JPH06323840A

JPH06323840A - 舗装厚測定装置

Info

Publication number: JPH06323840A
Application number: JP11333793A
Authority: JP
Inventors: Isao Matsumoto; 功松本; Katsumi Sugano; 克美菅野
Original assignee: TAISEI ROTETSUKU KK; Japan Radio Co Ltd
Current assignee: TAISEI ROTETSUKU KK; Japan Radio Co Ltd
Priority date: 1993-05-14
Filing date: 1993-05-14
Publication date: 1994-11-25
Anticipated expiration: 2012-05-21
Also published as: JP2612666B2

Abstract

(57)【要約】【目的】表層舗装のみの厚みをリアルタイムで簡便に
検出可能とする。【構成】アスファルトフィニッシャの前部に舗装厚計
アンテナ３８を、後部に舗装厚計アンテナ３４をそれぞ
れ設ける。舗装厚計アンテナ３８によりパルス信号を送
受信し既設アスコン層１６のみの厚みを検出する。舗装
厚計アンテナ３４により、既設アスコン層１６及び敷き
慣らしアスコン層１８合計の厚みを検出する。演算処理
装置５４は、各アンテナ３８又は３４に係るデータＤＡ
ＴＡ１及びＤＡＴＡ２を、それぞれ既設アスコン層１６
のみの厚み又は既設アスコン層１６及び敷き均しアスコ
ン層１８合計の厚みに変換し、これらの減算により敷き
均しアスコン層１８のみの厚みΔＤを求める。その際、
舗装厚計アンテナ３８と３４の距離と速度計５６によっ
て得られるアスファルトフィニッシャの速度ｖを用い、
測定時間の差を補償する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、信号の無線送受信によ
り舗装の厚みを測定する装置、すなわち舗装厚測定装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば特願平４−２５９１０号には、道
路面の舗装厚等の厚みを測定する装置が開示されてい
る。この種の装置は、例えば道路面をアスファルトの混
合物（アスコン）で舗装するアスファルトフィニッシャ
等に搭載されるものである。

【０００３】図６には一従来例に係るアスファルトフィ
ニッシャ１０の構成が示されている。この図に示される
ように、道路面を舗装する場合、路床１２上に砕石路盤
１４を設ける。更に、この上にアスコンによる舗装を施
す。このようにして形成された既設アスコン層１６上
に、アスファルトフィニッシャ１０によって敷き均しア
スコン層１８を設ける。

【０００４】アスファルトフィニッシャ１０は、ホッパ
２０、スクリューフィーダ２２、レベリングアーム２
４、スクリード２６等を有する車両である。アスファル
トフィニッシャ１０により敷き均しアスコン層１８を敷
設する場合、まず、ホッパ２０からアスコン２８を図示
しないバーフィーダでアスファルトフィニッシャ１０の
後方に送り、スクリューフィーダ２２によって所定の厚
さに敷き広げる。更に、スクリューフィーダ２２によっ
て敷き広げたアスコン２８をスクリード２６によって平
坦に敷き均しながら転圧する。このようにして形成され
る敷き均しアスコン層１８の厚みは、レベリングアーム
２４を上下させ、あるいはスクリード２６の角度を調整
することにより制御する。アスファルトフィニッシャ１
０を操縦するオペレータ３３は、アスファルトフィニッ
シャ１０を操縦する一方で、舗装厚表示制御装置３２に
表示される舗装厚を見ながら、敷き均しアスコン層１８
の厚みが所定の厚みになるよう、アスファルトフィニッ
シャ１０の各部装置に指令を与える。

