JPS63147003A - 敷き均し機械の舗装厚測定装置及び舗装厚測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、アスファルトフィニソンヤ等の敷き均・し
機械において、舗装厚を正確にかつ迅速に測定して、経
済的でＱ質の舗装を行７つしめる敷き均し機械の舗装厚
測定装置に関する。

「、従来の技術］ 周知のように、アスファルトフィニッシャにおいては、
走行車両を走らせ−ながら、該走行車両に設けたホッパ
内に投入されたアスファルト合材（舗装材料）を左右一
対のフィーダで後方のスクリューに送り、ここで左右に
一様に広げて、これをスクリードで平坦に敷き均してい
る。

ところで、上記アスファルトフィニッシャのような敷き
均し機械で道路の舗装を行う場合、舗装厚が設計値より
薄くなれば舗装強度が弱くなってしまい、逆に設計値上
りＩ’７：　＜なれば舗装強度は問題ないが、アスファ
ルト合材の消費量か増えて経済的な損失を披ろといった
不具合がある。従って、道路の舗装に当たっては、舗装
厚が設計値通りになっているか否かを随時確認しながら
作業を進めていかなければならない。このような作業を
正確にかつ人手を省いて行うために、発明各らは、敷き
均し機械等の舗装厚測定装置を発明し、出願している（
特願昭６Ｏ−１３５２９０）。これは走行車両にその前
後方向に沿う鉛直面内において揺動自在にレベリングア
ームを設け、このレベリングアームの後端（自由端）に
合材を敷き均すスクリードを伸縮自在に吊持するスクリ
ードシリンダとを設けｆこ敷き均し機械において、上記
スクリードシリンダのストロークを測定し、この測定値
から上記レベリングアームの揺動中心とスクリードの底
面との鉛直距離を割り出して舗装厚を計算するようにし
た乙のである。この測定値はマイクロコンピュータを備
えた演算装置により処理され、運転台の表示装置に表示
され、運転者の迅速な対応を可能にしている。

［発明か解決しようとする問題点］ しかしながら、このような舗装厚測定装置においては、
路面が平滑でかつ傾斜が一定である場合には充分精度の
高い舗装厚が得られるが、路面に凹凸があって車体の傾
きが前後に変動する場合には基錦となろレベリングアー
ムの揺動中心の路面からの高さか変化してしまうので、
正確な舗装置すの値が得にくかった。このような不具合
を解消するために、上記のようにして得たデータを、車
体の傾斜角度、及び」二記しヘリングアームの揺動中心
と被測定点との水平距離を乙とに補正する方法らあるが
、走行車両の傾斜角度は路面の走行方向の凹凸（不陸）
や路面にある石などの影響によって大きく変化してしま
うことかあり、正確な舗装厚を求めにくいという問題点
があった。

［問題点を解決ずろための手段］ 上記のような問題点を解決するために、この発明は、舗
装材料を路面に供給し、敷き均して路面を舗装する走行
車両と、該走行車両の前後方向に延びる基準線を設定し
た基準部材と、この基ω部材を傾動して上記基準線を常
に水平もしくは水平に対して一定の角度に保つ手段と、
この基準線の複数の点から未舗装路面及び舗装後路面ま
での垂直距離を測定する測定装置と、これらのデータの
差を順次求めて同一地点の未舗装時及び舗装後の高さの
差を計算する舗装厚算出装置とを設けた構成としたもの
である。

１作用〕 このような舗装厚測定装置においては、絶対的な水平状
態あるいは水平に対して一定に傾斜した状態にある基準
線と路面の各地点との高さを測定してその差を求めるこ
とにより、路面どうしの絶対的な高さの差が厳密に得ら
れる。そして、前後の未舗装及び舗装後の２点でこの差
を計算して舗装厚を求めるとともに、未舗装どうしの差
のデータを記憶さけ、走行車両の走行に伴って順次積算
して上記２点間の未舗装時の高さの差を求め、上記の舗
装厚を補正することにより、同一地点の未舗装時と舗装
後の高さの差すなわち舗装厚を得る。

