JP7635505B2 - アスファルトフィニッシャ、及び路面舗装システム - Google Patents

アスファルトフィニッシャ、及び路面舗装システム Download PDF

Info

Publication number
JP7635505B2
JP7635505B2 JP2023511531A JP2023511531A JP7635505B2 JP 7635505 B2 JP7635505 B2 JP 7635505B2 JP 2023511531 A JP2023511531 A JP 2023511531A JP 2023511531 A JP2023511531 A JP 2023511531A JP 7635505 B2 JP7635505 B2 JP 7635505B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compaction
paving material
road surface
degree
asphalt finisher
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.)
Active
Application number
JP2023511531A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2022210978A1 (ja
Inventor
和明 萩原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd filed Critical Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Publication of JPWO2022210978A1 publication Critical patent/JPWO2022210978A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7635505B2 publication Critical patent/JP7635505B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/48Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for laying-down the materials and consolidating them, or finishing the surface, e.g. slip forms therefor, forming kerbs or gutters in a continuous operation in situ
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/004Devices for guiding or controlling the machines along a predetermined path
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/22Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for consolidating or finishing laid-down unset materials
    • E01C19/23Rollers therefor; Such rollers usable also for compacting soil
    • E01C19/28Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows
    • E01C19/288Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows adapted for monitoring characteristics of the material being compacted, e.g. indicating resonant frequency, measuring degree of compaction, by measuring values, detectable on the roller; using detected values to control operation of the roller, e.g. automatic adjustment of vibration responsive to such measurements
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/22Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for consolidating or finishing laid-down unset materials
    • E01C19/23Rollers therefor; Such rollers usable also for compacting soil

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Road Paving Machines (AREA)

