JP6678019B2 - How to prevent potholes - Google Patents
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Description
本発明は、アスファルト舗装におけるポットホールの発生を防止する方法に関する。 The present invention relates to a method for preventing the occurrence of potholes on asphalt pavement.
道路のアスファルト舗装は、一般的に、下層の路盤、中層の基層、上層の表層の３層構造からなる。
このような舗装の損傷の一つとして、ポットホールが挙げられる。
このポットホールは、表層を構成するアスファルトを含むアスファルト混合物が、飛散する現象である。
BACKGROUND ART Asphalt pavement of a road generally has a three-layer structure including a lower roadbed, a middle base layer, and an upper surface layer.
One such pavement damage is a pothole.
This pothole is a phenomenon in which an asphalt mixture containing asphalt constituting the surface layer scatters.
ポットホールが発生すると、舗装表面に陥没穴が形成され、ロードノイズや、振動の発生の他、２輪車などの車輪が取られ、事故を誘発しかねない。
このため、道路維持管理の観点から、ポットホールを予測し、その発生を防止することは非常に重要な業務となる。
このポットホールの発生には、いくつかの原因ある。
When a pothole occurs, a depression hole is formed on the pavement surface, generating road noise, vibration, and taking a wheel of a motorcycle or the like, which may cause an accident.
For this reason, it is very important to predict a pothole and prevent its occurrence from the viewpoint of road maintenance.
There are several causes for the occurrence of this pothole.
まず、原因の１つめは、表層に発生したひび割れや施工目地から、舗装構造の内部に浸水があり、ここに、輪荷重が作用し、表層と基層の層間剥離が発生することによる。
そして、この１つめのポットホールは、この層間剥離が発展し、主として表層が飛散して発生する。
First, the first cause is that there is inundation inside the pavement structure due to cracks or construction joints generated on the surface layer, a wheel load acts on the pavement structure, and delamination between the surface layer and the base layer occurs.
In the first pothole, the delamination develops and the surface layer is mainly scattered.
次に、原因の２つめは、舗装構造の下側からひび割れが生じ、舗装構造の下側から、そのひび割れを介して、舗装構造内に浸水があり、その浸水による路盤が泥濘化や、基層以下の舗装構造の脆弱化により、舗装構造内に空隙や、舗装構造全体としての支持力の低下が発生することによる。 Next, the second cause is that cracks occur from the underside of the pavement structure, and there is inundation in the pavement structure from the underside of the pavement structure through the cracks. The following weakening of the pavement structure causes voids in the pavement structure and a decrease in the bearing capacity of the entire pavement structure.
舗装構造の基層以深における脆弱化が発生した場合の舗装構造の内部に形成される空隙の一例を、図１に示した。
そして、この２つめのポットホールでは、この空隙や支持力の低下に伴い、舗装構造の全体が飛散して発生する。
FIG. 1 shows an example of a void formed inside the pavement structure when weakening occurs below the base layer of the pavement structure.
Then, in the second pothole, the entire pavement structure is scattered and generated due to the decrease in the gap and the supporting force.
また、排水基面となる基層上に滞水が発生し、この滞水が、基層のひび割れや、施工目地から路盤に侵入すると、各層のひび割れの進展と、輪荷重の繰り返しによるポンピング作用に伴って、路盤の細粒分が、表層上に噴出する。
この噴出により、舗装構造内に空隙が生じる。
In addition, when water accumulates on the base layer that becomes the drainage base surface, and this water accumulates in the base layer and cracks into the roadbed from the construction joint, the crack progresses in each layer and the pumping action due to repeated wheel load occurs. Then, the fine particles of the roadbed erupt on the surface layer.
This eruption creates voids in the pavement structure.
この空隙は、舗装表面の局所的な沈下となって表れる。
そして、この空隙には、雨水や地下水が滞留する。
この滞水は、表層や基層の脆弱化を助長し、ポットホールを誘発する。
このため、ポットホールの発生の予兆をできるだけ早期に、確実に捉える必要があった。
This void appears as a local sink on the pavement surface.
Then, rainwater or groundwater stays in this gap.
This water accumulation promotes weakening of the surface layer and the base layer, and induces a pothole.
For this reason, it was necessary to reliably detect the sign of the occurrence of a pothole as soon as possible.
ところで、道路の舗装には、従来、密粒舗装が採用されていた。
この密粒舗装は、表層の骨材に粒が小さいものを採用し、表層全体としての密度が高い。
この密粒舗装の表層には、ある程度の柔軟性があって、比較的、撓んだり歪んだりし易い。
このため、基層や路盤の脆弱化や、空隙の発生があると、すぐに表層が歪み、表層表面に、轍やくぼみなどの局所的な沈下として現れた。
By the way, dense pavement has been conventionally used for pavement of roads.
This dense-grain pavement employs a small aggregate as the surface layer aggregate, and has a high density as the entire surface layer.
The surface layer of this dense-grained pavement has a certain degree of flexibility and is relatively easily bent or distorted.
For this reason, when the base layer and the roadbed were weakened and voids were generated, the surface layer was immediately distorted and appeared on the surface of the surface layer as local settlements such as ruts and depressions.
このように、従来の密粒舗装では、この局所的な沈下は、基層や路盤の状況に応じて徐々に進行するため、密粒舗装では、表面形状の変化の開始からポットホールの発生までの間には、時間的な余裕があり、その表面形状の変化も顕著で、判別が容易だった。 As described above, in the conventional dense-grained pavement, since this local settlement gradually progresses according to the condition of the base layer and the roadbed, in the dense-grained pavement, from the start of the surface shape change to the occurrence of the pothole. There was enough time between them, and the change in the surface shape was remarkable, and the discrimination was easy.
このため、密粒舗装では、例えば、特開２０１５−０４９０８６号公報に記載の方法を用い、表層の表面形状を監視することによって、比較的効果的にポットホールの発生を予測できた。 For this reason, in dense-grain pavement, the generation of a pothole could be predicted relatively effectively by monitoring the surface shape of the surface layer using, for example, the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-049086.
ところが、近年、密粒舗装に代えて、排水性舗装が標準採用されるようになっている。
この排水性舗装は、表層の骨材の粒が大きく、骨材同士が、その接点で強固に結合されているため、表層が全体として強固でゆがみ難い、という特徴がある。
However, in recent years, drainage pavement has been adopted as a standard instead of dense grain pavement.
This drainage pavement is characterized in that the aggregate of the surface layer is large and the aggregates are firmly connected at their contact points, so that the surface layer is strong as a whole and is hardly distorted.
このため、密粒舗装では、基層や路盤の脆弱化や、空隙の発生があっても、表層が変形し難く、局所的な沈下として出現し難く、出現したとしても、その沈下量はごく僅かで、判別し難い。 For this reason, with dense-grained pavement, even if the base layer and the roadbed are weakened and voids are generated, the surface layer is hardly deformed and hardly appears as local settlement, and even if it appears, the amount of settlement is negligible. It is difficult to distinguish.
その上、密粒舗装の表層は、脆弱化や空隙の発生が相当程度進行しても、その表面形状を大きく変えることなく、平坦性を維持し続けるので、例えば、空隙の領域が拡大し、表装の強度の限界を超えたところで、空隙上に位置する表層が部分的に、突然、抜け落ちたり、飛散したりして、大きく破損する。 In addition, the surface layer of dense-grained pavement continues to maintain flatness without significantly changing its surface shape, even if the generation of fragility and voids progresses to a considerable extent, for example, the area of voids expands, When the strength limit of the outer covering is exceeded, the surface layer located on the gap partially falls off or scatters, and is greatly damaged.
このため、排水性舗装においては、従来の密粒舗装で行われるような方法での、表層の表面形状の監視では、ポットホールの発生を予測し、未然に防止することはできない、という問題があった。
また、舗装構造におけるポットホールは、基層と路盤の脆弱性が影響することは既に述べたとおりであり、舗装構造内の滞水が、この脆弱性を助長することもわかっている。
For this reason, in the drainage pavement, there is a problem that the monitoring of the surface shape of the surface layer in a manner similar to that performed by the conventional dense grain pavement cannot predict the occurrence of a pothole and prevent it from occurring. there were.
