JPH0959918A - 道路舗装面等の切断装置 - Google Patents
道路舗装面等の切断装置Info
- Publication number
- JPH0959918A JPH0959918A JP21745595A JP21745595A JPH0959918A JP H0959918 A JPH0959918 A JP H0959918A JP 21745595 A JP21745595 A JP 21745595A JP 21745595 A JP21745595 A JP 21745595A JP H0959918 A JPH0959918 A JP H0959918A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting
- rotary cutter
- output
- foreign matter
- road
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Road Repair (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 道路舗装面等に埋設されている水道用、ガス
用の鉄管や配線管などを全く傷付けることなく、アスフ
ァルト、コンクリート等から成る道路舗装面等の切断工
事を行なうことのできる切断装置を提供する。 【解決手段】 導電性の回転カッタ（１）を用いて道路
舗装面等を切断する装置において、工事箇所の近傍に設
けた接地電極（２）と回転カッタ（１）間のインピーダ
ンス又は抵抗を測定する装置と、その測定装置の出力に
応動して異常時には異物切断を防止する装置を設けたこ
とを特徴とする。 【効果】 回転カッタが異物に接近すると上記インピー
ダンス又は抵抗が変化するので、これに基づき異物への
接近を検知し、異物の切断を回避することができる。
用の鉄管や配線管などを全く傷付けることなく、アスフ
ァルト、コンクリート等から成る道路舗装面等の切断工
事を行なうことのできる切断装置を提供する。 【解決手段】 導電性の回転カッタ（１）を用いて道路
舗装面等を切断する装置において、工事箇所の近傍に設
けた接地電極（２）と回転カッタ（１）間のインピーダ
ンス又は抵抗を測定する装置と、その測定装置の出力に
応動して異常時には異物切断を防止する装置を設けたこ
とを特徴とする。 【効果】 回転カッタが異物に接近すると上記インピー
ダンス又は抵抗が変化するので、これに基づき異物への
接近を検知し、異物の切断を回避することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、道路舗装面や建造
物、構造物等（本明細書中において「道路舗装面等」と
いう。）の切断装置に関し、特に、道路舗装面等の切断
作業時にこれらに埋設されたパイプ（鉄、塩ビ材）、鉄
骨等の異物を誤って切断しないように構成した切断装置
に関する。
物、構造物等（本明細書中において「道路舗装面等」と
いう。）の切断装置に関し、特に、道路舗装面等の切断
作業時にこれらに埋設されたパイプ（鉄、塩ビ材）、鉄
骨等の異物を誤って切断しないように構成した切断装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、道路舗装面等の切断装置に加速度
計を取り付け、異物が切断され始めた時に発生する加速
度により異物を検知して切断作業を停止するようにした
ものが知られている。このような装置は、構成が簡単で
はあるが、多種類の異物には対応できず、異物を全く傷
付けない段階で停止することは不可能であるばかりでな
く、僅かに傷付けた時点で直ちに停止することも相当の
熟練を要するものであった。
計を取り付け、異物が切断され始めた時に発生する加速
度により異物を検知して切断作業を停止するようにした
ものが知られている。このような装置は、構成が簡単で
はあるが、多種類の異物には対応できず、異物を全く傷
付けない段階で停止することは不可能であるばかりでな
く、僅かに傷付けた時点で直ちに停止することも相当の
熟練を要するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためなされたものであり、その目的とする
ところは、道路舗装面等に埋設されている水道用、ガス
用の鉄管や配線管などをを全く傷付けることなく、アス
ファルト、コンクリート等から成る道路舗装面等の切断
工事を行なうことのできる切断装置を提供することにあ
る。
点を解決するためなされたものであり、その目的とする
ところは、道路舗装面等に埋設されている水道用、ガス
用の鉄管や配線管などをを全く傷付けることなく、アス
ファルト、コンクリート等から成る道路舗装面等の切断
工事を行なうことのできる切断装置を提供することにあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、導電性の
回転カッタを用いて道路舗装面等を切断する装置におい
て、工事箇所の近傍に設けた接地電極と回転カッタ間の
インピーダンス又は抵抗を測定する装置と、その測定装
置の出力に応動して異常時には異物切断を防止する装置
を設けたことを特徴とする上記の道路舗装面等の切断装
置によって体積できる。
回転カッタを用いて道路舗装面等を切断する装置におい
て、工事箇所の近傍に設けた接地電極と回転カッタ間の
インピーダンス又は抵抗を測定する装置と、その測定装
置の出力に応動して異常時には異物切断を防止する装置
を設けたことを特徴とする上記の道路舗装面等の切断装
置によって体積できる。
【０００５】切断に伴って発生する音波の解析装置を併
設し、その出力と上記測定装置の出力を総合判定して警
報を発し、異物切断を防止するよう構成することも推奨
される。更にまた、切断箇所近傍の磁気の変化を検出す
る装置を併設し、その出力と上記接地抵抗測定装置の出
力を総合判定して、異物切断を防止するよう構成するこ
とも推奨される。また、回転カッタによる道路舗装面等
