JP6735088B2 - 地盤締固め管理装置及び地盤締固め管理方法 - Google Patents
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Description
図1に示すように、第1実施形態の地盤締固め管理装置10aは、タンピング付き転圧輪を有する締固め機械として構成され、地盤100を締固めつつ地盤100の剛性を算出する。地盤締固め管理装置10aは、転輪20a、駆動輪30、車体40、変形量計測部50、地盤剛性算出部60、運転者席70及び表示部80を備えている。
以下、本発明の第2実施形態について説明する。以下の説明では、第1実施形態と重複する部分については説明を省略する。図6(A)に示すように、変形量センサ51bは、転輪20aの内周面23の第1部位24aに接する第1接触部54aと、転輪20aの内周面23の第1部位24aとは異なる第2部位24bに接する第2接触部54bとを含む。
以下、本発明の第3実施形態について説明する。以下の説明では、第1実施形態と重複する部分については説明を省略する。図7に示すように、変形量計測部50は、中空の転輪20aの内部に配置され、転輪20aの内周面23に電波、光及び音波のいずれかを発することにより転輪20aの変形量を計測する複数の変形量センサ51cを有する。変形量センサ51cのそれぞれは、例えば、転輪20aの内周面23に転輪20aの円周方向に沿って等間隔に配置されている。変形量センサ51cのそれぞれは、必ずしも、内周面23における転輪20aの円周方向の全周にわたって配置されている必要は無く、例えば、内周面23における転輪20aの円周方向の半周にわたって配置されていればよい。
以下、本発明の第4実施形態について説明する。以下の説明では、第1実施形態と重複する部分については説明を省略する。図8に示すように、変形量計測部50は、中空の転輪20aの内周面23に配置された光ファイバを伝搬する光の波長の変化により転輪20aの変形量を計測する変形量センサ51dを有する。変形量センサ51dは、転輪20aの内周面23に転輪20aの円周方向の全周にわたって配置された1本の光ファイバから構成されている。なお、変形量センサ51dは、転輪20aの外周面22に配置することも可能であるが、変形量センサ51dの破損を防止するために、転輪20aの内部に配置されていることが好ましい。
以下、本発明の第5実施形態について説明する。以下の説明では、第1実施形態と重複する部分については説明を省略する。図9に示すように、本実施形態の地盤締固め管理装置10bでは、転輪20aにより地盤100を締固めつつ転輪20bにより地盤100の剛性を算出する。転輪20bは、内部に空気を充填されたタイヤである。転輪20bは、第1実施形態の地盤締固め管理装置10bの駆動輪30と同様に、地盤締固め管理装置10aを地盤100の上で移動させる。なお、地盤締固め管理装置10bでは、第1実施形態と同様に、転輪20aによっても、地盤100の剛性を算出してもよい。
以下、本発明の第6実施形態について説明する。以下の説明では、第1実施形態と重複する部分については説明を省略する。図13に示すように、本実施形態の地盤締固め管理装置10cでは、転輪20bは、内部に空気を充填されたタイヤである。転輪20bは、地盤100に圧力を加えつつ回転することにより、地盤100を締固める転圧輪である。つまり、地盤締固め管理装置10cは、タイヤローラである締固め機械として構成されている。転輪20bにおける変形量センサ51e等の構成は、上記第5実施形態と同様である。
Claims (15)
- 地盤に接しつつ前記地盤の上を回転しながら移動する転輪と、
前記転輪の変形量を計測する変形量計測部と、
前記変形量計測部により計測された前記転輪の前記変形量に基づいて、前記地盤の剛性を算出する地盤剛性算出部と、
を備え、
前記転輪は、前記地盤に圧力を加えつつ回転することにより、前記地盤を締固める転圧輪である、地盤締固め管理装置。 - 地盤に接しつつ前記地盤の上を回転しながら移動する転輪と、
前記転輪の変形量を計測する変形量計測部と、
前記変形量計測部により計測された前記転輪の前記変形量から求めた前記地盤と前記転輪との接触面の大きさと、前記転輪に加えられた前記地盤への荷重と、仮定した前記地盤のポアソン比と、前記地盤及び前記転輪のそれぞれの変形により前記地盤と前記転輪とが接近する距離とから求められる前記地盤の弾性係数に基づいて、前記地盤の剛性を算出する地盤剛性算出部と、
を備えた地盤締固め管理装置。 - 前記転輪は、中空であり、
