(57)【要約】【課題】  構造物用支承が過酷な塩水の影響を強く受ける条件下においても溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきの耐食性能を持続させ、耐用年数の延長を図る。【解決手段】  上下に区分された上部構造７と下部構造８との間に設置される構造物用支承１において、少なくとも上部構造７に定着される鋼製の上部ベースプレート２と、下部構造８に定着される鋼製の下部ベースプレート３とを持ち、上部ベースプレート２及び下部ベースプレート３の表面に溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきを施した上で、合成樹脂のコーティングを施す。上部ベースプレート２と下部ベースプレート３との間に、上部ベースプレートに接合される鋼製の上部フランジプレート４と鋼製の下部フランジプレート５が介在する場合には、上部フランジプレート４及び下部フランジプレート５の表面にも溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきを施した上で、合成樹脂のコーティングを施す。【選択図】      図１
2006193773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物において上下に区分された上部構造と下部構造との間に設置される構造物用支承であり、少なくとも上部構造に定着される鋼製の上部ベースプレートと、下部構造に定着される鋼製の下部ベースプレートとを持ち、前記上部ベースプレート及び前記下部ベースプレートの表面には溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきが施された上で、合成樹脂のコーティングが施されていることを特徴とする構造物用支承。
【請求項２】
前記上部ベースプレートと前記下部ベースプレートとの間に、前記上部ベースプレートに接合される鋼製の上部フランジプレートと、前記下部ベースプレートに接合される鋼製の下部フランジプレートが介在し、前記上部フランジプレート及び前記下部フランジプレートの表面には溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきが施された上で、合成樹脂のコーティングが施されていることを特徴とする請求項１記載の構造物用支承。
【請求項３】
前記合成樹脂はナイロン１２樹脂を主体とするポリアミド樹脂である請求項１、もしくは請求項２記載の構造物用支承。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は土木・建築構造物において、上下に区分された上部構造と下部構造との間に設置され、下部構造に対する上部構造の相対的な変位を許容する状態に上部構造を支持する構造物用支承に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
橋脚と橋桁、あるいは基礎とその上の建物等のように上下に区分された上部構造と下部構造との間に設置され、下部構造に対する上部構造の相対的な水平変位や回転変位を許容する状態に上部構造を支持する支承は少なくとも上部構造に定着される鋼製の上部ベースプレートと、下部構造に定着される鋼製の下部ベースプレートを持つ。
【０００３】
ゴム支承や滑り支承、弾性滑り支承等のように上部構造の相対水平変位を許容する支承は上部ベースプレートと下部ベースプレートとの間に、上部フランジプレートと下部フランジプレート、及び両フランジプレートに挟まれるゴム等が介在し、ヒンジ支承（ピン支承）のように上部構造の回転変位を許容する支承は上部ベースプレートと下部ベースプレートとの間に、ベースプレートに直交する面をなすウェブプレート、またはリブプレートとピン等が介在する。
【０００４】
上部ベースプレート、または上部ベースプレートと上部フランジプレートは上部構造の下端を通じての漏水の影響を受け、下部ベースプレート、または下部ベースプレートと下部フランジプレートは下部構造の天端上の帯水の影響を受けることから、共に腐食による劣化が生じ易い状態に置かれるため、各プレートに対しては耐食性を持たせるための処理を施すことが不可欠である。
【０００５】
ベースプレート等の鋼製の構造部材に耐食性能を持たせる方法としては、溶融亜鉛めっきや合成樹脂の塗装を施す方法が一般的であるが、耐食性能をより高める目的で、溶融亜鉛めっきを施した上で、亜鉛との接着性のよい微孔性シリケート系塗装材料を塗布し、防錆塗膜を形成する方法もある（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２５３４７１号公報（請求項１、請求項２、段落０００７〜０００９、００２３〜００２５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
溶融亜鉛めっきとして特に、亜鉛に質量比で５％前後程度のアルミニウムを配合した溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきを用いた場合には、塩水噴霧試験において通常の溶融亜鉛めっきの１０倍以上の耐食性を有することが確認されているため、この溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきは塩害に強く、沿岸部、融雪剤を使用する道路付近の鋼製品の防錆に適しているとされている。
