JP4326544B2 - アスファルトフィニッシャにおけるアスファルト乳剤散布装置 - Google Patents

Description

この発明は、アスファルトフィニッシャにおけるアスファルト乳剤散布装置に関するものであり、特に、既設の舗装路とこれに連続して舗装する未舗装路面との段差部へアスファルト乳剤を散布するアスファルト乳剤散布装置に関するものである。

路肩の縁石に隣接したレーンや型枠を用いて１レーンの道路をアスファルト舗装した後に、型枠を撤去してこのアスファルト舗装路に隣接したレーンをアスファルト舗装する場合や、コンクリート舗装路またはアスファルト舗装路の劣化した部分を切削し、切削した部分にアスファルトを再度舗装して補修する場合、既設舗装路や縁石とこれに連続して新たに舗装する部分とに隙間が生じないように、アスファルト舗装作業に先立って、既設舗装路面や縁石とこれに連続して舗装する未舗装路面との段差部にアスファルト乳剤を散布する必要がある。

このアスファルト乳剤散布作業は、一般に人手によって行うことが多いが、人力移動車両に散布装置一式を搭載した散布機械（特許文献１）や、トラックに散布装置を搭載した散布機械（特許文献２）、散布装置を搭載したアスファルトフィニッシャ（特許文献３）なども知られている。
実開昭63-100506号公報 実開昭60-14104号公報 特開平11-256511号公報

散布装置を搭載したアスファルトフィニッシャ（特許文献３）は、スクリードの前方で散布装置から路面へアスファルト乳剤が散布されるので、別途段差部全体へのアスファルト乳剤散布作業を行う必要がなく、舗装作業の能率が向上する。しかし、既設舗装路面に隙間なく舗装を連続させる所謂ジョイント舗装の場合は、舗装作業時において継ぎ目となる段差部とスクリードの端面との間隔は一定ではなく始終変動するので、段差部の壁面及び底面角部へむらなくアスファルト乳剤を散布することは不可能であり、別途、散布装置によって段差部へアスファルト乳剤を散布しなければならないという問題がある。

そこで、アスファルト舗装作業と同時に、既設舗装路面と未舗装路面との段差部へむらなくアスファルト乳剤を散布できるようにして省力化するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は上記課題を解決することを目的とする。

この発明は、上記目的を達成するために提案するものであり、請求項１記載の発明は、既設の縁石または舗装路とこれに連続して舗装する未舗装路面との段差部へアスファルト乳剤を散布するアスファルト乳剤散布装置付きアスファルトフィニッシャであって、アスファルト乳剤散布装置は、車体の下部に幅方向へスライドできる伸縮アーム及び伸縮アーム駆動機構を設け、伸縮アームの先端部に超音波式或いは光学式の段差位置検出手段とアスファルト乳剤散布ノズルを取付け、段差位置検出手段の検出値に応じて伸縮アーム駆動機構を制御して前記伸縮アームを伸縮し、段差位置検出手段が段差部の垂直上方に位置するとき、段差部から所要間隔をおいてアスファルト乳剤散布ノズルの散布方向を常に段差部分へ向ける自動制御手段を備えたことを特徴とするアスファルトフィニッシャにおけるアスファルト乳剤散布装置を提供するものである。

また、上記段差位置検出手段とアスファルト乳剤散布ノズルの両方または一方を、昇降機構を介して上記伸縮アームへ取付け、油圧シリンダ或いは油圧モータにより、任意に上記段差位置検出手段とアスファルト乳剤散布ノズルの両方または一方の高さを調整できるように構成した請求項１記載のアスファルトフィニッシャにおけるアスファルト乳剤散布装置を提供するものである。

