JPH10272728A - 重防食被覆を有する鋼管および鋼管杭とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 重防食被覆鋼管および重防食被覆鋼管杭の施
工や使用時の砕石類の衝撃に対する耐衝撃性が優れ、か
つ被覆の効率が優れた製品とその製造方法を提供する。 【解決手段】 下地処理した鋼管または鋼管杭の外面
に、エポキシ系プライマー層、ポリエチレン接着剤層、
スパイラル状の隆起があるポリエチレン層と、長さ４〜
１００mmに切断したガラスロービングとポリエステルま
たはウレタンエラストマーのいずれか一方で構成された
保護層が順次積層された重防食被覆鋼管又は重防食被覆
鋼管杭およびその製造方法。 【効果】 本発明の重防食被覆鋼管と重防食被覆鋼管杭
は従来の製品に比較して保護層の耐衝撃性が格段に優れ
るので、砕石類の衝撃による被覆の損傷が防止でき、し
かも本発明の製造方法によれば従来の方法に比較して迅
速に保護層の被覆ができ、被覆の効率が飛躍的に向上す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路下、軌道下、
河川底や海底に推進工法で配管施工する場合に使用する
外面に防食被覆が施された鋼管で配管施工後の埋戻し時
の砕石類による衝撃に対する被覆の耐衝撃性が優れた重
防食被覆鋼管と、港湾・河川で桟橋や護岸などの構造物
を建設する工法で使用する外面に防食被覆が施された鋼
管杭で打設後に施す捨石類による衝撃に対する被覆の耐
衝撃性が優れた重防食被覆鋼管杭およびこれらの製造方
法と製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】天然ガスや都市ガスの埋設パイプライン
には、土壌中、河川水中や海水中での腐食を防止するた
めに、外面にポリエチレンの防食を施したポリエチレン
被覆鋼管が多用される。しかし、埋設パイプラインの建
設では、道路、軌道、河川や海などを横断しなければな
らない場合がある。特に都市では、道路や軌道などを交
通を遮断して掘削し配管したのち埋戻していたのでは、
長期間の交通渋滞を招くなど市民生活への影響が大き
い。河川底や海峡底を横断するパイプラインの建設で
は、例えば一方の岸で河川や湾を横断するに必要な長さ
分のポリエチレン被覆鋼管を溶接接合したのちその一端
をタグボートなどで他方の岸まで曳航して接続する方法
などが使われるが、流速が速い場合にはパイプラインを
河川底に固定するために、ポリエチレン被覆鋼管の外面
にコンクリートのウエイトコーテイングを施したり、予
め河川底や湾の海底にパイプラインを収容する溝を掘削
するなど工事が大掛かりになる。

【０００３】このような場合には、特開昭５９−２１０
１９１号公報や特開昭５９−１７０３９９号公報に示さ
れるような推進工法を採用することが一般的になってき
た。この工法は横断しようとする道路、線路、河川や湾
の少し離れた両側に竪穴を堀り、敷設する鋼管を一方の
竪穴から他方の竪穴に向かって水平や円弧状にジャッキ
などで土中を推進させる敷設する方法で、直押推進工法
や円弧推進工法などと呼ばれ多用される。このような推
進工法ではポリエチレン被覆鋼管が土中を推進する間
に、土中の岩石や礫等により被覆が削られ、引っかかれ
て被覆の一部が剥離し防食性が低下する。

【０００４】また、特公平７−６５９５号公報では図７
に示す如く、外面にポリエチレン層４の被覆を有する重
防食被覆鋼管の外面に、ガラス繊維や金属繊維を入れた
ポリエステルやエポキシアクリレートの保護層２５を被
覆してポリエチレン被覆が土中の岩石や礫等により被覆
が削られのを防止するとともにポリエチレン被覆の表面
の深さ０．２〜０．３mmのエンボス加工２４を施すこと
によって該保護層の剥離を防止している。中でもガラス
繊維マットやガラスクロスにポリエステルを含浸させて
形成したガラス繊維強化ポリエステルの保護層２５は、
特公平７−６５９５号公報の実施例に記載されているよ
うに、その岩石に対する耐摩耗性が優れ、推進時の被覆
の剥離防止に対してはポリエチレン被覆表面のエンボス
加工が有効に作用する。

【０００５】港湾や河川で岸壁、桟橋などの構造物の建
設に用いられる鋼管杭では、腐食の激しい干満帯や飛沫
帯のみならず海中や水中の部分まで鋼管杭の外面をポリ
エチレンで被覆し防食したポリエチレン被覆鋼管杭が多
用される。波による浸食が激しい環境では、ポリエチレ
ン被覆鋼管杭を打設したあとに、杭の回りに砕石類を落
下して浸食を防止する捨石施工が施される。捨石施工に
対しては、ポリエチレン被覆鋼管では被覆の耐衝撃性が
小さすぎて被覆が損傷し、防食性が低下する。特開平６
−１４６２７１号公報ではやはり図７に示す如く、外面
にポリエチレン層４を有する重防食被覆鋼管杭の表面に
エンボス加工２４を施し、その外面にガラス繊維マット
やガラスクロスで強化したポリエステルの保護層２５を
被覆し、耐衝撃性が向上した重防食被覆鋼管杭が使用さ
れる。この重防食被覆鋼管杭は、比較的小さな砕石類の
捨石施工に対しては防食層の貫通疵の発生を防止する効
果がある。

