JPH10131116A - 道路カッターにおける地下埋設物の切断防止装置 - Google Patents

道路カッターにおける地下埋設物の切断防止装置

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JPH10131116A
JPH10131116A JP29277996A JP29277996A JPH10131116A JP H10131116 A JPH10131116 A JP H10131116A JP 29277996 A JP29277996 A JP 29277996A JP 29277996 A JP29277996 A JP 29277996A JP H10131116 A JPH10131116 A JP H10131116A
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JP
Japan
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cutting
cutter
road
cutter blade
road surface
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JP29277996A
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Fumitaka Miyazaki
文隆 宮▲崎▼
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KURAIMU KK
MIZUKAMI YOSHIKAZU
NIPPON KOMUSHISU KK
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KURAIMU KK
MIZUKAMI YOSHIKAZU
NIPPON KOMUSHISU KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 道路カッターによる埋設物の損傷を回避する
こと。 【解決手段】 切断防止装置は、道路カッターは、埋設
管に対する切断防止のための制御装置16が組み込ま
れ、この制御装置16は、埋設管の適宜の部位にあっ
て、埋設管6に直接接触するように設置された振動セン
サ17と、信号ケーブル18を介して接続されている。
振動センサ17から入力された信号は、増幅器20によ
り増幅され、A/D変換される。この信号は、周波数フ
ィルタ21に入力される。周波数フィルタ21からの出
力信号は、カッターブレードで路面を切断する際の固有
振動数に対応した、周波数成分が送出される。周波数フ
ィルタ21の出力信号は、判定手段26に入力される。
判定手段26では、周波数フィルタ21の出力信号を受
けて、これが所定値以上の時に、カッターブレードによ
る路面切断を停止させる制御が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、道路カッターに関
し、特に、ガス,電気,上下水道管などの地下埋設物に
対する切断防止機能を設けた道路カッターに関する。
【0002】
【従来の技術】コンクリート或いはアスファルト舗装道
路の改修工事や、路面下にガス管や電力ケーブル管など
の埋設物を新設する工事では、先ず既存路面の切断が行
われる。この種の切断に用いる装置として、道路カッタ
ーが知られている。
【0003】道路カッターは、一般に、台車上に裁置さ
れたエンジンと、台車の下部に昇降可能に突出し、エン
ジンに連繋して回転するカッターブレードとを備え、台
車を移動させつつカッターブレードを下降させて、カッ
ターブレードを路面に押しつけつつ回転させることで、
台車の移動方向に沿って路面の表面より所定深度を連続
的に切断していく。
【0004】この道路カッターは路面切断手段として極
めて効率が高いものであるため、路面下の比較的浅い部
位に埋設されている既存の埋設管なども切断してしまう
おそれがあり、重大事故につながりかねないおそれがあ
った。
【0005】そこで従来では、切削抵抗変化によるトル
ク変動を検出したり、切削音変化を検出することによっ
て路面下の埋設物を検知することが行われていた。しか
しながら、このような埋設物の検出手段には、以下に説
明する技術的な課題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、前述した埋
