JP3987806B2 - 締固め機械 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転圧ロールを有する締固め機械に関するものであり、特に、転圧時に転圧ロールを加熱する舗装用の締固め機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アスファルト舗装体を、例えば道路工事現場で施工するとき、アスファルトフィニッシャ等でアスファルト混合物を敷き均した後、所望の締固め密度、平坦性等を得るために、転圧ロールを有する締固め機械により１次転圧、２次転圧が行われている。従来、この転圧作業において、敷き均した直後の高温のアスファルト混合物が、締固め機械の転圧ロールに付着することを防止するために、また、アスファルト混合物と転圧ロールの外周面と剥離性を増加させるために、転圧ロールの外周面に、散水したり、また灯油、軽油等を噴霧をしたり、さらに界面活性剤の希釈溶液を散布していた。
【０００３】
しかし、散水する方法では、過剰な量の散水を行ってしまった場合に、敷き均したアスファルト混合物の温度が低下して、転圧後の舗装体の締固め密度が低下、表面の粗面化等が生じてしまうことがあるという問題があった。界面活性剤を使用する場合においても、散水する方法と同様の問題を有していた。そして、これらの水分は、舗装体の内部、または、舗装体層間に残留水となって滞水し、ブリスタリングの発生要因となるという問題があった。
また、灯油、軽油等を噴霧する方法では、過剰な噴霧により、舗装体の表面がカットバックされてしまい、強度が低下してしまうという問題があった。
【０００４】
また、近年においては、例えば、ダム等の法面に防水層又は免震層としてアスファルト量の多いアスファルト混合物が施工されたり、コンクリート床版上又は鋼床版上等に防水層、応力緩和層等としてアスファルト量の多いストーンマスチックアスファルト混合物等が施工されている。特に、このようなアスファルト混合物は、転圧後の舗装体が所望の密度、空隙率を有することが重要であるが、アスファルト量が多いために転圧ロールに対する付着性がさらに高くなっており、転圧後の舗装体の表面が乱れて、平坦性が失われ易いという問題を抱えている。
【０００５】
このような問題を解決する先行技術としては、転圧ロールの内周面に沿って電気ヒータを配設し、この電気ヒータにより転圧ロールを加熱する締固め機械が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２００３１３号公報（第３−４頁、第１−７図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した特許文献１に記載された発明では、電気ヒータに電力を供給するために、締固め機械に発電機を搭載するか、又は、締固め機械に配設された電気ヒータと外部の発電機を電気ケーブル等で接続しなければならなく、締固め機械の機動性が悪くなってしまうという問題が生じていた。
【０００８】
そこで、本発明は、アスファルト混合物の転圧作業に関して、転圧ロールにアスファルト混合物が付着せず、好適な締固め密度の舗装体を施工することが可能である機動性の良い締固め機械を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する手段として、本発明は、転圧ロールと、前記転圧ロールの内部に前記転圧ロールの内周面から離間して設けられ、前記転圧ロールの内部を加熱して、前記転圧ロールを内側から加熱する燃焼手段と、前記燃焼手段に燃料を供給する燃料供給手段とを備えたことを特徴とする舗装用の締固め機械である。
【００１０】
ここで、転圧ロールを有する締固め機械とは、例えば、マカダムローラ、タンデムローラ、コンバインドローラだけでなく、その他の転圧ロールが振動する振動ローラや、小型のハンドガイド式ローラ等を含んだ締固め機械を意味するものとする。
また、前記転圧ロールの内部を加熱して、前記転圧ロールを内側から加熱するとは、転圧ロールの内部を加熱又は保温して、転圧ロールを内側から加熱又は保温することを含んで意味するものとする。
【００１１】
このような締固め機械によれば、燃焼手段により転圧ロールの内部を加熱又は保温することにより、転圧ロールの外周面を内側から全体的に加熱又は保温することができる。そして、アスファルト混合物の転圧作業において、アスファルト混合物の温度が低下したり、転圧ロールの外周面にアスファルト混合物が付着したりすることを防止できる。
【００１２】
すなわち、転圧作業において、アスファルト混合物を構成するアスファルトに、温度の低い転圧ロールが接触すると、アスファルトの温度が低下して、その粘性が低下する反面、アスファルトの粘着性が増加するために、転圧ロールにアスファルト混合物が付着して、転圧後の舗装表面が乱れてしまうが、このような締固め機械によれば、転圧ロール自体が加熱又は保温されているので、アスファルトの温度低下等を防止することができ、転圧後に所望の締固め密度のアスファルト舗装体を得ることができ、且つ、良好な仕上り舗装表面を得ることができる。
【００１３】
また、転圧ロールの内部を加熱又は保温することにより、転圧ロールの外周面を全体的に加熱又は保温することができるので、転圧ロールの外周面には温度分布ができにくくなる。
したがって、燃焼手段は、転圧ロールの内部で、その内周面から一定間隔を保持した状態で、且つ、転圧ロールの内周面の全てにわたって加熱できるように設けることが好ましい。
さらに、散水等を行わないので、施工後の舗装体に水が含まれ、施工後にその水が蒸発して、舗装体表面のふくれ上がり、所謂ブリスタリングが発生したり、アスファルト混合物を構成するアスファルトと骨材との界面に水等が浸入して、施工後の舗装体の剥離抵抗性が低下することを防止することができる。さらにまた、灯油等も使用しないので、過剰散布により施工後の舗装体の強度が低下することを防止できる。