【０００６】特公平７−６５９５号公報の重防食被覆鋼
管や特開平６−１４６２７１号公報の重防食被覆鋼管杭
のガラス繊維強化ポリエステルの保護層２４の被覆方法
としては、例えば特公平４−５５８５２号公報に提案さ
れているように、ポリエステルの樹脂液をノズルから噴
射して含浸させたガラス繊維マットと、同じ樹脂液を充
填した槽を通過させて含浸させたガラスクロスとを重ね
送り出し、ガラス繊維マットが内側にガラスクロスが外
側になるようにしてポリエチレン被覆鋼管の外面に巻き
付ける方法や、特開平２−２６６９１６号公報に提案さ
れているように、ガラス繊維マットとガラスクロスを重
ね合わせて鋼管外面に巻き付ける直前に、ガラス繊維マ
ットとガラスクロスにポリエステルの樹脂液をスプレー
塗装する方法がある。これらの方法ならばガラス繊維強
化ポリエステルの保護層を被覆することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】推進工法では堀削した
竪穴は工事が終わる段階で埋戻すことが通常であるが、
竪穴の深さが深い場合、埋戻す土砂に大きな砕石類が混
入していると被覆表面に大きな衝撃力が加わる場合があ
る。このような特殊な場合には、特公平７−６５９５号
公報の重防食被覆鋼管でも砕石の衝撃に対する耐衝撃性
が不足する場合がある。

【０００８】また、最近は捨石施工の効率化のために、
捨石に使用される砕石の大型化や１回に落下する砕石の
投入量が増加する傾向にあり、特開平６−１４６２７１
号公報の重防食被覆鋼管杭でも砕石の衝撃に対する耐衝
撃性が不足する場合がある。また、特公平７−６５９５
号公報や特開平６−１４６２７１号公報に提案されたポ
リエチレン被覆表面のエンボス加工は、表面を凹凸加工
した加熱ロールをポリエチレン被覆の表面に押当て形成
できるが、該ロールを押当てた瞬間には表面に確実な凹
凸が形成されても時間が経過すると樹脂の復元作用によ
り凹凸の深さが浅くなる現象が発生する。樹脂の復元作
用の影響を少なくするには、所定の深さの約２倍の深さ
の凹凸のある加熱ロールを使用して、かつゆっくりと押
し当ててエンボス加工する必要があり、生産効率が悪
い。

【０００９】さらに、特公平４−５５８５２号公報や特
開平２−２６６９１６号公報に提案されているガラス繊
維強化ポリエステルの保護層の被覆方法に関しても、ガ
ラス繊維マットにポリエステルの樹脂液を含浸させたあ
とで鋼管に被覆するこれらの方法では、ガラス繊維マッ
トにポリエステルの樹脂液を含浸させるのに時間がかか
りすぎ生産が効率的でないうえに、その含浸過程ではガ
ラス繊維の収束剤が溶解して型くずれし易いので被覆途
中でガラス繊維マットの型くずれを防止しながら被覆す
るとゆっくりとしか被覆できず作業性が悪い。しかも、
耐衝撃性を向上させるには保護層厚みを厚くするために
何回も被覆しなければならず経済的でない。

【００１０】このように、ガラス繊維強化ポリエステル
の保護層を有する重防食被覆鋼管および鋼管杭では、砕
石類の衝撃に対する耐衝撃性の一層向上と、生産効率の
良い保護層の被覆方法の開発が望まれていた。

【００１１】本発明は、従来のガラス繊維強化ポリエス
テルの保護層を有する重防食被覆鋼管および重防食被覆
鋼管杭に比較して、砕石類の衝撃に対する被覆の耐衝撃
性が一層向上し、かつ生産効率の良い保護層を有する重
防食被覆鋼管および重防食被覆鋼管杭とその保護層の被
覆方法を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の問
題点を解決すべく鋭意検討した。その結果図１に示す如
く、下地処理した鋼管１または鋼管杭１の外面に、エポ
キシ系プライマー層２、ポリエチレン接着剤層３、スパ
イラル状の隆起５があるポリエチレン層４と長さ４〜１
００mmに切断したガラスロービングとポリエステルまた
はウレタンエラストマーのいずれか一方で構成された保
護層６が順次積層された重防食被覆鋼管および重防食被
覆鋼管杭を用いることによって、砕石類の衝撃に対する
被覆の耐衝撃性が飛躍的に向上すること、および図６に
示す如く、表面にスパイラル状の隆起があるポリエチレ
ン被覆鋼管１５またはポリエチレン被覆鋼管杭１５を管
軸方向に走行させながら、その表面にポリエステルまた
はウレタンエラストマーのいずれか一方の樹脂液をスプ
レーノズル２２で塗装する霧化流れに、ガラスロービン
グ１８を回転刃１９で連続的に長さ４〜１００mmに切断
して合流させて塗装して保護層６を形成する方法によっ
て、ガラス繊維とポリエステルまたはウレタンエラスト
マーが良く混合され一体化した保護層がポリエチレン被
覆の表面に瞬時に形成されるので、保護層の被覆効率が
飛躍的に向上することを見出し、本発明に至った。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の鋼管および鋼管杭には炭
素鋼やステンレス鋼でできたものを使用するが、炭素鋼
でできた鋼管や鋼管杭の内面や外面にステンレス鋼やチ
タン、アルミニウムなどの金属あるいはニッケル−クロ
ム−モリブデンなどの合金を積層したクラッド鋼管やク
ラッド鋼管杭、炭素鋼でできた鋼管や鋼管杭の内面や外
面に亜鉛、アルミニウム、クロムなどのめっき、亜鉛−
鉄、亜鉛−ニッケル、亜鉛−アルミニウムなどの合金め
っきを施しためっきものも使用できる。さらに、鋼管杭
をディーゼルハンマー、ドロップハンマーやバイブロハ
ンマーなどの杭打ち機にセットし易いように杭管端の外
面の少なくとも１箇所以上にパッドを取り付けた鋼管杭
や管端外面に鋼製リング状の補強バンドを溶接した鋼管
杭など杭打ち施工に必要なアクセサリー類を取り付けた
ものおよび、鋼管杭上部にコンクリートフーチングなど
のコンクリート構造を接続するために鋼管杭頭の管端外
面に鋼製リングを溶接した鋼管杭や上部構造の建設を容
易にするために予め鋼管杭頭の管端外面にブラケット類
などを取り付けた鋼管杭なども使用できる。これらの鋼
管および鋼管杭は、使用に先立ってブラスト処理などに
よってスケールを除去する必要がある。

