JPH0373682B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、最近開発されたコンピユータ制御
による新交通システム用走行路や、在来広く知ら
れているモノレール用走行路の如き案内軌道式車
輛用走行路の舗装、とりわけ左右１対の走行路を
同時にかつ自動的に舗装仕上げすることができる
舗装方法と舗装装置に関するものである。

［従来の技術］ ゴムタイヤを用いて走行する新交通システムに
おいては、雨天時のタイヤスリツプ防止、乗心地
の改善および走行路の保護の目的のため、その走
行路上に常温硬化性のエポキシ系樹脂モルタルを
施工するのが最適とされている。すなわち、タイ
ヤスリツプ防止の目的のみであれば、コンクリー
ト走行路で充分であるが、通常の土木工事のコン
クリート精度では、車輛側の要求するミリ単位の
面精度を満足させることができないので、乗り心
地の悪化やタイヤの急激な摩耗が生じ、そのた
め、多大の費用をかけて走行全長の路面を研削車
により研削せざるを得ないからである。エポキシ
系樹脂モルタルを舗装するに際しては、例えば特
開昭55−32852号に示されているように、基礎軌
道上に設けられたコンクリート製または鋼板製走
行路の左右の路肩に鋼製のガイドバーを付設し、
このガイドバーの上面を施工基準面として施工機
等でエポキシ系樹脂モルタルを展延する方法が知
られている。しかしながら、この方法によると、
走行路の構築時に、その全長にわたつてその路肩
に鋼製のガイドバーをレベル合せしながら高い精
度をもつて付設しなければならないため、多くの
時間と工数を要する。そこで、この出願人は、先
に、施工されるべき走行路と別個にその走行路の
側部に施工基準線を設置し、その施工基準線を光
学的に追尾しながら自動的に舗装厚みを調節する
展延ローラを備えてなる舗装装置を特願昭57−
13120号として提案した。この先願装置によれば、
上述の如くガイドバーを路肩上に直接設けるのと
は異なり、施工基準線は光反射チープのようなも
のでよく、その設置が容易であるとともに、例え
ば懸垂型モノレール軌道の走行路面上にエポキシ
系樹脂モルタルを能率的に均一に展延することが
できるのであるが、なおも上記の施工基準線を走
行路の全長にわたつて連続的に線引きしなければ
ならないという問題が残されている。

［発明の目的］ したがつて、この発明の目的は、施工基準点を
所定の間隔毎に設置し、それらの間の施工路面デ
ータをマイクロコンピユータより読出して展延ロ
ーラの高さを調節することにより、従来のように
走行路全長にわたつて施工基準線を設置すること
なく走行路となる部分に打設された１対の精度の
粗いコンクリート下地面上に直接エポキシ系樹脂
モルタル等の舗装材料を精度よく同時にかつ自動
的に展延することができるようにした舗装方法お
よび舗装装置を提供することにある。

［発明の構成］ 以下、この発明を添付図面に示された実施例を
参照しながら詳細に説明する。

まず、この舗装装置による舗装システムについ
てその概略を説明する。第１図には新交通システ
ムに用いられる案内軌道構造物の断面が示されて
いる。すなわち、この案内軌道構造物は、鉄筋コ
ンクリートを主体とする基盤１を有し、この基盤
１上には該基盤１と同質または異質材料により左
右１対の走行路２，２が設けられている。また、
基盤１の両側には、側壁３，３が連設されてお
り、その各々には、案内軌条４，４が設けられて
いる。なお、コンクリート製走行路２，２は、従
来では40cm〜60cm位の幅で、かつ、基盤１上に鉄
筋を介して高さ10〜30cm程度にコンクリートで盛
り上げられ、その表面は通常の土木工事の感覚で
最良の精度に鏝仕上げされているが、この発明の
場合においては、走行路２，２は基盤１の上面よ
り５〜10cm程度盛上つていればよく、その精度と
しては０〜−20mm／ｍおよび０〜−10mm／50cm位
であり、基盤工事と同時または基盤工事後のいず
れかに形成される。また、基盤上面の精度もでき
るだけ良好であることが好ましいが、上記と同様
な精度、すなわち、０〜−20mm／ｍおよび０〜−
10mm／50cmでよい。

