(57)【要約】  本発明の鋼管杭の被覆防食構造は、既設の鋼構造物（１０）の表面に防食層（２）が形成され、防食層（２）の外側に保護層（３）を有する被覆層（４）が形成され、保護層（３）が防食層（２）の外側にチタン系金属からなるリベット（５）で固定されている。リベット（５）のリベットボディ（５０）とマンドレル（５１）との破断荷重の比が、リベットボディ：マンドレル＝１：１．１〜２．０である。リベットボディ（５０）がＪＩＳ１種〜３種の純チタンからなることが好ましく、且つマンドレル（５１）がＪＩＳ２種〜４種の純チタン又はＪＩＳ６０種のチタン合金からなることが好ましい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設の鋼構造物の表面に防食層が形成され、前記防食層の外側に保護層を有する被覆層が形成され、前記保護層が前記防食層の外側にチタン系金属からなるリベットで固定されている鋼構造物の被覆防食構造であって、
前記リベットのリベットボディとマンドレルとの破断荷重の比が、リベットボディ：マンドレル＝１：１．１〜２．０である鋼構造物の被覆防食構造。
【請求項２】
前記リベットボディがＪＩＳ１種〜３種の純チタンからなり、且つ前記マンドレルがＪＩＳ２種〜４種の純チタン又はＪＩＳ６０種のチタン合金からなる請求の範囲第１項に記載の鋼構造物の被覆防食構造。
【請求項３】
前記リベットが自己閉塞型ブラインドタイプのリベットである請求の範囲第１項又は第２項に記載の鋼構造物の被覆防食構造。
【請求項４】
前記防食層がペトロラタム系防食材、エポキシ樹脂系、ウレタン樹脂系、シリコーン樹脂系の樹脂、及びウレタン系、ポリエチレン系のフォームから選ばれる一種以上の防食材で構成されている請求の範囲第１〜第３項の何れかに記載の鋼構造物の被覆防食構造。
【請求項５】
前記保護層が金属、プラスチックス、又は繊維強化プラスチックスで構成されている請求の範囲第１項〜第４項の何れかに記載の鋼構造物の被覆防食構造。
【請求項６】
前記鋼構造物との間隔を保つように前記保護層に変形抑制手段を備えている請求の範囲第１項〜第５項の何れかに記載の鋼構造物の被覆防食構造。
【請求項７】
前記変形抑制手段が、前記保護層に挿設されその内側に突出するリベット又はボルトである請求の範囲第６項に記載の鋼構造物の被覆防食構造。
【請求項８】
前記変形抑制手段が、前記保護層に一体的に設けられその内側に突出する突出部である請求の範囲第６項に記載の鋼構造物の被覆防食構造。
【請求項９】
前記保護層の固定部分を被覆する被覆手段を備えている請求の範囲第１項〜第８項の何れかに記載の鋼構造物の被覆防食構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海洋、河川等の腐食環境下に施工された鋼管杭等の鋼構造物の被覆防食構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼構造物の防食対策は、塗覆装による方法が一般的であるが、海洋環境に設置された鋼構造物に対しては、被覆防食法が適用される場合が多い。被覆防食では、防食層を保護するために、その外側にプラスチックス製等の保護カバーが取り付けられる。この保護カバーの取り付けは、当該保護カバーにフランジ部を設け、当該フランジ部どうしを突き合わせ、金属製のボルト・ナットで締結して取り付ける方法が採用されている（特許文献１参照）。しかしながら、このフランジ部同士を突き合わせて取り付ける方法は、フランジ部が突起物となるため、当該フランジ部に漂流物が衝突したりして、カバーが破損するおそれがある。また、構造的に付着物が付着し易く、景観的にも良くなかった。さらに、フランジ部同士に突き合わせ部分に隙間が生じやすく、構造的にも課題が残されていた。【０００３】
上述のような課題を解決する手段として、特許文献２に記載の技術のように、保護カバーにフランジ部を設けずに、防食層の周りを覆ったときに両端部が重なり合うように周長を設定し、防食層の周囲を囲んで両端部の重なり合わせた部分にリベットをかしませて防食層の外側に保護カバーを取り付ける技術が提案されている。【０００４】
ところで、上述の技術では、リベットとして金属製のリベットが提案されているが、リベットの腐食防止及び景観に配慮し、リベットの頭部に樹脂を充填し、その腐食を防いでいる。しかし、この方法では、樹脂の充填作業に加え、カバー側に樹脂の充填スペースを確保することが必要であるため、作業工程が多くなり、施工コストも増大する課題を有していた。【０００５】