【０００８】
塩水の影響を強く受ける地帯での溶融亜鉛めっきの耐用年数は３〜５年程度であるのに対し、溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきの耐用年数は１０数年とされているため、溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきは波飛沫のかかる海岸、融雪剤多量散布地帯、温泉地帯、化学工場地帯等、より過酷な条件下における鋼製品の防錆処理として有効である。
【０００９】
但し、そのような過酷な条件下においては必ずしも１０数年以上の耐用年数を確保できる保証がないため、過酷な条件下においても確実に１０数年以上の耐用年数を確保するには、溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきの耐食性能を持続させ得る処理を加えることが適切である。
【００１０】
特許文献１では微孔性シリケート系塗装材料が亜鉛めっき層の表面に塗布され、硬化することで微孔性、親水性の塗膜が形成されると共に、通気性のある塗膜を通じて浸入した空気や水分と亜鉛が反応して発生した緻密な亜鉛の白錆が塗膜の微孔を閉塞して腐食を防止することとされているが（段落００２３）、塗装材料による塗膜自体が通気性（微孔）を有するとすれば、亜鉛めっき層の表面に塗布されたとしても、上記した過酷な塩水の影響を強く受ける地帯での亜鉛めっきの耐用年数を持続させることは難しいと考えられる。
【００１１】
本発明は上記背景より、過酷な塩水等の影響を強く受ける条件下においても溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきの耐食性能を持続させ、耐用年数の延長を図ることが可能な構造物用支承を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明では構造物において上下に区分された上部構造と下部構造との間に設置され、少なくとも上部構造に定着される鋼製の上部ベースプレートと、下部構造に定着される鋼製の下部ベースプレートとを持つ構造物用支承において、上部ベースプレート及び下部ベースプレートの表面に対し、溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきを施した上で、合成樹脂のコーティングを施すことにより、溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきの耐食性能を持続させ、その耐用年数の延長を図る。表面とは、上部ベースプレート等が外気に触れ得る部分の全体を指し、上面と下面、側面を含み、場合によりボルト等が挿通するボルト孔も含む。
【００１３】
請求項２に記載の発明では上部ベースプレートと下部ベースプレートとの間に、上部ベースプレートに接合される鋼製の上部フランジプレートと、下部ベースプレートに接合される鋼製の下部フランジプレートが介在する請求項１に記載の発明において、上部フランジプレート及び下部フランジプレートの表面に対し、溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきを施した上で、合成樹脂のコーティングを施すことにより、溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきの耐食性能を持続させ、その耐用年数の延長を図る。
【００１４】
溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきの成分は例えば質量比で、アルミニウムが４〜６％、マグネシウムが0.8〜1.5％、鉛が0.01％以下、カドミウムが0.01％以下、その他が亜鉛であり、マグネシウムは含まれない場合もある。めっき作業は溶融亜鉛めっきと同様に脱脂、酸洗、フラックス処理、高純度亜鉛への１浴めっきの後、溶融亜鉛−アルミニウム合金への２浴めっき、水冷の工程を経る。
【００１５】
２浴めっきの工程では表層の純亜鉛層が溶融して浴中の合金成分と融和し、アルミニウムやマグネシウムが１浴目で形成された鉄−亜鉛合金層中に拡散・浸透して合金化することにより合金めっき皮膜が形成される。めっき温度は表層の純亜鉛層が溶融する温度（425〜430°）であり、浸漬時間は表層の純亜鉛層が溶融し、酸化物やトップドロスが浮上・分離し、その除去後、引き上げに必要な時間となる。
【００１６】
めっき層にコーティングされる合成樹脂には金属（めっき層）との密着性がよく、耐衝撃性が高い特性を有するポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂（ポリオレフィン樹脂）、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂その他の合成樹脂が使用され、コーティングはコーティングパウダーを被塗物である、溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき処理された鋼製のプレートに塗装されることによりめっき層に定着し、溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき層を被覆して保護し、その耐用年数を延長させる。
【００１７】
