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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-02-10
(45)【発行日】2022-02-21
(54)【発明の名称】防食システムおよび防食方法
(51)【国際特許分類】
C23F 13/04 20060101AFI20220214BHJP
C23F 13/02 20060101ALI20220214BHJP
E02D 31/00 20060101ALI20220214BHJP
E04B 1/64 20060101ALI20220214BHJP
【ＦＩ】
C23F13/04
C23F13/02 A
C23F13/02 L
E02D31/00 Z
E04B1/64 A
E04B1/64 Z
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2021064405
(22)【出願日】2021-04-05
【審査請求日】2021-04-07
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】306022513
【氏名又は名称】日鉄エンジニアリング株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106909
【弁理士】
【氏名又は名称】棚井 澄雄
(74)【代理人】
【識別番号】100175802
【弁理士】
【氏名又は名称】寺本 光生
(74)【代理人】
【識別番号】100188592
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 洋
(72)【発明者】
【氏名】蓑和 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】脇田 直弥
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 弘隆
【審査官】大塚 美咲
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－０８５７５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１２３３９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１５１６９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０３８１３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０６６６５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０５２２４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２１－０１１６１４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ２３Ｆ １３／０４
Ｃ２３Ｆ １３／０２
Ｅ０２Ｄ ３１／００
Ｅ０４Ｂ １／６４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
土壌に埋設された鋼製の基礎梁を電気防食する防食システムであって、犠牲陽極と、
前記基礎梁に接続された第１リード線と、
前記犠牲陽極に接続された第２リード線と、
前記第１リード線の端子である第１端子および前記第２リード線の端子である第２端子が収容されるとともに、内部で前記第１端子および前記第２端子が接続される接続箱と、を備え、
前記第１端子と前記第２端子との間に、防食電流の電流量を調整するための電池のみを接続することも可能であり、かつ、前記第１端子と前記第２端子との間に、前記電流量を調整するための抵抗器のみを接続することも可能であり、かつ、前記第１端子と前記第２端子との間に前記電池および前記抵抗器の両方を同時に接続することも可能である、防食システム。
【請求項2】
土壌に埋設された鋼製の基礎梁を電気防食する防食システムであって、犠牲陽極と、
前記基礎梁に接続された第１リード線と、
前記犠牲陽極に接続された第２リード線と、
前記第１リード線の端子である第１端子および前記第２リード線の端子である第２端子が収容されるとともに、内部で前記第１端子および前記第２端子が接続される接続箱と、を備え、
前記第１端子と前記第２端子との間に、防食電流の電流量を調整するための電池、および、前記電流量を調整するための抵抗器のうちの前記電池のみが接続された状態と、前記第１端子と前記第２端子との間に前記電池および前記抵抗器のうちの前記抵抗器のみが接続された状態と、が切り替えられる、防食システム。
【請求項3】
前記接続箱は、掘削不要で作業可能なハンドホールまたは分電盤である、請求項１または２に記載の防食システム。
【請求項4】
前記第１端子と前記第２端子との間に電流計が接続可能である、請求項１から３のいずれか１項に記載の防食システム。
【請求項5】
照合電極と、前記照合電極に接続された第３リード線と、を更に備え、
前記接続箱には、前記第３リード線の端子である第３端子が収容され、
前記第１端子と前記第３端子との間に電位計が接続可能である、請求項１から４のいずれか１項に記載の防食システム。
【請求項6】
土壌に埋設された鋼製の基礎梁を、前記基礎梁にリード線を介して接続される犠牲陽極を用いて電気防食する防食方法であって、前記犠牲陽極が発生させる防食電流、および、前記基礎梁の対地電位をそれぞれ測定する第１工程と、
前記防食電流および前記対地電位それぞれの測定結果に基づいて、対処が必要と判定された場合に対処を実施した上で前記第１工程に戻る第２工程と、を含み、
前記第２工程では、
前記防食電流が所定の閾値を超えた場合には、前記リード線に抵抗器を設けて前記防食電流を抑制した上で前記第１工程に戻り、
前記防食電流が前記閾値を超えない場合であって、前記対地電位が前記基礎梁の防食電位を超える場合には、前記リード線に電池を設けて前記防食電流の電流量を増加させた上で前記第１工程に戻る、防食方法。
【請求項7】
前記リード線に前記抵抗器および前記電池のうちの一方のみが設けられる、請求項６に記載の防食方法。
【請求項8】