の切込み深さを調整する機構を設けると共に、上記測定
装置、音波解析装置及び／又は磁気の変化を検出する装
置を単独若しくは組み合わせた出力に応動して、異物切
断を防止する制御装置を設けることも推奨される。また
さらに、回転カッタによる道路舗装面等の切断装置にお
いて、切断動力出力に応じて必要にして充分な冷却液を
供給するようにすることも推奨される。
設し、その出力と上記測定装置の出力を総合判定して警
報を発し、異物切断を防止するよう構成することも推奨
される。更にまた、切断箇所近傍の磁気の変化を検出す
る装置を併設し、その出力と上記接地抵抗測定装置の出
力を総合判定して、異物切断を防止するよう構成するこ
とも推奨される。また、回転カッタによる道路舗装面等
の切込み深さを調整する機構を設けると共に、上記測定
装置、音波解析装置及び／又は磁気の変化を検出する装
置を単独若しくは組み合わせた出力に応動して、異物切
断を防止する制御装置を設けることも推奨される。また
さらに、回転カッタによる道路舗装面等の切断装置にお
いて、切断動力出力に応じて必要にして充分な冷却液を
供給するようにすることも推奨される。
【０００６】アスファルト層やコンクリート層に金属パ
イプ等が埋め込まれている場合、切断時の回転カッタの
接地抵抗の変化や磁気の変化等により、これらのパイプ
への接近を判別することができる。更に、アスファルト
層、コンクリート層より深い位置に埋め込まれているパ
イプ類に関しては、回転カッタと地盤部分との接地抵抗
やインピーダンスを測定し、これらが常時一定範囲内に
あるように切断すれば、全く無傷で切断することができ
る。また、切断を行なう方向は、前もって判っているの
で、切断装置の切断方向の前方に音波を利用したＡＥ判
別ピックアップを道路舗装面に一定の圧力で接触させ
て、常時その部分の音波の強度又は音響インピーダンス
を測定しながら切断を進めるようにしてもよい。以上の
測定を行なう際に、ノイズの発生を防止すべく、必要に
して充分な冷却切削液を供給することにより、系全体の
ＳＮ比の向上を図ることができる。また、切断装置は４
輪駆動して、一定の方向に一定の速度で正確に進行させ
るようにする。
イプ等が埋め込まれている場合、切断時の回転カッタの
接地抵抗の変化や磁気の変化等により、これらのパイプ
への接近を判別することができる。更に、アスファルト
層、コンクリート層より深い位置に埋め込まれているパ
イプ類に関しては、回転カッタと地盤部分との接地抵抗
やインピーダンスを測定し、これらが常時一定範囲内に
あるように切断すれば、全く無傷で切断することができ
る。また、切断を行なう方向は、前もって判っているの
で、切断装置の切断方向の前方に音波を利用したＡＥ判
別ピックアップを道路舗装面に一定の圧力で接触させ
て、常時その部分の音波の強度又は音響インピーダンス
を測定しながら切断を進めるようにしてもよい。以上の
測定を行なう際に、ノイズの発生を防止すべく、必要に
して充分な冷却切削液を供給することにより、系全体の
ＳＮ比の向上を図ることができる。また、切断装置は４
輪駆動して、一定の方向に一定の速度で正確に進行させ
るようにする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつゝ本発明を
具体的に説明する。図１は、本発明に係る道路舗装面等
の切断装置の一実施例の要部を示す模式図である。図
中、１は切断装置の回転カッタ、２は接地電極、３は冷
却切削液噴射ノズル、４は冷却切削液タンク、５はバル
ブ、６は冷却切削液噴射ノズル３の先端から噴射される
液を霧化して回転カッタ１に吹きつける圧搾空気供給
管、７は防音カバー、８は回転カッタ１の回転トルクを
検出するトルク計、９は制御装置であり、１０１は切断
すべきアスファルト層若しくはコンクリート層、１０２
はグリ石層、１０３は土壌層、１０４は埋設されたパイ
プ類である。
具体的に説明する。図１は、本発明に係る道路舗装面等
の切断装置の一実施例の要部を示す模式図である。図
中、１は切断装置の回転カッタ、２は接地電極、３は冷
却切削液噴射ノズル、４は冷却切削液タンク、５はバル
ブ、６は冷却切削液噴射ノズル３の先端から噴射される
液を霧化して回転カッタ１に吹きつける圧搾空気供給
管、７は防音カバー、８は回転カッタ１の回転トルクを
検出するトルク計、９は制御装置であり、１０１は切断
すべきアスファルト層若しくはコンクリート層、１０２
はグリ石層、１０３は土壌層、１０４は埋設されたパイ
プ類である。
【０００８】而して、図示した実施例においては、工事
箇所の近傍に設けた接地電極２と回転カッタ１との間の
インピーダンス又は抵抗を、制御装置９に内蔵された測
定装置で検出するようになっており、回転カッタ１が、
道路舗装面下に埋設されたパイプ類１０４に接近した時
にはこれらの値が変化することを利用して、当該インピ
ーダンス又は抵抗値が予め定められた所定範囲から逸脱
した場合には、制御装置９を介して、警報を発する装置
（図では省略）や、切断作業を停止する緊急停止装置
（図では省略）を作動させることにより、パイプ類１０
４の切断を未然に防止し得るようになっている。
箇所の近傍に設けた接地電極２と回転カッタ１との間の
インピーダンス又は抵抗を、制御装置９に内蔵された測
定装置で検出するようになっており、回転カッタ１が、
道路舗装面下に埋設されたパイプ類１０４に接近した時
にはこれらの値が変化することを利用して、当該インピ
ーダンス又は抵抗値が予め定められた所定範囲から逸脱
した場合には、制御装置９を介して、警報を発する装置
（図では省略）や、切断作業を停止する緊急停止装置
（図では省略）を作動させることにより、パイプ類１０
４の切断を未然に防止し得るようになっている。
【０００９】制御装置９は、又、トルク計８で検知され
た回転カッタ１の回転トルクに応じてバルブ５の流量制
御を行ない、回転カッタ１による切断部分に適量の冷却
切削液を供給するようになっている。
た回転カッタ１の回転トルクに応じてバルブ５の流量制