Description

本発明は、アスファルトフィニッシャ、及び路面舗装システムに関する。
従来、トラクタと、トラクタの前側に設置されて舗装材を受け入れるホッパと、ホッパ内の舗装材をトラクタの後側へ給送するコンベアと、コンベアにより給送された舗装材をトラクタの後側で敷き拡げるスクリュと、スクリュにより敷き拡げられた舗装材をスクリュの後側で敷き均すスクリードとを備えたアスファルトフィニッシャが知られている。
アスファルトフィニッシャが施工を行う際には、設計図を作成し、設計図に基づいて路面に舗装材を敷き均すよう施工が行われている。当該施工を容易にするために様々な技術が提案されている。例えば、特許文献1では、必要な合材量を認識するために道路の状況を表示する技術が提案されている。
国際公開第2020/196540号
しかしながら、アスファルトフィニッシャが舗装材を敷き均す際、路面の領域ごとに敷き拡げられた舗装材の締固め度(換言すれば、舗装材と空隙との割合)が、設計図で作成した際の想定とは異なる可能性がある。
上述に鑑み、路面に敷き均された舗装材の締固め度(舗装材と空隙との割合)を計測することで、施工された路面の状況の把握を容易にする。
本発明の一態様に係るアスファルトフィニッシャは、トラクタと、トラクタの前側に設置されたホッパと、ホッパ内の舗装材をトラクタの後側へ搬送するコンベアと、コンベアによって搬送されて路面上に撒かれた舗装材を車幅方向に敷き拡げるスクリュと、スクリュによって敷き拡げられた舗装材をスクリュの後側で敷き均すスクリード装置と、路面上に敷き均された舗装材と空隙との割合である締固め度合いを示した締固情報を測定する計測装置と、をえ、前記締固め度合いと、敷き均された前記舗装材の厚さと、前記舗装材が敷き均された敷均済路面の施工幅と、前記舗装材が敷き均された敷均済路面の距離と、に基づいて敷均済路面に撒かれた前記舗装材の重量を算出し、前記敷均済路面に撒かれた前記舗装材の重量と、前記敷均済路面で使用予定として定められていた前記舗装材の設定重量と、の間に差異が生じている場合に、当該差異と、施工予定の路面で使用予定として定められていた前記舗装材の設定重量と、に基づいて、施工予定の前記路面で使用すると推測される前記舗装材の推測重量を算出する。
本発明の一態様によれば、路面に敷き均された舗装材の締固度合い(舗装材と空隙との割合)を計測することで、施工された路面の状況の把握を容易にする。
図1Aは、実施形態に係る道路機械の一例であるアスファルトフィニッシャを示した左側図である。 図1Bは、実施形態に係る道路機械の一例であるアスファルトフィニッシャを示した上側図である。 図2Aは、変形例に係る道路機械の一例であるアスファルトフィニッシャを示した左側図である。 図2Bは、変形例に係る道路機械の一例であるアスファルトフィニッシャを示した上側図である。 図3は、実施形態に係るコントローラ及びコントローラに接続されている機器の構成例を示すブロック図である。 図4は、実施形態に係る締固度算出部によって算出された所定の領域ごとの締固め度の平均値を例示した図である。 図5は、実施形態に係る施工管理システムの構成例を示す図である。 図6は、実施形態に係る道路機械の一例であるアスファルトフィニッシャ、ダンプトラック、及びロードローラを示した図である。 図7は、実施形態に係るアスファルトフィニッシャにより施工が行われる路面の状況を示した図である。 図8は、実施形態に係る情報生成部により生成された施工情報管理シートを例示した図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。
図1A及び図1Bは、実施形態に係る道路機械の一例であるアスファルトフィニッシャ100を示した図である。具体的には、図1Aは左側面図であり、図1Bは上面図である。
アスファルトフィニッシャ100は、主に、トラクタ1、ホッパ2、及びスクリード3(スクリード装置の一例)で構成されている。以下では、トラクタ1から見たホッパ2の方向(+X方向)を前方とし、トラクタ1から見たスクリード3の方向(-X方向)を後方とする。道路機械は、ベースペーバ、タックペーバ、又はマルチアスファルトペーバ等であってもよい。本実施形態のアスファルトフィニッシャ100の後方には、さらに締固度計測器8が設けられている。
トラクタ1は、アスファルトフィニッシャ100を移動させるための機構である。本実施形態では、トラクタ1は、後輪走行用油圧モータを用いて後輪5を回転させ、且つ、前輪走行用油圧モータを用いて前輪6を回転させてアスファルトフィニッシャ100を移動させる。後輪走行用油圧モータ及び前輪走行用油圧モータは油圧ポンプから作動油の供給を受けて回転する。後輪5及び前輪6はクローラで置き換えられてもよい。走行用モータは、電動モータであってもよい。
ホッパ2は、舗装材を受け入れるための機構である。本実施形態では、ホッパ2は、トラクタ1の前側に設置され、ホッパシリンダによって車幅方向(Y軸方向)に開閉できるように構成されている。アスファルトフィニッシャ100は、通常、ホッパ2を全開状態にしてダンプトラックの荷台から舗装材(例えばアスファルト混合物である。)を受け入れる。ダンプトラックは、舗装材を運搬する運搬車両の一例である。図1A及び図1Bはホッパ2が全開状態であることを示す。ホッパ2内の舗装材が減少するとホッパ2が閉じられ、ホッパ2の内壁付近にあった舗装材がホッパ2の中央部に集められる。ホッパ2の中央部にあるコンベアCVがトラクタ1の後側に舗装材を給送できるようにするためである。トラクタ1の後側に給送された舗装材は、スクリュSCによってトラクタ1の後側且つスクリード3の前側で車幅方向に敷き拡げられる。本実施形態では、スクリュSCは、エクステンションスクリュが左右に連結された状態にある。図1A及び図1Bは、スクリュSCによって敷き拡げられた舗装材PVをドットパターンで示している。
スクリード3は、舗装材PVを敷き均すための機構である。本実施形態では、スクリード3は、図1Bに示すように、前側スクリード30及び後側スクリード31を含む。前側スクリード30は、左前側スクリード30L及び右前側スクリード30Rを含む。後側スクリード31は、左後側スクリード31L及び右後側スクリード31Rを含む。スクリード3は、トラクタ1によって牽引される浮動スクリードであり、レベリングアーム3Aを介してトラクタ1に連結されている。
スクリード3は、スクリードリフトシリンダ24の伸縮によってレベリングアーム3Aと共に上下に動かされる。
レベリングシリンダ23は、舗装材の敷き均し厚さを調整するためにレベリングアーム3Aの前端部分を上下動させる油圧シリンダである。本実施形態では、レベリングシリンダ23は、シリンダ部がトラクタ1に連結され、ロッド部がレベリングアーム3Aのトラクタ1との連結部に連結されている。敷き均し厚さを増大させる場合、コントローラ50は、油圧ポンプが吐出する作動油をレベリングシリンダ23のロッド側油室内に流入させ、レベリングシリンダ23を収縮させてレベリングアーム3Aを上昇させる。一方、敷き均し厚さを低減させる場合、コントローラ50は、レベリングシリンダ23のロッド側油室内の作動油を流出させ、レベリングシリンダ23を伸張させてレベリングアーム3Aを下降させる。
スクリードリフトシリンダ24は、スクリード3を持ち上げるための油圧シリンダである。本実施形態では、スクリードリフトシリンダ24は、シリンダ部がトラクタ1に連結され、ロッド部がレベリングアーム3Aの後端部分に連結されている。スクリード3を持ち上げる場合、コントローラ50は、油圧ポンプが吐出する作動油をスクリードリフトシリンダ24のロッド側油室内に流入させる。その結果、スクリードリフトシリンダ24は収縮し、レベリングアーム3Aの後端部分が持ち上がりスクリード3が持ち上がる。一方、持ち上げられたスクリード3を下ろす場合、コントローラ50は、スクリードリフトシリンダ24のロッド側油室内の作動油を流出可能とする。その結果、スクリード3の重量によってスクリードリフトシリンダ24は伸張し、レベリングアーム3Aの後端部分が下降してスクリード3が下降する。
スクリード3の前部にはモールドボード43が取り付けられている。モールドボード43は、スクリード3の前方に滞留する舗装材PVの量を調整できるように構成されている。舗装材PVは、モールドボード43の下端と路盤BSとの間の隙間を通ってスクリード3の下に至る。
スクリード3には、左前側タンパ25L、右前側タンパ25R、左後側タンパ26L、右後側タンパ26Rが設けられている(以下、集合的に、タンパ25、26とも称する)。左前側スクリード30Lは、左前側タンパ25Lによって突き固められ展圧された路面に対して仕上げを行う。右前側スクリード30Rは、右前側タンパ25Rによって突き固められ展圧された路面に対して仕上げを行う。左後側スクリード31Lは、左後側タンパ26Lによって突き固められ展圧された路面に対して仕上げを行う。右後側スクリード31Rは、右後側タンパ26Rによって突き固められ展圧された路面に対して仕上げを行う。
タンパ25、26は、スクリード3に設けられた(図示しない)モータの回転によって、一部が偏心している(図示しない)タンパシャフトを介して(図示しない)タンパエッジを上下動させる。これによって、タンパ25、26は、路面の突き固めを行う。
スクリード3には、左前側バイブレータ27L、右前側バイブレータ27R、左後側バイブレータ28L、右後側バイブレータ28Rが設けられている(以下、集合的に、バイブレータ27、28とも称する)。そして、左前側スクリード30Lは、左前側バイブレータ27Lによって振動させられ、右前側スクリード30Rは、右前側バイブレータ27Rによって振動させられる。左後側スクリード31Lは、左後側バイブレータ28Lによって振動させられ、右後側スクリード31Rは、右後側バイブレータ28Rによって振動させられる。
バイブレータ27、28は、舗装面を締め固めるための振動装置である。本実施形態ではバイブレータ27、28は、油圧モータによって駆動される偏心バイブレータである。ただし、バイブレータは、電動モータによって駆動されてもよく、リニアバイブレータであってもよい。本実施形態の振動周波数は、舗装材の種類等に応じて変更される。
締固度計測器8は、スクリード3より後方(-X方向)に設けられている。本実施形態の締固度計測器8は、スクリード3に直接接続されている。締固度計測器8には(図示しない)車輪が設けられてもよい。これにより、アスファルトフィニッシャ100の進行に合わせて、締固め度を測定する対象となる路面を変更できる。
締固度計測器8は、路面に敷き拡げられた舗装材と空隙との割合である締固め度合い(以下、締固め度とも称する)を計測する。締固度計測器8は、例えば、締固度計測器8の底面に、正の電極と、負の電極と、が配置されている。そして、正の電極と負の電極との間で発生する磁界と、舗装材が有する電磁的な特性と、に基づいて、敷き詰められた舗装材の締固め度合いを計測する。なお、本実施形態は、敷き詰められた舗装材の締固め度を計測する手法について一例を示したものであり、周知の手法を問わず、あらゆる手法を用いてよい。
本実施形態の締固度計測器8は、車幅方向(Y軸方向)に複数個設けられている。本実施形態に係るアスファルトフィニッシャ100は、スクリード3によって敷き均された舗装材PVの締固め度を計測するため、スクリード3の幅方向の全ての領域を計測できるように配置されている。本実施形態は、6個の締固度計測器8が設けられている。締固度計測器8の各々を示す場合には、締固度計測器8_1~8_6と表す。なお、本実施形態は、設ける締固度計測器8の数を6個に制限するものではなく、アスファルトフィニッシャ100が舗装材を敷き詰める車幅方向の長さ等に応じて、適切な台数が設置される。
図1A及び図1Bに示されるように、本実施形態は、締固度計測器8の間に隙間を設けて設置している。しかしながら、本実施形態は、締固度計測器8の間に隙間を設けて設置する手法に制限するものではなく、例えば、締固度計測器8の間で測定範囲が重複するように設置してもよい。測定範囲が重複する配置の例としては、車幅方向(Y軸方向)に2列の締固度計測器8を交互に配置する(千鳥配列にて配置する)と共に、一方の列の締固度計測器8の端部が、他方列の締固度計測器8の端部に、車幅方向(Y軸方向)において重複するように配置することが考えられる。