Also, as described above, the potholes in the pavement structure are affected by the vulnerability of the base layer and the roadbed, and it is also known that water in the pavement structure promotes this vulnerability.
一方、排水性舗装においては、耐用年数の経過後であっても、建設時の舗装が現存している領域では、舗装構造を構成する各層が相互に密着し、滞水が発生したり、基層と路盤の脆弱性が問題となったりすることがないこともわかっている。 On the other hand, in drainable pavement, even if the service life has passed, in the area where the pavement at the time of construction still exists, the layers constituting the pavement structure are in close contact with each other, causing water to accumulate and the base layer And we know that the vulnerability of the roadbed will not be a problem.
これらの知見から、本願発明者らは、排水性舗装のポットホールの発生は、表面上に雨水が滞留するような、微小な局所的な沈下領域を監視できれば、微小な局所的な沈下の出現から、ポットホール発生の予測が可能である、と予想した。
ここで、排水性舗装におけるポットホールの発生について、具体的に説明する。
Based on these findings, the inventors of the present application have reported that the occurrence of potholes on drainage pavement is due to the appearance of minute local subsidence if it is possible to monitor a minute local subsidence area where rainwater stays on the surface. Therefore, it was predicted that the occurrence of a pothole could be predicted.
Here, generation of a pothole in drainage pavement will be specifically described.
まず、排水性舗装におけるポットホールの発生時期の確認のため、排水性舗装が施された高速道路の路面を１車線あたり２７ｋｍの範囲で路面状況の測定を実施した。
この測定は、同一範囲を光切断法による形状測定と、カラーラインスキャンカメラを利用し、測定開始から１ヶ月に１回、４ヶ月にわたって合計５回、定期的に実施した。
測定区間内でポットホールが確認できた箇所の可視画像は、図２に示したとおりである。
First, in order to confirm the timing of occurrence of potholes on drainage pavement, road surface conditions were measured on a road surface of a drainage-paved expressway within a range of 27 km per lane.
This measurement was performed once a month from the start of the measurement and once a month for a total of five times over a period of four months using a shape measurement by a light section method and a color line scan camera.
The visible image of the place where the pothole was confirmed in the measurement section is as shown in FIG.
図２には、ポットホールが発生した箇所の損傷推移が示される。
なお、図２の３ヵ月後、および、４ヵ月後の画像の損傷が認められた範囲は、矩形状に枠で囲み、その下方に、その範囲の拡大画像を示した。
この測定結果から、この測定箇所のポットホールは、徐々に進展して発生するものではなく、２ヵ月後から３ヶ月後の１ヶ月間という短い期間に、突然出現したことが判明する。
FIG. 2 shows a damage transition at a place where a pothole occurs.
In FIG. 2, the range in which the image was damaged after 3 months and 4 months was surrounded by a rectangular frame, and an enlarged image of the range was shown below the frame.
From this measurement result, it is clear that the pothole at this measurement point does not gradually evolve, but suddenly appears in a short period of one month from two months to three months later.
既に述べたとおり、従来の密粒舗装の場合、ポットホールの前兆として、路面に亀甲状のひび割れが発生し、その後、降雨などの外的要因が引き金となってポットホールが出現する。
このため、密粒舗装の場合には、路面性状調査におけるひび割れ率が、ポットホールの出現の予測を含む舗装道路の維持管理の指標として極めて有効であった。
As described above, in the case of the conventional fine-grained pavement, a turtle-shaped crack is generated on the road surface as a precursor of a pothole, and thereafter, a pothole appears due to an external factor such as rainfall.
For this reason, in the case of dense grained pavement, the crack rate in the road surface property survey was extremely effective as an index for the maintenance and management of the pavement road including the prediction of the appearance of potholes.
しかしながら、図２の画像から、排水性舗装においては、従来のように亀甲状のひび割れが、ポットホールの発生の前兆として出現することはなく、路面のひび割れを道路維持の管理指標として用いることができないことが明らかになった。 However, from the image of FIG. 2, in the drainage pavement, the turtle-shaped cracks do not appear as a precursor of the occurrence of a pothole as in the past, and the cracks on the road surface may be used as a management index for road maintenance. It became clear that we could not.
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、舗装構造の表層の表面に発生する微小な局所的な沈下を早期に発見できるようにし、局所的な沈下の発生を介してポットホールの発生領域を予測し、ポットホールの発生前に、適時に適切な補修工事を実施し、効果的な道路保守ができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and enables a small local subsidence occurring on a surface layer of a pavement structure to be found at an early stage. The purpose of the present invention is to predict an area in which a pothole will occur, perform appropriate repair work in a timely manner before the occurrence of a pothole, and enable effective road maintenance.
上記目的を達成するため、本発明の第１発明にかかるポットホールの発生を防止する方法は、
下層の路盤、中層の基層、および、上層の表層の３層を含む舗装構造からなる排水性舗装において、舗装表面の局所的な不等沈下が、基層以深の劣化の進行によって発生するものとし、局所的な不等沈下が、予め定められた沈下量の値に達するとき、その沈下量が達した領域の舗装構造の補修を含む補修計画が策定されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method for preventing occurrence of a pothole according to the first invention of the present invention is as follows.
In a drainage pavement consisting of a pavement structure including a lower roadbed, a middle base layer, and a top layer of three layers, local uneven settlement of the pavement surface shall occur due to progress of deterioration below the base layer, When the local uneven settlement reaches a value of a predetermined settlement amount, a repair plan including repair of a pavement structure in an area where the settlement amount has reached is formulated.
また、本発明の第２発明にかかるポットホールの発生を防止する方法は、第１発明において、
排水性舗装が施された道路から、ポットホールの発生を予測する区間を選定し、決定する区間決定ステップと、
決定された予想区間の諸元整理を実行する諸元整理ステップと、
予想区間の路面の高さ測定を実施する測定ステップと、
得られた高さ情報を解析し、舗装表面に形成された局所的な不等沈下量を算出する沈下量算出ステップと、
得られた局所的な不等沈下量を用い、舗装構造の損傷推移の傾向を分析する傾向分析ステップと、
損傷推移の傾向分析の結果から、成長曲線モデルを作成するモデル作成ステップと、
得られた成長曲線モデルに基づき、局所的な不等沈下量の予測値の算出を実施する予測値算出ステップと、
得られた予測値が、予め定められた数値に達したときに、補修が実施される補修計画が策定される計画策定ステップと
を含むことを特徴とする。
Further, the method for preventing the occurrence of a pothole according to the second invention of the present invention is as follows.
A section determination step of selecting and determining a section for predicting the occurrence of a pothole from a road provided with drainage pavement,
A specification rearrangement step of performing a specification rearrangement of the determined expected section;
A measuring step for measuring the height of the road surface in the expected section;
Analyzing the obtained height information, the settlement amount calculation step of calculating the local uneven settlement amount formed on the pavement surface,
A tendency analysis step of analyzing the tendency of the damage transition of the pavement structure using the obtained local uneven settlement amount;
A model creation step of creating a growth curve model from the result of the trend analysis of the damage transition;
Based on the obtained growth curve model, a predicted value calculation step of calculating a predicted value of the local uneven settlement amount,
When the obtained predicted value reaches a predetermined numerical value, a planning step is performed in which a repair plan for performing repair is formulated.
また、本発明の第３発明にかかるポットホールの発生を防止する方法は、第２発明において、
予測値算出ステップが、
成長曲線モデルの分析結果に作用させる説明変数として用いられる分類が、盛土および切土からなる土工分類と、サグ部、および、サグ部以外のその他からなる滞水しやすさによる分類を含むことを特徴とする。
Further, the method for preventing the occurrence of a pothole according to the third invention of the present invention is as follows.
The prediction value calculation step includes:
The classification used as an explanatory variable that affects the analysis results of the growth curve model includes the earthwork classification consisting of embankments and cuts, and the classification based on susceptibility to water accumulation consisting of sags and other parts other than sags. Features.
