JPS6233763Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案はアスフアルトフイニツシヤの舗装厚さ制
御装置に関するものである。

従来のアスフアルトフイニツシヤを第１図によ
り説明すると、１がホツパ、２がバーコンベア装
置、３がトラクタ、４がスクリユーコンベア、５
がスクリード装置、６がトラクタ３内のピボツト
点、７がサイドアーム、８がシツクネスハンド
ル、Ｎが路盤、Ｍが舗装体で、ホツパ１に供給さ
れたアスフアルト合材は、バーコンベア装置２に
より、トラクタ３の後方へ運搬され、さらにスク
リユーコンベア装置４によりスクリード装置５の
前面に拡散分布され、トラクタ３が前進するに伴
いスクリード装置５により所要の厚さＴを有する
舗装体Ｍに成形される。この舗装体の成形方法と
して通常フローテイングスクリードなる方法が採
用されている。これは、トラクタ３内のピボツト
点６で上下方向への回転を可能に支持されたサイ
ドアーム７により推進されるスクリード装置５が
作業角αのとき、スクリード自重、合材抵抗、及
び牽引力により平衡状態を保つて要の厚さＴの平
坦な表面を有した舗装体Ｍを成形するものであ
る。これらの作業角α、スクリード自重、合材抵
抗、牽引力の４要因の１つでも変化を受けると、
スクリード装置５の平衡状態はくずれ、舗装厚さ
Ｔは増減し、舗装体表面の平坦性が悪化する。一
旦平衡状態がくずれたあとの舗装厚さの修正ある
いは施工途中に於ける設定舗装厚さの変更等に伴
う舗装厚さのコントロールは、通常シツクネスハ
ンドル８を回転させて、作業角αを変化させるこ
とにより行なつている。この舗装体の管理には、
専従の経験豊富な熟練作業員が必要であり、スク
リード装置５の後端のステツプ上で棒状ゲージを
舗装体Ｍに貫入し、その貫入量の目視により厚さ
を計測チエツクし、前方の路盤の凹凸変化をも予
測しつつ舗装厚さの修正操作を行なつている。こ
のように舗装体の平坦性と舗装厚さ精度とを同時
に管理するのは繁雑であり、これを自動的に行な
うレベリング制御システムが採られる。このシス
テムは、シツクネスハンドル８の代りにピボツト
点６を上下させることにより、作業角αを変える
ことで、舗装厚さＴをコントロールするもので、
このシステムの概略図及びブロツク線図を第２
図、第３図に示した。フイニツシヤの走行する凹
凸の路盤Ｎとは別の理想基準線９をたとえばワイ
ヤ、パイプ等で設定し、サイドアーム上に設置し
た回転式グレードセンサ１０によりスクリードと
基準線９との偏差を検出する。グレードセンサー
１０はアームを有し、それによつて基準線９に対
しスクリードの上下した量を回転角に変換し、そ
の回転角に応じて電気的な信号１１を出力する機
能を有している。この制御信号１１はバルブ１２
へ送られて、レベリングシリンダ１３を作動させ
る。このことは、ピボツト点６を上下動し、サイ
ドアーム７を介してスクリード装置５の作業角α
を変化させることであり、舗装厚さＴを修正する
ことになる。一方、横方向の勾配は、スロープセ
ンサ１５により設定勾配との偏差を検出し、これ
を電気的な出力信号に変換し、バルブ１２レベリ
ングシリンダ１３を作動させることにより、設定
勾配に制御される。この一連の動作は、グレード
センサー１０スロープセンサ１５の感知量が基準
線９あるいは設定勾配に一致するまで続けられ、
常に基準線９に平行で、設定横断勾配に平行な舗
装体が得られる。

ところが前記システム（アスフアルトフイニツ
シヤの舗装厚さ制御装置）には次の不具合があつ
た。即ち、（）設定された基準線と横断勾配よ
りなる基準面に平行な舗装面を形成しようとする
システムであり、舗装厚さを計測、制御する機能
をもつていない。（）設定基準面と路盤凹凸差
から出る舗装厚さの変化はゲージ貫入量により目
視計測する方法が取られ、厚さ変化のチエツクと
修正操作とを常時行う専従作業員が必要になる。
（）目視計測及び修正厚さ精度が、専従作業員
の熟練度に左右されるため、舗装作業の精度向上
及び省力化に限界があつた。