そして、この発明においては、上記基盤１の中
心線上には、適当な間隔（例えば20m位の間隔）
をおいて好ましくは水準原点からのその位置の高
さを示す水準標５（第２図参照）が埋設される。
この水準標５の上に後述するレーザ投光器を立設
し、レーザ光線を水平に投光し、かつ、回転させ
て舗装基準線および舗装基準面を定めるのである
が、曲線部の場合には、第３図に例示されている
ように、各水準標５を見通しのきく範囲内で設置
すればよい。第４図に示されているような縦断勾
配／直線部分の場合には、隣接する水準標５の配
置間隔をできるだけ密にし、それらの水準標５，
５を結ぶ仮想の直線と平行にレーザ投光器よりレ
ーザ光線を照射して舗装基準線とする。さらに、
この基準線を含む仮想鉛直面に対して直交する仮
想平面に沿つてレーザ光線を回転させて舗装基準
面とする。縦断勾配／曲線部分の場合にも同様
に、各水準標５の配置間隔をできるだけ密にし、
隣接する水準標５，５を結ぶ仮想の直線と平行に
レーザ光線を照射する。水平／直線部分の場合に
は、上記レーザ光線により規定される舗装基準面
に対して平行に舗装面が仕上げられることになる
が、縦断勾配部分においては、隣接する水準標
５，５間の距離を適当に分割し、その分割された
距離のデータと、例えば比例配分によつて求めら
れる各分割地点の施工高さのデータとを予めマイ
クロコンピユータに記憶させておき、これらのデ
ータに基いて後述する展延ローラの高さを調整
し、その勾配に沿つた舗装面を形成するようにし
ている。

また、水平／曲線部分の場合においては、適当
に分割された地点の距離データに対応する左右そ
れぞれの走行路の施工高さのデータを予めマイク
ロコンピユータに記憶させておき、これらのデー
タに基づいて、曲線に対応した左右走行路面の傾
き、所謂“カント”を具現しつつ舗装面を形成す
る。さらに縦断勾配／曲線部分においては、縦断
勾配／直線部分と水平／曲線部分の複合された状
態としてローラの高さを調整しつつ舗装面を形成
する。

そこで、第５図ないし第７図を参照しながら、
この発明による舗装装置について説明する。な
お、第５図および第６図には便宜的に案内軌道構
造物の側壁およびそれに設けられる案内軌条は示
されていない。この舗装装置は、前方に配置され
た左右１対の台車１１，１１および後方に配置さ
れた同じく左右１対の台車１１，１１の合計４つ
の基盤１上を走行する台車１１と、これらの台車
１１上に支持されて上記走行路２，２上を移動す
る架枠１２とを備えている。この実施例において
は、各台車１１はそれぞれ４つの車輪１１ａ〜１
１ｄを有しているが、これは基盤１の凹凸による
架枠１２の変位を機械的に軽減するためである。
すなわち、架台１２の側面より見て２輪よりもこ
の発明の如く、前後部ともボギー車の２＋２輪車
のほうが、架枠１２の中央部において基盤１の凹
凸による変位を1/2に軽減し得る。また、外側に
位置する車輪１１ａ，１１ｂの間隔と内側に位置
する車輪１１ｃ，１１ｄの間隔とを例えば第６図
の如くずらすようにしている。これにより、基盤
１上に多く見られる砕石による凸部に乗り上げた
場合の影響をより効果的に軽減するようにしてい
る。また、車輪はそれぞれゴム製車輪であり、そ
のゴムの粘弾性効果により基盤の微少凹凸を吸収
するようにしている。さらには、ボギー台車のい
ずれか、またはボギー台車中の数輪を舗装施工機
走行用動力輪としている。なお、図示していない
が、走行時、架枠１２が走行路から脱輪しないよ
うに案内軌条４，４に接触して回転する左右１対
の水平案内輪を設けるとよい。