上記の本発明では、排水性舗装の基層以深において発生する劣化を、表層、すなわち、舗装表面に発生する局所的な不等沈下の発生の進行状況から把握できる。
このため、ポットホールの発生を、舗装表面に出現する、局所的な不等沈下の進行状況から、適正に予測することができる。
そして、この予測にしたがって、ポットホールの発生前に、ポットホールの発生を防止する補修計画を策定できるようになる。
According to the present invention described above, deterioration occurring at a depth below the base layer of the drainage pavement can be grasped from the progress of local uneven settlement occurring on the surface layer, that is, the pavement surface.
Therefore, the occurrence of a pothole can be properly predicted from the progress of local uneven settlement that appears on the pavement surface.
Then, according to this prediction, before the occurrence of the pothole, a repair plan for preventing the occurrence of the pothole can be formulated.
このように、本発明では、ポットホールが発生する前に、補修が必要な箇所に適切な補修を施すことができるようになり、効果的な道路保守ができるようになると共に、ポットホールの発生による事故や、ポットホールによる損傷の進行によって大規模で広範囲な補修工事を防止することができるようになる。 As described above, according to the present invention, it is possible to perform appropriate repair on a portion requiring repair before a pothole is generated, and it is possible to perform effective road maintenance, and to reduce the occurrence of a pothole. Large-scale and wide-ranging repair work can be prevented due to the accident caused by the accident and the damage caused by the pothole.
以下、本発明を、図面に基づき説明する。
図３は、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法に用いられる光切断法の説明図、図４は、図３を用いて得られた路面の高さ情報を含む解析画像の一例、図５は、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法で得られる局所的な不等沈下を明示する処理画像、図６は、従来のわだち評価の概念図、図７は、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法で用いられる局所的な不等沈下量の概念図、図８は、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法における排水性舗装の破壊形態概念図である。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a light cutting method used in the method for preventing the occurrence of a pothole according to the present invention. FIG. 4 is an example of an analysis image including height information of a road surface obtained using FIG. FIG. 5 is a processed image clearly showing local uneven settlement obtained by the method for preventing the occurrence of a pothole according to the present invention, FIG. 6 is a conceptual diagram of conventional rutting evaluation, and FIG. FIG. 8 is a conceptual diagram of a local uneven settlement amount used in the method for preventing the occurrence of the pothole, and FIG. 8 is a conceptual diagram of a destruction form of the drainage pavement in the method for preventing the generation of the pothole according to the present invention. .
また、図９は、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法における弾性領域の局所的な不等沈下の推移を示すグラフ、図１０は、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法における塑性領域の局所的な不等沈下の推移を示すグラフ、図１１は、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法における切土部の局所的な不等沈下の推移を示すグラフ、図１２は、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法における盛土部の局所的な不等沈下の推移を示すグラフ、図１３は、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法におけるサグ部以外の局所的な不等沈下の推移を示すグラフ、図１４は、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法におけるサグ部の局所的な不等沈下の推移を示すグラフ、図１５は、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法における弾性領域のパス図、図１６は、弾性領域における局所的な不等沈下の状態を示す画像である。 FIG. 9 is a graph showing the transition of local uneven settlement of the elastic region in the method for preventing the occurrence of a pothole according to the present invention, and FIG. 10 is a method for preventing the occurrence of a pothole according to the present invention. FIG. 11 is a graph showing transition of local unequal settlement of a plastic region in FIG. 11, and FIG. 11 is a graph showing transition of local unequal settlement of a cut portion in the method for preventing occurrence of a pothole according to the present invention. FIG. 12 is a graph showing transition of local uneven settlement of the embankment in the method for preventing the occurrence of potholes according to the present invention, and FIG. 13 is a sag portion in the method for preventing the occurrence of potholes according to the present invention. FIG. 14 is a graph showing a change in local uneven settlement other than the above, FIG. 14 is a graph showing a change in local uneven settlement of a sag portion in the method for preventing the occurrence of a pothole according to the present invention, and FIG. Path view of the elastic region in the method of preventing the occurrence of such pothole in the present invention, FIG. 16 is an image showing the state of local uneven settlement in the elastic region.
図１７は、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法における塑性領域のパス図、図１８は、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法における塑性領域における局所的な不等沈下の状態を示す画像、図１９は、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法におけ盛土区間のサグ部における成長曲線のモデル、図２０は、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法におけ盛土区間のサグ部以外における成長曲線のモデル、図２１は、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法における切土区間のサグ部における成長曲線のモデル、図２２は、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法における切土区間のサグ部以外における成長曲線のモデル、図２３は、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法における全土工区間のポットホール予測結果のグラフ、図２４は、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法における盛土かつサグ部のポットホール予測結果のグラフ、図２５は、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法の流れを示すフロー図である。 FIG. 17 is a path diagram of a plastic region in the method for preventing the occurrence of a pothole according to the present invention. FIG. 18 is a diagram showing local uneven settlement in the plastic region in the method for preventing the generation of a pothole according to the present invention. FIG. 19 is an image showing a state, FIG. 19 is a model of a growth curve in a sag portion of an embankment section in the method for preventing occurrence of a pothole according to the present invention, and FIG. 20 is a method for preventing occurrence of a pothole according to the present invention. FIG. 21 is a model of a growth curve in a sag portion of a cut section in a method for preventing occurrence of a pothole according to the present invention, and FIG. FIG. 23 shows a model of a growth curve in a section other than a sag portion of a cut section in a method for preventing the occurrence of a pothole according to the present invention. FIG. 24 is a graph of the pothole prediction result of the embankment and sag portion in the method for preventing the occurrence of the pothole according to the present invention, and FIG. 25 is the graph of the present invention. FIG. 4 is a flowchart showing a flow of a method for preventing occurrence of a pothole according to the first embodiment.
本発明は、排水性舗装におけるポットホールの発生を、路面の高さ情報を活用して評価する。
高さ情報は、光切断法を用いて取得する。
光切断法について、図３に基づき、説明する。
The present invention evaluates the occurrence of a pothole on drainage pavement using road surface height information.
The height information is obtained using a light section method.
The light cutting method will be described with reference to FIG.
図中、１０は光切断撮影装置、１００はスリットレーザ発振器、１００ａはスリットレーザ、１００ｂはマーカー、１０１はエリアカメラ、１０２は車両の進行方向である。
光切断撮影装置１０は、排水性舗装の路面を走行しうる車両に取り付けられる。
光切断撮影１０は、スリットレーザ発振器１００と、エリアカメラ１０１を備える。
スリットレーザ発振器１００は、路面に対して直上からスリットレーザ１００ａを発振する。
In the figure, reference numeral 10 denotes a light section photographing apparatus, 100 denotes a slit laser oscillator, 100a denotes a slit laser, 100b denotes a marker, 101 denotes an area camera, and 102 denotes a traveling direction of a vehicle.
The light-section imaging device 10 is attached to a vehicle that can travel on a drainage pavement road surface.
The light section photography 10 includes a slit laser oscillator 100 and an area camera 101.
The slit laser oscillator 100 oscillates a slit laser 100a from directly above a road surface.
このスリットレーザ発振器１００は、路面上に、スリットレーザ１００ａの照射によって形成される線状のマーカー１００ｂが、車両の進行方向に対して直交するよう配置される。
エリアカメラ１０１は、マーカー１００ｂを斜めから撮影しうる位置に設けられる。
In this slit laser oscillator 100, a linear marker 100b formed by irradiation of a slit laser 100a is arranged on a road surface so as to be orthogonal to the traveling direction of the vehicle.
The area camera 101 is provided at a position where the marker 100b can be photographed obliquely.
エリアカメラ１０１で得られたマーカー１００ｂの画像は、路面が平面であれば直線に映り、凹凸がある場合には、凹凸に応じて歪んで映る。
光切断撮影装置１０では、図示しない制御装置や計算装置を用い、得られたマーカー１００ｂの画像を解析し、その歪み具合から路面の高精度な高さ情報を面的に取得する。
The image of the marker 100b obtained by the area camera 101 appears straight when the road surface is flat, and appears distorted according to the unevenness when there is unevenness.
The light-section imaging device 10 analyzes the obtained image of the marker 100b using a control device or a calculation device (not shown), and obtains highly accurate height information of the road surface from the degree of distortion.