コントローラ50は、アスファルトフィニッシャ100を制御する制御装置である。本実施形態では、コントローラ50は、CPU、メモリ、及び不揮発性記憶装置等を含むマイクロコンピュータで構成され、トラクタ1に搭載されている。コントローラ50の各機能は、不揮発性記憶装置に記憶されているプログラムをCPUが実行することで実現される。但し、コントローラ50の各機能は、ハードウェア又はファームウェアで構成されていてもよい。
通信装置53は、アスファルトフィニッシャ100とアスファルトフィニッシャ100の外部にある機器との間の通信を制御できるように構成されている。本実施形態に係る通信装置53は、運転席1Sの前方に設置され、携帯電話通信網、近距離無線通信網、又は衛星通信網等を介した通信を制御する。
GPSモジュール54は、GNSS(Global Navigation Satellite System)モジュールの一例であり、GPS(Global Positioning System)による2次元測位(二次元測位)の結果を示した位置情報を受信する。位置情報は、アスファルトフィニッシャ100の位置を緯度及び経度で表した情報を含む。なお、本実施形態は、位置情報の取得手法として、GPSを用いるが、位置情報の取得手法を限定するものではなく、周知の他の手法を用いてもよい。
トラクタ1には、空間認識装置51が取り付けられている。空間認識装置51は、アスファルトフィニッシャ100周辺の空間に関する情報を取得し、取得した情報をコントローラ50に対して出力できるように構成されている。本実施形態に係る空間認識装置51前方監視装置51Fと、後方監視装置51Bと、を含んでいる。
前方監視装置51Fは、アスファルトフィニッシャ100の前方を監視できるように構成されている。本実施形態では、前方監視装置51Fは、トラクタ1の前方にある空間を監視範囲RFとするLIDARであり、トラクタ1の上面の前端中央部に取り付けられている。なお、前方監視装置51Fは、アスファルトフィニッシャ100の他の部位に取り付けられていてもよい。
後方監視装置51Bは、アスファルトフィニッシャ100の後方を監視できるように構成されている。本実施形態では、後方監視装置51Bは、スクリード3の後方にある空間を監視範囲RBとするLIDARであり、アスファルトフィニッシャ100の操作者のための手摺りとして機能するガイドレール1Gに取り付けられている。なお、後方監視装置51Bは、運転席1Sの下部に取り付けられていてもよく、アスファルトフィニッシャ100の他の部位に取り付けられていてもよい。
空間認識装置51は、アスファルトフィニッシャ100の側方を監視できるように構成される側方監視装置を含んでいてもよい。この場合、側方監視装置は、例えば、トラクタ1の左方にある空間を監視範囲とするLIDARとして、後輪5よりも前側でトラクタ1の上面の左端部に取り付けられてもよい。側方監視装置は、例えば、トラクタ1の右方にある空間を監視範囲とするLIDARとして、後輪5よりも前側でトラクタ1の上面の右端部に取り付けられてもよい。
LIDARは、例えば、監視範囲内にある100万点以上の点とLIDARとの間の距離を測定する。但し、前方監視装置51F及び後方監視装置51Bの少なくとも一方は、単眼カメラ、ステレオカメラ、ミリ波レーダ、レーザレーダ、レーザスキャナ、距離画像カメラ、又はレーザレンジファインダ等であってもよい。側方監視装置についても同様である。実施形態は、空間認識装置51の一例としてLIDARを用いた例について説明する。しかしながら、本実施形態は、空間認識装置51を、LIDARに制限するものではない。つまり、アスファルトフィニッシャ100を基準とした空間を認識可能な空間認識装置であればよい。
前方監視装置51Fの監視範囲RFは、望ましくは、路盤BSを含む。側方監視装置の監視範囲についても同様である。本実施形態では、監視範囲RFは、路盤BSの幅より大きい幅を有する。
後方監視装置51Bの監視範囲RBは、望ましくは、新設舗装体NPを含む。本実施形態では、監視範囲RBは、新設舗装体NPの幅より大きい幅を有する。
本実施形態に係る空間認識装置51によって検知された測定情報は、コントローラ50に送信される。コントローラ50は、受信した測定情報に基づいて、アスファルトフィニッシャ100の自動操舵を行ってもよいし、運転者に対して警報等の通知を行ってもよい。
また、本実施形態は、アスファルトフィニッシャ100に締固度計測器8を設ける態様として、スクリード3に直接接続する態様に制限するものではない。
図2A及び図2Bは、変形例に係る道路機械の一例であるアスファルトフィニッシャ100を示した図である。具体的には、図2Aは左側面図であり、図2Bは上面図である。図2A及び図2Bで示される変形例では、フレーム部材81A、81Bを介して締固度計測器8と、トラクタ1と、を接続している。
つまり、フレーム部材81Bが、トラクタ1から進行方向後側(X軸負方向側)に延伸している。そして、フレーム部材81Bの進行方向後側(X軸負方向側)の端部に、フレーム部材81Aが接続されている。フレーム部材81Aは、アスファルトフィニッシャの車幅方向(Y軸方向)に延伸している。そして、フレーム部材81Aにおいて所定の間隔毎に、6個の締固度計測器8_1~8_6が設けられている。また、6個の締固度計測器8_1~8_6、又はフレーム部材81Aには(図示しない)車輪が設けられてもよい。当該構成によって、アスファルトフィニッシャ100に移動に応じて、締固度計測器8が牽引される。
また、フレーム部材81Aは、トラクタ1から延伸させる態様に制限するものではなく、レベリングアーム3Aから延伸してもよい。本実施形態、及び変形例は、締固度計測器8_1~8_6の接続の一態様を示したもので、他の接続態様を用いてもよい。
本実施形態に戻り、アスファルトフィニッシャ100に搭載されるコントローラ50について説明する。図3は、コントローラ50及びコントローラ50に接続されている機器の構成例を示すブロック図である。
図3に示されるように、コントローラ50は、6個の締固度計測器8_1~8_6と、GPSモジュール54と、前方監視装置51Fと、後方監視装置51Bと、車載表示装置52と、通信装置53と、に接続されている。
コントローラ50は、読み書き可能な(図示しない)不揮発性の記憶媒体を備えており、当該記憶媒体に様々な情報を格納するための記憶部50lを備えている。
記憶部50lは、設計情報を記憶している。設計情報とは、アスファルトで舗装するために所定の項目毎に予め設定された情報を示している。設計情報には、例えば、アスファルトを敷設する路面の長さを示す設定長さ、アスファルトを敷設する路面の幅を示す設定幅、アスファルトが敷設される予定の厚さを示した設定厚さ、路面に敷設される予定のアスファルトの締固め度合いを示した設定締固め度を含んでいる。
コントローラ50は、機能要素として、取得部50aと、厚さ算出部50bと、締固度算出部50cと、体積算出部50dと、重量算出部50fと、予定重量推測部50gと、制御補正部50hと、通信制御部50iと、情報生成部50jと、表示制御部50kと、を備えている。本実施形態は、上述した機能要素について、説明の便宜のために区別されて示されているが、物理的に区別されている必要はなく、全体的に或いは部分的に共通のソフトウェアコンポーネント若しくはハードウェアコンポーネントで構成されていてもよい。
取得部50aは、各種センサからの測定情報を取得する。例えば、取得部50aは、前方監視装置51F及び後方監視装置51Bから測定情報を取得する。
さらに、取得部50aは、締固度計測器8_1~8_6の各々から締固度を取得する。さらに、取得部50aは、GPSモジュール54から位置情報を取得する。
厚さ算出部50bは、路面に新設された舗装体NPの厚さを算出する。本実施形態に係る厚さ算出部50bは、前方監視装置51Fからの測定情報で示された、アスファルトフィニッシャ100を基準とした路盤BSの表面のZ軸方向の距離と、後方監視装置51Bからの測定情報で示された、アスファルトフィニッシャ100を基準とした新設された舗装体NPの表面のZ軸方向の距離と、に基づいて、舗装体NPの厚さ(路盤BSの表面から舗装体NPの表面までの鉛直方向の距離)を算出する。
また、厚さ算出部50bは、3次元座標系上の位置座標から舗装体NPの厚さを算出してもよい。舗装体NPの厚さを算出するために用いる3次元座標系は、例えば世界測地系である。世界測地系は、地球の重心に原点をおき、X軸をグリニッジ子午線と赤道との交点の方向にとり、Y軸を東経90度の方向にとり、そしてZ軸を北極の方向にとる三次元直交XYZ座標系である。具体的には、厚さ算出部50bは、前方監視装置51Fに関する局所座標系と基準座標系との間の座標変換を通じて基準座標系における路盤BSの表面の高さを導き出す。また、厚さ算出部50bは、後方監視装置51Bに関する局所座標系と基準座標系との間の座標変換を通じて基準座標系における新設舗装体NPの表面の高さを導き出す。そして、厚さ算出部50bは、表面高さの差から、舗装体NPの厚さを算出する。
本実施形態に係る、厚さ算出部50bは、上述した算出手法を用いて、舗装体NPの厚さを、後述する所定の領域毎に算出する。
なお、本実施形態は、厚さの算出手法として、前方監視装置51F及び後方監視装置51Bを用いた手法に制限するものではなく、別の手法で厚さを用いてもよい。例えば、厚さ算出部50bは、測定器で測定された、敷き均す前の路面の高さと、スクリード3の底面と、の差に基づいて厚さを算出する等が考えられる。
本実施形態に係る締固度算出部50cは、締固度計測器8_1~8_6の各々に対応する領域ごとに、アスファルトフィニッシャ100により敷き均された、締固めた度合い(以下、空隙と舗装材とで構成される空間における、舗装材の割り合いであって、以下、締固め度とも称する)の平均値を算出する。
図4は、締固度算出部50cによって算出された所定の領域ごとの締固め度の平均値を例示した図である。図4に示されるように、車幅方向(Y軸方向)においては、締固度計測器8_1~8_6が割り当てられた長さ毎に領域701~706が区切られている。進行方向(X軸方向)で領域を区切る長さは、予め定められた長さであって、実施態様に応じて定められる。
図4に示される例では、締固め度が所定の範囲より低い領域721~726を示し、締固め度が所定の範囲より高い領域711~712を示している。所定の範囲とは、アスファルトフィニッシャ100が敷き均した舗装材の締固め度として適切な範囲を示してる。当該所定の範囲は、舗装材の種類等に応じて定められるものとする。本実施形態においては、算出された領域ごとに締固め度の平均値に応じて様々な制御を行う。
図3に戻り、体積算出部50dは、実際に敷き均された路面(敷均済路面の一例)に敷き均された舗装材の体積を算出する。本実施形態の体積算出部50dは、厚さ算出部50bが算出した舗装体NPの厚さ、施工された距離、及び施工幅に基づいて、敷き均された舗装材の体積を算出する。施工された距離は、施工開始時に取得部50aが取得した位置情報と、取得部50aが現在取得した位置情報とから算出してもよいし、距離センサ等から取得したアスファルトフィニッシャ100の移動距離から算出してもよい。施工幅は、アスファルトフィニッシャ100のスクリード3の幅長さとしてもよいし、記憶部50lに記憶された設計情報に示された道路の幅であってもよい。体積算出部50dは、算出された体積を、所定の領域毎の体積の組み合わせとして導出してもよい。
重量算出部50fは、締固度算出部50cにより算出された所定の領域毎の締固め度(舗装材と空隙との度合い)と、体積算出部50dにより算出された、敷き均し済みの体積(所定の領域毎の体積の組み合わせ)と、に基づいて、舗装材が敷き均された路面(敷均済路面の一例)で使用された舗装材の重量を算出する。
重量算出部50fは、所定の領域毎の締固め度と、単位体積当たりの舗装材の重さ(比重)から、所定の領域毎の重量を算出する。そして、重量算出部50fは、所定の領域毎の重量と、体積算出部50dにより算出された、当該所定の領域毎の体積の組み合わせと、から、施工で使用された舗装材の重量を算出する。