【００１４】
さらにまた、このような締固め機械は、燃焼手段と燃料供給手段を備えるので、機動性が高く、締固め機械は独立して転圧作業を行うことができる。
【００１５】
また、前記締固め機械において、前記燃焼手段に供給された前記燃料に燃焼を開始させる点火手段と、前記燃焼手段で燃焼する前記燃料の燃焼状況を検出する燃焼状況検出手段と、前記燃焼を制御する燃焼制御手段とを備え、前記燃焼制御手段は、前記燃焼状況検出手段により、前記転圧ロールの加熱開始時に前記燃焼手段に点火しないことを検出した場合、又は点火後に前記燃焼手段での失火を検出した場合に、前記点火手段を作動させて、再度燃焼を開始するように点火の制御をすることを特徴とする締固め機械である。
【００１６】
このような締固め機械によれば、燃焼状況検出手段により、転圧ロールの加熱開始時に燃焼手段に点火しないことを検出、又は点火後に燃焼手段での失火を検出すると、燃焼制御手段は、点火手段に再度燃焼を開始するように制御するので、確実に転圧ロールを加熱又は保温することができる。
【００１７】
また、前記締固め機械において、前記燃料供給手段から前記燃焼手段への前記燃料の供給量を調節する燃料供給調節手段を備え、前記燃焼制御手段は、前記再度燃焼を開始するように点火の制御をするため、前記点火手段を予め定められている基準回数、繰り返して作動させるが、前記繰り返しの作動にかかわらず、点火に失敗した場合は、前記燃料供給調節手段が、前記燃料の供給を停止するように制御可能となっていることを特徴とする締固め機械である。
【００１８】
このような締固め機械によれば、転圧ロールの加熱開始時に燃焼手段に点火しないことを検出、又は点火後に燃焼手段での失火を検出すると、燃焼制御手段が繰り返して点火手段を基準回数、繰り返して作動させることにより、確実に燃焼手段に点火して、転圧ロールを加熱又は保温することができる。また、この繰り返した点火手段の作動にかかわらず、点火に失敗した場合には、燃焼制御手段は、燃料供給手段から燃焼手段に供給される燃料の量を調節する燃焼供給調節手段に、燃料の供給を停止するように制御するので、過剰な燃料の爆発、燃料漏れ等の危険を回避することができる。
【００１９】
また、前記締固め機械において、前記転圧ロールの外周面の温度を測定する転圧ロール外周面温度測定手段を備え、前記転圧ロールの外周面の温度を予め定められている設定温度と一致させるように構成したことを特徴とする締固め機械である。
【００２０】
ここで、予め定められている設定温度とは、アスファルト混合物の種類毎によってそれぞれ定められている最適締固め温度を意味する。一般的に、アスファルト混合物を構成するアスファルトの粘性は温度の低下と共に低下するので、温度が低下するとアスファルト混合物自体の粘度も低下し、施工現場に敷き均したアスファルト混合物を締固め機械により、好適に締固めることができない等の問題が生じる。一方、逆にアスファルト混合物の温度が、最適締固め温度より高い場合は過転圧となってしまい、例えば空隙の多い排水性混合物においては、この過転圧により空隙がつぶれてしまい、施工後に本来の機能を発揮できない場合がある。よって、通常はアスファルト混合物の種類毎に、予め最適締固め温度、さらに詳細には、１次転圧温度、２次転圧温度等がそれぞれ設定されており、各転圧作業時おいて、これらの温度で締固めることが好ましい。
【００２１】
したがって、このような締固め機械によれば、転圧ロールの外周面の温度を、予め定められている設定温度と一致させることにより、好適な転圧温度でアスファルト混合物を締固めることができる。また、過剰な温度での転圧による、アスファルト混合物を構成するアスファルトの劣化、及びアスファルトの粘度の過剰な上昇によるアスファルトのダレを防止することができ、転圧後に所望のアスファルト舗装体を得ることができる。
【００２２】
また、前記締固め機械において、前記転圧ロール内の温度を測定する転圧ロール内温度測定手段を備え、前記転圧ロール内温度測定手段により異常高温が測定された場合に、前記燃焼制御手段は、前記燃料供給手段を前記燃料の供給を停止するように制御することを特徴とする締固め機械である。
【００２３】
ここで、異常高温とは、軸受等の転圧ロールの駆動系機構を破壊するおそれのある高い温度を意味する。
【００２４】
このような締固め機械によれば、転圧ロール内温度測定手段により異常高温を測定された場合に、前記燃焼制御手段は前記燃料供給手段を前記燃料の供給を停止して消火するように制御することにより、軸受等の転圧ロールの駆動系機構を保護することが可能である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。
【００２６】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る締固め機械について、図１から図６を参照して説明する。
参照する図面において、図１は、第１実施形態に係る締固め機械の側面図である。図２は、第１実施形態に係る締固め機械の正面図である。図３は、第１実施形態に係る締固め機械の前方の転圧ロールの要部を拡大した断面図である。図４は、図３に示す第１実施形態に係る締固め機械の転圧ロールのＸ−Ｘ断面図である。図５は、第１実施形態に係る締固め機械の転圧ロールの燃焼制御システムの構成を示すブロック図である。
【００２７】
（構成）
第１実施形態に係る締固め機械１は、図１に示すように、前部車体３８と後部車体３９とが、中央のセンターピン４０を介して旋回自在に連結されて構成されている。前部車体３８と後部車体３９には、転圧ロール２、２がそれぞれ設けられており、また、後部車体３９の前方には操縦ハンドル４１が設けられており、その後方に運転席Ｃが設けられている。
