钢构造物的防腐蚀对策一般是涂层的方法，但对于设置在海洋环境中 的钢构造物，采用覆盖防腐蚀法的情况较多。在覆盖防腐蚀中，为了保护 防腐蚀层，在其外侧安装塑料制等的保护盖。该保护盖的安装采用在该保 护盖上设置凸缘部、将该凸缘部彼此对接、用金属制的螺栓、螺母连结安 装的方法(参照专利文献1)。但是，将该凸缘部彼此对接安装的方法由于 凸缘部是突起物，所以有可能漂流物会碰撞到该凸缘部上而使盖损坏。此 外，在构造上容易附着附着物，在外观上也变得不好。进而，容易在凸缘 部彼此对接的部分出现间隙，在构造上也存在问题。
作为解决上述那样的问题的手段，如专利文献2中记载的技术那样， 提出了在保护盖上不设置凸缘部，而将周长设定为使得在将防腐蚀层的周 围覆盖时两端部重合，包围防腐蚀层的周围而在两端部的重合部分上铆接 铆钉，在防腐蚀层的外侧安装保护盖的技术。
在上述技术中，作为铆钉提出了金属制的铆钉，但考虑到铆钉的防腐 蚀及外观，在铆钉的头部填充树脂来防止其腐蚀。但是，在该方法中，除 了树脂的填充作业以外，还需要在盖侧确保树脂的填充空间，所以具有作 业工序变多、施工成本也增大的问题。
专利文献1：日本实公平4-31321号公报
专利文献2：日本特开2003-138592号公报

本发明是鉴于上述问题而做出的，目的是提供一种能够减少作业工序、 并且能够抑制施工成本的钢构造物的覆盖防腐蚀构造。
本发明提供一种钢构造物的覆盖防腐蚀构造，在既设的钢构造物的表 面上形成有防腐蚀层，在上述防腐蚀层的外侧形成有具有保护层的覆盖层， 将上述保护层通过由钛类金属构成的铆钉固定在上述防腐蚀层的外侧，其 特征在于，上述铆钉的铆钉体与心轴的断裂负载比是铆钉体：心轴＝1：1.1～ 2.0；由此，达到了上述目的。
附图说明
图1是示意地表示本发明的钢构造物的覆盖防腐蚀构造的第1实施方 式的立体图。
图2是图1中的保护层的重叠部分的平剖视图。
图3是表示本发明中使用的铆钉的一形态的图，是仅将铆钉体半剖视 的部分剖视图。
图4是示意地表示保护层的纵接缝的覆盖构造的一实施方式的剖视图。
图5是示意地表示保护层的纵接缝的覆盖构造的一实施方式的剖视图。
图6是示意地表示本发明的钢构造物的覆盖防腐蚀构造的第2实施方 式的平剖视图。
图7是示意地表示具备在本发明的钢构造物的覆盖防腐蚀构造的第2 实施方式中使用的变形抑制机构的保护层的一形态的立体图。
图8是示意地表示本发明的钢构造物的覆盖防腐蚀构造的第3实施方 式的要部的平剖视图。
图9是表示钛铆钉的耐久性试验结果(定电位保持中的电流的随时间 变化)的图。

以下，基于优选的实施方式说明本发明。
图1及图2是示意地表示将本发明应用在钢管桩的覆盖防腐蚀构造(以 下仅称作覆盖防腐蚀构造)中的第1实施方式的图。
如图1所示，本实施方式的覆盖防腐蚀构造1在作为防腐蚀对象的钢 管桩10的表面上形成有防腐蚀层2，在防腐蚀层2的外侧形成有具有保护 层3的覆盖层4，保护层3通过由钛类金属构成的铆钉5固定在防腐蚀层2 的外侧。
防腐蚀层2优选地由从矿脂类的防腐蚀材料、水中硬化型树脂及树脂 泡沫材料中选择的一种以上防腐蚀材料构成。作为矿脂类的防腐蚀材料， 可以举出以矿脂为主成分、含有腐蚀抑制剂等的组成物。矿脂类的防腐蚀 材料以糊状的形态、使该糊状的形态的材料含浸在尼龙或聚酯等的合成树 脂制的无纺布中而做成带状或糊状的形态使用。作为硬化性树脂，可以举 出环氧类树脂、氨酯类树脂、硅类树脂、聚硫类树脂、聚酯类树脂等。作 为树脂泡沫材料，可以举出聚氨酯类树脂、聚苯乙烯类树脂、聚乙烯类树 脂、橡胶类树脂等。