上記架枠１２のほぼ中央部には、支持基板１３
が跨設されている。この支持基板１３は、第７図
に例示されているように、架枠１２から垂直に立
上る左右１対の脚部１３ａ，１３ａと、それらの
上端間に架設された梁部材１３ｂとを含み、この
梁部材１３ｂには２つの高さ調整手段１４，１４
が左右対称的に設けられている。なお、支持基板
１３には、架枠１２が基盤１上を走行する際、そ
の追従性を防げないよう適当な可撓性が持たせら
れている。すなわち、支持基板１３を可撓性材料
で製作したり、または架枠１２に対して可動的に
連結するとよい。そして、この高さ調整手段１
４，１４の各下端には、上記各走行路２，２に対
応する左右１対の展延ローラ１５，１５を保持し
てなる翼板１６が連結されている。この場合、翼
板１６の中心部は、上記梁部材１３ｂに摺動自在
に挿嵌されている案内軸１７の下端に枢着されて
いる。この翼板１６の上部には展延ローラ１５，
１５を駆動するためのモータ１８，１８が載置さ
れており、一方、翼板１６の下面側には走行距離
を検出するためのロータリエンコーダ１９が設け
られている。

この舗装装置においては、上記各水準標５の上
部に設置されて舗装基準線および舗装基準面とな
るレーザ線を照射するレーザ投光器１９が用いら
れる（第５図参照）。このレーザ投光器１９との
関連において第８図を併せて参照しながら上記各
高さ調整手段１４，１４について説明する。な
お、第８図はこの高さ調整手段１４の要部斜視図
であり、第７図とは若干異なつた態様で示されて
いるが、その原理的な構成については同一である
ことを了解されたい。この高さ調整手段１４は、
レーザ投光器１９から照射されるレーザ光線を自
動的に追尾して常に一定の高さ位置に保持される
第１の高さ調整手段２０と、この第１の高さ調整
手段２０の下部に同軸的に取付けられた第２の高
さ調整手段２１とからなる。

第１の高さ調整手段２０は、ラツク２２を有し
上記梁部材１３ｂに対して摺動自在に立設された
摺動軸２３と、この摺動軸２３上に固着されたレ
ーザ受光器２４と、この受光器２４の出力信号を
うけて動作するサーボモータ２５と、このサーボ
モータ２５の出力軸に取付けられたウオーム歯車
２６と、ラツク２２と噛合していてウオーム歯車
２６を介してサーボモータ２５により駆動される
ピニオン２７とを備えている。レーザ受光器２４
は基準位置信号を出力する中央受光素子２４ａ
と、この中央受光素子２４ａをはさんでその上下
にスリツト状に配列されていて変位信号を出力す
る上部受光素子２４ｂおよび下部受光素子２４ｃ
とをもち、サーボモータ２５によりレーザ投光器
１９から照射されるレーザ光線を常に上記中央受
光素子２４ａにて追尾するようにその高さ位置が
制御されるようになつている。

他方、第２の高さ調整手段２１は、ラツク２８
を有するとともに、上端が上記摺動軸２３の下端
開口内に摺動自在に挿嵌され、かつ、下端が適当
なヒンジブラケツトを介して上記翼板１６に連結
されたステム２９と、上記摺動軸２３のフランジ
部３０に取付けられたステツピングモータ３１
と、このモータ３１の出力軸に取付けられたウオ
ーム歯車３２と、ラツク２８に噛合していてウオ
ーム歯車３２を介してステツピングモータ３１に
より駆動されるピニオン３３とを備え、上記ステ
ツピングモータ３１には図示しないマイクロコン
ピユータから走行距離に応じたアツプ・ダウンの
信号が入力されるようになつている。