なお、図１に示す第１実施形態に係る締固め機械１は、ダム等の法面転圧用のため、後方の転圧ロール２のレベルを下げて構成されたものであるが、本発明はこれに限定されることはなく、一般的な平坦面で転圧作業をする締固め機械にも、もちろん適用可能である。また、第１実施形態に係る締固め機械１は、法面転圧用のために、車体後方の転圧ロール２のレベルを下げて構成したが、その他に例えば、エンジンマウント（図示しない）及び後記するガスボンベ等を傾斜させて、法面施工用に対応しても良い。
さらに、第１実施形態に係る締固め機械１は、前後の転圧ロール２、２が振動する振動ローラに、燃料供給手段と、燃焼手段と、点火手段と、燃焼状況検出手段と、燃焼制御手段と、燃料供給調節手段と、転圧ロール外周面温度測定手段と、転圧ロール内温度測定手段を付加して構成されたものである。
【００２８】
まず、前部車体３８に設けられている転圧ロール２について、図１〜図３を参照して説明する。なお、後部車体３９に設けられている転圧ロール２の構成も同様であるので、その説明は省略する。
【００２９】
転圧ロール２は、図３に示すように、ドラム５０と、鏡板４８、４９と、軸部材３５、３６とから構成されている。これらは例えば鉄を主成分とする鋼等の材料から形成されており、後記するように転圧ロール２の内部に設けられたラインバーナ１１で加熱されて、転圧ロール２の外部に好適に熱が伝達するようになっている。
【００３０】
ドラム５０は、略円筒体を呈しており、外周面が転圧面である。そして、ドラム５０の両端の開口には、リング状の縁５０ａ、５０ａがそれぞれ設けられており、後記する鏡板４８、４９と結合できるようになっている。
なお、本明細書中においては、ドラム５０の転圧面を、転圧ロール２の転圧面と呼ぶこともある。同様に、ドラム５０の内周面を転圧ロール２の内周面と呼ぶこともある。
【００３１】
鏡板４８は、中央に貫通孔４８ａを有する薄板のリング状を呈しており、ドラム５０の一方の縁５０ａに例えばボルト等で結合されている。鏡板４９も鏡板４８と同様の形状をしており、ドラム５０の他方の縁５０ａに結合されている。
また、鏡板４９には、図１に示すように、適宜な大きさの空気流通孔５３が、転圧ロール２の回転軸を中心として略９０°間隔で４箇所にそれぞれ形成されており、後記するラインバーナ１１で燃焼するために、酸素を含んだ空気を外部から転圧ロール４６内に取り込み、また、燃焼後のガスを外部に排出できるようになっている。なお、鏡板４９と反対側の鏡板４８についても同様であり、後方の転圧ロール２についても同様に空気流通孔５３が形成されている。
【００３２】
軸部材３５は、円筒部３５ａと、この円筒部３５ａの一方の端に形成されたフランジ部３５ｂとが、一体的に形成された部材である。そして、略円筒部３５ａが転圧ロール２の軸線上の外側となるようにして、フランジ部３５ｂが鏡板４８の貫通孔４８ａに挿通された状態でボルト等で結合されている。軸部材３６も軸部材３５と同様の形状であり、そのフランジ部３６ｂは鏡板４９に結合されている。
【００３３】
また、軸部材３５の円筒体部３５ａは、ラジアル転がり軸受５１、５１（以下、単に「軸受」と呼ぶ。）の内輪の内周面と嵌合しており、軸受５１、５１の外周面は、略円筒体のハブ３２の内周面に嵌合している。同様に、軸部材３６の円筒体部３６ａは軸受５２、５２の内輪の内周面と嵌合し、軸受５２、５２の外輪の外周面は、略円筒体のハブ３３の内周面に嵌合している。
そして、ハブ３２及びハブ３３は、図示しない前部車体３８によりそれぞれ支持されている。したがって、転圧ロール２は、軸受５１、５１、５２、５２を介して前部車体３８に回転自在に軸支されている。
【００３４】
さらに、軸部材３５の略円筒体部３５ａには、駆動スプロケット２６が固定されている。一方、図２に示すように、前部車体３８の側部に、走行モータ２４が設けられており、その回転軸に走行モータスプロケット２５が固定されている。そして、図２、図３に示すように、駆動スプロケット２６と走行モータスプロケット２５との間には、チェーン２７が巻回されている。したがって、走行モータ２４が油圧等により回転駆動すると、チェーン２７に駆動力が伝達して、転圧ロール２、さらに詳細には、ドラム５０と、ドラムの縁５０ａ、５０ａと、鏡板４８、４９と、軸部材３５、３６とが一体的に回転するようになっている。
【００３５】
さらにまた、転圧ロール２の内部には、図３に示すように、その回転軸線上に、偏心体１２ａを有する起振シャフト１２が、軸受４４、４５、４６で回転自在に支持されている。そして、起振シャフト１２は、振動モータ２８に接続しており、振動モータ２８が駆動すると、起振シャフト１２が回転して、転圧ロール２が振動するようになっている。
【００３６】
燃料供給手段は、図１から図３と、図５とに示すように、燃料のプロパンガスを貯蔵したガスボンベ３と、このガスボンベ３から前記燃焼手段までの配管手段とを主要部として連通して構成されており、ガスボンベ３から燃焼手段にガスを供給できるようになっている。
【００３７】
ガスボンベ３は、第１実施形態においては公知のものを使用しており、締固め機械１には２基搭載されている。そして、ガスボンベ３は、図２に示すように、前方の転圧ロール２の上方で、前部車体３８の左右両側に固定されたガスボンベ支持板４に、帯バンド５でそれぞれ着脱自在に固定されており、締固め機械１の運転・稼動中に脱落しないようになっている。また、各ガスボンベ３には、図１に示すように、元ガス圧調整器２９がそれぞれ設けられている。
ガスボンベ３は、入手容易であり、帯バンド５を取り外すことにより容易に取替えることができる。また、施工・転圧面積及び転圧回数に対応して、大型又は小型のガスボンベから適宜選択して使用することも可能である。
【００３８】
