JP2007132080A - Rolling pressure wheel heating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アスファルト舗装工事において、敷均されたアスファルト合材を締め固めるための転圧輪を有する車両の転圧輪加熱装置に関する。 The present invention relates to a rolling wheel heating device for a vehicle having a rolling wheel for compacting a spread asphalt mixture in asphalt pavement construction.
アスファルト舗装において、アスファルト合材を敷均した後の舗装体の転圧作業は、舗装の品質を左右する重要な工程である。アスファルト合材の敷均し機であるアスファルトフィニッシャによって敷均された時点でのアスファルト合材の密度は、最終的に要求される密度の7〜9割程度であり、一般的にはアスファルトフィニッシャによって敷均されたアスファルト合材を、鉄輪ローラ、タイヤローラ、振動ローラ等の所謂転圧ローラによる締め固めにより所定の密度に仕上げられる。 In asphalt pavement, the rolling operation of the pavement after the asphalt mixture is spread is an important process that affects the quality of the pavement. The density of the asphalt mixture when it is spread by the asphalt finisher, which is a leveling machine for asphalt mixture, is about 70 to 90% of the final required density. The spread asphalt mixture is finished to a predetermined density by compacting with a so-called rolling roller such as an iron wheel roller, a tire roller, or a vibration roller.
転圧ローラによる舗装体の締め固め時には、転圧ローラの転圧輪表面へのアスファルトの付着を防止するために、一般的には転圧輪に散水を施すが、散水量を多くすると舗装体の温度低下を招き、舗装体は柔軟性が低下して、十分な締め固め効果が得られず、品質が確保出来なくなる。 When compacting a pavement with a compaction roller, water is generally applied to the compaction wheel to prevent asphalt from adhering to the compaction wheel surface of the compaction roller. As a result, the pavement becomes less flexible, and a sufficient compacting effect cannot be obtained, making it impossible to ensure quality.
良好な締め固め効果が得られるように舗装体を転圧するには、出来るだけ高い温度で転圧を開始する必要があるが、舗装体の温度と転圧輪の温度差が大きいと、例え散水を施しても転圧輪表面にアスファルトの付着を招くことがある。その場合、一般的には付着防止のために、水に付着防止剤を混合するが、付着防止剤は非常に高価な上、結局は水を使用することになるので、舗装体の温度低下は避けられない。 In order to roll the pavement so that a good compaction effect can be obtained, it is necessary to start rolling at a temperature as high as possible. However, if the temperature difference between the pavement and the rolling wheel is large, for example, water spray Even if applied, asphalt may be attached to the surface of the rolling wheel. In that case, in general, an anti-adhesive agent is mixed with water to prevent adhesion, but since the anti-adhesion agent is very expensive and eventually water is used, the temperature drop of the pavement does not occur. Inevitable.
他方、舗装体と転圧ローラの転圧輪の温度差が小さければアスファルトは転圧輪に付着し難いことが知られており、水を使えない、或いは水の使用を極力抑えなければならないような特殊な舗装材料の場合、転圧輪を直接バーナ等で熱することにより、転圧輪自体の温度を上昇させ、アスファルトの付着を防止する方法も取られている(例えば特許文献1参照)。 On the other hand, it is known that asphalt is difficult to adhere to the rolling wheel if the temperature difference between the paving body and the rolling roller of the rolling roller is small, so water cannot be used or water usage must be suppressed as much as possible. In the case of a special pavement material, a method of increasing the temperature of the compaction wheel itself by directly heating the compaction wheel with a burner or the like to prevent asphalt adhesion (see, for example, Patent Document 1) is also employed. .