［実施例］ 以下、第１図ないし第５図に基づいてこの発明の一実施
例を説明する。図中１は、アスファルトフィニッシャＡ
Ｆの走行車両であり、この走行車両１の下部には、左右
一対のクローラ装置２が配設されている。これらのクロ
ーラ装置２は、それぞれ、前後に配置された支持軸３及
び駆動軸４と、これらの軸３．４の間に設置された各々
２ｇの案内ａ−ラ５．５を有する面後一対の案内装置６
．７と、無端状に連結され、かつ上記各軸３．・１及び
案内ローラ５のまわりに張設された複数のクローラリン
ク８とから構成されており、上記走行車両ｌの内部に設
置されたエンジンの回転かギアボックスから中間軸、チ
ェーンを介して駆動軸４に伝わることにより、各軸３，
４及び案内ローラ５のまわりを無端状のクローラリンク
８が旋回して、アスファルトフィニッシャＡＰが走行す
るようになっている。また、上記走行車両ｌの面部には
、ホッパ９が設置されており、このホッパ９の内部に投
入されたアスファルト合材が、左右一対のフィーダ（図
示略）によって、上記走行車両１の後部に配置された左
右一対のスクリュー１０の曲刃位置まで搬送されるよう
になっている。そして、上記走行車両ｌの側面には、一
対のレベリングアーム１１が、各枢軸１２を中心にして
走行車両ｌの前後方向に沿う鉛直面内において上下に揺
動自在に設けられ、これらのレベリングアーム１１の後
端には、左右に伸縮自在な一対のスクリード１３がスク
リードフレーム１４を介して懸吊されている。

さらに、各レベリングアームＩＩ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１５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１５を操
作することによって、各スクリード１３が上記枢軸１２
を中心にして上下に移動できるようになっているととも
に、各スクリードシリンダ１５は、舗装作業中に圧油を
作用させないで自由に伸縮しうる状態になっている。

そして、上記アスファルトフィニッシャＡＰには、舗装
厚ｔを自動計測するための舗装厚測定装置が備えられて
いる。

上記舗装′厚測定装置は、第２図に示すように、高さ検
出器１６と、この高さ検出器１６からの信号を基にして
舗装厚ｔを算出する舗装厚算出装置１７と、この舗装厚
算出装置１７で得られた舗装厚ｔを表示する舗装厚表示
装置１８とからなっている。上記高さ検出器１６は、ス
クリードフレーム１４の上面に固着された支持部材１９
に後端を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２０と、この基準部材２０の前部
に固着された取付部材２１にピストンロッド２２の先端
を枢着され、レベリングアーム１１に固着された取付部
材２３にシリンダ２４の基端部を枢着された油圧シリン
ダ２°５と、上記基準部材２０の上面に設置され、基準
部材２０の傾斜を検知して上記油圧シリンダ２５の制御
バルブに制御信号を送るスロープコントローラ２６と、
上記基準部材２０の先端から全長の１／３の位置に固着
された取付部材２７に枢着された第１路面距離検出器２
８と、基準部材２０の先端に固着された取付部材２９に
枢着された第２路面距離検出器３０とから構成されてい
る。これらの路面距離検出器２８．３０は、互いに嵌合
する筒状部材３１と棒状部材３２とから伸縮自在に形成
され、筒状部材３１との棒状部材３２との間に、これら
の相対変位を電気信号に換えるボテンシジメータ３３が
架設されてなっており、各路面距離検出器２８，３０の
棒状部材３２．３２の下端は連結部材３４に枢着されて
連結されている。この連結部材３４は、棒状部材３２の
枢着位置の下面にそれぞれ車輪３５を備えており、路面
の凹凸に追随して傾斜し、路面距離検出器２８．３０に
その凹凸を伝えるとともに、走行車両ｌの車体に連結棒
３６を介して連結され、上記路面距離検出器２８．３０
を垂直な状態に保つようになっている。なお、基準部材
２０の後端は、はぼ左右のスクリード１３の中間に位置
するようになっており、この基準部材２０の後端とスク
リード１３の下面との垂直距離は、レベリングアームＩ
ｆの傾斜にかかわらず一定（＝Ｌ）となっている。なお
、この走行車両１の走行装置には走行距離計Ｍ（第５図
参照）が設置され、その出力は舗装厚算出装置１７に入
力されるようになっている。