前記変形量計測部は、前記転輪の内部に配置され、前記転輪の内周面に接することにより前記転輪の前記変形量を計測する変形量センサを有する、請求項1又は2に記載の地盤締固め管理装置。 - 前記変形量センサは、前記転輪の前記内周面の第1部位に接する第1接触部と、前記転輪の前記内周面の前記第1部位とは異なる第2部位に接する第2接触部とを含み、前記第1接触部と前記第2接触部との間の長さの伸縮量及び前記第1接触部と前記第2接触部との間に生じた歪みの少なくともいずれかを計測することにより前記転輪の前記変形量を計測する、請求項3に記載の地盤締固め管理装置。
- 前記転輪は、中空であり、
前記変形量計測部は、前記転輪の内部に配置され、前記転輪の内周面に電波、光及び音波のいずれかを発することにより前記転輪の前記変形量を計測する変形量センサを有する、請求項1又は2に記載の地盤締固め管理装置。 - 前記転輪は、中空であり、
前記変形量計測部は、前記転輪の内周面に配置された光ファイバを伝搬する光の波長の変化により前記転輪の前記変形量を計測する変形量センサを有する、請求項1又は2に記載の地盤締固め管理装置。 - 前記転輪は、前記地盤に圧力を加えつつ回転することにより、前記地盤を締固める転圧輪である、請求項3〜6のいずれか1項に記載の地盤締固め管理装置。
- 前記転輪は、前記転輪の前記地盤に接する外周面から突出した複数のフートを有するタンピング付き転圧輪である、請求項7に記載の地盤締固め管理装置。
- 前記転輪は、内部に空気を充填されたタイヤであり、
前記変形量計測部は、前記タイヤの内部に充填された空気の空気圧を測定する空気圧センサ及び前記地盤に対する前記タイヤの高さを測定するタイヤ高センサの少なくともいずれかを含む変形量センサを有し、前記空気圧センサにより測定された前記空気圧及び前記タイヤ高センサにより測定された前記タイヤの高さの少なくともいずれかを含む情報として前記転輪の前記変形量を計測し、
前記地盤剛性算出部は、前記変形量計測部により計測された前記転輪の前記変形量に含まれる前記空気圧及び前記タイヤの高さの少なくともいずれかに基づいて、前記地盤の剛性を算出する、請求項2に記載の地盤締固め管理装置。 - 前記転輪は、前記地盤に圧力を加えつつ回転することにより、前記地盤を締固める転圧輪である、請求項9に記載の地盤締固め管理装置。
- 前記変形量計測部は、回転する前記転輪に配置された前記変形量センサから出力された信号を前記転輪の外部に伝搬するロータリーコネクタを有し、前記ロータリーコネクタを介して前記変形量センサから出力された信号を前記転輪の外部で受信することにより、前記転輪の変形量を計測する、請求項3〜10のいずれか1項に記載の地盤締固め管理装置。
- 前記変形量計測部は、回転する前記転輪に配置された前記変形量センサから出力された信号を前記転輪の外部に無線通信により伝搬する無線送信機を有し、前記無線送信機を介して前記変形量センサから出力された信号を前記転輪の外部で受信することにより、前記転輪の変形量を計測する、請求項3〜10のいずれか1項に記載の地盤締固め管理装置。
- 前記転輪が接した前記地盤の二次元空間及び三次元空間の少なくともいずれかの位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部により検出された前記位置ごとに、前記地盤剛性算出部により算出された前記地盤の剛性を表示する表示部をさらに備えた、請求項1〜12のいずれか1項に記載の地盤締固め管理装置。 - 地盤締固め管理装置の変形量計測部により、地盤に接しつつ前記地盤の上を回転しながら移動し、前記地盤に圧力を加えつつ回転することにより、前記地盤を締固める転圧輪である転輪の変形量を計測する工程と、
前記地盤締固め管理装置の地盤剛性算出部により、前記転輪の変形量を計測する工程により計測された前記転輪の前記変形量に基づいて、前記地盤の剛性を算出する工程と、
を備えた地盤締固め管理方法。 - 地盤締固め管理装置の変形量計測部により、地盤に接しつつ前記地盤の上を回転しながら移動する転輪の変形量を計測する工程と、
前記地盤締固め管理装置の地盤剛性算出部により、前記転輪の変形量を計測する工程により計測された前記転輪の前記変形量から求めた前記地盤と前記転輪との接触面の大きさと、前記転輪に加えられた前記地盤への荷重と、仮定した地盤のポアソン比と、前記地盤及び前記転輪のそれぞれの変形により前記地盤と前記転輪とが接近する距離とから求められる前記地盤の弾性係数に基づいて、前記地盤の剛性を算出する工程と、
を備えた地盤締固め管理方法。
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