この光切断撮影装置１０を用い、測定ピッチ１．６８ｍｍ、誤差±１ｍｍ以下に設定して得られた路面の高さ情報を含む解析画像は、図４に示したとおりである。
この解析画像は、路面に形成されたわだちを測定した画像の一例である。
この解析画像から、光切断撮影装置１０によって得られた解析画像は、ひび割れの画像化が可能であることがわかる。
An analysis image including the height information of the road surface obtained by setting the measurement pitch to 1.68 mm and the error ± 1 mm or less using the light-section photographing apparatus 10 is as shown in FIG.
This analysis image is an example of an image obtained by measuring the rut formed on the road surface.
From this analysis image, it can be seen that the analysis image obtained by the light-section imaging apparatus 10 can be used to image cracks.
上記の解析画像から得られる路面高さを利用し、路面に形成される局所的な不等沈下を明示できる画像処理方法について説明する。
局所的な不等沈下を明示するためには、路面の不陸やわだちの影響を排除する必要がある。
このため、式（１）に示すとおり、路面高さの移動平均を求めて対象ピクセルの路面高さを引算した。
An image processing method capable of clearly indicating a local uneven settlement formed on a road surface using a road surface height obtained from the analysis image will be described.
In order to demonstrate local uneven settlement, it is necessary to eliminate the effects of road irregularities and ruts.
Therefore, as shown in Expression (1), a moving average of the road surface height was obtained, and the road surface height of the target pixel was subtracted.
ｇ（ｉ，ｊ）＝出力画像
ｉ，ｊ＝注目領域の座標
Ｎ，Ｍ＝入出力画像の大きさ（画素数）
ｎ＝フィルタサイズ（画素数）
g (i, j) = output image i, j = coordinate of attention area N, M = size of input / output image (number of pixels)
n = filter size (number of pixels)
ここで、入力画像：ｆ（ｉ，ｊ）、出力画像：ｇ（ｉ，ｊ）とすると、以下の式が得られる。 Here, assuming that the input image is f (i, j) and the output image is g (i, j), the following equation is obtained.
ｎ＝３００ｍｍ n = 300mm
図２に示した可視画像の範囲を含み、その可視画像の撮影時期と同一時期の路面高さの情報を用い、式（１）、式（２）に基づき、画像処理を実行した処理画像を図５に示す。
この処理画像には、撮影開始から３ヵ月後の処理画像にポットホールが発生する３ヶ月前には、矩形点線で囲まれた範囲に、局所的な不等沈下が明示されている。
Based on equations (1) and (2), using the information of the road surface height including the visible image range shown in FIG. As shown in FIG.
In this processed image, three months before the pothole occurs in the processed image three months after the start of shooting, local uneven settlement is clearly shown in a range surrounded by a rectangular dotted line.
このことは、路面に形成される局所的な不等沈下の領域が、ポットホール発生の先行指標となることを意味する。
なお、図５の４ヵ月後の時点では、ポットホールは応急処置で路面の補修が実施されている。
This means that the locally uneven settlement area formed on the road surface is a leading indicator of the occurrence of potholes.
In addition, at the time point four months after in FIG. 5, the road surface of the pothole has been repaired by emergency treatment.
ここで、改めて、従来の沈下量の把握と、上記の局所的な不等沈下の把握について説明する。
まず、従来の沈下量の把握について説明する。
従来、路面の沈下量は、図６に示すように、測定区間のわだちが全体的に大きい箇所の傾向を把握することには適している。
Here, the conventional grasp of the settlement amount and the grasp of the above-mentioned local uneven settlement will be described again.
First, a description will be given of the conventional determination of the settlement amount.
Conventionally, as shown in FIG. 6, the amount of settlement of the road surface is suitable for grasping the tendency of a part where the rutting of the measurement section is large as a whole.
このようなわだちの全体的な発生傾向は、流動性のある表層を有する密粒度舗装では、可能である。
しかしながら、排水性舗装の表層は、密粒舗装の表層に比べ、耐流動性に優れる混合物であるため、一定区間に渡る全体的なわだちの発生は抑制傾向となる。
Such an overall tendency for rutting is possible with dense-grain pavements having a fluid surface layer.
However, since the surface layer of the drainage pavement is a mixture that is more excellent in flow resistance than the surface layer of the dense grain pavement, the occurrence of overall rutting over a certain section tends to be suppressed.
このため、わだち量が小さい状況でも、基層や路盤の脆弱化や、滞水によって、限定的に局所的な不等沈下が生じる。
この局所的な不等沈下の発生領域は、ポットホールの発生の危険性が高いことは、既に述べた通りである。
ところが、排水性舗装における不等沈下の発生は、図６に示した従来のわだちの評価方法では把握することができない。
For this reason, even in a situation where the amount of rutting is small, local uneven settlement occurs in a limited manner due to weakening of the base layer and the roadbed and water accumulation.
As described above, the region where the local uneven settlement occurs has a high risk of occurrence of a pothole.
However, the occurrence of uneven settlement on the drainage pavement cannot be grasped by the conventional rutting evaluation method shown in FIG.
そこで、本発明では、排水性舗装の損傷は、局所的な不等沈下の領域が、路面の走行方向に沿って発生、拡大することに着眼し、この局所的な不等沈下の発生を、ポットホールの先行指標とする。
局所的な不等沈下量の算出方法は、図７に示すように、評価地点のわだち量と、代表わだち量を差分した値を、局所的な相対わだち量として評価するものである。
Therefore, in the present invention, the damage of the drainage pavement, the area of local uneven settlement occurs along the traveling direction of the road surface, focusing on expanding, the occurrence of this local uneven settlement, This is used as a leading indicator of the pothole.
As shown in FIG. 7, the method of calculating the local uneven settlement amount evaluates a value obtained by subtracting the amount of rut at the evaluation point from the representative amount of rut as a local relative amount of rut.
ここで、代表わだち量とは、評価地点から前後１０ｍの縦断区間におけるわだち量の中央値、具体的には、全長２０ｍの走行路面の、端部から１０ｍの中央部のわだち量と定義する。 Here, the representative amount of rutting is defined as the median value of the amount of rutting in a longitudinal section 10 m before and after the evaluation point, specifically, the amount of rutting at the center of the traveling road surface having a total length of 20 m and 10 m from the end.
なお、図５におけるポットホールの発生箇所における局所的な不等沈下量は、測定開始時には１５ｍｍ程度であったが、３ヵ月後には２５ｍｍを超過した。
このことから、局所的な不等沈下量の増加は、ポットホール発生の危険度、切迫度を示すことが証明された。
Note that the local unequal settlement amount at the place where the pothole occurred in FIG. 5 was about 15 mm at the start of the measurement, but exceeded 25 mm after three months.
From this, it was proved that an increase in the local unequal settlement amount indicates a danger of pothole occurrence and a degree of urgency.
ここで、局所的な不等沈下量の成長曲線モデルについて説明する。
まず、排水性舗装の破壊形態について検討する。
図８に、土工区間におけるポットホール発生までの排水性舗装の破壊形態の概念を示す。
図８によると、排水性舗装の共用後、土工部の初期圧密による一次クリープ変化を経て、弾性領域を保持した状態である潜伏期間（二次クリープ）に進展する。
Here, the growth curve model of the local uneven settlement amount will be described.
First, the form of destruction of drainage pavement will be examined.
FIG. 8 shows the concept of the destruction mode of drainage pavement up to the occurrence of a pothole in an earthwork section.
According to FIG. 8, after the shared drainage pavement, the primary creep changes due to the initial consolidation of the earthwork portion, and then progresses to the incubation period (secondary creep) in which the elastic region is maintained.
この一次クリープから二次クリープの期間は、基層以深の損傷進行が初期段階であるため、変形量が微小で、この段階の沈下量が路面に沈下として出現しない状態から、貫通ひび割れが亀甲状に生じるまでの期間に相当する。 During the period from the primary creep to the secondary creep, the damage progression from the base layer to the base layer is the initial stage, so the deformation amount is small, and from the state where the settlement amount at this stage does not appear as settlement on the road surface, penetrating cracks become tortoise It corresponds to the period until it occurs.
