JPH042122B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、アスフアルトフイニツシヤ等の敷
き均し機械において、舗装厚を正確にかつ迅速に
測定して、経済的で良質の舗装を行わしめる敷き
均し機械の舗装厚測定装置に関する。

〔従来の技術〕

周知のように、アスフアルトフイニツシヤにお
いては、走行車両を走らせながら、該走行車両に
設けたホツパ内に投入されたアスフアルト合材
（舗装材料）を左右一対のフイーダで後方のスク
リユーに送り、ここで左右に一様に広げて、これ
をスクリードで平坦に敷き均している。

そころで、上記アスフアルトフイニツシヤのよ
うな敷き均し機械で道路の舗装を行う場合、舗装
厚が設計値より薄くなれば舗装強度が弱くなつて
しまい、逆に設計値より厚くなれば舗装強度は問
題ないが、アスフアルト合材の消費量が増えて経
済的な損失を被るといつた不具合がある。従つ
て、道路の舗装に当たつては、舗装厚が設計値通
りになつているか否かを随時確認しながら作業を
進めていかなければならない。このような作業を
正確にかつ人手を省いて行うために、発明者ら
は、敷き均し機械等の舗装厚測定装置を発明し、
出願している（特願昭60−135290）。これは走行
車両にその前後方向に沿う鉛直面内において揺動
自在にレベリングアームを設け、このレベリング
アームの後端（自由端）に合材を敷き均すスクリ
ードを伸縮自在に吊持するスクリードシリンダと
を設けた敷き均し機械において、上記スクリード
シリンダのストロークを測定し、この測定値から
上記レベリングアームの揺動中心とスクリードの
底面との鉛直距離を割り出して舗装厚を計算する
ようにしたものである。この測定値はマイクロコ
ンピユータを備えた演算装置により処理され、運
転台の表示装置に表示され、運転者の迅速な対応
を可能にしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような舗装厚測定装置にお
いては、路面が平滑でかつ傾斜が一定である場合
には充分精度の高い舗装厚が得られるが、路面に
凹凸があつて車体の傾きが前後に変動する場合に
は基準となるレベリングアームの揺動中心の路面
からの高さが変化してしまうので、正確な舗装厚
の値が得にくかつた。このような不具合を解消す
るために、上記のようにして得たデータを、車体
の傾斜角度、及び上記レベリングアームの揺動中
心と被測定点との水平距離をもとに補正する方法
もあるが、走行車両の傾斜角度は路面の走行方向
の凹凸（不陸）や路面にある石などの影響によつ
て大きく変化してしまうことがあり、正確な舗装
厚を求めにくいという問題点があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

上記のような問題点を解決するために、第１の
発明は、舗装材料を路面に供給し、敷き均して路
面を舗装する走行車両と、該走行車両に舗装後路
面と未舗装路面とに掛け渡されるようにかつ走行
方向に沿う鉛直面内に回動自在に設置された基準
部材と、この基準部材を傾動して上記基準部材に
設定された基準線を常に水平もしくは水平に対し
て一定の角度に保つ傾動手段と、この基準部材に
間隔をあけて路面の複数の点に向けて固設された
遠隔距離検出器と、それぞれの遠隔距離検出器の
測定値から各路面の計測地点の絶対高さの差を求
めるとともにこのデータを蓄積し、ある２地点の
未舗装時における高さの差と一方が舗装された後
の高さの差とから舗装厚を算出する舗装厚算出装
置とを設けた構成としたものである。

また、第２の発明は、走行車両により舗装材料
を路面に供給し、敷き均して路面を舗装する場合
において、上記走行車両の前後に延びて設置され
た基準部材に間隔をあけて設けた複数の遠隔距離
検出器により路面までの計測地点の絶対高さの差
を求め、このデータを蓄積して、測定点の前方路
面の未舗装点に設定した基準点と、未舗装の測定
点との高さの差及び舗装後の測定点との高さの差
をそれぞれ求め、これらの値から測定点の舗装厚
を算出するようにしたものである。