ここで、再び第５図を参照すると、展延ローラ
１５の後方には、この展延ローラ１５によつて展
延された舗装材料３６をさらに突固めて仕上げす
る加振機３４付の仕上げ板３５が設けられてい
る。

［作用］ 次に、この舗装装置の作用について説明する。
まず、各走行路２の上面に例えばエポキシ系樹脂
モルタルからなる舗装材料３６を仕上り厚みの２
倍程度の厚みに散布する。なお、舗装材料として
は、エポキシ系樹脂モルタルに限定されず、エポ
キシ系樹脂モルタルに代表される粘稠な液状ポリ
マー（主剤、硬化剤）に、細骨材（例えば硅砂、
アルミナ等数mmの大きさのもの）および充填材を
適量含み、混合後（未硬化時）の性状がモルタル
状を呈するもので、例えばエポキシ、タールエポ
キシ、ウレタン、ウレタンエポキシ、アクリル、
アクリルウレタン等の液状ポリマー、または、そ
れらのエマルジヨン等を用いることができ、さら
にはラテツクスセメントであつてもよい。次に、
レーザ投光器１９を所定の水準標５の上部に立設
し、そのレーザ光線の絶対高さ（好ましくは水準
原点から測定した水準標５の高さとレーザ投光器
自体の高さの和）と水平度とを厳密に設定する。
なお、レーザ投光器１９としては例えば米国スペ
クトラフイジクス社製のレーザレベル945U型
（商品名）が用いられ、これによれば、内蔵され
ている回転プリズムによりレーザ光線を平面状に
回転させるか、または所定の角度範囲内で扇状に
振ることができる。そして、モータ１８により各
展延ローラ１５を進行方向に対して順方向、すな
わち、第５図において台車１１が右方向に進行す
るものとすれば時計方向に回転させるとともに、
加振機３４を起動させた上で、台車１１を動かし
て架枠１２を各走行路２に沿つて移動させる。な
お、展延ローラ１５の周速度は台車の進行速度の
２〜10倍、好ましくは３〜５倍にすることによ
り、粘稠な液状ポリマーのローラ表面への付着を
有効に防止することができる。このとき、レーザ
受光器２４はサーボモータ２５によつて常にレー
ザ光線（舗装基準線）を追尾するように制御され
る。すなわち、第９図のフローチヤートに示され
ているように、上部受光素子２４ｂにレーザ光線
が入つている場合には、サーボモータ２５を例え
ば正回転させてレーザ受光器２４を上方に移動さ
せ、他方、下部受光素子２４ｃにレーザ光線が入
つている場合には、サーボモータ２５を逆回転さ
せてレーザ受光器２４を下降させることにより、
中央受光素子２４ａにレーザ光線が入るようにそ
の高さ位置が制御される。施工する走行路２が水
平かつ直線部の場合、ステツピングモータ３１に
は図示しないマイクロコンピユータから一定の高
さ調節信号のみが入力される。したがつて、レー
ザ受光器２４と展延ローラ１５との間の間隔は一
定に保持され、走行路２上には、レーザ光線によ
り規定される舗装基準面と平行な舗装面が形成さ
れる。走行路２に縦断勾配がある場合、ロータリ
エンコーダ１９からマイクロコンピユータに走行
距離を示す信号が入力される。マイクロコンピユ
ータには、前述したように任意に分割された各地
点における高さ位置のデータが記憶されており、
ロータリエンコーダ１９からの距離信号に基いて
それに対応するアツプもしくはダウンの高さ調整
信号がステツピングモータ３１に供給され、各展
延ローラ１５の高さ位置が調整される。このよう
にして、設計上の勾配に沿つて舗装材料３６が平
滑に仕上げられる。また、水平曲線部および勾配
曲線部の場合では、左右のステツピングモータ３
１，３１に異なる高さ調整信号を供給して翼板１
６を傾けることにより、カントをつけることもで
きる。