御を行ない、回転カッタ１による切断部分に適量の冷却
切削液を供給するようになっている。
【００１０】図２に、接地電極２と回転カッタ１との間
のインピーダンスＩ1 若しくは抵抗Ｒ1 の測定を行な
い、その値が予め定めた一定の値を超えないように切断
深さをサーボ送り若しくは手動送りをして、異物を切断
しないように制御する回路図が示されている。図２中、
９は制御装置であり、９ａは接地電極２と回転カッタ１
の間のインピーダンスＩ1 を測定するインピーダンスブ
リッジ回路、９ｂは高周波ＡＣ発振器、９ｃは出力回路
である。
のインピーダンスＩ1 若しくは抵抗Ｒ1 の測定を行な
い、その値が予め定めた一定の値を超えないように切断
深さをサーボ送り若しくは手動送りをして、異物を切断
しないように制御する回路図が示されている。図２中、
９は制御装置であり、９ａは接地電極２と回転カッタ１
の間のインピーダンスＩ1 を測定するインピーダンスブ
リッジ回路、９ｂは高周波ＡＣ発振器、９ｃは出力回路
である。
【００１１】土壌は、一般的に数百Ω〜数千Ω程度の抵
抗値を持っている。ＡＣ型の場合の作用を示せば、図２
において、インピーダンスＺとすれば、Ｚ＝Ｒ＋ｊωＬ
−ｊ／ωＣ となり、平衡の場合、Ｉ1 （Ｒ1 −ｊ／ω
Ｃ1 ）＝Ｉ4 （Ｒ4 −ｊ／ωＣ4 ） で、Ｉ2 Ｒ2 ＝Ｉ
3 Ｒ3 となる。従って、Ｉ2 ＝Ｉ1 、Ｉ4 ＝Ｉ3 と
なるので、Ｒ3 （Ｒ1 −ｊ／ωＣ1 ）＝Ｒ2 （Ｒ4 −ｊ
／ωＣ4 ） となる。従って、Ｒ3 Ｒ1 ＝Ｒ2 Ｒ4 Ｒ3 ／Ｒ2 ＝Ｃ1 ／Ｃ4 となり、Ｒ3 Ｒ2 は温度補償
抵抗体として利用するできることになる。
抗値を持っている。ＡＣ型の場合の作用を示せば、図２
において、インピーダンスＺとすれば、Ｚ＝Ｒ＋ｊωＬ
−ｊ／ωＣ となり、平衡の場合、Ｉ1 （Ｒ1 −ｊ／ω
Ｃ1 ）＝Ｉ4 （Ｒ4 −ｊ／ωＣ4 ） で、Ｉ2 Ｒ2 ＝Ｉ
3 Ｒ3 となる。従って、Ｉ2 ＝Ｉ1 、Ｉ4 ＝Ｉ3 と
なるので、Ｒ3 （Ｒ1 −ｊ／ωＣ1 ）＝Ｒ2 （Ｒ4 −ｊ
／ωＣ4 ） となる。従って、Ｒ3 Ｒ1 ＝Ｒ2 Ｒ4 Ｒ3 ／Ｒ2 ＝Ｃ1 ／Ｃ4 となり、Ｒ3 Ｒ2 は温度補償
抵抗体として利用するできることになる。
【００１２】特定の加工条件下で加工を開始するとき、
回転カッタ１を所定の回転数で回転させ、所定の深さま
で切込みを入れ、インピーダンスＩ2 、Ｉ3 及びＩ4 を
適宜に調整してブリッジ回路９ａを平衡させる。切断作
業が進行すると、少なくともブリッジ回路９ａの出力に
オフセットが生じるが、このオフセットが一定のレベル
以下であるときは、出力回路９ｃの出力は変化しない。
このオフセット値が一定期間一定のレベルに留まるとき
は、上記ブリッジ回路９ａのインピーダンスを再調整
し、ブリッジ回路９ａを平衡させることが推奨される。
切断条件が変わったときも同様とする。而して、ブリッ
ジ回路９ａの不平衡電圧が急速に変化し、一定のしきい
値を超えたときは、出力回路９ｃは警報を発すると共
に、回転カッタ１を引き上げたり、その回転を停止させ
たりする。
回転カッタ１を所定の回転数で回転させ、所定の深さま
で切込みを入れ、インピーダンスＩ2 、Ｉ3 及びＩ4 を
適宜に調整してブリッジ回路９ａを平衡させる。切断作
業が進行すると、少なくともブリッジ回路９ａの出力に
オフセットが生じるが、このオフセットが一定のレベル
以下であるときは、出力回路９ｃの出力は変化しない。
このオフセット値が一定期間一定のレベルに留まるとき
は、上記ブリッジ回路９ａのインピーダンスを再調整
し、ブリッジ回路９ａを平衡させることが推奨される。
切断条件が変わったときも同様とする。而して、ブリッ
ジ回路９ａの不平衡電圧が急速に変化し、一定のしきい
値を超えたときは、出力回路９ｃは警報を発すると共
に、回転カッタ１を引き上げたり、その回転を停止させ
たりする。
【００１３】図３に、前記インピーダンス若しくは抵抗
値が予め定めた一定の範囲を逸脱しないように切断深さ
をサーボ送りする機構の一実施例を模式的に示す。図４
は、図３の一部拡大図である。図中、参照番号１〜９は
図１に示したものと同様の構成要素を示しており、更
に、１０はエンジン、１１はエンジンの回転を回転カッ
タ１に伝達する動力伝達軸、１２は回転カッタの回転数
検出器、１３は切込み深さ調節機構、１４ａは進行方向
決定車輪、１４ｂは方向決定車輪位置決めモータ、１５
は切断送り駆動軸である。切込み深さ調節機構１３は、
雄ねじロッド１３ａと、雌ねじブロック１３ｂと、モー
タ１３ｃ等から構成されている。
値が予め定めた一定の範囲を逸脱しないように切断深さ
をサーボ送りする機構の一実施例を模式的に示す。図４
は、図３の一部拡大図である。図中、参照番号１〜９は
図１に示したものと同様の構成要素を示しており、更
に、１０はエンジン、１１はエンジンの回転を回転カッ
タ１に伝達する動力伝達軸、１２は回転カッタの回転数
検出器、１３は切込み深さ調節機構、１４ａは進行方向
決定車輪、１４ｂは方向決定車輪位置決めモータ、１５
は切断送り駆動軸である。切込み深さ調節機構１３は、
雄ねじロッド１３ａと、雌ねじブロック１３ｂと、モー
タ１３ｃ等から構成されている。
【００１４】前記の如くして、接地電極２と回転カッタ
１との間のインピーダンス若しくは抵抗を測定し、これ
が予め定めた一定範囲から逸脱すると、制御装置９が図
では省略した警報装置を作動させ、回転カッタ１がパイ
プ１０４に接近したことを知らせる。これと共に、制御
装置９はモータ１３ｃを作動せしめ、雌ねじブロック１
３ｂを回転させる。然るときは、雌ねじブロック１３ｂ
は雄ねじロッド１３ａに沿って上方へ移動し、これに連
結された回転カッタ１の動力伝達軸１１を上方へ引き上
げ、これにより回転カッタ１も引き上げられて、パイプ
１０４の切断が未然に防止される。回転カッタ１を引き
上げても、更にインピーダンス等が所定範囲から逸脱し
てゆくようであれば、制御装置９はエンジン１０を停止