しかしながら、転圧ローラの転圧輪にアスファルトの付着を防ぐための従来の方法は、以下のような問題がある。
(a) 散水を転圧輪に施す場合、現場において水の調達が必要となる。
(b) 水を使用すると舗装体の温度低下を招く。特に冬季における散水による温度低下は所定の締め固め度が得られず、品質に悪影響を及ぼす。
(c) 水をローラの転圧輪に散布した場合、転圧輪の温度上昇の阻害要因となる。
(d) 高い温度で敷設しなければならない性状の舗装材料の場合、水が付着防止に対して効果を発揮しない場合がある。
(e) 高い温度で敷設しなければならない性状の舗装材料の場合、水に付着防止剤を混合する場合があるが、付着防止剤は高価な上、効果を発揮させるためには、水との混合比を適切に管理しなくてはならないという煩雑さが生じる。
(f) バーナで直接転圧輪を加熱する方法は、適切な温度制御が困難で、過加熱による転圧輪、特にゴム製のタイヤの損傷を招くことがある。
(A) When sprinkling water on the rolling wheel, it is necessary to procure water on site.
(B) When water is used, the temperature of the pavement decreases. In particular, a decrease in temperature due to watering in winter does not provide a predetermined degree of compaction, which adversely affects quality.
(C) When water is sprayed on the roller compaction wheel, it becomes an impediment to the temperature rise of the compaction wheel.
(D) In the case of a paving material having a property that must be laid at a high temperature, water may not be effective in preventing adhesion.
(E) In the case of paving materials with properties that must be laid at a high temperature, an anti-adhesive agent may be mixed with water, but the anti-adhesive agent is expensive, The complication arises that the mixing ratio must be managed appropriately.
(F) The method of directly heating the compaction wheel with a burner is difficult to control appropriately, and may cause damage to the compaction wheel, particularly a rubber tire, due to overheating.
従って、本発明の目的は、十分な熱量が得られ、転圧作業中には煩雑な温度調節を行うことなく、転圧輪が所定の温度範囲を維持する様な転圧輪加熱装置を提供するにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a rolling-wheel heating device in which a sufficient amount of heat is obtained and the rolling-wheel is maintained within a predetermined temperature range without performing complicated temperature adjustments during the rolling operation. There is.
本発明によれば、アスファルトフィニッシャによって敷均されたアスファルト合材を締め固める転圧ローラ1A、1Bにおいて、流体を加熱する加熱手段4A、4Bと、該加熱手段4A、4Bによって加熱された流体を転圧ローラ1A、1Bの転圧輪2表面に噴射する噴射手段Na、Nbと、前記転圧ローラの転圧輪2表面の温度を計測する非接触式温度計測手段5と、該非接触式温度計測手段5から信号を受けて前記加熱手段4A、4Bを制御する制御手段(コントロールユニット)6とを有し、該制御手段6は非接触式温度計測手段5によって計測された転圧輪2表面の温度が第1の設定値以上になった場合に加熱手段4A、4Bを不作動とし、その第1の設定値より低い第2の設定値以下となった場合に加熱手段4A、4Bを作動させる機能を有している。
According to the present invention, in the
本発明の実施に際して流体は空気および/又は水を用いることができる。したがって、前記加熱手段4Aは、燃料供給系統(例えばプロパンガスボンベ10及びガス管11)と燃料遮断弁(電磁遮断弁45)とバーナ44と送風系統(ブロワ42)とを有し、燃料供給系統(プロパンガスボンベ10及びガス管11)から供給された燃料がバーナ44で燃焼し、その燃焼ガスによって送風系統(ブロワ42)から送り込まれる空気が加熱され、その加熱された熱風が前記噴射手段Naから噴射されるようになっている。
In the practice of the present invention, air and / or water can be used as the fluid. Therefore, the heating means 4A includes a fuel supply system (for example, the
或いは、前記加熱手段4Bは、燃料供給系統(例えばプロパンガスボンベ10及びガス管11)と燃料遮断弁(電磁遮断弁45)とバーナ44と内部を水が流れる熱交換器(例えば蛇管式熱交換器42B)とを有し、燃料供給系統(プロパンガスボンベ10及びガス管11)から供給された燃料がバーナ44で燃焼し、その燃焼ガスによって熱交換器42Bを流れる水が加熱され、その加熱された温水が前記噴射手段Nbから噴射されるようになっている。
Alternatively, the heating means 4B includes a fuel supply system (for example,
加熱手段が水を加熱するタイプにおいては、水タンクを転圧ローラ1Bに搭載していることが好ましい。 In the type in which the heating means heats water, it is preferable that the water tank is mounted on the rolling roller 1B.
