JPS63241204A - 締固め度検出装置 - 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〕 本発明は、ロードローラ等により、道路の路床や、舗装
面を締固めるときの締固め度を計測する、ロードローラ
等の締固め度検出装置に関する。

〔従来の技術〕

振動型のロードローラ等に取付け、施行作業中に路面等
の締固め度を計測し、出力する装置としては、第３乃至
第５図に示すコンパクションメータと呼ばれている装置
が、従来知られている。

第３図は、振動型のロードローラ（１）に、上記コンパ
クションメータと称される路面（Ｒ５）等の締固め度検
出装置（１０）を取付けた例を示したもので、この装置
（１０）は、振動型ロードローラ（１）の、例えば後方
の転圧ローラ（５）の車軸（５ａ）の軸受（３）の軸受
架台（２）の軸受（３）が取付けられた部分の上部に、
その入力軸を上下方向にして取付けたロードローラ（１
）の加速度を検出する加速度計（１１）と、ロートロー
ラ（１）の運転席のダツシュボード（４）近傍に取付け
られ、上記加速度計（１１）の出力をもとに、路面（Ｒ
Ｓ）の締固め度の演算表示を行う演算表示部（１２）と
から構成される。尚、（６）はロードローラ（１）の前
方の転圧ローラであり、（７）はその軸受架台である。

第４図は上記演算表示部（１２）の構成を示したもので
、同図に於て、（１２−１）は基本成分演算部、（１２
−２）は高調波成分演算部で、それぞれ、上記加速度計
（１１）の出力が入力される。これ等基本及び高調波成
分演算部（１２−１）及び（１２−２）よりの、ロード
ローラ（１）の加速度の基本及び高調波成分に対応する
出力を、除算演算部（１２−３）に入力し、両者の比で
表わされる路面（ＲＳ）の締固め度に対応した数値を得
、これを表示部（１２−４）で表示するようになってい
る。尚、振動型ロードローラ（１）の後方の転圧ローラ
（５）内には、車軸（５ａ）の一部に偏心ウェイト（８
）が取付けられている。この偏心ウェイト（８）は、図
示せずも、モータ等により回転され、ロードローラ（１
）を、その回転数で振動させ、路面（Ｒ５）の締固め効
率を上げるようにしている。

第５図Ａは、ロードローラ（１）による路面（ＲＳ）等
の締固め作業中における加速度針（１１）の出力波形（
ａ）で、この出力波形（ａ）を演算表示部（１２）の基
本成分演算部（１２−１）を通すと、同図Ｂに示す波形
（ｂ）となる一方、高調波成分演算部（１２−２）を通
すと、路面（ＲＳ）の締固め度に応じて、同図Ｃの波形
（Ｃ）に示す高調波成分が変動する。ロードローラ（１
）による転圧、締固め作業の初期においては、路面（Ｒ
５）が柔い為、ロードローラ（１）は偏心ウェイト（８
）の回転数に等しい周波数で上下方向の振動を行うが、
転圧が進むに従って、路面（ＲＳ）が固くなっていき、
これに伴って、例えばローラ（５）のいわゆる跳ね上り
現象が卓越してくるため、第５図Ｃに示す如く、加速度
計（１１）の出力中に、高調波成分（ｃ）が増加してく
る。

即ち、従来の装置（１０）は、基本成分演算部（１２−
１）の出力と、高調波成分演算部（１２−２）の出力と
を、除算演算部（１２−３）において除算して、両者の
比をつくり、その値を表示部（１２−４）において表示
することにより、締固め度を表示するようになしたもの
である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した締固め度を検出する従来の装置においては、転
圧ローラの振動を検出演算する構造のため、振動発生装
置を内臓しない型のローラには使用出来ない。又、土や
砂利等の締固め度の判定には、これ等の場合、転圧作業
の進展に伴って、急に路面の硬度が増加し、いわゆる跳
ね上り現象が顕著に表われるため、有効であるが、いわ
ゆる弾性舗装といわれるアスファルト舗装の場合、作業
中、温度が高温に保持され、硬度が低く、跳ね上り現象
が顕著でないため、高調波成分が出にくく、正しい締固
め度が出力できないという問題があった。