そして、路面に、亀甲状のクラックが発生した後は、舗装本来の荷重分散機能の低下により、一気に塑性領域に至ることから、加速的に損傷が進行する、と仮定した。 Then, it was assumed that after the occurrence of the cracks on the road surface, the deterioration of the inherent load distribution function of the pavement led to a sudden increase in the plastic region, and thus the damage accelerated.
次に、ここでいう成長曲線（潜在曲線）モデルについて、具体的なモデルに基づき、説明する。
成長曲線モデルとは、ある個々のデータについて、時間的要素である経過時間について縦断的データの解析を実行したものを示す。
このモデルは、属性の違いによる個体差について、説明変数で記述することが可能である。
Next, the growth curve (latent curve) model described here will be described based on a specific model.
The growth curve model indicates a model obtained by analyzing longitudinal data of a certain individual data with respect to an elapsed time which is a temporal element.
In this model, individual differences due to differences in attributes can be described using explanatory variables.
本発明における説明変数のひとつは、観測変数であり、ここでいう観測変数は、局所的な不等沈下量の評価区間を１０ｍとした縦断データであり、損傷の進行や成長を示したものである。
なお、以下で説明するモデルについて、サンプル数は５２箇所とした。
上記の仮定に基づき、初期値である測定開始時点の可視画像を確認した。
確認の結果、亀甲状のひび割れの有無に応じて、沈下領域を弾性体と塑性体の２つの属性に分類すると、変化傾向の違いが確認された。
One of the explanatory variables in the present invention is an observation variable, and the observation variable referred to here is longitudinal data in which the evaluation interval of the local uneven settlement amount is 10 m, and indicates the progress and growth of damage. is there.
In the model described below, the number of samples was 52.
Based on the above assumption, a visible image at the start of measurement, which is an initial value, was confirmed.
As a result of the confirmation, when the subsidence area was classified into two attributes of an elastic body and a plastic body according to the presence or absence of a crack in the shape of a turtle, a difference in a change tendency was confirmed.
ここで「弾性体」とは、応力を加えるとひずみが生じるが、除荷すれば元の寸法に戻る性質を持つ固体であって、損壊していない状態の舗装を示し、弾性領域の沈下の推移は図９に示した。
なお、図９以下のグラフには、「局所沈下量」という記載があるが、これは、上記の説明における「局所的な不等沈下量」の記載を省略して表記したものである。
また、「塑性体」とは、力を加えて変形させたとき、永久変形を生じる性質を持つ固体であって、ひび割れが発生して破損した状態の舗装を示し、塑性領域沈下量の推移は図１０に示した。
なお、グラフに表れる変化傾向は、点線矢印として示される。
Here, "elastic body" refers to a solid that has the property of returning to its original size when unloaded, but has not been damaged, and shows the pavement in a state where it has not been damaged. The transition is shown in FIG.
In the graphs of FIG. 9 and subsequent figures, there is a description of “local settlement amount”, which is abbreviated to the description of “local uneven settlement amount” in the above description.
In addition, `` plastic body '' is a solid that has the property of causing permanent deformation when deformed by applying force, shows pavement in a state where cracks have occurred and has been damaged, and the transition of the amount of settlement in the plastic region is As shown in FIG.
In addition, the change tendency which appears on a graph is shown as a dotted arrow.
次に、道路構造の違いに応じた局所的な不等沈下の推移傾向を図１１および図１２に示した。 Next, the transition tendency of the local uneven settlement according to the difference in the road structure is shown in FIGS.
ここでは、これまでの舗装道路の点検保守の経験から、盛土においてポットホールの発生頻度が高いことが確認されていることを踏まえ、「切土」および「盛土」に分類した。
次に、道路線形の違いに応じた局所的な不等沈下の推移傾向を図１３および図１４に示した。
Here, based on the experience of inspecting and maintaining paved roads so far, it has been confirmed that potholes occur frequently in embankments, and are classified into "cut soil" and "embankment."
Next, the transition tendency of the local uneven settlement according to the difference in road alignment is shown in FIGS.
下り坂から上り坂に変化する部分である「サグ部」では、路面排水が滞りやすく、舗装構造の損傷を助長する要因である水の介在が懸念される。
このため、ここでは、「サグ部以外」および「サグ部」に分類した。
At the "sag portion" where the road changes from a downhill to an uphill, road surface drainage tends to be stagnant, and there is concern about the presence of water, which is a factor that promotes damage to the pavement structure.
For this reason, here, it was classified into "other than a sag part" and "sag part".
さらに、評価地点前後１０ｍの区間における損傷程度を示す「代表わだち量」が、局所的な不等沈下量の進行性へ及ぼす影響について分析する。
なお、これらの因子以外にも、路線特性や材料特性による相違が考えられるが、サンプルデータが特定区間内であること、因子が多いほど後述する分析が複雑となることから、本実施例においては、上記の属性を説明変数として設定した。
Further, the influence of the “representative amount of rutting” indicating the degree of damage in a section 10 m before and after the evaluation point on the progress of the local uneven settlement amount is analyzed.
In addition to these factors, differences due to route characteristics and material characteristics are conceivable.However, in the present embodiment, since the sample data is within a specific section and the analysis described later becomes more complicated as the number of factors increases, , The above attributes were set as explanatory variables.
ここで、上記の成長曲線モデルを分析結果を説明する。
成長曲線モデルを分析した結果、弾性領域は一次式、塑性領域は二次式を当てはめたモデルを構築した。
なお、分析に使用したサンプルは、測定時点が個体ごとに揃っていないため、沈下の進行度合いを重視した。
Here, the analysis result of the above growth curve model will be described.
As a result of analyzing the growth curve model, a model was constructed by applying a linear equation to the elastic domain and a quadratic equation to the plastic domain.
In the samples used for the analysis, since the measurement time points were not uniform for each individual, the degree of subsidence progress was emphasized.
潜在変数である一次式のモデルの「傾き」、「切片」、二次式のモデルの「係数」に対し、時間経過を示す観測変量と、属性とを示す説明変数の関係をパス図として検討する。
ここで、一時式モデルは、ｙ＝ａｘ＋ｂであり、「傾き」がａ、「切片」がｂとなる。
Investigate the relationship between the observed variables indicating the time lapse and the explanatory variables indicating the attributes with respect to the "slope" and "intercept" of the model of the primary expression as latent variables and the "coefficient" of the model of the quadratic expression as a path diagram. I do.
Here, in the temporary model, y = ax + b, “slope” is a, and “intercept” is b.
後述のパス図内の単心円は、その変数内の誤差を示し、楕円は潜在変数、矩形枠は既知の観測変数および説明変数、矢印は要因と結果を示す因果関係を示すパス係数を示す。
ここで導き出されるべき予測式は、できる限りシンプルであることが望ましい。
このため、説明変数を、道路構造では盛土とその他（ここでは切土）、サグ部とその他として設定した。
A single circle in a path diagram described below indicates an error in the variable, an ellipse indicates a latent variable, a rectangular frame indicates a known observation variable and an explanatory variable, and an arrow indicates a path coefficient indicating a causal relationship indicating a factor and a result. .
It is desirable that the prediction formula to be derived here is as simple as possible.
Therefore, the explanatory variables were set as embankment and other (cut here) and sag and other in the road structure.
具体的には、モデルでは、説明変数を、盛土・サグ部であれば従属変数への影響があるため「１」、切土・サグ部以外であれば従属変数に影響しないため「０」とした。
まず、弾性領域の一次式のモデルについて説明する。
弾性領域のパス図は、図１５に示すとおりである。
Specifically, in the model, the explanatory variable is set to “1” for the embankment / sag portion because it has an effect on the dependent variable, and is set to “0” for regions other than the cut / sag portion because it does not affect the dependent variable. did.
First, a linear model of the elastic region will be described.
The path diagram of the elastic region is as shown in FIG.
このモデルの適合度検定結果は良好で、カイ二乗分布内の自由度２５における値は４９．２５９、有意な差（１％未満で有意）を示す優位確立は、０．３％であった。
このパス係数から導き出した、弾性領域における一次式を、表１として以下に示す。
The fit test result of this model was good, the value at 25 degrees of freedom in the chi-square distribution was 49.259, and the significant probability of showing a significant difference (less than 1%) was 0.3%.