【特許文献１】実公平４−３１３２１号公報
【特許文献２】特開２００３−１３８５９２号公報
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、作業工程を少なくすることができ、しかも施工コストを抑えることができる鋼構造物の被覆防食構造を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明は、既設の鋼構造物の表面に防食層が形成され、前記防食層の外側に保護層を有する被覆層が形成され、前記保護層が前記防食層の外側にチタン系金属からなるリベットで固定されている鋼構造物の被覆防食構造であって、前記リベットのリベットボディとマンドレルとの破断荷重の比が、リベットボディ：マンドレル＝１：１．１〜２．０である鋼構造物の被覆防食構造を提供することにより、前記目的を達成したものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の鋼構造物の被覆防食構造の第１実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、図１における保護層の重なり部分の平断面図である。
【図３】図３は、本発明に使用されるリベットの一形態を示す図であり、リベットボディのみを半断面視した部断面図である。
【図４】図４は、保護層の縦の継ぎ目の被覆構造の一実施形態を模式的に示す断面図である。
【図５】図５は、保護層の縦の継ぎ目の被覆構造の一実施形態を模式的に示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の鋼構造物の被覆防食構造の第２実施形態を模式的に示す平断面図である。
【図７】図７は、本発明の鋼構造物の被覆防食構造の第２実施形態において使用される変形抑制手段を備えた保護層の一形態を模式的に示す斜視図である。
【図８】図８は、本発明の鋼構造物の被覆防食構造の第３実施形態を模式的に示す要部の平断面図である。
【図９】図９は、チタンリベットの耐久性試験結果（定電位保持における電流の経時変化）を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を、その好ましい実施の形態に基づいて説明する。
図１及び図２は、本発明を鋼管杭の被覆防食構造（以下、単に被覆防食構造ともいう）に適用した第１実施形態を模式的に示したものである。【００１０】
図１に示したように、本実施形態の被覆防食構造１は、防食対象となる鋼管杭１０の表面に防食層２が形成され、防食層２の外側に保護層３を有する被覆層４が形成され、保護層３が防食層２の外側にチタン系金属からなるリベット５で固定されている。【００１１】
防食層２は、ペトロラタム系防食材、水中硬化形樹脂及び樹脂フォーム材から選ばれる一種以上の防食材で構成することが好ましい。ペトロラタム系の防食材としては、ペトロラタムを主成分とし、腐食抑制剤等を含有する組成物が挙げられる。ペトロラタム系の防食材は、ペースト状の形態、該ペースト状の形態のものをナイロンやポリエステル等の合成樹脂製の不織布に含漬させてテープ状やシート状とした形態で使用される。硬化性樹脂としては、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリサルファイド系樹脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられる。樹脂フォーム材としては、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ゴム系樹脂等が挙げられる。【００１２】
前記硬化性樹脂には、吸水性高分子を含ませることが好ましい。このように吸水性高分子を含ませることによって、鋼管杭表面の水分が直ちに吸水性高分子により吸水され、鋼管杭の表面には樹脂接着に支障をきたすほどの水分はなくなり、硬化した樹脂の鋼管杭への接着が容易になされる。このような吸水性高分子としては、ポリアクリル酸塩系、酢酸ビニル・アクリル酸エステル共重合体ケン化物、ポリ酢酸ビニル・無水マレイン酸反応物、イソブチレン・マレイン酸共重合体架橋物、ポリエチレンオキシド系、デンプン・アクリル酸グラフト共重合体、ポリビニルアルコール系、ポリビニルＮ−ビニルアセトアミド系等が挙げられ、上記硬化性樹脂１００重量部に対して、１〜２００重量部添加されることが好ましい。【００１３】