【０００５】舗装厚表示制御装置３２は、舗装厚計アン
テナ３４を用いて既設アスコン層１６及び敷き均しアス
コン層１８合計の厚みを検出し、検出結果を表示する装
置である。すなわち、舗装厚表示制御装置３２は比誘電
率の相違により舗装の厚みを測定するレーダ装置であ
る。アスファルトフィニッシャ１０の後部に設けられた
舗装厚計アンテナ３４から地中に向けパルス信号が無線
送信されると、この信号は、比誘電率が変化する面で反
射され、再び舗装厚計アンテナ３４によって受信され
る。この図の場合、敷き均しアスコン層１８と既設アス
コン層１６はほぼ同一の材質であり、その比誘電率はほ
ぼ同一の値を有しているから、舗装厚計アンテナ３４か
ら送信された信号は、既設アスコン層１６と砕石路盤１
４の界面において反射され、舗装厚計アンテナ３４に受
信されることとなる。舗装厚表示制御装置３２は、舗装
厚計アンテナ３４が送信を行ってから反射波を受信する
までの時間（遅延時間）を、アスコン２８の比誘電率を
用いて厚みに変換し、これを表示する。従って、舗装厚
表示制御装置３２上に表示される厚みは、敷き均しアス
コン層１８と既設アスコン層１６合計の厚みとなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような構成では、
敷き均しアスコン層１８の厚みのみをリアルタイムに知
ることができない。

【０００７】例えば図６において敷き均しアスコン層１
８のみの厚さを知るためには、オペレータ３３がゲージ
３５を敷き均しアスコン層１８に差し込み、ゲージ３５
の差し込み深さにより敷き均しアスコン層１８の厚さを
測定する方法を用いることができる。しかし、この方法
では敷き均しアスコン層１８に傷を付けることとなるた
め好ましくない。また、移動しているアスファルトフィ
ニッシャ１０に乗りながら、ゲージ３５を用いて敷き均
しアスコン層１８の厚さを正確に測定・決定するために
は、非常な熟練が必要である。このような技能を備えた
オペレータ３３（いわゆるシックネスマン）を養成する
ためには、数年〜１０年程度が必要である。

【０００８】このような不具合を避けるためには、既設
アスコン層１６の厚みを予め測定しておき、表示の際
に、検出されたアスコン層の厚み（アスコン層１６及び
１８合計の厚み）から、既設アスコン層１６の厚みを減
ずるようにすればよい。しかし、路面状態は日によって
変化するため、このような方法では敷き均しアスコン層
１８の厚みの表示内容において同時性が損なわれる。ま
た、予め既設アスコン層１６の厚みを測定しておく必要
があるため、工数も発生してしまう。さらに、上述した
工事（オーバレイ工事）では、通常、既設アスコン層１
６の表面（既設路面）に“わだち掘れ”が生じている。
従って、既設アスコン層１６の厚さを測定する位置がわ
ずかにずれただけでも、当該厚さが大きく異なることが
ある。このため、既設アスコン層１６の厚さの測定位置
と敷き均しアスコン層１６の厚さの測定位置は厳密に一
致させねばならないが、これには非常な手間がかかる。

【０００９】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、既設舗装上に施す
表層舗装の厚みをより簡単な方法でかつよりリアルタイ
ムに測定可能にすることを目的にする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の舗装厚測定装置は、既設舗装の表面
から地中に向け信号を無線送信し、その反射波を受信す
るまでの時間に基づき、既設舗装の厚みを検出する手段
と、既設舗装上に表層舗装を敷いた後に表層舗装の表面
から地中に向け信号を無線送信し、その反射波を受信す
るまでの時間に基づき、既設舗装及び表層舗装合計の厚
みを検出する手段と、検出された合計の厚みから既設舗
装の厚みを減ずることにより表層舗装の厚みを算出する
手段と、を備えることを特徴とする。

【００１１】また、本発明の請求項２に係る舗装厚測定
装置は、表層舗装の厚みを算出する際、既設舗装の厚み
を検出する地点と既設舗装及び表層舗装合計の厚みを検
出する地点の距離に応じ、検出された既設舗装の厚みを
予め遅延させることを特徴とする。

【００１２】そして、本発明に係るアスファルトフィニ
ッシャは、既設舗装上に表層舗装を敷く手段と、本発明
の舗装厚測定装置と、を備え、厚みを管理しつつアスフ
ァルトの混合物により表層舗装を施すことを特徴とす
る。