前記リード線に前記抵抗器および前記電池のうちの前記抵抗器のみが接続された状態と、前記リード線に前記抵抗器および前記電池のうちの前記電池のみが接続された状態と、が切り替えられる、請求項７に記載の防食方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、防食システムおよび防食方法に関する。
【背景技術】
【0002】
鋼製の基礎梁の防食に電気防食（流電方式）を適用した技術として、特許文献１、２に記載された技術が知られている。
この種の建築の基礎梁の特徴として、いわゆるパイプラインとは異なり、地盤の表層部に配置されることが挙げられる。地盤の表層部は、掘削・購入土（クラッシャーラン等）での埋戻し等が行われる。そのため、地盤の表層部の性質は、安定しづらい。
また、建築の基礎梁の構造は、パイプラインのようにシンプルな構造ではない。例えば、建築の基礎梁の構造には、上部構造との取り合いがあったり、付帯物が多くあったりする。このように、建築の基礎梁の構造は、複雑である。
この種の建築の基礎梁の特徴として、いわゆるパイプラインとは異なり、地盤の表層部に配置されることが挙げられる。地盤の表層部は、掘削・購入土（クラッシャーラン等）での埋戻し等が行われる。そのため、地盤の表層部の性質は、安定しづらい。
また、建築の基礎梁の構造は、パイプラインのようにシンプルな構造ではない。例えば、建築の基礎梁の構造には、上部構造との取り合いがあったり、付帯物が多くあったりする。このように、建築の基礎梁の構造は、複雑である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１９－８５７５２号公報
【文献】特開２０２０－２０２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
建築の基礎梁は、上述したように、地盤の表層部の性質が安定しづらかったり、構造が複雑であったりすることもあり、施工者が実際に鋼製の基礎梁を設置したときには、以下の（１）、（２）に示す問題が生じ得る。
（１）基礎梁の土壌接地抵抗が想定よりも高くなる。この場合、基礎梁の対地電位が防食電位まで下がらず、防食電流も不足することが考えられる。
（２）基礎梁において予期しない導通が生じたり、基礎梁の土壌接地抵抗が想定よりも低くなったりする。これらの場合、基礎梁の対地電位が防食電位には到達するものの、電流が過大となる。そのため、陽極が早期に製品寿命（電気分解されて無くなる）を迎えてしまうことが考えられる。
（１）基礎梁の土壌接地抵抗が想定よりも高くなる。この場合、基礎梁の対地電位が防食電位まで下がらず、防食電流も不足することが考えられる。
（２）基礎梁において予期しない導通が生じたり、基礎梁の土壌接地抵抗が想定よりも低くなったりする。これらの場合、基礎梁の対地電位が防食電位には到達するものの、電流が過大となる。そのため、陽極が早期に製品寿命（電気分解されて無くなる）を迎えてしまうことが考えられる。
【0005】
上記（１）の場合、この問題を解決するため、基礎周辺の地中に陽極を追加設置する方法が考えられる。しかしながらこの場合、建物の工事進捗状況等によっては、掘削が困難である。また、陽極を追加設置できる場所が限られるうえ、例えば、建物の外周部の掘削を行う場合はコストや工期がかかる。
【0006】
上記（２）の場合、この問題を解決するため、以下の（２－１）、（２－２）に示す方法が考えられる。
（２－１）想定外の導通が発生している原因を調査し、原因となる障害物を取り除く。
（２－２）陽極１個当たりの電流量を低減させるため、陽極を基礎周辺の地中に追加設置する。
しかしながら上記（２－１）の場合、複雑な建築物では、導通の原因の特定が非常に困難である。また上記（２－２）の場合は、上記（１）の場合と同様の問題が生じる。
（２－１）想定外の導通が発生している原因を調査し、原因となる障害物を取り除く。
（２－２）陽極１個当たりの電流量を低減させるため、陽極を基礎周辺の地中に追加設置する。
しかしながら上記（２－１）の場合、複雑な建築物では、導通の原因の特定が非常に困難である。また上記（２－２）の場合は、上記（１）の場合と同様の問題が生じる。
【0007】
本発明の目的は、犠牲陽極の寿命を容易に維持し、かつ、防食電流の不足を容易に防ぐことである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
＜１＞本発明の一態様に係る防食システムは、土壌に埋設された鋼製の基礎梁を電気防食する防食システムであって、犠牲陽極と、前記基礎梁に接続された第１リード線と、前記犠牲陽極に接続された第２リード線と、前記第１リード線の端子である第１端子および前記第２リード線の端子である第２端子が収容されるとともに、内部で前記第１端子および前記第２端子が接続される接続箱と、を備え、前記第１端子と前記第２端子との間に、電池および抵抗器のうちの少なくとも一方が接続可能である。
【0009】
ここで、第１端子と第２端子との間に、電池および抵抗器のうちの少なくとも一方が接続可能であることは、第１端子と第２端子との間に電池のみを接続することも可能であり、かつ、第１端子と第２端子との間に抵抗器のみを接続することも可能であり、かつ、第１端子と第２端子との間に電池および抵抗器の両方を同時に接続することも可能であることも意味する。すなわち、第１端子と第２端子との間に、電池および抵抗器のうちの少なくとも一方が接続可能であることは、電池および抵抗器の一方のみが、第１端子と第２端子との間に接続可能であり、他方が、第１端子と第２端子との間に接続不能であること意味してはいない。
この防食システムでは、第１端子と第２端子との間に、電池または抵抗器が接続可能である。
したがって、（１）基礎梁の対地電位が防食電位まで下がらず、防食電流も不足する場合には、例えば作業者が、第１端子と第２端子との間に電池を接続する。すると、電位差が強制的に生じ、基礎梁に流れる防食電流の電流量が増加し、基礎梁の対地電位が下がる。なおこの場合、基礎梁周辺の分極も促進され、地中の酸素量が減って防食状態が安定する。基礎梁の防食に必要な電流は、例えば数十ｍＡ程度であり、電池としては、例えば乾電池の小容量の電池で対応可能である。
また、（２）防食電流が過大となっている場合には、例えば作業者が、第１端子と第２端子との間に抵抗器を接続する。これにより、防食電流が抑制され、防食電流の電流量および基礎梁の対地電位が適正化される。
