JP4589822B2

JP4589822B2 - 道路融雪パネル

Info

Publication number: JP4589822B2
Application number: JP2005181597A
Authority: JP
Inventors: 貴博市山; 敬之真籠
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2004-08-19
Filing date: 2005-06-22
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2025-06-22
Also published as: KR100683604B1; US7261145B2; US20060042781A1; JP2006083687A; KR20060050502A

Description

本発明は、寒冷地で道路、橋梁等に積雪した雪を融解し、道路、橋梁等の凍結を防止するため、内部に地下水、温水、不凍液等の媒体を流すための配管を有する道路融雪パネルに関する。

従来より、道路、橋梁等に積もる雪を融解したり、道路、橋梁等の凍結を防止するために、温水管や加熱装置を埋設して路面を暖める道路融雪装置が用いられている（例えば、特許文献６）。この道路融雪装置は、内部に地下水、温水等の媒体を流すものであり、素材として、樹脂管（例えば、特許文献１）、金属管（例えば、特許文献２）、亜鉛めっき鋼管（例えば特許文献３、特許文献６）が使用される。

このうち、樹脂管は強度及び耐熱性に劣るという問題がある。また、道路の舗装にアスファルトを使用する場合、アスファルトから地中に融雪剤を含んだ水がしみ込むため、道路融雪パネルあるいは該パネルに用いる配管には耐食性が要求される。

そのため、耐食性に優れた亜鉛めっき鋼管を使用する必要があるが、特許文献３に提案されている方法は、内外面に溶融亜鉛めっきを施した直管を曲げ加工および溶接加工して蛇行状に形成したものである。

特許文献７，８、９は鋼管に亜鉛めっきを外面または内面のみに施す鋼管および製造方法が開示されている。

長尺で、溶接部のない鋼管を蛇行状に曲げ加工する装置が提案されている（例えば、特許文献４、５）。これらにおいては、長尺の鋼管に溶融亜鉛めっきを施す方法及び装置は開示されていない。

特開平７−１０９７０４号公報特開平７−３７１４号公報特開平３−４２１３６号公報特開昭６０−２３８０４１号公報実開平３−１８９１４号公報特開平２−１９４２８０号公報特開昭５４−４１２３５号公報特開平１１−２４６９４２号公報特開平５−１４８６０７号公報

特許文献３に記載のものは、内外面に溶融亜鉛めっきを施した直管を曲げ加工および溶接加工して蛇行状に形成したものであり、加工に手間がかかりコストが高くなる。また、加熱媒体として不凍液を使用すると配管内部の亜鉛めっき層が不凍液と化学反応し、亜鉛めっき層が溶解するという問題があった。更に、特許文献３に提案されている方法は、溶融亜鉛めっきを施した直管とＵ字状に曲げ加工した曲げ管を溶接しているため、管外面溶接部の亜鉛めっき層が損傷を受けて耐食性を損ない、損傷を受けためっき層を補修する必要がある。

特許文献４、５に記載の曲げ加工装置を用いて溶融亜鉛めっきを施した長尺の鋼管を曲げ加工すると、曲げ部の表面のめっき層は剥離等の損傷を受け、耐食性を損なうことになる。

本発明は、加熱媒体に不凍液を用いることが可能であり、パネルに用いる鋼管にめっき剥離等の損傷がなく外面の耐食性に優れ、かつめっきやけの少ない道路融雪パネルを提供するものである。