【００１３】

【作用】本発明の舗装厚測定装置においては、既設舗装
の表面から地中に向け信号が無線送信される。この信号
は、既設舗装と比誘電率が異なる路盤との界面、例えば
砕石路盤との界面において反射される。信号を無線送信
してからその反射波を受信するまでの時間は、既設舗装
の厚みを表わしている。一方で、本発明においては、既
設舗装上に表層舗装を敷いた後に、表層舗装の表面から
地中に向け信号が無線送信される。表層舗装と既設舗装
の比誘電率はほぼ等しいため、この信号は、既設舗装と
その下にある比誘電率の異なる路盤との界面において反
射される。従って、送信から反射波の受信までの時間
は、既設舗装及び表層舗装合計の厚みを表わしている。
本発明においては、検出された既設舗装及び表層舗装合
計の厚みから、同様にして検出された既設舗装の厚みが
減ぜられ、これにより表層舗装の厚みが算出される。従
って、本発明における表層舗装の算出は、路面を傷付け
ること無く、かつ予め既設舗装の厚みを測定しておくこ
となく実行されることとなり、またその算出もリアルタ
イムに行われることとなる。

【００１４】更に、本発明の請求項２においては、表層
舗装の厚みを算出する際、既設舗装の厚みの検出地点と
既設舗装及び表層舗装合計の厚みの検出地点の距離に応
じて、検出された既設舗装の厚みが予め遅延される。す
なわち、検出された既設舗装の厚みは、既設舗装及び表
層舗装合計の厚みを検出する手段が当該地点に至った時
点で表層舗装の厚みの算出に使用される。このような処
理により、アンテナ等の間隔が補償されることとなる。

【００１５】そして、本発明のアスファルトフィニッシ
ャにおいては、アスファルトの混合物により表層舗装を
施す際に、本発明の舗装厚測定装置によって表層舗装の
厚みが検出される。従って、アスファルトフィニッシャ
のオペレータは、従来に比べリアルタイムに得られる表
層舗装の厚みをモニタしながら、アスファルトフィニッ
シャを操作することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図６に示される従来例と同様の
構成には同一の符号を付し説明を省略する。

【００１７】図１には、本発明の一実施例に係るアスフ
ァルトフィニッシャ３６の外観が示されている。この図
に示されるアスファルトフィニッシャ３６においては、
後部に設けられた舗装厚計アンテナ３４の他アスファル
トフィニッシャ３６の前部に舗装厚計アンテナ３８が設
けられている。舗装厚表示制御装置４０は、これら２個
の舗装厚計アンテナ３４及び３８を用いて敷き均しアス
コン層１８の厚みを検出し、これを表示する。従って、
この実施例では、従来例のようにもう１人のオペレータ
３３がゲージ３５によって敷き均しアスコン層１８の厚
みを測定する必要がないから、敷き均しアスコン層１８
に傷が付くことがなく、熟練したシックネスマンは不要
である。また、後述する原理により敷き均しアスコン層
１８の厚みをリアルタイムで検出しているため、予め既
設アスコン層１６の厚みを測定しておく必要もない。

【００１８】図２には、この実施例における舗装厚表示
制御装置４０の概略構成が示されている。

【００１９】この図に示されるように、舗装厚表示制御
装置４０は、舗装厚計アンテナ３４及び３８にパルス信
号を供給し無線信号を地中に送信させるパルス送信器４
２を備えている。パルス送信器４２は、制御装置４４の
下にパルス信号を送信させる。舗装厚計アンテナ３８及
び３４は、送信したパルス信号の反射波を受信し、受信
した信号をそれぞれ増幅器４６又は４８に出力する。増
幅器４６及び４８は、制御装置４４の制御の下に、入力
される信号を増幅し、これを後段のＡ／Ｄ変換器５０又
は５２に供給する。Ａ／Ｄ変換器５０及び５２は、増幅
器４６又は４８から供給される信号をディジタルデータ
ＤＡＴＡ１又はＤＡＴＡ２に変換し、演算処理装置５４
に供給する。演算処理装置５４は、これらのデータＤＡ
ＴＡ１及びＤＡＴＡ２と、速度計５６から出力されるア
スファルトフィニッシャ３６の速度ｖに基づき、敷き均
しアスコン層１８の厚みΔＤを算出し、これを表示器５
８の画面上に表示させる。制御装置４４は、Ａ／Ｄ変換
器５０及び５２、演算処理装置５４並びに表示器５８の
動作も制御する。

