(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空管の外周面に開口部を設けて、防食材を注入及び排出する中空管の防食施工時に、上下一対の円形リングと、該上下一対の円形リング間に周方向に間隔を置いて配置され、該円形リングと溶接された縦枠とからなる補強材を該中空管の開口部周囲に配置し、該上下一対の円形リング及び該縦枠を該中空管の外周面に溶接し、該中空管の開口部周囲を補強したことを特徴とする防食施工時の中空管の補強方法。
【請求項２】
中空管の外周面に開口部を設けて、防食材を注入及び排出する中空管の防食施工後に、円筒状の封止用パイプを該開口部に嵌合し、溶接することを特徴とする防食施工後の中空管の補強方法。
【請求項３】
上記開口部の形状が、上下方向に長径を有する楕円である請求項１又は２記載の中空管の補強方法。
【請求項４】
上記防食材が、パーライトと亜鉛粉末との混合粉末であり、粉末状又はスラリ状で用いられる請求項１、２又は３記載の中空管の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防食施工時又は施工後の中空管の補強方法に関し、詳しくは防食施工のために中空管の外周面に設けた開口部に起因する部分座屈を防止した防食施工時又は施工後の中空管の補強方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
港湾部のプラツトホーム、橋梁の橋桁あるいは送電線のパイプ型鉄塔等に用いられている鋼管杭や鉄パイプ等の中空管は、大気中又は水中の腐食環境下に曝露されている。
【０００３】
このような鋼管杭、鉄パイプ等の中空管を防食する方法としては、中空管の周囲に防食材を被覆することが提案され、また実施されている。しかし、中空管の長期防錆という観点からは、必ずしも充分な防食手段とは言い難い。
【０００４】
また、中空管内面に防食材を充填することにより、中空管の防食を達成することが提案されている。しかし、この場合には、防食施工時に中空管に開口部を設け、防食材を注入したり、再度の施工に際しては既に注入されている防食材を排出した後、再度新たな防食材を注入する必要がある。
【０００５】
このように、防食施工時に中空管に開口部を設けると、開口部近傍の強度が低下し、この部分に部分座屈が生じる恐れがあり、このことが中空管に防食材を充填する際の問題となり、実用化の障害となっていた。特に、耐力が問題となる送電線用のパイプ型鉄塔や橋梁に用いられる鋼管杭においては、このことが顕著な問題となる。
【０００６】
従って、本発明の目的は、開口部が設けられた部分の中空管の強度を補強し、部分座屈の発生を防止した防食施工時又は施工後の中空管の補強方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、検討の結果、中空管の開口部に、特定の補強材を設けることによって、上記目的が達成することを知見した。
【０００８】
本発明は、上記知見に基づきなされたもので、中空管の外周面に開口部を設けて、防食材を注入及び排出する中空管の防食施工時に、上下一対の円形リングと、該上下一対の円形リング間に周方向に間隔を置いて配置され、該円形リングと溶接された縦枠とからなる補強材を該中空管の開口部周囲に配置し、該上下一対の円形リング及び該縦枠を該中空管の外周面に溶接し、該中空管の開口部周囲を補強したことを特徴とする防食施工時の中空管の補強方法を提供するものである。
【０００９】
また、本発明は、中空管の外周面に開口部を設けて、防食材を注入及び排出する中空管の防食施工後に、円筒状の封止用パイプを該開口部に嵌合し、溶接することを特徴とする防食施工後の中空管の補強方法を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
図１は、本発明の補強方法の第一の実施形態を示す斜視図である。図１において、１は中空管、２は開口部、３は補強材、４は円形リング、５は縦枠をそれぞれ示す。
【００１２】
図１の中空管１としては、港湾部のプラツトホーム、橋梁の橋桁あるいは送電線のパイプ型鉄塔等に用いられる鋼管杭や鉄パイプ等が挙げられるが、特にこれらに限定されない。開口部２は、中空管１の内面に防食材を注入したり、内面から防食材を排出するために設けられるものである。この開口部２は、例えば中空管１外周面に取手を設け、その周囲を溶断し、開口部材を中空管より取り外すことによって得られる。なお、この開口部材は、後述するように、開口部を閉塞するのに用いられる。開口部は真円、楕円等その開口形状は任意であるが、上下方向に長径を有する楕円とすれば引張応力が緩和され、強度的に優れる。