ここで、上記（１）、（２）のいずれの場合であっても、例えば作業者が、第１端子と第２端子との間に電池または抵抗器を接続する。第１端子および第２端子は、いずれも接続箱に収容されている。そのため、建物の外周部の掘削などが不要となり、作業者が、電池や抵抗器を接続箱内で容易に設置することができる。
しかも、電池や抵抗器は、種類や個数、接続方法（直列、並列）を容易に調整可能である。そのため、使用者は、電池や抵抗器を適宜組み合わせることで、基礎梁の対地電位や防食電流の電流量などを、目標に対して容易に調整し易い。
この防食システムでは、第１端子と第２端子との間に、電池または抵抗器が接続可能である。
したがって、（１）基礎梁の対地電位が防食電位まで下がらず、防食電流も不足する場合には、例えば作業者が、第１端子と第２端子との間に電池を接続する。すると、電位差が強制的に生じ、基礎梁に流れる防食電流の電流量が増加し、基礎梁の対地電位が下がる。なおこの場合、基礎梁周辺の分極も促進され、地中の酸素量が減って防食状態が安定する。基礎梁の防食に必要な電流は、例えば数十ｍＡ程度であり、電池としては、例えば乾電池の小容量の電池で対応可能である。
また、（２）防食電流が過大となっている場合には、例えば作業者が、第１端子と第２端子との間に抵抗器を接続する。これにより、防食電流が抑制され、防食電流の電流量および基礎梁の対地電位が適正化される。
ここで、上記（１）、（２）のいずれの場合であっても、例えば作業者が、第１端子と第２端子との間に電池または抵抗器を接続する。第１端子および第２端子は、いずれも接続箱に収容されている。そのため、建物の外周部の掘削などが不要となり、作業者が、電池や抵抗器を接続箱内で容易に設置することができる。
しかも、電池や抵抗器は、種類や個数、接続方法（直列、並列）を容易に調整可能である。そのため、使用者は、電池や抵抗器を適宜組み合わせることで、基礎梁の対地電位や防食電流の電流量などを、目標に対して容易に調整し易い。
【0010】
＜２＞上記＜１＞に係る防食システムでは、前記第１端子と前記第２端子との間に電流計が接続可能である構成を採用してもよい。
【0011】
第１端子と第２端子との間に電流計が接続可能である。したがって、使用者が防食電流の電流量を容易に測定することができる。
【0012】
＜３＞上記＜１＞または＜２＞に係る防食システムでは、照合電極と、前記照合電極に接続された第３リード線と、を更に備え、前記接続箱には、前記第３リード線の端子である第３端子が収容され、前記第１端子と前記第３端子との間に電位計が接続可能である構成を採用してもよい。
【0013】
第１端子と第３端子との間に電位計が接続可能である。したがって、使用者が基礎梁の対地電位を容易に測定することができる。
【0014】
＜４＞上記＜１＞から＜３＞のいずれか１項に係る防食システムでは、前記接続箱は、ハンドホールまたは分電盤である構成を採用してもよい。
【0015】
接続箱が、ハンドホールまたは分電盤である。したがって、使用者が接続箱内で容易に作業することができる。
【0016】
＜５＞本発明の一態様に係る防食方法は、土壌に埋設された鋼製の基礎梁を、前記基礎梁にリード線を介して接続される犠牲陽極を用いて電気防食する防食方法であって、前記犠牲陽極が発生させる防食電流、および、前記基礎梁の対地電位をそれぞれ測定する第１工程と、前記防食電流および前記対地電位それぞれの測定結果に基づいて、対処が必要と判定された場合に対処を実施した上で前記第１工程に戻る第２工程と、を含み、前記第２工程では、前記防食電流が所定の閾値を超えた場合には、前記リード線に抵抗器を設けた上で前記第１工程に戻り、前記防食電流が前記閾値を超えない場合であって、前記対地電位が前記基礎梁の防食電位を超える場合には、前記リード線に電池を設けた上で前記第１工程に戻る。
【0017】
第２工程で、（１）防食電流が所定の閾値を超えた場合には、例えば作業者がリード線に抵抗器を設ける。すなわち、防食電流が過大となっている場合には、例えば作業者がリード線に抵抗器を設けることで、防食電流が抑制され、防食電流の電流量および基礎梁の対地電位が適正化される。
第２工程で、（２）防食電流が前記閾値を超えない場合であって、対地電位が基礎梁の防食電位を超える場合には、例えば作業者がリード線に電池を設ける。すなわち、基礎梁の対地電位が防食電位まで下がらない場合には、例えば作業者がリード線に電池を設けることで、電位差が強制的に生じ、基礎梁に流れる防食電流の電流量が増加し、基礎梁の対地電位が下がる。
ここで、上記（１）、（２）のいずれの場合であっても、例えば作業者がリード線に電池または抵抗器を設ける。よって、作業者が、リード線のうち、作業がし易い位置を選択し、その位置に電池または抵抗器を設けることで、作業者が、電池や抵抗器を容易に設置することができる。
第２工程で、（２）防食電流が前記閾値を超えない場合であって、対地電位が基礎梁の防食電位を超える場合には、例えば作業者がリード線に電池を設ける。すなわち、基礎梁の対地電位が防食電位まで下がらない場合には、例えば作業者がリード線に電池を設けることで、電位差が強制的に生じ、基礎梁に流れる防食電流の電流量が増加し、基礎梁の対地電位が下がる。
ここで、上記（１）、（２）のいずれの場合であっても、例えば作業者がリード線に電池または抵抗器を設ける。よって、作業者が、リード線のうち、作業がし易い位置を選択し、その位置に電池または抵抗器を設けることで、作業者が、電池や抵抗器を容易に設置することができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、犠牲陽極の寿命を容易に維持し、かつ、防食電流の不足を容易に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
【0021】
（防食方法）
本実施形態に係る防食システム２０は、鋼製の基礎梁１０を電気防食する。防食システム２０は、基礎梁１０のコンクリート土壌マクロセル腐食（ＣＳマクロセル腐食）を抑制する。
本実施形態に係る防食システム２０は、鋼製の基礎梁１０を電気防食する。防食システム２０は、基礎梁１０のコンクリート土壌マクロセル腐食（ＣＳマクロセル腐食）を抑制する。
【0022】
（基礎梁１０）
ここでは、防食システム２０の説明にあたり、まず基礎梁１０を説明する。