設物の検出手段では、いずれも埋設物にカッターブレー
ドが接触した時点で検出がなされるため、多かれ少なか
れ地下埋設物に対する切り込みがなされてしまい、地下
埋設物に損傷を与えざるを得なかった。
【0007】なお、埋設管のうちでも塩ビ管と鋼管とで
はその切削抵抗に違いがあり、必ずしも正確な検出はで
きず、このために専ら当該工事地区における配管図など
を頼りに埋設部位と思われる箇所をさけて切削工事を行
っているのが現状である。
【0008】本発明は、以上の問題を解決するものであ
って、その目的は、特に重要埋設管など地下埋設物に対
する接近を非接触により検出できるようにし、これによ
って切断事故を未然に防止できるようにした道路カッタ
ーにおける地下埋設物切断防止装置を提供するものであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、台車上に裁置されたエンジンにより回転
して路面を切削するカッターブレードを備えた道路カッ
ターと、前記路面切削部位近傍の地下に埋設された既存
地下埋設物との接触ないしは切断を防止するための装置
であって、前記地下埋設物に配置される振動センサと、
前記振動センサで検出された前記カッターブレードで路
面を切断する際の固有振動が所定値以上のときに、前記
カッターブレードの路面切断を停止させる制御装置とを
設けた。この構成によれば、振動センサで検出された前
記カッターブレードで路面を切断する際の固有振動が所
定値以上のときに、カッターブレードの路面切断を停止
させる制御装置を有しているので、埋設物に損傷を与え
ることなく路面を切断することができる。前記カッター
ブレードの路面切断の停止は、前記カッターブレードの
回転を停止することなく、前記道路カッターの走行を停
止した後に、前記カッターブレードの上昇操作により行
うことができる。この構成を採用すると、カッターブレ
ードの抜き出しが容易に行え、かつ、道路カッターの沈
み込みに伴う、埋設物の切断を防止することができる。
前記制御装置は、前記カッターブレードの回転を検出す
る回転センサと、前記回転センサの出力に前記カッター
ブレードの歯数を乗じて振動周期を算出する算出手段
と、前記振動センサで検出された振動周期と前記算出手
段から出力される振動周期を比較する比較手段と、この
比較手段による比較結果が一致し、その振幅が所要の大
きさを越えた時点で、警報出力を発生する警報手段とで
構成することができる。この構成によれば、予め特性を
測定することなく、埋設物に加わる各種工事振動のうち
から道路カッターに固有の振動が検出され、所要の大き
さを越えた時点で警報出力が発生されるので、道路カッ
ターの走行停止、カッターブレードの上昇などにより接
触事故を未然に防止できる。また、前記制御装置は、前
記振動センサの振幅を検出するとともにその出力の変化
率が予め設定されたしきい値を越えたか否かを弁別する
弁別手段を備え、しきい値を越えた場合に前記警報手段
を駆動することができる。この構成によれば、埋設物側
で検出した振動の振幅が急速に大きくなることによっ
て、カッターブレードが急近接したことを検出すること
ができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付図面を参照にして詳細に説明する。図
1、図2は、道路1と本発明に係る切断止装置を設けた
道路カッター2との関係を示している。
【0011】これらの図において、道路1は、路床部分
を構成する土層3の上部に砕石層4を所定厚みで形成し
た上でその上面にアスファルト層5を形成し、道路表面
を仕上げたものである。
【0012】なお、この事例では、砕石層4中に鋼管な
どの既存の地中埋設管6(以下単に埋設管と称する)が
埋設されており、道路カッター2はこの埋設管6と直交
する方向に移動しながらアスファルト層5を切断する場
合を示している。道路カッター2は、前後輪7、8を配
置した台車9と、台車9内に配置されたカッターブレー
ド駆動用のエンジン10と、エンジン10にベルト伝動
装置11を介して回転可能に連繋し、かつ台車9の側面
に回転自在に配置されたカッターブレード12とから概
略構成されており、台車9の上部は、ケーシング14に
よって覆われているとともに、カッターディスク12の
外周は、ホイールカバー15で覆われている。
【0013】このような構造の道路カッター2は、人手
により押すか、或いは、遠隔操縦などによって自動的に