A linear equation in the elastic region, derived from this pass coefficient, is shown below as Table 1.
ｙ：局所的な不等沈下量（ｍｍ）
ｘ：経過月数（月）
ω：代表わだち量（ｍｍ）
y: Local unequal settlement amount (mm)
x: Elapsed months (months)
ω: Representative rudder amount (mm)
「傾き」については、説明変数である「サグ」、「盛土」、「代表わだち量」の影響を受ける。
このため、盛土区間で、かつ、サグ部区間である重複区間において、局所的な不等沈下の進行が最も早いことが考察できる。
また、図１６に示されるように、弾性領域の路面状況は、微細なひび割れが認められ、高さ画像では局所沈下領域が不明確である。
“Slope” is affected by the explanatory variables “sag”, “fill”, and “representative amount of rutting”.
Therefore, it can be considered that the local uneven settlement progresses fastest in the embankment section and in the overlapping section that is the sag section.
Further, as shown in FIG. 16, in the road surface condition of the elastic region, fine cracks are recognized, and the local settlement region is unclear in the height image.
次に、塑性領域の二次元モデルについて説明する。
塑性領域のパス図は、図１７に示すとおりである。
このモデルの適合度検定結果は良好で、カイ二乗分布内の自由度２７における値は、４７．８８３、有意な差（１％未満で有意）を示す有意確立は０．８％であった。
このパス係数の推定結果から導き出した、塑性領域における二次式を、表２として以下に示す。
Next, a two-dimensional model of the plastic region will be described.
The path diagram of the plastic region is as shown in FIG.
The fitness test result of this model was good, and the value of the degree of freedom 27 in the chi-square distribution was 47.883, with a significant probability of showing a significant difference (less than 1%) of 0.8%.
A quadratic expression in the plastic region derived from the estimation result of the pass coefficient is shown below as Table 2.
ｙ：局所的な不等沈下量（ｍｍ）
ｘ：経過月数（月）
なお、ここでは二次式を式（３）とする
y: Local unequal settlement amount (mm)
x: Elapsed months (months)
In this case, the quadratic expression is represented by Expression (3).
「係数ａ」については説明変数の盛土の永久を受けるが、代表わだち量の影響は受けない。
「係数ｂ」についてはサグの影響を受ける。
弾性領域と同様に、サグ部は、塑性領域でも推移を促進する。
また、図１８に示すように、塑性領域の路面状況には、亀甲状ひび割れの角欠けが確認できる。
The "coefficient a" is affected by the embankment of the explanatory variable, but is not affected by the representative amount of rutting.
"Coefficient b" is affected by sag.
Like the elastic region, the sag promotes the transition in the plastic region.
In addition, as shown in FIG. 18, in the road surface condition in the plastic region, a corner crack of a turtle-shaped crack can be confirmed.
次に、局所的な不等沈下の成長曲線について検討する。
弾性領域である一次式と、塑性領域である二次式とを組み合わせることにより、局所的な不等沈下量を予測する成長曲線を導き出すことができる。
一次式の傾きは、代表わだち量の影響を受けることから、実際には、測定区間の測定値を考慮し、代表わだち量０ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍの３ケースを設定した。
Next, the growth curve of local uneven settlement is examined.
By combining the linear equation, which is an elastic area, and the quadratic equation, which is a plastic area, it is possible to derive a growth curve for estimating a local uneven settlement amount.
Since the gradient of the linear expression is affected by the representative amount of rutting, three cases of the representative amount of rutting of 0 mm, 10 mm, and 20 mm are actually set in consideration of the measured value in the measurement section.
また、危険度のしきい値として、塑性領域の二次式の係数ｂの値、および、可視画像に基づく確認結果から、亀甲状のひび割れが顕在化する１５ｍｍ以上を「注意領域」、ポットホールが発生した箇所における実績値から２５ｍｍ以上を「要注意領域」とし、一次式から二次式へ推移する磁気は、塑性領域推移する局所的な不等沈下量１５ｍｍに至る直前とした。 Further, as the threshold value of the risk, the value of the coefficient b of the quadratic equation of the plastic region and the confirmation result based on the visible image indicate that 15 mm or more at which the turtle-shaped crack becomes apparent is the "attention region", 25 mm or more based on the actual value at the location where the occurrence of occurred, was set as the “attention required area”, and the magnetism that transitioned from the primary equation to the secondary equation was immediately before reaching the local unequal settlement 15 mm at the plastic area.
上記の条件で試験実施した区間の盛土は脆弱な材料で構成され、下層部の支持力低下が懸念されることから、盛土区間の損傷進行が著しい。
さらに、この区間は、雨水の排水が一般部より困難な状況であるサグ部か、それ以外かによって、局所的な不等沈下の進行が異なることを考慮する必要もある。
The embankment in the section where the test was performed under the above conditions is made of a fragile material, and there is a concern that the bearing capacity of the lower layer may be reduced.
In addition, it is necessary to consider that the progress of local uneven settlement differs depending on whether this section is a sag section where drainage of rainwater is more difficult than a general section, or whether it is other than that.
以上のことから盛土区間における成長曲線として挙げられる２つのモデルを図１９および図２０に示す。
次に、盛土の場合と同様に、切土区間における成長曲線として挙げられる２つのモデルを図２１および図２２に示す。
FIGS. 19 and 20 show two models that can be cited as growth curves in the embankment section from the above.
Next, as in the case of embankment, two models listed as growth curves in the cut section are shown in FIGS.
上記の図１９から図２２を比較すると、切土区間は、盛土区間に比べ、弾性領域の期間が長く、損傷の進行が、緩やかな傾向を示す。
しかしながら、切土区間において、沈下量が注意領域に達すると、特にサグ部における損傷の進行は、盛土区間のその他一般部と同様の傾向を示すことから、沈下量の推移が緩やかであっても、その監視を怠ることはできないことがわかる。
When comparing FIG. 19 to FIG. 22 described above, the cut section has a longer elastic region period than the embankment section, and the progress of damage tends to be gradual.
However, when the settlement amount reaches the caution area in the cut section, the progress of damage especially in the sag section shows the same tendency as other general sections in the embankment section, so even if the transition of the settlement amount is gentle, It turns out that the monitoring cannot be neglected.
ここで、路面高さ情報に基づく予防保全対策について検討する。
上記の実施例におけるポットホールの発生領域において、上記の成長曲線に基づき、局所的な不等沈下の進行を予測した。
具体的には、上記の成長曲線を求めた解析区間において、路面性状調査を実施し、新たな指標である局所的な不等沈下量を算出した。
この結果を初期値とし、上記で述べた４つの要因に分類し、各地点の局所的な不等沈下量を算出し、ポットホールの予測を試みた。
Here, preventive maintenance measures based on road surface height information will be considered.
In the pothole occurrence region in the above example, the progress of local uneven settlement was predicted based on the above growth curve.
Specifically, in the analysis section where the above-mentioned growth curve was obtained, a road surface property survey was performed, and a local unequal settlement amount as a new index was calculated.
Using this result as an initial value, the results were classified into the four factors described above, the amount of local uneven settlement at each point was calculated, and a prediction of a pothole was attempted.
なお、このときの試験では、便宜上１地点を１０ｍとした。
上記の検討区間である土工区間２３ｋｍ／車線における予測結果を、図２３に示した。
開始から５ヶ月後の予測結果によると、要注意領域４０箇所／１０ｋｍ、注意領域５４箇所／１０ｋｍとなる。
In the test at this time, one point was set to 10 m for convenience.
FIG. 23 shows a prediction result in the above-mentioned study section, ie, the earthwork section 23 km / lane.
According to the prediction result 5 months after the start, the area needs attention 40 places / 10 km and the attention area 54 places / 10 km.
