JP4291716B2 - 鋼構造物の防食構造及び鋼構造物の防食施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、主に港湾鋼構造物の干満飛沫部の防食に用いる鋼構造物の防食構造及び鋼構造物の防食施工方法に関するものである。

鋼構造物が海洋構造物として用いられる。例えば鋼管矢板や鋼矢板を連接してその一部を海底に埋設したフェンスが知られている。あるいは鋼矢板や鋼板を用いて直径１０ｍ以上の円筒形状の構造物とし、この円筒形状の構造物を連接して海上に設置するセルが知られている（図８（ａ））。

海洋構造物としての鋼構造物は、その干満飛沫部の腐食が激しいので、鋼構造物の耐用年数を確保するためには干満飛沫部の腐食を防止するための防食構造が重要である。

鋼構造物の腐食を防止するために、鋼構造物表面をコンクリートで被覆することが行われる。コンクリート被覆を行うに際し、型枠を用いて鋼構造物と型枠の間にコンクリートを打設し、打設後に型枠を取り外す方法が用いられる。しかし、型枠を除去した後はコンクリートが海水に直接接触しているために海水によるセメント分の流出があり、またコンクリートの亀裂に海水が流入して鋼構造物を腐食させるという問題がある。

ＦＲＰ等を型枠として用いて鋼構造物との間にコンクリートを打設し、ＦＲＰ等の型枠を取り外さない方法が知られている。しかし、ＦＲＰ等の型枠は紫外線により脆化するために、２０年を超える長期間にわたって使用すると、浮遊物の衝突等によって型枠が破壊されるという問題がある。

チタンは、海洋構造物の干満飛沫部においてもほとんど腐食することがない。また紫外線により脆化することもない。従って、コンクリートの型枠としてチタン板を用い、そのまま取り外さずにコンクリートを保護する外壁として用いることができる。長期間にわたってコンクリートを保護し、内部の鋼構造物を腐食から保護することができる。

チタンは高価な金属なので、チタン型枠を用いる場合には板厚が０．５ｍｍ以下のチタン薄板を用い、コンクリートの表面を被覆することとすると好ましい。一方、板厚が薄いチタン板は折れ曲がりやすいので、波や浮遊物の衝突により折れ曲がってコンクリート面から離れやすい。また、チタン薄板を工事現場で溶接することは困難なので、多数のチタン板を用いてコンクリート面を被覆するためには、溶接に代わる簡易なチタン板相互の接合方法が必要である。

特許文献１には、鋼製杭を相互に連結した垂直壁面の干満飛沫帯に形成した防食帯であって、コンクリート層とその外面を覆うチタン薄板製の保護板よりなり、チタン薄板製の保護板は外周板と連接板とを交互に接続し、各チタン薄板の端部には折り返しが形成され、Ｃ字状のチタン薄板製のサヤ管を用いて折り返し部をＣ字状の内部に嵌入することによって交互の接続を実現する海洋構造物の壁面の防食帯が記載されている。特許文献１に記載のものは、長期間にわたってコンクリートを保護し、使用するチタンは薄板であるために使用量は少なく大きなコストアップにならず、現場施工が容易であって海洋構造物の広い壁面にも形成することができるとしている。

特許文献２には、海洋構造物鋼材の干満飛沫帯にコンクリート層が配され、チタン薄板によりコンクリート層が覆われ、該チタン薄板にはチタンの薄板を折り曲げて形成したアンカー金具が溶接され、チタン薄板はコンクリート層に埋設されたアンカー金具によりコンクリート層に把持されている海洋構造物の干満飛沫帯の構造が記載されている。チタン薄板がコンクリートに確実に止めつけられているためにコンクリートから離れることがなく、チタン薄板相互の接合が容易であるとしている。