予定重量推測部50gは、アスファルトフィニッシャ100がこれから実際に使用する舗装材の重量(以下、推測重量とも称する)を推測する。本実施形態に係る予定重量推測部50gは、既に使用された舗装材の重量RW1と、設計情報に示された現在の位置までに使用予定であった舗装材の設定重量SW1と、の差異(例えば比)を算出する。さらに、予定重量推測部50gは、算出された差異(例えば重量比)と、設計情報に示された現在の位置から施工終了の位置までに使用予定の舗装材の設定重量SW2と、から、現在の位置から施工終了の位置までの施工予定の路面で使用すると推測される舗装材の推測重量RW2を算出する。本実施形態では、下記の式(1)によって、実際に使用すると推測される舗装材の推測重量RW2を算出できる。なお、算出手法は、一例として示したものであって、他の手法を用いてもよい。
RW2=SW2×(RW1/SW1)……(1)
制御補正部50hは、締固度算出部50cによって算出された所定の領域ごとの締固め度の平均値に基づいて、スクリード3の制御を補正する。
従来から、アスファルトの敷き均しを行う場合には、アスファルトフィニッシャの操作や、合材温度等の外的条件の変化によって、敷き均し面の締固め度に粗密が発生してしまう場合がある。このような粗密が生じた場合に、ロードローラによる転圧後の施工面に影響を与える可能性がある。そこで、本実施形態に係る制御補正部50hは、締固め度の粗密を抑止するよう、スクリード3の制御を補正する。
例えば、制御補正部50hは、締固度算出部50cによって締固め度が所定の範囲より低い領域が進行方向(X軸方向)に継続して生じている場合、当該領域に対応するスクリード3のタンパ25、26が突く数を増やす(モータの回転数を増加する)制御を行う。また、制御補正部50hは、締固度算出部50cによって締固め度が所定の範囲より高い領域が進行方向(X軸方向)に継続して生じている場合、当該領域に対応するスクリード3のタンパ25、26が突く数を減らす(モータの回転数を低減する)制御を行う。
また、スクリード3の制御としては、タンパ25、26に制限するものではない。例えば、制御補正部50hがバイブレータ27、28の制御を行ってもよい。
例えば、制御補正部50hは、締固度算出部50cによって締固め度が所定の範囲より低い領域が進行方向(X軸方向)に継続して生じている場合、当該領域に対応するスクリード3のバイブレータ27、28の振動数を増加させる制御を行う。また、制御補正部50hは、締固度算出部50cによって締固め度が所定の範囲より高い領域が進行方向(X軸方向)に継続して生じている場合、当該領域に対応するスクリード3のバイブレータ27、28の振動数を減少させる制御を行う。
さらに、スクリード3の制御としては、制御補正部50hが、スクリード3のレベリングの高さを調整してもよい。本実施形態では、スクリード3のレベリングの高さとして、制御補正部50hがレベリングアーム3Aを上方向又は下方向に移動させる制御を行う。レベリングアーム3Aを上昇制御させることで敷き均し厚さを増加させ、レベリングアーム3Aを下降制御させることで敷き均し厚さを減少させることができる。
例えば、制御補正部50hは、締固度算出部50cによって締固め度が所定の範囲より低い領域が進行方向(X軸方向)に継続して生じている場合、当該領域に対応するスクリード3のタンパ25、26が突く数を増加させる制御を行うとともに、レベリングシリンダ23を縮めてレベリングアーム3Aを下降させる制御を行う。この場合、タンパ25、26を増加させると舗装材がスクリードの下面に入り易くなることで、敷き均し厚さも増加してしまうが、レベリングアーム3Aを下降させることで敷き均し厚さを維持することができる。これにより、これから路面に撒かれる舗装材の量を増加させ、締固め度を高めることができる。その結果、締固め度を増加させても敷き均し厚さを一定に保つことができる。また、当該領域に対応するスクリード3のバイブレータ27、28の振動数を増加させるとともに、レベリングシリンダ23を縮めてレベリングアーム3Aを上昇させる制御を行ってもよい。この場合、スクリード3のバイブレータ27、28の振動数を増加させると舗装材に対するスクリード下面の押し付け力が大きくなり、敷き均し厚さが減少してしまうが、レベリングアーム3Aを上昇させることで敷き均し厚さを維持することができる。更に、当該領域に対応するスクリード3のタンパ25、26が突く数を増加させる制御を行うとともに、バイブレータ27、28の振動数を増加させてもよい。一方、制御補正部50hは、締固度算出部50cによって締固め度が所定の範囲より高い領域が進行方向(X軸方向)に継続して生じている場合、当該領域に対応するスクリード3のタンパ25、26が突く数を減少させる制御を行うとともに、レベリングシリンダ23を伸長させてレベリングアーム3Aを上昇させる制御を行う。この場合、タンパ25、26を減少させると舗装材がスクリードの下面に入り辛くなることで、敷き均し厚さも減少してしまうが、レベリングアーム3Aを上昇させることで敷き均し厚さを維持することができる。これにより、これから撒かれる敷き均される舗装材の量を低減させ、締固め度を低減することができる。その結果、締固め度を減少させても敷き均し厚さを一定に保つことができる。また、当該領域に対応するスクリード3のバイブレータ27、28の振動数を減少させるとともに、レベリングシリンダ23を縮めてレベリングアーム3Aを下降させる制御を行ってもよい。この場合、スクリード3のバイブレータ27、28の振動数を減少させると舗装材に対するスクリード下面の押し付け力が小さくなり、敷き均し厚さが増加してしまうが、レベリングアーム3Aを減少させることで敷き均し厚さを維持することができる。更に、当該領域に対応するスクリード3のタンパ25、26が突く数を減少させる制御を行うとともに、バイブレータ27、28の振動数を減少させてもよい。
図4に示される例では、制御補正部50hが、領域721~724において、締固め度が所定の範囲より低い領域が進行方向に継続して存在していると判定する。そこで、制御補正部50hが、タンパ25、26が突く数の増加、バイブレータ27、28の振動数の増加、及びレベリングアーム3Aの上昇制御、若しくは、下降制御のいずれかを組み合わせた制御を行う。これにより、これから敷設される路面は、締固め度が増加し、かつ、敷き均し厚さも一定なものに施工される。
図3に戻り、情報生成部50jは、締固度算出部50cによって算出された所定の領域ごとの締固め度の平均値(舗装材と空隙との度合いの一態様)と、締固め度の平均値が測定された領域を示す位置情報(位置情報の一例)と、を対応付けた締固情報を生成する。生成する締固情報には、画像情報が含まれてもよい。さらに、締固情報には、所定の領域毎に、スクリード3が敷き均した時刻を示す情報を含めてもよい。情報生成部50jは、敷設された道路の締固め度の分布を生成する。
締固め度の平均値が測定された領域を示す位置情報(位置情報の一例)としては、例えば、当該締固め度を測定した時にGPSモジュール54から受信した位置情報と、GPSモジュール54から当該締固め度を測定した締固度計測器8までの相対位置情報と、の組み合わせが考えられる。これにより、締固め度が測定された領域を示す位置情報を、世界測地系による位置として特定できる。
そして、情報生成部50jは、生成した締固情報を、記憶部50lに記憶する。本実施
形態に係る情報生成部50jは、設計情報で示された所定の領域ごとの設定値(設定締固め度を含む)と、当該領域で計測された締固め度の平均値と、を対応付けて記憶する。これにより、本実施形態では、アスファルトフィニッシャ100による施工結果を管理できる。
通信制御部50iは、外部の機器との間で情報の送受信を行う。
例えば、通信制御部50iは、情報生成部50jにより生成された締固情報と共に締固情報に基づいた転圧指示を、後述するロードローラ500に送信する。他の例としては、通信制御部50iは、情報生成部50jにより生成された締固情報に基づいた、路面の締固め度を調整するための移動経路を含む転圧指示を、ロードローラ500に送信してもよい。また、通信制御部50iは、情報生成部50jにより生成された締固情報に基づいた、路面の位置情報(所定の領域を示した位置情報でもよい)と対応付けられた締固め度をロードローラ500に送信し、ロードローラ500は、受信した位置情報と対応付けられた締固め度に基づいて、転圧制御するための移動経路等を生成してもよい。さらに、通信制御部50iは、情報生成部50jにより生成された締固情報に基づいた、路面の(例えば、所定の領域を示す)位置情報と対応付けられた締固め度を管理装置400に送信してもよい。この場合、管理装置400は、受信した締固め度に基づきロードローラ500が転圧制御するための移動経路を生成し、その後、ロードローラ500へ送信してもよい。また、ロードローラ500へ送信する転圧指示には、路面の位置情報と対応付けられた必要転圧力が含まれていてもよい。
さらに、通信制御部50iは、予定重量推測部50gにより算出された舗装材の推測重量RW2が、使用予定として示された舗装材の重量SW2と異なる場合に、管理装置400に対して、舗装材の供給量の調整の指示を送信する。当該調整の指示は、実施の態様に応じたものであって、実際に使用すると推測される舗装材の重量RW2に供給される量が調整される指示であればよい。
通信制御部50iは、ロードローラ500が路面を転圧した後のロードローラ締固情報(ロードローラ締固め度合いの一例)を受信する。ロードローラ締固情報は、ロードローラ500が路面を転圧した後の、所定の領域を示した位置と、ロードローラ500によって転圧された後に計測された締固め度の平均値と、の対応付けを含んでいる。
ロードローラ締固情報は、ロードローラ500に備えられた(図示しない)締固度計測装置により所定の領域ごとに計測された締固め度の平均値を示した情報であってもよい。この場合、ロードローラ締固情報は、ロードローラ500から受信する。また、ロードローラ締固情報は、路面の位置情報と対応付けられた転圧力を含んでいてもよい。
また、ロードローラ締固情報は、ロードローラ500の転圧後に作業者が操作する締固度計測装置によって計測された結果を示した情報であってもよい。この場合、通信制御部50iは、作業者が所有する通信装置から、ロードローラ締固情報を受信する。
情報生成部50jは、ロードローラ締固情報と、締固情報と、に基づいて、アスファルトフィニッシャ100による敷き均された所定の領域ごとの締固め度の平均値を示した情報と、ロードローラ500によって押し固められた後の所定の領域ごとの締固め度の平均値を示した情報とを表した施工管理情報(以下、施工情報管理シートと称する)を生成する。施工情報管理シートについては後述する。
表示制御部50kは、様々な情報を車載表示装置52に表示する。例えば、表示制御部50kは、情報生成部50jにより生成された施工情報管理シートを表示する。
本実施形態の施工管理システム(路面舗装システムの一例)について説明する。図5は、本実施形態に係る施工管理システムSYSの構成例を示す図である。
施工管理システムSYSは、主に、アスファルトフィニッシャ100、ダンプトラック200、プラント300、管理装置400、ロードローラ500、及び携帯型情報端末600で構成されている。
プラント300は、舗装材の生産設備の一例である。図5に示す例では、プラント300は、主に、ミキサ301、トロリ302、及びホットサイロ303等を有する。
ミキサ301は、骨材、フィラー(石粉)、及びアスファルト等を均一に混合するための装置である。トロリ302は、ミキサ301から排出された混合物をホットサイロ303に搬送するための装置である。ホットサイロ303は、ミキサ301で製造された混合物を保温・貯蔵するための装置である。
また、プラント300には、コントローラ311、空間認識装置312、及び通信装置313が設置されている。
コントローラ311は、プラント300に設置された制御装置である。コントローラ311は、CPU、揮発性記憶装置、及び不揮発性記憶装置を含むコンピュータであり、プラント300に併設された建物内に配置されている。例えば、コントローラ311は、不揮発性記憶装置に記憶されたプログラムをCPUが実行することで実現される。