この検討結果は、危険領域（注意領域以上）の地点ごとに予測量を算出していることから、危険箇所が点在する場合は、パッチングなどの延命処置を実施し、危険箇所が一定区間に集中している場合は、大規模舗装改良を実施する必要がある。
そして、この予測結果は、これらの処置や改良の実施時期、実施周期、補修範囲、および、費用の算定を含む補修計画策定の資料として活用できる。
The result of this study is that the predicted amount is calculated for each point in the danger area (not less than the caution area), so if danger points are scattered, life extension measures such as patching are performed, and the danger points are If concentrated, large-scale pavement improvement needs to be implemented.
Then, the prediction results can be used as materials for formulating a repair plan including a calculation of a timing, a cycle, a repair range, and a cost of the implementation of these measures and improvements.
次に、上記の検討区間のうち、盛土かつサグ部区間３ｋｍ／斜線の予測結果を、図２４に示した。
この場合、部分補修などの維持管理が施されているため、ポットホールの発生に至る危険性は小さい。
しかしながら、損傷の進行（成長）が著しく、沈下量が急激に増加する傾向にあることから、この区間においては、注意領域に至る以前に応急処置を実施することが望まれる。
Next, FIG. 24 shows a prediction result of the embankment and the sag section section of 3 km / diagonal line in the examination section described above.
In this case, since the maintenance such as partial repair is performed, the danger of the occurrence of a pothole is small.
However, the progress (growth) of the damage is remarkable, and the amount of subsidence tends to increase sharply. Therefore, in this section, it is desired to perform emergency treatment before reaching the attention area.
なお、上記の検討に採用したデータは、１０月から２月の当危機感であること、近隣の路線に比べポットホールの発生頻度が高い区間であることから、上記で提示されたモデルは、安全側の結果を導くものとなっている。
したがって、定期測定を継続することで、季節変動による違いを反映することが推奨される。
In addition, the data adopted in the above study is the sense of crisis between October and February, and the section where the frequency of potholes is higher than that of neighboring routes, the model presented above is It leads to a safer outcome.
Therefore, it is recommended that regular measurement be continued to reflect differences due to seasonal variations.
また、様々な路線において、成長曲線モデルを用いたポットホール発生の予測を実施する場合には、舗装構成、補修状況、交通量などの、各路線に応じた様々な条件を考慮することが推奨され、このような考慮を行った場合、成長曲線モデルは、路線ごとに異なるものとなる。
また、舗装の損傷を助長する要因分析、および、局所的な不等沈下量が増大する時期を明確にする成長曲線モデルについて検討することも推奨される。
In addition, when predicting the occurrence of potholes using a growth curve model on various routes, it is recommended to consider various conditions according to each route, such as pavement configuration, repair status, traffic volume, etc. When such consideration is taken, the growth curve model differs for each route.
It is also recommended to consider a factor analysis that promotes pavement damage and a growth curve model that clarifies when local uneven settlement increases.
次に、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法の流れを、図２５に基づいて説明する。
なお、以下の各ステップにおいて実行される処理は、上記の各測定、解析、および、処理を組み合わせて用いるものである。
Next, a flow of a method for preventing occurrence of a pothole according to the present invention will be described with reference to FIG.
The processing executed in each of the following steps is a combination of the above-described measurement, analysis, and processing.
本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法を実施するためには、まず、排水性舗装が施された道路から、ポットホールの発生を予測する区間を選定し、決定する（ステップＳ１０１）。
次に、予測区間の諸元整理を実行する（ステップＳ１０２）。
この諸元整理とは、具体的には、舗装構成、縦断勾配、横断勾配、交通量などを示す。
In order to carry out the method for preventing the occurrence of a pothole according to the present invention, first, a section in which the occurrence of a pothole is predicted is selected and determined from a drained pavement road (step S101).
Next, the specification of the prediction section is executed (step S102).
Specifically, the specification arrangement indicates a pavement configuration, a vertical slope, a cross slope, a traffic volume, and the like.
次に、例えば、光切断撮影装置を具備する、既に公知の路面性状車を用い、路面の高さ測定を実施する（ステップＳ１０３）。
この測定は、定期測定として例えば各月５ヶ月にわたって実施されることが推奨される。
次に、得られた高さ情報を解析し、舗装表面に形成された局所的な不等沈下量を算出する（ステップＳ１０４）。
Next, the height of the road surface is measured using, for example, a known road surface condition vehicle equipped with a light-section photographing device (step S103).
It is recommended that this measurement be performed as a periodic measurement, for example, for five months each month.
Next, the obtained height information is analyzed, and a local uneven settlement amount formed on the pavement surface is calculated (step S104).
次に、得られた局所的な不等沈下量を用い、舗装構造の損傷推移の傾向を分析する（ステップＳ１０５）。
この損傷推移の傾向分析は、具体的には、この損傷推移の傾向分析として、測定実施時期ごとの局所沈下量の関係を整理することが挙げられる。
本実施例では、図１３から図１５に示されるように、時間経過と共に局所的な不等沈下量が大きくなる現象が発生し、損傷推移と共に局所的な不等沈下量が大きくなり、損傷が成長することが確認できる。
Next, the tendency of the damage transition of the pavement structure is analyzed using the obtained local uneven settlement amount (step S105).
Specifically, the trend analysis of the damage transition includes, as the trend analysis of the damage transition, arranging the relationship between the local settlement amounts for each measurement execution time.
In this embodiment, as shown in FIG. 13 to FIG. 15, a phenomenon that the local unequal settlement amount increases with the passage of time occurs, and the local unequal settlement amount increases along with the damage transition. It can be confirmed that it grows.
次に、損傷推移の傾向分析の結果から、成長曲線モデルを作成する（ステップＳ１０６）。
この成長曲線モデルは、ステップＳ１０５で得られた分析結果を、図１６に示される共分散解析を行うことによって作成され、例えば、図１９から図２２に示されたグラフとして表される。
Next, a growth curve model is created from the result of the trend analysis of the damage transition (step S106).
This growth curve model is created by performing the covariance analysis shown in FIG. 16 on the analysis result obtained in step S105, and is represented, for example, as a graph shown in FIGS. 19 to 22.
次に、得られた成長曲線モデルに基づき、局所的な不等沈下量の予測値の算出を実施する（ステップＳ１０７）。
この算出は、例えば、〜という式を用いる。
Next, a predicted value of the local uneven settlement amount is calculated based on the obtained growth curve model (step S107).
This calculation uses, for example, the following expression.
最後に、得られた予測値に基づき、補修計画を策定する（ステップＳ１０８）。
この補修計画は、例えば、成長曲線モデルにおける曲線が、少なくとも〜に達したときに、局所的に〜を行い、さらに、〜という状況になったときに、広範囲で大規模な〜を行うよう計画される。
Finally, a repair plan is formulated based on the obtained predicted values (step S108).
The repair plan is, for example, to perform locally when the curve in the growth curve model reaches at least, and to perform a wide-scale large-scale when the situation becomes Is done.
これにより、補修は、ポットホールの発生を未然に防止するのに十分な期間内、即ち、、ポットホール発生の前兆が出現した時点で実施されるため、上記の予測方法によれば、排水性舗装に特有のポットホールの発生を確実に防止することができる。 As a result, the repair is performed within a period sufficient to prevent the occurrence of a pothole, that is, when a precursor of the occurrence of a pothole appears, and therefore, according to the above-described prediction method, the drainage Potholes peculiar to pavement can be reliably prevented from occurring.
このように、本発明にかかるポットホールの発生を防止する方法では、従来の密粒舗装を対象とした路面評価指標では把握することが困難であった、排水性舗装特有の損傷である基層以深の劣化に伴う局所的な不等沈下を適正に評価することが可能になる。
このような排水性舗装の局所的な不等沈下の早期発見は、構成度の高さ情報の取得で可能になる。
As described above, in the method for preventing the occurrence of potholes according to the present invention, it is difficult to grasp with the road surface evaluation index for the conventional dense-grained pavement. It is possible to properly evaluate local uneven settlement caused by deterioration of the steel.
Such early detection of local uneven settlement of the drainage pavement can be achieved by acquiring information on the degree of composition.