本発明のアスファルトフィニッシャにおけるアスファルト乳剤散布装置は、超音波式或いは光学式の段差位置検出手段とアスファルト乳剤散布ノズルを伸縮アームに取付け、伸縮アームの伸縮量を制限してアスファルト乳剤散布ノズルの乳剤散布方向を常時既設舗装路面と未舗装路面との段差部分へ向けてアスファルト乳剤を散布するので、未舗装路面へのアスファルト舗装工事に先立って人手により段差部分へアスファルト乳剤を散布する必要がなくなり、作業能率が向上し省力化できる。また、乳剤の散布むらも殆どなくなり舗装品質の均一化にも効果を奏する。

また、段差部における既設舗装路面とアスファルト舗装路面とが接着されるので、段差部からの欠けや剥離の発生を少なくすることができ、舗装路面の耐用年数を向上することができる。

この発明は、既設の縁石または舗装路とこれに連続して舗装する未舗装路面との段差部へアスファルト乳剤を散布するアスファルト乳剤散布装置付きアスファルトフィニッシャであって、アスファルト乳剤散布装置は、車体の下部に幅方向へスライドできる伸縮アーム及び伸縮アーム駆動機構を設け、伸縮アームの先端部に超音波式或いは光学式の段差位置検出手段とアスファルト乳剤散布ノズルを取付け、段差位置検出手段の検出値に応じて伸縮アーム駆動機構を制御して前記伸縮アームを伸縮し、段差位置検出手段が段差部の垂直上方に位置するとき、段差部から所要間隔をおいてアスファルト乳剤散布ノズルの散布方向を常に段差部分へ向ける自動制御手段を備えることにより、アスファルト舗装作業と同時に、既設舗装路面と未舗装路面との段差部へむらなくアスファルト乳剤を散布できるようにして省力化するという目的を達成した。

図1及び図2は、本発明のアスファルト乳剤散布装置を搭載したアスファルトフィニッシャ1を示し、前後に車輪2，3を備えた車体4の前部上にアスファルト混合材を収容するホッパー5が配置され、後部にスクリード装置6が連結されている。車体4の下部には、ホッパー5の内底面から車体4の後端に亘るバーコンベヤ（図示せず）が配置されており、ホッパー5内のアスファルト混合材は、バーコンベヤにより車体4の後方へ搬送されて路面へ投下され、車体4とスクリード装置6との間に配置されたスクリュースプレッダ（図示せず）によって幅方向へ展開されてスクリード装置6により平坦に敷き均される。

車体4の中央部にはエンジン室7が設けられていて、エンジン室7内にエンジン、油圧ポンプ、ラジエータとオイルクーラ、その他のエンジン補機類などが設置されている。車体4の上面後部の右側には運転席8が設けられており、運転席8の前方にステアリングホイール9及びスロットルレバー、ブレーキなどの操作系装置と計器盤10が配置されている。

本発明の自動制御型のアスファルト乳剤散布装置12は、車体4の下部に配置されていて、車体4のフレームの前端に取付けられたカウンターウェイト11の背面左側（図2においては右側）に取付けられている。アスファルト乳剤散布装置12は、カウンターウェイト11の背面右側に取付けることもでき、作業内容に応じて取付け位置が選択される。また、左右
を既設の舗装路ではさまれた１レーン分の未舗装路を舗装する場合は、カウンターウェイト11の背面の左右両側に夫々アスファルト乳剤散布装置12を取付けて、車体の左右両側の段差部へ同時にアスファルト乳剤を散布する。

図3に示すように、アスファルト乳剤散布装置12は、カウンターウェイト11の背面に固定したスライドガイド13と、スライドガイド13に係合する伸縮アーム14を備え、伸縮アーム14の外側端部近傍に段差位置検出手段として距離センサユニット15を取付け、伸縮アーム14に設けたノズルホルダ部16でアスファルト乳剤散布ノズル17を保持している。アスファルト乳剤散布ノズル17は、アスファルト舗装作業と同時に行われるアスファルト乳剤散布時において、距離センサユニット15が段差部の垂直上方に位置したときに、段差部から所要間隔をおいて未舗装路面側に位置し、噴射方向が段差部に向く姿勢で保持されている。

