JP2021113473A - 防食被膜層を有する鋼材、壁体構造物および壁体構造物の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】時間が経過しても防食被膜層が端面から剥離しにくい、防食被膜層を有する鋼材を提供する。【解決手段】プライマー層（１６）と、プライマー層の表面の所定範囲に設置された防食被膜層（１８）とを有する鋼材（１４）は、防食被膜層の端部領域においてプライマー層と防食被膜層との間に設置されたエポキシ樹脂層（２０）を備えていることを特徴とする。好ましくは、防食被膜層の所定の縁部に防食被膜層又はエポキシ樹脂層を鋼材に定着させるための縁部定着材（２２）をさらに備えている。【選択図】 図４

Description

本発明は、主として屋外に設置される土木・建築鋼構造物や配管やタンク等の鋼製プラント施設における防食被膜層を有する鋼材や、水域構造物（護岸、岸壁、防波堤、導流堤など）、陸域構造物（擁壁、土留壁など）で前面側と背面側との境界に設けられる、防食被膜層を有する鋼材、壁体構造物および壁体構造物の施工方法に関する。本発明における鋼材には、ハット形鋼矢板等の鋼矢板、鋼管矢板、鋼管杭、およびその他の鋼製部材が含まれる。

従来、重防食鋼矢板として、鋼矢板の表面をウレタンエラストマーで防食被覆した製品が販売されている。このような製品では、鋼矢板の表面とウレタンエラストマーの防食被膜層との間に、特殊な表面処理層が設けられていると推測されるが、その詳細は開示されていない。

一方、本発明者は、防食被膜層を鋼材に良好に定着することができる縁部定着材を提案した（特許文献１）。

特願２０１９−０７８３３７

ウレタンエラストマーの防食被膜層を有する鋼矢板は、防食に対して、一定の有効性が認められるものの、時間が経過するにつれて、防食被膜層が端面から剥離するという課題があった。

本発明は、このような状況に鑑みて開発されたものであって、時間が経過しても防食被膜層が端面から剥離しにくい、防食被膜層を有する鋼材、壁体構造物および壁体構造物の施工方法を提供することを目的としている。

石油掘削用プラットフォーム等の海洋構造物、港湾や漁港の岸壁等において、防食のため、構造物をエポキシ樹脂で被覆することが行われており、長期にわたって防食効果を発揮することが知られている。また、ウレタンエラストマーの防食被膜層を有する鋼矢板において、防食被膜層に疵がついた場合に、エポキシ樹脂からなる水中硬化パテで補修することが行われている。本発明者は、これらのことに着目し、エポキシ樹脂を利用して剥離しにくい防食被膜層を有する鋼材を開発した。

本願請求項１に記載された、プライマー層と、前記プライマー層の表面の所定範囲に設置された防食被膜層とを有する鋼材は、前記防食被膜層の端部領域において前記プライマー層と前記防食被膜層との間に設置されたエポキシ樹脂層を備えていることを特徴とするものである。

本願請求項２に記載された防食被膜層を有する鋼材は、前記請求項１の鋼材において、前記エポキシ樹脂層が前記防食被膜層の前記端部領域の上面と下面を挟持するように設置されていることを特徴とするものである。

本願請求項３に記載された、プライマー層と、前記プライマー層の表面の所定範囲に設置された防食被膜層とを有する鋼材は、前記防食被膜層の端部領域において前記防食被膜層の上面を被覆するように設置されたエポキシ樹脂層を備えていることを特徴とするものである。

本願請求項４に記載された防食被膜層を有する鋼材は、前記請求項１から請求項３のいずれか１項の鋼材において、前記防食被膜層の左右端面、下端面、又は上端面のうち少なくとも１つに接触して設置された養生材をさらに備えていることを特徴とするものである。

本願請求項５に記載された防食被膜層を有する鋼材は、前記請求項１から請求項４のいずれか１項の鋼材において、前記防食被膜層の所定の縁部に前記防食被膜層又は前記エポキシ樹脂層を前記鋼材に定着させるための縁部定着材をさらに備えていることを特徴とするものである。

本願請求項６に記載された防食被膜層を有する鋼材は、前記請求項５の鋼材において、前記縁部定着材が、前記防食被膜層の左右端面から内方に所定距離隔てた個所に垂直方向に連続的又は非連続的にそれぞれ延びるように前記鋼材に固定されていることを特徴とするものである。

本願請求項７に記載された防食被膜層を有する鋼材は、前記請求項５又は６の鋼材において、前記縁部定着材が、前記防食被膜層の下端面から上方に所定距離隔てた個所に水平方向に連続的又は非連続的に延びるように前記鋼材に固定されていることを特徴とするものである。

