JP6154861B2 - Road surface measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、路面測定装置に係り、特に、距離測定センサを用いて路面の高さを測定するものに関する。 The present invention relates to a road surface measuring device, and more particularly to a device for measuring the height of a road surface using a distance measuring sensor.
従来、道路の舗装をするときに路面の形状(敷設されたコンクリートやアスファルトの高さ)を検査のために測定する場合、道路の幅方向の一端から他端にかけて張った水糸から道路の路面(上面)までの距離を、ものさしを用いて複数個所で作業者が測定している。 Conventionally, when measuring the shape of the road surface (height of concrete and asphalt laid) when paving the road, the road surface of the road from the water string stretched from one end to the other in the width direction of the road The operator measures the distance to the (upper surface) at a plurality of locations using a ruler.
なお、従来の技術に関する特許文献として、たとえば、特許文献1を掲げることができる。
For example,
ところで、従来のものさしを用いた方法では、路面の形状を測定するときに多くの工数がかかってしまうという問題がある。また、特許文献1に記載のものでは、装置の構成が煩雑になるという問題がある。
By the way, in the method using the conventional ruler, there is a problem that many man-hours are required when measuring the shape of the road surface. Moreover, in the thing of
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡素な構成で路面の形状を簡単に測定することができる路面測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a road surface measuring device that can easily measure the shape of a road surface with a simple configuration.
請求項1に記載の発明は、道路の幅方向に延伸するビーム部と、このビーム部を支持している一対のビーム部支持部と、この一対のビーム部支持部をスタットボルトを用いて支持してレールに係合し、前記レール上を走行する一対の走行部とを備えて構成され、前記道路の長手方向に移動自在であるベースフレームと、前記ビーム部の延伸方向で間隔をあけて前記ビーム部に設けられ、前記道路の路面までの距離を測定する距離測定センサとを有する路面測定装置である。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の路面測定装置において、前記各距離測定センサが測定した距離に基づいて前記道路の路面の測定形状を表示する表示部を有する路面測定装置である。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の路面測定装置において、前記表示部は、前記道路の路面の目標形状と前記道路の路面の測定形状とを同時に表示するように構成されているか、もしくは、前記道路の路面の測定形状と前記道路の路面の目標形状との高さの差を表示するように構成されている路面測定装置である。 According to a third aspect of the present invention, in the road surface measurement device according to the second aspect, the display unit is configured to simultaneously display a target shape of the road surface of the road and a measured shape of the road surface of the road. Or a road surface measuring device configured to display a height difference between a measured shape of the road surface of the road and a target shape of the road surface of the road.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の路面測定装置において、前記道路の路面を構成する材料を均す均し装置とロープによってつながっていることで、前記均し装置とともに移動し、所定の距離を移動する毎に、もしくは、上記移動している所定の時間が経過する毎に、前記各距離測定センサが、前記道路の路面までの距離を測定するように構成されている路面測定装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the road surface measuring device according to any one of the first to third aspects, the road surface measuring device is connected to a leveling device for leveling the material constituting the road surface of the road by a rope. Each time the distance measuring sensor moves with the leveling device and moves a predetermined distance or every time the moving time elapses, each distance measuring sensor calculates the distance to the road surface of the road. A road surface measuring device configured to measure.
本発明によれば、簡素な構成で路面の形状を簡単に測定することができる路面測定装置を提供することができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to provide a road surface measuring device that can easily measure the shape of a road surface with a simple configuration.