伸縮アーム14の側面にはラック18が形成されていて、スライドガイド13に取付けた油圧モータ19のピニオンギヤ20が伸縮アーム14のラック18に噛合っており、油圧モータ19を駆動すれば、その回転方向に応じて伸縮アーム14は外側方向（伸長方向）または内側方向（収縮方向）へスライドする。

距離センサユニット15は、計測目的に応じて従来種々の構成のものが提供されているが、ここでは、舗装路面と未舗装路面との段差部の位置を検出するために複数の超音波センサを並列に配置したものを使用している。伸縮アーム14に取付けた距離センサユニット15は、コントローラボックス21とケーブル接続されていて、コントローラボックス21により初期位置の読み込み設定や任意の伸縮調整を行うことができる。

ここで用いた距離センサユニット15は、図4に示すように5個の超音波センサ22が並列配置されていて、制御部23が5個の超音波センサ22を駆動して、それぞれの超音波センサ22から垂直下方の路面へ超音波を送信し、対象路面からの反射波を受信して、送信波と受信波の位相差から距離を算出するものである。制御部23は、5個の超音波センサ22の中で中央の超音波センサが段差部の垂直上方に位置するように、油圧モータ19を駆動して伸縮アーム14の伸縮量をフィードバック制御する。

尚、図3では省略しているが、図1及び図2(b)に示すように、アスファルト乳剤散布装置12の伸縮アーム14を後方へ延長し、その後端部に電気ヒータHを取付けておけば、散布したアスファルト乳剤の乾燥を電気ヒータHによって加速でき、散布直後に行われるアスファルト舗装に先立ってアスファルト乳剤を十分に乾燥させることができる。また、電気ヒータHに代えて、トーチバーナーを設けて熱風乾燥してもよい。

アスファルト乳剤散布装置17を使用するに際しては、アスファルトフィニッシャ1を未舗装路面上に移動させ、アスファルトフィニッシャ1のアスファルト乳剤散布装置17を装着した側の側面を段差部に寄せた後に、コントローラボックス21により伸縮アーム14を伸縮操作して中央の超音波センサを段差部の垂直上方に位置させる。この位置調整はコントローラボックス21に備えられているLEDやランプ或いはモニター画面などで視認することができる。即ち、超音波センサ対舗装路面距離Lより超音波センサ対未舗装路面距離L+αのほうが長いため、中央の超音波センサを段差部の垂直上方に位置させたときは、車体中心側の２個の超音波センサの検出距離Lに対して外側の２個の超音波センサの検出距離がより長い検出距離L+αを示す。そして、この位置調整において、中央の超音波センサの検出距離が距離Lと距離L+αの中間値を示したときに、例えば、並列に三個配置したLEDの内の中央のLEDが点灯して、中央の超音波センサが段差部の垂直上方に位置したことを確認することができる。

以後は、制御部23が油圧モータ19を駆動して伸縮アーム14の伸縮量を制御し、中央の超音波センサの検出距離が増大したとき（距離センサユニット15が未舗装路面側へ変位したとき）は伸縮アーム14を伸長し、中央の超音波センサの検出距離が減少したとき（距離センサユニット15が舗装路面側へ変位したとき）は伸縮アーム14を収縮して、アスファルトフィニッシャ1の走行時に距離センサユニット15の中央の超音波センサが、常に段差位置（舗装路面と未舗装路面との境界線）の上方に位置するようにフィードバック制御を行う。

アスファルト乳剤散布ノズル17は、伸縮アーム14のノズルホルダ部16に保持されているので、距離センサユニット15とともに路面の幅方向へ移動して、常時段差部分の壁面及び底面隅部へアスファルト乳剤が散布される。アスファルト乳剤散布ノズル17の散布方向の初期調整は、ノズルホルダ部16への取付け姿勢調整や、散布ノズル17のフレキシブルヘッド部分の角度調整によって行うことができる。