次に、上記舗装厚算出装置１７の構成について、第４図
及び第５図に基づいて説明する。この舗装厚算出装置１
７は、入力されてくる各路面距離検出ｒｊ、２８．３０
のデータの内、走行車両１の走行距離が基準部材２０の
長さく＝３Ｃ）のＩ／３の距離（＝　１２）になる毎に
得られるデータを順次人力して計算する。ｎ回目の第１
路面距離検出器２８の測定値をＭｎ、第２路面距離検出
器３０の測定値をＮｎとすると、電圧等のアナログ信号
として入力されたこれらデータをＡ／Ｄ（アナログ−デ
ジタル）変換器３７によりデジタル信号に換えて演算部
３８に送る。演算部３８では、これらのデータをもとに
次のような演算が行われる。

δｎ＝Ｍｎ−Ｎｎ・・・・・・（り そして、このδｎを記憶部３９に送って記憶させ、この
記憶されたδｎと新たに測定されたＭ　ｎ　。

Ｎｎのデータから、ｎ回目の測定位置における舗装厚ｔ
ｎを、次の式に従って計算する。

ｔｎ＝Ｎｎ＋δｎ＋δｎ−１＋δｎ−ｔ　−Ｌ　−−（
２）この式の成立について第４図を参照して説明すると
、基準部材２０の支持部材１９への枢着点を０、第２路
面距離検出器３０の基準部材２０への枢着点をＰとし、
点０．Ｐからの垂線と未舗装路面との交点をとのそれぞ
れＱ、Ｒとすると、０Ｑ＝ＰＲ＋δｎ＋δｎ−、＋δｎ
−，−−（３）が成立する。ここで、 ＯＱ　＝Ｌ　＋　ｔｎ−（４） ＰＲ＝Ｎ　　ロ　　・　・・・　（５）であるから、こ
れらを（３）式に代入して（２）式を得る。すなわち、
各路面距離検出器２８．３０どうしの基県部第２０への
枢着点間の距離が、介の１／３に設定されているので、
走行距離ρ毎の測定において点Ｑと点Ｒとの高さの差が
δｎの和で表されるから上記の式（３）が成立する。こ
の距離はδ〒の１／３に限られず、１／ｋ（但し、ｋは
整数）であればよいか、ｋが大きくなれば測定誤差が増
えるので、ｋ＝３が適当である。

得ら共たｔｎは、■１０（入力−出力）インターフェイ
ス４０に送られてアナログ信号に変換され、さらに、運
転台に設置された液晶（１，ＣＤ）からなる舗装厚表示
装置Ｉ８に送られて表示される。

なお、これらの測定データは、走行装置に設置された回
転計の出力によって、走行車両ｌが一定距離（１）づつ
走行するに従い舗装厚算出装置１７に入力され１こらの
か同一の系統のデータとじて採用されるが、測定の間隔
はこれに限られず、距Ｈ（ｌより小さな走行間隔て複数
系統のデータを採取し計算すれば、はぼ連続的に舗装厚
の測定が行える。

上記のような舗装厚測定装置を備えたアスファルトフィ
ニッシャＡＦによって道路のアスファルト舗装を行う場
合には、従来同様、走行車両ｌを一定速度で走行させな
がら、ホッパ９に投入したアスファルト合材をフィーダ
（図示略）によってスクリューｌＯに送り、スクリード
１３の前部に一様に供給する。これにより、スクリード
１３は、このアスファルト合材の抵抗によって上に押し
上げられ、また、スクリード１３自体の重量によってア
スファルト合材が圧縮されるが、その抵抗とスクリード
１３の重量が釣りあった状態で各レベリングアーム１１
の傾斜状態が決まり、アスファルト合材が所定の舗装厚
しで路上に敷き均される。