本発明の実施形態に係る路面測定装置1は、道路3の路面(表面;上面)5の高さを測定するものであり、図1〜図3で示すように、ベースフレーム7と、複数の距離測定センサ9(9A,9B,9C)とを備えて構成されている。
A road
ベースフレーム7は、道路3の幅方向に延伸するビーム部11を備えて構成されており、道路3の長手方向(延伸方向;図2や図3の紙面に直交する方向)に移動自在になっている。なお、ビーム部11は、道路3の路面5の上方で路面5から所定の距離だけ離れている。
The
各距離測定センサ9(9A,9B,9C)は、ビーム部11の延伸方向(道路3の幅方向;図2)でそれぞれが間隔をあけ、ビーム部11に一体的に設けられている。
Each distance measuring sensor 9 (9A, 9B, 9C) is provided integrally with the
また、各距離測定センサ9(9A,9B,9C)のそれぞれは、これらから道路3の路面5までの距離を、たとえば、非接触状態で測定するようになっている。距離測定センサ9として、株式会社キーエンス製のレーザ変位センサ(IA−65、IA−030、IA−100)を掲げることができる。
Each distance measuring sensor 9 (9A, 9B, 9C) measures the distance from these to the
ビーム部11に一体的に設置された距離測定センサ9は、一方向(下方向)にのみレーザ光を照射して、距離測定センサ9から路面5までの距離を測定するようになっている。
The
また、路面測定装置1には、図7で示すように、制御部13と、表示部15と、入力部17とが設けられている。制御部13は、CPU19と、メモリ21とを備えて構成されている。
Further, as shown in FIG. 7, the road
表示部15は、たとえば、LCDで構成されており、入力部17は、たとえば、表示部15の表示面に設けられたタッチパネルで構成されている。
The
そして、メモリ21に予め格納されている動作プログラムによって制御部13の制御の下、各距離測定センサ9(9A,9B,9C)が測定した距離に基づいて、道路3の路面5の形状(測定形状)を、図8の線図G2で示すように、表示部15が表示するように構成されている。なお、表示部15が路面5の高さ(測定によってもとめた実際の高さ)を数値で表すようにしてもよい。
Then, based on the distance measured by each distance measuring sensor 9 (9A, 9B, 9C) under the control of the
道路3の路面5の形状とは、道路3の幅方向における道路3の路面5の高さ(各距離測定センサ9で測定した高さ)の変化で表される形状である。
The shape of the
表示部15は、たとえば、各距離測定センサ9のそれぞれによる複数の測定距離の値から道路3の路面5の形状を表す近似直線もしくは近似曲線をもとめて、このもとめた近似直線もしくは近似曲線を表示するようになっている。
The
さらに説明すると、図8の横軸は、道路3の幅方向の位置を示しており、図8の横軸の下段の数字「0」、「2」、「4」・・・は、道路3の左端からの距離を示している。単位は「m(メートル)」である。
More specifically, the horizontal axis in FIG. 8 indicates the position in the width direction of the
図8の縦軸は、道路3の路面5の高さを示しており、・・・「−10」、「0」、「10」、「20」・・・の数字は、道路3の幅方向の両端の高さを基準として「0」としたときにおける道路3の幅方向の各位置における高さを示している。単位は「mm(ミリメートル)」である。
The vertical axis of FIG. 8 indicates the height of the
図8の破線で示す線図G1は、道路3の路面5の目標形状を示しており、図8の実線で示す線図G2は、上記近似直線もしくは上記近似曲線であり、道路3の路面5の測定形状(実際形状)を示している。線図G1では道路3にセンタークラウン(中折れ)が施されている。
A diagram G1 shown by a broken line in FIG. 8 shows a target shape of the
図8の横軸の上段の数字「−10」、「10」、「10」・・・は、道路3の路面5の目標形状と、道路3の路面5の測定形状との差を数値で示したものである。単位は、「mm(ミリメートル)」である。
The numbers “−10”, “10”, “10”... On the upper side of the horizontal axis in FIG. 8 indicate the difference between the target shape of the
なお、図1〜図3では、図が煩雑になることを避けるために距離測定センサ9が3つしか設けられていないが、図8の横軸の上段の数字「−10」、「10」、「10」・・・からは、距離測定センサ9が2mの間隔で5つ設けられていることになる。図8の横軸上段のもっとも左側の数字「−10」は、1つ目の距離測定センサ9での測定によってもとめた測定形状と目標形状との差であり、図8の横軸上段の左から2つ目数字「10」は、2つ目の距離測定センサ9での測定によってもとめた測定形状と目標形状との差であり、図8の横軸上段の左から3つ目数字「10」は、3つ目の距離測定センサ9での測定によってもとめた測定形状と目標形状との差であり、図8の横軸上段の左から4つ目数字「−2」は、4つ目の距離測定センサ9での測定によってもとめた測定形状と目標形状との差であり、図8の横軸上段のもっとも右側の数字「15」は、5つ目の距離測定センサ9での測定によってもとめた測定形状と目標形状との差である。
1 to 3, only three
図8で示すように、表示部15は、道路3の路面5の目標形状と道路3の路面5の測定形状とを同時に表示し、道路3の路面5の測定形状と道路3の路面5の目標形状との高さの差を、図8の横軸の上段のような「−10」、「10」、「10」・・・等の数値で示すように構成されているが、数値で示す代わりに、線図G1,G2のような線図(図示せず)によって表示するように構成されていてもよい。