【００１４】本発明の鋼管および鋼管杭は被覆に先立
ち、外面を下地処理することが望ましい。下地処理とし
ては、例えばクロメート処理やりん酸塩処理などが利用
できるが、砕石類の衝撃に対する耐衝撃性を向上させる
には、クロメート処理が望ましい。クロメート処理とし
ては、一般市販のシリカ系クロメート処理剤やりん酸系
クロメート処理剤などが使用できるが、砕石類の衝撃に
対する耐衝撃性を向上させるにはクロメート処理剤を鋼
管または鋼管杭の外面に被膜の全クロム付着量が５０〜
８００mg/m² の範囲になるように塗布し、かつ鋼管また
は鋼管杭の表面が１２０〜２１０℃の範囲に加熱して焼
き付ける。クロメート処理剤の塗布方法としては、ロー
ルで塗布する方法、ブラシでしごいて塗布する方法や刷
毛で塗布する方法などが使用できる。

【００１５】下地処理した鋼管および鋼管杭の外面に
は、エポキシ系プライマーを塗布して硬化させエポキシ
系プライマー層を形成する。エポキシ系プライマーとし
ては一般市販のエポキシ樹脂とアミン系硬化剤などから
なるプライマーが利用できるが、砕石類の衝撃に対する
耐衝撃性を向上させるにはエポキシ系プライマー層の厚
みが３０〜２００μｍの範囲になるように塗布し、かつ
鋼管または鋼管杭の表面が１２０〜２１０℃の範囲に加
熱して硬化させる。エポキシ系プライマーの塗布方法と
しては、スプレー塗装する方法、ロールで塗布する方
法、ブラシでしごいて塗布する方法や刷毛で塗布する方
法などが使用できる。

【００１６】エポキシ系プライマー層を被覆した鋼管ま
たは鋼管杭の外面には、ポリエチレン接着剤層を介して
スパイラル状の隆起があるポリエチレン層を積層する。
ポリエチレン接着剤としてはポリエチレンやエチレンと
α−オレフィンの共重合体などを無水マレイン酸で変性
した一般市販の無水マレイン酸変性ポリエチレンが利用
できるが、砕石類の衝撃に対する耐衝撃性を向上させる
にはポリエチレン接着剤層の厚みが５０〜５００μｍの
範囲になるように被覆し、かつ鋼管または鋼管杭の表面
が１２０〜２１０℃の範囲に加熱して硬化させる。

【００１７】ポリエチレンとしては、低密度や高密度の
一般市販のポリエチレンが使用できるが、砕石類の衝撃
に対する耐衝撃性を向上させるにはポリエチレン層の表
面に高さが０．１〜５mmの範囲のスパイラル状の隆起を
形成する。スパイラル状の隆起の幅は２mm以上であれば
砕石類の衝撃に対する耐衝撃性を向上させる効果があ
り、幅の上限は隆起の形成方法や経済性から設定すれば
良い。また、スパイラル状の隆起のピッチ間隔は、被覆
を施す鋼管または鋼管杭の外形以下であれば砕石類の衝
撃に対する耐衝撃性を向上させる効果があり、ピッチ間
隔の下限は隆起の形成方法や経済性から設定すれば良
い。隆起を除くポリエチレン層の膜厚は１〜１０mmであ
れば良好な結果が得られる。