せしめ、回転カッタ１の回転及び装置全体の進行を停止
させる。なお、切込み深さ調節機構１３を設けて回転カ
ッタ１の引上げ動作を自動的に行なう代わりに、警報装
置が作動した際には作業員が回転カッタ１が持ち上げら
れるように操作するようにしてもよい。
１との間のインピーダンス若しくは抵抗を測定し、これ
が予め定めた一定範囲から逸脱すると、制御装置９が図
では省略した警報装置を作動させ、回転カッタ１がパイ
プ１０４に接近したことを知らせる。これと共に、制御
装置９はモータ１３ｃを作動せしめ、雌ねじブロック１
３ｂを回転させる。然るときは、雌ねじブロック１３ｂ
は雄ねじロッド１３ａに沿って上方へ移動し、これに連
結された回転カッタ１の動力伝達軸１１を上方へ引き上
げ、これにより回転カッタ１も引き上げられて、パイプ
１０４の切断が未然に防止される。回転カッタ１を引き
上げても、更にインピーダンス等が所定範囲から逸脱し
てゆくようであれば、制御装置９はエンジン１０を停止
せしめ、回転カッタ１の回転及び装置全体の進行を停止
させる。なお、切込み深さ調節機構１３を設けて回転カ
ッタ１の引上げ動作を自動的に行なう代わりに、警報装
置が作動した際には作業員が回転カッタ１が持ち上げら
れるように操作するようにしてもよい。
【００１５】上述の如く、通常の切断加工時には、加工
始め又は加工条件が変わる毎に目的深さに切り込んだと
きの回転カッタ１の接地抵抗を求めて、この接地抵抗に
応じて追従するようにする。即ち、加工開始時に土壌が
含む水分等による抵抗値の変化に応じて回転カッタを制
御するようにする。構造物は鉄筋部分をアースとして利
用する。また、切断時、土壌中にケーブル等の導電体が
含まれていると、平均抵抗値は低下するので、平均抵抗
値の変化により地中埋設管等の有無を判定することがで
きる。
始め又は加工条件が変わる毎に目的深さに切り込んだと
きの回転カッタ１の接地抵抗を求めて、この接地抵抗に
応じて追従するようにする。即ち、加工開始時に土壌が
含む水分等による抵抗値の変化に応じて回転カッタを制
御するようにする。構造物は鉄筋部分をアースとして利
用する。また、切断時、土壌中にケーブル等の導電体が
含まれていると、平均抵抗値は低下するので、平均抵抗
値の変化により地中埋設管等の有無を判定することがで
きる。
【００１６】図５は、回転カッタの切込み深さ及び切断
進行に伴う接地抵抗（Ω）、回転カッタの回転数（ｒｐ
ｍ）、回転カッタの回転馬力（ＨＰ）との関係を示す特
性図である。回転カッタが一定の切込み量に達し、切断
が開始され異物に近づくと、接地抵抗（Ω）が急激に低
下することから、異物への接近を検知することができる
ことを示している。必要に応じて、トルクや回転数を検
出して、総合判定のファクタとすることも推奨される。
また、非接触状態で磁気の変化を回転カッタ部分より検
出することもできる。また、出力は電動モータを直接駆
動するか、エアーやオイル等を利用してサーボすること
ができる。勿論、警報や停止は極めて容易である。
進行に伴う接地抵抗（Ω）、回転カッタの回転数（ｒｐ
ｍ）、回転カッタの回転馬力（ＨＰ）との関係を示す特
性図である。回転カッタが一定の切込み量に達し、切断
が開始され異物に近づくと、接地抵抗（Ω）が急激に低
下することから、異物への接近を検知することができる
ことを示している。必要に応じて、トルクや回転数を検
出して、総合判定のファクタとすることも推奨される。
また、非接触状態で磁気の変化を回転カッタ部分より検
出することもできる。また、出力は電動モータを直接駆
動するか、エアーやオイル等を利用してサーボすること
ができる。勿論、警報や停止は極めて容易である。
【００１７】図６は、流体圧を利用した切込み深さ調節
機構の模式図、図７はその制御系統ブロック図であり、
図中、１６は回転カッタ１を上下方向に移動させる空気
圧若しくは油圧等の流体圧アクチュエータ、１７はアク
チュエータ１６に流体圧を供給するシリンダ、１８はＣ
ＰＵ、１９ａ及び１９ｂは乗算器、２０は加算器であ
る。アクチュエータ１７は、前述の制御装置９の出力に
より、図示されていないニューマティクコントローラを
介して制御され、回転カッタ１を昇降させる。図７にお
いて、乗算器１９ａ及び１９ｂにより偏位速度を乗算
し、加算器２０を経た制御信号により制御する。結局、
振動のパワーを求め、この振動のパワーが最小になるよ
うにコンピュータより出力を検索する。先ず、ベクトル
を一定として、原点の係数ベクトルを廻してＡ，Ｂ端に
おける出力が最低になるように検索する。これを多段に
行なって、係数ベクトルの長さを求める制御を行なう。
機構の模式図、図７はその制御系統ブロック図であり、
図中、１６は回転カッタ１を上下方向に移動させる空気
圧若しくは油圧等の流体圧アクチュエータ、１７はアク
チュエータ１６に流体圧を供給するシリンダ、１８はＣ
ＰＵ、１９ａ及び１９ｂは乗算器、２０は加算器であ
る。アクチュエータ１７は、前述の制御装置９の出力に
より、図示されていないニューマティクコントローラを
介して制御され、回転カッタ１を昇降させる。図７にお
いて、乗算器１９ａ及び１９ｂにより偏位速度を乗算
し、加算器２０を経た制御信号により制御する。結局、
振動のパワーを求め、この振動のパワーが最小になるよ
うにコンピュータより出力を検索する。先ず、ベクトル
を一定として、原点の係数ベクトルを廻してＡ，Ｂ端に
おける出力が最低になるように検索する。これを多段に
行なって、係数ベクトルの長さを求める制御を行なう。
【００１８】図８は、接地電極２と回転カッタ１との間
のインピーダンス又は接地抵抗の変化により、異物への
接近を判定し、回転カッタの切込み深さをサーボ制御す
る回路の一実施例を示すブロック図であり、図９は、同
様の作動を達成する回路のもう一つの実施例を示すブロ
ック図である。
のインピーダンス又は接地抵抗の変化により、異物への
接近を判定し、回転カッタの切込み深さをサーボ制御す
る回路の一実施例を示すブロック図であり、図９は、同
様の作動を達成する回路のもう一つの実施例を示すブロ
