JP2014062356A - Method for evaluating damage to pavement body - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for evaluating damage to a pavement body, which enables a simple and inexpensive evaluation of the damage to the pavement body.SOLUTION: A method for evaluating damage to a pavement body, in which the damage to the pavement body is evaluated, includes: a measurement step S1 of measuring vertical acceleration in such a manner that a vehicle having an installed vibration measuring instrument travels on the pavement body; and a corrective dynamic load coefficient computing step S2 of computing a corrective dynamic load coefficient by substituting a value of the measured vertical acceleration into a regression equation precomputed by a dynamic load test.

Description

本発明は、舗装体のダメージを評価する舗装体のダメージ評価方法に関する。   The present invention relates to a damage evaluation method for a pavement that evaluates damage to the pavement.

舗装体は、長期間にわたる車両の通行や経年劣化によってひび割れ、わだち掘れ等の構造的なダメージを受ける。このようなダメージは、走行性能の安定性の低下や、騒音の原因等になるため、定期的に舗装体を調査して、補修の可否を検討する必要がある。   The pavement is subject to structural damage such as cracking and rutting due to long-term vehicle traffic and deterioration over time. Such damage causes a decrease in the stability of running performance and causes of noise. Therefore, it is necessary to periodically examine the pavement and examine whether repair is possible.

舗装体のダメージを評価する装置として、非特許文献1に示すFWD(Falling Weight Deflectometer)が知られている。FWDは、路面に錘を落とし、舗装体に生じるたわみ量を複数点で同時に計測することで舗装体のダメージを評価することができる。また、舗装体のダメージを評価する他の方法として、ベンケルマンビーム試験、平板載荷試験等が知られている。   A FWD (Falling Weight Deflectometer) shown in Non-Patent Document 1 is known as an apparatus for evaluating damage to a pavement. FWD can evaluate the damage of a pavement by dropping a weight on the road surface and simultaneously measuring the amount of deflection generated on the pavement at a plurality of points. As other methods for evaluating the damage of the pavement, a Benkelman beam test, a flat plate loading test, and the like are known.

社団法人日本道路建設業協会、FWD(舗装構造評価装置)、[online]、平成23年12月26日検索、インターネット(URL:http://www.dohkenkyo.net/pavement/kikai/fwd.html)Japan Road Construction Industry Association, FWD (pavement structure evaluation device), [online], December 26, 2011 search, Internet (URL: http://www.dohkenkyo.net/pavement/kikai/fwd.html )

しかし、FWD等の従来の評価方法では、測定箇所における舗装体のダメージ具合を把握することができるという利点がある反面、計測に時間がかかるという問題があった。また、FWD等の従来の評価方法では、専用の車両を使用しなければならず、交通規制が必要になるという問題や、装置にかかるコストが高額という問題があった。   However, the conventional evaluation methods such as FWD have the advantage of being able to grasp the degree of damage of the pavement at the measurement location, but have the problem that the measurement takes time. In addition, the conventional evaluation method such as FWD has a problem that a dedicated vehicle must be used and traffic regulation is required, and the cost of the apparatus is high.

本発明は、このような観点から創案されたものであり、簡易かつ安価に舗装体のダメージを評価することができる舗装体のダメージ評価方法を提供することを課題とする。   The present invention has been developed from such a viewpoint, and an object of the present invention is to provide a pavement damage evaluation method that can easily and inexpensively evaluate pavement damage.

このような課題を解決するために、本発明は、舗装体のダメージを評価する舗装体のダメージ評価方法であって、振動計測器を設置した車両を前記舗装体上で走行させ、鉛直方向の加速度を測定する測定工程と、計測された鉛直方向の加速度の値を動的荷重試験によって予め算出された回帰式に代入して、修正動的荷重係数を算出する修正動的荷重係数算出工程と、を含み、前記回帰式は、前記動的荷重試験において振動計測器を備えた車両が、複数の所定の速度で所定の位置を走行した際の動的加重をその車両の軸重で除して得られた複数の修正動的荷重係数と、前記振動計測器から得られた前記所定の位置における複数の鉛直方向の加速度と、の相関関係から得られることを特徴とする。   In order to solve such a problem, the present invention is a damage evaluation method for a pavement that evaluates damage to the pavement, and the vehicle on which the vibration measuring device is installed travels on the pavement, A measuring step for measuring acceleration, a corrected dynamic load factor calculating step for calculating a corrected dynamic load factor by substituting the measured vertical acceleration value into a regression equation calculated in advance by a dynamic load test, and In the dynamic load test, the regression equation is obtained by dividing the dynamic load when a vehicle equipped with a vibration measuring instrument travels a predetermined position at a plurality of predetermined speeds by the axle load of the vehicle. It is obtained from the correlation between a plurality of corrected dynamic load coefficients obtained in this way and a plurality of vertical accelerations at the predetermined position obtained from the vibration measuring instrument.

出願人は、車両を用いた試験による試験結果及び解析結果によって修正動的荷重係数と舗装体のたわみ量とが高い相関関係にあることを突き止めた。これにより、走行した車両の鉛直方向の加速度から修正動的荷重係数を算出することにより、計測した舗装体のダメージを評価することができる。また、専用車両を使用する必要はなく、通常の車両に振動計測器を設置して走行させるだけでよいため、交通規制を受けることはなく、装置のコストも低減することができる。また、修正動的荷重係数を用いることで、走行する車種に関わらず評価を行うことができる。なお、「車両の軸重」とは、車両を静止したときの計測位置における荷重値を意味する。   The applicant has found that the corrected dynamic load coefficient and the amount of flexure of the pavement have a high correlation based on the test results and analysis results obtained from tests using vehicles. Thereby, the damage of the measured pavement can be evaluated by calculating the corrected dynamic load coefficient from the vertical acceleration of the vehicle that has traveled. In addition, it is not necessary to use a dedicated vehicle, and it is only necessary to install a vibration measuring instrument on a normal vehicle and run it, so that traffic regulation is not imposed and the cost of the apparatus can be reduced. Further, by using the corrected dynamic load coefficient, the evaluation can be performed regardless of the type of vehicle that travels. “Vehicle axle weight” means a load value at a measurement position when the vehicle is stationary.

また、前記舗装体において予め定められている許容たわみ量の基準値と、算出された前記修正動的荷重係数とを対比する対比工程と、を含むことが好ましい。   Further, it is preferable to include a comparison step of comparing the reference value of the allowable deflection amount predetermined in the pavement with the calculated corrected dynamic load coefficient.

算出された修正動的荷重係数と許容たわみ量の基準値とを対比することにより、その舗装体のダメージの度合いを把握することができる。例えば、供用年数毎に算出された修正動的荷重係数と許容たわみ量の基準値とを対比することで、舗装体のダメージの変化予測が可能となる。なお、「許容たわみ量の基準値」とは、その舗装体に設定された計画交通量に基づいて予め設定されている値である。   The degree of damage of the pavement can be grasped by comparing the calculated corrected dynamic load coefficient with the reference value of the allowable deflection amount. For example, it is possible to predict changes in pavement damage by comparing the corrected dynamic load coefficient calculated for each service year and the reference value of the allowable deflection amount. The “reference value of the allowable deflection amount” is a value set in advance based on the planned traffic volume set for the pavement.

また、前記測定工程では、前記車両に撮像手段を設置して前記舗装体上を走行させ、前記撮像手段によって取得した前記舗装体の撮像画像と、測定された鉛直方向の加速度とを関連づけて表示手段に表示させることが好ましい。   In the measurement step, an imaging unit is installed in the vehicle and travels on the pavement, and the captured image of the pavement acquired by the imaging unit and the measured vertical acceleration are displayed in association with each other. It is preferable to display on the means.

かかる方法によれば、測定された鉛直方向の加速度に対応する位置の舗装体の撮像画像を見ることができるため、舗装体のダメージを視覚的に評価することができる。   According to this method, since the captured image of the pavement at a position corresponding to the measured vertical acceleration can be seen, damage to the pavement can be visually evaluated.

本発明の舗装体のダメージ評価方法によれば、簡易かつ安価に舗装体のダメージを評価することができる。   According to the damage evaluation method for a pavement according to the present invention, damage to the pavement can be evaluated easily and inexpensively.

本実施形態に係る舗装体のダメージ評価装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the damage evaluation apparatus of the pavement which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る振動計測器の設置箇所を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the installation location of the vibration measuring device which concerns on this embodiment. 許容たわみ量の基準値を示す表である。It is a table | surface which shows the reference value of allowable deflection amount. 本実施形態に係る舗装体のダメージ評価方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the damage evaluation method of the pavement which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るグラフ1モードの表示形態を示す図である。It is a figure which shows the display form of the graph 1 mode which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るグラフ2モードの表示形態を示す図である。It is a figure which shows the display form of the graph 2 mode which concerns on this embodiment. 検証に係る検討フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the examination flow which concerns on verification. 動的荷重試験に用いるハンプを示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the hump used for a dynamic load test. 動的荷重試験における鉛直加速度と動的荷重との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the vertical acceleration and dynamic load in a dynamic load test. 動的荷重試験における鉛直加速度と修正動的荷重係数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the vertical acceleration in a dynamic load test, and a correction dynamic load coefficient. QCモデルを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a QC model. ハンプを走行した場合の実測値とモデル計算値のPSDとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the measured value at the time of drive | working a hump, and PSD of a model calculation value. 計算プロファイル一覧を示す表である。It is a table | surface which shows a calculation profile list. 路面プロファイルと走行速度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a road surface profile and driving speed. 路線番号6の路面プロファイルのPSDを示すグラフである。It is a graph which shows PSD of the road surface profile of route number 6. 検討路線の概要を示す表である。It is a table | surface which shows the outline | summary of examination route. 各路線の調査概要を示す図である。It is a figure which shows the survey outline of each route. 供用年数と修正動的荷重係数及びDたわみ量の関係を示すグラフである。It is a graph showing a modified and serviced lives dynamic load factor and D 0 deflection of relationship. 修正動的荷重係数とDたわみ量との関係を示すグラフである。Fixed is a graph showing the relationship between the dynamic load factor and D 0 deflection amount. アスファルト弾性係数と路床のCBRとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between an asphalt elastic modulus and CBR of a roadbed. 第二実施形態に係る舗装体のダメージ評価装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the damage evaluation apparatus of the pavement which concerns on 2nd embodiment. 第二実施形態に係る画像処理モードの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image processing mode which concerns on 2nd embodiment.