【００２０】図３には、この実施例における演算処理装
置５４の機能が示されている。この図に示される機能
は、ソフトウエア的にもハードウエア的にも実現できる
ものである。演算処理装置５４は、舗装厚計アンテナ３
８に係るデータＤＡＴＡ１に基づき既設アスコン層１６
の厚みＤ_１を算出する機能１００と、舗装厚計アンテナ
３４に係るデータＤＡＴＡ２から既設アスコン層１６及
び敷き均しアスコン層１８合計の厚みＤ_２を算出する機
能２００を有している。

【００２１】前者は、データＤＡＴＡ１のピークを検出
し（１０２）、更に送信波のピークに対し受信波のピー
クがどの程度遅延しているかを検出する（１０４）。図
４に示されるように、パルス層送信器４２の動作により
舗装厚計アンテナ３８から送信される送信波３００に対
し、既設アスコン層１６と砕石路盤１４の界面から反射
され舗装厚計アンテナ３８によって受信される受信波４
００は、既設アスコン層１６の厚み及び当該既設アスコ
ン層１６における電波の伝搬速度Ｖ_１によって定まる時
間ｔ_１だけ遅延している。従って、送信波３００のピー
ク及び受信波４００のピークをそれぞれ検出し、このピ
ークの間隔を検出することにより、遅延時間ｔ_１を検出
することができる。

【００２２】また、一般に、伝搬時間は、媒質の比誘電
率に依存している。この実施例においては、予め設定さ
れている既設アスコン層１６の比誘電率ε_１に基づき
（１０６）当該既設アスコン層１６における電波の伝搬
速度Ｖ_１が算出される（１０８）。

【００２３】このようにして電波の伝搬速度Ｖ_１及び遅
延時間ｔ_１が求められると、これらから、既設アスコン
層１６の厚みを公知の式に基づき算出することができる
（１１０）。算出された既設アスコン層１６の厚みＤ_１
は、演算処理装置５４の内部において一旦記憶される
（１１２）。

【００２４】演算処理装置５４は、データＤＡＴＡ２に
ついても同様の処理を実行する。すなわち、送信波３０
０及び受信波４００のピークを検出し（２０２）、検出
されたピークに基づき送信波３００に対する受信波４０
０の遅延時間ｔ_２を検出し（２０４）、その一方で予め
設定されている既設アスコン層１６及び敷き均しアスコ
ン層１８の比誘電率ε_２に基づき（２０６）、電波の伝
搬速度Ｖ_２を算出する（２０８）。算出された伝搬速度
Ｖ_２及び遅延時間ｔ_２に基づき、既設アスコン層１６及
び敷き均しアスコン層１８合計の厚みＤ_２が算出され
（２１０）、算出された厚みＤが演算処理装置５４内部
において一旦記憶される（２１２）。

【００２５】演算処理装置５４は、このようにして得ら
れた厚みＤ_１及びＤ_２に基づき、敷き均しアスコン層１
８の厚みΔＤを算出する（５００）。すなわち、厚みＤ
_２からＤ_１を減ずることにより、図５に示されるよう
に、敷き慣らしアスコン層１８のみの厚みΔＤを算出す
る。

【００２６】その際、演算処理装置５４は、舗装厚計ア
ンテナ３８から３４までの距離Ｌ及びアスファルトフィ
ニッシャ３６の速度ｖを、処理に反映させる。すなわ
ち、アスファルトフィニッシャ３６によるアスコン２８
の敷き均しが進むと、アスファルトフィニッシャ３６の
後部に設けられた舗装厚計アンテナ３４は、いずれ、舗
装厚計アンテナ３８が以前に位置していた位置に到達す
る。舗装厚計アンテナ３８を用いて測定されたＤ_１は、
舗装厚計アンテナ３４がその位置に至った時点で使用さ
れる。すなわち、同一の位置ｘに係る厚みＤ_１及びＤ_２
を用いて敷き均しアスコン層１８の厚みが算出される。