前記配管手段は、ガスボンベ３側から、図１に示す各ガスボンベ３の元ガス圧調整器２９に接続したフレキシブルなガスホース６と、ガス供給調整部と、図３に示す転圧ロール２内部及び軸受５１、５２の内部に設けられたガス管ブロック７と、このガス管ブロックの前後に配設されたガス管７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄとを主要部として構成されている。
前記したガス供給調整部は、ガスホース６とガス管７Ｄとの間に設けられており、図５に示すように、ガスホース６側から、供給されるガス中のゴミ及び水分を除去するストレーナ８と、供給ガスの流量を調節する電磁弁９ａと、手動式のボールバルブ３０と、供給されるガスと圧縮空気とを混合するベンチュリーミキサ１０とを含んで構成されている。また、ストレーナ８とボールバルブ３０との間には、電磁弁９ａを経由するガス流路と並列して、電磁弁９ｂ、ニードルバルブ３１を有する別のガス流路が設けられており、詰まり等の異常時に後者の別のガス流路を経由して、ガスを供給できるようになっている。
【００３９】
ガスホース６は、その端部が各ガスボンベ３にそれぞれ接続されており、締固め機械１の中央で車体内部に引き込まれた後、転圧ロール２、２の軸受部分付近でストレーナ８に接続されている。
【００４０】
転圧ロール２内部及び軸受５１、５２付近において、ガスの流路は、図３に示すように、ガス管ブロック７とガス管７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄとから構成されている。
【００４１】
ガス管ブロック７は、段違いの外周面を有する略円筒体を呈する部材であり、外径が小さい小円筒部７ａと、外径が大きい大円筒部７ｃと、小円筒部７ａと大円筒部７ｃの間の中円筒部７ｂとが一体的に形成された部材である。
小円筒部７ａは、転圧ロール２の軸部材３５の円筒部３５ａに同軸線上で、大円筒部７ｃが転圧ロール２の内部側となるようにして内装されており、小円筒部７ａの開口部は前部車体３８から延出するアーム４７に固定されている。
また、小円筒部７ａは、軸受４３の内輪に嵌合しており、中円筒部７ｂは軸受４２の内輪に嵌合している。そして、軸受４３、４２の外輪は、前記転圧ロール２を構成する軸部材３５に嵌合している。
したがって、ガス管ブロック７は、前記したようにアーム４７に固定されているが、ガス管ブロック７に外設される転圧ロール２を構成する軸部材３５は、軸受４３、４２により、ガス管ブロック７に対して回転自在となっている。
【００４２】
また、ガス管ブロック７の大円筒部７ｃ側の端面には、前記した起振シャフト１２の端部を支持する軸受４４の外輪が嵌合する凹部が設けられており、起振シャフト１２は、ガス管ブロック７に対して回転自在となるように支持されている。
【００４３】
ガス管ブロック７の中空部７ｄは、大円筒部７ｃ側で４股に分岐しており、転圧ロール２の回転軸を中心として９０°間隔で４方向にガス流通孔７ｅが形成されている。すなわち、ガスブロック７に小円筒部７ａ側から供給されたガスは、中空部７ｄを経由後、大円筒部７ｃにおいて各ガス流通孔７ｅにより４方向に分配されるようになっている。
また、各ガス流通孔７ｅは、転圧ロール２の回転軸を中心として、略９０°間隔で放射状に、且つ、鉛直方向に対してそれぞれ４５°傾斜して形成されている（図１、図３参照）。このようにガス流通孔を傾斜して設けることにより、後記するラインバーナ１１のガス噴き出し孔１１ａも対応して傾斜する。したがって、点火時及び燃焼時等に、燃焼後のガスが、転圧ロール２内部の上方に滞留しても、図３に示すように、好適に点火できるようになっている。また、鉛直下側のラインバーナ１１のガス噴き出し孔１１ａも傾斜するので、燃焼時の炎の逆流を防止でき、ラインバーナ１１自体が加熱されにくくなっている。
【００４４】
各ガス流通孔７ｅの開口部は、直線型のガス管７Ａとそれぞれ接続されており、さらに、その先は略Ｌ型、所謂エルボ型のガス管７Ｂがそれぞれ接続されている。また、各ガス管７Ｂの開口部は、転圧ロール２の回転軸と平行で、鏡板４９の方向をそれぞれ向くように配置されている。
一方、ガス管ブロック７の上流側、つまり、ガスボンベ３側には、略Ｌ字型のガス管７Ｃと、直線型のガス管７Ｄが順に接続しており、ガス管７Ｄのさらに上流側つまりガスボンベ３側は、ベンチュリーミキサ１０の混合ガスの出口と接続されている。
【００４５】
燃焼手段としては、第１実施形態においては、図３、図４に示すように、公知であるスリット状のガス噴き出し口１１ａを有する４本の棒状のラインバーナ１１を使用している。
各ラインバーナ１１は、前記したガス管７Ｂの開口部に、転圧ロール２の回転軸方向と平行になるようにそれぞれ接続されている。
また、各ラインバーナ１１のガス管７Ｂと反対側の端部は、連結部材３７ａを介して、略十字形を呈する板状の支持部材３７ｂにそれぞれ固定されている（図４参照）。支持部材３７ｂの中央には、前記した起振シャフト１２を支持する軸受４５の外輪と嵌合する貫通孔が設けられている。
【００４６】
各ラインバーナ１１のガス噴き出し口１１ａは、図３、図４に示すように、点火後に炎が外側に向くように配置されており、且つ、点火時に直接炎が転圧ロール２の内周面に接触しないで、転圧ロール２内の空気全体を加熱及び保温するように、転圧ロール２の内周面から離間して設けられている。したがって、各ラインバーナ１１に点火されたとき、炎が転圧ロール２の内周面に直接接触して、転圧ロール２が局部的に加熱されることはなく、転圧ロール２内の空気が、全体的に加熱又は保温されるので、転圧ロール２は内側から全体的に加熱又は保温されて、転圧ロール２の外周面に温度勾配が発生しにくくなっている。よって、各ラインバーナ１１の長さは、転圧ロール２の内部で回転軸方向で長くなるように設計されることが好ましい。
また、各ラインバーナ１１は、転圧ロール２の内部に設けられているので、燃焼中に強風で吹き消されて失火しにくくなっている。