[第一実施形態]
本発明の第一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図1に示すように、本実施形態に係る舗装体のダメージ評価装置1は、車両に設置される振動計測器2と、コントローラ3とで主に構成されている。舗装体のダメージ評価装置1は、車両を走行させることにより走行した舗装体のダメージを評価することができる装置である。
[First embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the damage evaluation apparatus 1 for a pavement according to the present embodiment is mainly composed of a vibration measuring instrument 2 and a controller 3 installed in a vehicle. The pavement damage evaluation apparatus 1 is an apparatus that can evaluate the damage of a pavement that has traveled by running the vehicle.

振動計測器2は、図2に示すように車両Vの車軸V1の近傍に設置される。車両Vのサスペンション等他の装置の影響を排除するため、車軸V1もしくはその近傍に振動計測器2を設置することが好ましい。振動計測器2は、車軸V1の鉛直方向の加速度を時系列的に計測する振動計測手段である。振動計測器2とコントローラ3とはケーブルを介して電気的に接続されている。   The vibration measuring instrument 2 is installed in the vicinity of the axle V1 of the vehicle V as shown in FIG. In order to eliminate the influence of other devices such as the suspension of the vehicle V, it is preferable to install the vibration measuring instrument 2 on or near the axle V1. The vibration measuring instrument 2 is a vibration measuring unit that measures the acceleration in the vertical direction of the axle V1 in time series. The vibration measuring instrument 2 and the controller 3 are electrically connected via a cable.

振動計測器2は、具体的な図示は省略するが、加速度センサと、加速度センサで計測されたアナログ信号を増幅する増幅器と、この増幅器で増幅されたアナログ信号をデジタルデータに変換するA/D変換器とで構成されている。A/D変換器によってデジタル化された振動加速度データは、ケーブルを介してコントローラ3に供給されるようになっている。   Although not specifically shown, the vibration measuring instrument 2 includes an acceleration sensor, an amplifier that amplifies the analog signal measured by the acceleration sensor, and an A / D that converts the analog signal amplified by the amplifier into digital data. It consists of a converter. Vibration acceleration data digitized by the A / D converter is supplied to the controller 3 via a cable.

コントローラ3は、振動計測器2で取得した振動加速度データを収集、演算して演算結果を出力する。コントローラ3は、図1に示すように、各種プログラムやデータを記憶する記憶部11と、制御部12と、キーボードやマウス等で構成された入力手段13と、プリンタ及びモニタ等で構成された表示手段14と、日時を計時する時計部15とで主に構成されている。   The controller 3 collects and calculates vibration acceleration data acquired by the vibration measuring instrument 2 and outputs a calculation result. As shown in FIG. 1, the controller 3 includes a storage unit 11 for storing various programs and data, a control unit 12, an input unit 13 including a keyboard and a mouse, and a display including a printer and a monitor. It is mainly comprised by the means 14 and the clock part 15 which time-measures a date.

記憶部11は、例えばHDD(Hard Disk Drive)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を含んで構成されている。記憶部11には、修正動的荷重係数を算出する演算プログラム11a、演算結果に基づいてグラフを作成するグラフ作成プログラム11b、車両基本データファイル11c、舗装体データファイル11d、振動加速度データファイル11e、結果データファイル11f等の各種プログラムやデータファイルが記憶される。   The storage unit 11 includes, for example, an HDD (Hard Disk Drive), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like. The storage unit 11 includes a calculation program 11a for calculating a corrected dynamic load coefficient, a graph creation program 11b for creating a graph based on the calculation result, a vehicle basic data file 11c, a pavement data file 11d, a vibration acceleration data file 11e, Various programs and data files such as the result data file 11f are stored.

車両基本データファイル11cは、車両Vの走行速度、車両長、質量、軸重(車両を静止したときの計測地点における荷重値)、サスペンションバネ定数、タイヤバネ定数、サスペンション減衰定数、タイヤ減衰定数等の車両Vの基本値を記憶するものである。これらのデータは、入力手段13によって記憶部11に記憶される。   The vehicle basic data file 11c includes the traveling speed of the vehicle V, the vehicle length, the mass, the axle weight (the load value at the measurement point when the vehicle is stationary), the suspension spring constant, the tire spring constant, the suspension damping constant, the tire damping constant, and the like. The basic value of the vehicle V is stored. These data are stored in the storage unit 11 by the input means 13.

舗装体データファイル11dは、走行する舗装体の名称、全長、幅員、計画交通量(交通量区分)、許容たわみ量の基準値、任意に設定する舗装体の1区分の長さ等の舗装体の基本値を記憶するものである。これらのデータは、入力手段13によって記憶部11に記憶される。なお、「許容たわみ量基準値」は、図3に示すように、その舗装体に係る計画交通量に基づいて予め設定されている(新基準調査結果報告 所期調査編(調査要領)、土木研究所資料、第3157号、1993年4月)。例えば、計画交通量が750(台/日・方向)の場合、許容たわみ量基準値は600μmとなる。   The pavement data file 11d contains the name, length, width, planned traffic volume (traffic volume classification), allowable deflection amount standard value, and the length of one segment of the pavement to be set arbitrarily. Is stored. These data are stored in the storage unit 11 by the input means 13. As shown in Fig. 3, the "allowable deflection reference value" is set in advance based on the planned traffic volume related to the pavement (New Standard Survey Results Report, Initial Survey (Survey Guidelines), Civil Engineering) Research Materials, No. 3157, April 1993). For example, when the planned traffic volume is 750 (vehicles / day / direction), the allowable deflection amount reference value is 600 μm.

振動加速度データファイル11eは、振動計測器2によって計測された振動加速度データを時系列的に記憶するものである。振動加速度データファイル11eには、計測を開始した計測開始日時が記憶されるとともに、計測された振動加速度データと、GPS(Global Positioning System)にて取得した位置データ(緯度、経度)と、距離データとが計測日時データと関連付けて測定順に記憶される。振動加速度データ、位置データ、距離データ及び計測日時データをそれぞれ対応させることにより、算出された個々の修正動的荷重係数に係る舗装体の実際の位置を特定することができる。GPS機能は、コントローラ3にGPSドライバ及びGPS受信機等を設置して構成すればよい。振動加速度データの測定数は、適宜設定すればよいが、本実施形態では500Hz(1秒間に500個)で振動加速度データを取得する。距離データは、例えば、車両のホイール等に設置された車速パルスセンサ等によって車両Vの計測開始位置からの走行距離を測定することができる。   The vibration acceleration data file 11e stores vibration acceleration data measured by the vibration measuring instrument 2 in time series. The vibration acceleration data file 11e stores the measurement start date and time when the measurement is started, the measured vibration acceleration data, position data (latitude and longitude) acquired by GPS (Global Positioning System), and distance data. Are stored in the order of measurement in association with the measurement date / time data. By associating the vibration acceleration data, the position data, the distance data, and the measurement date / time data, the actual position of the pavement according to each calculated corrected dynamic load coefficient can be specified. The GPS function may be configured by installing a GPS driver and a GPS receiver in the controller 3. The number of vibration acceleration data measurements may be set as appropriate. In this embodiment, vibration acceleration data is acquired at 500 Hz (500 per second). As the distance data, for example, the travel distance from the measurement start position of the vehicle V can be measured by a vehicle speed pulse sensor or the like installed on the wheel of the vehicle.

結果データファイル11fは、制御部12によって算出された算出結果が記憶される。また、結果データファイル11fには、過去に計測した際における舗装体の名称や、その舗装体の基本値、走行させた車両Vの基本値及び過去に計測された振動加速度データ、さらには、この振動加速度データを元に算出された過去結果データが記憶されている。過去結果データは、測定した舗装体と、その舗装体において計測を行った年とを関連付けて記憶されている。より詳しくは、過去結果データは、測定した舗装体の区分毎の、後記するRMS、修正動的荷重係数及びFWDで測定されたたわみ量が計測年毎に記憶されている。   The result data file 11f stores a calculation result calculated by the control unit 12. In the result data file 11f, the name of the pavement when measured in the past, the basic value of the pavement, the basic value of the vehicle V traveled, the vibration acceleration data measured in the past, Past result data calculated based on vibration acceleration data is stored. The past result data is stored in association with the measured pavement and the year when the measurement was performed on the pavement. More specifically, in the past result data, the RMS, the corrected dynamic load coefficient, and the deflection amount measured by FWD, which will be described later, for each measured pavement section are stored for each measurement year.

制御部12は、演算装置としてのCPU(Central Processing Unit)を主体に構成されており、舗装体のダメージ評価装置1の全体の動作を制御する。制御部12は、記憶部11から演算プログラム11aを読み出して実行すると修正動的荷重係数算出手段12aとして機能し、記憶部11からグラフ作成プログラム11bを読み出して実行するとグラフ作成手段12bとして機能する。   The control unit 12 is mainly configured by a CPU (Central Processing Unit) as an arithmetic device, and controls the entire operation of the pavement damage evaluation apparatus 1. The control unit 12 functions as the modified dynamic load coefficient calculation unit 12a when the calculation program 11a is read from the storage unit 11 and executed, and functions as the graph generation unit 12b when the graph generation program 11b is read from the storage unit 11 and executed.

修正動的荷重係数算出手段12aは、まず、走行した舗装体の1区分(例えば20m)毎における複数の振動加速度データを読み出し、下記の式1に代入して区分毎の二乗平均平方根(以下、「RMS」とも言う)を算出する。   The modified dynamic load coefficient calculating means 12a first reads a plurality of vibration acceleration data for each section (for example, 20 m) of the pavement that has traveled, and substitutes it into the following equation 1 to calculate the root mean square (hereinafter, (Also referred to as “RMS”).

Figure 2014062356
Figure 2014062356

修正動的荷重係数算出手段12aは、算出されたRMSを区分毎に結果データファイル11fに記憶させる。例えば、区分1(計測開始位置から20m未満まで)に対応するRMSはRMS、区分2(20〜40m未満)に対応するRMSはRMS、区分nに対応するRMSはRMS・・・と記憶させる。 The corrected dynamic load coefficient calculating means 12a stores the calculated RMS in the result data file 11f for each section. For example, RMS corresponding to section 1 (less than 20 m from the measurement start position) is RMS 1 , RMS corresponding to section 2 (less than 20 to 40 m) is RMS 2 , RMS corresponding to section n is RMS n. Remember.

