JP6386985B2 - 路面切削機の切削材重量管理装置及び路面切削機の切削材重量管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、舗装路面の表面を切削して切削材を排出する路面切削機に用いられる切削材重量管理装置及び切削材重量管理方法に関する。

従来より、セメントコンクリート又はアスファルト混合物から成る舗装路面を補修する切削オーバーレイ工法が知られている。この工法は、大型車両等が舗装路面上を繰り返し走行することにより車両の走行部分が傷んだ舗装路面を路面切削機で削り取り、新たな材料で再舗装を行うものである。

特許文献１には、切削オーバーレイ工法で用いられる路面切削機が開示されている。このような路面切削機は、車体本体と、舗装路面を切削する切削ドラムと、車両本体を切削進行方向に走行する走行手段と、を備えている。路面切削機は、切削手段により切削した切削材をコンベヤで運搬車両等に排出する。運搬車両に搭載される切削材は、運搬車両の積載重量を超過しないように、事前に路面に記した切削距離等を頼りに目視で積載重量を調整している。

特開２００９−０１３６５１号公報

しかしながら、運搬車両毎の積載重量は運搬車両毎に異なり、作業条件により切削幅、切削深さ、舗装路面の密度が一定ではないため、オペレータが切削材の重量を正しく把握することが難しく、切削材は運搬車両の積載重量を大きく下回るように搬出されがちである。そのため、運搬車両を必要以上に数多く用意しなければならず、切削材の運搬に掛かる費用が高くなるという問題があった。

そこで、切削材の過積載を防止すると共に切削材の運搬に掛かる費用を低減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、この課題を解決することを目的とする。

本発明は、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、舗装路面の表面を進行方向に切削して切削材を外部に搬出する路面切削機の切削材重量管理装置において、前記進行方向に沿った切削距離を測定する切削距離測定手段と、前記舗装路面の密度並びに前記路面切削機の切削幅及び切削深さの切削条件を記憶する切削条件記憶手段と、前記切削距離及び前記切削条件に基づいて、前記切削材の重量相当を演算する重量演算手段と、前記切削材の重量相当が目標値に達したことを通知する通知手段と、を備えている路面切削機の切削材重量管理装置を提供する。

この構成によれば、重量演算手段が、切削距離測定手段が測定した切削距離及び切削条件記憶手段に記憶された切削条件に基づいて、切削材の重量相当、すなわち、路面切削機が切削した切削材の計算上の重量を演算して把握することにより、切削材の重量が積載重量を超えない範囲で運搬車両１台当たりの積載量を増すため、切削材の運搬に掛かる費用を低減することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記切削条件は、異なる路面切削機毎に変更可能な路面切削機の切削材重量管理装置を提供する。

この構成によれば、切削条件は、路面切削機の切削幅に応じて変更可能なため、現場毎で異なる路面切削機にも対応することができる。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記切削材の目標値は、前記切削材を運搬する車両の積載重量に応じて変更可能な路面切削機の切削材重量管理装置を提供する。

この構成によれば、切削材の目標値を運搬車両毎に異なる積載重量に応じて変更することにより、運搬車両の積載重量のバラつきに対応することができる。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記切削距離測定手段は、前記路面切削機の走行手段の走行距離を前記切削距離として測定する路面切削機の切削材重量管理装置を提供する。

この構成によれば、切削距離測定手段が路面切削機の走行手段の走行距離を切削距離として測定することにより、簡便な機構で切削距離を測定することができる。

請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記切削距離測定手段は、前記舗装路面に接地して前記路面切削機に追従する計測用車輪の走行距離を前記切削距離として測定する路面切削機の切削材重量管理装置を提供する。

この構成によれば、切削距離測定手段が舗装路面に接地する計測用車輪の走行距離を切削距離として測定することにより、精度良く切削距離を測定することができる。

請求項６記載の発明は、舗装路面の表面を進行方向に切削して切削材を外部に搬出する路面切削機の切削材重量管理方法において、前記進行方向に沿った切削距離を測定する切削距離測定工程と、前記舗装路面の密度並びに前記路面切削機の切削幅及び切削深さの切削条件を記憶する切削条件記憶工程と、前記切削距離及び前記切削条件に基づいて、前記切削材の重量相当を演算する重量演算工程と、前記切削材の重量相当が目標値に達したことを通知する通知工程と、を含む路面切削機の切削材重量管理方法を提供する。

この構成によれば、路面切削機が切削した切削距離及び予め記憶された切削条件に基づいて、路面切削機が切削した切削材の重量相当が演算されることにより、切削材重量が積載重量を超えない範囲で運搬車両１台当たりの積載量を増すことができるため、切削材の運搬に掛かる費用を低減することができる。