【００１８】ポリエチレン接着剤層とポリエチレン層の
被覆方法としては、例えばエポキシ系プライマー層を被
覆した鋼管または鋼管杭の外面に、両者を二層一体でＴ
ダイから押出して被覆する方法や、ポリエチレン接着剤
をＴダイから押出して被覆したあと別のＴダイからポリ
エチレンを押出して被覆する方法などが利用できる。ポ
リエチレン層表面の隆起は、Ｔダイでポリエチレンを押
出して被覆する工程で形成する。その方法としては、例
えばＴダイの開口部の一部を金属線や仕切板で左右に分
割して押出せば左右から幅の異なるポリエチレンシート
が押出されることを活用して、エポキシ系プライマー層
を被覆した鋼管をスキューターニングロールでスパイラ
ル状に旋回走行させながら、その側面に配置したこのＴ
ダイで分割して押出す各々の溶融状態のポリエチレンシ
ートをスパイラル状に巻き付ける方法によって所定の高
さ、幅とピッチ間隔の隆起が形成できる。また、予め隆
起部分に相当する厚みと幅のポリエチレンシートを用意
しておき、エポキシ系プライマー層を被覆した鋼管また
は鋼管杭をスキューターニングロールでスパイラル状に
旋回走行させながら、その側面に配置したこのＴダイで
溶融状態のポリエチレンシートをスパイラル状に巻き付
けた直後に、隆起部分の寸法のポリエチレンシートをス
パイラル状に巻き付けて溶着する方法によっても所定の
高さ、幅とピッチ間隔の隆起が形成できる。

【００１９】表面にスパイラル状の隆起のあるポリエチ
レン層を被覆した鋼管または鋼管杭の外面には、長さ４
〜１００mmに切断したガラスロービングとポリエステル
またはウレタンエラストマーのいずれか一方で構成され
た保護層を被覆する。保護層の構成用件のうち、ガラス
ロービングおよびポリエステルまたはウレタンエラスト
マーのうちのいずれか一つが欠けると、砕石類の衝撃に
対する耐衝撃性が向上しない。そして、保護層中のガラ
ス繊維マットとポリエステルまたはウレタンエラストマ
ーの合計重量に対するガラス繊維の混入重量が５〜５０
重量％であって、かつ保護層の膜厚が１mm以上あると砕
石類の衝撃に対する耐衝撃性が飛躍的に向上する。保護
層の膜厚の上限は、落下する砕石の重量と落下高さに応
じて必要な値で設定する。ガラスロービングとしては、
一般市販のものでガラス繊維の糸状になったものや該糸
状の繊維の束などであれば利用できるが、回転刃で切断
したあとの繊維の長さは４mm以上とする。繊維を４mm未
満で切断して塗装すると、砕石類の衝撃に対する耐衝撃
性が不足する。該繊維の切断長さは回転刃の外径を大き
くすれば長くできるが、塗装設備が大掛かりになるの
で、該繊維の切断長さは経済性の面から１００mm程度と
考えられる。ポリエステルとしては、一般市販の不飽和
ポリエステル樹脂やエポキシアクリレート樹脂とも呼ば
れるビニールエステル樹脂などで液状のものが利用でき
る。また、ウレタンエラストマーとしては、例えば一般
市販のポリオールをイソシアネート系硬化剤で硬化させ
るタイプのポリウレタン樹脂塗料などで液状のものであ
れば利用できる。

【００２０】本発明の重防食被覆鋼管や重防食鋼管杭を
周囲の環境と調和させるために、被覆を各種の色彩に着
色する必要がある場合には、図１の長さ４〜１００mmに
切断したガラスロービングとポリエステルまたはウレタ
ンエラストマーのいずれか一方で構成された保護層６を
着色することによって達成できる。その方法としては、
保護層６の構成用件であるポリエステルまたはウレタン
エラストマーに予め有機や無機の顔料を配合して調色
し、図６の方法でスプレー塗装すれば良い。さらに外観
の平滑性や光沢を向上させるには、例えば図２に示す如
く、任意の色彩に着色された長さ４〜１００mmに切断し
たガラスロービングとポリエステルまたはウレタンエラ
ストマーのいずれか一方で構成された保護層６の外面
に、該保護層６と同じ色彩に調色されたアクリル樹脂ま
たはフッ素樹脂からなる着色層７を積層する。この場
合、着色層７の膜厚は１０〜２００μ程度あれば良い。
また保護層に長期間の耐候性が必要な場合には図３に示
す如く、任意の色彩に着色された長さ４〜１００mmに切
断したガラスロービングとポリエステルまたはウレタン
エラストマーのいずれか一方で構成された保護層６の外
面に、白色に調色されたアクリル樹脂層８を介して該保
護層６と同じ色彩に調色されたフッ素樹脂からなる着色
層９を積層する。この場合、白色のアクリル樹脂層８と
保護層６と同じ色彩に調色されたフッ素樹脂からなる着
色層９の膜厚は１０〜２００μ程度あれば良好な結果が
得られる。

【００２１】本発明の重防食被覆鋼管杭の使用例として
は、例えば港湾建設などで実用される直杭で海上大気
部、飛沫帯、干満帯と海中部の全体を防食する場合に
は、図４に示す如く、ポリエチレン被覆をこれらの部分
と海底１０の一部に渡って表面にスパイラル状の隆起の
あるポリエチレン被覆を施すが、該ポリエチレン被覆を
施した全域を覆うようにして長さ４〜１００mmに切断し
たガラスロービングとポリエステルまたはウレタンエラ
ストマーのいずれか一方で構成された保護層６を積層し
て杭打ちし、図４の１１のような直杭とする。杭打ち完
了後、海上からバケットなどで砕石を落下して捨石１２
を施工すれば本発明の効果が発揮されて防食層の砕石の
落下衝撃による損傷が避けられる。