〔作 用〕

このような舗装厚測定装置においては、絶対的
な水平状態あるいは水平に対して一定に傾斜した
状態にある基準線と路面の各地点との高さを測定
してその差を求めることにより、路面どうしの絶
対的な高さの差が厳密に得られる。そして、前後
の未舗装及び舗装後の２点でこの差を計算して舗
装厚を求めるとともに、未舗装どうしの差のデー
タを記憶させ、走行車両の走行に伴つて順次積算
して上記２点間の未舗装時の高さの差を求め、上
記の舗装厚を補正することにより、同一地点の未
舗装時と舗装後の高さの差すなわち舗装厚を得
る。

〔実施例〕

以下、第１図ないし第５図に基づいてこの発明
の一実施例を説明する。図中１は、アスフアルト
フイニツシヤAFの走行車両であり、この走行車
両１の下部には、左右一対のクローラ装置２が配
設されている。これらのクローラ装置２は、それ
ぞれ、前後に配置された支持軸３及び駆動軸４
と、これらの軸３，４の間に設置された各々２個
の案内ローラ５，５を有する前後一対の案内装置
６，７と、無端状に連結され、かつ上記各軸３，
４及び案内ローラ５のまわりに張設された複数の
クローラリンク８とから構成されており、上記走
行車両１の内部に設置されたエンジンの回転がギ
アボツクスから中間軸、チエーンを介して駆動軸
４に伝わることにより、各軸３，４及び案内ロー
ラ５のまわりを無端状のクローラリンク８が旋回
して、アスフアルトフイニツシヤAFが走行する
ようになつている。また、上記走行車両１の前部
には、ホツパ９が設置されており、このホツパ９
の内部に投入されたアスフアルト合材が、左右一
対のフイーダ（図示略）によつて、上記走行車両
１の後部に配置された左右一対のスクリユー１０
の前方位置まで搬送されるようになつている。そ
して、上記走行車両１の側面には、一対のレベリ
ングアーム１１が、各枢軸１２を中心にして走行
車両１の前後方向に沿う鉛直面内において上下に
揺動自在に設けられ、これらのレベリングアーム
１１の後端には、左右に伸縮自在な一対のスクリ
ード１３がスクリードフレーム１４を介して懸吊
されている。さらに、各レベリングアーム１１の
後端部には、基端が走行車両１の後端上部に回動
自在に連結された左右一対のスクリードシリンダ
１５のロツドの先端が回動自在に連結されてお
り、これらのスクリードシリンダ１５を操作する
ことによつて、各スクリード１３が上記枢軸１２
を中心にして上下に移動できるようになつている
とともに、各スクリードシリンダ１５は、舗装作
業中に圧油を作用させない自由に伸縮しうる状態
になつている。そして、上記アスフアルトフイニ
ツシヤAFには、舗装厚ｔを自動計測するための
舗装厚測定装置が備えられている。