本発明に係る路面切削機の切削材重量管理装置は、重量演算手段が、切削距離測定手段が測定した切削距離及び切削条件記憶手段に記憶された切削条件に基づいて、路面切削機が切削した切削材重量相当を演算することにより、切削材重量が積載重量を超えない範囲で運搬車両１台当たりの積載量を増すことができるため、切削材の運搬に掛かる費用を低減することができる。

本発明に係る路面切削機の切削材重量管理方法は、路面切削機が切削した切削距離及び予め記憶された切削条件に基づいて、路面切削機が切削した切削材重量相当が演算されることにより、切削材重量が積載重量を超えない範囲で運搬車両１台当たりの積載量を増すことができるため、切削材の運搬に掛かる費用を低減することができる。

本発明の第１実施例に係る切削材重量管理装置を設けた履帯式の切削機を示す模式図。 図１の切削機に用いられる切削手段を示す斜視図。 切削材重量管理装置の構成を示すブロック図。 切削距離測定手段の設置位置を示す模式図。 切削材重量管理方法の手順を示すフローチャート。 図４の切削距離測定手段の変形例を示す模式図。 タイヤ式切削機に適用した切削距離測定手段の設置位置を示す模式図。 タイヤ式切削機に適用した他の切削距離測定手段の設置位置を示す模式図。 本発明の第２実施例に係る切削材重量管理装置に用いられる切削距離測定手段を示す模式図。

本発明は、切削材の過積載を防止すると共に切削材の運搬に掛かる費用を低減するために、舗装路面の表面を進行方向に切削して切削材を外部に搬出する路面切削機の切削材重量管理装置において、進行方向に沿った切削距離を測定する切削距離測定手段と、舗装路面の密度並びに路面切削機の切削幅及び切削深さの切削条件を記憶する切削条件記憶手段と、切削距離及び切削条件に基づいて、切削材の重量相当を演算する重量演算手段と、切削材の重量相当が目標値に達したことを通知する通知手段と、を備えていることにより実現した。

本発明は、切削材の過積載を防止すると共に切削材の運搬に掛かる費用を低減するために、舗装路面の表面を進行方向に切削して切削材を外部に搬出する路面切削機の切削材重量管理方法において、進行方向に沿った切削距離を測定する切削距離測定工程と、舗装路面の密度並びに路面切削機の切削幅及び切削深さの切削条件を記憶する切削条件記憶工程と、切削距離及び切削条件に基づいて、切削材の重量相当を演算する重量演算工程と、切削材の重量相当が目標値に達したことを通知する通知工程と、を含むことにより実現した。

以下、本発明の一実施例に係る切削材重量管理装置１０について、図面に基づいて説明する。なお、以下の実施例において、構成要素の数、数値、量、範囲等に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも構わない。

また、構成要素等の形状、位置関係に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含む。

また、図面は、特徴を分かり易くするために特徴的な部分を拡大する等して誇張する場合があり、構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。

図１は、切削材重量管理装置１０を適用した路面切削機１を示す模式図である。図２は、路面切削機１の切削手段を示す図である。図３は、切削材重量管理装置１０の構成を示すブロック図である。図４は、切削距離測定手段の設置位置を示す模式図である。

切削材重量管理装置１０が適用される路面切削機１は、傷んだ舗装路面を切削した後に、再舗装して新たな舗装路面を形成するオーバーレイ工法に用いられる。路面切削機１は、公知の構成であり、車両本体２と、切削手段３と、走行手段４と、移送手段５と、を備えている。

車両本体２には、オペレータが座る座席２ａと、路面切削機１を運転するハンドル２ｂと、が設けられている。

切削手段３は、車両本体２の進行方向Ｓの中央付近に配置されている。切削手段３は、切削ドラム３ａと、切削ドラム３ａの外周に配置された切削ビット３ｂと、を備えている。切削ドラム３ａが回転することにより、切削ビット３ｂが舗装路面Ａの表面（舗装体）を切削する。切削手段３の切削深さは、切削ドラム３ａを昇降させることにより、任意に変更可能である。

走行手段４は、履帯式の走行装置であり、履帯４ａと、履帯４ａを駆動する駆動スプロケット４ｂ及びアイドラ―４ｃを回転可能に支持するフレーム４ｄと、ローラ４ｅと、を備えている。

移送手段５は、切削手段３の近傍から車両本体２の前方に向かって延びたベルトコンベヤであり、切削手段３が切削した切削材を運搬車両６に移送する。

切削材重量管理装置１０は、切削材重量管理装置１０を制御する制御装置１１と、切削距離測定手段としての非接触式センサ１２と、回転灯等の通知部１３と、を備えている。制御装置１１、非接触式センサ１２及び通知部１３は、無線又は有線で通信可能に接続されている。