上述の本発明によれば、アスファルト合材敷均し後の舗装体の転圧作業時の転圧輪への散水が大きく削減され、現場において使用する散水用水の量は少なくなる。 According to the above-mentioned present invention, the water spray to the rolling wheel at the time of the compaction work of the pavement after leveling the asphalt composite material is greatly reduced, and the amount of water for spraying used on site is reduced.
または、アスファルト合材敷均し後の舗装体の転圧作業時に転圧輪への散水が不要となるので、散水による路面温度低下もなく、十分な締め固め度が得られ、品質は良好に保たれる。 Or, as the asphalt composite material is leveled, watering to the rolling wheel is not required during the rolling operation of the pavement, so there is no decrease in the road surface temperature due to watering, and a sufficient compaction degree can be obtained and the quality is good. Kept.
非接触式の温度センサによって転圧輪の温度を計測しているので、転圧輪に噴射する温風及び/又は温水の温度を適正値に調整することが出来、その結果、点圧輪表面の温度を最適な温度で維持出来る。 Since the temperature of the rolling wheel is measured by a non-contact type temperature sensor, the temperature of the hot air and / or hot water injected to the rolling wheel can be adjusted to an appropriate value, and as a result, the surface of the pressure wheel Can be maintained at the optimum temperature.
高い温度で敷設しなければならない性状の舗装材の場合でも、転圧輪に噴射する温風及び/又は温水の温度を適正値に調整することが出来る。 Even in the case of a paving material having a property that must be laid at a high temperature, the temperature of hot air and / or hot water sprayed onto the rolling wheel can be adjusted to an appropriate value.
バーナで直接転圧輪を加熱することがないので、特に転圧輪がゴム製タイヤであっても損傷の恐れはない。 Since the rolling wheel is not directly heated by the burner, there is no fear of damage even if the rolling wheel is a rubber tire.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
先ず、図1〜図5に基づいて第1実施形態を説明する。
図1及び図2において、転圧ローラ1Aは、前輪として3本の転圧輪2と後輪として4本の転圧輪2を備えている。
First, a first embodiment will be described with reference to FIGS.
1 and 2, the
前輪の前方、及び後輪の後方には、断面が四角の角パイプから成る加熱装置取付パイプ3がヨーク31に支持されている。
A heating
加熱装置取付パイプ3は前輪の場合は車両の前方側、後輪の場合は車両の後方側に夫々2個の加熱装置4Aが取り付けられている。また、加熱装置取付パイプ3の転圧輪2側の垂直面には、熱風ノズルNaが転圧輪2に対向する様に各転圧輪1本当り1個以上設けられている。
The heating
転圧ローラ1Aの後方上部には、図示の例ではプロパンガスボンベ10が載置されており、該プロパンガスボンベ10と後述する加熱装置4Aとはガス管11で接続されている。
In the illustrated example, a
転圧ローラ1Aの運転席12近傍には図3に詳細を示す操作盤13が設置されており、前後の転圧輪2の近傍には、転圧輪2の表面温度を計測するための非接触式温度センサ5が取り付けられている。非接触式温度センサ5と操作盤13とは入力信号ラインLiによって接続されている。なお、非接触式温度センサ5の取り付け個数は転圧輪2と同数でも良いし、代表する転圧輪のみに設けても良い。
An
次に、操作盤13の構成を、図3を参照して説明する。
Next, the configuration of the