ック図である。
【００１９】図１０は、磁気の変化により異物への接近
を検知する回路の一実施例を示す図であり、２１は回転
カッタの近くに配置した磁気検出コイル、２２は回転カ
ッタから離れた位置に配置した磁気検出コイルである。
コイル２１は回転カッタの近くに配置してあるため、こ
れによって検知される磁気はコイル２２により検知され
る磁気と僅かに異なるが、回転カッタが異物に接近する
と、コイル２１によって検知される磁気はコイル２２に
より検知される磁気と一層異なるように変化するので、
コイル２１とコイル２２の出力を比較することにより、
異物への接近を検知し得るように構成されている。図示
した磁気検出回路によるときは、磁気０.3Ｇ程度の検出
感度を容易に得ることができる。本発明の装置において
は、０.8〜２Ｇ程度の変化を検出することができればよ
いので、図示した回路で充分目的を達成し得る。
を検知する回路の一実施例を示す図であり、２１は回転
カッタの近くに配置した磁気検出コイル、２２は回転カ
ッタから離れた位置に配置した磁気検出コイルである。
コイル２１は回転カッタの近くに配置してあるため、こ
れによって検知される磁気はコイル２２により検知され
る磁気と僅かに異なるが、回転カッタが異物に接近する
と、コイル２１によって検知される磁気はコイル２２に
より検知される磁気と一層異なるように変化するので、
コイル２１とコイル２２の出力を比較することにより、
異物への接近を検知し得るように構成されている。図示
した磁気検出回路によるときは、磁気０.3Ｇ程度の検出
感度を容易に得ることができる。本発明の装置において
は、０.8〜２Ｇ程度の変化を検出することができればよ
いので、図示した回路で充分目的を達成し得る。
【００２０】而して、回転カッタによる切断に伴って、
特定の周波数の超音波を含む騒音が発生するが、本発明
においては、切断時に発生する音波の解析装置を設け、
その出力と前記接地抵抗測定装置の出力を総合判定し
て、異物への接近をより一層正確に検知するように構成
することも可能である。
特定の周波数の超音波を含む騒音が発生するが、本発明
においては、切断時に発生する音波の解析装置を設け、
その出力と前記接地抵抗測定装置の出力を総合判定し
て、異物への接近をより一層正確に検知するように構成
することも可能である。
【００２１】このような音波によるＡＥ方式の場合の作
用を示せば、音波の作用は、媒質が音波により振動を始
め、分子の運動エネルギーや位置エネルギーが生まれる
ことになる。いま、この合成エネルギーをεとすれば、
ε＝ｋ＋Ｐ（ここで、ｋ：運動エネルギー、Ｐ：位置エ
ネルギー）となる。単位体積中のエネルギーＥは、Ｅ＝
２π2 Ａ2 ｆ2 ρ（ここで、Ａ：音波の振幅、ｆ：周波
数、ρ：密度）となる。音波が媒体中を進行するときの
エネルギー量をＩとすれば、Ｉ＝２π2 Ａ2 ρｃ（ここ
で、ｃ：音波の伝播速度）となる。体積ｍが定まれば、
Ｉ∽Ａ2 ｆ2 となる。また、ｃ＝（γ・Ｐ／ρ）1/2
（ここで、γ＝Ｃｐ／Ｃｖ＝１＋Ｒ／Ｃｖ〔但し、Ｃ
ｐ：定圧モル比熱、Ｃｖ：定積モル比熱、Ｒ：ガス定
数、Ｐ：圧力〕）という関係がある。
用を示せば、音波の作用は、媒質が音波により振動を始
め、分子の運動エネルギーや位置エネルギーが生まれる
ことになる。いま、この合成エネルギーをεとすれば、
ε＝ｋ＋Ｐ（ここで、ｋ：運動エネルギー、Ｐ：位置エ
ネルギー）となる。単位体積中のエネルギーＥは、Ｅ＝
２π2 Ａ2 ｆ2 ρ（ここで、Ａ：音波の振幅、ｆ：周波
数、ρ：密度）となる。音波が媒体中を進行するときの
エネルギー量をＩとすれば、Ｉ＝２π2 Ａ2 ρｃ（ここ
で、ｃ：音波の伝播速度）となる。体積ｍが定まれば、
Ｉ∽Ａ2 ｆ2 となる。また、ｃ＝（γ・Ｐ／ρ）1/2
（ここで、γ＝Ｃｐ／Ｃｖ＝１＋Ｒ／Ｃｖ〔但し、Ｃ
ｐ：定圧モル比熱、Ｃｖ：定積モル比熱、Ｒ：ガス定
数、Ｐ：圧力〕）という関係がある。
【００２２】而して、音波には、圧縮波（縦波）と剪断
波（横波）との２種類がある。縦波の速度ｖは、ｖ＝
（Ｅ／ρ）1/2 （こゝで、Ｅ：ヤング率、ρ：密度）で
あり、横波の速度ｖH は、ｖH ＝（Ｇ／ρ）1/2 （こゝ
で、Ｇ：剛性率）となる。また、表面波ｖS は、ｖS ＝
0.９（Ｇ／ρ）1/2 となる。これらの伝播速度の割合
は、縦波１００％、横波６０％、表面波６７％となる。
従って、一般に縦波を用いてナイロン棒（接触子）を地
面（道路舗装面）上で摺動させながらＡＥ判定を行な
う。
波（横波）との２種類がある。縦波の速度ｖは、ｖ＝
（Ｅ／ρ）1/2 （こゝで、Ｅ：ヤング率、ρ：密度）で
あり、横波の速度ｖH は、ｖH ＝（Ｇ／ρ）1/2 （こゝ
で、Ｇ：剛性率）となる。また、表面波ｖS は、ｖS ＝
0.９（Ｇ／ρ）1/2 となる。これらの伝播速度の割合
は、縦波１００％、横波６０％、表面波６７％となる。
従って、一般に縦波を用いてナイロン棒（接触子）を地
面（道路舗装面）上で摺動させながらＡＥ判定を行な
う。
【００２３】この音波はピエゾピックアップにより検出
されるが、そのデータを解析して得られる音響インピー
ダンスの変化によっても異物を検出できる。パイプ等が
地下に存在するとき、その深さにより反射波の強度が異
なるからである。
されるが、そのデータを解析して得られる音響インピー
ダンスの変化によっても異物を検出できる。パイプ等が
地下に存在するとき、その深さにより反射波の強度が異
なるからである。
【００２４】また、音波の波長は、光の回折を求める場
合、光の波長λ1 、超音波波長λ、ｎ次の回折角θとす
れば、ｓｉｎθ＝ｎ（λ1 ／λ） となる。超音波の強
度Ｉｅｒｇ／ｃｍ2 と放射圧Ｐｄｙｎｅ／ｃｍ2 との間
には、Ｐ＝（Ｉ／ｃ）（１＋β）（但し、ｃ：音速）
が成り立つ。ここで、ｄＰ／ｄｔ＝（αＩ）／｛ρＣｐ
・ＪＩｅｘｐ（−αＬ）｝（但し、Ｊ：熱の仕事当量、
α：吸収係数、Ｌ：測定点までの距離、Ｉ：測定点の音
の強さ、Ｃｐ：定圧比熱、Ｔ：温度、ｔ：時間） が成
立する。