図１に示すような基礎梁１０は、土壌に埋設されている。基礎梁１０は、その一部のみが土壌に埋設されていてもよく、その全体が土壌に埋設されていてもよい。すなわち、基礎梁１０の少なくとも一部が土壌に埋設されている。
ここでは、防食システム２０の説明にあたり、まず基礎梁１０を説明する。
図１に示すような基礎梁１０は、土壌に埋設されている。基礎梁１０は、その一部のみが土壌に埋設されていてもよく、その全体が土壌に埋設されていてもよい。すなわち、基礎梁１０の少なくとも一部が土壌に埋設されている。
【0023】
基礎梁１０は、鋼材によって形成されている。基礎梁１０は、例えば、Ｈ形鋼によって形成されている。基礎梁１０は、第１梁１１および第２梁１２を備えている。第１梁１１は、第１方向Ｄ１に延びる。第２梁１２は、第２方向Ｄ２に延びる。第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２は、例えば、水平方向に平行である。第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２は、互いに直交している。第１梁１１は、第２方向Ｄ２に間隔をあけて複数設けられている。第２梁１２は、第１方向Ｄ１に間隔をあけて複数設けられている。第２梁１２は、第２方向Ｄ２に隣り合う２つの第１梁１１の間に架け渡されている。第２方向Ｄ２に隣り合う２つの第１梁１１と、第１方向Ｄ１に隣り合う２つの第２梁１２と、は、平面視において矩形状をなす。
【0024】
なお本実施形態では、基礎梁１０には、絶縁被覆が施されている。基礎梁１０には、ターミナル１３が設けられている。本実施形態では、ターミナル１３は、第１梁１１に設けられている。ただし、基礎梁１０に絶縁被覆が施されてなくてもよい。この場合、ターミナル１３や、後述するプローブ電極２３が不要である。
【0025】
基礎梁１０は、図示しないコンクリート基礎によって支持されている。前記コンクリート基礎は、例えば、鉄筋コンクリート造などである。前記コンクリート基礎には、鋼材１４（図３等参照）が埋設されている。
【0026】
（防食システム２０）
次に、上記基礎梁１０を電気防食する防食システム２０を説明する。
図１および図２に示すように、防食システム２０は、犠牲陽極２１と、照合電極２２と、プローブ電極２３と、接続箱２４と、第１リード線２５と、第２リード線２６と、第３リード線２７と、第４リード線２８と、渡り線２９と、を備えている。
次に、上記基礎梁１０を電気防食する防食システム２０を説明する。
図１および図２に示すように、防食システム２０は、犠牲陽極２１と、照合電極２２と、プローブ電極２３と、接続箱２４と、第１リード線２５と、第２リード線２６と、第３リード線２７と、第４リード線２８と、渡り線２９と、を備えている。
【0027】
犠牲陽極２１の対地電位は、基礎梁１０の対地電位よりも低い。犠牲陽極２１と基礎梁１０との電位差に基づいて、犠牲陽極２１がアノードとなり、かつ、基礎梁１０がカソードとなり、犠牲陽極２１から基礎梁１０に防食電流（図２に破線で示す矢印）が流れる。犠牲陽極２１は、例えば、マグネシウム合金などにより形成される。
【0028】
防食システム２０は、複数（図示の例では８つ）の犠牲陽極２１を備えている。複数の犠牲陽極２１は、基礎梁１０の平面視において、基礎梁１０がなす矩形状の内側に位置している。複数の犠牲陽極２１は、基礎梁１０の平面視において、２つの第１梁１１の間で、かつ、２つの第２梁１２の間に配置されている。なお、犠牲陽極２１の地中深さは、例えば、基礎梁１０の地中深さに対して、深くてもよく、浅くてもよく、同等であってもよい。
【0029】
照合電極２２は、基礎梁１０の対地電位を測定するための基準となる電極である。照合電極２２は、例えば、亜鉛などによって形成される。
プローブ電極２３は、基礎梁１０の模擬欠陥となる電極である。プローブ電極２３は、基礎梁１０と同一の鋼材１４によって形成されている。プローブ電極２３は、対地電位を測定するという観点では、基礎梁１０の一部として機能する。
プローブ電極２３は、基礎梁１０の模擬欠陥となる電極である。プローブ電極２３は、基礎梁１０と同一の鋼材１４によって形成されている。プローブ電極２３は、対地電位を測定するという観点では、基礎梁１０の一部として機能する。
【0030】
これらの照合電極２２およびプローブ電極２３は、基礎梁１０の近傍に埋設される。例えば、照合電極２２やプローブ電極２３と基礎梁１０との距離は、犠牲陽極２１と基礎梁１０との距離よりも近い。照合電極２２やプローブ電極２３の地中深さは、基礎梁１０の地中深さと同等であることが好ましい。
【0031】
防食システム２０は、複数（図示の例では２つ）の接続箱２４を備えている。接続箱２４は、第１接続箱２４Ａと、第２接続箱２４Ｂと、を含む。第１接続箱２４Ａおよび第２接続箱２４Ｂは、基礎梁１０の平面視において、基礎梁１０がなす矩形状の外側に位置している。第１接続箱２４Ａおよび第２接続箱２４Ｂは、第１方向Ｄ１に間隔をあけて配置されている。第１接続箱２４Ａおよび第２接続箱２４Ｂは、第１梁１１に対して第２方向Ｄ２に隣り合っている。
【0032】
接続箱２４は、ハンドホールまたは分電盤である。本実施形態では、接続箱２４は、ハンドホールである。図２に示すように、接続箱２４には、第１端子２５ａや第２端子２６ａ、第３端子２７ａ、第４端子２８ａが収容される。第１端子２５ａは、第１リード線２５の端子である。第２端子２６ａは、第２リード線２６の端子である。第３端子２７ａは、第３リード線２７の端子である。第４端子２８ａは、第４リード線２８の端子である。これらの第１リード線２５、第２リード線２６、第３リード線２７、第４リード線２８については、後述する。
【0033】
第１リード線２５は、基礎梁１０に接続されている。第１リード線２５は、ターミナル１３を介して基礎梁１０に接続されている。第１リード線２５は、ターミナル１３から第２接続箱２４Ｂに延びている。第１リード線２５の第１端子２５ａは、第２接続箱２４Ｂ内に収容されている。
【0034】
なお第１リード線２５は、分岐されていてもよい。この場合、第１リード線２５のうち、接続箱側の端子（すなわち、第１端子２５ａ）が複数となるように、第１リード線２５が分岐されていることが好ましい。図２に示す例では、第１端子２５ａが２つとなるように、第１リード線２５が分岐されている。