【００２２】また、桟橋や、船舶などの係船柱としての
組杭として利用するドルフィン構造などの建設では斜杭
が多用されるが、斜杭で海上大気部、飛沫帯、干満帯と
海中部の全体を防食する場合には、例えば図５に示す如
く、ポリエチレン被覆をこれらの部分と海底１０の一部
に渡って表面にスパイラル状の隆起のあるポリエチレン
被覆するが、該ポリエチレン被覆を施した全域を覆うよ
うにして長さ４〜１００mmに切断したガラスロービング
とポリエステルまたはウレタンエラストマーのいずれか
一方で構成された保護層６を積層して所定の角度で傾斜
させて杭打ちし、図５の１４のような斜杭とする。杭打
ち完了後、海上からバケットなどで砕石を落下して捨石
１２を施工すれば本発明の効果が発揮されてポリエチレ
ン層の砕石の落下衝撃による損傷が避けられ、防食機能
が維持できる。

【００２３】保護層の被覆方法としては図６に示す如
く、表面にスパイラル状の隆起があるポリエチレン被覆
鋼管またはポリエチレン被覆鋼管杭１５を、管軸方向に
走行する回転走行台車１７の上で該被覆鋼管の両管端の
下部を支えてを回転させる２個１組の駆動ロール１６の
上に乗せて管軸方向に走行させながら、その表面にポリ
エステルまたはウレタンエラストマーのいずれか一方の
樹脂液をスプレー塗装するスプレーノズル２２の霧化流
れに、ガラスロービング１８を支持ロール２０で押さえ
て回転刃１９で連続的に長さ４〜１００mmに切断し樋２
１から送り出して合流させ、吹き付け塗装する方法で行
う。このように軸方向に塗装する方法は１回の塗装で厚
膜を被覆するのに適し、１回の吹き付けで管軸方向にス
プレーノズル２２の霧化流れのパターン幅分が塗装でき
る。さらに広い面積を被覆する場合には、駆動ロール１
６を回転させて該被覆鋼管をパターン幅分旋回させ、再
び管軸方向に塗装する方法を繰り返せば良い。この方法
によれば、予めガラス繊維とポリエステルまたはウレタ
ンエラストマーが良く混合された混合物がポリエチレン
被覆の表面に直接吹き付けられるので、ガラス繊維とポ
リエステルまたはウレタンエラストマーの樹脂液の含浸
が迅速に行われて一体化し、砕石類の衝撃に対する耐衝
撃性が飛躍的に向上する。さらにこの方法によれば、従
来の特公平７−６５９５号公報や特開平６−１４６２７
１号公報のようにガラス繊維マットにポリエステルを含
浸させながら被覆する必要がなく、ガラス繊維マットの
収束剤の溶解による型くずれも発生し得ないので、瞬時
にしてガラスロービングとポリエステルまたはウレタン
エラストマーからなる保護層が形成できる。

【００２４】保護層の被覆装置としては図６に示す如
く、表面にスパイラル状の隆起のあるポリエチレン被覆
鋼管１５またはポリエチレン被覆鋼管杭１５の両管端の
下部を支えて該被覆鋼管を回転させる２個１組の駆動ロ
ール１６を２組有して全体が管軸方向に走行する回転走
行台車１７、該回転走行台車１７の側面に配置されたガ
ラスロービング１８を回転刃１９で連続的に長さ４〜１
００mmに切断して供給するロービングカット装置２３を
備えたポリエステルまたはウレタンエラストマーのいず
れか一方の樹脂液を霧化して吐出する塗装ノズル２２か
らなる保護層の被覆装置が利用できる。

【００２５】

【実施例】以下に、実施例により本発明を詳細に説明す
る。図１は本発明の重防食被覆鋼管および重防食被覆鋼
管杭の一部断面を示す図面、図２は本発明の重防食被覆
鋼管および重防食被覆鋼管杭の一部断面を示す図面、図
３は本発明の重防食被覆鋼管および重防食被覆鋼管杭の
一部断面を示す図面、図４は海上大気部、飛沫帯部、干
満帯部と海中部を防食する場合の本発明の重防食被覆鋼
管杭の直杭としての利用の一例を示す図面、図５は海上
大気部、飛沫帯部、干満帯部と海中部を防食する場合の
本発明の重防食被覆鋼管杭の斜杭としての利用の一例を
示す図面、図６は本発明の重防食被覆鋼管および重防食
被覆鋼管杭の保護層の被覆方法と被覆装置を示す図面、
図７は従来の重防食被覆鋼管および重防食被覆鋼管杭の
一部断面を示す図面である。

【００２６】〔実施例１〕鋼管（外径２００Ａ×５５０
０mm長さ×５．８mm厚み）の外面をグリットブラスト処
理してスケールを除去した。その外面に、シリカ系クロ
メート処理剤を全クロム付着量が５００mg/m² になるよ
うにブラシでしごいて塗布し、１８０℃に加熱して焼き
付け下地処理した。次いで直ちに、その外面にエポキシ
系プライマーを膜厚が５０μｍになるようにスプレー塗
装して硬化させ、エポキシ系プライマー層を形成した。
次いで、その表面にＴダイからポリエチレン接着剤とポ
リエチレンを二層一体で押出被覆し、ポリエチレン接着
剤層とポリエチレン層を積層した。その際、ポリエチレ
ン接着剤は無水マレイン酸で変性したエチレン−ブテン
１共重合体を、ポリエチレンには低密度ポリエチレンを
各々用いたが、Ｔダイのポリエチレン層を押出す開口部
を金属線で仕切って押出し、ポリエチレン被覆の表面に
図１の５の形状のスパイラル状の隆起部分をつくった。
スパイラル状の隆起部分の高さは０．３mm、幅は１０mm
でピッチ間隔は１０８mm（外径の半分）とした。また、
ポリエチレン接着剤層の厚みは２００μｍ、スパイラル
状の隆起部分を含むポリエチレン層の厚みは２．５mmと
した。