本願請求項８に記載された防食被膜層を有する鋼材は、前記請求項５から請求項７のいずれか１項の鋼材において、前記縁部定着材が、前記防食被膜層の上端面から下方に所定距離隔てた個所に水平方向に連続的又は非連続的に延びるように前記鋼材に固定されていることを特徴とするものである。

本願請求項９に記載された防食被膜層を有する鋼材は、前記請求項５から請求項８のいずれか１項の鋼材において、前記縁部定着材が、前記鋼材に連続的に又は非連続的に固定された凸部材に固定されることによって、前記鋼材に間接的に固定されていることを特徴とするものである。

本願請求項１０に記載された防食被膜層を有する鋼材は、前記請求項８又は９の鋼材において、前記縁部定着材の前記鋼材への固定が、溶接又は機械的締結によって行われることを特徴とするものである。

本願請求項１１に記載された防食被膜層を有する鋼材は、前記請求項５から請求項１０のいずれか１項の鋼材において、前記鋼材及び前記縁部定着材の少なくとも一方は、前記防食被膜層が接触する領域の全部又は一部に、粗化面及び凹凸面の少なくとも一方を有していることを特徴とするものである。

本願請求項１２に記載された防食被膜層を有する鋼材は、前記請求項５から請求項１１のいずれか１項の鋼材において、前記縁部定着材が、略円形、略矩形、略三角形、略台形、又は略楕円形のいずれか１つの横断面を有する鋼棒であることを特徴とするものである。

本願請求項１３に記載された防食被膜層を有する鋼材は、前記請求項５から請求項１１のいずれか１項の鋼材において、前記縁部定着材が、前記鋼材に連続的に又は非連続的に設けられた溶接ビードであることを特徴とするものである。

本願請求項１４に記載された防食被膜層を有する鋼材は、前記請求項５から請求項１３のいずれか１項の鋼材において、非連続的に設けられた前記縁部定着材の非連続部、又は非連続部とその近傍における前記鋼材の表面及び／又は背面に、凹凸が設けられていることを特徴とするものである。

本願請求項１５に記載された防食被膜層を有する鋼材は、前記請求項５から請求項１４のいずれか１項の鋼材において、前記縁部定着材の非連続部にも、防食被膜層が設けられていることを特徴とするものである。

本願請求項１６に記載された防食被膜層を有する鋼材は、前記請求項１から請求項１５のいずれか１項の鋼材において、前記防食被膜層がウレタンエラストマー層であることを特徴とするものである。

本願請求項１７に記載された防食被膜層を有する鋼材は、前記請求項１から請求項１６のいずれか１項の鋼材において、前記鋼材が、鋼矢板、鋼管杭、又は鋼管矢板のいずれかであることを特徴とするものである。

本願請求項１８に記載された壁体構造物は、前記請求項１から請求項１７までのいずれか１項に記載された防食被膜層を有する鋼材によって構成されるものである。

本願請求項１９に記載された壁体構造物は、前記請求項１８の壁体構造物において、前記防食被膜層の下端面の位置が、干潮面下１ｍ以深又は平均干潮面以深のいずれかであることを特徴とするものである。

本願請求項２０に記載された、前記請求項１から請求項１７までのいずれか１項に記載された防食被膜層を有する鋼材によって構成される壁体構造物の施工方法は、前記防食被膜層の下端面の位置を、干潮面下１ｍ以深又は平均干潮面以深のいずれかとなるように下方支持体中に埋設する工程を含むことを特徴とするものである。

本願請求項２１に記載された壁体構造物の施工方法は、前記請求項２０の施工方法において、前記下方支持体が、基礎地盤又はコンクリートフーチングであることを特徴とするものである。

本発明によれば、防食被膜層の端部領域にエポキシ樹脂層を設置することにより、防食被膜層の端部の剥離の危険性を低減することができる。また、防食被膜層又はエポキシ樹脂層の端面から内方に所定距離隔てた個所に縁部定着材を設置することにより、防食被膜層又はエポキシ樹脂層を良好に定着させることができる。また、防食被膜層の端面に養生材を設置することにより、防食被膜層の吹き付け等による形成時に、防食被膜層が計画設計範囲を逸脱しないようにすることができる。さらに、凸部材を用いて縁部定着材を鋼材に固定することにより、縁部定着材と鋼材との間の隙間にも防食被膜層の材料を入り込ませることができるので、防食被膜層の端部における定着力を一層向上させることが可能になる。