【0035】
第２リード線２６は、犠牲陽極２１に接続されている。本実施形態では、防食システム２０は、複数の第２リード線２６を備えている。第２リード線２６の数は、犠牲陽極２１の数と同一である。１つの犠牲陽極２１には、１つの第２リード線２６が接続されている。本実施形態では、８つの犠牲陽極２１のうち、６つの犠牲陽極２１に接続された各第２リード線２６が、各犠牲陽極２１から第１接続箱２４Ａに延びている。これらの６つの第２リード線２６の第２端子２６ａは、第１接続箱２４Ａ内に収容されている。８つの犠牲陽極２１のうち、残りの２つの犠牲陽極２１に接続された各第２リード線２６が、各犠牲陽極２１から第２接続箱２４Ｂに延びている。これらの２つの第２リード線２６の第２端子２６ａは、第２接続箱２４Ｂ内に収容されている。
【0036】
第１リード線２５と第２リード線２６とが接続されることで、基礎梁１０と犠牲陽極２１とが接続される。第１リード線２５および第２リード線２６は、基礎梁１０と犠牲陽極２１とを接続するリード線３０として機能する。
【0037】
第３リード線２７は、照合電極２２に接続されている。第３リード線２７は、照合電極２２から第２接続箱２４Ｂに延びている。第３リード線２７の第３端子２７ａは、第２接続箱２４Ｂ内に収容されている。
第４リード線２８は、プローブ電極２３に接続されている。第４リード線２８は、プローブ電極２３から第２接続箱２４Ｂに延びている。第４リード線２８の第４端子２８ａは、第２接続箱２４Ｂ内に収容されている。なお本実施形態では、前述したように、対地電位を測定するという観点では、プローブ電極２３が基礎梁１０の一部として機能する。そのため、対地電位を測定するという観点では、第４リード線２８は第１リード線２５として機能し、かつ、第４端子２８ａは第１端子２５ａとして機能する。
第４リード線２８は、プローブ電極２３に接続されている。第４リード線２８は、プローブ電極２３から第２接続箱２４Ｂに延びている。第４リード線２８の第４端子２８ａは、第２接続箱２４Ｂ内に収容されている。なお本実施形態では、前述したように、対地電位を測定するという観点では、プローブ電極２３が基礎梁１０の一部として機能する。そのため、対地電位を測定するという観点では、第４リード線２８は第１リード線２５として機能し、かつ、第４端子２８ａは第１端子２５ａとして機能する。
【0038】
ここで、第１接続箱２４Ａ内に収容された複数の第２端子２６ａは、互いに接続されている。各第２端子２６ａは、例えば、いわゆる圧着端子である。複数の第２端子２６ａは、例えば、ボルト－ナット等の結線手段３１（図５参照）によって結線される。第１接続箱２４Ａ内で接続された複数の第２端子２６ａを、以下、第１集約端子２４Ａ１という。
【0039】
一方、第２接続箱２４Ｂ内に収容された第１端子２５ａ、第２端子２６ａおよび第４端子２８ａも、互いに接続されている。第１端子２５ａ、第２端子２６ａおよび第４端子２８ａは、例えば、いわゆる圧着端子である。第１端子２５ａ、第２端子２６ａおよび第４端子２８ａは、例えば、ボルト－ナット等の結線手段３１によって結線される。第２接続箱２４Ｂ内で接続された第１端子２５ａ、第２端子２６ａおよび第４端子２８ａを、以下、第２集約端子２４Ｂ１という。なお第３端子２７ａは、他の端子（第２集約端子２４Ｂ１）に対して接続されていない。
【0040】
渡り線２９は、第１接続箱２４Ａと第２接続箱２４Ｂとの間に架け渡されている。渡り線２９は、例えば、第１集約端子２４Ａ１と、第２集約端子２４Ｂ１と、を接続する。渡り線２９は、前記リード線３０の一部として機能する。
第１集約端子２４Ａ１および第２集約端子２４Ｂ１は、例えば、渡り線２９に接続された状態で、絶縁材によって被覆されている。絶縁材は、第１集約端子２４Ａ１や第２集約端子２４Ｂ１に、離脱可能に装着されている。第１集約端子２４Ａ１や第２集約端子２４Ｂ１の結線を解除するときには、まず、第１集約端子２４Ａ１や第２集約端子２４Ｂ１から絶縁材を離脱させ、その後、結線手段３１による結線を解く。
第１集約端子２４Ａ１および第２集約端子２４Ｂ１は、例えば、渡り線２９に接続された状態で、絶縁材によって被覆されている。絶縁材は、第１集約端子２４Ａ１や第２集約端子２４Ｂ１に、離脱可能に装着されている。第１集約端子２４Ａ１や第２集約端子２４Ｂ１の結線を解除するときには、まず、第１集約端子２４Ａ１や第２集約端子２４Ｂ１から絶縁材を離脱させ、その後、結線手段３１による結線を解く。
【0041】
（防食システム２０が形成する模式的な電気回路）
上記防食システム２０が形成する模擬的な電気回路を図３に示す。
この電気回路では、犠牲陽極２１、基礎梁１０、コンクリート基礎内の鋼材１４をそれぞれ、電気抵抗として扱っている。犠牲陽極２１の抵抗値Ｒａは、犠牲陽極２１の１つあたりの接地抵抗である。基礎梁１０の抵抗値Ｒｂは、土中の基礎梁１０の接地抵抗である。コンクリート基礎内の鋼材１４の抵抗値Ｒｒは、前記鋼材１４の接地抵抗である。
上記防食システム２０が形成する模擬的な電気回路を図３に示す。
この電気回路では、犠牲陽極２１、基礎梁１０、コンクリート基礎内の鋼材１４をそれぞれ、電気抵抗として扱っている。犠牲陽極２１の抵抗値Ｒａは、犠牲陽極２１の１つあたりの接地抵抗である。基礎梁１０の抵抗値Ｒｂは、土中の基礎梁１０の接地抵抗である。コンクリート基礎内の鋼材１４の抵抗値Ｒｒは、前記鋼材１４の接地抵抗である。
【0042】
各犠牲陽極２１が並列に配置され、これらの犠牲陽極２１が第１の抵抗を構成している。第１の抵抗の抵抗値（接地抵抗）はＲａ／Ｎとなる。
基礎梁１０および前記鋼材１４が並列に配置され、基礎梁１０および前記鋼材１４が第２の抵抗を構成している。第２の抵抗の抵抗値（接地抵抗）をＲ０とする。抵抗値Ｒ０は、鋼材１４の総合接地抵抗であるともいえる。抵抗値Ｒ０は、（Ｒｂ×Ｒｒ）／（Ｒｂ＋Ｒｒ）となる。
この電気回路では、第１の抵抗および第２の抵抗が直列に接続されている。その結果、回路全体での抵抗値Ｒは、以下（１）式で表される。
Ｒ＝Ｒａ／Ｎ＋Ｒ０ … （１）
基礎梁１０および前記鋼材１４が並列に配置され、基礎梁１０および前記鋼材１４が第２の抵抗を構成している。第２の抵抗の抵抗値（接地抵抗）をＲ０とする。抵抗値Ｒ０は、鋼材１４の総合接地抵抗であるともいえる。抵抗値Ｒ０は、（Ｒｂ×Ｒｒ）／（Ｒｂ＋Ｒｒ）となる。