上記舗装厚測定装置は、第２図に示すように、
高さ検出器１６と、この高さ検出器１６からの信
号を基にして舗装厚ｔを算出する舗装厚算出装置
１７と、この舗装厚算出装置１７得られた舗装厚
ｔを表示する舗装厚表示装置１８とからなつてい
る。上記高さ検出器１６は、スクリードフレーム
１４の上面に固着された支持部材１９に後端を枢
着されて走行方向に沿う鉛直面内で回動自在に設
けられた基準部材２０と、この基準部材２０の前
部に固着された取付部材２１にピストンロツド２
２の先端を枢着され、レベリングアーム１１に固
着された取付部材２３にシリンダ２４の基端部を
枢着された油圧シリンダ２５と、上記基準部材２
０の上面に設置され、基準部材２０の傾斜を検知
して上記油圧シリンダ２５の制御バルブに制御信
号を送るスロープコントローラ２６と、上記基準
部材２０の先端から全長の1/3の位置に固着され
た取付部材２７に枢着された第１路面距離検出器
２８と、基準部材２０の先端に固着された取付部
材２９に枢着された第２路面距離検出器３０とか
ら構成されている。これらの路面距離検出器２
８，３０は、互いに嵌合する筒状部材３１と棒状
部材３２とから伸縮自在に形成され、筒状部材３
１の棒状部材３２との間に、これらの相対変位を
電気信号に換えるポテンシヨメータ３３が架設さ
れてなつており、各路面距離検出器２８，３０の
棒状部材３２，３２の下端は連結部材３４に枢着
されて連結されている。この連結部材３４は、棒
状部材３２の枢着位置の下面にそれぞれ車輪３５
を備えており、路面の凹凸に追随して傾斜し、路
面距離検出器２８，３０にその凹凸を伝えるとと
もに、走行車両１の車体に連結棒３６を介して連
結され、上記路面距離検出器２８，３０を垂直な
状態に保つようになつている。なお、基準部材２
０の後端は、ほぼ左右のスクリード１３の中間に
位置するようになつており、この基準部材２０の
後端とスクリード１３の下面との垂直距離は、レ
ベリングアーム１１の傾斜にかかわらず一定（＝
Ｌ）となつている。なお、この走行車両１の走行
装置には走行距離計Ｍ（第５図参照）が設置され、
その出力は舗装厚算出装置１７に入力されるよう
になつている。

次に、上記舗装厚算出装置１７の構成につい
て、第４図及び第５図に基づいて説明する。この
舗装厚算出装置１７は、入力されてくる各路面距
離検出器２８，３０のデータの内、走行車両１の
走行距離が基準部材２０の長さ（＝3l）の1/3の
距離（＝ｌ）になる毎に得られるデータを順次入
力して計算する。ｎ回目の第１路面距離検出器２
８の測定値をMn、第２路面距離検出器３０の測
定値をNnとすると、電圧等のアナログ信号とし
て入力されたこれらデータをＡ／Ｄ（アナログ−
デジタル）変換器３７によりデジタル信号に換え
て演算部３８に送る。演算部３８では、これらの
データをもとに次のような演算が行われる。

δn＝Mn−Nn ……(1) そして、このδnを記憶部３９に送つて記憶さ
せ、この記憶されたδnと新たに測定されたMn，
Nnのデータから、ｎ回目の測定位置における舗
装厚tnを、次の式に従つて計算する。

tn＝Nn＋δn＋δn^- ₁＋δn^- ₂−Ｌ ……(2) この式の成立について第４図を参照して説明す
ると、基準部材２０の支持部材１９への枢着点を
Ｏ、第２路面距離検出器３０の基準部材２０への
枢着点をＰとし、点Ｏ，Ｐからの垂線と未舗装路
面との交点をとのそれぞれＱ，Ｒとすると、 ＝＋δn＋δn^- ₁＋δn^- ₂ ……(3) が成立する。ここで、 ＝Ｌ＋tn ……(4) ＝Nn ……(5) であるから、これらを(3)式に代入して(2)式を得
る。すなわち、各路面距離検出器２８，３０どう
しの基準部材２０への枢着点間の距離が、の
１／３に設定されているので、走行距離ｌ毎の測定
において点Ｑと点Ｒとの高さの差がδnの和で表
されるから上記の式(3)が成立する。この距離は
OPの1/3に限られず、１／ｋ（但し、ｋは整数）
であればよいが、ｋが大きくなれば測定誤差が増
えるので、ｋ＝３が適当である。

得られたtnは、Ｉ／Ｏ（入力−出力）インター
フエイス４０に送られてアナログ信号に変換さ
れ、さらに、運転台に設置された液晶（LCD）
からなる舗装厚表示装置１８に送られて表示され
る。