本案は前記の問題点に対処するもので、トラク
タに設けたコンベア装置により後方へ送られて排
出されるアスフアルト合材を路盤上に散布するス
クリユーコンベアをトラクタの後部に設け、サイ
ドアームの前端部をトラクタに上下方向への回転
を可能に取付けるとともに同サイドアームと同ト
ラクタとの間にレベリングシリンダを介装し、上
記路盤上に散布したアスフアルト合材を所定厚さ
の舗装体に成形するスクリード装置を上記スクリ
ユーコンベアよりも後方の上記サイドアームの後
端部に取付けたアスフアルトフイニツシヤにおい
て、前記トラクタにより前記路盤上を推進される
路面凹凸平準化装置上に設置した一方のレベル計
測機器と前記スクリード装置により前記舗装体上
を推進される舗装面基準装置上に設置した他方の
レベル計測機器とにより舗装厚さを計測する舗装
厚さ計測装置と、舗装厚さ設定機器と、上記舗装
厚さ計測装置からの舗装厚さ計測値信号と上記舗
装厚さ設定機器からの舗装厚さ設定値信号とを比
較しそのとき得られる偏差信号を前記レベリング
シリンダの油圧回路に設けたバルブへ送つて同バ
ルブのスプール位置を調節する出力制御装置とを
具えていることを特徴としたアスフアルトフイニ
ツシヤの舗装厚さ制御装置に係り、その目的とす
る処は、舗装厚さの精度を向上できる。また舗装
施工の省力化を達成できる改良されたアスフアル
トフイニツシヤの舗装厚さ制御装置を供する点に
ある。

次に本案のアスフアルトフイニツシヤの舗装厚
さ制御装置を第４，５図に示す一実施例により説
明すると、Ａが路盤凹凸平準化装置、Ｂが舗装厚
さ計測装置、Ｃが舗装厚さ表示機器、Ｄが舗装厚
さ設定機器、Ｅが出力制御装置、１２がバルブ、
１３がレベリングシリンダー、５がスクリード装
置、Ｍが舗装体、１４が外乱で、１２，１３，
５，Ｍ，１４は、通常の自動レベリングコントロ
ール装置と同じ構成である。また路盤凹凸平準化
装置Ａには、パイプなどによるロングスキーを用
い、トラクタとともに推進する構造とする。舗装
厚さ計測装置Ｂは、路面凹凸平準化装置Ａと舗装
面基準装置１６とレベル計測装置１７とからな
る。同舗装面基準装置１６は、舗装面係合シユー
１８，１９とそれぞれに係合するビーム２０とに
より構成されて、同ビーム２０は、スクリード装
置側ブラケツト２１とリンク２２とに枢着、係合
されることにより、スクリード装置５とともに推
進させられる。またレベル計測装置１７は、液面
レベル変動を計測するセンサを内蔵する液体タン
クユニツト２３，２４とそれらを連絡するパイプ
あるいはホース２５と計測媒体として適当な液体
とよりなり、原理的には液体マノメータを構成し
ている。また舗装厚さ表示機器Ｃ舗装厚さ設定機
器Ｄ出力制御装置Ｅは、運転席Ｇの可視および操
作可能な位置に設置されたコントロールパネルＦ
に集約されている。横断勾配は、従来の自動レベ
リングコントロールと同様にスロープセンサーを
用いるか、舗装幅の両側に本装置を２組用いるこ
とにより制御される。