在上述硬化性树脂中优选地含有吸水性高分子。通过这样含有吸水性 高分子，钢管桩表面的水分直接被吸水性高分子吸水，在钢管桩的表面上 不再有给树脂粘接带来障碍那样的水分，能够容易地进行硬化的树脂向钢 管桩的粘接。作为这样的吸水性高分子，可以举出聚丙烯酸盐类、醋酸乙 烯-丙烯酸酯共聚体皂化物、聚醋酸乙烯-无水马来酸反应物、异丁烯-马来 酸共聚体交联物、聚氧化乙烯类、淀粉-丙烯酸接枝共聚体、聚乙烯醇类、 聚乙烯N-乙烯基乙醯胺类等。优选地相对于上述硬化性树脂100重量部添 加1～200重量部。
此外，在上述硬化性树脂中，优选地添加水溶性腐蚀抑制剂及脱氧剂， 作为这样的水溶性腐蚀抑制剂，使用正磷酸盐、聚磷酸盐、亚硝酸盐、安 息香酸盐、硅酸盐等，作为脱氧剂，使用亚硝酸钠、肼等。
保护层3可以没有限制地使用以往以来在这种保护层中使用的材质。 保护层3优选地通过由例如金属、塑料或其纤维强化塑料的成形体形成的 保护盖构成。如果考虑机械强度、柔性、保护层3的安装的作业性、成本， 则纤维强化塑料的成形体是优选的。
作为上述金属，可以举出钛或其合金、铝或其合金、耐海水性不锈钢 等。如果考虑耐腐蚀性，则钛或其合金是优选的，从处理容易度及费用的 方面来看耐海水性不锈钢是优选的。
在上述塑料中可以使用热硬化性树脂及热塑性树脂。作为这些树脂， 可以举出聚酯树脂、环氧树脂、聚丙烯树脂、聚氯乙烯树脂、高强度聚乙 烯等。此外，作为纤维强化塑料的强化纤维，可以举出玻璃纤维、碳纤维、 有机纤维等。该强化纤维的形态，可以没有特别限制地使用切断为预定长 度的、无纺布状的薄片、交叉状编织的薄片、起毛状的薄片等的以往以来 在这种防腐蚀层中使用的形态。
在上述塑料中，作为聚合用触媒，可以根据该塑料的种类而适量含有 以往以来使用的硬化剂。例如，在使用不饱和聚酯或环氧树脂等的热硬化 性树脂的情况下，作为硬化剂，可以使用有机过氧化物、酸无水物、改性 脂肪族聚胺、芳香族聚胺等。在不饱和聚酯中添加有有机过氧化物的情况 下，如果考虑完全硬化、硬化时的发热，则优选地配合0.5～2.0重量％。
在上述塑料中使用饱和聚酯、聚丙烯、聚氯乙烯树脂、聚乙烯等的热 塑性树脂的情况下，优选地考虑因与上述强化纤维的结合而带来的强度提 高而以适当的量含有硅烷化合物等的耦合剂。
保护层的厚度可以根据波浪的大小、漂流物的出现频率等的钢管桩10 的施工环境设定为适当的厚度。
在保护层3的内面，可以配设以往以来在这种防腐蚀层中使用的缓冲 部件(未图示)。作为该缓冲材料，可以举出由聚乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯 等的树脂发泡体或合成橡胶构成的薄片。
上述缓冲部件可以通过粘接剂固定在保护层3的内面。在该粘接剂中， 可以没有特别限制地使用以往以来用于在保护层3与该缓冲部件的粘接中 使用的材质。如果考虑塑料彼此的粘接、缓冲部件的表面是多孔质状，则 优选地使用橡胶类、环氧树脂类等的粘接剂。
在本发明中使用的铆钉由钛类金属构成。这里所谓的钛类金属，是指 纯钛或钛合金。在本发明中使用的铆钉，由筒状的铆钉体、和插设在铆钉 体内的心轴构成，铆钉体在一端部上具有向外侧伸出的凸缘部，心轴在后 端部具有外径比铆钉体的与该凸缘部相反侧的端部大的头部。在本发明中 使用的铆钉的铆钉体与心轴的断裂负载比是铆钉体：心轴＝1：1.1～2.0，优 选的是1：1.4～1.7。如果铆钉体与心轴的断裂负载比是该范围，则通过铆 钉体的变形和心轴的断裂能够得到固定保护盖的足够的连结强度。