制御装置１１は、ＣＰＵやメモリ等を有する制御部１４と、データを記憶する記憶部１５と、データの入力を制御するタッチパネルや所定の入力操作に対応した入力部ボタン等の入力部１６と、データを表示する液晶パネル等のディスプレイ１７と、を備えている。また、制御装置１１は、後述する手順により切削材の重量相当を演算する重量演算手段である。記憶部１５は、後述する切削条件を記憶する切削条件記憶手段と、運搬車両６毎に設定される切削材の積載重量、すなわち、切削材の重量相当の目標値を記憶する目標値記憶手段と、を備えている。

非接触式センサ１２は、走行手段４の近傍で車両本体２に取り付けられ、履帯４ａの移動距離を測定する。非接触式センサ１２は、例えば、レーザー式距離センサ、超音波式距離センサ等である。

制御装置１１、非接触式センサ１２及び通知部１３は、磁石等で車両本体２に着脱自在に装着されている。これにより、任意の路面切削機に切削材重量管理装置１０を適用することができる。

次に、切削材重量管理装置１０の作用について、図面に基づいて説明する。図５は、切削材重量管理装置１０を用いて切削材の重量を演算する手順を示すフローチャートである。

まず、路面切削機１のオペレータ等によって、舗装路面Ａの切削に関する切削条件が入力される（Ｓ１）。切削条件は、舗装路面Ａの密度、切削手段３の切削幅及び切削深さである。切削幅は、切削手段３の幅以内で任意に変更可能である。また、切削深さは、舗装路面Ａの材質（アスファルト混合物、セメントコンクリート、堅い路盤等）に応じて変更可能である。舗装路面Ａの密度は、アスファルト混合物であれば２．０〜２．５ｔ／ｍ３の範囲内で選択される。

次に、運搬車両６の積載重量に応じて目標値が入力される（Ｓ２）。積載重量は運搬車両６毎に異なり、例えば、総重量制限２０ｔの大型ダンプトラックの場合、積載重量７〜１０．５ｔとバラつきがある。そのため、運搬車両６の車両番号と該運搬車両６の積載重量を予め登録しておき、オペレータ等が現場で運搬車両６の車両番号を入力すると、積載重量が自動的に呼び出される構成であっても構わない。なお、ここでは、切削条件が入力された後に積載重量が入力された場合について説明したが、工程Ｓ１と工程Ｓ２とは何れが先であっても構わない。運搬車両６の積載重量に応じて設定される目標値は、積載重量と略等しい値であっても良いが、運搬車両６の積載重量に所定の安全率を掛けた数値が好ましい。

次に、路面切削機１を用いて舗装路面Ａの切削を開始する（Ｓ３）。舗装路面Ａの切削は、通常行われている切削手順と同様である。

路面切削機１による切削の間、非接触式センサ１２は、履帯４ａの移動距離を測定し、該移動距離を舗装路面Ａが切削されて切削距離として制御部１４に測定結果を送る（Ｓ４）。

制御装置１４は、予め設定された切削条件及び非接触式センサ１２の測定結果に基づいて、切削材の体積及び重量相当を演算する（Ｓ５）。次に、制御装置１２は、工程Ｓ５で演算した切削材の重量相当が予め設定された目標値に達したか否かを判定する（Ｓ６）。

切削材の重量相当が目標値に達していなければ（Ｓ６のＮｏ）、路面切削機１による切削は継続される。一方、切削材の重量相当が目標値に達していれば（Ｓ６のＹｅｓ）、制御部１４は、通知部１３を起動させて、オペレータ等に切削材の重量相当が目標値に達したことを通知する（Ｓ７）。

通知部１３の通知を受けて、オペレータ等が路面切削機１を停止させることにより、舗装路面Ａの切削は一時終了する（Ｓ８）。その後、運搬車両６を入れ替えて、工程Ｓ１〜Ｓ８と同様に切削を実行する。

なお、切削距離測定手段は、上述した非接触式センサ１２に限定されるものではなく、図６に示すような接触式センサ１８であっても構わない。このような接触式センサ１８は、履帯４ａに追従する接触車輪１８ａと、接触車輪１８ａの回転距離を測定する図示しない距離センサと、で構成されている。

また、上記実施例では、履帯式の切削機について説明したが、切削材重量管理装置１０は、タイヤ式の切削機にも適用可能なことは言うまでもない。タイヤ式切削機に取り付けられる切削距離測定手段は、図７に示すような非接触式センサ１２や図８に示すような接触式センサ１８である。図７に示すような非接触式センサ１２は、タイヤ４ｆの回転距離を切削距離として測定する。また、図８に示すような接触式センサ１８は、タイヤ４ｆに追従する接触車輪１８ａの回転距離を切削距離として測定する。