矢印方向に走行しつつカッターブレード12の回転によ
りアスファルト層5の全断面切削を行う。なお、クラッ
チ機構、加減速機構及びカッターブレード12の油圧に
よる昇降機構については省略するが、いずれも道路カッ
ターには備えられるものであり、ケーシング14の後部
に設けた操作部を人手で操作するか、遠隔操縦によって
制御される。
【0014】本発明の道路カッター2は、以上のほか
に、前記埋設管6に対する切断防止のための制御装置1
6が組み込まれ、この制御装置16は、埋設管6の適宜
の部位(例えば、切断対象現場近傍のマンホールに露出
している部位)にあって、埋設管6に直接接触するよう
に設置された振動センサ17と、信号ケーブル18を介
して接続されている。
【0015】振動センサ17は、例えば、加速度(3〜
30000Hz),速度(10〜3000Hz),変位
(10〜50030000Hz)の測定が可能なもので
あり、ここで検出された振動はケーブル18を介して制
御装置16に入力され、切断防止のための制御がなされ
る。
【0016】図3は、制御装置16のハードウェア構成
の一例を示している。図において、振動センサ17から
入力された信号は、増幅器20により増幅され、A/D
変換される。この信号は、周波数フィルタ21に入力さ
れる。周波数フィルタ21からの出力信号は、カッター
ブレード12で路面を切断する際の固有振動数に対応し
た、周波数成分が送出される。
【0017】この固有振動数は、エンジン10の回転
数,カッターブレード12の直径,カッターブレード1
2のビット歯数,路面の性状(アスファルト,コンクリ
ート)などにより異なるので、予め測定し、測定結果に
基づいて、周波数フィルタ21の通過周波数を設定す
る。
【0018】周波数フィルタ21の出力信号は、判定手
段26に入力される。判定手段26では、周波数フィル
タ21の出力信号を受けて、これが所定値以上の時に、
カッターブレード12による路面切断を停止させる制御
が行われる。
【0019】この場合の制御の望ましい形態についてよ
り具体的に説明すると、例えば、カッターブレード12
が、埋設管6に近接した際に、まず、警報手段28に出
力信号を送出して、ブザーや赤色ランプを点滅すること
などにより、その旨を作業者に報知して、切断作業を慎
重に行わせる。
【0020】そして、カッターブレード12が警告位置
よりもさらに埋設管6に近接すると、カッター2の走行
を停止した後に、カッターブレード12の回転輪停止さ
せないで、これを上方に移動させて、切断を停止させ
る。
【0021】このような制御を制御装置16で行うと、
特に、この種の道路カッター2の特殊性に伴う不都合が
回避できる。すなわち、埋設管6の切断を防止するため
には、カッターブレード12が埋設管6に近接した時
に、その回転を停止すればよいが、このような制御で
は、カッターブレード12が路面に食い込んだ状態で停
止し、カッターブレード12を路面から除去することが
非常に難しくなる。
【0022】そこで、本発明では、カッターブレード1
2の回転を停止することなく、走行を停止して、その後
に、これを路面から離間するように上昇させるようにし
た。このような制御を行うと、前述した不都合が回避さ
れる。
【0023】また、埋設管6の切断を防止するために
は、カッターブレード12が埋設管6に近接した時に、
道路カッター2の走行を停止することによっても可能で
ある。ところが、路面を切断しているときには、道路カ
ッター2の自重をカッターブレード12に加えながら切
断しており、回転を停止することなく走行を停止する
と、カッターブレード12が沈み込んで、埋設管6を切
断する恐れがある。
【0024】そこで、本実施例では、上述したような制
御を採用している。なお、この場合、カッターブレード
12の上昇制御を行った後に、道路カッター2の走行を
停止してもよい。
【0025】さて、以上のように構成された切断防止装
置によれば、振動センサ17で検出されたカッターブレ
ード12で路面を切断する際の固有振動が所定値以上の
ときに、カッターブレード12の路面切断を停止させる
制御装置16を有しているので、埋設管6に損傷を与え
ることなく路面を切断することができる。
【0026】また、本実施例の場合には、カッターブレ
ード12の路面切断の停止は、カッターブレード12の
回転を停止することなく、道路カッター2の走行を停止
した後に、カッターブレード12の上昇操作により行う
ので、カッターブレード12の抜き出しが容易に行え、