铆钉体的断裂负载通过使用与使用的铆钉体相同材质的垫圈、用JIS Z2241金属材料拉伸试验方法求出的拉伸强度(垫圈强度)乘以铆钉体的 截面积来计算。铆钉体的断裂负荷的优选的范围是对上述垫圈强度380～ 500MPa的范围乘以优选的铆钉体的截面积(8.0～8.8mm2)的范围。使用 的铆钉体的截面是指除了凸缘部以外的筒状的部分的截面，使用后述的变 形部的笔直部502(参照图3)的截面。如果铆钉体的断裂负载是上述范围 内，则该铆钉体没有不良状况而变形，能够得到固定保护盖的足够的连结 强度。
心轴的断裂负载由使用作为对象的心轴通过“JIS B 1087心轴断裂负载 试验”求出的“断裂负载”表示。心轴的断裂负载的优选的范围是6,000～ 8,500N。如果心轴的断裂负载是上述范围内，则铆钉体没有不良状况而变 形，能够得到固定保护盖的足够的连结强度。
作为上述那样的断裂负载的比的铆钉优选地使用例如铆钉体由JIS1型 (ASTM G1)～3型(ASTM G3)的纯钛构成，并且心轴由JIS1型～JIS4 型(ASTM G3)的纯钛、JIS60型(ASTM G5，N：0.05质量％max、C： 0.08质量％max、H：0.015质量％max、Fe：0.30质量％max、O：0.20质量 ％max、Al：5.5～6.75质量％max、V：3.5～4.5质量％max、其余为Ti)～ 61型(ASTM G9，N：0.02质量％max、C：0.08质量％max、H：0.015质 量％max、Fe：0.25质量％max、O：0.12质量％max、Al：2.5～3.5质量％max、 V：2.0～3.0质量％、其余为Ti)的α-β类钛合金、或者Ti+15V-3Cr-3Sn-3Al (ASTM 4914，N：0.05质量％max、C：0.08质量％max、H：0.030质量 ％max、Fe：0.25质量％max、O：0.13质量％max、V：14.0～16.0质量％max、 Cr：2.5～3.5质量％max、Sn：2.5～3.5质量％max、Al：2.5～3.5质量％、 其余为Ti)的β类钛合金构成的结构。
构成铆钉的铆钉体及心轴的材质的优选组合根据本发明者们的研究结 果，可知是表1所示那样的组合。
[表1]
  铆钉体 心轴 ① 纯钛1型 纯钛2型 ② 纯钛1型 纯钛3型 ③ 纯钛2型 纯钛2型 ④ 纯钛2型 纯钛3型
  ⑤ 纯钛2型 纯钛4型 ⑥ 纯钛2型 钛合金JIS60型 ⑦ 纯钛2型 钛合金JIS61型 ⑧ 纯钛3型 纯钛4型 ⑨ 纯钛3型 钛合金JIS60型 ⑩ 纯钛3型 钛合金JIS61型
在铆钉中，如果考虑作业性、较高的压接力，则优选地使用所谓的盲 铆钉。如果考虑上述保护盖30的材质，则优选的是自封闭型盲铆钉。
图3是表示在本发明中使用的铆钉的优选的一实施方式的图。
如图3所示，铆钉5由筒状的铆钉体50、和插入在铆钉体50内的心轴 51构成。在铆钉体50的一端部上设有向外侧伸出的凸缘部501。铆钉体50 的另一端部设有随着心轴51向外侧膨胀而在与凸缘部501之间将保护盖30 铆接的变形部502。变形部502在前后锥部502A、502B之间具有笔直部 502C。心轴51在后端部上具有头部511。当通过铆钉5连结保护盖30时， 该头部511将铆钉体50的变形部502向凸缘部501侧压扁。在心轴51的 位于铆钉50内的部分的外周上，设有引导切断的V型的环状槽512。在铆 钉体50的锥部502A的内周面及对应于该锥部502A的心轴51的外周面上 设有凹凸形状，以使其相互啮合。