そして、修正動的荷重係数算出手段12aは、結果データファイル11fからRMSを読み出し、下記の式2に代入して区分毎の修正動的荷重係数yを算出する。式2は、後記する動的荷重試験によって予め算出された回帰式Yである。回帰式Yの算出方法については後記する。
y=0.0284x+1 (式2:回帰式Y)
Then, the corrected dynamic load coefficient calculating means 12a reads RMS n from the result data file 11f and substitutes it into the following equation 2 to calculate the corrected dynamic load coefficient y for each section. Equation 2 is a regression equation Y calculated in advance by a dynamic load test described later. The calculation method of the regression equation Y will be described later.
y = 0.0284x + 1 (formula 2: regression equation Y)

そして、修正動的荷重係数算出手段12aは、算出された修正動的荷重係数yを、区分毎に結果データファイル11fに記憶させる。例えば、区分1に対応する修正動的荷重係数はy、区分2に対応する修正動的荷重係数はy、区分nに対応する修正動的荷重係数はy・・・と記憶させる。 Then, the corrected dynamic load coefficient calculation unit 12a stores the calculated corrected dynamic load coefficient y in the result data file 11f for each section. For example, modifying the dynamic load factor corresponding to Category 1 y 1, corrected dynamic load factor corresponding to the segment 2 y 2, modified dynamic load factor corresponding to the classification n which stores a y n · · ·.

グラフ作成手段12bは、新たに算出された修正動的荷重係数、過去の修正動的荷重係数、たわみ量及びその舗装体の供用年数等の各条件との関係をグラフ化して表示手段14に出力する。本実施形態に係るグラフ作成手段12bでは、例えば、「グラフ1モード」及び「グラフ2モード」を備えている。   The graph creating means 12b graphs the newly calculated corrected dynamic load coefficient, the past corrected dynamic load coefficient, the amount of deflection, and the conditions such as the service life of the pavement, and outputs the graph to the display means 14. To do. The graph creating unit 12b according to the present embodiment includes, for example, “graph 1 mode” and “graph 2 mode”.

グラフ1モードでは、入力手段13による指令によって、図5に示すように、供用年数と修正動的荷重係数との関係をグラフ化する。つまり、グラフ作成手段12bは、記憶部11の結果データファイル11fから、今回算出された修正動的荷重係数yを読み出すとともに、結果データファイル11fから今回計測した舗装体に対応する過去結果データを読み出してグラフに反映させる。これにより、計測した舗装体の供用年数に対する修正動的荷重係数の推移を把握できる。   In the graph 1 mode, as shown in FIG. 5, the relationship between the service years and the corrected dynamic load coefficient is graphed by an instruction from the input means 13. That is, the graph creating unit 12b reads the corrected dynamic load coefficient y calculated this time from the result data file 11f of the storage unit 11, and reads past result data corresponding to the pavement measured this time from the result data file 11f. To reflect on the graph. Thereby, transition of the corrected dynamic load coefficient with respect to the serviced years of the measured pavement can be grasped.

グラフ2モードでは、入力手段13による指令によって、図6に示すように、修正動的荷重係数とたわみ量との関係をグラフ化する。グラフ作成手段12bは、記憶部11の結果データファイル11fから、今回計測した舗装体に対応する過去結果データを読み出してグラフに反映させ、回帰式Zを算出する。そして、グラフ作成手段12bは、今回算出された修正動的荷重係数yを読み出し、算出された回帰式Zに代入してグラフに反映させる。また、グラフ作成手段12bは、舗装体データファイル11dから計測した舗装体に対応する許容たわみ量の基準値を読み出してグラフに反映させる。これにより、計測した舗装体の将来的なダメージを予測することができる。   In the graph 2 mode, as shown in FIG. 6, the relationship between the corrected dynamic load coefficient and the deflection amount is graphed according to the command from the input means 13. The graph creation means 12b reads the past result data corresponding to the pavement measured this time from the result data file 11f of the storage unit 11 and reflects it in the graph to calculate the regression equation Z. The graph creating unit 12b reads the corrected dynamic load coefficient y calculated this time, substitutes it in the calculated regression equation Z, and reflects it in the graph. Further, the graph creating means 12b reads the reference value of the allowable deflection amount corresponding to the pavement measured from the pavement data file 11d and reflects it in the graph. Thereby, the future damage of the measured pavement can be predicted.

このような構成からなる舗装体のダメージ評価装置1は、走行する舗装体の鉛直方向の振動を計測する計測モードと、計測結果を解析する解析モードとを備えている。   The pavement damage evaluation apparatus 1 having such a configuration includes a measurement mode for measuring vertical vibrations of a traveling pavement and an analysis mode for analyzing the measurement result.

次に、本実施形態に係る舗装体のダメージ評価方法について具体的に説明する。図4に示すように、舗装体のダメージ評価方法では、測定工程S1と、修正動的荷重係数算出工程S2と、対比工程S3とを行う。今回は、供用開始から11年目の舗装体を計測する場合を例示する。舗装体の走行距離は200mとし、その舗装体を20mピッチで分けて区間を設定する。計測する舗装体の許容たわみ量の基準値は交通量区分により予め定められており、本実施形態では600μmに設定されている。   Next, the damage evaluation method for a pavement according to this embodiment will be specifically described. As shown in FIG. 4, in the damage evaluation method for a pavement, a measurement step S1, a modified dynamic load coefficient calculation step S2, and a comparison step S3 are performed. This time, the case where the pavement of the 11th year from the start of service is measured is illustrated. The traveling distance of the pavement is 200 m, and the section is set by dividing the pavement at a pitch of 20 m. The reference value of the allowable deflection amount of the pavement to be measured is predetermined by the traffic volume classification, and is set to 600 μm in this embodiment.

まず、操作者は、測定工程S1に先だって、車両Vの車軸V1近傍に振動計測器2を設置するとともに、車両Vの基本値や舗装体の基本値を入力手段13によって入力する。なお、今回測定する舗装体に係る過去結果データは、予め記憶部11に記憶されている。過去結果データは、1年目、8年目及び10年目に計測した過去結果データ(各年に算出された修正動的荷重係数及びFWDで取得したたわみ量等)が記憶されている。過去の計測データは、少なくとも2回以上のデータがあることが好ましい。本実施形態では、1,8,10年に計測した結果を示しているが、他の年の計測データであってもよい。   First, the operator installs the vibration measuring instrument 2 in the vicinity of the axle V1 of the vehicle V and inputs the basic value of the vehicle V and the basic value of the pavement through the input means 13 prior to the measurement step S1. The past result data relating to the pavement to be measured this time is stored in the storage unit 11 in advance. The past result data stores past result data measured in the first year, the eighth year, and the tenth year (a corrected dynamic load coefficient calculated in each year, a deflection amount obtained by FWD, and the like). It is preferable that the past measurement data includes at least two times of data. In this embodiment, although the result measured in 1,8,10 years is shown, the measurement data of other years may be sufficient.

操作者は、車両Vで計測する舗装体を走行するとともに、入力手段13を操作して計測モードの開始指令を入力する。制御部12は、時計部に計時されている日時データを読み込み、「測定開始日時」として記憶部11の振動加速度データファイル11eに記録する。   The operator travels on the pavement to be measured by the vehicle V and operates the input means 13 to input a measurement mode start command. The control unit 12 reads the date / time data measured by the clock unit and records it in the vibration acceleration data file 11e of the storage unit 11 as “measurement start date / time”.

そして、制御部12は、予め設定されているサンプリングレートにしたがって、振動計測器2から供給される振動加速度データを連続的にサンプリングし、記憶部11の振動加速度データファイル11eに記録する(測定工程S1)。操作者は、車両Vが舗装体の計測区間の走行を終えたら、入力手段13を操作して計測モードの終了指令を入力する。これにより、計測モードが終了する。   Then, the control unit 12 continuously samples the vibration acceleration data supplied from the vibration measuring instrument 2 according to a preset sampling rate, and records it in the vibration acceleration data file 11e of the storage unit 11 (measurement process). S1). When the vehicle V finishes traveling in the measurement section of the pavement, the operator operates the input means 13 to input a measurement mode end command. Thereby, the measurement mode ends.

なお、前記した計測モードにおいて、制御部12は、振動計測器2からの出力信号をリアルタイムに表示手段14に表示させる。これにより、操作者は、計測中に振動計測器2が正常に作動していることを確認できる。   In the measurement mode described above, the control unit 12 causes the display unit 14 to display the output signal from the vibration measuring instrument 2 in real time. Thereby, the operator can confirm that the vibration measuring instrument 2 is operating normally during measurement.

次に、操作者は、入力手段13を操作して解析モードの指令を入力する。制御部12は、修正動的荷重係数算出手段12aを実行し、前記した式1に基づいて区間毎のRMSを算出する。そして、制御部12は、算出されたRMSを式2に代入して、区間毎の修正動的荷重係数を算出し、計測した舗装体、供用年数及び区間と関連付けて結果データファイル11fに記憶させるとともに、算出結果を表示手段14に表示させる(修正動的荷重係数算出工程S2)。   Next, the operator operates the input means 13 to input an analysis mode command. The control unit 12 executes the modified dynamic load coefficient calculation unit 12a and calculates the RMS for each section based on the above-described Expression 1. Then, the control unit 12 substitutes the calculated RMS into Equation 2 to calculate a corrected dynamic load coefficient for each section, and stores it in the result data file 11f in association with the measured pavement, service years, and section. At the same time, the calculation result is displayed on the display means 14 (modified dynamic load coefficient calculation step S2).

次に、操作者は、入力手段13を操作してグラフ1モードの指令を入力する。制御部12は、グラフ作成手段12bを実行し、図5に示すように、供用年数に対する修正動的荷重係数の関係をグラフ化する。グラフ作成手段12bは、結果データファイル11fから、今回(11年目)算出された修正動的荷重係数yと、今回計測している舗装体に対応する過去結果データを読み出して、作成されたグラフに反映させ、表示手段14に表示させる。   Next, the operator operates the input means 13 to input a command for the graph 1 mode. The control part 12 performs the graph preparation means 12b, and graphs the relationship of the correction dynamic load coefficient with respect to service years, as shown in FIG. The graph creation means 12b reads the modified dynamic load coefficient y calculated this time (11th year) and the past result data corresponding to the currently measured pavement from the result data file 11f, and creates the created graph. And is displayed on the display means 14.