また、前記硬化性樹脂には、水溶性腐食抑制剤や脱酸素剤が添加されていることが好ましく、このような水溶性腐食抑制剤としては正リン酸塩、ポリリン酸塩、亜硝酸塩、安息香酸塩、珪酸塩等が用いられ、脱酸素剤としては亜硝酸ナトリウム、ヒドラジン等が用いられる。【００１４】
保護層３は、従来からこの種の保護層に用いられている材質のものを特に制限なく用いることができる。保護層３は、例えば、金属、又はプラスチックス若しくはその繊維強化プラスチックスの成形体からなる保護カバーで構成することが好ましい。機械的強度、柔軟性、保護層３の取り付けの作業性、コストを考慮すると、繊維強化プラスチックスの成形体が好ましい。【００１５】
前記金属としては、チタン若しくはその合金、アルミニウム若しくはその合金、耐海水性ステンレス鋼等が挙げられる。耐食性を考慮するとチタン若しくはその合金が好ましく、取り扱いやすさや費用の点からは耐海水性ステンレス鋼が好ましい。【００１６】
前記プラスチックスには、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を用いることができる。これらの樹脂としては、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、高強度ポリエチレン等が挙げられる。また、繊維強化プラスチックスの強化繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、有機繊維等が挙げられる。該強化繊維の形態は、所定の長さに切断されたもの、不織布状のシート、クロス状に編み込まれたシート、起毛状のシート等の従来からこの種の防食層に用いられている形態のものを特に制限なく用いることができる。【００１７】
前記プラスチックスには、重合用触媒として、当該プラスチックスの種類に応じて従来から用いられている硬化剤を適量含ませることができる。例えば、不飽和ポリエステルやエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いる場合には、硬化剤として、有機過酸化物、酸無水物、変性脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン等を用いることができる。不飽和ポリエステルに有機過酸化物を添加する場合には、完全硬化、硬化の際の発熱を考慮すると、０．５〜２．０重量％配合することが好ましい。【００１８】
前記プラスチックスに、飽和ポリエステル、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂を用いる場合には、前記強化繊維との結合による強度向上を考慮してシラン化合物等のカップリング剤を適宜の量で含ませることが好ましい。【００１９】
保護層３の厚みは、波浪の大小、漂流物の出現頻度などの鋼管杭１０の施工環境に応じて適宜の厚みに設定することができる。【００２０】
保護層３の内面には、従来からこの種の防食層に従来から用いられている緩衝材（図示せず）を配することができる。該緩衝材としては、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン等の樹脂発泡体或いは合成ゴムからなるシートが挙げられる。【００２１】
前記緩衝材は、保護層３の内面に接着剤で固定することができる。該接着剤には、従来から保護層３と該緩衝材の接着に用いられている材質のものを特に制限なく用いることができる。プラスチックスどうしの接着、緩衝材の表面が多孔質状であることを考慮するとゴム系、エポキシ樹脂系等の接着剤を用いることが好ましい。【００２２】
本発明において使用されるリベットは、チタン系金属からなる。ここでチタン系金属とは、純チタン又はチタン合金をいう。本発明において使用されるリベットは、筒状のリベットボディと、リベットボディ内に挿設されたマンドレルとから構成され、リベットボディは一端部に外側に張り出すフランジ部を有し、マンドレルは後端部にリベットボディの該フランジ部と逆側の端部よりも外径の大きいヘッド部を有している。本発明において使用されるリベットは、リベットボディとマンドレルとの破断荷重の比が、リベットボディ：マンドレル＝１：１．１〜２．０であり、１：１．４〜１．７であることが好ましい。リベットボディとマンドレルとの破断荷重の比が斯かる範囲であると、リベットボディの変形とマンドレルの破断により保護カバーの固定に十分な締結強度が得られる。【００２３】