通信装置313は、プラント300と外部機器との間の通信を制御するように構成されている。通信装置313は、ダンプトラック200に搭載されている通信装置204との間の無線通信を制御する。さらに、通信装置313は、管理装置400との間の無線通信を制御する。
コントローラ311は、ミキサ301、トロリ302、及びホットサイロ303等の動きを制御する。さらに、コントローラ311は、プラント300で生成された舗装材を管理する。
また、コントローラ311は、空間認識装置312からの情報に基づいて、ダンプトラック200を認識する。
空間認識装置312は、プラント300において舗装材が積み込まれるダンプトラック200の様子を監視できるように構成されている。空間認識装置312は、例えば、単眼カメラ、ステレオカメラ、ミリ波レーダ、超音波センサ、レーザレーダ、又はLIDAR等である。
空間認識装置312は、ダンプトラック200のナンバープレートの表面における凹凸に基づいてナンバープレートに表示された文字を認識することによってダンプトラック200を識別してもよい。コントローラ311は、空間認識装置312を用い、ダンプトラック200の位置、形状、及び種類を判別できる。
コントローラ311は、管理装置400から、ダンプトラック200に対する舗装材の供給に関する情報を受信する。例えば、コントローラ311は、施工で使用する舗装材の量の変更の指示を、管理装置400から受信する。そして、コントローラ311は、当該指示に基づいて、空間認識装置312で識別されたダンプトラック200に対して舗装材を供給するよう制御する。
ダンプトラック200は、アスファルトフィニッシャ100のホッパ2内に供給される舗装材を運搬する運搬車両の一例である。ダンプトラック200は、可動式バンパーを備えた、舗装材の運搬のための専用のダンプトラックである。
ダンプトラック200は、運転室201と、荷台202と、を備える。また、ダンプトラック200には、運転室201近傍に、コントローラ203及び通信装置204が設けられている。
コントローラ203は、通信装置204を介して、アスファルトフィニッシャ100の通信装置53と、の間で情報を送受信してもよい。また、コントローラ203は、通信装置204を介して、プラント300の通信装置313との間で情報を送受信してもよい。
ロードローラ500は、車体501の前部に転圧ローラ502を枢着するとともに、該転圧ローラ502の車軸に走行距離計503を装着する。ロードローラ500は、走行距離計503によって転圧ローラ502の車軸回転数を読み取り、該車軸回転数に基づいて車体501の移動距離を算出する。また、ロードローラ500は、車体501の後部に他の転圧ローラ504を枢着する。
また、ロードローラ500は、運転操作部510にコントローラ511を備える。また、ロードローラ500は、GPSモジュール512と、通信装置513と、を備えている。
GPSモジュール512は、GNSS(Global Navigation Satellite System)モジュールの一例であり、GPS(Global Positioning System)による二次元測位の結果を示した位置情報を受信する。位置情報は、アスファルトフィニッシャ100の位置を緯度及び経度で表した情報を含む。なお、本実施形態は、位置情報の取得手法として、GPSを用いるが、位置情報の取得手法を限定するものではなく、周知の他の手法を用いてもよい。
通信装置513は、アスファルトフィニッシャ100の通信装置53との間の無線通信を制御する。例えば、通信装置513は、アスファルトフィニッシャ100の通信装置53から、施工対象の路面について、所定の領域ごとの締固め度の平均値が示された締固情報を受信する。
コントローラ511は、車体12の移動を制御して、前後の転圧ローラ502,504にて路面を転圧する。例えば、実施形態のコントローラ511は、路面の転圧を自動制御してもよい。コントローラ511は、路面を転圧する範囲が示されたローラ用設計情報、及びGPSモジュール512が受信したロードローラ500の位置情報に基づいて、施工対象となる路面を転圧する。
通信装置513が締固情報を受信した場合に、コントローラ511は、受信した締固情報に基づいて路面を転圧する。例えば、コントローラ511は、締固情報によって締固め度が所定の範囲より小さい領域については、転圧する回数を増加させ、締固め度が所定の範囲より大きい領域については、転圧する回数を低減させる。これにより締固め度の調整を実現している。また、締固め度の調整は、転圧力を変化させる制御により実現してもよい。
ロードローラ500は、上述したアスファルトフィニッシャ100と同様に、(図示しない)締固度計測器を設けてもよい。締固度計測器は、アスファルトフィニッシャ100と同様に車幅方向に複数設けることが考えられる。
そして、ロードローラ500に締固度計測器が設けられている場合、締固度計測器による所定の領域ごとに、施工後に計測された締固め度の平均値を示したロードローラ締固情報を、通信装置513を介して、アスファルトフィニッシャ100に送信してもよい。
また、ロードローラ締固情報は、ロードローラ500が転圧した後に、作業者が締固度計測装置にて計測した結果として、作業者の通信装置から送信されたものでもよい。
また、本実施形態は、アスファルトフィニッシャ100の情報生成部50jが、ロードローラ500に送信する情報として締固情報のみを生成する手法に限定するものではない。例えば、情報生成部50jが、当該締固情報に基づいて、舗装材の粗密を抑止するよう、移動上の地点ごとに転圧回数を異ならせた移動経路を生成してもよい。そして、通信制御部50iは、生成した移動経路を、ロードローラ500に送信する。ロードローラ500は、受信した移動経路に従って操舵制御を行う。これにより、路面で生じている舗装材の粗密のばらつきを抑止できる。
なお、本実施形態はロードローラ500の態様を制限するものではなく、タイヤローラを含んだ複数台で構成してもよい。複数台で構成された場合、本実施形態で示したロードローラ500で示した処理を、複数台のうちどちらの車両が行ってもよい。
携帯型情報端末600は、例えば、トラクタ1に搭乗する作業者、アスファルトフィニッシャ100の周囲で作業している作業者、又は、その施工現場の管理者等が所持している装置である。携帯型情報端末600は、アスファルトフィニッシャ100の運転席1Sに設けられた取付金具に取り付け可能としてもよい。携帯型情報端末600は、例えば、タブレットPC又はスマートフォン等の可搬性の装置でもよい。
携帯型情報端末600は、アスファルトフィニッシャ100や管理装置400から受信した情報(例えば、施工情報管理シート)を表示してもよい。
アスファルトフィニッシャ100は、上述した構成を有しているものとして、説明を省略する。
また、コントローラ50は、通信装置53を介して、他の機器との間で情報の送受信を可能としている。コントローラ50は、前方監視装置51F、及び後方監視装置51Bからの測定情報に基づいて、アスファルトフィニッシャ100周辺を認識する。さらに、コントローラ50は、締固度計測器8が計測した舗装材の締固め度に基づいた様々な制御を行う。
また、コントローラ50は、通信装置53を介して、施工管理システムSYSを構成する機器との間で情報の送受信を行う。
例えば、コントローラ50は、通信装置53を介して、舗装材の供給量の調整の指示を管理装置400に送信する。
他の例としては、コントローラ50は、通信装置53を介して、ロードローラ500に締固情報、又は移動経路をロードローラ500に送信する。
また、コントローラ50は、ロードローラ500又は作業者の通信装置から、ロードローラ500が転圧した後の所定の領域ごとの締固め度の平均値を示したロードローラ締固情報を受信する。これによりコントローラ50は、施工情報管理シート(図8参照)を生成する。
コントローラ50は、生成した施工情報管理シートを、管理装置400に送信する。
管理装置400は、本実施形態に係る施工管理システムSYSの全体的な制御を行う。例えば、管理装置400は、CPU、揮発性記憶装置、及び不揮発性記憶装置を含むコンピュータであって、ネットワークを介して情報を送受信可能な通信部を有するサーバを用いることが考えられる。また、管理装置400は、記憶装置401を備えている。
管理装置400は、アスファルトフィニッシャ100との間で情報の送受信を行う。例えば、アスファルトフィニッシャ100が算出した、実際に使用すると推測される舗装材の重量が、設計情報に示された使用予定の舗装材の重量との間にずれが生じたとコントローラ50によって判定された場合に、管理装置400は、アスファルトフィニッシャ100から、舗装材の供給量の調整の指示を受信する。
管理装置400は、施工で使用する舗装材の量の変更の指示を、プラント300の通信装置313に送信する。これにより、管理装置400は、アスファルトフィニッシャ100に対して供給する舗装材を調整できる。
管理装置400は、アスファルトフィニッシャ100から、施工情報管理シートが送信された場合に、施工情報管理シートを、記憶装置401に記憶する。管理者は、これにより施工情報の管理を行う。
さらに、管理装置400は、受信した施工情報管理シートを、携帯型情報端末600に送信してもよい。これにより、作業者は、施工情報管理シートを参照できるので、詳細な施工結果を確認できる。
また、本実施形態は、携帯型情報端末600への施工情報管理シートの送信を管理装置400から行う手法に制限するものではない。アスファルトフィニッシャ100の通信装置53が、携帯型情報端末600に、施工情報管理シートを送信してもよい。
図6は、本実施形態に係る道路機械の一例であるアスファルトフィニッシャ100、ダンプトラック200、及びロードローラ500を示した図である。具体的には、800Aは左側面図であり、800Bは上面図である。図6は、ダンプトラック200が、後退しながらアスファルトフィニッシャ100に接近する例を示す。
800Aに示されるように、アスファルトフィニッシャ100の進行方向(+X軸正方向)側からダンプトラック200が接触している。ダンプトラック200は、アスファルトフィニッシャ100のホッパ2に対して舗装材を供給する。
本実施形態に係るアスファルトフィニッシャ100のコントローラ50は、通信装置53を介して、ダンプトラック200の通信装置204に対して制御指令を送信する。ダンプトラック200のコントローラ203は、制御指令に応じた制御を行う。制御指令としては、例えば、ダンプトラック200の荷台202をアスファルトフィニッシャ100の指定位置に位置付けるように操舵を行うための制御指令を含む。他の制御指令は、例えば、ダンプトラック200の後輪をローラ2bに接触させるために、ダンプトラック200に対して後退や停止を指示する制御指令を含む。
本実施形態に係るアスファルトフィニッシャ100のコントローラ50は、施工中に、通信装置53を介して、ロードローラ500の通信装置513に対して締固情報を送信する。
ロードローラ500のコントローラ511は、路面について、所定の領域ごとに、締固情報に応じた転圧制御を行う。締固情報には、所定の領域ごとの舗装材の締固め度が示されている。ロードローラ500のコントローラ511は、GPSモジュール512で現在位置を特定した後、当該現在の位置を含む所定の領域の締固め度の平均値に基づいて転圧回数を異ならせるなどの制御を行う。なお、本実施形態では、アスファルトフィニッシャ100の締固度計測器8の幅と、ロードローラ500の幅と、が異なる。このためコントローラ511は、当該幅を考慮した転圧制御を行う。例えば、ロードローラ500の幅で示された領域ごとの締固め度の平均値を再計算し、当該再計算の結果に基づいた転圧制御等を行ってもよい。
また、ロードローラ500のコントローラ511は、締固情報の代わりに移動経路を受信してもよい。コントローラ511は、移動経路に従って操舵制御を行うことで、所定の領域毎の締固め度を考慮した転圧制御を実現できる。