As shown in FIG. 8, the
また、路面測定装置1は、図1で示すように、道路3の路面5を構成する材料(たとえば、アスファルトもしくはコンクリート)を均す均し装置23とロープ25によってつながっている。
Further, as shown in FIG. 1, the road
これにより、路面測定装置1は、均し装置23とともに移動し、所定の距離を移動する毎に、もしくは、上記移動している所定の時間が経過する毎に、距離測定センサ9が、道路3の路面5までの距離を測定するように構成されている。
As a result, the road
均し装置23は、道路3の延伸方向に設置されたレール29上で道路3の延伸方向に移動する(走行する)ようになっており、路面測定装置1も、ロープ25を介して均し装置23で引っ張られ、道路3の延伸方向に設置されたレール29上で、道路3の延伸方向に移動するようになっている。
The leveling
均し装置23として、スプレッダ、アスファルトフィニッシャ、コンクリートフィニッシャ、コンクリートレベラ、スリップフォームペーバ等を掲げることができる。
Examples of the leveling
ロープ25は、長手方向の引っ張り力に対してのみ抵抗力を発揮するものの総称であり、ワイヤロープ、綱の他、鎖、ローラチェーンを含む。
The
さらに詳しく説明をすると、道路3の幅方向の両端には、レール29が設置されている。一対のレール29のそれぞれは、道路3の幅方向の一方の端および他方の端で道路3の延伸方向に延びている。
More specifically, rails 29 are installed at both ends in the width direction of the
路面測定装置1のベースフレーム7は、図3や図5で示すように、ビーム部11と、このビーム部11を支持しているビーム部支持部31と、ビーム部支持部31を支持してレール29に係合し、レール29上を走行する走行部33とを備えて構成されている。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
ビーム部支持部31と走行部33と(ベースフレーム7)は、一対で設けられている。すなわち、一方の走行部33は一方のレール29に係合し、一方のビーム部支持部31は一方の走行部33に支持されており、また、他方の走行部33は他方のレール29に係合し、他方のビーム部支持部31は他方の走行部33に支持されている。
The beam
また、走行部33は、下方が開口して細長い矩形な枡状に形成された本体部35と、車輪39とを備えて構成されている。車輪39は、ピローブロック37等の軸受けを介して本体部35内で本体部35に回転自在に設けられている。なお、車輪39の下端部は、本体部35の下側の開口部から下方に僅かに突出している。
The traveling
また、1つの走行部33(本体部35)に対して、2つの車輪39が設けられており、一方の車輪39は本体部35の長手方向の一方の側に設けられており、他方の車輪39は本体部35の長手方向の他方の側に設けられている。
Further, two
一方の走行部33は、本体部35の長手方向が一方のレール29の延伸方向と一致し、2つの車輪39が一方のレール29上で一方のレール29にころがり対偶をなし、一方のレール29上に設置されている。他方の走行部33も、一方の走行部33と同様にして、他方のレール29上に設置されている。
In one traveling
ビーム部支持部31は、細長い矩形な箱状に形成された下方部45と、細長い矩形な箱状に形成された上方部47とを備えて構成されている。上方部47は、下方部45の長手方向の中央部から上方に突出している。これによって、ビーム部支持部31は、「T」字を上下逆にした形状になっている。
The
一方のビーム部支持部31は、下方部45の長手方向が一方のレール29の延伸方向(一方の走行部33の長手方向)と一致し、上方部47が下方部45から上方に突出するようにして、一方の走行部33の上方で一方の走行部33から離れ、一方の走行部33にスタッドボルト49を用いて一体的に設けられている。
One beam
なお、スタッドボルト49を用いているので、一方のビーム部支持部31は、一方の走行部33に対する上下方向の位置の調整ができるようになっている。他方のビーム部支持部31も、一方のビーム部支持部31と同様にして、他方の走行部33に、スタッドボルト49を用いて一体的に設けられている。
In addition, since the
なお、図6等で示すように、車輪39が、円柱状の車輪本体部41と、この車輪本体部41の両端に設けられている一対の鍔部43とを備えており、車輪本体部41がレール29の上面に接触しており、図3等で示すように、一方の走行部33および一方のビーム部支持部31が左右方向(道路3の幅方向)でほぼ対称に形成されているので、一方のレール29に設置された一方の走行部33と一方のビーム部支持部31、および、他方のレール29に設置された他方の走行部33と他方のビーム部支持部31のそれぞれは、レール29に載置されているだけの状態であっても、左右に傾くことなく安定してレール29上を走行することができるようになっている。
As shown in FIG. 6 and the like, the
ビーム部11は、たとえば、細長い角パイプで構成されており、この長手方向が道路3の幅方向と一致するようにして、長手方向の一方の端部が、一方のビーム部支持部31の上方部47に一体的に設けられており、長手方向の他方の端部が、他方のビーム部支持部31の上方部47に一体的に設けられている。
The
なお、この状態では、ビーム部11は、道路3の幅方向で、たとえば、水平方向に延伸している。また、道路3の延伸方向(前後方向)で、一方のベースフレーム7と、他方のベースフレーム7との位置がお互いに一致している。すなわち、道路3の幅方向から見たときに、一方のベースフレーム7と、他方のベースフレーム7とは、お互いが重なっている。
In this state, the