本発明の好ましい実施形態に係る防食被膜層を有する鋼材（ハット形鋼矢板）を用いた壁体構造物が水域構造物の境界に設置されている状態を示した概略斜視図である。 図１に示される壁体構造物の一部を示した拡大斜視図である。 図３（ａ）は、鋼材として用いられるハット形鋼矢板を示した平面図、図３（ｂ）は、ハット形鋼矢板の嵌合個所を示した図である。 図４（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る防食被膜層を有するハット形鋼矢板を示した拡大断面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）において縁部定着材を備えた形態を示した拡大断面図である。 図５（ａ）は、エポキシ樹脂層がウレタンエラストマー層の左右端面に設置されている形態を示したハット形鋼矢板の正面図、図５（ｂ）は、エポキシ樹脂層がウレタンエラストマー層の左右端面及び下端面に設置されている形態を示したハット形鋼矢板の正面図、図５（ｃ）は、エポキシ樹脂層がウレタンエラストマー層の左右端面、下端面及び上端面に設置されている形態を示したハット形鋼矢板の正面図である。 図６（ａ）は、縁部定着材が防食被膜層の左右端面の内方に固定されている形態を示したハット形鋼矢板の正面図、図６（ｂ）は、縁部定着材が防食被膜層の左右端面及び下端面の内方に固定されている形態を示したハット形鋼矢板の正面図、図６（ｃ）は、縁部定着材が防食被膜層の左右端面、下端面及び上端面の内方に固定されている形態を示したハット形鋼矢板の正面図である。 図７（ａ）は、図４（ａ）に示される形態の変形例を示した拡大断面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）において縁部定着材を備えた形態を示した拡大断面図である。 図８（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る防食被膜層を有するハット形鋼矢板を示した拡大断面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）において縁部定着材を備えた形態を示した拡大断面図である。 防食被膜層の設置個所を例示的に示した模式図である。 縁部定着材の種々の形態を示した図である。 防食被膜層を有する鋼材において養生材を備えている形態を示した拡大断面図である。 図１２（ａ）は、縁部定着材の固定方法の一例を示した拡大断面図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の線１２ｂ‐１２ｂに沿って見た断面図、図１２（ｃ）は、図１２（ｂ）の線１２ｃ‐１２ｃに沿って見た断面図である。 縁部定着材の一例を示した拡大断面図である。 図１４（ａ）は、継手付き鋼管矢板の表面の所定範囲に防食被膜層が設置されている状態を示した平面図、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の線１４ｂ−１４ｂに沿って見た図、図１４（ｃ）は、図１４（ａ）の部分１４ｃの拡大図である。

（全体構成）
次に図面を参照して、本発明の好ましい実施形態に係る防食被膜層を有する鋼材について、前記鋼材がハット形鋼矢板である場合を例にして説明する。図１は、本発明の好ましい実施形態に係る防食被膜層を有するハット形鋼矢板を用いた壁体構造物が水域構造物の境界に設置されている状態を示した概略斜視図、図２は、図１に示される壁体構造物の一部を示した拡大斜視図である。

図１において全体として参照符号１０で示される壁体構造物は、壁体１２を備えている。なお、図１において、壁体構造物１０の延長方向をｘ方向、垂直方向をｙ方向とする。

壁体１２は、多数のハット形鋼矢板１４をｘ方向に嵌合させ又は配設させ、下方部を下方支持体中に埋設することによって形成される。下方支持体は、基礎地盤又はコンクリートフーチングである。基礎地盤には、改良土によって形成される地盤も含まれる。壁体１２の基礎地盤への埋設は、バイブロハンマによる振動打設、油圧ハンマによる衝撃打設、油圧圧入装置による圧入などによって行われる。

ハット形鋼矢板１４は、図３（ａ）に示されるように、土水圧等の荷重が作用した場合に主として曲げモーメントに抵抗するフランジ１４ａ、アーム部１４ｂ及び継手部１４ｃと、主としてせん断力に抵抗するウェブ１４ｄとを有している。より詳細に説明すると、ハット形鋼矢板１４では、フランジ１４ａの両縁部から外方に向かって拡がるように一対のウェブ１４ｄがそれぞれ連続して配置され、各ウェブ１４ｄにフランジ１４ａと略平行になるようにアーム部１４ｂがそれぞれ連続して配置されており、各アーム部１４ｂに継手部１４ｃがそれぞれ連続して設けられている。