次に、操作者は、入力手段13を操作してグラフ2モードの指令を入力する。制御部12は、グラフ作成手段12bを実行し、図6に示すように、修正動的荷重係数に対するたわみ量の関係をグラフ化する。   Next, the operator operates the input means 13 to input a command for the graph 2 mode. The control unit 12 executes the graph creating unit 12b and graphs the relationship between the deflection amount and the corrected dynamic load coefficient as shown in FIG.

まず、グラフ作成手段12bは、計測した舗装体における1年目、8年目、10年目の過去結果データを読み出して、各年における各区間の修正動的荷重係数とたわみ量(Dたわみ量)をプロットする。図6では、過去結果データについては「□」で表わしている。そして、グラフ作成手段12bは、過去結果データに係る修正動的荷重係数とたわみ量との関係から回帰式Zを導き出し、グラフに反映させる。併せて、許容たわみ量の基準値(本実施形態では、600μm)をグラフに反映させる。ここでは回帰式Zは、例えば、以下の式3で表わされる。
z=900.68x−545.19 (式3:回帰式Z)
First, graph generator 12b is the first year was measured pavement, 8th years, reads the historical performance data for 10 years, the amount of deflection and correction dynamic load factor of each section in each year (D 0 deflection Plot the amount). In FIG. 6, the past result data is represented by “□”. Then, the graph creating unit 12b derives the regression equation Z from the relationship between the corrected dynamic load coefficient related to the past result data and the deflection amount, and reflects it in the graph. In addition, the reference value of the allowable deflection amount (600 μm in this embodiment) is reflected in the graph. Here, the regression equation Z is expressed by the following equation 3, for example.
z = 900.68x-545.19 (formula 3: regression equation Z)

そして、グラフ作成手段12bは、式3に今回(11年目)の計測によって算出された修正動的荷重係数を代入し、今回の計測結果から導き出されるたわみ量を算出する。図6では、今回のたわみ量については、「×」で表わしている(対比工程S3)。   Then, the graph creating means 12b substitutes the corrected dynamic load coefficient calculated by the current (11th year) measurement in Equation 3, and calculates the deflection amount derived from the current measurement result. In FIG. 6, the current deflection amount is represented by “x” (contrast step S3).

図5示すように、グラフ1モードによって表示されたグラフによれば、供用年数が増加するにつれて、修正動的荷重係数の値も大きくなることがわかる。出願人は、車両Vを用いた試験によって修正動的荷重係数と舗装体のたわみ量とが高い相関関係にあることを突き止めた。すなわち、図5のグラフによれば、供用年数が大きくなるにつれて、舗装体のたわみ量がどのような傾向で大きくなるか、つまり、舗装体のダメージがどのように大きくなっていくのかを把握できる。   As shown in FIG. 5, according to the graph displayed in the graph 1 mode, it can be seen that the value of the corrected dynamic load coefficient increases as the service life increases. The applicant found that the corrected dynamic load coefficient and the amount of flexure of the pavement are in a high correlation by a test using the vehicle V. That is, according to the graph of FIG. 5, it is possible to grasp the tendency of the amount of flexure of the pavement as the service life increases, that is, how the damage of the pavement increases. .

また、図6に示すように、グラフ2モードによって表示されたグラフによれば、供用年数が増加するにつれて、修正動的荷重係数がどのような割合で許容たわみ量の基準値に近づくかを把握できる。例えば、今回の計測によって算出されたたわみ量が600μmを超えるようであれば、その舗装体の補修が必要であることが予測できる。   Also, as shown in FIG. 6, according to the graph displayed in the graph 2 mode, as the service life increases, it is grasped at what ratio the corrected dynamic load coefficient approaches the reference value of the allowable deflection amount. it can. For example, if the amount of deflection calculated by this measurement exceeds 600 μm, it can be predicted that the pavement needs to be repaired.

また、算出された回帰式Zと、許容たわみ量の基準値とが交差する点に対応する修正動的荷重係数が臨界値となる。例として、回帰式Zであるz=900.68x−545.19に、許容たわみ量の基準値の600μmを代入すると、x=1.27となる。この舗装体の修正動的荷重係数が1.27未満であれば、概ね健全であると推定することができる。   Further, the corrected dynamic load coefficient corresponding to the point where the calculated regression equation Z and the reference value of the allowable deflection amount intersect becomes the critical value. As an example, substituting the reference value of the allowable deflection amount of 600 μm into z = 900.68x−545.19, which is the regression equation Z, gives x = 1.27. If the modified dynamic load coefficient of the pavement is less than 1.27, it can be estimated that the pavement is generally sound.

このように、本実施形態によれば、走行した車両の鉛直方向の加速度から修正動的荷重係数を求めることにより、計測した舗装体のダメージを評価することができる。   Thus, according to this embodiment, the measured damage to the pavement can be evaluated by obtaining the corrected dynamic load coefficient from the vertical acceleration of the vehicle that has traveled.

回帰式Zを算出するために、計測する舗装体における過去の修正動的荷重係数と、例えばFWDを用いた過去のたわみ量を取得しておかなければならないが、回帰式Zが算出できれば、その後においては測定工程S1及び修正動的荷重係数算出工程S2で算出された修正動的荷重係数のデータを回帰式Zに代入すれば、ダメージの評価をすることができる。つまり、回帰式Zが算出された後の計測年においては、FWDのように専用車両を使用する必要はなく、通常の車両に振動計測器を設置して走行させるだけでよいため、交通規制を受けることがないし、装置のコストも低減することができる。また、修正動的荷重係数を用いることで、走行する車種に関わらず評価を行うことができる。   In order to calculate the regression equation Z, it is necessary to acquire the past corrected dynamic load coefficient in the pavement to be measured and the past deflection amount using, for example, FWD, but if the regression equation Z can be calculated, If the data of the corrected dynamic load coefficient calculated in the measurement step S1 and the corrected dynamic load coefficient calculation step S2 is substituted into the regression equation Z, the damage can be evaluated. In other words, in the measurement year after the regression equation Z is calculated, it is not necessary to use a dedicated vehicle like FWD, and it is only necessary to install a vibration measuring instrument on a normal vehicle and run it. The cost of the apparatus can be reduced. Further, by using the corrected dynamic load coefficient, the evaluation can be performed regardless of the type of vehicle that travels.

なお、回帰式Zを算出するためには、少なくとも2年以上の過去結果データがあればよいと考えられるが、多くの年数の過去結果データに基づけば、より確実な結果を導き出せるのは言うまでもない。   In order to calculate the regression equation Z, it is considered that there should be at least two years of past result data, but it goes without saying that more reliable results can be derived based on past results data of many years. .

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。例えば、本実施形態では、グラフ1モード及びグラフ2モードの二種類のグラフについて説明したが、他の条件を組み合わせてグラフ化してもよい。例えば、予め取得されたFWDデータ、CBR(California Bearing Ratio)、アスファルト弾性係数、供用年数等のいずれか一つ又は二つと修正動的荷重係数との関係をグラフ化して対比するように構成してもよい。   Although the embodiments of the present invention have been described above, design changes can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, in the present embodiment, two types of graphs, the graph 1 mode and the graph 2 mode, have been described, but other conditions may be combined to form a graph. For example, it is configured so that the relationship between one or two of FWD data, CBR (California Bearing Ratio), asphalt elastic modulus, service life, etc. acquired in advance and the corrected dynamic load coefficient is graphed and compared. Also good.

なお、修正動的荷重係数に、通過輪数と通過軸重を掛け合わせることで、その舗装体を通過した車両による舗装体へのダメージが実際に近い形で推定することができると考えられる。   By multiplying the modified dynamic load coefficient by the number of passing wheels and the passing axle weight, it is considered that the damage to the pavement caused by the vehicle passing through the pavement can be estimated in a manner close to actual.

次に、路面プロファイル(路面の凹凸)と舗装体の構造的ダメージとの相関関係について、図7に示すフローにしたがって検証する。   Next, the correlation between the road surface profile (road surface unevenness) and the structural damage of the pavement is verified according to the flow shown in FIG.

<動的荷重の算出方法の検討:図7のS11>
舗装体のダメージを把握するためには、走行車両が舗装体に与える動的荷重を正確に把握する必要がある。そのため、車両走行時に車軸(以下、「バネ下」とも言う)の鉛直方向の加速度を測定し、それにより動的荷重を算出する手法を考えた。その有効性を実証するために、構内走行試験(動的荷重試験)を実施し、「バネ下の鉛直加速度から算出した動的荷重」と「実測したひずみより算出した動的荷重」を比較し評価した。
<Examination of calculation method of dynamic load: S11 in FIG. 7>
In order to grasp the damage of the pavement, it is necessary to accurately grasp the dynamic load applied to the pavement by the traveling vehicle. Therefore, a method has been considered in which the acceleration in the vertical direction of the axle (hereinafter also referred to as “unsprung”) is measured while the vehicle is running, and thereby the dynamic load is calculated. In order to verify its effectiveness, we conducted an on-site running test (dynamic load test) and compared the “dynamic load calculated from the unsprung vertical acceleration” with the “dynamic load calculated from the measured strain”. evaluated.

<路面プロファイル及び走行速度が動的荷重に与える影響の把握:図7のS12>
動的荷重に影響を及ぼす要因として、路面プロファイル及び走行速度が考えられることから、この2つの要因が動的荷重に与える影響をクォーターカー(以下、「QC」と言う)モデルを用い、理論計算にて求めた。
<Understanding of Influence of Road Surface Profile and Travel Speed on Dynamic Load: S12 in FIG. 7>
Since the road surface profile and travel speed can be considered as factors affecting the dynamic load, the theoretical calculation using the quarter car (hereinafter referred to as “QC”) model is used to determine the effect of these two factors on the dynamic load. I asked for.

<実路における路面プロファイルと舗装体のダメージとの関係:図7のS13>
前記した理論に基づき、アメリカ連邦道路局で公開されているLTPP(Long-Term Pavement Performance)に収録されている実路における「路面プロファイルとFWDデータ」を用い、路面プロファイルと舗装の構造的ダメージの関係を検討した。
<Relationship between road surface profile and pavement damage on actual road: S13 in FIG. 7>
Based on the above-mentioned theory, the road surface profile and the structural damage of the pavement are calculated using the “road surface profile and FWD data” in the actual road recorded in the LTPP (Long-Term Pavement Performance) published by the US Federal Road Authority. The relationship was examined.