図7は、本実施形態に係るアスファルトフィニッシャ100により施工が行われる路面の状況を示した図である。図7に示される例では、施工される路面として第1直線区間SC1と、拡幅区間SC2.及び第2直線区間SC3を含んでいる。拡幅区間SC2は、破線で囲まれたバス停区間SC4も含んでいる。
設計情報には、第1直線区間SC1の道幅W1及び長さL1、バス停区間SC4の道幅W2を含んだ拡幅区間SC2の道幅W1+W2及び長さL2+L3と、第2直線区間SC3の道幅W3及び長さL4と、を含んでいる。また、設計情報には、拡幅区間SC2において、道幅が変化する区間の長さL11、L12を含んでいる。さらには、設計情報には、設定厚さを含んでいる。このように、本実施形態に係るコントローラ50は、設計情報に基づいて、区間ごとの予め設定された体積を特定できる。これにより、コントローラ50は、区間毎の使用予定の舗装材の設定重量も特定できる。本実施形態は、区間ごとの使用予定の舗装材の設定重量を算出する手法に制限するものではなく、設計情報に、区間ごとの設定体積や設定重量が含まれていてもよい。
例えば、本実施形態に係るアスファルトフィニッシャ100が、第1直線区間SC1の終了位置100Aまで到達した場合に、アスファルトフィニッシャ100のコントローラ50の重量算出部50fが、第1直線区間SC1の体積に基づいて、第1直線区間SC1で実際に使用した舗装材の重量を算出する。
コントローラ50の予定重量推測部50gは、重量算出部50fにより算出された第1直線区間SC1で使用された舗装材の重量と、設計情報に示された第1直線区間SC1の使用予定の舗装材の設定重量と、の間に違いが生じているか否かを判定する。違いが生じていると判定した場合、予定重量推測部50gは、拡幅区間SC2及び第2直線区間SC3で実際に使用されると推測される舗装材の推測重量を算出する。算出手法は上述した通りのため、説明を省略する。
予定重量推測部50gが、設定情報に示された設定重量と、予定重量推測部50gにより算出された推測重量と、に違いが生じていると判定した場合に、通信制御部50iは、予定重量推測部50gにより実際に使用されると推測された拡幅区間SC2及び第2直線区間SC3に供給される舗装材の重量の変更指示を、管理装置400に送信する。これにより、施工する際に供給される舗装材にずれが生じるのを抑制できる。
また、制御補正部50hが敷き均す舗装材の締固め度を調整するための制御を行った場合、予定重量推測部50gは、調整結果を考慮した上で、これから舗装される予定の路面(例えば、拡幅区間SC2及び第2直線区間SC3)で実際に使用されると推測される舗装材の推測重量を算出してもよい。
また、一点鎖線G2は、2台目のダンプトラック200により舗装材の供給が開始される位置であり、一点鎖線G3は、3台目のダンプトラック200により舗装材の供給が開始される位置であり、一点鎖線G4は、4台目のダンプトラック200により舗装材の供給が開始される位置である。
予定重量推測部50gによって設定情報に示された舗装材の設定重量と、実際に使用される舗装材の推測重量と、に差異が生じる場合に、通信制御部50iは、管理装置400にダンプトラック200毎に舗装材の供給を開始する位置を変更する指示を送信してもよい。これにより管理装置400は、ダンプトラック200に対して路面の到達地点の変更を指示する。
上述したように、本実施形態に係るアスファルトフィニッシャ100のコントローラ50の情報生成部50jは、締固度計測器8毎に割り当てられた所定の領域毎に、記憶部50lに記憶された(締固度計測器8により測定された)、締固め度の平均値と、記憶部50lの施工後の締固め度の平均値と、を示した施工情報管理シートを生成する。
図8は、本実施形態に係る情報生成部50jにより生成された施工情報管理シートを例示した図である。図8に示されるように施工情報管理シートには、基本情報として、施工日時、施工場所、施工機(アスファルトフィニッシャ100)の機番が含まれている。さらに、施工条件として、施工距離、施工幅が含まれている。さらに、設定情報と設定条件として、平均設定厚さ、平均測定厚さ、平均設定空隙率、平均測定空隙率、設定舗装材量、実際の使用舗装材量が含まれている。
平均設定厚さ、平均設定空隙率、及び設定舗装材量は、上述した設計情報から導出された情報とする。平均測定厚さ、平均測定空隙率、及び実際の使用舗装材量は、アスファルトフィニッシャ100による施工後に計測された情報とする。
情報生成部50jは、上述した各項目に対して、計測された情報、及び設計情報に基づいた文字情報を入力処理する。これにより作業者の負担を軽減できる。
さらに、施工情報管理シートは、アスファルトフィニッシャ100による敷き均された所定の領域ごとの締固め度の平均値を示した情報を示した欄(AF測定結果欄)861と、ロードローラ500によって押し固められた後の所定の領域ごとの締固め度の平均値を示した欄(ロードローラ測定結果欄)862と、を示している。AF測定結果欄及びロードローラ測定結果欄は、例えば、200mの路面情報を示している等が考えられる。つまり、施工情報管理シートは、施工した距離に応じて複数枚生成されてもよい。
AF測定結果欄861には、締固情報で示された所定の領域毎の締固め度を示した情報が表示される。具体的には、AF測定結果欄861には、締固め度が所定の範囲より低い領域811~814が表されている。また、AF測定結果欄861には、締固め度が所定の範囲より高い領域821、822が表されている。また、AF測定結果欄861には、所定の領域毎にスクリード3が敷き均した時刻(開始時刻、及び終了時刻を含む)が表されている。
ロードローラ測定結果欄862には、ロードローラ500から受信したロードローラ締固情報で示された所定の領域毎の締固め度を示した情報が表示される。具体的には、ロードローラ測定結果欄862には、ロードローラ500による転圧後の締固め度が所定の範囲より高い領域851、852が表されている。ロードローラ測定結果欄862のうち、領域831~834は、ロードローラ500による転圧によって、締固め度が所定の範囲内に収まったことを示している。
このように、作業者が、施工情報管理シートを確認することで、アスファルトフィニッシャ100の施工結果と、ロードローラ500の転圧結果と、を対比確認ができる。図8に示される例では、ロードローラ500の転圧結果によって、締固め度が所定の範囲より低い領域を低減しているので、アスファルトの品質が向上したことを確認できる。
なお、本実施形態で示した施工情報管理シートは一例として示したものであって、他の態様であってもよい。例えば、施工情報管理シートに、ロードローラ測定結果欄862が含まれてなくてもよい。さらに施工情報管理シートで示した各項目は一例として示したものであって、例えば、他の項目が含まれてもよい。
本実施形態に係る情報生成部50jは、例えば、人が視認可能な情報として、画像情報として施工情報管理シートを生成してもよい。さらには、本実施形態に係る情報生成部50jは、所定のアプリケーションで読み込み可能な文書情報として施工情報管理シートを生成してもよい。
本実施形態においては、情報生成部50jが、上述した施工情報管理シート(施工管理情報の一例)を生成することで、作業者が書面を作成する負担を軽減できる。また、施工情報管理シートは、所定の領域毎に、アスファルトフィニッシャ100及びロードローラ500の処理の結果が示されている。これにより、作業者が手作業で作成していた場合と比べて、施工状況の把握が容易となる施工情報管理シートを生成できる。
情報生成部50jは、生成した施工情報管理シートを記憶部50lに記憶する。通信制御部50iは、情報生成部50jにより生成された施工情報管理シートを、管理装置400に送信する。
管理装置400は、受信した施工情報管理シートを記憶装置401に記憶する。これにより、管理装置400は、施工結果を管理できる。
本実施形態は、アスファルトフィニッシャ100が施工情報管理シートを生成する手法に制限するものではない。例えば、アスファルトフィニッシャ100は、締固情報等を管理装置400に送信し、管理装置400側で施工情報管理シートを生成してもよい。
本実施形態においては、アスファルトフィニッシャ100において、締固度計測器8から計測された情報に基づいて締固情報の生成を、アスファルトフィニッシャ100側で行う例について説明した。しかしながら、本実施形態は、締固情報の生成を、アスファルトフィニッシャ100側で行う手法に制限するものではない。例えば、アスファルトフィニッシャ100のコントローラ50が、通信装置53を介して、締固度計測器8から受信した信号と、GPSモジュール54から取得した位置情報と、を管理装置400に送信し、管理装置400が、締固情報の生成を行ってもよい。この場合、管理装置400が、締固情報、又は締固情報に基づいて生成した移動経路を、ロードローラ500に送信する。
このように、上述したコントローラ50が行った、あらゆる処理(例えば、実際に使用された舗装材の重量と設計情報で示された設定重量との差異の算出等)は、管理装置400側で行ってもよい。
上述した実施形態においては、アスファルトフィニッシャ100は、上述した構成を備えることで、路面について所定の領域毎に、舗装材の締固め度の平均値を算出できる。これにより、路面の品質を向上させるために様々な制御を実現できる。例えば、アスファルトフィニッシャ100は、スクリード3を制御して締固め度を調整するため、路面の品質向上を実現できる。さらに、アスファルトフィニッシャ100は、締固情報又は移動経路を、ロードローラ500に送信することで、ロードローラ500は、受信した締固情報又は移動経路に基づいて、舗装材の締固め度を調整できる。これにより、路面の品質向上を実現できる。
さらに、締固度計測器8によって測定された締固情報によって、実際に使用された舗装材の重量を算出できる。これにより、コントローラ50は、アスファルトフィニッシャ100に供給される舗装材の重量の変更指示を、管理装置400に送信できる。これにより、供給される舗装材の不足及び剰余が生じるのを抑止できる。これにより、コストの低減を実現できる。
本開示の一態様によれば、締固め度合いに基づいて、スクリード装置の制御を補正することで、敷き均された舗装材の粗密を抑止する。
本開示の一態様によれば、路面に敷き均された舗装材の粗密を計測し、位置と、計測結果と、とを対応付けて管理することで、敷き均された舗装材の粗密に応じた対応を可能にする。
本開示の一態様によれば、アスファルトフィニッシャが舗装材を敷き均した位置毎に測定された締固め度合いを示した施工管理情報の生成することで、作業者の負担を軽減する。
以上、アスファルトフィニッシャ及び施工管理システム(路面舗装システムの一例)の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されない。請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、および組み合わせが可能である。それらについても当然に本発明の技術的範囲に属する。
本願は、2021年3月31日に出願した日本国特許出願2021-062375号、日本国特許出願2021-062381号、日本国特許出願2021-062382号、及び日本国特許出願2021-062390号に基づく優先権を主張するものであり、この日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。
100・・・アスファルトフィニッシャ 50・・・コントローラ 50a・・・取得部 50b・・・厚さ算出部 50c・・・締固度算出部 50d・・・体積算出部 50f・・・重量算出部 50g・・・予定重量推測部 50h・・・制御補正部 50i・・・通信制御部 50j・・・情報生成部 50k・・・表示制御部 50l・・・記憶部 8_1~8_6・・・締固度計測器 54・・・GPSモジュール 51F・・・前方監視装置 51B・・・後方監視装置 52・・・車載表示装置 53・・・通信装置 400・・・管理装置 401・・・記憶装置 500・・・ロードローラ 511・・・コントローラ 512・・・GPSモジュール 513・・・通信装置 600・・・携帯型情報端末

