JPH07885B2 - 敷均し機械による道路の舗装方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アスファルトフィニッシャやベースペーバ等
の敷均し機械による道路の舗装方法に関する。

〔従来の技術〕

道路を舗装する場合、予め設定された舗装強度を確保し
ようとすると、当然ながら設計値以上の舗装厚で舗装す
る必要がある。

このため、従来においては、道路の側縁部に並べられた
縁石等の構造物を一つの目安として舗装を行うか、或い
はゲージ棒や舗装厚測定装置を用いて舗装厚を測定し、
その測定結果に基づいて以後の舗装を修正し、設計値
（目標値）に近く、かつ設計値より薄くならないように
舗装している。

〔発明が解決しようとする課題〕

敷均し機械の外部に基準を求める前者の場合、現在の舗
装状態を知ることができるだけでなく、これから行う舗
装までも予測できるので、舗装を良好に行うことができ
るという長所を有するが、その反面、基準に利用できる
構造物が無いと、これを路盤にわざわざ設ける必要があ
り、非常に煩雑で作業能率が低下する。また、基準から
離れた部分の舗装はオペレータの勘に頼らざるを得ず、
舗装精度が低下するという問題点がある。

また、測定装置等を用いる後者の方法は、現在の舗装厚
を知り得ても、これから行う舗装の予測が全くできず、
この場合も勘に頼らなければならないとともに、修正が
後手に回るため、舗装精度を上げてより良好な舗装を行
うことができないという問題点がある。

本発明は、外部の基準を必要とすることなく、これから
行う舗装を予測して良好に舗装することができる敷均し
機械による道路の舗装方法を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明は、路盤面までの
距離を測定する一対の距離センサを基準部材に備えた測
定装置を、上記一対の距離センサの並び方向を走行車両
の走行方向に一致させ、かつ一対の距離センサを走行車
両の舗装面上方の基準点から一対の距離センサの離隔距
離の整数倍基準点の前方に離して走行車両に設け、該測
定装置の一対の距離センサから個々に出力される測定信
号を演算装置に受け、走行車両が一対の距離センサの離
隔距離を走行するごとに、一対の距離センサの測定結果
に基づいて、一対の距離センサによって同時に測定され
た二つの測定地点の高低差と、上記基準点位置の舗装厚
とを算出するとともに、基準点位置の測定地点より実際
の舗装厚だけ上方の位置と、走行車両の走行方向に上記
一対の距離センサの離隔距離とほぼ同一の間隔で基準点
位置の測定地点の前方に並ぶ他の測定地点より目標舗装
厚だけ上方の位置とを結ぶ直線のうちの１本の直線、ま
たは２本以上の直線から平均化等の演算処理を行って得
られる１本の直線を舗装厚基準直線として算出し、該基
準直線に基づき敷均し機械を運転して舗装する構成とし
た。

〔作用〕

測定装置の一対の距離センサは、路盤面までの距離を個
々に測定してその測定結果を演算装置に出力する。演算
装置は、一対の距離センサから個々に出力される測定信
号を受け、走行車両が一対の距離センサの離隔距離を走
行するごとに、一対の距離センサの測定結果に基づい
て、一対の距離センサによって同時に測定された二つの
測定地点の高低差と、基準点位置の舗装厚とを算出する
とともに、基準点位置の測定地点より実際の舗装厚だけ
上方の位置と、走行車両の走行方向に距離センサの上記
離隔距離とほぼ同一の間隔で基準点位置の測定地点の前
方に並ぶ他の測定地点より目標舗装厚だけ上方の位置と
を結ぶ直線のうちの１本の直線、又は２本以上の直線を
平均化等の演算処理を行って得た１本の直線を舗装厚基
準直線として算出する。

オペレータは敷均し機械を上記舗装厚基準直線に基づい
て運転し、道路を舗装する。この場合、未舗装の路盤の
形状を予め知り、路盤形状に合わせて舗装するため、良
好な舗装が行われるようになる。

基準点位置の測定地点より実際の舗装厚だけ上方の位置
と、基準点位置の測定地点の前方の他の測定地点より目
標舗装厚だけ上方の位置とを結ぶ直線のうち、最も高い
直線を舗装厚基準直線とすると、基準点位置の測定地点
の前方のいずれの測定地点も舗装厚基準直線の上に出る
ことはなく、該直線以下となる。このため、その舗装厚
基準直線を基に舗装厚を設定すると、設定舗装厚に近
く、かつ設定舗装厚よりも薄くない一層良好な舗装とな
る。