これらの合成樹脂はまた、耐水性・耐熱水性・耐塩水性等の耐食性に優れる特性を有するため、過酷な塩水の影響を強く受ける条件下においても溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきの耐食性能を持続させることを可能にする。
【００１８】
合成樹脂のコーティングパウダーは図３に示すようにめっき処理されたプレートがコーティングパウダーの粉体中に浸漬させられることにより、または図４に示すようにコーティングパウダー自身がめっき処理されたプレートに吹き付けられることによりプレート表面のめっき層表面に緊密に塗装される。
【００１９】
合成樹脂のコーティングは加熱温度の調整、加熱時間の調整、浸漬時間の調整、浸漬中における被塗物の動かし方の調整等により、微孔がない状態に被塗物の表面に密着して表面全面を完全に被覆する。溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきの膜厚は具体的には５０μｍ以上であるのに対し、合成樹脂のコーティングの膜厚は２００μｍ以上で、両膜厚の合計は２５０〜８００μｍ程度となる。
【００２０】
前記のように溶融亜鉛めっき層の表面に単に塗装材料を塗布したに過ぎない場合には、短時間で発生する白錆がめっき面と塗装面との密着性、またはめっき面とコーティング面との密着性を劣化させる可能性があるが、本発明のように溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき層の表面に合成樹脂のコーティングをした場合には合成樹脂のコーティングがめっき層を完全に被覆するため、白錆が発生しにくく、仮に白錆が発生してもその発生時期は遅く、発生量も少ない利点がある。
【００２１】
また溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきの場合には溶融亜鉛めっきの場合との対比で、めっき層表面の状態が一定化され、ブリスター（ふくれ）の発生が抑制される利点もある。これらの溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき特有の特性により、溶融亜鉛めっきの場合より高い、めっき層表面と合成樹脂コーティングとの密着性が得られる。
【００２２】
請求項３に記載のように合成樹脂として特に、例えばナイロン１２樹脂を主体とするポリアミド樹脂を使用した場合には、金属（めっき層）との密着性がよい上、強靭な塗膜であるために耐衝撃性がよい特性を有するため、めっき層からの剥離に対して安定し、長期に亘って溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきの耐食性能を持続させることを可能にする。ナイロン１２樹脂を主体とするポリアミド樹脂は質量比で９８％以上のナイロン１２を含有し、その他に耐熱安定剤、顔料等を含有する。
【００２３】
ポリアミド樹脂以外の上記した合成樹脂を使用する場合において、金属（めっき層）との密着性が不足する場合には合成樹脂自体に、金属との密着性を向上させる特殊な接着性官能基を付加することにより金属との密着性は確保される。
【００２４】
ナイロン１２樹脂を主体とするポリアミド樹脂はこの他、耐熱性・耐寒性がよく、広い温度範囲に亘って耐疲労性を有し、摩擦係数が低く、耐摩耗性を有する特性も併せ持つため、塩水以外の面での耐候性も高い。更に比重（密度）が小さいため（1.02ｇ/cm３）、めっき層の表面全面に付着することによるプレートの質量への影響は小さい。
【発明の効果】
【００２５】
上記の通り、本発明では通常の溶融亜鉛めっきの１０倍の耐食性を有する溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきに対して金属（めっき層）との密着性がよい上、耐衝撃性がよい特性を有し、めっき層からの剥離に対して安定する性質を有する合成樹脂のコーティングパウダーを付着させるため、長期に亘って溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきの耐食性能の持続能力を高め、耐用年数の延長を図ることができる。
【００２６】
また合成樹脂のコーティングパウダーは耐水性・耐熱水性・耐塩水性等の耐食性に優れる特性を有するため、過酷な塩水の影響を強く受ける条件下においても溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきの耐食性能の持続能力を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００２８】
本発明は構造物において上下に区分された上部構造７と下部構造８との間に設置される構造物用支承１であり、少なくとも上部構造７に定着される鋼製の上部ベースプレート２と、下部構造８に定着される鋼製の下部ベースプレート３とを持ち、上部ベースプレート２及び下部ベースプレート３の表面に溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきが施された上で、合成樹脂のコーティングが施されている構造物用支承１である。上部構造７と下部構造８の構造種別は問われず、鉄筋コンクリート造、鉄骨造、鉄骨鉄筋コンクリート造等がある。
【００２９】
本発明の構造物用支承１は土木・建築構造物において、上下に区分された上部構造７と下部構造８との間に設置され、下部構造８に対する上部構造７の相対的な水平変位や回転変位を許容する状態に上部構造７を支持する支承全般を含み、例えば橋梁の支承における水平力に対する支持方法の分類上、固定支持型、可動支持型、弾性支持型のいずれをも含む。使用材料による分類上はゴム支承と鋼製支承の双方を含む。