ハット形鋼矢板１４の継手部１４ｃの一方には上方開口爪１４ｃ１が形成され、継手部１４ｃの他方には下方開口爪１４ｃ２が形成されている。上方開口爪１４ｃ１と下方開口爪１４ｃ２は、互いに相補する形状に形作られており、一方のハット形鋼矢板１４の継手部１４ｃの上方開口爪１４ｃ１に、隣接する他方のハット形鋼矢板１４の継手部１４ｃの下方開口爪１４ｃ２を嵌め込むことによって、或いは、一方のハット形鋼矢板１４の継手部１４ｃの下方開口爪１４ｃ２に、隣接する他方のハット形鋼矢板１４の継手部１４ｃの上方開口爪１４ｃ１を嵌め込むことによって、所望の枚数のハット形鋼矢板１４を嵌合させることができる。図３（ｂ）は、ハット形鋼矢板１４の継手部の嵌合個所を示した拡大図である。

（第１の実施形態）
図４は、本発明の第１の実施形態に係る防食被膜層を有するハット形鋼矢板１４を示した図である。第１の実施形態に係る防食被膜層を有するハット形鋼矢板１４において、サンドブラスト等で素地調整されたハット形鋼矢板１４の表面に、プライマー層１６が設置されている。プライマー層１６は、いわゆる下塗り層であり、プライマー層１６として、ジンクリッチペイントの層を含むのが好ましい。これは、ハット形鋼矢板１４の表面の素地に達するような疵がついたときに、ジンクリッチペイントの亜鉛成分が犠牲陽極作用により鋼矢板よりも先に腐食して、小さな疵や幅狭の疵（スクラッチ疵）を腐食生成物が埋め、これにより鋼矢板の腐食の抑制を期待できるからである。

ハット形鋼矢板１４の表面の所定範囲（したがって、プライマー層１６の表面の所定範囲）に、防食被膜層となるウレタンエラストマー層１８が設置されている。ウレタンエラストマー層１８は、主として腐食や摩耗に抵抗するため、副次的に外的アタック（漂流物や氷盤の衝突作用や摺動作用等）に抵抗するために設置される。ウレタンエラストマー層１８は基本的に、塗装機による吹き付け等の手段で形成される。また、塗装機による吹付けの補助的手段や、防食被膜面積が小さい場合には、ローラ塗りや刷毛塗り等も採用される。

なお、上述のように、ハット形鋼矢板１４にプライマー層１６およびウレタンエラストマー層１８を設置することは、公知の技術である。また、プライマー層１６とウレタンエラストマー層１８との間に、任意の所望の層（図示せず）を設置してもよい。

第１の実施形態に係る防食被膜層を有するハット形鋼矢板１４のウレタンエラストマー層１８の端部領域において、図４（ａ）に示されるように、プライマー層１６とウレタンエラストマー層１８との間に、エポキシ樹脂層２０が設置されている。エポキシ樹脂層２０の設置により、ウレタンエラストマー層１８の端部の剥離の危険性を低減することができる。より詳細に説明すると、エポキシ樹脂層２０は、一定の硬さを有するが、粘り強さはウレタンエラストマー層１８よりも小さく脆い。したがって、相対的に脆いエポキシ樹脂層２０は、端面が剥離し始めると、剥離した部分が破壊するため、剥離が進行しにくく、その結果、ウレタンエラストマー層１８の端部の剥離の危険性が低減される。

なお、エポキシ樹脂層２０は、ウレタンエラストマー層１８の端面からの剥離を防止するために設けられるものであるため、ウレタンエラストマー層１８の端部のみに設ければよく、ウレタンエラストマー層１８の全面に設ける必要はない。

エポキシ樹脂層２０の端面２０ａは、ウレタンエラストマー層１８の端面１８ａより外方に位置するのが好ましい（図４（ａ）参照）。これは、エポキシ樹脂層２０の剥離の影響をウレタンエラストマー層１８に及ぼさないようにするためである。ここで、「外方」とは、ウレタンエラストマー層１８が存在する方向と反対の方向を意味している。また、ウレタンエラストマー層１８の上面は、エポキシ樹脂層２０が位置するウレタンエラストマー層１８の端部領域１８ｂとエポキシ樹脂層２０が位置しないウレタンエラストマー層１８の領域１８ｃとがなだらかに遷移するように形成されている。これは、漂流物の衝突などの外的作用による被膜のダメージをできるだけ軽減させるためである。

エポキシ樹脂層２０は、ウレタンエラストマー層１８の左右の端部領域に設けてもよいし（図５（ａ）参照）、左右の端部領域に加えて、ウレタンエラストマー層１８の下部の端部領域にも設けてもよいし（図５（ｂ）参照）、さらに加えてウレタンエラストマー層１８の上部の端部領域に設けてもよい（図５（ｃ）参照）。

なお、ウレタンエラストマー層１８およびエポキシ樹脂層２０は、ハット形鋼矢板１４の図２に示される面（以下「表面」という）と反対側に位置する面（以下「背面」という）に設けてもよいし、表面と背面の両方に設けてもよい。