そして、本発明では、路面高さ情報を画像処理することによって、ポットホールの発生領域を可視化できるようにする。
さらに、本発明では、排水性舗装特有の損傷である基層以深の劣化に伴う局所的な不等沈下を定量的に評価する指標として、その沈下量、即ち、局所的な不等沈下量を用い、これによって、基層以深の劣化を評価できるようにした。
According to the present invention, the area where the pothole is generated can be visualized by performing image processing on the road surface height information.
Furthermore, in the present invention, as an index for quantitatively evaluating the local uneven settlement due to the deterioration below the base layer, which is damage specific to drainage pavement, the amount of settlement, that is, the amount of local uneven settlement is used. Thus, it was possible to evaluate the deterioration of the base layer and below.
そして、本発明においては、成長曲線モデルの分析結果から、局所的な不等沈下量への影響度を示すパス係数の高い説明変数として、土工分類（盛土・切土）、滞水しやすさによる分類（サグ部・サグ部以外のその他）とする。
そして、本発明では、排水性舗装の局所的な不等沈下量が、例えば、１５ｍｍを超えると路面上に亀甲状のひび割れが発生し、弾性領域から塑性領域へ推移することを利用し、この推移の時期を〜の判定の指標の一つとし、この推移の発生を劣化損傷の進展期と判断し、威光をポットホール発生予備群と分類し、優先的に補修を行うことにより、突発的な損傷発生のリスクを低減できる。
Then, in the present invention, from the analysis results of the growth curve model, as an explanatory variable having a high path coefficient indicating the degree of influence on the local uneven settlement amount, earthwork classification (fill / cut), ease of water retention (Other than sag and sag).
And, in the present invention, the local uneven settlement amount of the drainage pavement, for example, when it exceeds 15 mm, a tortoise-shaped crack is generated on the road surface, utilizing the transition from the elastic region to the plastic region, utilizing this. The timing of the transition is one of the indices of judgment of ~, and the occurrence of this transition is judged as the stage of progress of deterioration damage, the power is classified as a pothole occurrence spare group, and repair is performed preferentially, suddenly The risk of serious damage can be reduced.
また、本発明では、排水性舗装の局所的な不等沈下量が、例えば、２５ｍｍを超えると、塑性領域における損傷が加速的に進行することがわかった。
このため、本発明では、局所的な不等沈下量が２５ｍｍを超えたときには、損傷の加速的な進行が予想されるものとして、補修計画に、早急な対応策が組み入れられることになる。
Further, in the present invention, it has been found that when the local uneven settlement amount of the drainage pavement exceeds, for example, 25 mm, the damage in the plastic region accelerates.
For this reason, in the present invention, when the local unequal settlement amount exceeds 25 mm, it is assumed that accelerated progress of damage is expected, and an urgent countermeasure is incorporated into the repair plan.
また、本発明では、成長曲線も出るによって、排水性舗装の局所的な不等沈下量に基づき、ポットホールの発生を予測することが可能であるが、局所的な不等沈下量の定期測定による実測値を蓄積することにより、予防保全が必要とされる様々な現場に即した評価指標を設定することも可能である。 Further, in the present invention, it is possible to predict the occurrence of a pothole based on the local uneven settlement amount of the drainage pavement by showing a growth curve, but the periodic measurement of the local uneven settlement amount is possible. By accumulating the actual measurement values, it is possible to set evaluation indices suitable for various sites where preventive maintenance is required.
１０ 光切断撮影装置
１００ スリットレーザ発信器
１００ａ スリットレーザ
１００ｂ マーカー
１０１ エリアカメラ
１０２ 車両の進行方向
Reference Signs List 10 light cutting imaging device 100 slit laser transmitter 100a slit laser 100b marker 101 area camera 102 traveling direction of vehicle
Claims (4)
舗装表面の局所的な不等沈下が、基層以深の劣化の進行によって発生するものとし、
時間経過に対する局所的な不等沈下量を示す成長曲線モデルは、
当該成長曲線モデルの期間を、沈下量が路面に沈下として出現しない状態から、貫通ひび割れが亀甲状に生じるまでの弾性領域の期間と、路面に、亀甲状のクラックが発生し、舗装本来の荷重分散機能が低下する塑性領域の期間とに分けられ、
路面の土工分類および滞水しやすさによる分類に応じて、前記弾性領域の期間における経過時間と局所的な不等沈下量との関係式および前記塑性領域の期間における経過時間と局所的な不等沈下量との関係式を異ならせて構築することで、
作成されるものであり、
補修対象の路面の局所的な不等沈下量が、当該路面に対応する土工分類および滞水しやすさによる分類の成長曲線モデルにおいて、弾性領域から塑性領域へ推移する予め定められた沈下量の値に達するとき、損傷の加速的な進行が予想されるものとして、その沈下量に達した領域の舗装構造の補修を含む補修計画が策定されるポットホールの発生を防止する方法。 In a drainage pavement comprising a pavement structure including a lower subgrade, a middle base layer, and an upper surface layer,
Local uneven settlement of the pavement surface shall be caused by the progress of deterioration below the base layer,
The growth curve model showing the local unequal settlement over time is
The period of the growth curve model is defined as the period of the elastic region from the state in which the settlement amount does not appear as settlement on the road surface until the through cracks are formed in the shape of a carpenter, Divided into the period of the plastic region where the dispersion function decreases,
The relational expression between the elapsed time in the elastic region and the local uneven settlement amount and the elapsed time and the local irregularity in the plastic By constructing a different relational equation with the amount of subsidence,
Is created,
In the growth curve model of the earthwork classification corresponding to the road surface and the classification based on the easiness of water accumulation, the local unequal settlement amount of the road surface to be repaired is the predetermined settlement amount that changes from the elastic region to the plastic region. A method for preventing the occurrence of potholes, in which a repair plan including repair of a pavement structure in an area where the amount of settlement has been reached is assumed when damage is expected to proceed at an accelerated rate.
決定された予想区間の舗装構成、縦断勾配、横断勾配、交通量などの諸元の整理を実行する諸元整理ステップと、
予想区間の路面の高さ測定を実施する測定ステップと、
得られた高さ情報を解析し、舗装表面に形成された局所的な不等沈下量を算出する沈下量算出ステップと、
得られた局所的な不等沈下量を用い、舗装構造の損傷推移の傾向を分析する傾向分析ステップと、
損傷推移の傾向分析の結果から、予想区間毎に前記諸元を考慮して、局所的な不等沈下量の成長曲線モデルを作成するモデル作成ステップと、
得られた成長曲線モデルに基づき、局所的な不等沈下量の予測値の算出を実施する予測値算出ステップと、
得られた予測値が、予め定められた数値に達したときに、補修が実施される補修計画が策定される計画策定ステップと
を含む請求項１または２に記載のポットホールの発生を防止する方法。 A section determination step of selecting and determining a section for predicting the occurrence of a pothole from a road provided with drainage pavement,
A specification rearrangement step for rearranging the specification such as the pavement configuration, longitudinal slope, cross slope, traffic volume, etc. of the determined expected section;
A measuring step for measuring the height of the road surface in the expected section;
Analyzing the obtained height information, the settlement amount calculation step of calculating the local uneven settlement amount formed on the pavement surface,
A tendency analysis step of analyzing the tendency of the damage transition of the pavement structure using the obtained local uneven settlement amount;
From the result of the trend analysis of the damage transition, a model creation step of creating a growth curve model of a local uneven settlement amount in consideration of the specifications for each expected section ,
Based on the obtained growth curve model, a predicted value calculation step of calculating a predicted value of the local uneven settlement amount,
3. A step of formulating a repair plan for performing repair when the obtained predicted value reaches a predetermined numerical value. 3. The method according to claim 1, further comprising: Method.
成長曲線モデルの分析結果に作用させる説明変数として用いられる分類が、盛土および切土からなる土工分類と、サグ部、および、サグ部以外のその他からなる滞水しやすさによる分類である請求項３に記載のポットホールの発生を防止する方法。
The prediction value calculation step includes:
The classification used as an explanatory variable to be applied to the analysis result of the growth curve model is an earthwork classification consisting of embankment and cut, and a classification based on susceptibility to water accumulation consisting of a sag portion and other than the sag portion. 3. The method for preventing the occurrence of a pothole according to 3 .
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