(57)【要約】【課題】鋼製基礎杭の周面を耐食層で被覆する場合に、耐衝撃性を有すると共に、水分を遮断する耐水性を富有し、水分による被覆層及び鉄筋の劣化を有効に防止し、鋼製基礎杭を長期間に亘って健全に維持することができる鋼製基礎杭の耐食構造を提供する。【解決手段】鋼製基礎杭１の少なくとも上端基礎杭部分４の周面に鉄筋５を配筋すると共に、同上端基礎杭部分４の周面を補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルで被覆し、該補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルの被覆層８内に上記鉄筋５を埋設する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼製基礎杭の少なくとも上端基礎杭部分の周面に鉄筋を配筋すると共に、同上端基礎杭部分の周面を補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルで被覆し、該補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルの被覆層内に上記鉄筋を埋設したことを特徴とする鋼製基礎杭の耐食構造。
【請求項２】
上記鉄筋を上端基礎杭部分の周面から離間し配筋して環状空隙を形成し、上記補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルを該環状空隙内に充填した構造を有することを特徴とする請求項１記載の鋼製基礎杭の耐食構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は海底、河川底、地面等の地盤に打ち込まれる鋼製基礎杭の上端基礎杭部分又は全長の耐食構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、上記鋼製基礎杭１は河川底又は海底又は地面等の地盤３ａ内に打ち込まれた地中埋設部２から水面３ｂ上又は地面上に立ち上げられ、構築物を支持している。
【０００３】
而して上記鋼製基礎杭１の水面３ｂ上と水面直下、又は地面上と地面直下に亘る上端基礎杭部分４は腐食の進行が著しく、これを防止する手段として、該上端基礎杭部分４の周面に鉄筋５を直溶接して置き、地中への埋設後、上端基礎杭部分４の周囲に上記鉄筋５を包囲する型枠６を組み、該型枠６内にコンクリートを充填することによって上端基礎杭部分４の周面に鉄筋コンクリート被覆層７を形成し保護する方法を採っている。
【０００４】
上記鉄筋コンクリート被覆層７を事前に設けると、鋼製基礎杭１の打ち込み時の衝撃でコンクリートが破壊したり、基礎杭及び鉄筋との肌分かれを生ずるため、鋼製基礎杭１を打ち込み後に現場で上記型枠６を組み、コンクリートを充填する方法を採らざるを得ない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
然るに上記鉄筋コンクリート層７は透水性を有し、鉄筋コンクリート層７の表面又は鉄筋５を溶接した界面に水分が浸透し、比較的短期間でコンクリートの劣化、鉄筋５の劣化を来しやすく、基礎杭としての機能を大幅に低下する問題点を有している。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
而して本発明は、上記鉄筋コンクリート被覆に代え、上記鋼製基礎杭の少なくとも上端基礎杭部分の周面に鉄筋を配筋すると共に、同上端基礎杭部分の周面を補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルで被覆し、該補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルの被覆層内に上記鉄筋を埋設する構成を採ることにより、上記問題を抜本的に解決することができたものである。
【０００７】
好ましくは、上記鉄筋は上端基礎杭部分の周面からスペーサーを介して離間して配筋することにより環状空隙を形成し、上記補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルを該環状空隙内に充填して、上記鉄筋を補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル被覆層（外層）で覆うと共に、鉄筋と上端基礎杭部分の周面との間に補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル被覆層（内層）を形成することにより、上記耐食効果の向上を図ったものである。
【発明の効果】
【０００８】
上記補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルは優れた耐衝撃性を有すると共に、水分を遮断する耐水性を富有し、水分による被覆層及び鉄筋の劣化を極めて有効に防止し、加えて基礎杭の被覆層自身の機械的・化学的強度を飛躍的に高め、従来のコンクリート被覆の如き短期に経年劣化して膨れや亀裂を発生する問題を確実に解消することができ、鋼製基礎杭を長期間に亘って健全に維持することができる。
【０００９】