合、光の波長λ1 、超音波波長λ、ｎ次の回折角θとす
れば、ｓｉｎθ＝ｎ（λ1 ／λ） となる。超音波の強
度Ｉｅｒｇ／ｃｍ2 と放射圧Ｐｄｙｎｅ／ｃｍ2 との間
には、Ｐ＝（Ｉ／ｃ）（１＋β）（但し、ｃ：音速）
が成り立つ。ここで、ｄＰ／ｄｔ＝（αＩ）／｛ρＣｐ
・ＪＩｅｘｐ（−αＬ）｝（但し、Ｊ：熱の仕事当量、
α：吸収係数、Ｌ：測定点までの距離、Ｉ：測定点の音
の強さ、Ｃｐ：定圧比熱、Ｔ：温度、ｔ：時間） が成
立する。
【００２５】超音波の強度（吸収音圧）Ｉと放射圧Ｐは
比例関係にあるので、αを吸収係数とすれば、 α＝（１／２Ｌ）Ｌn （Ｐ1 ／Ｐ2 ） Ｌ＝ｘ2 −ｘ1 放射圧Ｐ2 Ｐ1 Ｉ＝Ｉ0 ｅｘｐ（−２αｘ） 音波のエネルギー密度Ｊｅｒｇ／ｃｍ3 は、Ｊ＝Ｉ／ｃ
（但し、Ｉは音の強度、ｃは音速）となる。放射圧
（音圧）Ｐｄｙｎｅ／ｃｍ2 でＰ＝ρｃｖ となる。
比例関係にあるので、αを吸収係数とすれば、 α＝（１／２Ｌ）Ｌn （Ｐ1 ／Ｐ2 ） Ｌ＝ｘ2 −ｘ1 放射圧Ｐ2 Ｐ1 Ｉ＝Ｉ0 ｅｘｐ（−２αｘ） 音波のエネルギー密度Ｊｅｒｇ／ｃｍ3 は、Ｊ＝Ｉ／ｃ
（但し、Ｉは音の強度、ｃは音速）となる。放射圧
（音圧）Ｐｄｙｎｅ／ｃｍ2 でＰ＝ρｃｖ となる。
【００２６】
実施例１ アスファルト層厚さ１００ｍｍ、グリ石層厚さ３０ｍｍ
の下の土壌中の約５０ｍｍの位置に、７５ｍｍφの鉄パ
イプが埋め込まれている道路の切断を行なった。切断装
置は、４０馬力のガソリンエンジンを搭載し、直径２０
インチ（歯厚４ｍｍ）のＷＣ刃（ダイヤ付き）から成る
回転カッタを有するものを用いて切断した。始めに、送
りを固定して特定位置で１００ｍｍ切り込んだ時点での
回転カッタとアース棒との間の抵抗は１.2×１０-3Ωで
あった。その後、送りを開始し、鉄パイプ上に至った時
点での抵抗は0.４×１０-3Ωとなり大きな変化が見られ
た。この場合、回転カッタの回転数は１５００ｒｐｍ、
切断速度は８０ｍｍ／ｍｉｎであり、回転カッタに非イ
オン界面活性剤２０％溶液を６ｃｃ／ｓｅｃで噴霧して
冷却した。
の下の土壌中の約５０ｍｍの位置に、７５ｍｍφの鉄パ
イプが埋め込まれている道路の切断を行なった。切断装
置は、４０馬力のガソリンエンジンを搭載し、直径２０
インチ（歯厚４ｍｍ）のＷＣ刃（ダイヤ付き）から成る
回転カッタを有するものを用いて切断した。始めに、送
りを固定して特定位置で１００ｍｍ切り込んだ時点での
回転カッタとアース棒との間の抵抗は１.2×１０-3Ωで
あった。その後、送りを開始し、鉄パイプ上に至った時
点での抵抗は0.４×１０-3Ωとなり大きな変化が見られ
た。この場合、回転カッタの回転数は１５００ｒｐｍ、
切断速度は８０ｍｍ／ｍｉｎであり、回転カッタに非イ
オン界面活性剤２０％溶液を６ｃｃ／ｓｅｃで噴霧して
冷却した。
【００２７】回転カッタとアース棒との間の抵抗が当初
0.５×１０-3Ωであった場合は、鉄パイプ上で0.１×１
０-3Ωとなり、より正確に判別できた。
0.５×１０-3Ωであった場合は、鉄パイプ上で0.１×１
０-3Ωとなり、より正確に判別できた。
【００２８】実施例２ 回転カッタの回転数が１５００ｒｐｍの時、周波数１〜
２０ｋＨz の音波が検出された。音波の検出にはナイロ
ン接触子（その中を伝播する音速は１８００ｍ／ｓ）を
用いた。アスファルト中の音速は５４０ｍ／ｓである。
１ｋＨz の音波ではＳＮ比が悪いので、１０ｋＨz の音
波を検定した。当初１８ｄｂの反射波が検出され、鉄パ
イプ上で２６ｄｂとなり、極めて正確に判別することが
できた。実用上は周波数可変の音波検出器を利用して、
ＳＮ比が最良となるように設定することにより、一層高
感度での判別が可能となる。
２０ｋＨz の音波が検出された。音波の検出にはナイロ
ン接触子（その中を伝播する音速は１８００ｍ／ｓ）を
用いた。アスファルト中の音速は５４０ｍ／ｓである。
１ｋＨz の音波ではＳＮ比が悪いので、１０ｋＨz の音
波を検定した。当初１８ｄｂの反射波が検出され、鉄パ
イプ上で２６ｄｂとなり、極めて正確に判別することが
できた。実用上は周波数可変の音波検出器を利用して、
ＳＮ比が最良となるように設定することにより、一層高
感度での判別が可能となる。
【００２９】
【発明の効果】本発明は上記の如く構成されるから、本
発明によるときは、道路舗装面等に埋設されている水道
用、ガス用の鉄管や配線管などを全く傷付けることなく
アスファルト、コンクリート等から成る道路舗装面等の
切断工事を行なうことのできる切断装置を提供し得るも
のである。なお、本発明は叙上の実施例に限定されるも
のでなく、本発明の目的の範囲内において上記の説明か
ら当業者が容易に想到し得るすべての変更実施例を包摂
するものである。
発明によるときは、道路舗装面等に埋設されている水道
用、ガス用の鉄管や配線管などを全く傷付けることなく
アスファルト、コンクリート等から成る道路舗装面等の
切断工事を行なうことのできる切断装置を提供し得るも
のである。なお、本発明は叙上の実施例に限定されるも
のでなく、本発明の目的の範囲内において上記の説明か
ら当業者が容易に想到し得るすべての変更実施例を包摂
するものである。
【図１】本発明に係る道路舗装面等の切断装置の一実施
例の要部を示す模式図である。
例の要部を示す模式図である。
【図２】接地電極と回転カッタとの間のインピーダンス
の測定を行なう回路の一実施例を示す図である。
の測定を行なう回路の一実施例を示す図である。
【図３】接地電極と回転カッタとの間のインピーダンス
若しくは抵抗値が予め定めた一定の値を超えないように
切断深さをサーボ送りする機構の一実施例を示す模式図
である。
若しくは抵抗値が予め定めた一定の値を超えないように
切断深さをサーボ送りする機構の一実施例を示す模式図
である。
【図４】図３の要部拡大図である。
【図５】回転カッタの切込み深さと、接地抵抗、回転カ
ッタのトルク、回転数、馬力との関係を示す特性図であ
る。
ッタのトルク、回転数、馬力との関係を示す特性図であ
る。