从凸缘部501的下面到变形部502的长度根据保护盖30的厚度等设定。 在消除铆钉5的连结不良的方面，锥部502A的长度L502A优选的是1.5～ 2.5mm，更优选的是1.8～2.0mm。同样，锥部502B的长度L502B优选的 是0.5～1.5mm，更优选的是0.8～1.0mm。同样，笔直部502C的长度L502C 优选的是4.5～5.5mm，更优选的是4.8～5.2mm。
另外，只要满足上述那样的铆钉体与心轴的断裂负载比的关系及在它 们中使用的钛类金属的关系，也可以使用其他形态的盲铆钉、例如开放型 或关闭型等的盲铆钉。
铆钉5通过配合保护盖30的颜色而着色，能够做成不损害防腐蚀对象 物的景观的防腐蚀构造。铆钉的着色通过阳极氧化法进行，可以通过使用 的液体及附加的电压控制着色。
铆钉5的间隔根据保护层3的质量设定。在保护层3的质量较小的情 况下，也可以通过1列固定，而在质量较大的情况下，优选地通过两列以 上固定。相邻的铆钉彼此的间隔(铆钉的轴心彼此的间隔)优选的是50～ 300mm，更优选的是70～150mm。在多列的情况下，也可以通过交错排列 而固定。在构成保护层3的保护盖30是较软质的聚乙烯制的情况下，优选 地如本实施方式那样通过两列固定。
接着，基于优选的实施方式说明覆盖防腐蚀构造1的施工方法。
首先，对进行防腐蚀的钢管桩10的表面实施基底调节(基底处理)。 基底调节可以没有特别限制地采用以往以来在这种防腐蚀构造中采用的基 底调节的方法(例如ISOSt2)。
接着，将进行了上述基底调节的钢管桩10的表面用上述防腐蚀材料覆 盖，形成防腐蚀层2。
接着，将防腐蚀层2的表面用构成保护层3的保护盖30覆盖，使交叠 部分重合地进行定位。接着，利用钻等的工具形成铆钉5的插通孔31，以 使其贯通保护盖的交叠部分。接着，将铆钉5的前端部插入到插通孔31中 并通过铆钉连结装置将该铆钉5铆接固定，将保护层3固定在防腐蚀层2 的表面上，用覆盖层4覆盖钢管桩10。
在纵接缝上将保护层3的保护盖30通过铆钉固定的情况下，如图4所 示，优选地将接缝的部分用与保护层3的保护盖30相同的材质的带状的盖 板6卷绕，设置铆钉5的插入孔32以使其贯通盖板6、保护层3的保护盖 30，插入铆钉5的前端，通过铆钉连结装置将铆钉5铆接，将盖板6与保 护层3的保护盖30一起固定在防腐蚀层2上后将接缝堵塞。
此外，如图5所示，也可以在上下的保护盖30的接缝上设置交叠部并 形成铆钉5的插入孔33以使其贯通该交叠部，将铆钉5的前端部插入到插 入孔33中，将铆钉5铆接而将接缝堵塞。
也可以不采用上述那样的接缝的覆盖构造，而通过在保护层的保护盖 彼此的间隙中填充树脂对接缝实施密封。
如以上说明，根据本实施方式的覆盖防腐蚀构造1，由于固定保护盖 30的铆钉5通过由特定的钛类金属形成的特定的断裂负载比的铆钉体和心 轴构成，所以不需要以往那样的填充铆钉头部的用来防腐蚀的树脂等作业， 能够相应地减少作业工序，并且能够抑制施工成本。此外，由于没有铆钉 头部的保护层，所以表面的加工质量也成为凹凸较少的外观良好的质量。
接着，对本发明的钢构造物的覆盖防腐蚀构造的第2、第3实施方式进 行说明。另外，在以下的说明中，对于与上述第1实施方式的钢构造物的 覆盖防腐蚀构造共通的部分赋予相同的标号。由此，没有特别说明的部分 适当采用第1实施方式中的说明。