この電気回路では、第１の抵抗および第２の抵抗が直列に接続されている。その結果、回路全体での抵抗値Ｒは、以下（１）式で表される。
Ｒ＝Ｒａ／Ｎ＋Ｒ０ … （１）
【0043】
一方、この電気回路において、基礎梁１０の防食電位をＥｐとし、犠牲陽極２１の閉路電位をＥｍとする。すると、電位差（起電力）Ｖは、以下（２）式で表される。
Ｖ＝Ｅｐ－Ｅｍ … （２）
以上から、この電気回路において、発生可能電流ＩＮは、以下の（３）式で表される。
ＩＮ＝Ｖ／Ｒ＝（Ｅｐ－Ｅｍ）／（Ｒａ／Ｎ＋Ｒ０） … （３）
Ｖ＝Ｅｐ－Ｅｍ … （２）
以上から、この電気回路において、発生可能電流ＩＮは、以下の（３）式で表される。
ＩＮ＝Ｖ／Ｒ＝（Ｅｐ－Ｅｍ）／（Ｒａ／Ｎ＋Ｒ０） … （３）
【0044】
上記（３）式からも明らかなように、発生可能電流ＩＮを増大させる方法としては、例えば、電位差Ｖを大きくする方策がある。発生可能電流ＩＮを減少させる方法としては、例えば、抵抗値Ｒを大きくする方策がある。
【0045】
（第２接続箱２４Ｂ内における端子）
図４および図５に示すように、第２接続箱２４Ｂ内において、第２集約端子２４Ｂ１は、第１端子２５ａ、第２端子２６ａおよび第４端子２８ａに分解可能である。第２集約端子２４Ｂ１は、結線手段３１による結線を解除することで、各端子に分解される。
図４および図５に示すように、第２接続箱２４Ｂ内において、第２集約端子２４Ｂ１は、第１端子２５ａ、第２端子２６ａおよび第４端子２８ａに分解可能である。第２集約端子２４Ｂ１は、結線手段３１による結線を解除することで、各端子に分解される。
【0046】
図６に示すように、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に電流計３２が接続可能である。第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に電流計３２を接続するときには、作業者は、まず、結線手段３１による第２集約端子２４Ｂ１の結線を解除する。そして作業者は、第１端子２５ａと第４端子２８ａとを結線手段３１によって結線し、かつ、複数の第２端子２６ａを結線手段３１によって結線した状態で、第１端子２５ａと、第２端子２６ａと、の間に電流計３２を接続する。
【0047】
図７に示すように、第１端子２５ａと第３端子２７ａとの間に電位計３３が接続可能である。第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に電位計３３を接続するときには、作業者は、結線手段３１による第２集約端子２４Ｂ１の結線を維持したまま、第１端子２５ａ（第２集約端子２４Ｂ１、第４端子２８ａ）と、第３端子２７ａと、の間に電位計３３を接続する。
【0048】
図８および図９に示すように、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に、電池３４（例えば、乾電池など）および抵抗器３５のうちの少なくとも一方が接続可能である。
ここで、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に、電池３４および抵抗器３５のうちの少なくとも一方が接続可能であることは、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に電池３４のみを接続することも可能であり、かつ、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に抵抗器３５のみを接続することも可能であり、かつ、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に電池３４および抵抗器３５の両方を同時に接続することも可能であることも意味する。すなわち、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に、電池３４および抵抗器３５のうちの少なくとも一方が接続可能であることは、電池３４および抵抗器３５の一方のみが、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に接続可能であり、他方が、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に接続不能であること意味してはいない。
ここで、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に、電池３４および抵抗器３５のうちの少なくとも一方が接続可能であることは、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に電池３４のみを接続することも可能であり、かつ、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に抵抗器３５のみを接続することも可能であり、かつ、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に電池３４および抵抗器３５の両方を同時に接続することも可能であることも意味する。すなわち、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に、電池３４および抵抗器３５のうちの少なくとも一方が接続可能であることは、電池３４および抵抗器３５の一方のみが、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に接続可能であり、他方が、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に接続不能であること意味してはいない。
【0049】
第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に電池３４や抵抗器３５を接続するときには、作業者は、まず、結線手段３１による第２集約端子２４Ｂ１の結線を解除する。そして作業者は、第１端子２５ａと第４端子２８ａとを結線手段３１によって結線し、かつ、複数の第２端子２６ａを結線手段３１によって結線した状態で、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に電池３４や抵抗器３５を接続する。なお電池３４や抵抗器３５は、結線手段３１によって、第１端子２５ａ、第２端子２６ａおよび第４端子２８ａと一体に接続されてもよい。すなわち、電池３４や抵抗器３５が、ボルト－ナット（結線手段３１）によって、第１端子２５ａ、第２端子２６ａおよび第４端子２８ａと締結されていてもよい。