【００４７】
点火手段としては、第１実施形態においては、公知であるイグニッションロッド１３を使用したが、これに限定されることはなく点火可能であるその他の装置から適宜選択して使用することができる。
イグニッションロッド１３は、図３に示すように、各ラインバーナ１１のスリット状のガス噴き出し口１１ａの根元側にそれぞれ取り付けられており、供給されたガスに好適に点火できるようになっている。
【００４８】
燃焼状況検出手段としては、第１実施形態においては、公知であるフレームロッド１４を使用したが、これに限定されることはなく炎を検出可能であるその他の装置から適宜選択して使用することができる。
フレームロッド１４は、図３に示すように、各ラインバーナ１１のスリット状のガス噴き出し口１１ａの根元側にそれぞれ取り付けられており、ラインバーナ１１に点火したときに、炎を好適に検出できるようになっている。
また、各イグニッションロッド１３と各フレームロッド１４の配線は、ガス管ブロック７に形成された配線用穴を通って、転圧ロール２の外部に引き出されている（図示しない）。
【００４９】
転圧ロール内温度測定手段としては、第１実施形態においては、公知である熱電対５５を使用したが、これに限定されることはなくその他の温度センサから適宜選択して使用することができる。
熱電対５５は、軸受４２、４４、４５、４６の近傍にそれぞれ設けられており（図３において軸受４２、４５、４６近傍の熱電対５５は省略する）、転圧ロール２内の温度、特に軸受４２、４４、４５、４６の近傍の温度を測定できるようになっている。また、熱電対５５に接続した配線は、前記イグニッションロッド１３に接続された配線と同様に、ガス管ブロック７の配線用穴（図示しない）を通って、転圧ロール２の外部に引き出されている。
【００５０】
転圧ロール外周面温度測定手段としては、第１実施形態においては、公知である２体の赤外線熱放射温度計１５（図１には図示されない）を使用したが、これに限定されることはなく転圧ロール２の外表面の温度測定が可能である例えば熱電対等のその他の温度センサから適宜選択して使用することができる。
赤外線熱放射温度計１５（図１には図示されない）は、締め固め機械１の前部車体３８及び後部車体３９に、それぞれ適宜な手段で固定されており、前後の転圧ロール２、２の外周面の温度を測定できるようになっている。
以上、締固め機械１の前部車体３８に設けられた転圧ロール２について説明したが、後方の転圧ロール２も同様の構造となっている。
【００５１】
続いて、図５を参照して、第１実施形態に係る締固め機械１の転圧ロール２の燃焼制御システムの構成について説明する。
燃焼制御システムは、燃焼制御手段であるコントローラ１６を中心として構成されている。コントローラ１６は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ及びＩ／Ｏ等を中心として構成されたマイクロコンピュータである。また、コントローラ１６には後記するような順序で各ラインバーナ１１の燃焼を制御できるようなシーケンス制御回路が組み込まれており、さらに、前記ＲＯＭ又は前記ＲＡＭには、イグニッションロッド１３及びフレームロッド１４を後記するようなタイミングで作動し、ラインバーナ１１に点火できるように制御するプログラムが記憶されている。
【００５２】
コントローラ１６の電気信号入力部は、転圧ロール２の表面温度の基準値となる設定温度の入力を行う転圧ロール加熱設定温度入力部１７と、転圧ロール２の外周面の温度を測定する赤外線熱放射温度計１５と、ラインバーナ１１での燃焼を検出するフレームロッド１４と、転圧ロール２内の温度を測定する熱電対５５に接続されている。
【００５３】
一方、コントローラ１６の電気信号出力部は、ガスボンベ３とベンチュリーミキサ１０の間に介設され、ガス供給流路の開閉及びガス量を調節をする電磁弁９ａ、９ｂ（燃料供給調節手段）と、ラインバーナ１１に点火するイグニッションロッド１３と、オペレータが設定した転圧ロール２の加熱設定温度を表示する設定温度表示部１９と、赤外線熱放射温度計１５により検出された転圧ロール２の外周面の温度を表示する検出温度表示部２０と、ラインバーナ１１で燃焼していると点灯し、オペレータに検知させる燃焼ランプ２１と、後記するように燃焼制御システムに異常が生じた場合にオペレータに検知させる警報ランプ２２及び警報ブザー２３と、熱電対５５により検出された温度を表示する転圧ロール内軸受温度表示部５６にそれぞれ接続されている。
【００５４】
コントローラ１６は、赤外線熱放射温度計１５により検出された検出温度が設定温度付近まで上昇すると、検出温度が一定、すなわち転圧ロール２の外周面を保温できるように、電磁弁９ａ又は９ｂの開閉度を調節して、ガス量を調節できるようになっている。
また、コントローラ１６は、熱電対５５により検出された温度が異常高温であると、電磁弁９ａ又は９ｂを閉じて、ガスの供給を停止し、消火するようになっている。
なお、電磁弁９ａ、９ｂが、特許請求の範囲における燃料供給調節手段に相当する。但し、燃料供給調節手段は電磁弁９ａ、９ｂに限定されることはなく、その他に例えば、単にコック等を使用しても良い。
そして、この燃焼制御システムは、コントローラ１６に接続される加熱作動ボタン１８のＯＮ又はＯＦＦにより、作動又は停止する。
【００５５】
コントローラ１６は、図１に示す運転席Ｃの周りに配設されている。
一方、転圧ロール設定温度入力部１７、加熱作動ボタン１８、設定温度表示部１９、検出温度表示部２０、燃焼ランプ２１、警報ランプ２２、警報ブザー２３及び転圧ロール内軸受温度表示部５６は、図１に示す運転席Ｃ前の計器盤Ｋに配置されている。したがって、オペレータは、運転席Ｃから遠隔的に転圧ロール２、２を加熱操作できるだけでなく、計器盤Ｋに集中して配設されているので、例えば速度計等のその他の計器と合わせて集中的に転圧ロール２の加熱・保温状況を管理することができるようになっている。