リベットボディの破断荷重は、使用されるリベットボディと同じ材質のワイヤーを使用し、ＪＩＳ  Ｚ２２４１金属材料引張試験方法にて求められる引張強さ（ワイヤー強度）にリベットボディの断面積を乗じて算出される。リベットボディの破断荷重の好ましい範囲は、前記ワイヤー強度で３８０〜５００ＭＰａの範囲に、好ましいリベットボディの断面積（８．０〜８．８ｍｍ2）を乗じた範囲である。使用するリベットボディの断面は、フランジ部を除いた筒状の部分の断面をいい、後述する変形部のストレート部５０２Ｃ（図３参照）の断面を使用する。リベットボディの破断荷重が上述の範囲内であると、該リベットボディが不具合なく変形し、保護カバーの固定に充分な締結強度が得られる。【００２４】
マンドレルの破断荷重は、対象となるマンドレルを使用し、「ＪＩＳ  Ｂ  １０８７マンドレル破断荷重試験」にて求められる「破断荷重」で表される。マンドレルの破断荷重の好ましい範囲は、６，０００〜８，５００Ｎである。マンドレルの破断荷重が上述の範囲内であると、リベットボディが不具合なく変形し、保護カバーの固定に充分な締結強度が得られる。【００２５】
上述のような破断荷重の比となるリベットは、例えば、リベットボディがＪＩＳ１種（ＡＳＴＭ  Ｇ１）〜３種（ＡＳＴＭ  Ｇ３）の純チタンからなり、且つマンドレルがＪＩＳ１種〜ＪＩＳ４種（ＡＳＴＭ  Ｇ３）の純チタン、ＪＩＳ６０種（ＡＳＴＭ  Ｇ５、Ｎ：０．０５質量％ｍａｘ、Ｃ：０．０８質量％ｍａｘ、Ｈ：０．０１５質量％ｍａｘ、Ｆｅ：０．３０質量％ｍａｘ、Ｏ：０．２０質量％ｍａｘ、Ａｌ：５．５〜６．７５質量％、Ｖ：３．５〜４．５質量％、残Ｔｉ）〜６１種（ＡＳＴＭ  Ｇ９、Ｎ：０．０２質量％ｍａｘ、Ｃ：０．０８質量％ｍａｘ、Ｈ：０．０１５質量％ｍａｘ、Ｆｅ：０．２５質量％ｍａｘ、Ｏ：０．１２質量％ｍａｘ、Ａｌ：２．５〜３．５質量％、Ｖ：２．０〜３．０質量％、残Ｔｉ）のα−β系チタン合金、又はＴｉ＋１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ｓｎ−３Ａｌ（ＡＳＴＭ  ４９１４、Ｎ：０．０５質量％ｍａｘ、Ｃ：０．０８質量％ｍａｘ、Ｈ：０．０３０質量％ｍａｘ、Ｆｅ：０．２５質量％ｍａｘ、Ｏ：０．１３質量％ｍａｘ、Ｖ：１４．０〜１６．０質量％、Ｃｒ：２．５〜３．５質量％、Ｓｎ：２．５〜３．５質量％、Ａｌ：２．５〜３．５質量％、残Ｔｉ）のβ系チタン合金からなるものが好ましく使用される。【００２６】
リベットを構成するリベットボディ及びマンドレルの材質の好ましい組み合わせは、本発明者らの検討結果から、表１に示すような組み合わせであることが分かった。【００２７】
【表１】
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【００２８】
リベットには、作業性、高い圧着力を考慮すると、いわゆるブラインドリベットを用いることが好ましい。上述の保護カバー３０の材質を考慮すると、自己閉塞型のブラインドリベットが好ましい。【００２９】
図３は、本発明に使用されるリベットの好ましい一実施形態を示したものである。
図３に示したように、リベット５は、筒状のリベットボディ５０と、リベットボディ５０内に挿設されたマンドレル５１とから構成されている。リベットボディ５０の一端部には外側に張り出すフランジ部５０１が設けられている。リベットボディ５０の他端部にはマンドレル５１に伴って外側に膨らんでフランジ部５０１との間で保護カバー３０をかしめる変形部５０２が設けられている。変形部５０２は前後するテーパー部５０２Ａ、５０２Ｂの間にストレート部５０２Ｃを有している。マンドレル５１は、後端部にヘッド部５１１を有している。リベット５によって保護カバー３０を締結するときには、このヘッド部５１１がリベットボディ５０の変形部５０２をフランジ部５０１側に押しつぶす。マンドレル５１におけるリベットボディ５０内に位置する部分の外周には、切断を誘導するＶ型のリング溝５１２が設けられている。リベットボディ５０のテーパー部５０２Ａの内周面及び当該テーパー部５０２Ａに対応するマンドレル５１の外周面には、互いに噛み合うように凹凸形状が設けられている。【００３０】