エポキシ樹脂層２０の端面２０ａおよびウレタンエラストマー層１８の端面１８ａから内方に所定距離隔てた個所に、端面２０ａおよび端面１８ａとほぼ平行に延びるように、縁部定着材２２をハット形鋼矢板１４に固定するのが好ましい（図４（ｂ）参照）。ここで、「内方」とは、エポキシ樹脂層２０およびウレタンエラストマー層１８が存在する方向を意味しており、従って、縁部定着材２２は、エポキシ樹脂層２０の内部に位置する（換言すると、エポキシ樹脂層２０の内部に包含される）ことを意味する。

縁部定着材２２は、エポキシ樹脂層２０をハット形鋼矢板１４に確実に定着させるために設置される。縁部定着材２２としては、図４（ｂ）に示されるように、例えば丸鋼が用いられる。縁部定着材２２のハット形鋼矢板１４への固定は、溶接（連続溶接又は非連続溶接）又は機械的締結（ボルト止めなど）によって行われる（図４（ｂ）では、溶接２４によって固定される例が図示されている）。

なお、縁部定着材２２は、ハット形鋼矢板１４の背面に設けてもよいし、ハット形鋼矢板１４の表面と背面の両方に設けてもよい。

縁部定着材２２は、ウレタンエラストマー層１８およびエポキシ樹脂層２０の左右端面から内方に所定距離隔てた個所（図６（ａ）参照）に設けるものに加えて、ウレタンエラストマー層１８およびエポキシ樹脂層２０の下端面から内方（上方）に所定距離隔てた個所（図６（ｂ）参照）にも設けてもよいし、さらに加えてウレタンエラストマー層１８およびエポキシ樹脂層２０の上端面から内方（下方）に所定距離隔てた個所（図６（ｃ）参照）に設けてもよい。

図７（ａ）は、上述の第１の実施形態の変形例を示した図である。図７（ａ）に示される形態は、エポキシ樹脂層２０がウレタンエラストマー層１８の端部領域の上面と下面を挟持するように設置される点を除いて、図４（ａ）に示される形態と実質的に同一の構成を有している。図７（ａ）に示される形態では、ウレタンエラストマー層１８の端部領域が、エポキシ樹脂層２０によって上面からも押さえつけられているので、ウレタンエラストマー層１８の端部の剥離の危険性の一層の低減が可能となる。

図７（ａ）に示される形態においても、図４（ａ）に示される形態と同様に、エポキシ樹脂層２０の端面２０ａおよびウレタンエラストマー層１８の端面１８ａから内方に所定距離隔てた個所に、端面２０ａおよび端面１８ａと平行に延びるように、縁部定着材２２をハット形鋼矢板１４に固定するのが好ましい（図７（ｂ）参照）。

（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態に係る防食被膜層を有するハット形鋼矢板１４を示した図である。第２の実施形態に係る防食被膜層を有するハット形鋼矢板１４は、エポキシ樹脂層２０´がウレタンエラストマー層１８の端部領域の下面（すなわち、プライマー層１６とウレタンエラストマー層１８との間）ではなく、ウレタンエラストマー層１８の端部領域の上面に設置される点を除いて、第１の実施形態に係る防食被膜層を有するハット形鋼矢板１４と実質的に同一の構成を有している。第２の実施形態では、ウレタンエラストマー層１８の端部領域が、エポキシ樹脂層２０´によって上面から押さえつけられているので、ウレタンエラストマー層１８の端部の剥離の危険性が低減される。

第２の実施形態においても、上述の第１の実施形態と同様に、エポキシ樹脂層２０´の端面２０ａおよびウレタンエラストマー層１８の端面１８ａから内方に所定距離隔てた個所に、端面２０´ａおよび端面１８ａとほぼ平行に延びるように、縁部定着材２２をハット形鋼矢板１４に固定するのが好ましい（図８（ｂ）参照）。ここで、「内方」とは、エポキシ樹脂層２０およびウレタンエラストマー層１８が存在する方向を意味しており、従って、縁部定着材２２は、ウレタンエラストマー層１８の内部に位置する（換言すると、ウレタンエラストマー層１８の内部に包含される）ことを意味する。縁部定着材２２は、ウレタンエラストマー層１８をハット形鋼矢板１４に確実に定着させるために設置される。