【００２７】このポリエチレン被覆鋼管の外面に、図６
の製造方法と製造装置で本発明の保護層を被覆した。す
なわち、表面にスパイラル状の隆起があるポリエチレン
被覆鋼管１５を、管軸方向に走行する回転走行台車１７
の上で該被覆鋼管の両管端の下部を支えてを回転させる
２個１組の駆動ロール１６の上に乗せて管軸方向に走行
させながら、その表面にポリエステルの樹脂液をスプレ
ー塗装するスプレーノズル２２の霧化流れに、ガラスロ
ービング１８を支持ロール２０で押さえて回転刃１９で
連続的に長さ４〜１００mmに切断し樋２１から送り出し
て合流させ、吹き付け塗装する方法で保護層を被覆し
た。その際、保護層中のガラスロービングとポリエステ
ルの合計重量に対するガラス繊維の混入量を２０重量
％、カットしたガラスロービングの長さを２０mmとした
が、保護層の膜厚を変えて被覆した。

【００２８】比較例として、表面が平滑なポリエチレン
被覆鋼管の表面に、表面を凹凸加工した加熱ロールを押
当て、特公平７−６５９５号公報や特開平６−１４６２
７１号公報に示された図７の２４の形状のエンボス加工
を施した。エンボス加工部の寸法は５mm角で、深さは
０．３mmとした。このポリエチレン被覆鋼管に外面に特
公平４−５５８５２号公報に示された方法で、ポリエス
テルの樹脂液をノズルから噴射して含浸させたガラス繊
維マットと、同じ樹脂液を充填した槽を通過させて含浸
させたガスクロスを重ねて送り出し、ガラス繊維マット
が内側に、ガラス繊維マットが外側になるようにして該
被覆鋼管に巻き付け、特公平７−６５９５号公報や特開
平６−１４６２７１号公報に相当する従来の重防食被覆
鋼管を製造した。その際、保護層中のガラス繊維マット
とポリエステルの合計重量に対するガラス繊維の混入量
を２０重量％、ガラスクロスを１回巻き（但し、ラップ
の重なり部分１５mmは２回巻き）としたが、保護層の膜
厚を変えて被覆した。

【００２９】これらの重防食被覆鋼管を切断加工し、Ａ
ＳＴＭ Ｇ１４に規定された落錘衝撃試験により被覆の
貫通エネルギーを測定した。保護層の膜厚と衝撃エネル
ギーの関係を図８に示す。図８から、本発明の重防食被
覆鋼管は予めガラス繊維とポリエステルが良く混合され
た混合物がポリエチレン被覆の表面に直接吹き付けられ
るので、ガラス繊維とポリエステルの樹脂液の含浸が迅
速に行われて一体化し、従来の重防食被覆鋼管に比較し
て、衝撃エネルギーが飛躍的に向上する。ちなみに、本
発明の重防食被覆鋼管の保護層は厚みが１mm以上であれ
ば効果が発揮する。すなわち、本発明の保護層の被覆方
法によれば、従来のそれに比較して、飛躍的に被覆の効
率が向上する。さらにこの方法によれば、従来の特公平
７−６５９５号公報や特開平６−１４６２７１号公報の
ようにガラス繊維マットにポリエステルを含浸させなが
ら被覆する必要がなく、ガラス繊維マットの収束剤の溶
解による型くずれも発生し得ないので、瞬時にしてガラ
スロービングとポリエステルまたはウレタンエラストマ
ーからなる保護層が形成できる。ちなみに、保護層の厚
みが２．５mmの場合、本発明の重防食被覆鋼管の保護層
の全長被覆は約２０分で完了したが、従来の重防食被覆
鋼管のそれには約４時間３０分の長い時間がかかり、加
えて、ポリエチレン被覆表面へのエンボス加工には約２
時間の加工時間がかかった。

【００３０】〔実施例２〕実施例１の保護層の形成に用
いるポリエステルをウレタンエラストマーに変えて、本
発明の重防食被覆鋼管を製造した。これらの重防食被覆
鋼管を切断加工し、ＡＳＴＭ Ｇ１４に規定された落錘
衝撃試験により被覆の貫通エネルギーを測定した。保護
層の膜厚と衝撃エネルギーの関係を図９に示す。図９か
ら、本発明の重防食被覆鋼管の保護層の形成にウレタン
エラストマーを用いても、ポリエステルを用いる場合と
同様に、大きな衝撃エネルギーが得られ良好である。