次に前記アスフアルトフイニツシヤの舗装厚さ
制御装置の作用を説明する。まずレベル計測装置
１７の測定原理を第６図により説明すると、
（）のように二つの液体タンクが絶対水平面上
にあれば、タンク内の液面高さは等しく、h₁であ
るが、（）のように鉛直方向に相対的な変位が
生じたときには、両タンク間で液体が移動し、液
面高さがh₂に変化する。レベル差Ｘと液面高さの
変化ｈ＝（h₂−h₁）は、一定の関係にあることか
ら、両タンクを第５図に示すように路盤上の基準
点と舗装面上の基準点に設置すれば、両タンク間
の液面高さの変化ｈを計測することにより、両点
のレベル差、すなわち、舗装厚さＴを計測するこ
とができる。液面高さの変化ｈを計測する場合の
具体例を第７図により説明する、（）は、液柱
の圧力を半導体圧力センサ２６により低抗値の変
化として、（）は、液体が抵抗線２７を短絡す
る部分の長さを抵抗値の変化として、（）は、
液体の占める割合を外周に設置した電極２８内の
静電容量の変化として、ブリツジ回路により検出
する場合である。通常の道路舗装においては、本
装置により舗装厚さの計測が可能である。しかし
第８図に示すようにタンク内の液面高さがh₃から
h₄に変化する要因として、第８図（）のように
舗装厚さが変化する場合と第８図（）のように
路盤勾配の変化による路盤自体のレベル差Ｘの変
化する場合とが考えられる。路盤勾配の変化が大
きくて、計測誤差が無視できない場合には、この
路盤勾配の影響を取り除き、如何なる路盤勾配に
おいても液面高さの変化と舗装厚さの変化との関
係が不変であるような計測装置にする必要があ
る。この装置の具体例を第９図により説明する
と、液体タンクユニツトが一組追加された点以外
は第５図に示す具体例と同一構成である。中央の
液面タンクユニツト３０内の液面高さ変化ｈを計
測する場合、液体タンク２９，３０，３１を等間
隔に、すなわち、k₁−k₂間の距離とk₂−k₃間の距
離とが等しくなるように設置すれば、中央タンク
３０内の液面高さの変化は、路盤勾配の影響を受
けず、舗装面側液体タンク３１の鉛直方向のレベ
ル変化のみに反応することになり、如何なる勾配
を有する路盤においても舗装厚さを計測すること
が可能になる。次に舗装厚さ表示機器Ｃ舗装厚さ
設定機器Ｄ出力制御装置Ｅを含む制御回路の具体
例を第１０図のブロツク線図により説明すると、
舗装厚さ計測装置Ｂから舗装厚さ計測値が電気量
に変換されて出力される。その出力はＡ／Ｄ変換
器３２スケール変換器３３により舗装厚さ値のデ
イジタル量に変換され、リセツトスイツチ３４に
よりサンプルホールドされた初期値３５と比較さ
れて、較正回路３６へ入力される。舗装厚さ値は
さらにＤ−Ｄ変換器３７により変換されて、デジ
タル表示器３８に表示される。較正回路３６は、
何らかの原因で表示値と実測値との間の誤差が大
きくなつた場合、プリセツトスイツチ３９により
デジタル表示された実測値を入力することにより
自己較正可能な機能を有している。一方、舗装厚
さ値はデジタルスイツチ４０変換回路４１により
設定された舗装厚さ設定値とアンプ４２内で比較
される。この偏差はデイザ回路４３デツドバンド
設定回路４４アンプ４５を経てバルブ１２を作動
するのに必要な信号に増幅される。またデイザ回
路４３は、ON−OFFの周期的なパルス信号を発
生させる回路であり、バルブ１２のスプール位置
を微細に調節して、レベリングシリンダ１３にハ
ンチングを起こさせることなく感度を上げるため
のものである。デイザ信号はデイザスイツチ４６
により作動し、その周波数はデイザレート調節４
７により調整される。デツドバンド設定回路４８
はレベリングシリンダのハンチングを防止するた
めに入力に対して不感帯を設置するものであり、
その不感帯幅はデツドバンド調節４８により任意
に設定可能である。

本案は前記のようにトラタク３に設けたコンベ
ア装置２により後方へ送られて排出されるアスフ
アルト合材を路盤Ｎ上に散布するスクリユーコン
ベア４をトラクタ３の後部に設け、サイドアーム
７の前端部をトラクタ３に上下方向への回転を可
能に取付けるとともに同サイドアーム７と同トラ
クタ３との間にレベリングシリンダ１３を介装
し、上記路盤Ｎ上に散布したアスフアルト合材を
所定厚さの舗装体Ｍに成形するスクリード装置５
を上記スクリユーコンベア４よりも後方の上記サ
イドアーム７の後端部に取付けたアスフアルトフ
イニツシヤにおいて、前記トラクタ３により前記
路盤Ｎ上を推進される路面凹凸平準化装置Ａ上に
設置した一方のレベル計測機器２３（または２
９，４８）と前記スクリード装置５により前記舗
装体Ｍ上を推進される舗装面基準装置Ａ上に設置
した他方のレベル計測機器２４（または３１，４
８）とにより舗装厚さを計測する舗装厚さ計測装
置Ｂと、舗装層厚さ設定機器Ｄと、上記舗装厚さ
計測装置Ｂからの舗装厚さ計測値信号と上記舗装
厚さ設定機器Ｄからの舗装厚さ設定値信号とを比
較しそのとき得られる偏差信号を前記レベリング
シリンダ１３の油圧回路に設けたバルブ１２へ送
つて同バルブ１２のスプール位置を調節する出力
制御装置Ｅとを具えており、舗装施工時に、その
最も重要な条件である舗装厚さの自動計測が可能
で、舗装厚さの精度を向上できる。また舗装厚さ
計測装置Ｂ、舗装厚さ表示機器Ｃ、舗装厚さ設定
機器Ｄ、出力制御装置Ｅ等を運転席近傍のコント
ロールパネルＦ上に設置可能で、スクリード装置
５の後端のステツプ上で舗装厚さの修正操作を行
つている作業員を不用にできて、舗装施工の省力
化を達成できる効果がある。