本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）直線状の直管部及びＵ字状の曲げ部からなる配管５を有する道路融雪パネル１において、パネル１の大きさは、直管部に平行な長さ３が３００〜５０００ｍｍ、直管部に垂直な長さ２が１００〜４０００ｍｍであり、配管５は外面のみに溶融亜鉛めっき層又は高耐食性亜鉛めっき層を有し、配管５の曲げ部表面のめっき層に剥離損傷がなく、曲げ部及び溶接部にめっき補修痕がないように、直線状の鋼管とＵ字状に曲げ加工された鋼管を溶接し、又は長尺鋼管を蛇行形に曲げ加工してパネル状とし、溶融亜鉛めっきを施すことにより製造されたことを特徴とする道路融雪パネル。
（２）直管部における隣り合う配管の間隔４が１００〜３００ｍｍであることを特徴とする上記（１）記載の道路融雪パネル。
（３）直管部と曲げ部が一体の長尺管からなり直管部と曲げ部の境目に溶接部を有しないことを特徴とする上記（１）又は（２）記載の道路融雪パネル。
（４）前記配管は、含有Ｓｉ量が質量％で０．０５％未満の鋼管であることを特徴とする上記（１）〜（３）の何れか１項に記載の道路融雪パネル。
（５）前記配管は、含有Ｓｉ量が質量％で０．１５％以上、０．２０％以下の鋼管であることを特徴とする上記（１）〜（３）の何れか１項に記載の道路融雪パネル。
（６）また、上記道路融雪パネル１に用いる配管５は、直線状の直管部及びＵ字状の曲げ部からなる配管５であり、配管の外形形状は直管部に平行な長さ３が３００〜５０００ｍｍ、直管部に垂直な長さ２が１００〜４０００ｍｍであり、配管５は外面のみに溶融亜鉛めっき層又は高耐食性亜鉛めっき層を有することを特徴とする。直管部における隣り合う配管の間隔４が１００〜３００ｍｍであると好ましい。また、直管部と曲げ部が一体の長尺管からなることとすると好ましい。また、含有Ｓｉ量が０．０５質量％未満または０．１５質量％以上０．２０質量％以下の鋼管であると好ましい。

本発明により、耐食性が要求されるアスファルト埋設用として使用でき、加熱媒体として不凍液の使用が可能であり、安価な道路融雪パネルの提供が可能になり、産業上の貢献が極めて顕著である。

図１に本発明の道路融雪パネルの一形態を示す。本発明の道路融雪パネル１に用いる配管５は、直線状の直管部とＵ字状の曲げ部からなる。このパネルの大きさは、運搬時の取り扱い、施工性を考慮し、直管部に平行な長さ３が３００〜５０００ｍｍ、直管部に垂直な長さ２が１００〜４０００ｍｍの範囲とした。更に、本発明の道路融雪パネル１に用いる配管５は、外面のみに溶融亜鉛めっき層を有し、内面には溶融亜鉛めっき層を有さない。これにより、融雪剤を含む水がしみ込むアスファルトに埋設した際にも耐食性に優れ、加熱媒体として不凍液を使用することができる。この道路融雪パネルを道路の長さに応じて必要な数量を連結して使用すれば良い。

また、図１において、直線状の直管部における隣り合う配管の間隔が３００ｍｍよりも広すぎると道路、橋梁等の積雪の融解、凍結の防止が不十分になることがある。一方、直線状の直管部における隣り合う配管の間隔が１００ｍｍよりも狭すぎると加熱媒体の温度が出口付近で低下して部分的に積雪の融解、凍結の防止が不十分になることがあるため、１００〜３００ｍｍの範囲であることが好ましい。

また、直管部と曲げ部の境目には溶接部が無く、一体の長尺管を曲げ加工したものであることが好ましい。これにより、溶接部の腐食を抑制することができる。また、長尺管を用いることにより、管同士の接合箇所が大幅に減少するので、施工コストを安価にすることができる。

なお、本発明の道路融雪パネル１に用いる配管５の外面の亜鉛めっき層は、曲げ部においても剥離等の損傷がないものであり、直線状の鋼管とＵ字状に曲げ加工された鋼管を溶接するか、長尺鋼管を蛇行形に曲げ加工してパネル状とし、両端部を塞いで溶融亜鉛めっきを施すことで、外面のみに亜鉛めっき層を持ち曲げ部においても剥離等の損傷を受けることなく製造することができる。

従って本発明の道路融雪パネル１を構成する配管５は、長尺鋼管を蛇行形に曲げ加工してパネル状としたものの場合、曲げ部の表面のめっき層に剥離等の損傷あるいはめっき補修痕が見られない点が特徴である。また、直線状の鋼管とＵ字状に曲げ加工された鋼管を溶接してパネル状としたものの場合、鋼管の溶接部にめっき補修痕が見られないのが特徴である。

更に、本発明の道路融雪パネル用配管の外面のめっき層は、一般的な溶融亜鉛めっき以外にも、新日本製鐵株式会社から「スーパーダイマ鋼板（登録商標）」の商品名で発売されている亜鉛めっき鋼板のめっきに使用する、２〜１９％のアルミニウム、１〜１０％のマグネシウム、０．０１〜２％のシリコンを含む高耐食性溶融亜鉛めっき（ただしアルミニウムとマグネシウムの合計量が２０％以下）を使用することができる。