特開２０００−１７６８１号公報 特開２０００−１７６８２号公報

海洋構造物の干満飛沫部等の防食構造において、コンクリートの型枠としてチタン薄板を用い、チタン薄板と鋼構造物との間にコンクリートを打設しようとする場合、チタン薄板を現地の洋上にて鋼構造物の表面付近に配設する必要がある。前述のとおりチタンは高価な金属なので、できるかぎり板厚の薄いチタン板を用いることとなり、施工に際してチタン薄板の形状を保持することがきわめて困難である。特許文献１に記載の防食帯においては、鉛直方向には、チタンの折返し方式による連結部により、ある程度の剛性は確保できるものの、水平面方向には剛性がなく、荷積、荷卸時などの取り扱いでねじれ等の変形を避け得ない。更に、コンクリート打設前の海中に防食帯を配置した状態においては、連結部直角方向の剛性が弱く、波等の外力作用によって設計で定めた所定の弧形状を保持することが難しい。特許文献２に記載の干満飛沫帯の構造においても、チタン薄板にアンカー金具を溶接しているため、アンカー金具の長手方向には剛性を確保できるものの、アンカー金具と直角方向の剛性を保持することができず、上記と同様に荷積、荷卸時などの取り扱いでねじれ等の変形を避け得ない。更に、設置時においても波力等の外力作用によって設計で定めた所定のチタン薄板の直線形状を保持することが困難となる。また、チタン板設置後のコンクリート打設時においても、コンクリート重量によるチタン板のはらみ出し変形を阻止することはできない。との問題を有する。

本発明は、主に港湾鋼構造物の干満飛沫部の防食に用いる鋼構造物の防食構造及び鋼構造物の防食施工方法において、チタン薄板を型枠として鋼構造物の表面に防食層を充填し、チタン薄板をそのまま取り外さずに防食層を保護する外壁として用いるに際し、チタン薄板の荷積、荷卸時の取り扱いによる変形を少なくし、設置時およびコンクリート打設時においてもチタン薄板の形状を保持することが可能であり、その他上記問題点を解決することのできる防食構造及び防食施工方法を提供することを目的とする。

即ち、本発明の要旨とするところは以下の通りである。
（１）鋼矢板又は鋼管矢板を連接した鋼構造物の表面の一部又は全部に、表面形状が略半円柱面で前記矢板を連接した鋼構造物表面の峰１つあたりに前記略半円柱面形状でかつコルゲート形状を有するチタン板が配置され、前記柱面のコルゲート形状はその波頂部が柱面の周方向を向いており、前記チタン板は前記鋼構造物と面する側にコルゲート形状の波頂部と略直角方向に前記チタン板の上端から下端まで配設された骨部材に接合され、前記鋼構造物と前記チタン板との間に防食層を充填してなることを特徴とする鋼構造物の防食構造。
（２）前記チタン板と前記鋼構造物とは電気的に絶縁されてなることを特徴とする上記（１）に記載の鋼構造物の防食構造。
（３）前記防食層はコンクリートやモルタルを含む無機防食材又はウレタンやエポキシを含む有機樹脂防食材のいずれかであることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の鋼構造物の防食構造。
（４）港湾鋼構造物の干満飛沫部の防食に用いることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の鋼構造物の防食構造。
（５）前記チタン板の板厚は０．４ｍｍ〜５．０ｍｍであることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の鋼構造物の防食構造。
（６）前記チタン板が前記骨部材の頂部に設けられた固定フックによって前記鋼構造物に固定されてなることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の鋼構造物の防食構造。

（７）鋼矢板又は鋼管矢板を連接した鋼構造物の一部又は全部に、表面形状が略半円柱面で前記矢板を連接した鋼構造物表面の峰１つあたりに前記略半円柱面形状でかつコルゲート形状を有するチタン板を配置し、前記柱面のコルゲート形状の波頂部を柱面の周方向に配置し、前記チタン板を前記鋼構造物と面する側にコルゲート形状の波頂部と略直角方向にチタン板の上端から下端まで配設された骨部材に接合し、鋼構造物とチタン板との間に防食層を打設することを特徴とする鋼構造物の防食施工方法。
（８）前記チタン板と鋼構造物との間を電気的に絶縁するための絶縁構造を設けることを特徴とする上記（７）に記載の鋼構造物の防食施工方法。
（９）前記打設する防食層はコンクリートやモルタルを含む無機防食材又はウレタンやエポキシを含む有機樹脂防食材のいずれかであることを特徴とする上記（７）または（８）に記載の鋼構造物の防食施工方法。
（１０）港湾鋼構造物の干満飛沫部の防食に用いることを特徴とする上記（７）〜（９）のいずれかに記載の鋼構造物の防食施工方法。
（１１）前記チタン板の板厚は０．４ｍｍ〜５．０ｍｍであることを特徴とする上記（７）〜（１０）のいずれかに記載の鋼構造物の防食施工方法。
（１２）該骨部材の頂部に固定フックを設け、鋼構造物には固定フック懸かり金具を設け、前記チタン板を釣り込みながら前記固定フックを前記固定フック懸かり金具に連結することによって前記チタン板を鋼構造物の表面付近に配置することを特徴とする上記（７）〜（１１）のいずれかに記載の鋼構造物の防食施工方法。