又耐衝撃性を富有するために、鋼製基礎杭の少なくとも上端基礎杭部分に、工場において事前に上記配筋と補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル被覆層を形成して現場に搬入し、地中に打ち込むことが可能であり、現場において型枠を組みコンクリートを打設している現状を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明を実施するための最良の形態を図２乃至図９に基づき説明する。
【００１１】
本発明は従来の鋼製基礎杭１の上端基礎杭部分４を鉄筋コンクリートで被覆する工法を排し、上記鋼製基礎杭１の少なくとも上端基礎杭部分４の周面に鉄筋５を配筋すると共に、同上端基礎杭部分４の周面を補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルで被覆し、該補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルの被覆層８内に上記鉄筋５を埋設する構成を採ることにより、前記鉄筋コンクリート製被覆に起因する問題を抜本的に解決したものである。
【００１２】
上記鋼製基礎杭１は、代表例として鋼管製基礎杭であり、該鋼管製の他、Ｈ形鋼等の基礎杭や矢板、中実杭を包含し、該鋼製基礎杭１上に構築物を支持する場合と、鋼製基礎杭１にて土留めを図る場合を包含する。
【００１３】
図２Ａ，Ｂに示すように、上記鉄筋５は上記鋼製基礎杭１の上端基礎杭部分４の周面に直溶接し配筋体を形成し、補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルの被覆層８内に埋設する。
【００１４】
又は図３に示すように、上記鉄筋５は上記鋼製基礎杭１の略全長に亘る周面に直溶接し配筋体を形成し、補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルの被覆層８内に埋設する。
【００１５】
上記補強樹脂繊維１２は被覆層８内において鉄筋５に絡み付き、被覆層８と鉄筋５をより強固に一体化し、協働効果を高める。
【００１６】
又上記鉄筋５は上端基礎杭部分４の周面又は基礎杭１全長の周面に螺旋巻きし、同周面の要所に溶接する配筋構造を採ることができる。
【００１７】
又は好ましい例示として図４、図６、図７に示すように、上記鉄筋５を上端基礎杭部分４の周面からスペーサー９を介し離間して配筋することにより環状空隙１０を形成し、上記補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルを該環状空隙１０内に充填して、上記鉄筋５の配筋体の外周面を補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル被覆層（外層）８ａで覆うと共に、鉄筋５と上端基礎杭部分４の周面との間に補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル被覆層（内層）８ｂを形成し、鉄筋５の配筋体の内周面と上端基礎杭部分４の周面とを覆い、上記耐食効果の向上を図る。
【００１８】
又は好ましい例示として図５、図６、図７に示すように、上記鉄筋５を鋼製基礎杭１の略全長に亘る周面からスペーサー９を介し離間して配筋することにより鋼製基礎杭１の略全長に亘る環状空隙１０を形成し、上記補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルを該環状空隙１０内に充填して、上記鉄筋５の配筋体の外周面を、即ち鋼製基礎杭１の略全長に亘る周面を補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル被覆層（外層）８ａで覆うと共に、鉄筋５と鋼製基礎杭１の略全長に亘る周面との間に補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル被覆層（内層）８ｂを形成し、鉄筋５の配筋体の内周面と鋼製基礎杭１の周面とを覆い、上記耐食効果の向上を図る。
【００１９】
上記補強樹脂繊維１２は被覆層８の外層８ａと内層８ｂにおいて鉄筋５の全周に絡み付き、被覆層８と鉄筋５をより強固に一体化し、協働効果を高める。
【００２０】
又上記鉄筋５は上端基礎杭部分４の周面又は基礎杭１全長の周面に環状空隙を存して螺旋巻きし、要所をスペーサー９に溶接する配筋構造を採ることができる。
【００２１】
上記スペーサー９は鉄筋５の配筋体と鋼製基礎杭１の周面間を離間する機能を有するものであれば、その構造は問わない。
【００２２】
上記スペーサー９は鋼製基礎杭１の周面に溶接１１にて取り付けると共に、鉄筋５を該スペーサー９に溶接し、鋼製基礎杭１と鉄筋５の配筋体をスペーサー９を介し一体構造とすると共に、鋼製基礎杭１の周面と鉄筋５の配筋体の内周面間に環状空隙１０を形成する。
【００２３】
例えば図６に示すように、鋼製基礎杭１の径方向に段差を有する内側溶接座９ａと外側溶接座９ｂを備えたスペーサー９を用意し、内側溶接座９ａを鋼製基礎杭１の周面に溶接すると共に、外側溶接座９ａに鉄筋５を溶接し、鋼製基礎杭１と鉄筋５の配筋体をスペーサー９を介し一体構造とすると共に、鋼製基礎杭１の周面と鉄筋５の配筋体の内周面間に環状空隙１０を形成する。