フランジ部５０１の下面から変形部５０２までの長さは、保護カバー３０の厚み等に応じて設定される。リベット５の締結不具合をなくする上では、テーパー部５０２Ａの長さＬ５０２Ａは、１．５〜２．５ｍｍが好ましく、１．８〜２．０ｍｍがより好ましい。同様に、テーパー部５０２Ｂの長さＬ５０２Ｂは、０．５〜１．５ｍｍが好ましく、０．８〜１．０ｍｍがより好ましい。同様に、ストレート部５０２Ｃの長さＬ５０２Ｃは、４．５〜５．５ｍｍが好ましく、４．８〜５．２ｍｍがより好ましい。【００３１】
なお、上述のようなリベットボディとマンドレルとの破断荷重の比の関係及びそれらに使用されるチタン系金属の関係を満足するものであれば、他の形態のブラインドリベット、例えば、オープンタイプやクローズドタイプ等のブラインドリベットを用いることもできる。【００３２】
リベット５は、保護カバー３０の色に合わせて着色することで防食対象物の景観を損ねない防食構造とすることができる。リベットの着色は、陽極酸化法により行い、使用する液及び付加する電圧で着色を制御することができる。【００３３】
リベット５の間隔は、保護層３の質量に応じて設定される。保護層３の質量が小さい場合には、１列で固定することも可能であるが、質量が大きい場合には、２列以上で固定することが好ましい。隣り合うリベットどうしの間隔（リベットの軸芯どうしの間隔）は、５０〜３００ｍｍが好ましいが、より好ましくは、７０〜１５０ｍｍである。複数列の場合には、千鳥配列で固定することもできる。保護層３を構成する保護カバー３０が比較的軟質なポリエチレン製である場合には、本実施形態のように２列で固定することが好ましい。【００３４】
次に、被覆防食構造１の施工方法をその好ましい実施形態に基づいて説明する。
先ず、防食を行う鋼管杭１０の表面に、素地調整（下地処理）を施す。素地調整は、従来からこの種の被覆防食構造に採用されている素地調整の方法（例えばＩＳＯＳｔ２）を特に制限なく採用することができる。【００３５】
次に、前記素地調整を行った鋼管杭１０の表面を前記防食材で被覆して防食層２を形成する。【００３６】
次に、防食層２の表面を、保護層３を構成する保護カバー３０で被覆し、ラップ部分を重ね合わせて位置決めする。そして、ドリルなどの工具を用い、保護カバー３０のラップ部分を貫通するようにリベット５の挿通孔３１を形成する。そして、挿通孔３１にリベット５の先端部を挿入しリベット締結装置で当該リベット５をかしませて固定し、防食層２の表面に保護層３を固定し、被覆層４で鋼管杭１０を被覆する。【００３７】
縦の継ぎ目において保護層３の保護カバー３０をリベットによって固定する場合には、図４に示すように、継ぎ目の部分を保護層３の保護カバー３０と同じ材質の帯状のカバープレート６で巻回し、カバープレート６、保護層３の保護カバー３０を貫くようにリベット５の挿入孔３２を設けてリベット５の先端を挿入し、リベット締結装置でリベット５をかしませてカバープレート６を保護層３の保護カバー３０とともに防食層２に固定して継ぎ目を塞ぐことが好ましい。【００３８】
また、図５に示すように、上下の保護カバー３０の継ぎ目にラップ部を設けて当該ラップ部を貫通するようにリベット５の挿入孔３３を形成し、挿入孔３３にリベット５の先端部を挿入し、リベット５をかしませて継ぎ目を塞いでもよい。【００３９】
上述のような継ぎ目の被覆構造を採用せずに、保護層の保護カバー同士の隙間に樹脂を充填することによって継ぎ目にシーリングを施してもよい。【００４０】
以上説明したように、本実施形態の被覆防食構造１によれば、保護カバー３０を固定するリベット５が、特定のチタン系金属からなり特定の破断荷重比のリベットボディとマンドレルとで構成されるので、従来のようなリベット頭部の防食のための樹脂等充填作業が不要であり、その分作業工程を少なくすることができ、しかも施工コストを抑えることができる。また、リベット頭部の保護層がないので、表面の仕上がりも凹凸の少ない外観に優れるものとなる。【００４１】
次に、本発明の鋼構造物の被覆防食構造の第２、第３実施形態について説明する。なお、以下の説明において、前記第１実施形態の鋼構造物の被覆防食構造と共通する部分については、同一符号が付されている。よって、特に説明のない部分は、第１実施形態における説明が適宜適用される。【００４２】