Claims (12)

  1. トラクタと、
    前記トラクタの前側に設置されたホッパと、
    前記ホッパ内の舗装材を前記トラクタの後側へ搬送するコンベアと、
    前記コンベアによって搬送されて路面上に撒かれた舗装材を車幅方向に敷き拡げるスクリュと、
    前記スクリュによって敷き拡げられた舗装材を前記スクリュの後側で敷き均すスクリード装置と、
    前記路面上に敷き均された前記舗装材と空隙との割合である締固め度合いを測定する計測装置と、をえ、
    前記締固め度合いと、敷き均された前記舗装材の厚さと、前記舗装材が敷き均された敷均済路面の施工幅と、前記舗装材が敷き均された敷均済路面の距離と、に基づいて敷均済路面に撒かれた前記舗装材の重量を算出し、
    前記敷均済路面に撒かれた前記舗装材の重量と、前記敷均済路面で使用予定として定められていた前記舗装材の設定重量と、の間に差異が生じている場合に、当該差異と、施工予定の路面で使用予定として定められていた前記舗装材の設定重量と、に基づいて、施工予定の前記路面で使用すると推測される前記舗装材の推測重量を算出する、
    アスファルトフィニッシャ。
  2. 管理装置に情報を送信する通信装置を、さらに備え、
    前記舗装材の前記推測重量を、前記通信装置を介して、前記管理装置に送信する、
    請求項に記載のアスファルトフィニッシャ。
  3. 前記計測装置は、前記アスファルトフィニッシャの幅方向に複数設けられている、
    請求項1に記載のアスファルトフィニッシャ。
  4. 前記締固め度合いに基づいて、前記スクリード装置の制御を補正する、
    請求項1に記載のアスファルトフィニッシャ。
  5. 複数の前記スクリード装置のうち、前記締固め度合いが測定された位置に対応する前記スクリード装置の制御を補正する、
    請求項に記載のアスファルトフィニッシャ。
  6. 前記舗装材を敷き均した位置と、前記計測装置により計測された前記締固め度合いと、を対応付ける制御装置を、さらに備える、
    請求項1に記載のアスファルトフィニッシャ。
  7. 前記制御装置によって対応付けられた、前記舗装材を敷き均した位置と、前記計測装置により計測された前記締固め度合いと、に基づいた指示を、前記スクリード装置で敷き均された後の前記路面を転圧するロードローラに送信する、
    請求項に記載のアスファルトフィニッシャ。
  8. 前記位置と、前記締固め度合いと、に基づいた指示として、前記締固め度合いに基づいて前記路面に転圧する回数を異ならせるための指示である、
    請求項に記載のアスファルトフィニッシャ。
  9. 前記路面の位置と、前記ロードローラによって転圧された後の前記舗装材と空隙との割合である前記締固め度合いと、を対応付けたロードローラ締固情報を受信する、
    請求項に記載のアスファルトフィニッシャ。
  10. 前記舗装材を敷き均した位置毎に測定された前記締固め度合いを、人が視認可能に表された施工管理情報として生成する、
    請求項1に記載のアスファルトフィニッシャ。
  11. 前記舗装材を敷き均した後の前記路面を転圧するロードローラから、当該ロードローラが施工した後の前記路面の位置毎に測定された、前記舗装材と空隙との度合いを示したロードローラ締固め度合いを受信し、
    前記ロードローラ締固め度合いに基づいて、前記ロードローラが転圧した後に、前記路面の位置毎に測定された前記舗装材と空隙との度合いをさらに含んだ前記施工管理情報を生成する、
    請求項10に記載のアスファルトフィニッシャ。
  12. トラクタと、前記トラクタの前側に設置されたホッパと、前記ホッパ内の舗装材を前記トラクタの後側へ搬送するコンベアと、前記コンベアによって搬送されて路面上に撒かれた舗装材を車幅方向に敷き拡げるスクリュと、前記スクリュによって敷き拡げられた舗装材を前記スクリュの後側で敷き均すスクリード装置と、前記路面上に敷き均された前記舗装材と空隙との割合を示した締固め度合いを測定する計測装置と、情報を送信する通信装置と、を備えるアスファルトフィニッシャと、
    情報を受信する管理装置と、を備え、
    前記アスファルトフィニッシャは、
    前記締固め度合いと、敷き均された前記舗装材の厚さと、前記舗装材が敷き均された敷均済路面の施工幅と、前記舗装材が敷き均された敷均済路面の距離と、に基づいて敷均済路面に撒かれた前記舗装材の重量を算出し、
    前記敷均済路面に撒かれた前記舗装材の重量と、前記敷均済路面で使用予定として定められていた前記舗装材の設定重量と、の間に差異が生じている場合に、当該差異と、施工予定の路面で使用予定として定められていた前記舗装材の設定重量と、に基づいて、施工予定の前記路面で使用すると推測される前記舗装材の推測重量を算出し、
    前記舗装材の前記推測重量を、前記通信装置を介して、前記管理装置に送信する、
    路面舗装システム。
JP2023511531A 2021-03-31 2022-03-30 アスファルトフィニッシャ、及び路面舗装システム Active JP7635505B2 (ja)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021062375 2021-03-31
JP2021062382 2021-03-31
JP2021062390 2021-03-31
JP2021062375 2021-03-31
JP2021062381 2021-03-31
JP2021062390 2021-03-31
JP2021062382 2021-03-31
JP2021062381 2021-03-31
PCT/JP2022/016304 WO2022210978A1 (ja) 2021-03-31 2022-03-30 アスファルトフィニッシャ、及び路面舗装システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2022210978A1 JPWO2022210978A1 (ja) 2022-10-06
JP7635505B2 true JP7635505B2 (ja) 2025-02-26