ここで、上記のマイクロコンピユータを含む制
御システムを第１０図ないし第１３図を参照しな
がらより具体的に説明する。まず、データ入力装
置４０から予めた所定の走行距離と、それに対応
する高さデータをマイクロコンピユータに入力す
る。この入力データとしては、例えば第１１図に
示されている如く（0m；10mm）、（50m；10mm）、
（100m；５mm）、（150m；５mm），……のように
50m間隔の各地点における高さ位置を入力すれば
よく、第１２図には、その走行距離−高さ位置の
関係を示すグラフが示されている。スタート指令
が出されると、第１３図に示されているように、
まず、ステツプが実行され、走行距離L′が0m
にセツトされるとともに、それに対応する高さデ
ータH′（この実施例では10mm）がステツピングモ
ータ３１に出力され、これにより展延ローラ１５
は所定の高さ位置に保持される。ステツプで
は、台車の進行に伴なつてロータリエンコーダ１
９からの信号がカウントされ、走行距離L″が算
出される。ステツプにおいて、L″＝L′＋0.01m
の判定が行なわれる。すなわち、台車が0.01m走
行したならばステツプに移行してＬ＝L″とし、
他方、0.01mに満ない場合には、ステツプ，
を繰返す。そして、ステツプにおいて、走行距
離L″未満の最も近いデータ（Di，Ei）を探す。
また、ステツプにおいては、走行距離L″以上
の最も近い入力データ（D_i+1，E_i+1）を探す。次
に、ステツプで上記の各データに基いて、Ｈ＝
Ei＋｛（E_i+1−Ei）／（D_i+1−Di）｝×（Ｌ−Di）な
る計算が実行され、走行距離L″に対応する高さ
Ｈが求められる。

ステツプにおいては、ステツプからの高さ
Ｈを受けて、初期値H′との差（Ｈ−H′）を算出
し、その値をステツピングモータ３１に出力す
る。したがつて、展延ローラ１５はその差信号に
よりその高さが調節されることになる。以後、ス
テツプでL′＝Ｌ，H′＝Ｈなる置換が行なわれ
て、ステツプへ戻り、これを繰返す。

そこで、上記ステツプの具体的な計算例を説
明する。Ｌ＝0.01mであるとすれば、この距離未
満の最も近い入力データ（D₁，E₁）は（0m；10
mm）、それ以上の最も近い入力データ（D₂，E₂）
は（50m；10mm）であるから、 Ｈ＝10＋｛（10−10）／（100−０）｝ ×（0.01−０）＝10（mm） となる。したがつて、ステツプにおける差信号
（Ｈ−H′）は０となり、展圧ローラ１５はH′の高
さ位置から動かない。また、例えばＬ＝80mであ
るとすれば、（D₂，E₂）は（50m；10mm）、（D₃，
E₃）は（100m；５mm）であるから、 Ｈ＝10＋｛（５−10）／（100−50）｝ ×（80−50）＝７（mm） となるため、ステツピングモータ３１にＨ−
H′＝−３mmの差信号が出力され、展延ローラ１
５は例えば下方に３mm動かされることになる。な
お、上記実施例では、単純な比例計算によつて入
力デーテ間の数値を補完するようにしているが、
数式としてはこれに限定されるものではない。