従って、本発明は、上記従来の装置の欠点を一掃した締
固め度検出装置を提供せんとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、少くとも２個の前方及び後方の転圧ロ
ーラ（５）、　（６）を有するロードローラ用の路面等
の締固め度検出装置において、一方の転圧ローラ（５）
の軸受架台（２）の進行方向の一方に設けた上記一方の
転圧ローラの車軸を通る上記軸受架台の横方向の基準軸
線（Ｈ−Ｈ’）と路面との距離を計測する第１及び第２
の距離測定器（３１）　、　（３２）と、上記一方の転
圧ローラの進行方向の他方に設けた第３の同様の距離測
定器（３３）と、上記第１．第２及び第３の距離測定器
の出力を入力とする演算装置（３４−１）　、　（３４
−２）　、　（３４−３）と、該演算装置の出力を表示
する表示装置（３４−４）とからなり、上記演算装置は
上記第１．第２及び第３の距離測定器の出力から上記一
方の転圧ローラの前後における路面の高さの差を演算す
るようになした締固め度検出装置が得られる。

〔作用〕

ロードローラの例えば後方の転圧ローラ（５）を支持す
る軸受架台（２）のローラ（５）の進行方向（Ａ）の一
方、例えば前方に設けた第１及び第２の距離測定器（３
１）　、　（３２）の出力の差を演算することにより、
路面（４０）に対するロードローラ（１）のローラ（５
）の車軸を通る軸受架台（２）の横方向の基準軸線ＣＨ
−Ｈ’：の路面（４０）に対する傾斜角θを検出する。

更に、軸受架台（２）のローラ（５）の進行方向（Ａ）
の他方、例えば後方の軸受架台（２）に設けた第３の距
離測定器（３３）の出力と、上記第１の距離測定器（３
１）の出力との差を演算することにより、転圧ローラ（
５）の前後における路面（４ｏ）までの距離の差を検出
する。次に、上記傾斜角θと距離の差から、転圧ローラ
（５）の前後における路面の高さの差ｄ２を表示出力す
る。転圧作業の進行に伴って、転圧ローラ（５）の前後
における路面（４ｏ）の高さの差は小さくなっていく為
、これ等の差を出力することにより、転圧作業の進行を
知ることができる。

〔実施例〕

第１図は、本発明による締固め度検出装置の一例の主要
部の概略構成図で、同図に於て、第３図と同一符号は互
に同一素子を示すものとする。

第１図の例では、ロードローラ（図示せず）の、例えば
後部軸受架台（２）の後方の転圧ローラ（５）の前後に
、ローラ（５）の車軸を通る軸受架台（２）の横方向の
基準軸線（Ｈ−Ｈ’）から路面（４０）までの垂直距離
を測定し、出力する第１及び第３の距離測定器（３１）
及び（３３）を、ローラ（５）の車軸（５ａ）から前方
及び後方に、それぞれ１１，１３だけ離間して取付ける
と共に、前者と同様の距離を測定し、出力する第２の距
！測定器（３２）売、後部軸受架台（２）の上記第１の
距離測定器（３１）から更に前方、１２の位置に取付け
る。尚、第１〜第３の距離測定器（３１）　、　（３２
）　、　（３３）は、前もって、舗装済の平坦な路面に
おいて、それぞれ等しい値を出力するように調整されて
いるものとする。

ロードローラの路面（４０）の転圧作業時においては、
前方のローラ（６）より前方の路面（４０ａ）と前方及
び後方のローラ（６）、　（５１間の路面（４０ｂ）と
の間及び路面（４０ｂ）と後方のローラ（５）より後方
の路面（４０ｃ）との間には、第１図に於てｄｌ及びｄ
２で示す差が夫々存在する。ここで、ｄ２が略々ゼロで
あれば、路面の転圧作業が終了し７たこと、喚言すれば
、締固め度が最大であることになる。