操作盤13の中央上方から下方に向かって順に、転圧輪の温度を表示する表示部131、消火温度表示部132、消火温度設定ボタン133、点火温度表示部134、点火温度設定ボタン135、手動・自動切換えスイッチ136が配置され、消火温度設定ボタン133の図示の右隣には消火ボタン137が、また、点火温度設定ボタン135の図示の右隣には点火ボタン138が配置されている。
In order from the upper center of the
消火ボタン137、点火ボタン138の各操作は、手動・自動切換えスイッチ136を手動に切換えた時にのみ有効となる様に構成されている。
Each operation of the fire extinguishing
自動の場合は、図示しない舗装材料選定スイッチを押せば、舗装材料毎に予め消火設定温度及び点火設定温度が図示しないデータベースに記憶されており、後述の制御方法に則って、自動的に転圧輪加熱装置4Aの点火、消火温度が設定されるように構成されている。
In the case of automatic, if the pavement material selection switch (not shown) is pressed, the fire extinguishing set temperature and the ignition set temperature are stored in advance in a database (not shown) for each pavement material. It is configured so that the ignition and extinguishing temperatures of the
手動では、点火ボタン138で点火を行い、消火ボタン137を押さない限り加熱を続ける。加熱装置の調整・整備等にこのモードが利用される。
また、自動では、舗装材料が通常の材料と異なる場合等、データベースに消火、点火に関するデータがない場合に、任意に消火温度設定ボタン133を操作して消火温度を設定し、或いは、点火温度設定ボタン135を操作して点火温度を設定し、消火、点火の操作を設定した消火温度、或いは点火温度に達した際に、消・点火を自動で行う。
In manual operation, ignition is performed with the
In addition, automatically, when there is no data on fire extinguishing and ignition in the database, such as when the pavement material is different from the normal material, the extinguishing
次に図4を参照して、転圧輪加熱装置4Aの構成について説明する。
Next, the configuration of the rolling
転圧輪加熱装置4Aは、前述したように、加熱装置取付パイプ3の転圧輪とは反対側の垂直面3rに燃焼ケース41Aを有している。燃焼ケース41Aは、例えば直方体の箱形状体の1面が欠損しその欠損した面側に直方体の外方に広がる様にフランジ部41Afが形成されている。そして、そのフランジ部41Afが、加熱装置取付パイプ3の転圧輪とは反対側の垂直面3rに取り付けられている。
The rolling
一方、加熱装置取付パイプ3は転圧輪とは反対側の垂直面3rで、転圧輪加熱装置4Aの開放面に相当する箇所が、切欠かれていて燃焼ガスが吹き抜け、熱風ノズルNaから噴射される様に構成されている。
On the other hand, the heating
燃焼ケース41Aの上面41hには、ブロワモータ42mを有するブロワ42の排出口42oが上面41hを貫通するように、また点火プラグ43の点火部43aが上面41hを貫通するように取り付けられている。
On the upper surface 41h of the
燃焼ケース41Aの転圧輪2とは反対側の垂直面41vには、ガスバーナ44がその先端が垂直面41vを貫通するように取り付けられている。ガスバーナ44には、ジョイント46を介して電磁遮断弁45が接続され、その電磁遮断弁45は前記ガス管11によって前記プロパンガスボンベ(図1の符号10参照)と連通している。
A
前記点火プラグ43は昇圧器を兼ねた電源スイッチ7を経由してバッテリ8と電力ラインLeによって接続されている。その電源スイッチ7は制御手段であるコントロールユニット6と制御信号ラインLo1によって接続されている。
The
コントロールユニット6は前記非接触式センサ5と入力信号ラインLiで接続されると共に、電磁遮断弁45、ブロワモータ42mと制御信号ラインLo2、Lo3で接続されている。
The
次に、図5に基づいて転圧輪加熱装置の制御方法を説明する。
先ず、電磁遮断弁45を開放する(ステップS1)。するとガスバーナ44のノズルから燃料であるプロパンガスが噴射される。そこで、電源スイッチ7を操作することにより点火プラグ43に通電してプロパンガスに点火する(ステップS2)。
Next, a method for controlling the rolling wheel heating device will be described with reference to FIG.