（防食被膜層の設置範囲）
防食被膜層であるウレタンエラストマー層１８によって被覆されるハット形鋼矢板１４の表面の所定範囲Ｌは、構造設計や、設置環境（劣化環境、腐食環境、漂砂・流砂環境、漂流物環境等）によって決定されるものであり、例えば、所定範囲Ｌを、標準的な海洋環境において集中腐食が生ずるおそれのある干満帯付近や氷盤アタックをカバーする範囲に設定してもよい（図９(ａ)参照）。また、所定範囲Ｌを、例えば、波や河川流の影響による洗堀や流砂・漂砂を考慮する場合に、基礎地盤付近をカバーする範囲に設定してもよい（図９(ｂ)参照）。さらに、大きな曲げモーメントが作用する部位をカバーする範囲や、ハット形鋼矢板１４の変位を抑制するのに効果的な範囲に設定してもよい。なお、所定範囲Ｌを、ハット形鋼矢板１４の垂直方向の複数の部位に設定したり（図９(ｃ)参照）、ハット形鋼矢板１４の両面に設定してもよい（図９(ｄ)参照）。

（縁部定着材の種々の形態）
縁部定着材２２は、連続的に設けてもよいし、非連続的（すなわち、断続的）に設けてもよい。なお、縁部定着材２２を非連続的に設ける場合には、良好な定着性を保持するため、連続部の長さを非連続部の長さよりも長くするのが好ましい。

非連続に設けた縁部定着材２２の非連続部、又は非連続部とその近傍におけるハット形鋼矢板１４の表面及び／又は背面に、凹凸を設けてもよい。このような凹凸は、連続又は非連続な溶接ビードによって形成してもよい。このような凹凸を設けることにより、防食被膜層であるウレタンエラストマー層１８の定着を一層向上させることができる。なお、非連続な縁部定着材２２を用いる場合には、非連続部にもウレタンエラストマー層１８を設置するのが好ましい。

縁部定着材２２として、丸鋼の代わりに、図１０に例示されるような他の横断面形状の鋼棒を使用してもよい。すなわち、図１０（ａ）では、矩形横断面の鋼棒がハット形鋼矢板１４の表面に一辺が接するように溶接２４によって固定されており、図１０（ｂ）では、矩形横断面の鋼棒がハット形鋼矢板１４の表面に一角部が接するように溶接２４によって固定されている。図１０（ｃ）では、三角形横断面の鋼棒がハット形鋼矢板１４の表面に一辺が接するように溶接２４によって固定されており、図１０（ｄ）では、三角形横断面の鋼棒がハット形鋼矢板１４の表面に一角部が接するように溶接２４によって固定されている。図１０（ｅ）では、台形横断面の鋼棒がハット形鋼矢板１４の表面に長辺が接するように溶接２４によって固定されており、図１０（ｆ）では、台形横断面の鋼棒がハット形鋼矢板１４の表面に短辺が接するように溶接２４によって固定されている。他の横断面形状（例えば、楕円横断面形状）の鋼棒を縁部定着材２２として用いてもよい。溶接２４は、縁部定着材２２の内側の隅部にではなく、図示されているように縁部定着材２２の外側の隅部に設置するのがよい。これは、溶接２４が冷却すると収縮して、縁部定着材２２が図１０（ｇ）のように変形し、ウレタンエラストマー又はエポキシ樹脂が入り込む隙間ができるからである。なお、図１０に示される各例は、図４（ｂ）の形態に関連するものであるが、図７（ｂ）および図８（ｂ）の形態に関しても、図１０に示される各例が適用される。

縁部定着材２２は、計画設計防食被膜（図４（ｂ）、図７（ｂ）、図８（ｂ）および図１０においてＡ‐Ａ線で図示）の外側に設置するのが望ましい。

ウレタンエラストマー層１８およびエポキシ樹脂層２０が計画設計範囲を逸脱しないように、層１８、２０の端面１８ａ、２０ａに接触するように養生材２６が設置される（図１１（ａ）参照）。図１１（ｂ）は、養生材２６が設置される別の形態を示した図である。通常、養生材２６は、有機系経時硬化材料（ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等）を塗装機による吹き付け等の手段で配設した後、適時タイミングで撤去される場合が多いが、特段の支障がなければ残置しておいてもよい。なお、図１１では、図４（ｂ）の形態に関連して図示されているが、他の形態（図４（ａ）、図７（ａ）、図７（ｂ）、図８（ａ）、図８（ｂ）に示される形態）に関しても、図１１の例が準用される。

養生材２６には様々なものがある。層１８、２０が薄い場合には、ガムテープのような薄いものでもよいが、１、２回の吹き付けで２〜３ｍｍという厚さの層１８、２０を形成する場合には、有機系経時硬化材料の流れやタレを防止するために、厚めの養生材２６が使用される。図１１に示される例では、養生材２６として、接着剤付きの弾性発泡体（スポンジ等）が用いられている。