【００１３】
補強材３は、図１に示されるように、少なくとも上下一対の環状リング４を有する。環状リング４は上下のみならず、その間の適宜の位置にも設けてもよい。この環状リング４は、中空管１の外周面に溶接されている。
【００１４】
上記環状リング４は、周方向に間隔をおいて配置した縦枠５と溶接され、連結一体化してなる。縦枠５の数は任意である。また、縦枠５は、中空管１の円周面に溶接されている。
【００１５】
環状リング４及び縦枠５を有する補強材３は、強度面から鋼材等からなるものが望ましい。
【００１６】
本発明の第一の実施形態に係る補強方法を用いた施工方法について具体的に説明する。先ず、中空管１の外周面の所定位置に、上記した環状リング４及び縦枠５を有する補強材３を配置する。
【００１７】
次に、補強材４により補強された中空管１の外周面に開口部２を形成する。開口部２の形成は、上述したように、例えば外周面に取手を溶接し、その周囲を溶断して開口部材を取り外すことによりなされる。
【００１８】
このようにして形成された開口部２より防食材を注入するか、既に中空管内に注入されていた防食材を排出した後、防食材を注入する。中空管内への防食材の注入は、中空管内すべてに防食材を注入してもよいが、経済性や軽量化の観点から中空管内周部のみに防食材が施されることが望ましい。このような防食材としては、任意であるが、例えばパーライトと亜鉛粉末との混合粉末が、防食効果が高く、軽量で、かつ安価であることから好ましい。また、この防食材は、粉末状で用いても、スラリー状で用いてもよい。
【００１９】
上記のように、中空管内に防食材を注入した後、上記の開口部材を開口部に嵌合して溶接する。そして、必要により開口部材に溶接されている取手を溶断する。
【００２０】
このように開口部が閉塞された後に、開口部周囲に設けられた補強材を取り外す。
【００２１】
上述のごとく、中空管の開口部に円形リング及び縦枠からなる補強材を設けることによって、中空管の防食施工時において、中空管の開口部の部分座屈が防止される。
【００２２】
図２は、本発明の補強方法の第二の実施形態を示す斜視図である。図２において、符号の１及び２は図１と同様のものを示し、６は封止用パイプ（補強材）である。
【００２３】
図２においては、上述した防食材を注入及び排出する中空管の防食施工後の中空管の開口部の補強を行うものである。本発明の補強方法の第二の実施形態では、図２に示されるように、円筒状の封止用パイプ６を中空管１の開口部２に嵌合し、さらに溶接する。
【００２４】
円筒状の封止用パイプ６としては、中実パイプ又は非開口中空パイプが用いられる。開口部２の形状が上下方向に長径を有する楕円であっても、封止用パイプ６を開口部２に溶接する際に、空隙部を閉塞すればよいので、封止用パイプ６の断面形状は真円でよい。
【００２５】
上述のごとく、中空管の開口部に封止用パイプを嵌合、溶接することによって、中空管の防食施工後において、中空管の開口部の部分座屈が防止される。
【００２６】
次に、本発明の第一の実施形態に係る補強方法が採用される中空管１の内周面への防食材の施工方法の具体例を図３〜１３に基づいて説明する。この図３〜１３おいては、補強材は省略している。
【００２７】
＜工程（１）＞
図３に示されるように、本発明の施工方法では、中空管１外周面に取手７を溶接する。また、取手７は、後述するように、上部開口部２Ａ及び下部開口部２Ｂを設けるために、少なくとも２つは必要である。
【００２８】
次に、図４に示されるように、取手７の周囲を溶断して取手部８を除去し、上部開口部２Ａ及び下部開口部２Ｂを設ける。なお、この取手７を有する取手部８は、後述するように再度使用するので保管しておく必要がある。
【００２９】
次いで、図５のように、中空管１に設けられた上部開口部２Ａよりケレン用ブラシ９等を挿入し、中空管１内周面をケレン（素地調整）し、下部開口部２Ｂより錆１０等を除去する。
【００３０】
＜工程（２）＞
図６のように、中空管１の上部開口部２Ａより中空管内に、錘１１を付した外部突起を有する膜状袋体１２を挿入する。この膜状袋体１２には注入口１３が設けられている。この膜状袋体１２は、可撓性を有する材料からなり、例えば天然ゴム等のゴム状物質が用いられる。