First, the electromagnetic shut-off
その後、ブロワモータ42mに通電する(ステップS3)と、ブロワが回転して燃焼ケース41A内に空気が強制的に送り込まれ、プロパンガスが勢い良く燃焼する。
Thereafter, when the
次に前記非接触式温度センサ5からの情報によって転圧輪1表面の温度を測定する(ステップS4)。
Next, the temperature of the surface of the
コントロールユニット6は転圧輪2の表面温度が設定消火温度(第1の設定温度)に達したか否かを判断しており(ステップS5)、転圧輪2の表面温度が設定消火温度に達していれば(ステップS5のYES)、ステップS6に進む。一方、転圧輪2の表面温度が設定消火温度に達していなければ(ステップS5のNO)、ステップS4まで戻りステップS4以降を繰り返す。
The
ステップS6では、コントロールユニット6は電源スイッチ7をOFFとし、ブロワモータ42mへの通電を止め、電磁遮断弁45を閉じ、送風を停止することによってガスバーナ44を消火させる(ステップS7)。
In step S6, the
尚、電磁遮断弁45を流量の調節が可能な流量制御弁に組み替え、ステップS6では、その流量制御弁の流量を絞り、ブロワ42を停止させ、単に火勢を落とす、即ち、種火状態にしておくことも可能である。
In addition, the electromagnetic shut-off
ステップS8では転圧輪2の表面温度を計測しており、転圧輪2の表面温度が設定点火温度(第2の設定温度)以下になったか否かを判断しており、設定点火温度以下となれば(ステップS9のYES)、ステップS1まで戻り、再びステップS1以降を繰り返す。
一方、設定点火温度以下になっていなければ(ステップS9のNO)、ステップS8まで戻り、ステップS8、S9のループを繰り返す。
In step S8, the surface temperature of the
On the other hand, if the temperature is not lower than the set ignition temperature (NO in step S9), the process returns to step S8 to repeat the loop of steps S8 and S9.
以上説明した図1〜図5の第1実施形態は、転圧輪加熱装置4Aが、温風を利用する方式である。
それに対して、図6〜図8の第2実施形態は、転圧輪加熱装置4Bが、温水を利用する方式としている。以下、図6〜図8を参照して、第2実施形態を説明する。
1st Embodiment of FIGS. 1-5 demonstrated above is a system in which the rolling-
On the other hand, 2nd Embodiment of FIGS. 6-8 is made into the system in which the rolling-
図6及び図7において、転圧ローラ1Bは、前輪として3本の転圧輪2と後輪として4本の転圧輪2を備えている。
6 and 7, the pressure roller 1B includes three
前輪の前方、及び後輪の後方には、車両の幅方向にパイプ状のノズル形成管30がヨーク32に支持されている。そのノズル形成管30の転圧輪2に向く側には、転圧輪1本当り1個以上の温水ノズルNbが形成されている。
A pipe-shaped
プロパンガスボンベ10の載置や、運転席近傍の操作盤13、及び非接触式温度センサ5の取り付けに関しては、概ね第1実施形態と同様でありこれらの説明は省略する。
The placement of the
次に図8を参照して、転圧輪加熱装置4Bの構成について説明する。
Next, the configuration of the rolling
転圧輪加熱装置4Bは、車両(転圧ローラ)1B(図6参照)の上部後方で、プロパンボンベ10の近傍に、図示しない支持部材によって取り付けられている。
The rolling-
転圧輪加熱装置4Bは、円筒状の加熱シリンダ41Bと、その加熱シリンダ41B内に収容された蛇管式熱交換器42Bと、蛇管式熱交換器42Bの前後に接続される水配管46と、水配管46における蛇管式熱交換器42Bよりも上流側に介装されたポンプ47と、水配管先端で、開口部が転圧輪2側を向いた温水ノズルNbとを有している。
The rolling-
さらに転圧輪加熱装置4Bは、加熱シリンダ41Bの火炎導入口41Biの上流側に設置された点火プラグ43と、その点火プラグ43よりも更に上流側にブラケット44Bによって取り付けられたガスバーナ44と、そのガスバーナ44に接続された電磁遮断弁45とを有している。電磁遮断弁45はプロパンボンベ10とガス管11によって接続されている。
Further, the rolling