【図６】流体圧を利用した切込み深さ調節機構の模式図
である。
である。
【図７】その制御系統ブロック図である。
【図８】接地電極と回転カッタとの間のインピーダンス
又は接地抵抗の変化により、異物への接近を判定し、回
転カッタの切込み深さをサーボ制御する回路の一実施例
を示すブロック図である。
又は接地抵抗の変化により、異物への接近を判定し、回
転カッタの切込み深さをサーボ制御する回路の一実施例
を示すブロック図である。
【図９】同様の作動を達成する回路のもう一つの実施例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図１０】異物への接近を磁気の変化により検知する回
路の一実施例を示す図である。
路の一実施例を示す図である。
1 回転カッタ 2 接地電極 3 冷却切削液噴射ノズル 4 冷却切削液タンク 5 バルブ 6 圧搾空気供給管 7 防音カバー 8 トルク計（馬力計、出力計） 9 制御装置 9a 高周波ＡＣ発振器 9b インピーダンスブリッジ回路 9c 出力回路 10 エンジン 11 動力伝達軸 12 回転数検出器 13 切込み深さ調節機構 13a 雄ねじロッド 13b 雌ねじブロック 13c モータ 14a 方向決定車輪 14b 方向決定車輪位置決めモータ 15 切断送り駆動軸 16 流体圧アクチュエータ 17 流体圧供給シリンダ 18 ＣＰＵ 19a,19b 乗算器 20 加算器 21,22 磁気検知コイル 101 アスファルト層 102 グリ石層 103 土壌層 104 パイプ類
Claims (5)
- 【請求項１】導電性の回転カッタ（１）を用いて道路舗
装面等を切断する装置において、工事箇所の近傍に設け
た接地電極（２）と回転カッタ（１）間のインピーダン
ス又は抵抗を測定する装置と、その測定装置の出力に応
動して異常時には異物切断を防止する装置を設けたこと
を特徴とする上記の道路舗装面等の切断装置。 - 【請求項２】切断に伴って発生する音波の解析装置を併
設し、その出力と上記測定装置の出力を総合判定して警
報を発し、異物切断を防止するよう構成した請求項１に
記載の道路舗装面等の切断装置。 - 【請求項３】切断箇所近傍の磁気の変化を検出する装置
を併設し、その出力と上記接地抵抗測定装置の出力を総
合判定して、異物切断を防止するよう構成した請求項１
又は２に記載の道路舗装面等の切断装置。 - 【請求項４】回転カッタによる道路舗装面等の切込み深
さを調整する機構（１３）を設けると共に、上記測定装
置、音波解析装置及び／又は磁気の変化を検出する装置
を単独若しくは組み合わせた出力に応動して、異物切断
を防止する制御装置を設けたことを特徴とする請求項１
から３までのいずれか１項に記載の道路舗装面等の切断
装置。 - 【請求項５】回転カッタによる道路舗装面等の切断装置
において、切断動力出力に応じて必要にして充分な冷却
液を供給するようにした請求項１から４までのいずれか
１項に記載の道路舗装面等の切断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21745595A JPH0959918A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 道路舗装面等の切断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21745595A JPH0959918A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 道路舗装面等の切断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0959918A true JPH0959918A (ja) | 1997-03-04 |
Family
ID=16704505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21745595A Pending JPH0959918A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 道路舗装面等の切断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0959918A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006198765A (ja) * | 2005-01-17 | 2006-08-03 | Andreas Stihl Ag & Co Kg | 手で操縦される作業機の給水装置 |
| JP2010174520A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Hitachi Koki Co Ltd | エンジンカッタ、車輪付きエンジンカッタ及び切削方法 |
| CN106087688A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-11-09 | 周末 | 一种能够有效降温的路面切缝装置 |
| CN109571778A (zh) * | 2018-09-10 | 2019-04-05 | 宁波甬滨机器人科技有限公司 | 用于安装无人叉车引导组件的仓库地面施工设备及方法 |
| US10344435B2 (en) | 2017-01-23 | 2019-07-09 | Wirtgen Gmbh | Marking underground obstacles |
| JP2022026978A (ja) * | 2020-07-31 | 2022-02-10 | 株式会社東芝 | 信号処理装置、切削装置、および信号処理方法 |
-
1995