まず、図7の動的荷重の算出方法の検討(S11)について詳細に説明する。ここでは、走行車両が舗装に与える動的荷重を、車両走行時のバネ下の鉛直加速度から算出できるかを検討した。この検討は、図8に示すように、構内の試験走路に形状が既知のハンプ21を設け、ハンプ21を車両Vが走行した時のバネ下の鉛直加速度を振動計測器2(図2参照)より測定した。ハンプ21の裏面にひずみゲージ22を設置し、計測されたひずみに基づいて、走行車両がハンプ21に与える動的荷重を求めた。具体的には、あらかじめ室内試験にて確認したハンプ21の荷重(P)とひずみ(ε)の関係式(式4)にて、ハンプ通過時の測定ひずみを導入し動的荷重を求めた。この測定された加速度と動的荷重を比較する方法で検討を行った。
P=3.25×10ε (式4)
First, the study (S11) of the dynamic load calculation method in FIG. 7 will be described in detail. Here, it was examined whether the dynamic load applied to the pavement by the traveling vehicle can be calculated from the unsprung vertical acceleration during traveling of the vehicle. In this examination, as shown in FIG. 8, a hump 21 having a known shape is provided on the test track on the premises, and the vertical acceleration under the spring when the vehicle V travels on the hump 21 is measured by the vibration measuring instrument 2 (see FIG. 2). More measured. A strain gauge 22 was installed on the back surface of the hump 21, and a dynamic load applied to the hump 21 by the traveling vehicle was determined based on the measured strain. Specifically, the dynamic strain was determined by introducing the measured strain when passing through the hump according to the relational expression (formula 4) between the load (P) and the strain (ε) of the hump 21 confirmed in advance in the laboratory test. The method of comparing the measured acceleration and dynamic load was examined.
P = 3.25 × 10 6 ε (Formula 4)

動的荷重試験の走行条件は、走行速度を時速5〜40km/hの範囲で9〜11条件に設定し、定速走行とした。走行車両は、普通自動車と軽車両トラックを用いた。   The running conditions of the dynamic load test were set to 9 to 11 conditions in the range of 5 to 40 km / h in the running speed, and the running speed was constant. The traveling vehicle was a regular car and a light vehicle truck.

図9は、動的荷重試験における鉛直加速度と動的荷重との関係を示すグラフである。図9に示すように、鉛直加速度と動的荷重とは相関係数がR=0.88となり、鉛直加速度と動的荷重には相関関係があることが確認できた。ただし、鉛直加速度と動的荷重の関係は、走行車両により異なっていることが確認された。   FIG. 9 is a graph showing the relationship between the vertical acceleration and the dynamic load in the dynamic load test. As shown in FIG. 9, the correlation coefficient between the vertical acceleration and the dynamic load was R = 0.88, and it was confirmed that there was a correlation between the vertical acceleration and the dynamic load. However, it was confirmed that the relationship between the vertical acceleration and the dynamic load differs depending on the traveling vehicle.

一般的に、動的荷重は、加速度と質量の積で算出されることから、車両の軸重が動的荷重を決定する1つの要因と捉え、この要因を取り除くことで、車種に関係なく測定した鉛直加速度から動的荷重が求められると考えた。具体的には、動的荷重を車両の軸重(ハンプ21上で車両を静止したときの荷重値)で割った値を「修正動的荷重係数」と定義し、この修正動的荷重係数と鉛直加速度との関係を求めた。   In general, dynamic load is calculated as the product of acceleration and mass, so the axle load of the vehicle is regarded as one factor that determines the dynamic load. By removing this factor, measurement is possible regardless of the vehicle type. It was thought that the dynamic load was obtained from the vertical acceleration. Specifically, a value obtained by dividing the dynamic load by the axle load of the vehicle (the load value when the vehicle is stationary on the hump 21) is defined as “corrected dynamic load coefficient”. The relationship with vertical acceleration was obtained.

図10は、動的荷重試験における鉛直加速度と修正動的荷重係数との関係を示すグラフである。図10に示すように、バネ下の鉛直加速度と修正動的荷重係数は、車種に依存せず、回帰式Y(y=0.0.284x+1)上に分布しており、相関係数がR=0.87と大きな値を示した。このことから、バネ下の鉛直加速度から求めた動的荷重を軸重で除して得られた「修正動的荷重係数」を求めることが有効であると判断できる。すなわち、軸重が未知の走行車両でも、走行時のバネ下の鉛直加速度から修正動的荷重係数を求めることが可能であり、動的荷重による影響の推定が可能といえる。なお、本動的荷重試験では、2種類の車両を用いて実験を行って回帰式Yを導いたが、試験に用いる車両の種類及び車両数によって回帰式Yは適宜異なることは言うまでもない。   FIG. 10 is a graph showing the relationship between the vertical acceleration and the corrected dynamic load coefficient in the dynamic load test. As shown in FIG. 10, the unsprung vertical acceleration and the corrected dynamic load coefficient do not depend on the vehicle type and are distributed on the regression equation Y (y = 0.0.284x + 1), and the correlation coefficient is R = 0.87, which is a large value. From this, it can be determined that it is effective to obtain the “corrected dynamic load coefficient” obtained by dividing the dynamic load obtained from the unsprung vertical acceleration by the axial load. That is, even in a traveling vehicle with an unknown axle load, it is possible to obtain the corrected dynamic load coefficient from the unsprung vertical acceleration during traveling, and it can be said that the influence of the dynamic load can be estimated. In this dynamic load test, an experiment was conducted using two types of vehicles to derive the regression equation Y, but it goes without saying that the regression equation Y varies as appropriate depending on the type of vehicle and the number of vehicles used in the test.

次に、図7の路面のプロファイル及び走行速度が動的荷重に与える影響の把握(S12)について詳細に説明する。車両走行時の鉛直加速度は、路面プロファイルや車両の走行速度により変化すると予測される。そこで、走行速度を変化させたときの鉛直加速度の変化を、路面プロファイルの指標であるIRI(International Roughness Index)の異なる複数路線を対象に、計算により求めた。なお、計算に用いるQCモデルが本検討で適用できるかを検証するため、はじめにQCモデルの適応性に関する検証を行った。   Next, the grasp (S12) of the influence of the road surface profile and the traveling speed on the dynamic load in FIG. 7 will be described in detail. The vertical acceleration during vehicle travel is predicted to change depending on the road profile and the travel speed of the vehicle. Therefore, the change in vertical acceleration when the traveling speed was changed was obtained by calculation for a plurality of routes having different IRI (International Roughness Index), which is an index of the road surface profile. In addition, in order to verify whether the QC model used for the calculation can be applied in this study, first, verification regarding the adaptability of the QC model was performed.

図11は、QCモデルを示す模式図である。ここで用いたQCモデルは、IRIの計算にも用いられている2軸4輪の乗用車の1輪だけを取り出して抽象化した仮想車両である。   FIG. 11 is a schematic diagram showing a QC model. The QC model used here is a virtual vehicle obtained by extracting only one wheel of a two-shaft, four-wheeled passenger car that is also used for IRI calculation.

車両がハンプ21上を走行した時の鉛直方向の振動の実測値とQCモデルの場合を比較し、その適応性を確認した。この検証では、ハンプ21を走行したときのバネ下の鉛直加速度の実測値と、QCモデルのシミュレーションから求められた鉛直加速度についてISO(ISO8608:Mechanical vibration - Road surface profiles - Reporting of measured data)で提案されているパワースペクトル密度(以下、「PSD」とも言う)により比較を行った。   The measured value of the vibration in the vertical direction when the vehicle traveled on the hump 21 was compared with the case of the QC model, and its adaptability was confirmed. In this verification, ISO (ISO 8608: Mechanical vibration-Road surface profiles-Reporting of measured data) proposes the measured value of unsprung vertical acceleration when running on hump 21 and the vertical acceleration obtained from QC model simulation. Comparison was made based on the power spectral density (hereinafter also referred to as “PSD”).

図12は、ハンプを走行した場合の実測値とモデル計算値のPSDとの関係を示すグラフである。図12に示すように、実測値とQCモデルの振動数とPSDの関係は、同様の傾向を示していることがわかった。このことより、このQCモデルを用いて様々な舗装体を走行する時の車両の鉛直方向における振動加速度の推定が可能と考え、QCモデルを用いて走行車両の鉛直方向の振動の計算を行った。   FIG. 12 is a graph showing the relationship between the actual measurement value and the model calculation value PSD when traveling on humps. As shown in FIG. 12, it was found that the relationship between the measured value, the frequency of the QC model, and the PSD showed the same tendency. Based on this, it was considered possible to estimate the vibration acceleration in the vertical direction of the vehicle when traveling on various pavements using this QC model, and the vertical vibration of the traveling vehicle was calculated using the QC model. .

この検討で用いた路面プロファイルは、IRI値の異なる10路線(図13参照)である。また、QCモデルの走行速度は20,30,40,50,60,70,80km/hの7条件とした。さらに、荷重条件は、修正動的荷重係数1.0を49kNとして設定した。   The road surface profile used in this study is 10 lines with different IRI values (see FIG. 13). Moreover, the traveling speed of the QC model was set to seven conditions of 20, 30, 40, 50, 60, 70, and 80 km / h. Further, the load condition was set with a corrected dynamic load coefficient 1.0 of 49 kN.

IRIの異なる路面プロファイルの舗装体を走行した時の「バネ下の鉛直加速度」を「振動の強度を表す二乗平均平方根(以下、「RMS」と言う)として、修正動的荷重係数を算出した。RMSの計算式は、前記した(式1)の通りである。   The corrected dynamic load coefficient was calculated by setting “Underspring vertical acceleration” when traveling on a pavement having different road surface profiles of IRI as the root mean square (hereinafter referred to as “RMS”) representing the intensity of vibration. The calculation formula of RMS is as described above (Formula 1).