图6所示的第2实施方式的钢构造物的覆盖防腐蚀构造1′在保护层3 上具备变形抑制机构33，以保持与钢管桩10的间隔。在本实施方式中，保 护层3以截面为半圆弧状的两个保护盖30为主体而构成，保护盖30彼此 覆盖钢管桩10的周围而被配设，在将它们的侧部彼此以规定的宽度重叠的 状态下通过铆钉5固定。
设置变形抑制机构33，以使得不会有在保护盖30上作用较强的力而该 保护盖30翘曲、在铆钉5的保护盖30固定部分上发生损伤的情况。即， 即使在因较强的波浪等而在保护盖30上瞬间地作用有较强的力的情况下， 该变形抑制机构33也作为衬垫发挥功能以保持与钢管桩10的间隔，通过 抑制保护盖30的过度的变形，使得在铆钉5对保护盖30彼此的固定部分 上不会发生损伤。从保护盖30的内面的突出长度根据防腐蚀层2的厚度而 设定，如果考虑波压、保护盖的力学物性，则优选地设为防腐蚀层2的厚 度的60～80％。例如，在防腐蚀层2的厚度是5～10mm的情况下，变形抑 制机构33从保护盖30的内面的突出长度优选地设为3～8mm。
变形抑制机构33既可以配设为使其从保护盖30的内侧整面地突出， 也可以部分地配设。此外，变形抑制机构33当在钢管桩10的表面上没有 部件的切断片或焊道等的突起物时，如图7所示那样，在保护盖30上预先 配设变形抑制机构33(在本实施方式中是铆钉330)由于作业效率提高， 所以是优选的。在如螺旋钢管桩那样在表面上有焊接部位的情况下，优选 地避开焊接部位而配设变形抑制机构33，以使得不会发生因与变形抑制机 构33的接触而带来的损伤等。
变形抑制机构33也可以在保护盖30的内面预先固定金属或塑料制的 较硬的部件等来处理，以使其如上述那样发挥功能，但为了追随于现场中 的不规则的形状，优选地如本实施方式那样由铆钉330构成。作为变形抑 制机构33的铆钉330，只要是从保护盖30的内面突出规定长度以使其作为 保持与钢管桩10的间隔的衬垫发挥功能的形态，在其形态中没有特别限制。 铆钉330优选地在保护盖30上纵横地隔开预定间隔地设置。铆钉330优选 的是与上述铆钉5同样的材质，但也可以使用其以外的材质的铆钉。例如， 可以使用由铝或其合金、不锈钢等构成的金属制铆钉、由尼龙、聚碳酸酯 等构成的塑料制铆钉。
第2实施方式的覆盖防腐蚀构造1′在构成保护层3的保护盖30上具 备变形抑制机构33，所以适合于在因波浪而反复瞬间地受到较强的力的部 位上构建的钢构造物的覆盖防腐蚀。
图8所示的第3实施方式的覆盖防腐蚀构造1′具备覆盖保护层3的固 定部分的覆盖机构34。该覆盖机构34发挥功能以分散保护层3的固定部分 因波浪等而受到的冲击。覆盖机构34只要是能够覆盖保护层3的固定部分 的形态就可以，没有特别限制。
在本实施方式的覆盖防腐蚀构造1′中，构成保护层3的保护盖30彼 此配设为使其覆盖钢管桩10的周围，在这些侧部彼此以规定的宽度重叠的 状态下，通过铆钉5固定。覆盖机构34在本实施方式中以覆盖构成保护层 3的保护盖30彼此的铆钉5的固定部分的弧状的盖板340为主体而构成。 盖板340配设为使保护盖的固定部分位于其宽度方向大致中央而覆盖该固 定部分，并固定在保护盖30上。盖板340向保护盖30的固定通过形成插 通孔以使其贯通盖板340的两侧部、和与该两侧部接触的保护盖330，使铆 钉341插通在该插通孔中来进行。在铆钉341中，除了与上述铆钉5同样 的材质以外，还使用铝或其合金、不锈钢等的金属制铆钉。盖板340在景 观上优选的是与保护盖30相同的材质。铆钉341彼此的水平方向的间隔(铆 钉的轴心彼此的间隔)可以根据钢管桩的形状、尺寸而设定。例如，在φ 700mm的钢管桩的情况下，如果为100mm以上则能够分散铆钉固定部受 到的应力。特别是在要求耐冲击、耐久性的情况下，优选地将铆钉341分 别排列两列以上并固定在盖板340的两侧部附近。