上述の実施形態では、縁部定着材２２がプライマー層１６を介してハット形鋼矢板１４に固定されているが、縁部定着材２２を、ハット形鋼矢板１４に間接的に固定してもよい。すなわち、図１２（ａ）に示される形態では、縁部定着材２２は、プライマー層１６を介してハット形鋼矢板１４に固定された凸部材２８に固定されることによって、ハット形鋼矢板１４に固定されている。

凸部材２８を用いて縁部定着材２２をハット形鋼矢板１４に固定すると、縁部定着材２２がハット形鋼矢板１４に接触せずに離間するため、縁部定着材２２とハット形鋼矢板１４との間の隙間にも層１８、２０の材料が入り込み、層１８、２０の端部における定着力が一層向上する。

凸部材２８は、縁部定着材２２とハット形鋼矢板１４との間の隙間を設けるために、非連続的に設けられる。凸部材２８は、溶接ビードで代用してもよいし、新たに準備した部材をハット形鋼矢板１４に溶接等で固定して凸部材としてもよい。図１２（ｂ）には、非連続的に設けた溶接ビードを凸部材２８として用いる例が示されている。図１２（ｃ）には、凸部材２８がない個所では、ハット形鋼矢板１４の表面と縁部定着材２２の下面との間に隙間が生じ、隙間の間に層１８、２０の材料が入り込んでいる状態が図示されている。

また、図１３に示されるように、ハット形鋼矢板１４の表面に連続的又は非連続的に設けた溶接ビードを縁部定着材２２として用いてもよい。

（鋼材の他の形態）
鋼材１４としてハット形鋼矢板を用いた例について説明してきたが、他の鋼矢板（例えば、Ｕ形鋼矢板）を用いる場合においても、上述の実施形態と同様である。また、鋼材として、鋼矢板の代わりに、鋼管杭や鋼管矢板を用いてもよい。

図１４は、本発明の好ましい実施形態に係る防食被膜層を有する鋼材において前記鋼材が鋼管矢板である場合を示している。鋼材として鋼管杭や鋼管矢板を用いる場合においても、ハット形鋼矢板を用いる前記実施形態と実質的に同様である。図１４（ｂ）では、エポキシ樹脂層２０がウレタンエラストマー層１８の左右の端部領域に設けられた状態が示されているが、エポキシ樹脂層２０を、左右の端部領域に加えて、ウレタンエラストマー層１８の下部の端部領域にも設けてもよいし、さらに加えてウレタンエラストマー層１８の上部の端部領域に設けてもよい。図１４（ｃ）には、図４（ａ）に対応する形態が示されているが、鋼管矢板３０においても、図７（ａ）および図８（ａ）に対応する形態にも適用される。また、縁部定着材を設置する形態も同様に適用される。

（壁体構造物の施工方法）
防食被膜層を有する鋼材１４、３０によって構成される壁体構造物の施工は、ウレタンエラストマー層１８の下端面の位置が干潮面下１ｍ以深又は平均干潮面以深のいずれかとなるように鋼材を下方支持体中に埋設することによって、施工される。

本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

例えば、添付図面に図示された各層１６、１８、２０、２０´の厚さ、縁部定着材２２の近傍の各層１６、１８、２０、２０´の表面形状、縁部定着材２２の寸法や形状、配置個所の細部等は、単なる例示的なものにすぎない。縁部定着材２２の近傍の各層１６、１８、２０、２０´の端面は、養生材２６の形状や設置位置によって種々の形状にすることができる。

また、ウレタンエラストマー層１８とエポキシ樹脂層２０との間に、両者の密着性を高める層を設置してもよいし、ウレタンエラストマー層１８の上面（最外面）に、耐候性を高めるためのフッ素樹脂層、良好な色彩性を有するカラーのエポキシ樹脂層などを設置してもよい。

さらに、前記実施形態では、水域構造物の境界に設置される場合に関連して説明されているが、陸域構造物の境界に設置される場合や、他の一般的な鋼製構造物（屋外に設置される土木・建築鋼構造物、配管やタンク等の鋼製プラント施設等）においても、本発明の防護被膜層を有する鋼材を使用することができる。

１０ 壁体構造物
１２ 壁体
１４ 鋼材（ハット形鋼矢板）
１６ プライマー層
１８ ウレタンエラストマー層
１８ａ 端面
２０、２０´ エポキシ樹脂層
２０ａ 端面
２２ 縁部定着材
２４ 溶接
２６ 養生材
２８ 凸部材
３０ 鋼材（鋼管矢板）

Claims (21)