さらに、切削距離測定手段は、走行手段４を介して切削距離を測定するものに限定されず、路面切削機１の移動距離を直接測定するものであっても構わない。このような切削距離測定手段としては、例えば、計測用車輪１９ａを車両本体２に取り付けて、路面切削機１に追従する計測用車輪１９ａの回転距離を測定することで、切削距離を測定する第五輪式距離センサ１９が考えられる。このような第五輪式距離センサ１９は、車両本体２に対して昇降自在に取り付けられており、計測時には計測用車輪１９ａが路面に接地して切削距離を測定し、非計測時には計測車用輪１９ａが路面と接触しないように持ち上げられる。

なお、舗装路面の密度は施工途中に適宜更新することにより、精度良く切削材の重量相当を測定することができる。すなわち、切削条件に含まれる舗装路面Ａの密度は、最初の切削時には、舗装路面Ａの傷み具合等を考慮して設定される。その後、切削材を積んだ運搬車両６が集積現場等に設置された台貫（大型の秤）で重量を計量されると、切削材の実重量が得られる。そこで、切削材の実重量と工程Ｓ６で求めた切削材の重量相当とを比較することにより、切削条件の初期設定に含まれる密度と舗装路面の実際の密度の差が得られる。したがって、正確な密度を切削条件に反映させることにより、切削材の重量を正しく管理することができる。

このようにして、本発明は、路面切削機１が切削した切削距離及び予め記憶された切削条件に基づいて、路面切削機１が切削した切削材の重量相当が演算されることにより、切削材重量が積載重量を超えない範囲で運搬車両１台当たりの積載量を増すことができるため、切削材の運搬に掛かる費用を低減することができる。

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。

１ ・・・ 路面切削機
２ ・・・ 車両本体
３ ・・・ 切削手段
３ａ・・・ 切削ドラム
３ｂ・・・ 切削ビット
４ ・・・ 走行手段
４ａ・・・ 履帯
４ｂ・・・ 駆動スプロケット
４ｃ・・・ アイドラ―
４ｄ・・・ フレーム
４ｅ・・・ ローラ
４ｆ・・・ 走行タイヤ
５ ・・・ 移送手段
６ ・・・ 運搬車両
１０・・・ 切削材重量管理装置
１１・・・ 制御装置
１２・・・ 非接触式センサ（切削距離測定手段）
１３・・・ 通知部（通知手段）
１４・・・ 制御部（重量演算手段）
１５・・・ 記憶部（切削条件記憶手段）
１６・・・ 入力部
１７・・・ ディスプレイ
１８・・・ 接触式センサ（切削距離測定手段）
１９・・・ 第五輪式距離センサ（切削距離測定手段）
１９ａ・・・計測用車輪

Claims (6)

1. 舗装路面の表面を進行方向に切削して切削材を外部に搬出する路面切削機の切削材重量管理装置において、
   前記進行方向に沿った切削距離を測定する切削距離測定手段と、
   前記舗装路面の密度並びに前記路面切削機の切削幅及び切削深さの切削条件を記憶する切削条件記憶手段と、
   前記切削距離及び前記切削条件に基づいて、前記切削材の重量相当を演算する重量演算手段と、
   前記切削材の重量相当が目標値に達したことを通知する通知手段と、
   を備えていることを特徴とする路面切削機の切削材重量管理装置。
2. 前記切削条件は、異なる路面切削機毎に変更可能なことを特徴とする請求項１記載の路面切削機の切削材重量管理装置。
3. 前記切削材の目標値は、前記切削材を運搬する車両の積載重量に応じて変更可能なことを特徴とする請求項１記載の路面切削機の切削材重量管理装置。
4. 前記切削距離測定手段は、前記路面切削機の走行手段の走行距離を前記切削距離として測定することを特徴とする請求項１記載の路面切削機の切削材重量管理装置。
5. 前記切削距離測定手段は、前記舗装路面に接地して前記路面切削機に追従する計測用車輪の走行距離を前記切削距離として測定することを特徴とする請求項１記載の路面切削機の切削材重量管理装置。
6. 舗装路面の表面を進行方向に切削して切削材を外部に搬出する路面切削機の切削材重量管理方法において、
   前記進行方向に沿った切削距離を測定する切削距離測定工程と、
   前記舗装路面の密度並びに前記路面切削機の切削幅及び切削深さの切削条件を記憶する切削条件記憶工程と、
   前記切削距離及び前記切削条件に基づいて、前記切削材の重量相当を演算する重量演算工程と、
   前記切削材の重量相当が目標値に達したことを通知する通知工程と、
   を含むことを特徴とする路面切削機の切削材重量管理方法。