図14は、路面プロファイルと走行速度との関係を示すグラフである。図14について考察すると、IRIに関わらず、走行速度が大きくなると、修正動的荷重係数は大きくなることがわかる。また、IRIが大きな舗装体ほど、修正動的荷重係数は大きくなる傾向がある。また、走行速度に対する修正動的荷重係数の変化が大きな路線が見られた。これは、QCモデルが有する2つの固有振動数(80km/h走行時で、0.065cycle/mと0.42cycle/m)と、ある走行速度で走行した時のプロファイルの振動数が一致したために共振を起こしたと考えられる。このことを確認するために走行速度50km/hにおいて、修正動的荷重係数が大きくなっている路線番号6(IRI=2.23)について、路面プロファイルのPSDを求めた。     FIG. 14 is a graph showing the relationship between the road surface profile and the traveling speed. Considering FIG. 14, it can be seen that the corrected dynamic load coefficient increases as the traveling speed increases regardless of the IRI. Moreover, the corrected dynamic load coefficient tends to increase as the pavement body has a larger IRI. In addition, a route with a large change in the corrected dynamic load coefficient with respect to the traveling speed was observed. This is because the two natural frequencies (0.065 cycle / m and 0.42 cycle / m when running at 80 km / h) of the QC model match the frequency of the profile when running at a certain running speed. It is thought that resonance occurred. In order to confirm this, the PSD of the road surface profile was obtained for the route number 6 (IRI = 2.23) in which the corrected dynamic load coefficient was large at the traveling speed of 50 km / h.

図15は、路線番号6の路面プロファイルのPSDを示すグラフである。図15に示すように、路線番号6は、0.6〜0.8cycle/mの振動数で大きなPSDを示している(図15の点線で囲んだ部分)。QCモデルが50km/hで走行したときの固有振動数は、0.67cycle/m(=0.42cycle/m×80km/h÷50km/h)である。このことから、共振を起こし修正動的荷重係数が大きくなったと考えられる。     FIG. 15 is a graph showing the PSD of the road surface profile of the route number 6. As shown in FIG. 15, route number 6 indicates a large PSD at a frequency of 0.6 to 0.8 cycle / m (portion surrounded by a dotted line in FIG. 15). The natural frequency when the QC model travels at 50 km / h is 0.67 cycle / m (= 0.42 cycle / m × 80 km / h ÷ 50 km / h). From this, it can be considered that resonance has occurred and the corrected dynamic load coefficient has increased.

以上より、路面プロファイル及び走行速度が動的荷重に与える影響の把握(S12)では、修正動的荷重係数は、IRIが大きい舗装体ほど大きく、さらには、走行速度が高くなるにしたがい大きくなることが分かった。したがって、通行車両の種別や交通量などの交通条件が同一の路線では、IRIが大きな舗装体ほど動的荷重が大きく、舗装に与えるダメージが大きくなると考えられる。   As described above, in grasping the influence of the road surface profile and the traveling speed on the dynamic load (S12), the corrected dynamic load coefficient is larger as the paving body has a larger IRI, and further increases as the traveling speed increases. I understood. Therefore, on routes with the same traffic conditions such as the type of traffic vehicle and traffic volume, it is considered that a pavement with a larger IRI has a larger dynamic load and a greater damage to the pavement.

次に、図7の実路における路面プロファイルと舗装体のダメージの関係(S13)について詳細に説明する。実路で測定された路面プロファイルとFWDの最大たわみ量(以下、「Dたわみ量」と言う)を用いて、路面プロファイルから舗装の構造的ダメージを推定できるかを検討する。 Next, the relationship (S13) between the road surface profile and the pavement damage on the actual road in FIG. 7 will be described in detail. Maximum amount of deflection measured road surface profile and FWD real path (hereinafter, referred to as "D 0 deflection amount") is used to examine whether possible to estimate the structural damage of the pavement from the road surface profile.

ここでは、舗装体の構造的ダメージとして同一箇所のDたわみ量の変化量を用いた。これは、舗装体の損傷箇所の特定が目的ではなく、舗装体全体としてのダメージ度を路面プロファイルから推定することを目的としているためである。 Here, using the amount of change D 0 deflection of the same portion as a structural damage pavements. This is because the purpose is not to specify the damaged portion of the pavement, but to estimate the degree of damage as a whole pavement from the road surface profile.

本検討では、既知の路面プロファイルデータから修正動的荷重係数を算出し、その経年劣化とFWDのDたわみ量の変化との関係を求め、路面プロファイルと舗装体の構造的ダメージとに相関があるかを評価した。 In this study, the corrected dynamic load coefficient is calculated from the known road surface profile data, the relationship between the deterioration over time and the change in the FWD D 0 deflection amount is obtained, and there is a correlation between the road surface profile and the structural damage of the pavement. I evaluated it.

検討で用いたデータは、アメリカ連邦道路局で公開されているLTPP Standard Data Release#24に収められたアスファルト混合物層と粒状路盤で構成されている舗装体(GPS−1)の追跡調査結果である。その中から、アスファルト混合物層厚が異なる3路線(R105,R166,I−19)を選定した。   The data used in the study is the results of a follow-up survey of a pavement (GPS-1) composed of an asphalt mixture layer and granular roadbed contained in LTPP Standard Data Release # 24 published by the Federal Highway Administration. . Among them, three lines (R105, R166, I-19) having different asphalt mixture layer thicknesses were selected.

図16は、検討路線の概要を示す表である。図17は、各路線の調査概要を示す図である。図16及び図17に示すとおり、調査区間は延長152.4mを1ユニットとしている。また、FWDは、OWP(外側車輪走行位置)において7.6mピッチで測定されている。本検討では、一般にわが国では舗装体の調査間隔が20m程度であることを踏まえ22.8m(7.6×3)を1区間として計算を行った。これを踏まえて、本検討で用いる路面プロファイルデータもOWPにおいて測定されたものとした。   FIG. 16 is a table showing an outline of the study route. FIG. 17 is a diagram showing a survey outline of each route. As shown in FIGS. 16 and 17, the survey section has an extension of 152.4 m as one unit. The FWD is measured at a pitch of 7.6 m at OWP (outer wheel travel position). In this study, the calculation was performed with 22.8m (7.6 x 3) as one section, considering that the survey interval of pavement is generally about 20m in Japan. Based on this, the road profile data used in this study was also measured at OWP.

各路線の修正動的荷重係数は、測定舗装体上をQCモデルが走行したときのバネ下の鉛直加速度のRMSを求め、そのRMS値を図10の関係式(y=0.0284x+1(式2:回帰式Y))に代入し、修正動的荷重係数を算出した。なお、本検討で選定した3路線が全て高速走行可能な箇所であったことから、QCモデルの走行速度は全路線とも時速80km/hとした。なお、Dたわみ量は、米国全州道路交通運輸行政官協会(AASHTO)で提案されている「付録L アスファルト舗装のたわみの温度補正」に示されている補正方法を用いた。 The corrected dynamic load coefficient of each line is obtained by calculating the RMS of the unsprung vertical acceleration when the QC model travels on the measurement pavement, and the RMS value is represented by the relational expression (y = 0.0284x + 1 (formula 2: Substituting into the regression equation Y)), the modified dynamic load coefficient was calculated. Since all three routes selected in this study were places where high speed travel was possible, the travel speed of the QC model was 80 km / h for all routes. In addition, the correction method shown in "Appendix L Asphalt pavement deflection temperature correction" proposed by the American Association of All-Traffic Road Transportation Administration (AASHTO) was used for the D 0 deflection amount.

また、構造的破壊の有無及び箇所を確認するために、FWD試験結果を用いて、アスファルト弾性係数及び路床のCBRを求めた。ただし、計算方法は、道路保全センターの「活用しようFWD」のたわみの式を用いた。   In addition, in order to confirm the presence and location of structural failure, the FWD test results were used to obtain the asphalt elastic modulus and the roadbed CBR. However, the calculation method used was the deflection formula of “Let's use FWD” from the Road Maintenance Center.

図18は、供用年数と修正動的荷重係数及びDたわみ量との関係を示すグラフである。図18より、3路線ともに修正動的荷重係数の経年変化とDたわみ量の経年変化の状況は同様の傾向を示していることが確認できる。 FIG. 18 is a graph showing the relationship between the service years, the corrected dynamic load coefficient, and the D 0 deflection amount. From FIG. 18, it can be confirmed that the aging change of the corrected dynamic load coefficient and the aging change amount of the D 0 deflection amount show the same tendency in all three routes.

図19は、修正動的荷重係数とDたわみ量との関係を示すグラフである。図19に示すように、3路線とも相関係数がR=0.66以上であることが確認できた。 FIG. 19 is a graph showing the relationship between the corrected dynamic load coefficient and the D 0 deflection amount. As shown in FIG. 19, it was confirmed that the correlation coefficient was R = 0.66 or more for all three routes.

図20は、アスファルト弾性係数と路床のCBRとの関係を示すグラフである。図20に示すように、R105とR166ではアスファルト層の弾性係数が低くなっていた。また、I−19では、路床のCBRは年々小さくなっていることから、路床にダメージが与えられていることがわかる。   FIG. 20 is a graph showing the relationship between the asphalt elastic modulus and the roadbed CBR. As shown in FIG. 20, in R105 and R166, the elastic modulus of the asphalt layer was low. Moreover, in I-19, since the CBR of the roadbed is decreasing year by year, it is understood that the roadbed is damaged.

以上より、一般的に言われているように、Dたわみ量はアスファルト弾性係数、路床のCBRが大きいほど小さな値を示している。このことから、走行車両から与えられた動的荷重により、舗装体が損傷を受けた場合、損傷を受けた層のアスファルト弾性係数が小さくなるためDたわみ量は大きくなる。このことから、Dたわみ量の経年変化から舗装体のダメージを推定することができる。また、Dたわみ量と修正動的荷重係数は同様の傾向を示し、相関があることが確認できたことから、修正動的荷重係数の経年の変化を調べることでDたわみ量の経年変化と同様に舗装体のダメージ度の推定ができる。 From the above, as generally said, the D 0 deflection amount shows a smaller value as the asphalt elastic modulus and the CBR of the road bed increase. Therefore, the dynamic loads applied from the running vehicle, if the pavement is damaged, D 0 deflection amount for asphalt modulus decreases layers damaged increases. From this, it is possible to estimate the damage of the pavement from the secular change of the D 0 deflection amount. In addition, since it was confirmed that the D 0 deflection amount and the corrected dynamic load coefficient have the same tendency and there is a correlation, the secular change of the D 0 deflection amount can be confirmed by examining the change over time of the corrected dynamic load coefficient. The damage level of the pavement can be estimated in the same way as

以上説明した検証によって、バネ下の鉛直加速度を測定することで、走行車両の動的荷重を算出することが可能となることがわかった。また、動的荷重を軸重で除して得られた「修正動的荷重係数」を用いることで、車両の種類に関係なく走行車両の動的荷重を推定することが可能となることがわかった。   From the verification described above, it was found that the dynamic load of the traveling vehicle can be calculated by measuring the unsprung vertical acceleration. In addition, it is understood that the dynamic load of the traveling vehicle can be estimated regardless of the type of vehicle by using the “corrected dynamic load coefficient” obtained by dividing the dynamic load by the axial load. It was.