【００３１】〔実施例３〕実施例１と実施例２の保護層
の形成に用いるガラスロービングの混入量を変えて、本
発明の重防食被覆鋼管を製造した。その際、保護層の膜
厚は２．５mmとした。これらの重防食被覆鋼管を切断加
工し、ＡＳＴＭ Ｇ１４に規定された落錘衝撃試験によ
り被覆の貫通エネルギーを測定した。保護層のガラスロ
ービングの混入量と衝撃エネルギーの関係を図１０に示
す。図１０から、本発明の重防食被覆鋼管の保護層の形
成には、保護層中のガラスロービングとポリエステルま
たはウレタンエラストマーの合計重量に対するガラス繊
維の混入量が５〜５０重量％であれば、大きな衝撃エネ
ルギーが得られ良好である。

【００３２】〔実施例４〕実施例１と実施例２の保護層
の形成に用いるガラスロービングのカット長さを変え
て、本発明の重防食被覆鋼管を製造した。その際、保護
層の膜厚は２．５mmとした。これらの重防食被覆鋼管を
切断加工し、ＡＳＴＭ Ｇ１４に規定された落錘衝撃試
験により被覆の貫通エネルギーを測定した。保護層のガ
ラスロービングのカット長さと衝撃エネルギーの関係を
図１１に示す。図１１から、本発明の重防食被覆鋼管の
保護層の形成には、４〜１００mmの長さにカットしたガ
ラスロービングを用いれば大きな衝撃エネルギーが得ら
れ良好である。

【００３３】〔実施例５〕実施例１と実施例２のポリエ
チレン層表面のスパイラル状の隆起の高さを変化させ
て、本発明の重防食被覆鋼管を製造した。その際、保護
層の膜厚は２．５mmとした。これらの重防食被覆鋼管を
切断加工し、ＡＳＴＭ Ｇ１４に規定された落錘衝撃試
験により被覆の貫通エネルギーを測定した。ポリエチレ
ン層表面のスパイラル状の隆起の高さと衝撃エネルギー
の関係を図１２に示す。図１２から、本発明の重防食被
覆鋼管のポリエチレン層表面のスパイラル状の隆起の高
さが高くなると衝撃エネルギーが大きくなり、少なくと
も該隆起高さが０．１mm以上あれば効果が発揮し良好で
ある。

【００３４】〔実施例６〕実施例１と実施例２のポリエ
チレン層表面のスパイラル状の隆起のピッチ間隔を変化
させて、本発明の重防食被覆鋼管を製造した。その際、
保護層の膜厚は２．５mmとした。これらの重防食被覆鋼
管を切断加工し、ＡＳＴＭ Ｇ１４に規定された落錘衝
撃試験により被覆の貫通エネルギーを測定した。ポリエ
チレン層表面のスパイラル状の隆起のピッチ間隔と衝撃
エネルギーの関係を図１３に示す。図１３から、本発明
の重防食被覆鋼管のポリエチレン層表面のスパイラル状
の隆起のピッチ間隔が５４mm〜２１６mm（外径と同じ）
であれば、大きな衝撃エネルギーが得られ良好である。
この結果から、本発明のポリエチレン層表面のスパイラ
ル状の隆起のピッチ間隔は、外径以下の間隔であれば良
いと考えられる。

【００３５】〔実施例７〕実施例１と実施例２の本発明
の重防食被覆鋼管で保護層の膜厚が２．５mmのものを製
造し、重防食被覆鋼管杭の直杭として、図４のように、
海底地盤に打設した。打設後、４ｍ³ のバケットでＪＩ
Ｓ Ａ ５００６に規定された割りぐり石１号相当の硬
石を中心とする砕石をつかみ取り、重防食鋼管杭の保護
被覆に合計１２０ｍ³ 投石し、図５の１２のように捨石
施工した。捨石施工後、被覆表面を調査した結果、保護
層の表面に小さな疵が発生したが、ポリエチレン層の疵
付きは皆無で、その損傷が防止できた。

【００３６】

【発明の効果】本発明の重防食被覆鋼管および重防食被
覆鋼管杭は、予めガラス繊維とポリエステルまたはウレ
タンエラストマーが良く混合された混合物がポリエチレ
ン被覆の表面に直接吹き付けられるので、ガラス繊維と
ポリエステルまたはウレタンエラストマーの樹脂液の含
浸が迅速に行われて一体化した保護層を有し、かつ該保
護層がポリエチレン層の表面のスパイラル状の隆起部分
で固定されるので、従来の重防食被覆鋼管や重防食被覆
鋼管杭に比較して、耐衝撃性が大幅に向上して砕石類の
衝撃によるポリエチレン被覆の損傷が防止でき、被覆の
効率を飛躍的に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の重防食被覆鋼管および重防食被覆鋼管
杭の一部断面を示す図面である。

【図２】本発明の重防食被覆鋼管および重防食被覆鋼管
杭の一部断面を示す図面である。

【図３】本発明の重防食被覆鋼管および重防食被覆鋼管
杭の一部断面を示す図面である。

【図４】海上大気部、飛沫帯部、干満帯部と海中部を防
食する場合の本発明の重防食被覆鋼管杭の直杭としての
利用の一例を示す図面である。

【図５】海上大気部、飛沫帯部、干満帯部と海中部を防
食する場合の本発明の重防食被覆鋼管杭の斜杭としての
利用の一例を示す図面である。

【図６】本発明の重防食被覆鋼管および重防食被覆鋼管
杭の保護層の被覆方法と被覆装置を示す図面である。

【図７】従来の重防食被覆鋼管および重防食被覆鋼管杭
の一部断面を示す図面である。

【図８】本発明の重防食被覆鋼管と従来の重防食被覆鋼
管の保護層の膜厚と衝撃エネルギーの関係を示す図であ
る。

【図９】本発明の重防食被覆鋼管の保護層の膜厚と衝撃
エネルギーの関係を、保護層の形成にポリエステルを使
用した場合とウレタンエラストマーを使用した場合の比
較を示す図である。