かつ、道路カッター2の沈み込みに伴う、埋設管6の切
断を防止することができる。
【0027】図4は、本発明にかかる地下埋設物の切断
防止装置の他の実施例を示しており、以下にその特徴点
についてのみ説明する。同図に示した実施例では、予め
道路カッター2の切断時の特性を測定することなく、埋
設管6の切断を防止する場合を例示している。
【0028】この実施例では、前記カッターディスク1
2には、回転センサ22が設けられ、これによって回転
状態を検出しているとともに、この検出信号と、カッタ
ーディスク12の歯数入力手段としてのキーボード23
により入力された歯数とに基づいて、算出手段24によ
りこれらを乗算し、周波数信号として出力する。つまり
算出手段24からは、カッターディスク12で路面を切
断する際の固有振動数が出力されることになる。
【0029】この周波数信号は、遅延回路25を介して
所定時間遅延された状態で周波数フィルタ21の濾波用
の信号として出力され、これによって前記振動センサ1
7で検出された振動波形のうち、カッターディスク12
の振動周波数に重畳する周波数成分以外の振動成分、例
えば、はつり機などの他の工事振動や、埋設管6内を流
れる水流音などの他の周波数成分が濾波された状態で判
定手段26に入力される。なお、遅延回路25の機能に
ついては後述する。
【0030】判定手段26では、この特定周波数の振動
による入力信号があるかないかを判定するとともに、そ
の信号の大きさを時間で割った変化率を常時モニタす
る。
【0031】そして、入力信号がある場合には、この信
号の大きさの変化率が、しきい値設定手段27で予め設
定されたしきい値より大きいか否かを弁別し、大きい場
合にのみ警報手段28をオンさせ、この結果、警報手段
28から警報出力が出力される。
【0032】つまり、カッターブレード12が埋設管6
に接近すれば、その振幅は大きくなり、離間する場合に
は振幅が小さくなるのであるが、急接近の際には、振幅
の大きさは急速に増大するため、この変化率が設定手段
27の設定値を越える場合に、警報手段28より警報出
力を発生させる。この設定値は、実験を繰返すことによ
り容易に与えることができる。
【0033】警報出力は、ブザーの鳴動、警報ランプの
点灯、音声などによる警告、或いはこれらの警告表示と
ともに、エンジン10のクラッチ断、カッターディスク
12の上昇動作などを自動的に実行させることも含む。
【0034】さらに、制御装置16aには、前記振動セ
ンサ17と道路カッター2との距離を計測するための距
離センサ29が設けられている。この距離センサ29
は、例えば道路カッター2と振動センサ17とが前記の
ようにケーブル18を介して接続されている場合に、そ
のケーブル18の巻取り器30の繰出し長さを計測する
などにより距離を計測し、この計測結果を前述の遅延回
路25に与える。
【0035】遅延回路25では、その距離による音波到
達時間の遅れ分の時間をずらしてフィルタ21に入力す
ることで、振動センサ17の検出した振動の到達時間遅
れによる補正を行い、振動センサ17の検出値に一致し
た時点での比較がなされるようにする。
【0036】なお、音波到達時間は、振動の媒質によっ
ても異なるので、例えば、塩ビ管の場合と鋼管の場合と
で異なる伝達係数となるように、予め前記キーボード2
3などによってその材質に応じた係数を設定しておくこ
とが望ましい。
【0037】以上により、カッターブレード12が埋設
管6に急接近した際には警報出力の発生により非接触状
態で道路カッター2の駆動を停止するなどの安全処置を
施すことができる。
【0038】なお、上記実施例では、振動センサ17と
制御装置16,16a側とをケーブル8によって接続し
たが、無線伝送方式としても良いし、制御装置16,1
6aを無線装置と一体化させて、無線制御により道路カ
ッター2の走行の停止などを行ってもよい。
【0039】また、制御装置16の構成として、説明の
簡略化のために、図ではディスクリート回路を用いて説
明したが、マイクロコンピュータによる制御に代替でき
ることは勿論である。
【0040】さらに、道路カッター2に特有な固有振動
数を予め測定した場合には、振動センサ17の検出振動
領域をこの特有振動数に合致させると、周波数フィルタ
21も除去することができる。
【0041】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
かかる道路カッターにおける地下埋設物の切断防止装置