また、動的荷重は、路面プロファイルと車両の走行速度に影響されることがわかった。また、実道における測定データを用い、修正動的荷重係数と舗装体の構造的ダメージとの関係を調べた結果、舗装体の構造的ダメージの経年変化は修正動的荷重係数の経年変化と相関があることが分かった。   It was also found that the dynamic load is affected by the road profile and the running speed of the vehicle. In addition, as a result of investigating the relationship between the modified dynamic load coefficient and the structural damage of the pavement using actual road measurement data, the secular change of the structural damage of the pavement correlates with the secular change of the corrected dynamic load coefficient. I found out that

よって、路面プロファイルから、動的荷重の評価指標として考案した修正動的荷重係数を算出し、その経年変化を把握することで、今まで困難であった舗装体の構造的ダメージの変化予測が可能となった。また、修正動的荷重係数に、通過輪数と通過軸重を掛け合わせることで、通過した走行車両による舗装体へのダメージが実際に近い形で推定することができると考えられる。このことから、修正動的荷重係数を用いることで比較的容易に路面プロファイルを考慮した舗装体の寿命予測を行える可能性があると考えられる。   Therefore, by calculating the modified dynamic load coefficient devised as an evaluation index of dynamic load from the road surface profile and grasping its secular change, it is possible to predict structural damage of pavement that has been difficult until now It became. In addition, by multiplying the corrected dynamic load coefficient by the number of passing wheels and the passing axle weight, it is considered that the damage to the pavement caused by the passing traveling vehicle can be estimated in a form close to actual. From this, it is considered that there is a possibility that the life expectancy of the pavement considering the road surface profile can be relatively easily performed by using the modified dynamic load coefficient.

[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態について説明する。図21に示すように、第二実施形態に係る舗装体のダメージ評価装置1Aでは、車両に撮像手段4を設置して舗装体の撮像画像を表示手段14に表示する点で第一実施形態と相違する。第二実施形態では、第一実施形態と相違する部分を中心に説明し、重複する部分については説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 21, the pavement damage evaluation apparatus 1 </ b> A according to the second embodiment is different from the first embodiment in that the imaging unit 4 is installed in the vehicle and the captured image of the pavement is displayed on the display unit 14. Is different. In the second embodiment, the description will focus on the parts that are different from the first embodiment, and the description of the overlapping parts will be omitted.

図21に示すように、舗装体のダメージ評価装置1Aでは、測定の際に用いる車両Vに撮像手段4が設置されるとともに、制御部12に画像処理手段12cが形成されている。撮像手段4は、例えば、ビデオカメラで構成されており、車両Vを走行させつつ舗装体の路面を撮像する。撮像手段4は、画像インターフェース等を介して制御部12と電気的に接続されている。撮像手段4は、操作者の前記計測モードの開始指令に基づいて撮像を開始し、前記計測モードの終了指令で撮像を終了する。撮像手段4によって得られた撮像画像データは、振動計測器2から取得される振動加速度データ、日時データ、GPS機能によって得られる位置データ、距離データ等と関連付けて振動加速度データファイル11eに記憶される。   As shown in FIG. 21, in the pavement damage evaluation apparatus 1 </ b> A, an imaging unit 4 is installed in a vehicle V used for measurement, and an image processing unit 12 c is formed in the control unit 12. The imaging unit 4 is configured by a video camera, for example, and images the road surface of the pavement while the vehicle V is traveling. The imaging unit 4 is electrically connected to the control unit 12 via an image interface or the like. The imaging unit 4 starts imaging based on an operator's start command for the measurement mode, and ends imaging with the measurement mode end command. The captured image data obtained by the imaging means 4 is stored in the vibration acceleration data file 11e in association with vibration acceleration data, date / time data, position data obtained by the GPS function, distance data, and the like acquired from the vibration measuring instrument 2. .

画像処理手段12cは、撮像手段4によって取得された撮像画像データ等をモニタ等の表示手段14に表示させる「画像処理モード」を実行する。より具体的には、画像処理手段12cは、任意の振動加速度データに対応する、撮像画像データ、日時データ、位置データ及び距離データ等の各データを振動加速度データファイル11eから読み出して表示手段14に表示させる。   The image processing unit 12 c executes an “image processing mode” in which the captured image data acquired by the imaging unit 4 is displayed on the display unit 14 such as a monitor. More specifically, the image processing unit 12c reads each data such as captured image data, date / time data, position data, and distance data corresponding to arbitrary vibration acceleration data from the vibration acceleration data file 11e and displays it on the display unit 14. Display.

画像処理手段12cは、図22に示すように、例えば、撮像画像31、GPS画像32及び加速度グラフ33を表示手段14に表示させる。撮像画像31は、撮像手段4によって撮像された画像データである。撮像画像31には、任意の地点における舗装体の表面が映し出される。例えば、撮像画像31中の符号「E」で囲んだ部分に示すように、撮像画像31によって、舗装体に形成されたクラックを把握することができる。   As illustrated in FIG. 22, the image processing unit 12 c displays, for example, the captured image 31, the GPS image 32, and the acceleration graph 33 on the display unit 14. The captured image 31 is image data captured by the imaging unit 4. In the captured image 31, the surface of the pavement at an arbitrary point is displayed. For example, as shown in the portion surrounded by the symbol “E” in the captured image 31, the captured image 31 can grasp a crack formed in the pavement.

GPS画像32は、GPS機能によって取得された位置データを地図上に表示した画像である。例えば、印Fに示すように、GPS画像32には、任意の振動加速度データに対応する位置データが地図上に表示される。   The GPS image 32 is an image in which position data acquired by the GPS function is displayed on a map. For example, as indicated by a mark F, the GPS image 32 displays position data corresponding to arbitrary vibration acceleration data on a map.

加速度グラフ33は、測定された振動加速度データと距離データとの関係を表わしたものである。加速度グラフ33は、前記したグラフ作成手段12bによって作成される。グラフ作成手段12bは、振動加速度データファイル11eから振動加速度データと距離データとを読み出して加速度グラフ33を作成する。なお、加速度グラフ33は、距離データに代えて、日時データ(時間データ)を用いてもよい。また、加速度グラフ33は、振動加速度データに代えて、修正動的荷重係数を用いてもよい。   The acceleration graph 33 represents the relationship between measured vibration acceleration data and distance data. The acceleration graph 33 is created by the graph creation means 12b. The graph creation means 12b reads the vibration acceleration data and the distance data from the vibration acceleration data file 11e and creates an acceleration graph 33. The acceleration graph 33 may use date / time data (time data) instead of the distance data. The acceleration graph 33 may use a corrected dynamic load coefficient instead of the vibration acceleration data.

次に、舗装体のダメージ評価装置1Aの具体的な動作について説明する。ここでは、第一実施形態と異なる部分について詳細に説明する。測定工程S1では、操作者は、入力手段13を操作して計測モードの開始指令を入力する。制御部12は、時計部に計時されている日時データを読み込み、「測定開始日時」として記憶部11の振動加速度データファイル11eに記録する。   Next, a specific operation of the pavement damage evaluation apparatus 1A will be described. Here, a different part from 1st embodiment is demonstrated in detail. In the measurement step S1, the operator operates the input means 13 to input a measurement mode start command. The control unit 12 reads the date / time data measured by the clock unit and records it in the vibration acceleration data file 11e of the storage unit 11 as “measurement start date / time”.

そして、制御部12は、予め設定されているサンプリングレートにしたがって、振動計測器2から供給される振動加速度データを連続的にサンプリングし、記憶部11の振動加速度データファイル11eに記録する。さらに、制御部12は、撮像手段4によって取得される撮像画像データを、振動加速度データ、日時データ、位置データ、距離データ等と関連付けて振動加速度データファイル11eに記憶する(測定工程S1)。操作者は、車両Vが舗装体の計測区間の走行を終えたら、入力手段13を操作して計測モードの終了指令を入力する。これにより、計測モードが終了する。   Then, the control unit 12 continuously samples the vibration acceleration data supplied from the vibration measuring instrument 2 according to a preset sampling rate, and records it in the vibration acceleration data file 11e of the storage unit 11. Further, the control unit 12 stores the captured image data acquired by the imaging unit 4 in the vibration acceleration data file 11e in association with vibration acceleration data, date / time data, position data, distance data, and the like (measurement step S1). When the vehicle V finishes traveling in the measurement section of the pavement, the operator operates the input means 13 to input a measurement mode end command. Thereby, the measurement mode ends.

次に、操作者は、入力手段13を操作して画像処理モードの指令を入力する。画像処理手段12cは、図22に示すように、振動加速度データファイル11eから、撮像画像31、GPS画像32及び加速度グラフ33を読み出して表示手段14に表示させる。画像処理モードにおける撮像画像31及びGPS画像32の初期画像は、例えば、測定開始位置の画像を表示させる。   Next, the operator operates the input unit 13 to input an image processing mode command. As shown in FIG. 22, the image processing unit 12 c reads the captured image 31, the GPS image 32, and the acceleration graph 33 from the vibration acceleration data file 11 e and displays them on the display unit 14. As an initial image of the captured image 31 and the GPS image 32 in the image processing mode, for example, an image at a measurement start position is displayed.

画像処理手段12cは、図22に示すように、例えば、操作者がカーソルGを加速度グラフ33の所定の距離の位置(例えば、測定開始位置から150mの位置)に移動させて実行(クリック)することにより、その位置に対応する撮像画像31及びGPS画像32が表示されるように構成されている。   As shown in FIG. 22, for example, the image processing unit 12c moves (executes) the cursor G by moving the cursor G to a position at a predetermined distance in the acceleration graph 33 (for example, a position 150 m from the measurement start position). Thus, the captured image 31 and the GPS image 32 corresponding to the position are displayed.