［発明の効果］ 上記した実施例の説明から明らかなように、こ
の発明によれば、レーザ光線により舗装基準線を
設定し、そのレーザ光線を追尾しながら同時に展
延ローラの高さ位置を予め入力された値に基いて
調整するようにしたことにより、従来のように走
行路の全長にわたつて施工基準線を設ける必要が
なく、コンクリート打設された精度の粗い走行路
下地面に対してエポキシ樹脂モルタル等の舗装材
料を直接に、かつ、高精度に展延することがで
き、建設費の低減に寄与するところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は新交通システムに適用される案内軌道
構造物の断面図、第２図は同案内軌道構造物の中
心線に沿つて埋設される水準標の斜視図、第３図
は同案内軌道構造物の曲線部を示した平面図、第
４図は同案内軌道構造物の縦断勾配／直線部分の
断面図、第５図はこの発明による舗装装置の一実
施例に係る側面図、第６図は同舗装装置の平面
図、第７図は同舗装装置の拡大断面図、第８図は
同舗装装置に取付けられている高さ調整手段を示
す概略的な斜視図、第９図はレーザ受光器の高さ
調整手段の動作フローチヤート、第１０図はマイ
クロコンピユータを含む制御システムを示したブ
ロツク線図、第１１図は走行距離とその高さデー
タを入力する状態をしたフローチヤート、第１２
図は走行距離対高さ位置を表わしたグラフ、第１
３図は第１０図に示されている制御システムの動
作フローチヤートである。 図中、１は基盤、２は走行路、４は案内軌条、
１１は台車、１２は架枠、１３は支持基板、１４
は高さ調整手段、１５は展延ローラ、１６は翼
板、１８はモータ、１９はレーザ投光器、２０は
第１の高さ調整手段、２１は第２の高さ調整手
段、２４はレーザ受光器、２５はサーボモータ、
３４は加振器、３５は仕上げ板、３６は舗装材料
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鉄筋コンクリートを主体とする案内軌道構造
   物の基盤上に形成されている走行路面上にエポキ
   シ系樹脂モルタル等の舗装材料を展延ローラにて
   均一に展延する舗装方法であつて、 上記走行路に沿つて所定の間隔をおいてその位
   置の高さを示す水準標を設け、該水準標上にレー
   ザ投光器を設置してそのレーザ光線により舗装基
   準線および舗装基準面を定め、上記走行路の所定
   の位置における距離データとそれに対応する舗装
   高さ面の高さデータとをマイクロコンピユータに
   記憶させ、上記舗装基準線および舗装基準面を追
   尾しながら上記展延ローラを有する台車を走行さ
   せ、その走行距離に応じた高さデータを上記マイ
   クロコンピユータにて算出して、上記展延ローラ
   の高さ位置を調節することを特徴とする案内軌道
   式車輛用走行路の舗装方法。 ２ 鉄筋コンクリートを主体とする案内軌道構造
   物の基盤上に形成されている左右１対の走行路面
   上にエポキシ系樹脂モルタル等の舗装材料を均一
   に展延する舗装装置であつて、 上記案内軌道構造物の基盤上を走行する台車を
   有し該台車を介して上記各走行路面上の所定高さ
   位置に保持されかつその走行路面に沿つて移動す
   る架枠と、上記各走行路面に対応するように上記
   架枠に取付けられた左右１対の展延ローラと、該
   ローラの各々を上記架枠に対して高さ調整可能に
   保持する高さ調整手段とを備えてなり、 上記高さ調整手段は、上記案内軌道構造物の基
   盤上に所定の間隔をもつて設置される水準標上に
   上記台車の進行に伴なつて順次移動しながら立設
   されて上記各走行路の舗装基準線および舗装基準
   面となるレーザ光線を上記架枠に向けて照射する
   レーザ投光器と、上記レーザ光線を受光する受光
   器および該受光器を上記レーザ光線にて規定され
   る舗装基準線および舗装基準面に合致するように
   その高さ位置を制御するサーボ系を含む第１の高
   さ調整手段と、該第１の高さ調整手段と上記展延
   ローラとの間に介装された第２の高さ調整手段
   と、上記レーザ光線による舗装基準線および舗装
   基準面から上記各走行路上に施工される舗装面ま
   での間隔が上記走行路に沿う所定間隔毎に予め定
   められた値となるように上記第２の高さ調整手段
   を制御する制御手段とを備えていることを特徴と
   する案内軌道式車輛用走行路の舗装装置。