【図１０】本発明の重防食被覆鋼管の保護層のガラス繊
維の混入量と衝撃エネルギーの関係を示す図である。

【図１１】本発明の重防食被覆鋼管の保護層のガラスロ
ービングのカット長さと衝撃エネルギーの関係を示す図
である。

【図１２】本発明の重防食被覆鋼管のポリエチレン層の
スパイラル状の隆起の高さと衝撃エネルギーの関係を示
す図である。

【図１３】本発明の重防食被覆鋼管のポリエチレン層の
スパイラル状の隆起のピッチ間隔と衝撃エネルギーの関
係を示す図である。

【符号の説明】

１ 下地処理した鋼管または鋼管杭 ２ エポキシ系プライマー層 ３ ポリエチレン接着剤層 ４ ポリエチレン層 ５ ポリエチレン層の表面のスパイラル状の隆起部分 ６ 無色または任意の色彩に着色された、長さ４〜１０
０mmに切断したガラスロービングとポリエステルまたは
ウレタンエラストマーのいずれか一方で構成された保護
層 ７ ６と同じ色彩に着色されたアクリル樹脂またはフッ
素樹脂からなる着色層 ８ 白色のアクリル樹脂層 ９ ７と同じ色彩に着色されたフッ素樹脂からなる着色
層 １０ 海底地盤 １１ 本発明の重防食被覆鋼管杭の直杭 １２ 捨石 １３ 海面 １４ 本発明の重防食被覆鋼管杭の斜杭 １５ 表面にスパイラル状の隆起があるポリエチレン被
覆鋼管またはポリエチレン被覆鋼管杭 １６ 表面にスパイラル状の隆起があるポリエチレン被
覆鋼管またはポリエチレン被覆鋼管杭の両管端の下部を
支えて回転させる２個１組の駆動ロール １７ １６の駆動ロールを乗せて走行する回転走行台車 １８ ガラスロービング １９ ガラスロービングをカットする回転刃 ２０ ガラスロービングを回転刃に送り込む支持ロール ２１ カットしたガラスロービングを送り出す樋 ２２ ポリエステルまたはウレタンエラストマーの樹脂
液を霧化して吐出する塗装ノズル ２３ １９〜２２から構成された塗装装置 ２４ 従来の重防食被覆鋼管および重防食被覆鋼管杭の
ポリエチレン被覆のエンボス加工部分 ２５ 従来の重防食被覆鋼管または重防食被覆鋼管杭の
保護層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末内 康博 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 佐藤 弘隆 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 船津 真一 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 岡田 弘 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下地処理した鋼管または鋼管杭の外面
   に、エポキシ系プライマー層、ポリエチレン接着剤層、
   スパイラル状の隆起があるポリエチレン層と、長さ４〜
   １００mmに切断したガラスロービングとポリエステルま
   たはウレタンエラストマーのいずれか一方で構成された
   保護層が順次積層されたことを特徴とする重防食被覆鋼
   管および重防食被覆鋼管杭。
2. 【請求項２】 保護層が着色されて、かつその外面に同
   じ色彩に着色されたアクリル樹脂またはフッ素樹脂の着
   色層が積層されたことを特徴とする請求項１記載の重防
   食被覆鋼管および重防食鋼管杭。
3. 【請求項３】 保護層が着色されて、かつその外面に白
   色に着色されたアクリル樹脂層を介して保護層と同じ色
   彩に着色されたフッ素樹脂からなる着色層が積層された
   ことを特徴とする請求項１記載の重防食被覆鋼管および
   重防食被覆鋼管杭。
4. 【請求項４】 表面にスパイラル状の隆起があるポリエ
   チレン被覆鋼管またはポリエチレン被覆鋼管杭を管軸方
   向に走行させながら、その表面にポリエステルまたはウ
   レタンエラストマーのいずれか一方の樹脂液をスプレー
   塗装する霧化流れにガラスロービングを回転刃で連続的
   に長さ４〜１００mmに切断して合流させて塗装して保護
   層を形成することを特徴とする重防食被覆鋼管および重
   防食被覆鋼管杭の製造方法。
5. 【請求項５】 表面にスパイラル状の隆起があるポリエ
   チレン被覆鋼管またはポリエチレン被覆鋼管杭の両管端
   の下部を支えて該被覆鋼管を回転させる２個１組の駆動
   ロールを２組有して全体が管軸方向に走行する回転走行
   台車、該回転走行台車の側面に配置されたガラスロービ
   ングを回転刃で連続的に長さ４〜１００mmに切断して供
   給するロービングカット装置を備えたポリエステルまた
   はウレタンエラストマーのいずれか一方の樹脂液を霧化
   して吐出する塗装ノズルからなる重防食被覆鋼管および
   重防食被覆鋼管杭の保護層の被覆装置。