ここで、ビーム部11のベースフレーム7(ビーム部支持部31の上方部47)への設置の態様について詳しく説明する。ビーム部11は、図5で示すように、下側ビーム部保持部材51と、上側ビーム部保持部材53とによって、ビーム部支持部31の上方部47に設置されている。
Here, the mode of installation of the
さらに説明すると、下側ビーム部保持部材51が、たとえば、ボルトによって上方部47に一体的に設けられており、下側ビーム部保持部材51の上部には、水平な平面が形成されている。
More specifically, the lower beam
下側ビーム部保持部材51の上部平面に、ビーム部11を載置し、この後、上側ビーム部保持部材53を、たとえば、ボルトによって下側ビーム部保持部材51と上方部47とに設置することで、ビーム部11が、上下方向では、下側ビーム部保持部材51と上側ビーム部保持部材53とで挟まれ、水平方向(道路3の延伸方向)では、上方部47と上側ビーム部保持部材53とで挟まれ、ビーム部11が、ベースフレーム7に一体的に設置されるようになっている。
The
次に、ビーム部11への距離測定センサ9の設置について説明する。距離測定センサ9(9A,9B,9C)のそれぞれは、図3や図4で示すように、距離測定センサ支持具55によって、ビーム部11の所定の位置に設置されるようになっている。また、距離測定センサ9は、距離測定センサ支持具55に一体的に設けられており、距離測定センサ支持具55は、ボルト57等の締結具によって、ビーム部11に一体的に設置されている。
Next, installation of the
なお、ボルト57を緩めることで、距離測定センサ支持具55が、ビーム部11から離れることなくビーム部11の長手方向で移動自在になっている。これにより、路面測定装置1が非稼働状態であるときに、距離測定センサ9の設置位置を任意に変更することができるようになっている。
The distance measuring
デフォルト状態では、距離測定センサ9は、たとえば、1mの間隔で設置されているものとし、距離測定センサ9の設置位置を変更したときには、距離測定センサ9の変更後の位置を入力部17で入力する。距離測定センサ9の変更位置を入力しやすくするために、ビーム部11に目盛が設けられていてもよい。
In the default state, it is assumed that the
ここで、路面測定装置1の設置手順について説明する。
Here, the installation procedure of the road
まず、初期状態として、道路3の両端にレール29が設置されており、均し装置23がレール29上を走行可能になっているものとする。
First, as an initial state, it is assumed that
上記初期状態において、下側ビーム部保持部材51が設けられている一方のベースフレーム7を一方のレール29に設置し、下側ビーム部保持部材51が設けられている他方のベースフレーム7を他方のレール29に設置する。
In the initial state, one
続いて、ビーム部11を、一対のベースフレーム7に設置し、ビーム部11に距離測定センサ9を設置する。なお、距離測定センサ9が予め設置されているビーム部11を、一対のベースフレーム7に設置するようにしてもよい。
Subsequently, the
続いて、一対のベースフレーム7のそれぞれを、一対のロープ25のそれぞれを用いて、均し装置23に接続する。
Subsequently, each of the pair of base frames 7 is connected to the leveling
次に、路面測定装置1の動作について説明する。
Next, the operation of the road
まず、図2に示すように、道路3の幅方向の全長にわたって水糸59を張る。この水糸59を、各距離測定センサ9(9A,9B,9C)で測定することで、各距離測定センサ9の原点出しを行う。
First, as shown in FIG. 2, the
続いて、均し装置23にてアスファルトやコンクリートの道路舗装材を均した後、均し装置23を移動して路面測定装置1を引っ張り、測定が必要な箇所に路面測定装置1を位置させる。
Subsequently, after leveling the road pavement material such as asphalt or concrete with the leveling
続いて、路面測定装置1が道路3の路面5の形状を測定し、この測定値や形状を表示部15で表示する。この表示内容を見た作業者が、再均しをするか否かを検討し、再均しが必要な場合は、均し装置23を戻して再均しを行い、再均しが不要な場合は、所定の距離移動し、次の均しと道路3の路面5の測定をすることを繰り返す。
Subsequently, the road
なお、道路3の路面5の測定形状と目標形状との差が、所定の閾値よりも大きくなったときに、図示しないアラーム発生部によって、たとえば、警告音により作業者に警告するようにしてもよい。
In addition, when the difference between the measured shape of the
路面測定装置1によれば、ビーム部11の延伸方向で間隔をあけてビーム部11に一体的に設けられ道路3の路面5までの距離を測定する複数の距離測定センサ9(9A,9B,9C)を備えているので、構成が簡素化されているとともに、路面5の形状を簡単にかつ迅速に測定することができる。
According to the road
また、作業者が測定のために道路3の中央部に立ち入ることがないので、作業者の足跡が硬化していない路面5に形成されてしまう事態が回避される。
In addition, since the operator does not enter the center of the
また、路面測定装置1によれば、各距離測定センサ9が測定した距離に基づいて道路3の路面5の形状を表示する表示部15を有するので、路面5の形状を視覚的に素早く把握することができる。
Moreover, according to the road