この時、高さ検出器１．６の基準部材２０は、スロープ
コントローラ２６及び油圧シリンダ２５により、走行車
両ｌやレベリングアーム１１の傾斜にかかわりなく常に
水平になるように制御されている。すなわち、基準部材
２０か府下がりになると（第２図で左が下がると）、ス
ロープコントローラ２６から、油圧シリンダ２５を伸張
するように該油圧ノリンダ２５の制御バルブを作動させ
る信号か出され、投下がりになると油圧シリンダ２５を
収縮させる信号が出される。また、基準部材２０から垂
下された各路面距離検出器２８．３０は、その下端を連
結する連結部材３４が連結棒３６により向後方向に位置
決めされているので、常に垂直な状態に保たれており、
車輪３５が路面の凹凸に追随して上下すると、各路面距
離検出器２８゜３０はそれに伴って伸縮し、その変位を
ポテンショメータ３３の電位差として出力する。そして
、第１路面距離検出器２８がＭｎを、第２路面距離検出
器３０がＮｎをそれぞれ舗装厚算出装置１７に人力し、
このデータがＡ／Ｄ変換器３７を介して演算部３８に入
力され、前述の式（１）に基づいてδｎが計算されて記
憶部３９に記憶されるとともに１．記憶されていたδｎ
−１．δｎ−２が呼び出され、式（２）に基づいて舗装
厚ｔｎか算出され、Ｉ１０インターフェイス４０を介し
て舗装厚表示装置１８に表示される。そして、作業者は
、この舗装厚ｔｎの表示値を確認しながら舗装作業を進
めればよい。

なお、舗装厚ｔｎを変更する必要が生じた場合に、作業
者が各スクリードシリンダ１５を作動してスクリード１
３の高さを調節するが、この場合てらスクリード！３の
下面と基ｐ部材２０の距離（−Ｌ）は変化しないので、
式（４）の設定値を変える必要はない。

上記の例においては、基準部材２０の枢着点をスクリー
ドフレーム１４上としたが、車体のレベリングアーム１
１と連動しない位置に枢着してらよい。また、上記例は
、枢着点をスクリード１３の上部位置としたので基準部
材２０と舗装面との距離が常に一定となり、別に路面距
離検出器を設ける必要がなかったか、枢着点を基ベヘ部
材２０の他の位置に設定した場合は舗装後の部分との垂
直距離を求める路面距離検出器を設けて、この測定値Ｌ
ｎを前述の（２）式のしに代入し、ｔｎを求めればよい
。また、上記例は基梨部材２０を常に水平に保つように
したが、例えば坂道を舗装する場合などには、道路の傾
斜に従って適度の傾斜角を持った状態に保持するように
してもよい。

［発明の効果コ 以上詳述したように、この発明は、舗装材料を路面に供
給し、敷き均して路面を舗装する走行車両と、該走行車
両の前後方向に延びる基準線を設定した基準部材と、こ
の基準部材を傾動して上記基準線を常に水平らしくは水
平に対して一定の角度に保つ手段と、この基準部材の複
数の点から未舗装路面及び舗装後略面までの垂直距離を
測定する測定装置と、この垂直距離の差を順次求めて同
一地点の未舗装時及び舗装後の高さの差を計算する舗装
厚算出装置とを設けた構成としたものであるので、測定
装置により基準線と路面との垂直距離が正確に得られ、
このデータをもとに絶対的水平を基準とする路面の凹凸
や傾斜に影響されない正確な路面高さの差が得られる。

また、同一地点の未舗装及び舗装後の高さを比較するの
で、複雑な補正を必要とけず、誤差の少ない正確な舗装
厚か得られ、これに基づいて舗装厚を容易に管理するこ
とができ、舗装作業が迅速化され省力化されるとともに
、より品質の優れた舗装を行えるなどの浸れた効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のアスファルトフィニッシ
ャを示す図、第２図はその要部を拡大して示す図、第３
図は第２図の■−■矢視図、第４図は舗装厚算出の機構
を示す図、第５図は算出の過程を示す図である。 ｌ・・・・・・走行車両、１６・・・・・・高さ検出器
、１７・・・・・・舗装厚算出装置、２０・・・・・基
準部材、２５・・・・・・油圧シリンダ、 ２６・・・・・・スロープコントローラ、２８・・・・
・・第１路面距離検出器、３０・・・・・・第２路面距
離検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 舗装材料を路面に供給し、敷き均して路面を舗装する走
   行車両と、該走行車両の前後方向に延びる基準線が設定
   された基準部材と、この基準部材を傾動して上記基準線
   を常に水平もしくは水平に対して一定の角度に保つ手段
   と、この基準線の複数の点から未舗装路面及び舗装後路
   面までの垂直距離を測定する測定装置と、この垂直距離
   の差を順次求めて同一地点の未舗装時及び舗装後の高さ
   の差を計算する舗装厚算出装置とを備えていることを特
   徴とする敷き均し機械における舗装厚測定装置。