〔実施例〕

添付図面は本発明を実施するアスファルトフィニッシャ
を示すもので、図中符号１はアスファルトフィニッシャ
AFの走行車両である。走行車両１はクローラ式とされ、
これには、アスファルト合材を入れるホッパ２と、ホッ
パ２内のアスファルト合材を後方（第１図で右方）に移
送するフィーダ３と、フィーダ３で送られてきたアスフ
ァルト合材Ｂを左右に均等に広げるスクリュ４と、該ス
クリュ４によって広げられたアスファルト合材Ｂを敷き
均す前後に位置をずらした左右一対のスクリード５が設
けられている。各スクリード５は走行車両１の側面に枢
軸６を中心に上下に揺動自在に取り付けられたレベリン
グアーム7,7（第１図では手前側のレベリングアーム７
しか示されていない）にスクリードフレーム８を介して
懸吊されている。各レベリングアーム７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９のロッドの先端が回動自
在に連結されており、これらのスクリードシリンダ９を
操作することによって各スクリード５が枢軸６を中心に
して上下に移動できるようになっている。なお、上記ア
スファルトフィニッシャAFの基本構造は周知である。

また、符号11は測定装置である。測定装置11は、スクリ
ードフレーム８の上面に固着された支持部材12に後端を
支え軸13で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14と、レベリングアーム７に固
着された取付部材15に枢着されるとともにピストンロッ
ド16aを基準部材14に固着された取付部材17に枢着して
設けられた油圧シリンダ16と、基準部材14の上面に設置
され、基準部材14の傾斜を検出して油圧シリンダ16の制
御バルブ（図示せず）に制御信号を送るスロープコント
ローラ18と、基準部材14に固着した取付部材19,20に個
々に枢着された第１距離センサ（路面距離検出器）21、
及び第２距離センサ22とから構成されている。取付部材
19は基準部材14の先端に固着され、また他の取付部材20
は、取付部材19と支え軸13の間において取付部材19から
1/3後方の位置に設けられている。支え軸13は左右のス
クリード5,5の中間に位置している。スロープコントロ
ーラ18は傾斜角度の測定機能を有し、基準部材14の傾斜
角がゼロ（水平）となるよう制御する。

距離センサ21,22は筒状部材23と棒状部材24、及びポテ
ンショメータ（図示せず）とから成る。筒状部材23と棒
状部材24とは伸縮自在に相互に嵌合している。ポテンシ
ョメータは筒状部材23と棒状部材24の相対変位を電気信
号に換える。

各距離センサ21,22の棒状部材24,24の下端には連結部材
25が枢着されている。連結部材25は各棒状部材24,24の
枢着位置の下面にそれぞれ車輪26を備え、走行車両１に
連結棒（図示せず）で連結されている。連結部材25は走
行車両１に牽引されて路盤面を走行し、路盤面の凹凸を
距離センサ21,22に伝える。走行車両１には走行距離計2
7（第２図）が設けられている。

距離センサ21,22と走行距離計27及びスロープコントロ
ーラ18には演算装置30が接続されている。演算装置30
は、距離センサ21,22とスロープコントローラ18のアナ
ログ出力を受け、これをデジタル出力に変換するA/D
（アナログ−デジタル）変換器31と、このA/D変換器31
及び走行距離計27の各デジタル出力が入力されるI/O
（入力−出力）インターフェイス32と、このI/Oインタ
ーフェイス32からのデータに基づいて演算を行う演算部
33と、この演算部33で得られた数値を入力して記憶し、
また演算部に出力するデータ記憶部34と、この数値を走
行車両１の運転席など適宜箇所に設けられた表示装置36
に送るためのデータ加工を行うI/Oインターフェイス35
とから構成されている。

演算装置30は、走行車両１が、基準部材14の取付部材19
から支え軸13までの間の長さ3lの1/3の距離ｌを走行す
る毎に測定された距離センサ21,22からの測定信号にも
とづいて所要の演算をする。なお、路盤面が角度θで傾
斜している場合は、走行車両１の演算走行距離lsecθと
することが好ましい。