Family

ID=83459630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023511531A Active JP7635505B2 (ja) 2021-03-31 2022-03-30 アスファルトフィニッシャ、及び路面舗装システム

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4317587A4 (ja)
JP (1) JP7635505B2 (ja)
WO (1) WO2022210978A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024073926A (ja) * 2022-11-18 2024-05-30 住友建機株式会社 アスファルトフィニッシャ
JP7806309B2 (ja) * 2023-01-26 2026-01-26 日本国土開発株式会社 建設装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012225153A (ja) 2011-04-18 2012-11-15 Joseph Voegele Ag アスファルト層を敷き均し締固めるためのシステムおよび方法
JP2018190228A (ja) 2017-05-09 2018-11-29 鹿島道路株式会社 車両誘導システム
WO2020196540A1 (ja) 2019-03-25 2020-10-01 住友建機株式会社 道路機械の表示装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH057290Y2 (ja) * 1987-10-06 1993-02-24
JPH083445Y2 (ja) * 1993-04-09 1996-01-31 建設省東北地方建設局長 舗装工事車両におけるダンプカーの誘導装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012225153A (ja) 2011-04-18 2012-11-15 Joseph Voegele Ag アスファルト層を敷き均し締固めるためのシステムおよび方法
JP2018190228A (ja) 2017-05-09 2018-11-29 鹿島道路株式会社 車両誘導システム
WO2020196540A1 (ja) 2019-03-25 2020-10-01 住友建機株式会社 道路機械の表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP4317587A4 (en) 2024-12-11
JPWO2022210978A1 (ja) 2022-10-06
EP4317587A1 (en) 2024-02-07
WO2022210978A1 (ja) 2022-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110824931B (zh) 用于控制自主施工车辆的系统和方法
US11054831B2 (en) Automatic site planning for autonomous construction vehicles
US11555278B2 (en) Autowidth input for paving operations
CN110928293B (zh) 用于自主施工车辆的施工现场规划
CN109750580B (zh) 通过压路机测量铺筑层厚度的方法及压路机、压路系统
CN108930218B (zh) 由道路铣刨机和筑路机构成的机械队列和运行方法
CN209741617U (zh) 自推进式建筑机械以及建筑机械系统
EP3795748B1 (en) Levelling system for a road construction machine
CN217869847U (zh) 沥青摊铺系统
CN114901908B (zh) 沥青滚平机
CN113597490A (zh) 沥青滚平机
JP7635505B2 (ja) アスファルトフィニッシャ、及び路面舗装システム
CN121002255A (zh) 可变重叠优化覆盖
JP7297761B2 (ja) アスファルトフィニッシャ及び道路機械の管理装置
CN110552274B (zh) 用于铺路机控制的系统和方法
US12039866B2 (en) Display unit for road machine
CN116964272A (zh) 沥青滚平机及路面铺路系统
CN116356640A (zh) 用于自动压实的压实模式调节
EP4372147B1 (en) Asphalt finisher
US12612747B2 (en) Method of paving a road surface and asphalt paving system
JP7753613B2 (ja) 道路機械及び道路機械の支援システム
JP2025039344A (ja) アスファルトフィニッシャ
CN116791438A (zh) 沥青压实机道次规划

Legal Events

Date Code Title Description
A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20240712

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20241015

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241216

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250114

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250124

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7635505

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150