【００２４】
上記スペーサー９は鋼製基礎杭１の周方向に間隔を置いて点配置し、且つ鋼製基礎杭１の軸線方向に間隔を置いて点配置し、補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルの流入を阻害しないようにする。
【００２５】
図２、図４に示すように、上記鉄筋５を埋設した補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル被覆層８は、腐食しやすい上端基礎杭部分４に限定して予め工場で成層し、これを図８に示すように、海底、河川底、地面等の地盤３ａ中に打ち込み、地中埋設部２から立ち上がる上端基礎杭部分４とその被覆層８を水面３ｂ又は地面付近に配置する。
【００２６】
又は図３、図５に示すように、上記鉄筋５を埋設した補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル被覆層８は、鋼製基礎杭１の略全長に亘る周面に予め工場で成層し、これを図９に示すように地中に打ち込み、地中埋設部２、水中延在部、水面３ｂ又は地面からの突出部の略全長を被覆層８で保護する。
【００２７】
上記補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルの１立方メートル当たりの配合比を例示すると下記の通りである。
【００２８】
セメント              ３００〜  ６００ｋｇ
（代表例としてポルトランドセメント）
砂                    ６００〜１２００ｋｇ
ポリマー樹脂            １０〜  １２０ｋｇ
補強樹脂繊維            １０〜    ６０ｋｇ
【００２９】
上記補強樹脂繊維１２としては、繊維長５〜２０ｍｍ、太さ１０〜２００μのビニロン繊維、又は同ポリエチレン繊維、又は同ビニロン繊維と同ポリエチレン繊維の混合繊維が有効である。
【００３０】
好ましい例示として、上記ポルトランドセメント３００〜６００ｋｇと、砂６００〜１２００ｋｇと、ポリマー樹脂１０〜１２０ｋｇと、補強樹脂繊維１０〜６０ｋｇの配合材に加え、減水剤０．１〜０．４ｋｇを配合する。
【００３１】
補強樹脂繊維１２としてポリエチレン繊維とビニロン繊維の混合繊維を用いる場合には、ポリエチレン繊維２〜１０ｋｇ、ビニロン繊維８〜５０ｋｇの範囲で選択し、全体として上記１０〜６０ｋｇになるように配合する。適例としてポリエチレン繊維５ｋｇ、ビニロン繊維３０ｋｇの混合繊維を用いる。
【００３２】
上記ポリマー樹脂としては、スチレンブタジエン樹脂系、ポリアクリル酸エステル樹脂系（アクリル樹脂系）、エチレン酢ビ樹脂系、酢ビ・ベオバ樹脂系等を用いる。酢ビ・ベオバ樹脂のベオバは東京都中央区日本橋二丁目３番４号に本店を有するジャパン エポキシ レジン（株）の商標である。
【００３３】
又上記砂として、珪石から製造した珪砂、人工軽量砂（例えばセラミック砂）、川砂、山砂、鉱滓、フライアッシュ等の単体、又は混合物を用いる。
【００３４】
上記補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルは機械的・化学的強度に優れ、耐衝撃性と耐水性に富み、鉄筋５と協働して、鋼製基礎杭１の上端基礎杭部分４又は全長に堅牢なる被覆層８を形成し、鋼製基礎杭１の劣化を防止して長期に亘り健全に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来の鋼製基礎杭の耐食構造を例示する断面図。
【図２】Ａ、Ｂは本発明に係る鋼製基礎杭の上端基礎杭部分の周面に鉄筋を直溶接して耐食構造を形成した場合の断面図。
【図３】本発明に係る鋼製基礎杭の略全長に亘る周面に鉄筋を直溶接して耐食構造を形成した場合の断面図。
【図４】Ａ、Ｂは本発明に係る鋼製基礎杭の上端基礎杭部分の周面に鉄筋を環状空隙を存して配筋し、耐食構造を形成した場合の断面図。
【図５】上記鋼製基礎杭の略全長に亘る周面に鉄筋を環状空隙を存して配筋し、耐食構造を形成した場合の縦断面図。
【図６】上記環状空隙を形成するスペーサー部の拡大断面図。
【図７】図４、図５に示した鋼製基礎杭の横断面図。
【図８】図２、図４に示した上端基礎杭部分に耐食構造を施した鋼製基礎杭を地盤中に打ち込んだ状態を、鉄筋を省略して示す断面図。
【図９】図３、図５に示した略全長に耐食構造を施した鋼製基礎杭を地盤中に打ち込んだ状態を、鉄筋を省略して示す断面図。
【符号の説明】
【００３６】
１…鋼製基礎杭、２…地中埋設部、３ａ…地盤、３ｂ…水面、４…上端基礎杭部分、５…鉄筋、８…補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルによる被覆層、８ａ…同被覆層の外層、８ｂ…同被覆層の内層、９…スペーサー、９ａ…内側溶接座、９ｂ…外側溶接座、１０…環状空隙、１１…溶接、１２…補強樹脂繊維。
【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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