点火プラグ43は昇圧器を兼ねた電源スイッチ7を経由してバッテリ8と電力ラインLeによって接続されている。その電源スイッチ7は制御手段であるコントロールユニット6と制御信号ラインLo1によって接続されている。
The
コントロールユニット6は、前記非接触式センサ5と入力信号ラインLiで接続されると共に、電磁遮断弁45と制御信号ラインLo2で接続され、また、ポンプ47と制御信号ラインLo3で接続されている。
The
転圧輪加熱装置4Bの制御方法は、概ね、前述した第1実施形態の転圧輪加熱装置4Bの制御方法と同様であり、以降の説明を省略する。
The control method of the rolling-
上述の構成の本発明の実施形態によれば、第1実施形態の温風式転圧輪加熱装置4Aでは、水を使うこともなく、アスファルト合材敷均し後の舗装体の転圧作業時の転圧輪への散水は大きく削減されるので、現場において使用する散水用水の量が少なくなる。
また、第2実施形態の温水式転圧輪加熱装置4Bでは、水タンクを転圧ローラ(車両)1Bに搭載しているが、現場において使用する散水用水の量は少なくなる。
According to the embodiment of the present invention having the above-described configuration, the hot air type rolling-
Moreover, in the hot water type rolling-
アスファルト合材敷均し後の舗装体の転圧作業時に使用する水量が大幅に少なくなるので路面温度低下もなく、十分な締め固め度が得られ、品質は良好に保たれる。 Since the amount of water used during the rolling operation of the pavement after leveling the asphalt mixture is significantly reduced, there is no decrease in road surface temperature, a sufficient degree of compaction is obtained, and the quality is kept good.
非接触式の温度センサ5によって転圧輪2の温度を計測しているので、転圧輪2に噴射する温風及び/又は温水の温度を適正値に調整することが出来、その結果、転圧輪2の表面の温度を最適な温度で維持出来る。
Since the temperature of the
高い温度で敷設しなければならない性状の舗装材の場合でも、転圧輪2に噴射する温風及び/又は温水の温度を自由に調整することが出来る。
Even in the case of a paving material having a property that must be laid at a high temperature, the temperature of hot air and / or hot water sprayed onto the rolling
ガスバーナ44で転圧輪2を直接加熱することがないので、特に転圧輪がゴム製タイヤであっても損傷の恐れはない。
Since the
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではなく、図示の例では、加熱手段の燃料供給系統からの供給燃料をプロパンガスとしているが、これを灯油や軽油等の液体燃料としても良い。或いは、加熱手段として、電気ヒータを用いることも出来る。 The illustrated embodiment is merely an example, and is not a description to limit the technical scope of the present invention. In the illustrated example, the fuel supplied from the fuel supply system of the heating means is propane gas. Or liquid fuel such as light oil. Alternatively, an electric heater can be used as the heating means.
1A、1B・・・転圧ローラ
2・・・転圧輪
3・・・加熱装置取付パイプ
4A、4B・・・転圧輪加熱装置
5・・・非接触式温度センサ
6・・・コントロールユニット
7・・・電源スイッチ
8・・・バッテリ
41A・・・燃焼ケース
41B・・・加熱シリンダ
42・・・ブロワ
42B・・・蛇管式熱交換器
43・・・点火プラグ
44・・・ガスバーナ
45・・・電磁遮断弁
46・・・水配管
47・・・水ポンプ
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