なお、これらの測定データは、走行装置に設置
された回転計の出力によつて、走行車両１が一定
距離（＝ｌ）づつ走行するに従い舗装厚算出装置
１７に入力されたものが同一の系統のデータとし
て採用されるが、測定の間隔はこれに限られず、
距離ｌより小さな走行間隔で複数系統のデータを
採取し計算すれば、ほぼ連続的に舗装厚の測定が
行える。

上記のような舗装厚測定装置を備えたアスフア
ルトフイニツシヤAFによつて道路のアスフアル
ト舗装を行う場合には、従来同様、走行車両１を
一定速度で走行させながら、ホツパ９に投入した
アスフアルト合材をフイーダ（図示略）によつて
スクリユー１０に送り、スクリード１３の前部に
一様に供給する。これにより、スクリード１３
は、このアスフアルト合材の抵抗によつて上に押
し上げられ、また、スクリード１３自体の重量に
よつてアスフアルト合材が圧縮されるが、その抵
抗とスクリード１３の重量が釣りあつた状態で各
レベリングアーム１１の傾斜状態が決まり、アス
フアルト合材が所定の舗装厚ｔで路上に敷き均さ
れる。

この時、高さ検出器１６の基準部材２０は、ス
ロープコントローラ２６及び油圧シリンダ２５に
より、走行車両１やレベリングアーム１１の傾斜
にかかわりなく常に水平になるように制御されて
いる。すなわち、基準部材２０が前下がりになる
と（第２図で左が下がると）、スロープコントロ
ーラ２６から、油圧シリンダ２５を伸張するよう
に該油圧シリンダ２５の制御バルブを作動させる
信号が出され、後下がりになると油圧シリンダ２
５を収縮させる信号が出される。また、基準部材
２０から垂下された各路面距離検出器２８，３０
は、その下端を連結する連結部材３４が連結棒３
６により前後方向に位置決めされているので、常
に垂直な状態に保たれており、車輪３５が路面の
凹凸に追随して上下すると、各路面距離検出器２
８，３０はそれに伴つて伸縮し、その変位をポテ
ンシヨメータ３３の電位差として出力する。そし
て、第１路面距離検出器２８がMnを、第２路面
距離検出器３０がNnをそれぞれ舗装厚算出装置
１７に入力し、このデータＡ／Ｄ変換器３７を介
して演算部３８に入力され、前述の式(1)に基づい
てδnが計算されて記憶部３９に記憶されるとと
もに、記憶されていたδn^- ₁，δn^- ₂が呼び出され、
式(2)に基づいて舗装厚tnが算出され、Ｉ／Ｏイン
ターフエイス４０を介して舗装厚表示装置１８に
表示される。そして、作業者は、この舗装厚tnの
表示値を確認しながら舗装作業を進めればよい。

なお、舗装厚tnを変更する必要が生じた場合
に、作業者が各スクリードシリンダ１５を作動し
てスクリード１３の高さを調節するが、この場合
でもスクリード１３の下面と基準部材２０の距離
（＝Ｌ）は変化しないので、式(4)の設定値を変え
る必要はない。