本発明の鋼構造物の防食構造及び鋼構造物の防食施工方法は、鋼構造物の表面の一部又は全部にコルゲート形状を有するチタン板を配置し、鋼構造物とチタン板との間に防食層を充填し、必要に応じてチタン板として表面形状が柱面の一部であってコルゲート形状の波頂部が柱面の周方向を向いているチタン板を用い、さらにはコルゲート形状の波頂部と略直角方向に配設された骨部材を接合することにより、板厚の薄いチタン板を用いてもチタン板の剛性を十分に確保することができ、容易に施工ができ、安価かつ耐久性の高い防食構造を設けることができる。

本発明の鋼構造物の防食構造及び防食施工方法は、鋼構造物１の表面の一部又は全部にチタン板２を配置し、鋼構造物１とチタン板２との間に防食層３を充填するに際し、配置するチタン板２がコルゲート形状４を有する点を第１の特徴とする。コルゲート形状４とは、波形状を意味し、通常は波頂部５がチタン板上で直線状をなし、多数の直線状波頂部５が平行に配列された形状を有する。コルゲート形状４を有する金型を用いてチタン板２をプレスすることにより、チタン板２にコルゲート形状４を形成することができる。

チタンは高価であるため、チタン板２を用いた防食構造を安価に製造するためには板厚の薄いチタン板２を用いることが必須要件である。一方、板厚の薄いチタン板は剛性が極めて小さいので、海上あるいは海中に設置した鋼構造物１の表面付近の所定位置にチタン板２を設置することが従来は極めて困難であった。本発明のようにコルゲート形状４を有するチタン板２を用いれば、コルゲート形状４の波頂部５の方向にはチタン板の剛性を高めることができるので、波浪が発生している海上においても容易にチタン板２を施工することが可能になる。

施工した鋼構造物１とチタン板２との間に防食層３を充填するので、充填した防食層３が鋼構造物１の表面を腐食から防ぐことができる。また、防食層３の表面をチタン板２が被覆しており、チタンは海洋構造物の干満飛沫部のような腐食環境においても腐食することがなく、紫外線により脆化することもないので、防食層３を保護する外壁として長期間にわたって機能することができる。

コルゲート形状４を有するチタン板２は、コルゲート形状４の波頂部５の方向には剛性を有するが、波頂部５に直角の方向における剛性を改善することはできない。本発明においては、図１に示すように、個々のチタン板として表面形状が柱面１０の一部であってコルゲート形状４の波頂部５が柱面１０の周方向を向いているチタン板２を用いることにより、チタン板２のあらゆる方向において剛性を高めることができる。

柱面１０とは、任意の空間閉曲線上の各点を通り定方向に平行に引いた無限直線（母線）からなる曲面をいう（機械工学便覧：Ａ２−４９ページ）。空間閉曲線が円である場合が最も一般的であり、この場合柱面１０は円柱面となる。本発明においてチタン板２の表面形状が柱面１０の一部であるとは、柱面１０の一部を切り取った形状を有することを意味する。例えば柱面１０が円柱面であり、その円柱面の一部を切り取った形状をなす。柱面１０の一部、即ち湾曲を有しているため、チタン板２は柱面１０の軸方向に剛性を有することとなる。さらに、チタン板２のコルゲート形状４における波頂部５が柱面１０の周方向を向いているので、コルゲート形状４の効果として柱面１０の周方向（コルゲート形状４の波頂部５の方向）にも剛性を有する。即ち、本発明の、チタン板２として表面形状が柱面１０の一部であってコルゲート形状４の波頂部５が柱面１０の周方向を向いているチタン板２は、あらゆる方向に剛性を有することとなり、板厚が薄いチタン板２を用いるにもかかわらず施工時の作業性が極めて良好となる。