- 1995-08-25 JP JP21745595A patent/JPH0959918A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006198765A (ja) * | 2005-01-17 | 2006-08-03 | Andreas Stihl Ag & Co Kg | 手で操縦される作業機の給水装置 |
| JP2010174520A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Hitachi Koki Co Ltd | エンジンカッタ、車輪付きエンジンカッタ及び切削方法 |
| US8926024B2 (en) | 2009-01-29 | 2015-01-06 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Motorized cutter, motorized cutter with wheels, and cutting method |
| CN106087688A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-11-09 | 周末 | 一种能够有效降温的路面切缝装置 |
| US10344435B2 (en) | 2017-01-23 | 2019-07-09 | Wirtgen Gmbh | Marking underground obstacles |
| CN109571778A (zh) * | 2018-09-10 | 2019-04-05 | 宁波甬滨机器人科技有限公司 | 用于安装无人叉车引导组件的仓库地面施工设备及方法 |
| JP2022026978A (ja) * | 2020-07-31 | 2022-02-10 | 株式会社東芝 | 信号処理装置、切削装置、および信号処理方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6460006B1 (en) | System for predicting compaction performance | |
| CN106702871B (zh) | 自行式地面铣刨机和用于对交通表面进行作业的方法 | |
| Lan et al. | Online monitoring device of disc cutter wear–Design and field test | |
| US20080153402A1 (en) | Roadway grinding/cutting apparatus and monitoring system | |
| US7731450B2 (en) | Method of operating a compactor machine via path planning based on compaction state data and mapping information | |
| US20030069668A1 (en) | Modular, robotic road repair machine | |
| AU2007202213A1 (en) | Automotive construction machine, as well as method for working ground surfaces | |
| US8086360B2 (en) | Device and a method for moving a jet member | |
| US20160076205A1 (en) | Device and Process for Controlling Compaction Based on Previously Mapped Data | |
| JPH0959918A (ja) | 道路舗装面等の切断装置 | |
| WO2015034497A1 (en) | Weighing system for a road milling machine | |
| CN107780330A (zh) | 用于对摊铺地面进行作业的方法以及自推进式建筑机械 | |
| US6439804B1 (en) | Method and apparatus for controlling the mixing of milled asphalt aggregate with rejuvenating fluid | |
| JP6775970B2 (ja) | 埋設物探査装置、掘削システム及び埋設物探査方法 | |
| US20030026653A1 (en) | Method and apparatus for controlling the mixing of milled asphalt aggregate with rejuvenating fluid | |
| Davis et al. | Impact-echo and impulse response stress-wave methods: advantages and limitations for the evaluation of highway pavement concrete overlays | |
| US8899350B2 (en) | Method and apparatus for detection of drill bit wear | |
| CN110042821B (zh) | 一种路基压实度智能检测装置及方法 | |
| CN207964599U (zh) | 一种外墙保温材料粘结强度现场检测切割设备 | |
| JPH08187664A (ja) | ウォータージェットによる構造物切断破砕方法及びその装置 | |
| CN118461398A (zh) | 用于摊铺机的控制系统 | |
| JP2533955B2 (ja) | 路面切断用カッタ―装置 | |
| JPH10131116A (ja) | 道路カッターにおける地下埋設物の切断防止装置 | |
| CN112144353A (zh) | 用于铺路机的控制系统 | |
| JP2000258280A (ja) | 水道管の漏水検知方法および装置 |