にあっては、埋設物に加わる各種工事振動のうちから道
路カッターに固有の振動が検出され、所要の大きさを越
えた時点でカッターブレードの路面切断を停止するの
で、埋設物の接触,切断事故を未然に防止できる利点が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる切断防止装置における道路カ
ッターと道路との関係を示す模式的断面図である。
【図2】図1のA−A線における模式的断面図である。
【図3】切断防止用の制御装置のハードウエア構成を示
すブロック図である。
【図4】切断防止用の制御装置の他のハードウエア構成
を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 道路 2 道路カッター 6 地中埋設管(地中埋設物) 9 台車 10 エンジン 12 カッターブレード 16,16a 制御装置 17 振動センサ 18 信号ケーブル 21 周波数フィルタ(比較手段) 22 回転センサ 23 キーボード(歯数入力手段) 24 算出手段 26 判定手段 27 しきい値設定手段 28 警報手段 29 距離センサ(計測手段)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 台車上に裁置されたエンジンにより回転
    して路面を切削するカッターブレードを備えた道路カッ
    ターと、前記路面切削部位近傍の地下に埋設された既存
    地下埋設物との接触ないしは切断を防止するための装置
    であって、 前記地下埋設物に配置される振動センサと、 前記振動センサで検出された前記カッターブレードで路
    面を切断する際の固有振動が所定値以上のときに、前記
    カッターブレードの路面切断を停止させる制御装置とを
    有することを特徴とする道路カッターにおける地下埋設
    物の切断防止装置。
  2. 【請求項2】 前記カッターブレードの路面切断の停止
    は、前記カッターブレードの回転を停止することなく、
    前記道路カッターの走行を停止した後に、前記カッター
    ブレードの上昇操作により行うことを特徴とする請求項
    1記載の道路カッターにおける地下埋設物の切断防止装
    置。
  3. 【請求項3】 前記制御装置は、前記カッターブレード
    の回転を検出する回転センサと、前記回転センサの出力
    に前記カッターブレードの歯数を乗じて振動周期を算出
    する算出手段と、前記振動センサで検出された振動周期
    と前記算出手段から出力される振動周期を比較する比較
    手段と、この比較手段による比較結果が一致し、その振
    幅が所要の大きさを越えた時点で、警報出力を発生する
    警報手段とを備えたことを特徴とする請求項1または2
    記載の道路カッターにおける地下埋設物の切断防止装
    置。
  4. 【請求項4】 前記制御装置は、前記振動センサの振幅
    を検出するとともに、その出力の変化率が予め設定され
    たしきい値を越えるか否かを弁別する弁別手段とを備
    え、しきい値を越えた場合に前記警報手段を駆動するよ
    うにしたことを特徴とする請求項3記載の道路カッター
    における地下埋設物の切断防止装置。
JP29277996A 1996-11-05 1996-11-05 道路カッターにおける地下埋設物の切断防止装置 Pending JPH10131116A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002030608A (ja) * 2000-05-11 2002-01-31 Tokyo Gas Co Ltd 舗装面の切削装置
JP2007332604A (ja) * 2006-06-13 2007-12-27 Sakai Heavy Ind Ltd 切削境界面検知装置および路面切削機制御装置ならびにこれらを備えた路面切削車両
JP2008002075A (ja) * 2006-06-20 2008-01-10 Sakai Heavy Ind Ltd カッタービット折損検知装置および路面切削機制御装置ならびにこれらを備えた路面切削車両
JP2017203333A (ja) * 2016-05-13 2017-11-16 清水建設株式会社 はつり装置

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