柱面１０として円柱面が最も一般的であるが、円柱面に限定されることはなく、空間閉曲線は楕円であっても任意の曲線であっても良い。

本発明を適用する鋼構造物１が図２に示すような鋼矢板７又は鋼管矢板６を連接した鋼構造物１である場合には、矢板を連接した鋼構造物の表面は波形状を形成する。図２（ｂ）に示すような鋼矢板７を用いた鋼構造物の場合、連続する鋼矢板２枚毎に波形状の峰１３が一つ形成され、図２（ａ）に示すような鋼管矢板６を用いた鋼構造物の場合には各鋼管矢板毎に波形状の峰１３が一つ形成される。本発明のコルゲート形状４を有するチタン板２であって表面形状が柱面１０の一部であるチタン板２において、表面形状を図３に示すような略半円柱面形状とすると好ましい。これにより、図２に示すようにこの半円柱面形状のチタン板２を連接し、鋼構造物の峰１３一つ毎にチタン板２の半円柱面形状を対応させ、結果として鋼構造物１とチタン板２との間に形成される防食層３の充填領域を最小の体積とすることが可能になる。

半円柱面形状のチタン板２の周方向端部には、図３に示すようにフランジ１４を形成する。フランジ１４はチタン薄板製とし、チタン板２とフランジ１４とは，溶接で接合することができる。例えば，ＴＩＧ溶接などによる隅肉溶接が適当である。

隣り合った半円柱面形状のチタン板２同士は、このフランジ１４同士を接合することによって接合することができる。また、鋼構造物１とチタン板２との接合についても、図２に示すように鋼構造物側にスタッド１２を形成し、このスタッド１２の先端とチタン板２のフランジ１４とを接合することによって行うことができる。チタン板２同士の接合とチタン板２・鋼構造物１間の接合とを、ともに同じスタッド１２部のネジ接合によって行うことができる。鋼構造物１が鋼管矢板６を連接したものである場合、スタッド１２は鋼管矢板６の継ぎ手１１部に形成する。鋼構造物１が鋼矢板７を連接したものである場合、連接した鋼矢板７の谷を構成する鋼矢板７表面にスタッド１２を形成すると良い。

鋼構造物１が円筒形状を有するセル８である場合には、図４、５に示すように、チタン板２の表面形状を構成する柱面１０を円柱面とし、円柱面の直径をセル８の外周面の直径に合わせることとすることができる。これにより、チタン板２を連接してセル８の外周を良好に被覆することができるとともに、チタン板２はそれ自身が有するコルゲート形状４と柱面１０形状とにより、板厚が薄いにもかかわらず剛性を確保することができ、海洋におけるチタン板２の施工を容易にすることができる。

多数の円筒形のセル８が連接される構造においては、セルとセルとの接合部における本発明の防食構造として図８に示す構造を採用することができる。セル表面におけるチタン板２ａの表面形状は内に凹の柱面の一部であり、セルとセルの接合部に配置するチタン板２ｂの表面形状は外に凹の柱面の一部とする。

本発明のコルゲート形状４を有するチタン板２は、図４（ａ）に示すように鋼構造物１と面する側にコルゲート形状４の波頂部５と略直角方向に配設された骨部材２１に接合されていると好ましい。骨部材２１とは、アングルやチャンネルなどの形状を有する金属部材であり、チタン板２と骨部材２１とを接合することにより、チタン板２は骨部材２１の長手方向に剛性を確保することができる。骨部材２１をコルゲート形状４の波頂部５と略直角に配設しているので、チタン板２はコルゲート形状４の波頂部５方向にはコルゲート形状４に起因して剛性を確保することができ、波頂部５の直角方向には骨部材２１に起因して剛性を確保することができ、結局チタン板２はあらゆる方向に高い剛性を保持することが可能になる。個々のチタン板２に骨部材２１を２個以上配設することにより、チタン板２の剛性を良好に保持することができる。

骨部材は，一定以上の剛性があるもので，容易に加工でき，コスト的にも安価な材料が望まれる。したがって鉄製のアングル材やチャンネル材が適当である。概略の寸法はアングル材では板厚２ｍｍ，３０ｍｍ×３０ｍｍより大きいもの，チャンネル材では，板厚は２ｍｍ程度で３０ｍｍ×５０ｍｍより大きいものがよい。