また上記舗装厚さ計測装置Ｂのレベル計測機器
（液体タンクユニツト２４，２４または２９〜３
１は、第１１図または第１２図のものに変えても
差し支えない。第１１図のレベル計測機器４９
は、ブラケツト５０，５１に枢着したリンク５２
を介してスクリード装置５に連結して、舗装面上
を推進する。この直接計測手段は、路盤の勾配に
無関係に計測可能である。以下にその概略を述べ
る。超音波を直接舗装体Ｍへ入射させ、舗装体下
面で反射してくるものをとらえて、往復に要する
時間を計測する。物体の境界面すなわち音響イン
ピーダンスの差のある部分で超音波の一部は反射
する。この性質を利用し、超音波をパルス発振さ
せ、路盤と舗装体の境界面からの反射波を受信す
る。その間に要した時間を定周波パルス発信器か
らの信号をパルスカウントすることにより計測す
る。路盤と舗装体の境界面が明確でなく、良好な
反射波が得られない場合には、舗装施工に影響が
出ない程度の金属粉、金属箔、液体をスクリード
前方から路盤上に敷設する。また従来、舗装厚さ
は、スクリードの作業員が測定ゲージを舗装体に
押し込むことにより計測されていたが、その作業
を自動化する装置は、測定ゲージの押し込み力を
得る動力源装置と測定ゲージの変位ストロークを
検出するストローク計測装置とにより構成され
る。第１２図に動力源装置に電磁石、ストローク
計測装置に光学的な方法を用いた場合の具体例を
示した。測定ゲージ５３は、非磁性材料の心棒５
４と磁性材料の座板５５とよりなり、電磁石５６
と座板５５との吸引力により押し込み力を得る。
心棒上部には、一定間隔毎にスリツト５７を設
け、光源５８とホトセル５９とを対置させる。心
棒５４の上下変位に伴い、ホトセル５９はスリツ
ト５７が通過するごとに受光し、その回数をカウ
ンタにより計数することで変位ストロークが計測
れる。計測後の心棒５４の復元力を得るために本
体６０と座板５５はバネ６１で連絡されている。
動力源装置には、圧縮機、空気圧タンク、急速排
気弁、シリンダ操作弁を含む衝撃シリンダ回路、
同様の回路構成による油圧シリンダ回路も応用さ
れる。ストローク計測装置には、ポテンシヨメー
タ、差動トランス等の電気的な変位計測機器も適
用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のアスフアルトフイニツシヤを示
す側面図、第２図は従来の舗装厚さ制御装置を示
す斜視図、第３図はその系統図、第４図は本案に
係るアスフアルトフイニツシヤの舗装厚さ制御装
置の一実施例を示す系統図、第５図はその具体例
の側面図、第６，７，８図は舗装厚さ計測装置の
原理説明図、第９図はその具体例を示す側面図、
第１０図は舗装厚さ表示機器と舗装厚さ設定機器
と出力制御装置を含む制御回路の系統図、第１
１，１２図は舗装厚さ計測装置の他の実施例を示
す側面図である。 Ａ……路面凹凸平準化装置、Ｂ……舗装厚さ計
測装置、Ｃ……舗装厚さ表示機器、Ｄ……舗装厚
さ設定機器、Ｅ……出力制御装置、Ｎ……路盤、
Ｍ……舗装体、２……コンベア装置、３……トラ
クタ、４……スクリユーコンベア、５……スクリ
ード装置、７……サイドアーム、１２……バル
ブ、１３……レベリングシリンダ、２３，２４，
２９〜３１，または４８……一方及び他方のレベ
ル計測機器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. トラクタに設けたコンベア装置により後方へ送
   られて排出されるアスフアルト合材を路盤上に散
   布するスクリユーコンベアをトラクタの後部に設
   け、サイドアームの前端部をトラクタに上下方向
   への回転を可能に取付けるとともに同サイドアー
   ムと同トラクタとの間にレベリングシリンダを介
   装し、上記路盤上に散布したアスフアルト合材を
   所定厚さの舗装体に成形するスクリード装置を上
   記スクリユーコンベアよりも後方の上記サイドア
   ームの後端部に取付けたアスフアルトフイニツシ
   ヤにおいて、前記トラクタにより前記路盤上を推
   進される路面凹凸平準化装置上に設置した一方の
   レベル計測機器と前記スクリード装置により前記
   舗装体上を推進される舗装面基準装置上に設置し
   た他方のレベル計測機器とにより舗装厚さを計測
   する舗装厚さ計測装置と、舗装厚さ設定機器と、
   上記舗装厚さ計測装置からの舗装厚さ計測値信号
   と上記舗装厚さ設定機器からの舗装厚さ設定値信
   号とを比較しそのとき得られる偏差信号を前記レ
   ベリングシリンダの油圧回路に設けたバルブへ送
   つて同バルブのスプール位置を調節する出力制御
   装置とを具えていることを特徴としたアスフアル
   トフイニツシヤの舗装厚さ制御装置。