今、路面（４０）に対するロードローラ（１）の軸線（
Ｈ−Ｈ’）の傾斜をθとし、第１〜３の距離測定器（３
１）　、　（３２）　、　（３３）より出力される距離
をそれぞれｘｌ、ｘ２．Ｘｌ　とすれば、後方のローラ
（５）の前後における路面の高低差ｄ２は、次式で与え
られる。

ｄ２”　（ｘｉ−ｘｌ）”（ｊ２ｔ＋１２）　Ｈθ但し
　　θ＝　（Ｘ２−Ｘｌ）／　＃２；、ｄ２　　　＝　
　（ｘ　３−ｘ　１）”（ｊ！ｚ＋ｊ２２）・　（Ｘ２
−ｘｘ）／／！　２上記の演算を実施し、差ｄ２を表示
する演算表示部（３４）のブロック図を、第２図に示す
。尚、この演算表示部（３４）は、図示せずも、ロード
ローラに、第３図に示す如き位置に取付けられる。

演算表示部（３４）は、第１及び第３の距離測定器（３
１）　、　（３３）の出力Ｘ１．Ｘｌから（Ｘｌ　　Ｘ
ｌ）を演算する偏差演算部（３４−１）と、第１及び第
２の距離測定器（３１）　、　（３２）の出力Ｘ１１Ｘ
２からロードローラの軸線（Ｈ−Ｈ’）の傾斜角θを演
算する傾斜演算部（３４−２）と、上記偏差演算部（３
４−１）　。

傾斜演算部（３４−２）の出力から高低差ｄ２を演算す
る高低差演算部（３４−３）と、その出力である高低差
ｄ２を出力表示する表示器（３４−４）とから構成され
る。尚、第１〜３の距離測定器（３１）　、　（３２）
　。

（３３）としては、先端に接地用ローラを有する回転ア
ームの回転角をポテンショメータにより電圧に変換する
接触式のものでも良いが、保守等を考慮すれば、光学式
、超音波式或いは電磁波を利用した非接触式のものが望
ましい。

〔発明の効果〕

締固め度に対応した転圧ローラの前後の路面の高さの差
を検出する方式のため、振動型ローラばかりでなく、振
動を加えないタイプのローラを用いたロードローラの作
業における路面の締固め状態も検出表示できる。

又、アスファルト舗装等のように、従来の加速度計を用
い、基本波と高周波を比較する方式では、検出が困難で
あった舗装方法に対しても、有効な締固め度検出装置を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例の主要部を示す路線図、第２図は
本発明の主として演算表示部のブロック図、第３図は従
来方式のロードローラ用の締固め度検出装置の路線図、
第４図は第３図に示す従来方式の主として演算表示部の
ブロック図、第５図は第３図に示す従来方式の動作説明
用の波形図である。 図において（１）はロードｔｌ−ラ、（２）は後部軸受
架台、（３）は軸受、（５）、　（６］は転圧ローラ、
　（３１）　、　（３２）　。 （３３）は第１．第２．第３の距離測定器、（３４）は
演算部、（３４−１）は偏差演算部、（３４−２）は傾
斜演算部、（３４−３）は高低差演算部、（３４−４）
は表示器をそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少くとも２個の前方及び後方の転圧ローラを有するロー
   ドローラ用の路面等の締固め度検出装置において、一方
   の転圧ローラの軸受架台の進行方向の一方に設けた上記
   一方の転圧ローラの車軸を通る上記軸受架台の横方向の
   基準軸線と路面との距離を計測する第１及び第２の距離
   測定器と、上記一方の転圧ローラの進行方向の他方に設
   けた第３の同様の距離測定器と、上記第１、第２及び第
   ３の距離測定器の出力を入力とする演算装置と、該演算
   装置の出力を表示する表示装置とからなり、上記演算装
   置は上記第１、第２及び第３の距離測定器の出力から上
   記一方の転圧ローラの前後における路面の高さの差を演
   算するようになしたことを特徴とする締固め度検出装置
   。