図６に示す第２実施形態の鋼構造物の被覆防食構造１’は、鋼管杭１０との間隔を保つように保護層３に変形抑制手段３３を備えている。本実施形態では、保護層３は、断面が半円弧状の二つの保護カバー３０を主体として構成されており、保護カバー３０どうしは、鋼管杭１０の周囲を被覆するように配され、それらの側部どうしが所定の幅で重ね合わされた状態で、リベット５によって固定されている。【００４３】
変形抑制手段３３は、保護カバー３０に強い力が作用して当該保護カバー３０がたわんで、リベット５による保護カバー３０固定部分に損傷が生じないように備えられている。即ち、強い波浪等によって、保護カバー３０に瞬間的に強い力が作用した場合でも、この変形抑制手段３３が、鋼管杭１０との間隔が保たれるようにスペーサーとして機能し、保護カバー３０の過度の変形を抑えることによって、リベット５による保護カバー３０どうしの固定部分に損傷が生じないようにしている。保護カバー３０の内面からの突出長さは、防食層２の厚さに応じて設定され、波圧、保護カバーの力学的な物性を考慮すると、防食層２の厚さの６０〜８０％とすることが好ましい。例えば、防食層２の厚みが５〜１０ｍｍである場合には、変形抑制手段３３の保護カバー３０の内面からの突出長さは、３〜８ｍｍとすることが好ましい。
変形抑制手段３３は、保護カバー３０の内側から全面的に突出するように配設してもよいし、部分的に配設してもよい。また、変形抑制手段３３は、鋼管杭１０の表面に部材の切断片や溶接ビートなどの突起物がないときは、図７に示したように保護カバー３０に予め変形抑制手段３３（本実施形態ではリベット３３０）を配設しておくことが、作業効率が向上するため好ましい。スパイラル鋼管杭のように表面に溶接箇所がある場合には、変形抑制手段３３との接触による損傷等が生じないように、溶接箇所を避けるように変形抑制手段３３を配設することが好ましい。【００４４】
変形抑制手段３３は、上述のように機能するように、保護カバー３０の内面に予め金属やプラスチックス製の硬い部材を固定したりして対処することもできるが、現場での不規則な形状に追従させるには、本実施形態のように、リベット３３０で構成することが好ましい。変形抑制手段３３としてのリベット３３０は、鋼管杭１０との間隔を保つスペーサーとして機能するように、保護カバー３０の内面から所定長さ突出している形態のものであれば、その形態に特に制限はない。リベット３３０は、保護カバー３０に縦横に所定間隔おきに挿設されていることが好ましい。リベット３３０は、上記リベット５と同様の材質が好ましいが、それ以外の材質のリベットを使用することができる。例えば、アルミニウム又はその合金、ステンレス鋼等からなる金属製リベット、ナイロン、ポリカーボネート等からなるプラスチックス製リベットを使用することもできる。【００４５】
第２実施形態の被覆防食構造１’は、保護層３を構成する保護カバー３０に変形抑制手段３３を備えているので、波浪によって瞬間的に強い力を繰り返し受ける箇所に構築された鋼構造物の被覆防食に好適である。【００４６】
図８に示す第３実施形態の被覆防食構造１’は、保護層３の固定部分を被覆する被覆手段３４を備えている。この被覆手段３４は、波浪等によって保護層３の固定部分が受ける衝撃を分散させるように機能する。被覆手段３４は、保護層３の固定部分を被覆できる形態であれば特に制限はない。【００４７】
本実施形態の被覆防食構造１’では、保護層３を構成する保護カバー３０どうしが、鋼管杭１０の周囲を被覆するように配され、それらの側部どうしが所定の幅で重ね合わされた状態で、リベット５によって固定されている。被覆手段３４は、本実施形態では、保護層３を構成する保護カバー３０どうしのリベット５による固定部分を被覆する弧状のカバープレート３４０を主体として構成されている。カバープレート３４０は、その幅方向ほぼ中央に保護カバーの固定部分を位置させて当該固定部分を覆うように配され、保護カバー３０に固定される。カバープレート３４０の保護カバー３０への固定は、カバープレート３４０の両側部と、当該両側部に接する保護カバー３３０を貫くように挿通孔を形成し、この挿通孔にリベット３４１を挿通させてかしませることで行われる。リベット３４１には、前記リベット５と同様の材質のほか、アルミニウム又はその合金、ステンレス鋼等の金属製リベットが使用される。カバープレート３４０は、保護カバー３０と同材質が景観上望ましい。リベット３４１どうしの水平方向の間隔（リベットの軸芯どうしの間隔）は、鋼管杭の形状、寸法に応じて設定することができる。例えば、φ７００ｍｍの鋼管杭の場合、１００mm以上にするとリベット固定部が受ける応力を分散できる。特に耐衝撃、耐久性が要求される場合には、リベット３４１を、カバープレート３４０の両側部付近に、それぞれ２列以上に並べて固定することが好ましい。【００４８】