骨部材とチタン板との接合は，異種金属との接合となるので，ボルト接合や鍵状のフックによる接合がよい。異種金属接触腐食金属が懸念される場合には，図６（ｃ）に示すような絶縁材２６を介して接合するのがよい。

骨部材の取り付けは，骨部材はチタン板のどちらか一方に取り付けることができるが，骨部材が普通鋼材など耐食性が確保できない場合には，海側ではなく，構造物側に取り付けるのがよい。また，構造物側に取り付けることでチタン板と構造物間に注入される防食材によりチタン板が骨部材より強固に密着される効果も期待できる。

本発明のチタン板２は、図４（ａ）、図５に示すように、コルゲート形状４を有するとともに、チタン板２として表面形状が柱面１０の一部であってコルゲート形状４の波頂部５が柱面１０の周方向を向いているチタン板を用いると同時に、コルゲート形状４の波頂部５と略直角方向に配設された骨部材２１に接合されてなる形態とすると好ましい。これにより、チタン板２はより良好にその形状を保持することが可能になる。

本発明のチタン板２において、コルゲート形状４の波頂部５の方向を水平方向とし、骨部材２１の長手方向を垂直方向とすることができる。この場合図４に示すように、骨部材２１の頂部に相当する部位に固定フック２２を設け、この固定フック２２によってチタン板２を鋼構造物１に固定することとすると好ましい。固定フック２２は、例えば丸鋼をコの字形状に加工し、その一端を骨部材２１の頂部に溶接する。鋼構造物側には、図４（ｂ）に示すように固定フック２２を受けるための懸かり金具２３を溶接しておく。懸かり金具２３の溝中に固定フック２２の他端を挿入することにより、チタン板２の上端が鋼構造物１に固定される。チタン板２の左右に２本の骨部材２１を接合し、各骨部材２１の頂部に固定フック２２を設けることにより、チタン板２を安定して鋼構造物１に固定することができる。チタン板２の下端については、例えば図４（ｂ）、図５に示すように鋼構造物１に鋼製のチタン板受け樋２４を接合しておき、チタン板２の下端をこの受け樋２４に受けることによって固定することができる。

図５に示す例では、チタン板２ａはすでにその上端部が固定フック２２と懸かり金具２３とによって接合され、下端部が受け樋２４に載置され、鋼構造物１の表面に固定されている。一方、チタン板２ｂが釣り上げられ、方向３５に下降しつつ鋼構造物１の表面に固定されようとしているところである。図５に示す例では、鋼構造物１表面とチタン板２との間に溶接金網３０が配置され、鋼構造物１に固定されている。防食層としてのコンクリートを打設した後、この溶接金網３０がコンクリートのひび割れ防止及び鋼構造物からの肌離れ防止の役割を担うことができる。

個々のチタン板２を以上のように鋼構造物１に固定し、さらに隣り合うチタン板２同士を接合することにより、鋼構造物表面の一部又は全部を覆う連接したチタン板とすることができる。チタン板同士の接合方法については、陸上でのチタン板同士の接合では，ボルト接合，溶接接合を用いることができる。溶接接合では，スポット溶接，シーム溶接，アーク溶接，ＴＩＧ溶接，等が用いることができる。現場での釣り込み後の接合では，図６の（ａ），（ｂ）に示すように組立ボルト２７と組立ナット２８、さらにはパッキン２９を用いたボルト接合を用いることができる。ボルト接合の他，鍵状フックによる接合も用いることが出来る。ボルト材はチタン材料もしくは樹脂材料等の非金属材料であることが望ましいが，ステンレス材料等の異種金属も用いることができる。その場合にはチタン板との異種金属接触腐食が問題とされるので，樹脂被覆ボルトや，絶縁材料を介した接合が望ましい。

