の斜視
図、第２図は第１図のカバーを鋼管杭に施した状
況を示す立面図、第３図は鋼管杭の周囲に施され
たカバーの内部にモルタルが施された状態を示す
垂直断面図、第４図は前図と同様の状態における
水平断面図、第５〜８図は夫々本案カバーの施工
に用いられる保持バンド、スペーサーバンド、環
状パツキン及び帯状パツキンの斜視図である。各
図中の符号の意味は以下の通り： １，１′：カバーの各半体、２，２′：外向きフ
ランジ、３，３′：内向きフランジ、４：帯状パ
ツキン、５：環状パツキンの全体、５，５′：環
状パツキンの各半体、６：保持バンドの全体、
６，６′：保持バンドの各半体、７：スペーサー
バンドのリブ、８：スペーサーバンドの全体、
８，８′：スペーサーバンドの各半体、９：モル
タル、１０：ボルト、１０′：ナツト、１１，１
１′：ボルト孔、１２，１２′：環状パツキン半体
の半円形グルーブ、２１：鋼管杭。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 両端に長手方向に沿つて伸びる外向きのフラン
   ジを、下端に半径方向に沿つて伸びる内向きのフ
   ランジを夫々備える耐アルカリガラス繊維強化セ
   メント（GRC）製の一対の断面半円形のカバー
   本体と、該本体と同様の外形を有し、かつその内
   面に被保護鋼管杭の外形に対応する凹部を備える
   一対の保持バンドと、該保持バンドと前記本体の
   下端との間に嵌着され、かつその内面に該本体の
   前記内向きのフランジを嵌入させるための凹溝を
   備える一対の半環状パツキンと、被保護鋼管杭に
   固着されるリブ付スペーサーバンドとを構成部品
   として構成され、上記一対の半円形カバー本体
   と、その下面を扼する上記一対の半環状パツキン
   と、中心の被保護鋼管杭の外壁との間の空間内に
   モルタル層が介在することを特徴とする水中鋼管
   杭用カバー。