【0050】
なお図８に示すように、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に電池３４を接続した場合、図１０に示すように、模式的な電気回路に電源が追加されることとなる。その結果、電位差Ｖが大きくなり、発生可能電流ＩＮが大きくなる。
図９に示すように、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に抵抗器３５を接続した場合、図１１に示すように、模式的な電気回路に電気抵抗が追加されることとなる。その結果、抵抗値Ｒが大きくなり、発生可能電流ＩＮが小さくなる。
図９に示すように、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に抵抗器３５を接続した場合、図１１に示すように、模式的な電気回路に電気抵抗が追加されることとなる。その結果、抵抗値Ｒが大きくなり、発生可能電流ＩＮが小さくなる。
【0051】
（防食方法）
次に、上記防食システム２０を使用した防食方法の一例を説明する。この防食方法は、犠牲陽極２１の寿命を容易に維持し、かつ、防食電流の不足を容易に防ぐための方法である。この防食方法は、防食システム２０の管理方法（維持方法）であるともいえる。
次に、上記防食システム２０を使用した防食方法の一例を説明する。この防食方法は、犠牲陽極２１の寿命を容易に維持し、かつ、防食電流の不足を容易に防ぐための方法である。この防食方法は、防食システム２０の管理方法（維持方法）であるともいえる。
【0052】
なおこの防食方法は、上記防食システム２０の使用を前提としない。この防食方法は、基礎梁１０にリード線３０を介して接続される犠牲陽極２１を備える他の防食システムにも適用可能である。例えば、第１リード線２５と第２リード線２６とが接続箱２４内で接続されない他の防食システムであっても、この防食方法を適用可能である。
【0053】
図１２に示すように、防食方法は、第１工程（Ｓ１０）と、第２工程（Ｓ２０）と、を含む。なお、第１工程の実施は、例えば、予め決められた所定の期間毎に実施してもよい。この期間は、犠牲陽極２１の設計上の寿命より短い期間である。前記寿命は、例えば４０年程度である。前記期間は、例えば、１年程度である。
【0054】
（第１工程）
第１工程では、例えば作業者が、犠牲陽極２１が発生させる防食電流、および、基礎梁１０の対地電位をそれぞれ測定する。作業者が防食電流を測定するときには、例えば、作業者は、図６に示すように、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に電流計３２を接続する。作業者が対地電位を測定するときには、例えば、作業者は、図７に示すように、第１端子２５ａと第３端子２７ａとの間に電位計３３を接続する。なおこのとき、図７に示すように、第１端子２５ａと第４端子２８ａとは導通している。
第１工程では、例えば作業者が、犠牲陽極２１が発生させる防食電流、および、基礎梁１０の対地電位をそれぞれ測定する。作業者が防食電流を測定するときには、例えば、作業者は、図６に示すように、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に電流計３２を接続する。作業者が対地電位を測定するときには、例えば、作業者は、図７に示すように、第１端子２５ａと第３端子２７ａとの間に電位計３３を接続する。なおこのとき、図７に示すように、第１端子２５ａと第４端子２８ａとは導通している。
【0055】
（第２工程）
使用者は、第１工程を実施した後、第２工程を実施する。
第２工程では、例えば使用者は、防食電流および対地電位それぞれの測定結果に基づいて、対処が必要と判定された場合に対処を実施した上で第１工程に戻る。
使用者は、第１工程を実施した後、第２工程を実施する。
第２工程では、例えば使用者は、防食電流および対地電位それぞれの測定結果に基づいて、対処が必要と判定された場合に対処を実施した上で第１工程に戻る。
【0056】
具体的には、まず、例えば作業者が、防食電流が所定の閾値を超えたか否かを判定する（Ｓ２１）。防食電流が所定の閾値を超えている場合には（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、作業者が、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に抵抗器３５を設けた上で第１工程に戻る（Ｓ２２）。前記閾値は、例えば、犠牲陽極２１の設計上の寿命に基づいて設定される。この閾値は、例えば、犠牲陽極２１の質量などに基づいて計算することができる。このように、防食電流が過大となっている場合には、例えば作業者がリード線３０に抵抗器３５を設けることで、防食電流が抑制され、防食電流の電流量および基礎梁１０の対地電位が適正化される。
【0057】
防食電流が所定の閾値を超えていない場合には（Ｓ２１：Ｎｏ）、例えば作業者が、対地電位が基礎梁１０の防食電位を超えたか否かを判定する（Ｓ２３）。対地電位が基礎梁１０の防食電位を超えている場合には（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、作業者が、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に電池３４を設けた上で第１工程に戻る（Ｓ２４）。このように、基礎梁１０の対地電位が防食電位まで下がらない場合には、例えば作業者がリード線３０に電池３４を設けることで、電位差が強制的に生じ、基礎梁１０に流れる防食電流の電流量が増加し、基礎梁１０の対地電位が下がる。
【0058】
なお、上記いずれの判定を経ても第１工程に戻らない場合（Ｓ２３：Ｎｏ）、終了する。
ここで、例えば作業者がリード線３０に電池３４または抵抗器３５を設けるとき、作業者が、リード線３０のうち、作業がし易い位置（例えば、本実施形態では、第２接続箱２４Ｂの内部）を選択し、その位置に電池３４または抵抗器３５を設けることで、作業者が、電池３４や抵抗器３５を容易に設置することができる。