本発明のチタン板２と鋼構造物１との間は、電気的に絶縁されていると好ましい。海洋構造物において、干満飛沫部を本発明の防食構造とした場合、海洋構造物の没水部は鋼構造物の表面が海水と接触している。海水部の防食は，通常アルミ犠牲陽極を用いた電気防食が用いられる。この工法は，鋼構造物の海水没水部に溶接等でアルミ犠牲陽極を取り付けて，鋼表面に電流を供給して電位を下げて防食する方法である。そのため、本発明の防食構造を干満飛沫部に設けた場合であって、チタン板２と鋼構造物１とが電気的に導通状態となっていると、チタン板にも下面の電気防食電流が流入するため、余分な電気防食コストが必要となる。また、チタン板の水素脆化の原因ともなる。そこで、本発明においては、チタン板と鋼構造物とを電気的に絶縁することにより、これら問題を同時に解決することができる。

チタン板２と鋼構造物１との間を電気的に絶縁するための絶縁構造としては、図６（ｃ）に示すようにチタン板２を骨部材に取り付ける構造として，チタン板２に取り付けられたチタン製スタッドボルト２５を絶縁材２６（絶縁材座金，絶縁パイプ）を介して骨部材２１の穴に差込み，さらに絶縁座金を間に入れてナットで閉め込む構造としている。さらに，図７に示すチタン板下端の受け樋との間には，絶縁シートをいれて鋼構造物との絶縁としている。また，ステンレス製など異種金属の頭付ボルトを用いてチタン板同士の接合と同様な構造で骨部材と絶縁し固定することもできる。

鋼構造物１の一部又は全部の表面近傍にコルゲート形状４を有するチタン板２を配置した後、鋼構造物１とチタン板２との間に防食層３を打設する。防食層３を構成する材料としては、無機防食材あるいは有機樹脂防食材を用いることができる。本発明の防食構造において、この防食層３が鋼構造物１表面を腐食から防ぐ役割を担っている。

無機防食材の代表例はコンクリート又はモルタルである。コンクリートはセメント、粗骨材、細骨材、水を混練して充填した後に固化したものであり、モルタルはセメント、細骨材と水を混練して充填した後に固化したものである。コンクリート、モルタルともに、アルカリ性を呈し、鋼構造物の表面の酸化を防止することができる。打設方法としては，例えば鋼構造物１の一部又は全部の表面近傍にチタン板２を配置した後，上端のチタン板と鋼構造物との間の最下面に位置する受け樋上面位置に打設用パイプを挿入し海水を徐々に排除しながらコンクリート面の上昇に合わせて打設用パイプを持ち上げチタン板上端に達するまで打設を進める。最終的には，打設パイプを抜き取り硬化後に未打設部にコンクリートを充填し終了する。

有機樹脂防食材の代表例はウレタンやエポキシ樹脂である。有機樹脂防食材は，接着性，防食性に優れている各種の材料が選定できる。さらにコンクリートに比べ，流動性が高いため鋼構造物とチタン板との間を小さくすることができる。しかしながら一方で海水中では有機樹脂を打設することが難しい。

そこで，この材料を打設するには，鋼構造物のチタン板で覆う箇所を事前に取り囲むようにドライチャンバーを設置して鋼構造表面をドライな環境とする必要がある。その後鋼構造物表面の付着物等を除去してチタン板を吊込むことになる。その後の手順はコンクリートと同様な手順となる。そして樹脂が硬化した後，最後には，ドライチャンバーを取り除き完成となる。

防食層３の打設に際し、チタン板２が型枠の役割を担う。このとき、防食層３を打設すると、防食層３が固化するまではチタン板２に対して圧力を付与する。そのため、チタン板２は外側に膨出する方向で変形を受けることがある。本発明のチタン板２は、コルゲート形状４を有し、また必要に応じてチタン板表面形状が柱面１０の一部をなし、さらには骨部材２１を接合しているので、これらの構造によってチタン板２は剛性を有し、防食層３に起因する圧力によってチタン板２が変形することを防止できる。

前述の通りチタン板２の下端に鋼製のチタン板受け樋２４を接合しておけば、防食層３の打設に際して受け樋２４が防食層の型枠の役割を担うことができる。

防食層３の上端をチタン板２の上端と一致させる場合には、追加の型枠は必要としない。一方、図７に示すように防食層３をチタン板２の上端よりもさらに上部まで施工する際には、チタン板の上端から所定の高さまで，木製もしくは鋼製型枠をチタン板に平行に設置して，上述のコンクリート打設と同様な手法で打設をおこなう。