本実施形態の被覆防食構造１’では、保護層３の固定部分に被覆手段３４を備えているので、当該固定部分に強い衝撃などが作用した場合でも、その衝撃を分散させることができる。よって、波浪等による衝撃の強い海洋に構築された鋼構造物の被覆防食に好適である。【００４９】
本発明は、前記各実施形態に制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。【００５０】
前記第２実施形態の被覆防食構造１’では、保護層の変形抑制手段としてリベットを採用したが、リベットに変えて、ボルト・ナットを採用することもできる。また、変形抑制手段を前記保護層に一体的に設けられその内側に突出する突出部で形成することもできる。例えば、保護層を構成する保護カバーの内側にリブ、突起等の突出部を保護カバーに一体的に形成し、これを変形抑制手段とすることもできる。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明する。
〔実施例１〕
幅２５ｍｍ、長さ２００ｍｍ、設計厚み２．００ｍｍのＦＲＰ（不飽和ポリエステル系ガラス繊維強化プラスチックス）２枚の一部を（幅２５ｍｍ×長さ２５ｍｍ）重ね、リベットボディの外径４．８ｍｍのチタン製リベット１本（リベットボディ破断荷重４，０５０Ｎ、マンドレル破断荷重６，５７０Ｎ、リベットボディとマンドレルとの破断荷重比、リベットボディ：マンドレル＝１：１．６）で固定して試験体とした。そして、試験体の両端部を１５ｍｍ／分の引張速度で引っ張ったときの引張強度を測定した。その結果を表２に示す。【００５２】
【表２】
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【００５３】
表２に示した結果から明らかなように、防食工事に適用するＦＲＰの引張強度が８０〜１００Ｎ／ｍｍ2であるが、試験体の破断状態は、ＦＲＰの破断によるものであり、チタ
ンリベット自体での破断ではなかった。また、引張強度も平均値が１８００Ｎ以上と極めて高く、複数本のリベットで固定することによって、本発明による防食構造では、保護層によって防食層が強固に保護されることが分かった。【００５４】
〔実施例２〕
リベットとして純チタン２種のリベットボディ（破断荷重４，０５０Ｎ）及び純チタン３種のマンドレル（破断荷重６，５７０Ｎ）からなるチタン製リベット（リベットボディとマンドレルとの破断荷重比、リベットボディ：マンドレル＝１：１．６）について、その耐久性を下記のようにして調べた。その結果を図９に示した。【００５５】
耐久性試験：天然海水中におけるリベットの分極試験を行い、リベットの耐久性を調べた。設定電位は、海水中の自然電位（リベットボディ−０．３ＶｖｓＳＳＥ、マンドレル−０．１ＶｖｓＳＳＥ）に比べて、高電位（２．０ＶｖｓＳＳＥ）に設定し、約３０日間維持してその間の電流（電流密度）を測定し、測定後のリベットの状態を調べた。分極試験結果を図９に示した。【００５６】
図９に示したように、電位設定直後には、高い電流値を示したが、６〜１０時間後には約１０μＡ（電流密度で約３３０ｍＡ／ｍ2）で安定していた。試験の前後におけるリベ
ットの表面には肉眼では変化が全く認められなかった。また、海水中のＣｌＯ-の濃度変
化  を測定し、積算電流量に対するＣｌＯ-の理論値と比較したところ、その差が極めて
良く一致した。この結果、長期耐久性を検討する上で最も重要な耐食性については問題ないことが明らかとなった。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の鋼構造物の被覆防食構造によれば、海洋や河川の腐食環境下に設置された鋼構造物に、高い防食性を備えた被覆防食を施工性よく行えるとともに、施工コストの増大も抑えることができる。【００５８】
本発明の鋼構造物の被覆防食構造は、海洋や河川等の腐食環境下において施工された鋼管杭の被覆防食に好適に用いられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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