【００３０】
構造物用支承１がゴム支承や滑り支承、弾性滑り支承等のように上部構造７の相対水平変位を許容する場合は、図１に示すように上部ベースプレート２と下部ベースプレート３との間に、積層ゴム６等の上端と下端を固定するための上部フランジプレート４と下部フランジプレート５が介在し、積層ゴム６等は上部フランジプレート４と下部フランジプレート５に挟まれた状態で両フランジプレート４、５に固定される。この場合には上部フランジプレート４と下部フランジプレート５の表面にも溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきが施された上で、合成樹脂のコーティングが施される。
【００３１】
構造物用支承１がヒンジ支承（ピン支承）のように上部構造７の回転変位を許容する場合は図示しないが、上部ベースプレート２と下部ベースプレート３との間に、両ベースプレート２、３に直交する面をなすウェブプレート、またはリブプレートとピン等が介在し、ウェブプレートやリブプレートは上部ベースプレート２と下部ベースプレート３に溶接される。
【００３２】
図１に示すゴム支承等である構造物用支承１の、上部構造７と下部構造８への取付例を図２に示す。この場合、上部ベースプレート２と下部ベースプレート３はそれぞれを貫通するアンカーボルト９やアンカー、またはボルト等によってそれぞれ上部構造７と下部構造８に定着され、上部フランジプレート４と下部フランジプレート５はそれぞれを貫通するボルト１０等によってそれぞれ上部ベースプレート２と下部ベースプレート３に接合される。積層ゴム６等は図１に示すようにその上端面と下端面においてそれぞれ上部フランジプレート４と下部フランジプレート５に積層ゴム取付用ボルト１１によって接合されるか、または接着される。
【００３３】
上部フランジプレート４と下部フランジプレート５間に積層ゴム６等が介在する場合には、積層ゴム６等が上部構造７の下部構造８に対する相対水平変位時に水平力を負担することから、積層ゴム６等と上部フランジプレート４及び下部フランジプレート５との間で水平力の伝達が図られるよう、積層ゴム６等の上面には上部フランジプレート４、または上部ベースプレート２に嵌合するせん断キー１２が嵌合し、下面には下部フランジプレート５、または下部ベースプレート３に嵌合するせん断キー１２が嵌合する。
【００３４】
溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきは前記のように溶融亜鉛めっきと同様に脱脂、酸洗、フラックス処理、高純度亜鉛への１浴めっきの後、溶融亜鉛−アルミニウム合金への２浴めっき、水冷の工程を経て上部ベースプレート２と下部ベースプレート３の表面に施される。
【００３５】
溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきの層にコーティングされる合成樹脂には主としてナイロン１２樹脂を主体とするポリアミド樹脂、またはポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂その他の合成樹脂が使用される。合成樹脂のコーティングは例えば図３に示すようにその粉体を容器内で気流に浮遊させた中へ予熱した被塗物としての上部ベースプレート２及び下部ベースプレート３等を浸漬させることによりめっき層の表面に施される。この方法によれば、上部ベースプレート２等が複雑な形状をしていても容易にコーティングできる利点がある。
【００３６】
合成樹脂のコーティングはまた、図４に示すように高電圧で帯電させた合成樹脂の粉体を吹付けガンで、アースした被塗物としての上部ベースプレート２及び下部ベースプレート３等に吹き付けて固着させた後、加熱溶融して塗膜にすることによりめっき層の表面に施される。この方法によれば、上部ベースプレート２等の表面全面に、比較的薄い、均一な塗膜を得ることができる利点がある。
【００３７】
上部ベースプレート２と下部ベースプレート３、及び上部フランジプレート４と下部フランジプレート５に対してはボルトやアンカーボルトが挿通するボルト孔を含め、全面に溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきが施され、合成樹脂のコーティングが施される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】構造物用支承の例を示した一部断面斜視図である。
【図２】図１に示す構造物用支承の上部構造と下部構造への取付例を示した立面図である。
【図３】めっき処理されたプレートをコーティングパウダーの粉体中に浸漬させて粉体を塗装する方法を示した概要図である。
【図４】めっき処理されたプレートにコーティングパウダーを吹き付けて粉体を塗装する方法を示した概要図である。
【符号の説明】
【００３９】
１……構造物用支承
２……上部ベースプレート
３……下部ベースプレート
４……上部フランジプレート
５……下部フランジプレート
６……積層ゴム
７……上部構造
８……下部構造
【図１】
2006193773.tif 000003
【図２】
2006193773.tif 000004
【図３】
2006193773.tif 000005
【図４】
2006193773.tif 000006