【００５６】
また、後記するように、燃焼制御システムに異常が生じた場合は、警告ランプ２２が点灯し、警告ブザー２３が警告音を発するようになっている。よって、異常時にオペレータは、警告ランプ２２の点灯を視認すると共に、警告ブザー２３が発する警告音を可聴できる。
また、燃焼ランプ２１、警報ランプ２２及び警報ブザー２３は、締固め機械１のオペレータだけでなく、締固め機械１の周囲で作業をする作業員に注意を促すように締固め機械１の車体前後等に設けても良い。
【００５７】
このように、第１実施形態に係る締固め機械１は、ラインバーナ１１（燃焼手段）と、ガスボンベ３及びこれに付随する配管手段（燃料供給手段）と、イグニッションロッド１３（点火手段）と、フレームロッド１４（燃焼状況検出手段）と、コントローラ１６等（燃焼制御手段）と、電磁バルブ９ａ（燃料供給調節手段）と、赤外線熱放射温度計１５（転圧ロール外周面温度測定手段）と、熱電対５５（転圧ロール内温度測定手段）を締固め機械１自体に搭載しているので、機動性が高く独立して転圧作業を行うことができる。
【００５８】
（作用と効果）
続いて、図６を参照しながら、第１実施形態に係る締固め機械１の作用と効果について説明する。図６は、第１実施形態に係る締固め機械１の運転方法を示すフローチャートである。
【００５９】
例えば、ダムの法面にアスファルト混合物を、アスファルトフィニッシャ（図示しない）で敷き均した後に、第１実施形態に係る締固め機械１で１次転圧を行う場合について説明する。
まず、敷き均したアスファルト混合物の種類に基づいて、転圧ロール設定温度入力部１７で、最適１次転圧温度（設定温度）を入力する（Ｓ１）。この入力した最適１次転圧温度は、転圧ロール２の設定温度として、図５に示すコントローラ１６に記憶されて、設定温度表示部１９に表示される。そして、オペレータは、図１に示す元ガス圧調整器２９を所定圧に調節した後、図５に示すボールバルブ３０を開く。
その後、加熱作動ボタン１８をＯＮにし、転圧ロール２の燃焼制御システムを作動する（Ｓ２）。
【００６０】
加熱作動ボタン１８がＯＮになると、図５に示すコントローラ１６から電磁弁９ａに電気信号が送られて電磁弁９ａが開いて、ベンチュリーミキサ１０にガスボンベ３からガスが供給される。そうすると、ベンチュリーミキサ１０でガスと図示しない圧縮機から送り込まれた圧縮空気とが混合された後に、その混合ガスがラインバーナ１１に供給される。その後、コントローラ１６からイグニッションロッド１３に電気信号が送られて、イグニッションロッド１３が作動し、所定時間（例えば、８秒間）点火が試みられる（Ｓ３）。
【００６１】
イグニッションロッド１３により点火を試みた後、一旦イグニッションロッド１３の作動、つまり点火を停止し、フレームロッド１４で実際にラインバーナ１１に点火したか否かを所定時間（例えば、３秒間）検出する。そして、その検出結果は、フレームロッド１４からコントローラ１６に電気信号として送られる（Ｓ４）。
ラインバーナ１１に点火していることが検出された場合（Ｓ４、Ｙｅｓ）には、その後も、継続してラインバーナ１１に点火しているか、すなわち、失火していないかをフレームロッド１４で検出する（Ｓ５）。
【００６２】
継続してラインバーナ１１に点火していることが検出された場合（Ｓ５、Ｙｅｓ）には、転圧ロール２の設定温度が、転圧ロール２の外周面の温度を測定する赤外線熱放射温度計１５で検出された検出温度より高いか否かを判断する（Ｓ６）。
前記転圧ロール２の設定温度が、前記検出温度より高い場合（Ｓ６、Ｙｅｓ）には、ラインバーナ１１での燃焼を継続する。その後、オペレータは、締固め機械１で継続して転圧する場合には、そのまま転圧作業を継続し（Ｓ７、Ｙｅｓ）、熱電対５５により、異常燃焼により転圧ロール２内の軸受４２、４４、４５、４６が異常高温となっていないかを判断する（Ｓ２０）。
軸受４２、４４、４５、４６の耐熱温度が、熱電対５５で検出された温度より高い場合（Ｓ２０、Ｙｅｓ）は、コントローラ１６は、再び、フレームロッド１３で、継続してラインバーナ１１に点火しているか判断する（Ｓ５）。一方、熱電対５５により検出された温度が、軸受４２、４４、４５、４６の耐熱温度以上の場合（Ｓ２０、Ｎｏ）は、コントローラ１６は、転圧ロール２内が異常高温であるとして、転圧ロール２の駆動系機構を保護するために、電磁弁９ａを閉じるように制御して、自動的に消火する（Ｓ９）。
オペレータが転圧作業を終了する場合（Ｓ７、Ｎｏ）には、加熱作動ボタン１８をＯＦＦにする（Ｓ８）。そうすると、コントローラ１６により電磁弁９ａが閉じられて、消火されて（Ｓ９）、燃焼制御システムの作動が終了する。
【００６３】
また、ラインバーナ１１に点火後、継続して点火していることが確認されて（Ｓ５、Ｙｅｓ）、赤外線熱放射温度計１５で検出された転圧ロール２の外周面の温度が、設定温度より高いと判断された場合（Ｓ６、Ｎｏ）、コントローラ１６は電磁弁９ａを閉じるように制御し、一旦消火する（Ｓ１７）。
【００６４】
その後、コントローラ１６は、ラインバーナ１１での燃焼の停止により、検出温度が設定温度より低下したか否かを継続的に判断する（Ｓ１８）。検出温度が設定温度より低下したと判断された場合（Ｓ１８、Ｙｅｓ）には、再びイグニッションロッド１３がＯＮとなり点火を試みる（Ｓ３）。一方、検出温度が設定温度以上であると判断された場合（Ｓ１８、Ｎｏ）には、消火状態を維持し、オペレータは継続して転圧作業する場合には、検出温度が設定温度より低下するまでそのまま作業を続ける（Ｓ１９、Ｙｅｓ）。
【００６５】
一方、オペレータが締固め機械１による転圧作業の終了、又は、燃焼制御システムの作動の停止する場合には、加熱作動ボタン１８をＯＦＦにする（Ｓ８）。そうすると、コントローラ１６により、電磁弁９ａが閉じられ、ラインバーナ１１から消火されて（Ｓ９）、転圧ロール２の燃焼制御システムの作動が終了する。