つぎに、道路融雪パネル用配管として用いる鋼管の化学成分の好ましい条件について説明する。

鋼管の外面に亜鉛めっき層を形成するに際し、鋼管中のＳｉ量とめっきやけおよび亜鉛付着量の間に関連が存在する。めっきやけおよび亜鉛付着量は、０．０７％Ｓｉ付近で最大となる。そして、鋼管中のＳｉ含有量が０．０５質量％未満あるいは０．１５質量％以上の範囲では鉄と亜鉛の相互拡散は抑制され、めっきやけは改善され商品価値が高くなる。しかし、Ｓｉ量が０．２０質量％を超えると管同士の接合部にてＳｉ系酸化物残存による溶接割れが発生することがある。従って、鋼材の好ましいＳｉ量として、質量％で０．０５％未満または質量％で０．１５％以上、０．２０％以下がよい。

つぎに、実施例として、外径：２１．７ｍｍφ、肉厚：２．８ｍｍの炭素鋼管（ＪＩＳＧ３４５２相当）の長尺管（約５００００ｍｍ長さ）および短尺管（約２５００ｍｍ長さ）を用いて、直管部に平行な長さ２５００ｍｍ、直管部に垂直な長さが２５００ｍｍ、直管部における直線上の直管部の間隔２００ｍｍの道路融雪パネルを製作し、道路に埋設し性能を評価した。鋼管中のＳｉ含有量として種々のものを準備し、本発明例については管外面のみに亜鉛めっきを施し、比較例については管の内外面ともに亜鉛めっきを施した。

パネルの素管・製造条件よび評価結果を表１に示す。

めっきの剥離・腐食状況については、道路融雪パネルを製造し、不凍液を添加した水をパネルの配管に約１年間通水して、パネル配管の亜鉛めっきの剥離・腐食状況を観察した。本発明例１〜４は管の亜鉛めっき面は外面のみであるため、内面のめっきの剥離はなく、局部腐食は全く観察されなかった。しかし、内外面ともに亜鉛めっきした比較例１〜４については、管内面部にめっきの剥離および局部腐食が観察された。

また、めっきやけについては、各実施例の鋼管に溶融亜鉛めっきを施し、めっきやけの有無を観察した。好ましい本発明例として、Ｓｉ量が０．０５％未満または０．１５％以上０．２０％以下ではめっきやけがみられなかったが、Ｓｉ量が０．０５％以上０．１５％未満（本発明例１、比較例２）の場合、僅かにめっきやけが観察された。

本発明例１〜４は、長尺管を用い、さらに管の外面のみにめっきを施しているため、めっき消費及び施工コストが安価であった。一方、比較例３については、長尺管を用い管の内外面にめっきを施したため、めっき消費及び施工コストはやや安価という評価であった。比較例１、２、４については短尺管を用いているため、めっき消費及び施工コストがやや高価という評価であった。

道路融雪パネルの模式図

符号の説明

１融雪パネル
２直管部に垂直な長さ
３直管部に平行な長さ
４直線状の直管部の間隔
５配管

Claims

直線状の直管部及びＵ字状の曲げ部からなる配管を有する道路融雪パネルにおいて、該パネルの大きさは、直管部に平行な長さが３００〜５０００ｍｍ、直管部に垂直な長さが１００〜４０００ｍｍであり、前記配管は外面のみに溶融亜鉛めっき層又は高耐食性亜鉛めっき層を有し、前記配管の曲げ部表面のめっき層に剥離損傷がなく、曲げ部及び溶接部にめっき補修痕がないように、直線状の鋼管とＵ字状に曲げ加工された鋼管を溶接し、又は長尺鋼管を蛇行形に曲げ加工してパネル状とし、溶融亜鉛めっきを施すことにより製造されたことを特徴とする道路融雪パネル。
直管部における隣り合う配管の間隔が１００〜３００ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の道路融雪パネル。
直管部と曲げ部が一体の長尺管からなり、直管部と曲げ部の境目に溶接部を有しないことを特徴とする請求項１又は２記載の道路融雪パネル。
前記配管は、含有Ｓｉ量が質量％で０．０５％未満の鋼管であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の道路融雪パネル。
前記配管は、含有Ｓｉ量が質量％で０．１５％以上、０．２０％以下の鋼管であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の道路融雪パネル。