【００２７】このように、本実施例によれば、ゲージ３
８を用いて敷き均しアスコン層１８の厚みを測定する必
要がないため、敷き均しアスコン層１８を傷付けること
がなく、熟練したシックネスマンは不要となり、オペレ
ータの省熟練化を実現できる。また、その測定に係る工
数も低減される。更に、既設アスコン層１６の厚みを予
め測定する必要がないため、そのために必要な工数も低
減され、敷き均し前後での測定位置合せも不要となる。
このように、本実施例は、敷き均しアスコン層１８の厚
みをより簡便な手法でかつよりリアルタイムに測定する
うえで有意である。

【００２８】なお、本発明は、以上説明した構成の細部
に限定を要するものではない。

【００２９】また、図３においては、比誘電率及び伝搬
速度を各データＤＡＴＡ１及びＤＡＴＡ２ごとに設定又
は算出していた。しかし、既設アスコン層１６と敷き均
しアスコン層１８の比誘電率はさほど相違しないため、
同一値を設定してもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の舗装厚測
定装置によれば、無線送受信により舗装の厚みを検出す
る手段を複数個用い、その内１個により既設舗装の厚み
を、他の１個により既設舗装及び表層舗装合計の厚みを
それぞれ検出して、検出された結果の厚みの減算によっ
て表層舗装の厚みを算出するようにしたため、表層舗装
を傷付けたり、あるいは既設舗装の厚みを予め測定して
おいたりすることなく、表層舗装の厚みのみをリアルタ
イムに知ることができる。

【００３１】また、本発明の請求項２によれば、既設舗
装の厚みを検出する地点と既設舗装及び表層舗装合計の
厚みを検出する地点の距離に応じて、既設舗装の厚みの
検出結果を遅延させるようにしたため、当該距離を補償
しつつ表層舗装の厚みを算出することができる。

【００３２】そして、本発明のアスファルトフィニッシ
ャによれば、本発明の舗装厚測定層測定装置によって表
層舗装の厚みをリアルタイムに測定しつつ、この測定結
果を用いて表層舗装を施すことができるため、アスファ
ルトの混合物（アスコン）の厚みをよりスピーディに管
理することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るアスファルトフィニッ
シャの外観を示す図である。

【図２】この実施例における舗装厚表示制御装置の概略
構成を示すブロック図である。

【図３】この実施例における演算処理処理装置の機能を
示すブロック図である。

【図４】送信波に対する受信波の遅延時間を示す図であ
る。

【図５】この実施例における厚み測定の原理を示す図で
ある。

【図６】一従来例に係るアスファルトフィニッシャの外
観を示す図である。

【符号の説明】

１２路床１４砕石路盤１６既設アスコン層１８敷き均しアスコン層３４，３８舗装厚計アンテナ３６アスファルトフィニッシャ４０舗装厚表示制御装置４２パルス送信器４４制御装置５４演算処理装置５６速度計ｔ_１，ｔ_２送信波に対する受信波の遅延時間 ε_１，ε_２アスコンの比誘電率Ｖ_１，Ｖ_２アスコン層における電波の伝搬速度Ｄ_１既設アスコン層の厚みＤ_２既設アスコン層及び敷き均しアスコン層合計の厚
みｖアスファルトフィニッシャの速度 ΔＤ敷き均しアスコン層の厚み

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】既設舗装の表面から地中に向け信号を無
線送信し、その反射波を受信するまでの時間に基づき、
既設舗装の厚みを検出する手段と、既設舗装上に表層舗装を敷いた後に表層舗装の表面から
地中に向け信号を無線送信し、その反射波を受信するま
での時間に基づき、既設舗装及び表層舗装合計の厚みを
検出する手段と、検出された合計の厚みから既設舗装の厚みを減ずること
により表層舗装の厚みを算出する手段と、を備えることを特徴とする舗装厚測定装置。
【請求項２】請求項１記載の舗装厚測定装置におい
て、表層舗装の厚みを算出する際、既設舗装の厚みを検出す
る地点と既設舗装及び表層舗装合計の厚みを検出する地
点の距離に応じ、検出された既設舗装の厚みを予め遅延
させることを特徴とする舗装厚測定装置。
【請求項３】既設舗装上に表層舗装を敷く手段と、請求項１又は２記載の舗装厚測定装置と、を備え、厚みを管理しつつアスファルトの混合物により表層舗装
を施すことを特徴とするアスファルトフィニッシャ。