【００３１】
次に、図７のように、膜状袋体１２の注入口１３より空気、好ましくは圧縮空気を注入して膜状袋体１２を膨張させるか、あるいは該注入口より液体の発泡スチロールを注入して該袋体中の空気により該液体の発泡スチロールを発泡させることにより該袋体を膨張させる。この場合に、空気を注入して膜状袋体１２を膨張ざると、経時的に膜状袋体１２より空気が漏れ、中空管１の内周面と膨張した膜状袋体１２との間に充填されている後述する防食材が剥離、滑落する恐れがあるので、液体の発泡スチロールを注入することがより好ましい。さらに、図８のように、注入口１３をゴム、ひも等の封止手段１４で封止する。膨張した膜状袋体１２は、錘１１の重さで中空管１内に垂下し、また膜状袋体１２の外部突起によって、中空管１内周面と接合し、中空管１内に保持される。
【００３２】
＜工程（３）＞
図９に示されるように、中空管１の下部開口部２Ｂにフィルター１５を設ける。次に、図１０のごとく、中空管１の上部開口部２Ａより防食材１６を圧気注入する。圧縮空気は、中空管１の下部開口部２Ｂに設けられたフィルター１５により吸引される。このようにして、図１１に示されるように、中空管１の内周面と膨張した膜状袋体１２との間に防食材１６が充填される。
【００３３】
＜工程（４）＞
図１２に示されるように、中空管１の上部開口部２Ａ及び下部開口部２Ｂに、保管してあった取手７を有する取手部８をそれぞれ嵌合し、溶接を行う。次に、図１３のように、中空管１の取手部７より取手８を溶断する。
【００３４】
上記工程（１）〜（４）の工程によって、中空管内周面への防食材の施工方法がなされる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の補強方法により、防食施工時又は施工後の中空管の開口部周囲が補強材により補強され、開口部に起因する中空管の座屈が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の補強方法の第一の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の補強方法の第二の実施形態を示す斜視図である。
【図３】図３は、中空管外周面に取手を溶接する状態を示す斜視図である。
【図４】図４は、中空管外周面の取手部を溶断し、上方入口及び下方出口を設けた状態を示す斜視図である。
【図５】図５は、中空管内周面をケレンする状態を示す部分透視図である。
【図６】図６は、中空管内に、錘を付した外部突起を有する膜状袋体を挿入した状態を示す部分透視図である。
【図７】図７は、中空管内に挿入された膜状袋体内に、注入口より空気又は液体の発泡スチロールを注入し、該袋体を膨張させた状態を示す切り欠き図である。
【図８】図８は、中空管内で膨張させた膜状袋体の注入口を封止した状態を示す切り欠き図である。
【図９】図９は、中空管の下方出口にフィルターを設けた状態を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、中空管の上方入口より防食材を圧気注入した状態を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、中空管内周面と膨張した上記膜状袋体との間に、防食材が充填された状態を示す切り欠き図である。
【図１２】図１２は、中空管外周面の上方入口及び下方出口に、取手部を嵌合して溶接した状態を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、中空管外周面の取手部の取手を溶断した状態を示す切り欠き図である。
【符号の説明】
１：中空管
２：開口部
２Ａ：上部開口部
２Ｂ：下部開口部
３：補強材
４：円形リング
５：縦枠
６：封止用パイプ（補強材）
７：取手
８：取手部
４：上方入口
５：下方出口
９：ケレン用ブラシ
１０：錆
１１：錘
１２：外部突起を有する膜状袋体
１３：封入口
１４：封止手段
１５：フィルター
１６：防食材
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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