尚、舗装作業時のアスファルトフィニッシャの前進速度は極めて低速であるので、単位時間当たりのアスファルト乳剤散布量も比較的少量であり、ノズルの噴射性能の関係から連続散布では過剰となる場合は、アスファルト乳剤散布ノズル17或いはその近傍に設けた開閉弁制御を制御して間歇散布する公知の方法をとることによって連続散布よりも少散布量とすることができる。

図5に示すアスファルト乳剤散布装置31は、伸縮アームの駆動手段として図3に示したラックピニオン機構に代えて、油圧シリンダ32を用いている。油圧シリンダ32の外筒33はスライドガイド35の後端板へ固定され、ピストンロッド34が伸縮アーム36を押し引きしてスライドさせる構造となっている。

伸縮アーム36の先端には、距離センサユニット15とアスファルト乳剤散布ノズル17とを保持する昇降台37が上下摺動自在に取付けられており、昇降台37は油圧シリンダ38によって昇降駆動され、コントローラボックス21を操作して距離センサユニット15とアスファルト乳剤散布ノズル17の高さを調整することができる。これにより、距離センサユニット15の初期設定の調整やアスファルト乳剤散布ノズル17の散布方向の変更を容易にするとともに、作業中であっても作業を中断することなくアスファルト乳剤散布方向の調整などが可能である。

尚、この発明は上記の実施形態に限定するものではなく、この発明の技術的範囲内において種々の改変が可能であり、この発明がそれらの改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明の実施形態を示し、アスファルト乳剤散布装置を装着したアスファルトフィニッシャの側面図。 (a)は図1のアスファルトフィニッシャの一部切欠正面図、(b)は図1のA-A線矢視図である。 アスファルト乳剤散布装置取付け部分の斜視図。 アスファルト乳剤散布装置の位置制御システムのブロック図。 他の実施形態を示し、アスファルト乳剤散布装置取付け部分の斜視図。

符号の説明

1 アスファルトフィニッシャ
12 アスファルト乳剤散布装置
13 スライドガイド
14 伸縮アーム
15 距離センサユニット
16 ノズルホルダ部
17 アスファルト乳剤散布ノズル
18 ラック
19 油圧モータ
20 ピニオン
21 コントローラボックス
22 超音波センサ
23 制御部
31 アスファルト乳剤散布装置
32 油圧シリンダ
35 スライドガイド
36 伸縮アーム
37 昇降台
38 油圧シリンダ
H 電気ヒータ

Claims (2)

1. 既設の縁石または舗装路とこれに連続して舗装する未舗装路面との段差部へアスファルト乳剤を散布するアスファルト乳剤散布装置付きアスファルトフィニッシャであって、
   アスファルト乳剤散布装置は、車体の下部に幅方向へスライドできる伸縮アーム及び伸縮アーム駆動機構を設け、伸縮アームの先端部に超音波式或いは光学式の段差位置検出手段とアスファルト乳剤散布ノズルを取付け、
   段差位置検出手段の検出値に応じて伸縮アーム駆動機構を制御して前記伸縮アームを伸縮し、段差位置検出手段が段差部の垂直上方に位置するとき、段差部から所要間隔をおいてアスファルト乳剤散布ノズルの散布方向を常に段差部分へ向ける自動制御手段を備えたことを特徴とするアスファルトフィニッシャにおけるアスファルト乳剤散布装置。
2. 上記段差位置検出手段とアスファルト乳剤散布ノズルの両方または一方を、昇降機構を介して上記伸縮アームへ取付け、油圧シリンダ或いは油圧モータにより、任意に上記段差位置検出手段とアスファルト乳剤散布ノズルの両方または一方の高さを調整できるように構成した請求項１記載のアスファルトフィニッシャにおけるアスファルト乳剤散布装置。

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