【００６６】
前記したフレームロッド１４による未点火又は失火の検出、すなわち、加熱開始時、ラインバーナ１１に現に未点火が検出された場合（Ｓ４、Ｎｏ）と、一旦点火した後に失火が検出された場合（Ｓ５、Ｎｏ）には、コントローラ１６は、再度イグニッションロッド１３に所定時間（例えば、８秒間）点火を試みるように電気信号を送る（Ｓ１０）。前記所定時間（例えば８秒間）後に、ラインバーナ１１に現に点火したか否かをフレームロッド１４で所定時間（例えば、３秒間）、再び検出し（Ｓ１１）、点火した場合（Ｓ１１、Ｙｅｓ）には、継続してラインバーナ１１に点火しているかを判断する（Ｓ５）。一方、点火しなかった場合（Ｓ１１、Ｎｏ）には、さらに再びイグニッションロッド１３で所定時間（例えば、８秒間）、点火を試みる（Ｓ１２）。そして、ラインバーナ１１に点火したか否かを再びフレームロッド１４で所定時間（例えば、３秒間）検出して判断する（Ｓ１３）。点火した場合（Ｓ１３、Ｙｅｓ）には、続いて、継続して点火しているかを判断する（Ｓ５）。一方、点火しなかった場合（Ｓ１３、Ｎｏ）には、さらにまた再びイグニッションロッド１３により所定時間（例えば、８秒間）点火を試みる（Ｓ１４）。そして、ラインバーナ１１に点火したか否かを再びフレームロッド１４により所定時間（例えば、３秒間）検出して判断する（Ｓ１５）。点火した場合（Ｓ１５、Ｙｅｓ）には、続いて継続して点火しているかを判断する（Ｓ５）。
【００６７】
一方、３回連続して点火しなかった場合（Ｓ１５、Ｎｏ）には、コントローラ１１は、燃焼制御システムに例えばラインバーナ１１における詰まり等の異常があると判断する。
そして、コントローラ１６から、警報ランプ２２及び警報ブザー２３に電気信号が送られて、警報ランプ２２が点灯し、警報ブザー２３が警告音を発して、オペレータに燃焼制御システムの異常を警告し（Ｓ１６）、電磁弁９ａを自動的に閉じた後に、燃焼制御システムの作動を終了する。
なお、第１実施形態においては、特許請求の範囲における「予め定められている基準回数」を３回とした場合である。
【００６８】
このように、イグニッションロッド１３による点火、及びフレームロッド１４による検出を、繰り返して行うことにより、確実にラインバーナ１１に点火して、転圧ロール２、２を加熱又は保温することができる。
また、この一連の繰り返した作動にかかわらず、ラインバーナ１１に点火しない場合には、オペレータに検知することにより危険を回避すると共に、ガス供給電磁弁９ａを閉じることにより、ガス漏れ等の危険を回避することができる。
【００６９】
（変形例）
以上、本発明の好適な実施形態について一例を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、例えば以下のような、適宜変更が可能である
【００７０】
前記した形態では、転圧ロール２内部で４本の棒状のラインバーナ１１を、転圧ロール２の回転軸方向と平行になるように設けたが、ラインバーナ１１の本数は適宜変更して良く、例えば、転圧ロール２の回転軸を中心として、４５°間隔で、つまり合計８本のラインバーナ１１を設けても良い。このように構成すると、転圧ロール２をさらに全体的に加熱又は保温することができる。
【００７１】
前記した形態では、各ラインバーナ１１が転圧ロール２内で、転圧ロール２の軸を中心として、軸方向に平行で９０度間隔にラインバーナ１１を４本設けて構成したが、その他に例えば、ラインバーナ１１が略円柱体の周面を網目状を呈するように構成したり、ラインバーナ１１が転圧ロール２内周面から一定距離で離間した状態で、螺旋状を呈するように構成しても良い。このように構成すると、さらに転圧ロール２の外周面をさらに均一に加熱及び保温できるだけでなく、例えば夜間、又は寒冷地等での施工において、転圧ロール２を加熱する時間を短縮することが可能となり、施工時間の短縮に繋げることができる。
【００７２】
前記した形態では、各ラインバーナ１１でのガスの燃焼により、転圧ロール２内部の空気を全体的に加熱又は保温して、転圧ロール２の外周面を内側から全体的に加熱又は保温するとしたが、その他に例えば、転圧ロール２を２重円筒状に形成し、外側円筒部の内周面と内側円筒部の内周面の隙間に、例えばパラフィン等の畜熱体を封入して構成したり、その隙間に仕切り板を設けてハニカム構造として畜熱性を有するように構成して、ラインバーナ１１で、内側円筒の内側から加熱又は保温するように構成しても良い。このようにすれば、一旦、転圧ロール２の外周面の温度が設定温度に上昇すれば、ラインバーナ１１における燃焼を停止しても、一定時間、転圧ロール２は保温されるので燃料を節約することができる。
また、加熱時に流動性を有する畜熱体を封入した場合は、隙間にじゃま板を設けると、転圧ロール２の回転で畜熱体が撹拌混合されて、さらに、加熱された畜熱体が重力により常に下方から充填されるので、転圧ロール２の接触面はほぼ一定温度となり好都合である。
【００７３】
前記した形態では、燃料をプロパンガスとして燃料供給手段を構成したが、その他に例えば、石油系の灯油、重油等を使用して燃料供給手段を構成しても良い。この場合、使用する燃料に応じて、燃焼手段には例えば石油バーナ等から適宜選択することが可能である。
【００７４】
前記した形態では、車体の前後に振動する転圧ロール２、２を有する振動ローラに、ガスボンベ３、ラインバーナ１１等を付加して、第１実施形態に係る締固め機械１を構成したが、その他に例えば、マカダムローラ、コンバインドローラ、ハンドガイド式ローラ等に適用して締固め機械１を構成しても良い。
【００７５】