上記の例においては、基準部材２０の枢着点を
スクリードフレーム１４上としたが、車体のレベ
リングアーム１１と連動しない位置に枢着しても
よい。また、上記例は、枢着点をスクリード１３
の上部位置としたの基準部材２０と舗装面との距
離が常に一定となり、別に路面距離検出器を設け
る必要がなかつたが、枢着点を基準部材２０の他
の位置に設定した場合は舗装後の部分との垂直距
離を求める路面距離検出器を設けて、この測定値
Lnを前述の(2)式のＬに代入し、tnを求めればよ
い。また、上記例は基準部材２０を常に水平に保
つようにしたが、例えば坂道を舗装する場合など
には、道路の傾斜に従つて適度の傾斜角を持つた
状態に保持するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、第１の発明は、舗装材料を
路面に供給し、敷き均して路面を舗装する走行車
両と、該走行車両に舗装後路面と未舗装路面とに
掛け渡されるようにかつ走行方向に沿う鉛直面内
に回動自在に設置された基準部材と、この基準部
材を傾動して上記基準部材に設定された基準線を
常に水平もしくは水平に対して一定の角度に保つ
傾動手段と、この基準部材に間隔をあけて路面の
複数の点に向けて固設された遠隔距離検出器と、
それぞれの遠隔距離検出器の測定値から各路面の
計測地点の絶対高さの差を求めるとともにこのデ
ータを蓄積し、ある２地点の未舗装時における高
さの差と一方が舗装された後の高さの差とから舗
装厚を算出する舗装厚算出装置とを設けた構成と
したものであり、また、第２の発明は、走行車両
により舗装材料を路面に供給し、敷き均して路面
を舗装する場合において、上記走行車両の前後に
延びて設置された基準部材に間隔をあけて設けた
複数の遠隔距離検出器により路面までの計測地点
の絶対高さの差を求め、このデータを蓄積して、
測定点の前方路面の未舗装点に設定した基準点
と、未舗装の測定点との高さの差及び舗装後の測
定点との高さの差をそれぞれ求め、これらの値か
ら測定点の舗装厚を算出するようにしたものであ
るので、遠隔距離検出器により基準線と路面との
垂直距離が正確に得られ、このデータをもとに絶
対的水平を基準とする路面の凹凸や傾斜に影響さ
れない正確な路面高さの差が得られる。また、同
一地点の未舗装及び舗装後の高さを比較するの
で、複雑な補正を必要とせず、誤差の少ない正確
な舗装厚が得られ、これに基づいて舗装厚を容易
に管理することができ、舗装作業が迅速化され省
力化されるとともに、より品質の優れた舗装が行
えるなどの優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のアスフアルトフ
イニツシヤを示す図、第２図はその要部を拡大し
て示す図、第３図は第２図の−矢視図、第４
図は舗装厚算出の機構を示す図、第５図は算出の
過程を示す図である。 １……走行車両、１６……高さ検出器、１７…
…舗装厚算出装置、２０……基準部材、２５……
油圧シリンダ、２６……スロープコントローラ、
２８……第１路面距離検出器、３０……第２路面
距離検出器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 舗装材料を路面に供給し、敷き均して路面を
   舗装する走行車両と、 該走行車両に舗装後路面と未舗装路面とに掛け
   渡されるようにかつ走行方向に沿う鉛直面内に回
   動自在に設置された基準部材と、 この基準部材に間隔をあけて路面の複数の点に
   向けて固設された遠隔距離検出器と、 それぞれの遠隔距離検出器の測定値から各路面
   の計測地点の絶対高さの差を求めるとともにこの
   データを蓄積し、ある２地点の未舗装時における
   高さの差と一方が舗装された後の高さの差とから
   舗装厚を算出する舗装厚算出装置とを備えている
   ことを特徴とする敷き均し機械における舗装厚測
   定装置。 ２ 上記基準部材を傾動して上記基準部材に設定
   された基準線を常に水平もしくは水平に対して一
   定の角度に保つ傾動手段を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の舗装厚測定装置。 ３ 走行車両により舗装材料を路面に供給し、敷
   き均して路面を舗装する場合において、 上記走行車両の前後に延びて設置された基準部
   材に間隔をあけて設けた複数の遠隔距離検出器に
   より路面までの計測地点の絶対高さの差を求め、 このデータを蓄積して、測定点の前方路面の未
   舗装点に設定した基準点と、未舗装の測定点との
   高さの差及び舗装後の測定点との高さの差をそれ
   ぞれ求め、これらの値から測定点の舗装厚を算出
   することを特徴とする敷き均し機械における舗装
   厚測定方法。 ４ 上記基準部材を走行車両に対して傾動して上
   記基準部材に設定された基準線を常に水平もしく
   は水平に対して一定の角度に保つことを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載の舗装厚測定方法。