演算装置30の主な演算内容は、一対の距離センサ21,22
によって同時測定された二つの測定地点P₁,P₂、P₂,P₃,
P₃,P₄の高低差を演算すること、基準点となっている支
え軸13の直下位置（第３図でP₁）の実際の舗装厚ｔを演
算すること、及び、基準点位置の測定地点P₁より実際の
舗装厚ｔだけ上方の点（スクリード５の位置）P₁′と、
該測定地点P₁の前方（第３図と第４図で左方）に並ぶ他
の測定地点P₂,P₃,P₄より目標舗装厚ｔ＊だけ上方の点
P₂′，P₃′，P₄′とを結ぶ直線T₁,T₂,T₃から舗装厚基準
直線を割り出すことである。

高低差は、ｎ回目の第１距離センサ21の測定結果がN_n、
第２距離センサ22の測定結果がM_nであり、前回、つまり
ｎ−１回目の両距離センサ21,22の測定結果がN_n-1,
M_n-1、前々回の測定結果がN_n-2,M_n-2であった場合、次
の（１），（２），（３）式を演算して算出する。

Ｎ回面 M_n-N_n ……（１） Ｎ−１回目 M_n-1-N_n-1 ……（２） Ｎ−２回目 M_n-2-N_n-2 ……（３） また、舗装厚ｔは次の（４）式を演算する。

ｔ＝M_n＋(M_n-2-N_n-2)＋(M_n-1-N_n-1)-L ……（４） ここで(M_n-2-N_n-2)は、P₁とP₂の高低差、つまりδ_１で
あり、(M_n-1-N_n-1)はP₂とP₃の高低差δ₂である。またＬ
はスクリード５の底面から基準部材14までの高さで一定
である。

さらにまた、演算装置30は、例えば第４図で基準測定地
点P₁以外の測定地点が１個(P₂)の場合、P₁より実際の舗
装厚ｔだけ上方の点P₁′と、P₂より目標舗装厚ｔ＊だけ
上方の点P₂′とを結ぶ直線T₁を舗装厚基準直線とし、ま
た基準測定地点P₁以外の測定地点が２個以上の場合、基
準測定地点P₁と他の測定地点P₂,P₃,P₄との高低差、及び
距離から、基準測定地点P₁より実際の舗装厚ｔだけ上方
の点P₁′と他の測定地点P₂,P₃,P₄より目標舗装厚ｔ＊だ
け上方の点P₂′，P₃′，P₄′を結ぶ直線T₁,T₂,T₃のうち
最も高い直線T₂を舗装厚基準直線として割り出す。この
他に、上記複数の直線T₁,T₂,T₃を平均化等の演算処理を
行って舗装厚基準直線とする場合もある。

更に、この結果を使用し、各スクリード５が上記で得ら
れた舗装厚基準直線上を移動して舗装が行われるよう
に、フィーダ３によるアスファルト合材Ｂの供給量や、
スクリードシリンダ９によるスクリード５のアタック
角、走行車両１の速度等を制御する構成となっている。

次に本発明に係る敷均し機械による道路の舗装方法を説
明する。

アスファルトフィニッシャAFは、従来同様に、走行車両
１を一定速度で走行させながら、ホッパ２内のアスファ
ルト合材をフィーダ３でスクリュ４に送ってスクリード
5,5の前に一様に広げ、そのアスファルト合材Ｂをスク
リード5,5で敷き均す。

上記において、測定装置11の基準部材14は、スロープコ
ントローラ18と油圧シリンダ16により制御され、走行車
両１やレベリングアーム７の傾斜にかかわりなく常に水
平を保つ。また距離センサ21,22は、走行車両１に従っ
て路盤面を走行する連結部材25の路盤面に沿う傾斜によ
って棒状部材24,24を上下させ、基準部材14の路盤面か
らの距離N_n,M_nを測定してその測定結果を演算装置30に
出力する。

演算装置30は、距離センサ21,22と走行距離計27等の出
力信号から、前述のように舗装厚ｔと舗装厚基準直線を
演算する。オペレータはアスファルトフィニッシャAF
を、上記で作成された舗装厚基準直線にしたがって運転
し、アスファルト合材を敷き均す。複数の直線T₁,T₂,T₃
のうち最も高い直線T₂を舗装厚基準直線とした場合、複
数の直線T₁,T₂,T₃に関係する全測定地点P₁′，P₂′，
P₃′，P₄′の位置が舗装厚基準直線以下となる。この結
果、舗装厚は設定値以上となり、最低の舗装厚が確保さ
れることになる。

上記以外の実施例、及び技術事項等について以下に列記
する。

（１） 上記の実施例では、支え軸13から最先端の取付
部材19までの基準部材14の長さ（＝3l）を取付部材19,2
0（距離センサ21,22）の間隔（＝ｌ）の３倍としたが、
２倍、或いは４倍以上の整数倍とすることもできる。