前記した形態では、転圧ロール２、２の外周面の温度を測定する赤外線熱放射型温度計１５を設けたが、さらに、締固め機械１の車体の前後に、敷き均したアスファルト混合物、または転圧中のアスファルト混合物の温度を測定する温度センサ等を設けて、転圧中の舗装体の表面の温度を測定するように構成しても良い。このように構成すると、転圧中のアスファルト混合物の温度を把握でき、好適に施工管理を行うことができる。
【００７６】
前記した形態では、フレームロッド１４によりラインバーナ１１での未点火又は失火が確認されると、イグニッションロッド１３の８秒間の作動による点火と、フレームロッド１４による３秒間の炎の検出とを最高３回まで繰り返したが、この繰り返し回数、点火時間、及び、検出時間は適宜変更しても良い。
【００７７】
前記した形態では、スリット状のガス噴き出し口１１ａを備えるラインバーナ１１を使用したが、その他に例えば、ガスの噴き出し領域が広がるように、ガス噴き出し口１１ａは例えば複数の十字形の孔によって構成されてもよいし、また、転圧ローラ２の軸方向に対して垂直方向に炎が形成されるようなバーナを使用しても良い。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、アスファルト混合物の転圧作業に関して、転圧ロールにアスファルト混合物が付着せず好適な締固め密度の舗装体を施工することが可能である機動性の良い締固め機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る締固め機械の側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る締固め機械の正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る締固め機械の前方の転圧ロールの要部を拡大した断面図である。
【図４】図３に示す第１実施形態に係る締固め機械の転圧ロールのＸ−Ｘ断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る締固め機械の転圧ロールの燃焼制御システムの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る締固め機械の運転方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 締固め機械
２ 転圧ロール
３ ガスボンベ
６ ガスホース
７ ガス管ブロック
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ ガス管
９ａ、９ｂ 電磁弁
１１ ラインバーナ
１２ 起振シャフト
１３ イグニッションロッド
１４ フレームロッド
１６ コントローラ
３８ 前部車体
３９ 後部車体
４０ センターピン
４１ 操縦ハンドル
５５ 熱電対
Ｋ 計器盤
Ｃ 運転席

Claims (7)

1. 転圧ロールと、
   前記転圧ロールの内部に前記転圧ロールの内周面から離間すると共に、前記転圧ロールの回転軸と平行で設けられ、前記転圧ロールの内部を加熱して、前記転圧ロールを内側から加熱する複数のラインバーナと、
   前記ラインバーナに燃料を供給する燃料供給手段と、を備え、
   前記転圧ロールの側面視において、各ラインバーナのガス噴き出し孔からの炎が前記内周面に直接接触することなく放射状となるように、前記複数のラインバーナは配置されている
   ことを特徴とする締固め機械。
2. 請求項１に記載の締固め機械において、
   前記各ラインバーナのガス噴き出し孔は、鉛直方向に対して斜めである
   ことを特徴とする締め固め機械。
3. 請求項１又は請求項２に記載の締固め機械において、
   前記転圧ロールの鏡板には、複数の空気流通孔が形成されている
   ことを特徴とする締固め機械。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の締固め機械において、
   前記ラインバーナに供給された前記燃料に燃焼を開始させる点火手段と、
   前記ラインバーナで燃焼する前記燃料の燃焼状況を検出する燃焼状況検出手段と、
   前記燃焼を制御する燃焼制御手段とを備え、
   前記燃焼制御手段は、前記燃焼状況検出手段により、前記転圧ロールの加熱開始時に前記ラインバーナに点火しないことを検出した場合、又は点火後に前記ラインバーナでの失火を検出した場合に、前記点火手段を作動させて、再度燃焼を開始するように点火の制御をすることを特徴とする締固め機械。
5. 請求項４に記載の締固め機械において、
   前記燃料供給手段から前記ラインバーナへの前記燃料の供給量を調節する燃料供給調節手段を備え、
   前記燃焼制御手段は、前記再度燃焼を開始するように点火の制御をするため、前記点火手段を予め定められている基準回数、繰り返して作動させるが、
   前記繰り返しの作動にかかわらず、点火に失敗した場合は、前記燃料供給調節手段が、前記燃料の供給を停止するように制御可能となっていることを特徴とする締固め機械。
6. 請求項４又は請求項５に記載の締固め機械において、
   前記転圧ロールの外周面の温度を測定する転圧ロール外周面温度測定手段を備え、
   前記転圧ロールの外周面の温度を予め定められている設定温度と一致させるようにしたことを特徴とする締固め機械。
7. 請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の締固め機械において、
   前記転圧ロール内の温度を測定する転圧ロール内温度測定手段を備え、
   前記転圧ロール内温度測定手段により異常高温が測定された場合に、前記燃焼制御手段は、前記燃料供給手段を前記燃料の供給を停止するように制御することを特徴とする締固め機械。

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