以上説明した舗装体のダメージ評価装置1Aでは、撮像手段4を備えており測定された振動加速度データに対応する位置の撮像画像31を見ることができるため、舗装体のダメージを視覚的に評価することができる。   In the pavement damage evaluation apparatus 1A described above, the imaging means 4 is provided, and the picked-up image 31 at a position corresponding to the measured vibration acceleration data can be seen. Therefore, damage to the pavement is visually evaluated. be able to.

また、本実施形態では、GPS機能によって得られたGPS画像32と撮像画像31を関連付けて表示させることにより、ある位置における舗装体の状況を視覚的に確認できるとともに、その場所の地図上での位置も把握することができる。これにより、ダメージが大きいと予測される舗装体の現場を容易に把握することができる。また、従来の舗装体の点検装置では、専用車両を用いなければならなかったため測定コストが高くなっていたが、本実施形態によればどのような車両でも測定できるため、安価に測定を行うことができる。   Further, in the present embodiment, by displaying the GPS image 32 obtained by the GPS function and the captured image 31 in association with each other, the situation of the pavement at a certain position can be visually confirmed, and the map on the place is displayed. The position can also be grasped. Thereby, it is possible to easily grasp the site of the pavement that is predicted to be damaged. In addition, in the conventional pavement inspection apparatus, the measurement cost is high because a dedicated vehicle has to be used. However, according to the present embodiment, any vehicle can be measured, so the measurement can be performed at low cost. Can do.

なお、第二実施形態においても発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。例えば、前記した計測モードにおいて、振動計測器2及び撮像手段4から得られた各データを、撮像画像31、GPS画像32及び加速度グラフ33としてリアルタイムに表示手段14に表示させてもよい。これにより、測定しながら舗装体の現況を視覚的に把握することができる。   In the second embodiment, design changes can be made as appropriate without departing from the spirit of the invention. For example, in the measurement mode described above, each data obtained from the vibration measuring instrument 2 and the imaging unit 4 may be displayed on the display unit 14 in real time as the captured image 31, the GPS image 32, and the acceleration graph 33. Thereby, the present condition of a pavement can be visually grasped while measuring.

1 舗装体のダメージ評価装置
2 振動計測器
3 コントローラ
4 撮像手段
11 記憶部
12 制御部
13 入力手段
14 表示手段
15 時計部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pavement damage evaluation apparatus 2 Vibration measuring instrument 3 Controller 4 Imaging means 11 Storage part 12 Control part 13 Input means 14 Display means 15 Clock part

Claims (3)

舗装体のダメージを評価する舗装体のダメージ評価方法であって、
振動計測器を設置した車両を前記舗装体上で走行させ、鉛直方向の加速度を測定する測定工程と、
計測された鉛直方向の加速度の値を動的荷重試験によって予め算出された回帰式に代入して、修正動的荷重係数を算出する修正動的荷重係数算出工程と、を含み、
前記回帰式は、前記動的荷重試験において振動計測器を備えた車両が、複数の所定の速度で所定の位置を走行した際の動的加重をその車両の軸重で除して得られた複数の修正動的荷重係数と、前記振動計測器から得られた前記所定の位置における複数の鉛直方向の加速度と、の相関関係から得られることを特徴とする舗装体のダメージ評価方法。
A pavement damage evaluation method for evaluating pavement damage,
A measurement step of running a vehicle with a vibration measuring instrument on the pavement and measuring vertical acceleration;
Substituting the measured vertical acceleration value into a regression equation calculated in advance by a dynamic load test, and calculating a corrected dynamic load coefficient,
The regression equation was obtained by dividing the dynamic load when a vehicle equipped with a vibration measuring instrument travels a predetermined position at a plurality of predetermined speeds by the axle load of the vehicle in the dynamic load test. A pavement damage evaluation method characterized by being obtained from a correlation between a plurality of corrected dynamic load coefficients and a plurality of vertical accelerations at the predetermined position obtained from the vibration measuring instrument.
前記舗装体において予め定められている許容たわみ量の基準値と、算出された前記修正動的荷重係数とを対比する対比工程と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の舗装体のダメージ評価方法。   2. The pavement according to claim 1, further comprising a comparison step of comparing a reference value of a predetermined allowable deflection amount in the pavement with the calculated corrected dynamic load coefficient. Damage evaluation method. 前記測定工程では、前記車両に撮像手段を設置して前記舗装体上を走行させ、前記撮像手段によって取得した前記舗装体の撮像画像と、測定された鉛直方向の加速度とを関連づけて表示手段に表示させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の舗装体のダメージ評価方法。   In the measurement step, an imaging unit is installed in the vehicle and travels on the pavement, and the captured image of the pavement acquired by the imaging unit and the measured vertical acceleration are associated with the display unit. The damage evaluation method for a pavement according to claim 1, wherein the damage is displayed.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5602324B1 (en) * 2014-04-01 2014-10-08 阪神高速技術株式会社 Road measurement system
JP2017089102A (en) * 2015-11-02 2017-05-25 学校法人日本大学 System and program for determining road deterioration
JP2017138238A (en) * 2016-02-04 2017-08-10 株式会社トプコン Display method for road properties, and display apparatus for road properties
JP2017161449A (en) * 2016-03-11 2017-09-14 株式会社ガイアート Deflection measuring apparatus of paved road surface, and deflection measuring method of paved road surface
JP2018012931A (en) * 2016-07-19 2018-01-25 元也 山崎 Inspection support device, inspection support program, and inspection support method
JP2019078023A (en) * 2017-10-23 2019-05-23 株式会社豊田中央研究所 Road state confirmation device, road state confirmation system, and road state confirmation program
JP2019196680A (en) * 2018-05-11 2019-11-14 西日本電信電話株式会社 Pavement information gathering inspection system, pavement information gathering inspection method, and program
CN112985311A (en) * 2021-02-09 2021-06-18 上海同陆云交通科技有限公司 Vehicle-mounted portable lightweight intelligent inspection method and system
CN114018576A (en) * 2021-09-30 2022-02-08 中国北方车辆研究所 Real vehicle dynamic load bench equivalent test method and system for transmission device
CN115615693A (en) * 2022-12-05 2023-01-17 博创智能装备股份有限公司 Ball screw service life detection method and device, electronic equipment and storage medium
CN116304583A (en) * 2023-05-17 2023-06-23 中铁大桥局集团有限公司 Road surface smoothness detection and evaluation method and device
WO2023153433A1 (en) * 2022-02-10 2023-08-17 本田技研工業株式会社 Road surface evaluation device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09126748A (en) * 1995-10-27 1997-05-16 Bridgestone Corp Road surface shape measuring method
JP2004108988A (en) * 2002-09-19 2004-04-08 Yozo Fujino Road surface diagnostic method and its device
JP2010168754A (en) * 2009-01-20 2010-08-05 Jfe Steel Corp Method for determining kind of base course material, and method for estimating upheaval of pavement surface
JP2011242293A (en) * 2010-05-19 2011-12-01 Hanshin Expressway Engineering Co Ltd Road inspection method and road inspection vehicle
JP2012012792A (en) * 2010-06-30 2012-01-19 Takeo Yamamoto Road surface state measurement method, road surface state measurement apparatus and computer program

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09126748A (en) * 1995-10-27 1997-05-16 Bridgestone Corp Road surface shape measuring method
JP2004108988A (en) * 2002-09-19 2004-04-08 Yozo Fujino Road surface diagnostic method and its device
JP2010168754A (en) * 2009-01-20 2010-08-05 Jfe Steel Corp Method for determining kind of base course material, and method for estimating upheaval of pavement surface
JP2011242293A (en) * 2010-05-19 2011-12-01 Hanshin Expressway Engineering Co Ltd Road inspection method and road inspection vehicle
JP2012012792A (en) * 2010-06-30 2012-01-19 Takeo Yamamoto Road surface state measurement method, road surface state measurement apparatus and computer program

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5602324B1 (en) * 2014-04-01 2014-10-08 阪神高速技術株式会社 Road measurement system
JP2015197804A (en) * 2014-04-01 2015-11-09 阪神高速技術株式会社 Road measurement system
JP2017089102A (en) * 2015-11-02 2017-05-25 学校法人日本大学 System and program for determining road deterioration
JP2017138238A (en) * 2016-02-04 2017-08-10 株式会社トプコン Display method for road properties, and display apparatus for road properties
JP2017161449A (en) * 2016-03-11 2017-09-14 株式会社ガイアート Deflection measuring apparatus of paved road surface, and deflection measuring method of paved road surface
JP2018012931A (en) * 2016-07-19 2018-01-25 元也 山崎 Inspection support device, inspection support program, and inspection support method
JP2019078023A (en) * 2017-10-23 2019-05-23 株式会社豊田中央研究所 Road state confirmation device, road state confirmation system, and road state confirmation program
JP2019196680A (en) * 2018-05-11 2019-11-14 西日本電信電話株式会社 Pavement information gathering inspection system, pavement information gathering inspection method, and program
CN112985311A (en) * 2021-02-09 2021-06-18 上海同陆云交通科技有限公司 Vehicle-mounted portable lightweight intelligent inspection method and system
CN112985311B (en) * 2021-02-09 2022-05-24 上海同陆云交通科技有限公司 Vehicle-mounted portable lightweight intelligent inspection method and system
CN114018576A (en) * 2021-09-30 2022-02-08 中国北方车辆研究所 Real vehicle dynamic load bench equivalent test method and system for transmission device
CN114018576B (en) * 2021-09-30 2023-09-29 中国北方车辆研究所 Equivalent test method and system for real vehicle dynamic load stand of transmission device
WO2023153433A1 (en) * 2022-02-10 2023-08-17 本田技研工業株式会社 Road surface evaluation device
CN115615693A (en) * 2022-12-05 2023-01-17 博创智能装备股份有限公司 Ball screw service life detection method and device, electronic equipment and storage medium
CN116304583A (en) * 2023-05-17 2023-06-23 中铁大桥局集团有限公司 Road surface smoothness detection and evaluation method and device
CN116304583B (en) * 2023-05-17 2023-08-11 中铁大桥局集团有限公司 Road surface smoothness detection and evaluation method and device

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