（２） 距離センサ21,22には、レーザ式や超音波式な
どを用いることもでき、その具体構造は任意である。

（３） 図の基準部材14は、スクリード5,5の中間点直
上に設けられた支え軸13に枢着されているが、支え軸を
スクリード5,5との関係が一定な他の位置に設けてこれ
に基準部材14を取り付けることもできる。この場合の基
準部材14の実質な長さはスクリード５の位置から測られ
る。

（４） また図の基準部材14は、スロープコントローラ
18と油圧シリンダ16の働きによって常に水平を保つ構成
とされているが、基準部材14をレベリングアーム７等に
固定し、基準部材14の傾斜角度を傾斜センサにより測定
するようにして高低差や舗装厚等を演算することもでき
る。

（５） 舗装厚基準直線によって敷均し機械を自動制御
することも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る敷均し機械による道
路の舗装方法は、路盤面までの距離を測定する一対の距
離センサを基準部材に備えた測定装置を、上記一対の距
離センサの並び方向を走行車両の走行方向に一致させ、
かつ一対の距離センサを走行車両の舗装面上方の基準点
から一対の距離センサの離隔距離の整数倍基準点の前方
に離して走行車両に設け、該測定装置の一対の距離セン
サから個々に出力される測定信号を演算装置に受け、走
行車両が一対の距離センサの離隔距離を走行するごと
に、一対の距離センサの測定結果に基づいて、一対の距
離センサによって同時に測定された二つの測定地点の高
低差と、上記基準点位置の舗装厚とを算出するととも
に、基準点位置の測定地点より実際の舗装厚だけ上方の
位置と、走行車両の走行方向に上記一対の距離センサの
離隔距離とほぼ同一の間隔で基準点位置の測定地点の前
方に並ぶ他の測定地点より目標舗装厚だけ上方の位置と
を結ぶ直線のうちの１本の直線、または２本以上の直線
から平均化等の演算処理を行って得られる１本の直線を
舗装厚基準直線として算出し、該基準直線に基づき敷均
し機械を運転して舗装する構成とされ、舗装厚基準直線
を、これから舗装しようとする路盤面の形状から割り出
して機械の内部に作成するものであるから、基準となる
構造物を外部に求めることも、またオペレータの勘に頼
る必要もなく、良好な舗装を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するアスファルトフィニッシャの
側面図、第２図は演算装置のブロック図、第３図は舗装
厚測定理論の説明図、第４図は舗装厚基準直線の説明図
である。 １……走行車両、11……測定装置 14……基準部材、21,22……距離センサ 27……走行距離計、30……演算装置 P₁……基準測定地点、P₂,P₃,P₄……測定地点 P₁′，P₂′，P₃′，P₄′……各測定地点の上方の位置 ｔ……実際の舗装厚、ｔ＊……目標舗装厚 T₁,T₂,T₃……直線、δ₁，δ₂……高低差

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗原 修 神奈川県横浜市磯子区新磯子町27番地 株 式会社新潟鉄工所開発センター内 (72)発明者 笹 以宏 群馬県群馬郡群馬町棟高730番地 ニイガ タ建機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−147003（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】路盤面までの距離を測定する一対の距離セ
   ンサを基準部材に備えた測定装置を、上記一対の距離セ
   ンサの並び方向を走行車両の走行方向に一致させ、かつ
   一対の距離センサを走行車両の舗装面上方の基準点から
   一対の距離センサの離隔距離の整数倍基準点の前方に離
   して走行車両に設け、該測定装置の一対の距離センサか
   ら個々に出力される測定信号を演算装置に受け、走行車
   両が一対の距離センサの離隔距離を走行するごとに、一
   対の距離センサの測定結果に基づいて、一対の距離セン
   サによって同時に測定された二つの測定地点の高低差
   と、上記基準点位置の舗装厚とを算出するとともに、基
   準点位置の測定地点より実際の舗装厚だけ上方の位置
   と、走行車両の走行方向に上記一対の距離センサの離隔
   距離とほぼ同一の間隔で基準点位置の測定地点の前方に
   並ぶ他の測定地点より目標舗装厚だけ上方の位置とを結
   ぶ直線のうちの１本の直線、または２本以上の直線から
   平均化等の演算処理を行って得られる１本の直線を舗装
   厚基準直線として算出し、該基準直線に基づき敷均し機
   械を運転して舗装することを特徴とする敷均し機械によ
   る道路の舗装方法。