また、路面測定装置1によれば、表示部15が道路3の路面5の目標とする目標形状と道路3の路面5の測定形状とを同時に表示するように構成されているので、路面形状に不具合があった場合にこの不具合を視覚的に素早く把握することができる。
Moreover, according to the road
また、路面測定装置1によれば、均し装置23が走行するレール29上を移動し(レール29を共用し)、均し装置23とロープ25によってつながっているので、走行するためのレール等の装置を別途設ける必要がなく、設置を簡単に行うことができる。
Further, according to the road
また、路面測定装置1によれば、所定の距離を移動する毎に各距離測定センサ9が道路3の路面5までの距離を測定するように構成されているので、道路3の延伸方向でも路面5の形状を測定することができる。
Further, according to the road
1 路面測定装置
3 道路
5 路面
7 ベースフレーム
9,9A,9B,9C 距離測定センサ
11 ビーム部
15 表示部
23 均し装置
25 ロープ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ビーム部の延伸方向で間隔をあけて前記ビーム部に設けられ、前記道路の路面までの距離を測定する距離測定センサと、
を有することを特徴とする路面測定装置。 A beam part extending in the width direction of the road, a pair of beam part support parts supporting the beam part, and supporting the pair of beam part support parts using a stat bolt and engaging the rail; A base frame that is configured to include a pair of traveling portions that travel on rails and is movable in the longitudinal direction of the road;
Provided in the beam portion at intervals in the extending direction of the beam portion, and a distance measuring sensor for measuring a distance to the road surface of the road,
A road surface measuring device characterized by comprising:
前記各距離測定センサが測定した距離に基づいて前記道路の路面の測定形状を表示する表示部を有することを特徴とする路面測定装置。 In the road surface measuring device according to claim 1,
A road surface measuring apparatus comprising a display unit for displaying a measurement shape of the road surface of the road based on the distance measured by each of the distance measuring sensors.
前記表示部は、前記道路の路面の目標形状と前記道路の路面の測定形状とを同時に表示するように構成されているか、もしくは、前記道路の路面の測定形状と前記道路の路面の目標形状との高さの差を表示するように構成されていることを特徴とする路面測定装置。 In the road surface measuring device according to claim 2,
The display unit is configured to simultaneously display a target shape of the road surface of the road and a measured shape of the road surface of the road, or a measurement shape of the road surface of the road and a target shape of the road surface of the road A road surface measuring device configured to display a difference in height.
前記道路の路面を構成する材料を均す均し装置とロープによってつながっていることで、前記均し装置とともに移動し、所定の距離を移動する毎に、もしくは、上記移動している所定の時間が経過する毎に、前記各距離測定センサが、前記道路の路面までの距離を測定するように構成されていることを特徴とする路面測定装置。
In the road surface measuring device according to any one of claims 1 to 3,
It is connected with a leveling device that smoothes the material constituting the road surface of the road by means of a rope, so that it moves with the leveling device every time it moves a predetermined distance, or for a predetermined time during which it moves. Each of the distance measuring sensors is configured to measure the distance to the road surface of the road every time the vehicle passes.
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