1. プライマー層と、前記プライマー層の表面の所定範囲に設置された防食被膜層とを有する鋼材であって、
   前記防食被膜層の端部領域において前記プライマー層と前記防食被膜層との間に設置されたエポキシ樹脂層を備えていることを特徴とする防食被膜層を有する鋼材。
2. 前記エポキシ樹脂層が前記防食被膜層の前記端部領域の上面と下面を挟持するように設置されていることを特徴とする請求項１に記載された防食被膜層を有する鋼材。
3. プライマー層と、前記プライマー層の表面の所定範囲に設置された防食被膜層とを有する鋼材であって、
   前記防食被膜層の端部領域において前記防食被膜層の上面を被覆するように設置されたエポキシ樹脂層を備えていることを特徴とする防食被膜層を有する鋼材。
4. 前記防食被膜層の左右端面、下端面、又は上端面のうち少なくとも１つに接触して設置された養生材をさらに備えていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された防食被膜層を有する鋼材。
5. 前記防食被膜層の所定の縁部に前記防食被膜層又は前記エポキシ樹脂層を前記鋼材に定着させるための縁部定着材をさらに備えていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載された防食被膜層を有する鋼材。
6. 前記縁部定着材が、前記防食被膜層の左右端面から内方に所定距離隔てた個所に垂直方向に連続的又は非連続的にそれぞれ延びるように前記鋼材に固定されていることを特徴とする請求項５に記載された防食被膜層を有する鋼材。
7. 前記縁部定着材が、前記防食被膜層の下端面から上方に所定距離隔てた個所に水平方向に連続的又は非連続的に延びるように前記鋼材に固定されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載された防食被膜層を有する鋼材。
8. 前記縁部定着材が、前記防食被膜層の上端面から下方に所定距離隔てた個所に水平方向に連続的又は非連続的に延びるように前記鋼材に固定されていることを特徴とする請求項５から請求項７までのいずれか１項に記載された防食被膜層を有する鋼材。
9. 前記縁部定着材が、前記鋼材に連続的に又は非連続的に固定された凸部材に固定されることによって、前記鋼材に間接的に固定されていることを特徴とする請求項５から請求項８までのいずれか１項に記載された防食被膜層を有する鋼材。
10. 前記縁部定着材の前記鋼材への固定が、溶接又は機械的締結によって行われることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載された防食被膜層を有する鋼材。
11. 前記鋼材及び前記縁部定着材の少なくとも一方は、前記防食被膜層が接触する領域の全部又は一部に、粗化面及び凹凸面の少なくとも一方を有していることを特徴とする請求項５から請求項１０までのいずれか１項に記載された防食被膜層を有する鋼材。
12. 前記縁部定着材が、略円形、略矩形、略三角形、略台形、又は略楕円形のいずれか１つの横断面を有する鋼棒であることを特徴とする請求項５から請求項１１までのいずれか１項に記載された防食被膜層を有する鋼材。
13. 前記縁部定着材が、前記鋼材に連続的に又は非連続的に設けられた溶接ビードであることを特徴とする請求項５から請求項１１までのいずれか１項に記載された防食被膜層を有する鋼材。
14. 非連続的に設けられた前記縁部定着材の非連続部、又は非連続部とその近傍における前記鋼材の表面及び／又は背面に、凹凸が設けられていることを特徴とする請求項５から請求項１３までのいずれか１項に記載された防食被膜層を有する鋼材。
15. 前記縁部定着材の非連続部にも、防食被膜層が設けられていることを特徴とする請求項５から請求項１４までのいずれか１項に記載された防食被膜層を有する鋼材。
16. 前記防食被膜層がウレタンエラストマー層であることを特徴とする請求項１から請求項１５までのいずれか１項に記載された防食被膜層を有する鋼材。
17. 前記鋼材が、鋼矢板、鋼管杭、又は鋼管矢板のいずれかであることを特徴とする請求項１から請求項１６までのいずれか１項に記載された防食被膜層を有する鋼材。
18. 請求項１から請求項１７までのいずれか１項に記載された防食被膜層を有する鋼材によって構成される壁体構造物。
19. 前記防食被膜層の下端面の位置が、干潮面下１ｍ以深又は平均干潮面以深のいずれかであることを特徴とする請求項１８に記載された壁体構造物。
20. 請求項１から請求項１７までのいずれか１項に記載された防食被膜層を有する鋼材によって構成される壁体構造物の施工方法であって、
    前記防食被膜層の下端面の位置を、干潮面下１ｍ以深又は平均干潮面以深のいずれかとなるように下方支持体中に埋設する工程を含むことを特徴とする防食被膜層を有する鋼材によって構成される壁体構造物の施工方法。
21. 前記下方支持体が、基礎地盤又はコンクリートフーチングであることを特徴とする請求項２０に記載された防食被膜層を有する鋼材によって構成される壁体構造物の施工方法。

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