在本实施方式的覆盖防腐蚀构造1′中，由于在保护层3的固定部分上 设置覆盖机构34，所以即使在该固定部分上作用有较强的冲击等的情况下， 也能够使该冲击分散。由此，适合于在波浪等的冲击较强的海洋中构建的 钢构造物的覆盖防腐蚀。
本发明并不限于上述各实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围中可 以适当变更。
在上述第2实施方式的覆盖防腐蚀构造1′中，作为保护层的变形抑制 机构而采用了铆钉，但也可以改变铆钉而采用螺栓-螺母。此外，也可以将 变形抑制机构用一体地设在上述保护层上并向其内侧突出的突出部形成。 例如，也可以在构成保护层的保护盖的内侧，将肋板、突起等的突出部一 体地形成在保护盖上，将其作为变形抑制机构。
实施例
以下，通过实施例更具体地说明本发明。
[实施例1]
将两片宽度25mm、长度200mm、设计厚度2.00mm的FRP(不饱和 聚酯类玻璃纤维强化塑料)的一部分(宽度25mm×长度25mm)重叠，用 1根铆钉体的外径为4.8mm的钛制铆钉体(铆钉体断裂负载为4,050N、心 轴断裂负载6,570N、铆钉体与心轴的断裂负载比为铆钉体：心轴＝1：1.6) 固定而做成试验体。并且，测量将试验体的两端部以15mm/分的拉伸速度 拉伸时的拉伸强度。将其结果在表2中表示。
[表2]

由表2所示的结果可知，适用于防腐蚀工程的FRP的拉伸强度是80～ 100N/mm2，而试验体的断裂状态取决于FRP的断裂，不是钛铆钉自身中的 断裂。此外，拉伸强度也为平均值1800N以上是很高的，通过用多根铆钉 固定，在本发明的防腐蚀构造中，可知能够通过保护层牢固地保护防腐蚀 层。
[实施例2]
作为铆钉而对由纯钛2型的铆钉体(断裂负载4,050N)及纯钛3型心 轴(断裂负载6,570N)构成的钛制铆钉(铆钉体与心轴的断裂负载比为铆 钉体：心轴＝1：1.6)，如以下这样调查其耐久性。将其结果在图9中表示。
耐久性试验：进行天然海水中的铆钉的分极试验，调查铆钉的耐久性。 设定电位与海水中的自然电位(铆钉体-0.3VvsSSE、心轴-0.1VvsSSE)相 比设定为高电位(2.0VvsSSE)，约维持30天来测量其之间的电流(电流 密度)，并调查了测量后的铆钉的状态。将分极试验结果在图9中表示。
如图9所示，在电位设定之后显示出较高的电流值，但在6～10小时 后以约10μA(电流密度为约330Ma/m2)稳定。在试验的前后的铆钉的表 面上通过肉眼完全看不到变化。此外，测量海水中的ClO-的浓度变化， 与ClO-相对于累积电流量的理论值比较，其差很一致。结果，可知在研 究长期耐久性的方面对于最重要的耐腐蚀性也没有问题。
工业实用性
根据本发明的钢构造物的覆盖防腐蚀构造，能够对设置在海洋或河流 的腐蚀环境下的钢构造物实施性良好地进行具备高耐腐蚀性的覆盖防腐 蚀，并且还能够抑制施工成本的增大。
本发明的钢构造物的覆盖防腐蚀构造能够很好地适合于在海洋或河流 等的腐蚀环境下施工的钢管桩的覆盖防腐蚀。