本発明の防食構造は、港湾鋼構造物の干満飛沫部の防食に用いることとすると特に好ましい。港湾鋼構造物の多くは，鋼矢板や鋼管矢板が多く用いられており，鋼構造物の表面は凸凹形状もしくは円弧形状となっている。そして飛沫干満部は腐食環境として極めて厳しい環境である。このような鋼構造物の防食にあたっては，鋼表面にコンクリートや有機樹脂等による防食材を設置することが有効で，施工前準備段階，施工段階において如何に容易に実施できるかが重要である。これを実現するのが本発明のチタン板を用いた防食施工法である。すなわちコルゲート状を有するチタン板を用いることで，十分な剛性を確保し荷積、荷卸時などの取り扱いでねじれ等の変形を受けない。更には、設置時においても波力等の外力作用やチタン板設置後のコンクリート打設時においても、コンクリート重量によるチタン板のはらみ出し変形を防止することも可能となる。

本発明で用いるチタン板２の板厚は、０．４ｍｍ〜５．０ｍｍ程度とすると好ましい。０．４ｍｍ未満では，加工時の取扱い時でも皺や折れが発生しやすくなるからである。また，５．０ｍｍを超えるとチタン板２による材料コスト，加工コストも大きくなり，全体コストの増加につながり経済性が失われる。

本発明のチタン板が有するコルゲート形状４としては、好ましい波ピッチは，６０〜６００ｍｍ，波高さとしては，３０〜３００ｍｍが適当である。

本発明の防食構造に用いるチタン板２は、板厚が薄いので防食構造の製造コストを安価とすることができる。また、鉄を圧延するための製造ラインにおいてチタン板を圧延することができるので、安価に製造することができる。さらに現場施工においてチタンの溶接を行わないので、製造コストを押し上げる要因を排除することができる。

本発明を実施した例を以下に示す。チタン板２を図４に示す。このチタン板２は，半径７３２２ｍｍを有する鋼矢板を用いた鋼構造物１を覆って防食する目的で工場製作したものである。チタン板２は２．７ｍｍの板厚でコルゲート形状４の波高さ４８ｍｍ，波ピッチは１５０ｍｍである。骨部材２１は，普通鋼のＬ形アングル５０ｍｍ×５０ｍｍ×６ｍｍで上端部に丸鋼φ９ｍｍの鍵フック（固定フック２２）を溶接付けしている。チタン板２の谷部内側には，図６（ｃ）に示すように骨部材２１に固定するためのチタン製のスタッドボルト２５が溶接付けされており，これが樹脂製の絶縁材２６を介して鋼製骨部材２１にボルト固定されている。

チタン板を施工する手順を図５に示す。

工場製作されたチタン板２を鋼構造物１にとりつけるにあたって，鋼構造物１を形成するための鋼矢板セル８には事前に鋼製の鍵フックがかり（懸かり金具２３）とチタン板樋（受け樋２４）とが溶接付けされている。そしてコンクリートの一体性を確保するために溶接金網３０が防食対象範囲に設置されている。

この後，チタン板２を鋼矢板セル８に沿わせてクレーンで吊り込み，所定の位置に下ろし，鍵フック（固定フック２２）を鍵フックかかり（懸かり金具２３）に固定する。この作業を繰り返しながら，先に吊り下ろしたチタン板２と次に吊下ろしたチタン板２とは、図６（ａ）（ｂ）に示すようにチタン製の組立ボルト２７と組立ナット２８とで結合した。ここでチタン板は十分な剛性を確保できていたので，取り付けにあたっては変形，折れ等の現象は全くなかった。所定の枚数のチタン板２をセットした後，コンクリートを打設するために矢板とチタン板２との間にコンクリート打設用のパイプを挿入し下部から徐々に打設をおこない，最終的に図７に示すようにチタン板上面までコンクリートを打設し完了した。打設したコンクリートが防食層３を形成する。この間，チタン板は十分な強度を有していることから，はらみだすこともなく作業が完了した。