ここで、例えば作業者がリード線３０に電池３４または抵抗器３５を設けるとき、作業者が、リード線３０のうち、作業がし易い位置（例えば、本実施形態では、第２接続箱２４Ｂの内部）を選択し、その位置に電池３４または抵抗器３５を設けることで、作業者が、電池３４や抵抗器３５を容易に設置することができる。
【0059】
以上説明したように、本実施形態に係る防食システム２０によれば、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に、電池３４または抵抗器３５が接続可能である。
したがって、（１）基礎梁１０の対地電位が防食電位まで下がらず、防食電流も不足する場合には、例えば作業者が、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に電池３４を接続する。すると、電位差が強制的に生じ、基礎梁１０に流れる防食電流の電流量が増加し、基礎梁１０の対地電位が下がる。なおこの場合、基礎梁１０周辺の分極も促進され、地中の酸素量が減って防食状態が安定する。基礎梁１０の防食に必要な電流は、例えば数十程度であり、電池３４としては、例えば乾電池の小容量の電池３４で対応可能である。
また、（２）防食電流が過大となっている場合には、例えば作業者が、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に抵抗器３５を接続する。これにより、防食電流が抑制され、防食電流の電流量および基礎梁１０の対地電位が適正化される。
したがって、（１）基礎梁１０の対地電位が防食電位まで下がらず、防食電流も不足する場合には、例えば作業者が、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に電池３４を接続する。すると、電位差が強制的に生じ、基礎梁１０に流れる防食電流の電流量が増加し、基礎梁１０の対地電位が下がる。なおこの場合、基礎梁１０周辺の分極も促進され、地中の酸素量が減って防食状態が安定する。基礎梁１０の防食に必要な電流は、例えば数十程度であり、電池３４としては、例えば乾電池の小容量の電池３４で対応可能である。
また、（２）防食電流が過大となっている場合には、例えば作業者が、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に抵抗器３５を接続する。これにより、防食電流が抑制され、防食電流の電流量および基礎梁１０の対地電位が適正化される。
【0060】
ここで、上記（１）、（２）のいずれの場合であっても、例えば作業者が、第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に電池３４または抵抗器３５を接続する。第１端子２５ａおよび第２端子２６ａは、いずれも接続箱２４に収容されている。そのため、建物の外周部の掘削などが不要となり、作業者が、電池３４や抵抗器３５を接続箱２４内で容易に設置することができる。
しかも、電池３４や抵抗器３５は、種類や個数、接続方法（直列、並列）を容易に調整可能である。そのため、使用者は、電池３４や抵抗器３５を適宜組み合わせることで、基礎梁１０の対地電位や防食電流の電流量などを、目標に対して容易に調整し易い。
しかも、電池３４や抵抗器３５は、種類や個数、接続方法（直列、並列）を容易に調整可能である。そのため、使用者は、電池３４や抵抗器３５を適宜組み合わせることで、基礎梁１０の対地電位や防食電流の電流量などを、目標に対して容易に調整し易い。
【0061】
第１端子２５ａと第２端子２６ａとの間に電流計３２が接続可能である。したがって、使用者が防食電流の電流量を容易に測定することができる。
第１端子２５ａと第３端子２７ａとの間に電位計３３が接続可能である。したがって、使用者が基礎梁１０の対地電位を容易に測定することができる。
接続箱２４が、ハンドホールまたは分電盤である。したがって、使用者が接続箱２４内で容易に作業することができる。
第１端子２５ａと第３端子２７ａとの間に電位計３３が接続可能である。したがって、使用者が基礎梁１０の対地電位を容易に測定することができる。
接続箱２４が、ハンドホールまたは分電盤である。したがって、使用者が接続箱２４内で容易に作業することができる。
【0062】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【0063】
接続箱２４が１つであってもよい。犠牲陽極２１が、７つ以下であってもよく、８つ以上であってもよい。
【0064】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0065】
１０ 基礎梁
２０ 防食システム
２１ 犠牲陽極
２２ 照合電極
２４ 接続箱
２５ 第１リード線
２５ａ 第１端子
２６ 第２リード線
２６ａ 第２端子
２７ 第３リード線
２７ａ 第３端子
３０ リード線
２０ 防食システム
２１ 犠牲陽極
２２ 照合電極
２４ 接続箱
２５ 第１リード線
２５ａ 第１端子
２６ 第２リード線
２６ａ 第２端子
２７ 第３リード線
２７ａ 第３端子
３０ リード線
【要約】
【課題】犠牲陽極の寿命を容易に維持し、かつ、防食電流の不足を容易に防ぐ。
【解決手段】防食システム２０は、土壌に埋設された鋼製の基礎梁１０を電気防食する防食システム２０であって、犠牲陽極２１と、基礎梁１０に接続された第１リード線２５と、犠牲陽極２１に接続された第２リード線２６と、第１リード線２５の端子である第１端子および第２リード線２６の端子である第２端子が収容されるとともに、内部で第１端子および第２端子が接続される接続箱２４と、を備え、第１端子と第２端子との間に、電池および抵抗器のうちの少なくとも一方が接続可能である。
【選択図】図１
【解決手段】防食システム２０は、土壌に埋設された鋼製の基礎梁１０を電気防食する防食システム２０であって、犠牲陽極２１と、基礎梁１０に接続された第１リード線２５と、犠牲陽極２１に接続された第２リード線２６と、第１リード線２５の端子である第１端子および第２リード線２６の端子である第２端子が収容されるとともに、内部で第１端子および第２端子が接続される接続箱２４と、を備え、第１端子と第２端子との間に、電池および抵抗器のうちの少なくとも一方が接続可能である。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】