本発明の防食構造に用いるチタン板を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＢ−Ｂ矢視図である。 本発明の防食構造を示す部分断面図であり、（ａ）は鋼管矢板を連接した鋼構造物を用いた例、（ｂ）は鋼矢板を連接した鋼構造物を用いた例である。 本発明の防食構造に用いるチタン板を示す斜視図である。 本発明の防食構造を示す斜視図であり、（ａ）はチタン板、（ｂ）は鋼構造物の部分図である。 本発明の防食構造を示す斜視図である。 本発明の防食構造を示す図であり、（ａ）はチタン板同士の締結構造を示す断面図、（ｂ）はその斜視図、（ｃ）はチタン板と骨部材との締結構造を示す部分断面図である。 本発明の防食構造を示す部分断面図である。 （ａ）はセルの平面図であり、（ｂ）は（ａ）のセルに施工する本発明の防食構造を示す部分平面図である。

符号の説明

１ 鋼構造物
２ チタン板
３ 防食層
４ コルゲート形状
５ 波頂部
６ 鋼管矢板
７ 鋼矢板
８ セル
９ 鋼板
１０ 柱面
１１ 継ぎ手
１２ スタッド
１３ 峰
１４ フランジ
２１ 骨部材
２２ 固定フック
２３ 懸かり金具
２４ 受け樋
２５ ボルト
２６ 絶縁材
２７ 組立ボルト
２８ 組立ナット
２９ パッキン
３０ 溶接金網
３５ 方向

Claims (12)

1. 鋼矢板又は鋼管矢板を連接した鋼構造物の表面の一部又は全部に、表面形状が略半円柱面で前記矢板を連接した鋼構造物表面の峰１つあたりに前記略半円柱面形状でかつコルゲート形状を有するチタン板が配置され、前記柱面のコルゲート形状はその波頂部が柱面の周方向を向いており、前記チタン板は前記鋼構造物と面する側にコルゲート形状の波頂部と略直角方向に前記チタン板の上端から下端まで配設された骨部材に接合され、前記鋼構造物と前記チタン板との間に防食層を充填してなることを特徴とする鋼構造物の防食構造。
2. 前記チタン板と前記鋼構造物とは電気的に絶縁されてなることを特徴とする請求項１に記載の鋼構造物の防食構造。
3. 前記防食層はコンクリートやモルタルを含む無機防食材又はウレタンやエポキシを含む有機樹脂防食材のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の鋼構造物の防食構造。
4. 港湾鋼構造物の干満飛沫部の防食に用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の鋼構造物の防食構造。
5. 前記チタン板の板厚は０．４ｍｍ〜５．０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の鋼構造物の防食構造。
6. 前記チタン板が前記骨部材の頂部に設けられた固定フックによって前記鋼構造物に固定されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の鋼構造物の防食構造。
7. 鋼矢板又は鋼管矢板を連接した鋼構造物の一部又は全部に、表面形状が略半円柱面で前記矢板を連接した鋼構造物表面の峰１つあたりに前記略半円柱面形状でかつコルゲート形状を有するチタン板を配置し、前記柱面のコルゲート形状の波頂部を柱面の周方向に配置し、前記チタン板を前記鋼構造物と面する側にコルゲート形状の波頂部と略直角方向にチタン板の上端から下端まで配設された骨部材に接合し、鋼構造物とチタン板との間に防食層を打設することを特徴とする鋼構造物の防食施工方法。
8. 前記チタン板と鋼構造物との間を電気的に絶縁するための絶縁構造を設けることを特徴とする請求項７に記載の鋼構造物の防食施工方法。
9. 前記打設する防食層はコンクリートやモルタルを含む無機防食材又はウレタンやエポキシを含む有機樹脂防食材のいずれかであることを特徴とする請求項７または８に記載の鋼構造物の防食施工方法。
10. 港湾鋼構造物の干満飛沫部の防食に用いることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の鋼構造物の防食施工方法。
11. 前記チタン板の板厚は０．４ｍｍ〜５．０ｍｍであることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の鋼構造物の防食施工方法。
12. 該骨部材の頂部に固定フックを設け、鋼構造物には固定フック懸かり金具を設け、前記チタン板を釣り込みながら前記固定フックを前記固定フック懸かり金具に連結することによって前記チタン板を鋼構造物の表面付近に配置することを特徴とする請求項７〜１１のいずれかに記載の鋼構造物の防食施工方法。

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