JPH023842B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

「産業上の利用分野」 本発明は、アスフアルトフイニツシヤやベース
ペーパ等の敷きならし機械により道路の舗装を行
う場合における舗装厚測定方法に関する。 「従来の技術」 周知のように、アスフアルトフイニツシヤにお
いては、走行車体を走らせながら、ホツパ内のア
スフアルト合材（以下合材と称す）をバーフイー
ダで後方のスプレツデイングスクリユに送り、こ
のスプレツデイングスクリユにより左右に一様に
広げると共に、これをレベリングアームの後端に
懸吊されたスクリードで平らに敷きならしてい
る。 ところで、上記アスフアルトフイニツシヤのよ
うな敷きなら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体の強度が弱く
なつてしまい、逆に設計値より厚くなれば舗装体
の強度は問題ないが、合材の消費量が増えて経済
的な損失を被るという不具合がある。したがつ
て、道路の舗装に当つては、舗装厚が設計値通り
になつ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。ところが、従来、こ
の舗装厚は、敷きならし機械を運転する作業者と
は別の作業者が、差し込み代が目標の舗装厚に調
整されたゲージ棒を施工された舗装体中に差し込
んで確認していた。このため、一台の敷きならし
機械に対して少なくとも２人の作業者が必要とな
つてしまい、省人化を進める上での大きな障害と
なつていた。また、せつかく施工した舗装体に傷
がつくばかりか、舗装厚を連続して確認すること
ができず、しかも、この確認作業自体に熟練を要
するといつた問題があつた。 そこで、本出願人は、例えば特願昭59−218135
において、舗装厚を連続的に自動計測する舗装厚
測定装置を備えた敷きならし機械を案出した。こ
の敷きならし機械の舗装厚測定装置は、走行車体
の前後方向の傾斜角を検出する車体傾斜角検出器
と、走行車体の基準点の路面からの高さを検出す
る車体高さ検出器と、レベリングアームの前後方
向の傾斜角を検出するアーム傾斜角検出器と、レ
ベリングアームの揺動中心点の上記基準点からの
鉛直距離を検出するアーム高さ検出器と、上記各
検出器からのデータを基に舗装厚を算定する舗装
厚演算手段とから構成したもので、走行車体の傾
斜角及び高さ、レベリングアームの傾斜角及び高
さに係る変量を連続的に検出し、その検出データ
を所要の算定式に入れて舗装厚を算出するように
したものである。 「発明が解決しようとする問題点」 上記舗装厚測定装置では、走行車体やレベリン
グアームの状態が変化するとスクリードの傾き等
が変わつて舗装厚が変わり、これに対応して舗装
厚の算出値が変わる。ところが、走行車体等の機
械的振動による外乱や地面の不陸による外乱など
により測定値が頻繁に変動することがあり、その
ような場合には舗装厚の管理が難しくなつてしま
うという問題があつた。 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
測定値のばらつきを少なくして舗装厚管理を容易
にした敷きならし機械における舗装厚測定方法を
提供することを目的とする。 「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するために本発明の舗装厚測定
方法は、走行車体にレベリングアームが走行車体
の前後方向に沿う鉛直面内で揺動自在に取付けら
れ、かつ、このレベリングアームに、路面にアス
フアルト合材を敷きならすスクリードが設けられ
た敷きならし機械において、敷きならし機械の最
初に置かれた状態を初期状態として舗装厚の基準
値を設定しておき、上記レベリングアームの揺動
中心点の高さやレベリングアームの前後方向の傾
斜状態等を検出し、それらの検出値を基に舗装厚
を算出すると共に、その算出値が上記基準値に所
定量を加減した基準範囲内にあるときはその算出
値を舗装厚の測定値とし、上記算出値が上記基準
範囲内に入らないときは基準値自体を舗装厚の測
定値とみなし、また、所定の時間区間における上
記測定値の平均値を次の時間区間における上記基
準値として使うようにしたものである。 「作用」 本発明の方法においては、レベリングアームの
揺動中心点の高さやレベリングアームの前後方向
の傾斜状態を検出し、その検出値を基に舗装厚を
算出してその算出値を舗装厚の測定値とするが、
その測定値が基準値に所定量を加減した基準範囲
内にないときはそれを外乱データとして切拾てて
基準値を測定値として使用し、これにより測定値
の変動を少なくする。また、上記基準値として初
期状態においては設定値を用いるが、初期状態以
降においては所定時間区間における測定値の平均
値が次の時間区間における基準値となるようにこ
れを更新していくから、基準値を測定値とみなし
ても大きな誤差は生じない。 「実施例」 以下、本発明の一実施例を説明するが、先ず、
本発明の方法を実施するための舗装厚測定装置の
一例を第１図ないし第１１図を参照して説明す
る。 第２図及び第３図は、アスフアルトフイニツシ
ヤの全体を示すもので、走行車体１の両側面に左
右一対のリンク部材２，２が、その一端を回動自
在に軸支されて取付けられ、これらリンク部材
２，２の他端に、後端にスクリード３が懸吊され
た左右一対のレベリングアーム４，４が、その前
端部を枢軸５，５によつて回動自在に支持されて
取付けられており、これらレベリングアーム４，
４は、走行車体１の前後方向に沿う鉛直面内で上
下に揺動自在なる構造となつている。また、上記
リンク部材２，２には、基端が走行車体１のフレ
ーム１ａに回動自在に連結された油圧シリンダよ
り成る左右一対のレベリングシリンダ６，６のロ
ツドの先端が回動自在に連結されており、これら
レベリングシリンダ６，６を伸縮してリンク部材
２，２を回動させることにより、レベリングアー
ム４，４の揺動中心点（ピポツト点）である上記
枢軸５，５を、その基準位置から上下させ得るよ
うになつている。そして上記アスフアルトフイニ
ツシヤには、舗装厚Ｄ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１図に示すように、
車体傾斜角検出器７、左右一対の車体高さ検出器
８，８、アーム傾斜角検出器９，９、及びアーム
高さ検出器１０，１０から成る検出手段１１と、
この検出手段１１からの信号を基に舗装厚Ｄの算
出値Dcを求める舗装厚演算部１２と、舗装厚Ｄ
の基準値Dsを設定しかつ更新する基準値設定更
新部１３と、上記舗装厚演算部１２で演算された
算出値Dcを上記基準値設定更新部１３からの基
準値Dsと比較して舗装厚Ｄの測定値Drを求める
判定部１４とから成る。 上記車体傾斜角検出器７は、水平な基準面に対
する走行車体１の前後方向の傾斜角θ₀を検出する
もので、走行車体１の所定位置に、第４図及び第
５図に示すように、ボツクス１５内の水平板１６
に固定された状態で、配設されている。また、上
記車体高さ検出器８，８は、上記レベリングアー
ム４，４の枢軸５，５の基準位置と同じ高さにあ
る走行車体１の左右の基準点Ｓ，Ｓの路面からの
高さH₀、H₀を検出するもので、第６図ないし第
８図に示すように、走行車体１のフレーム１ａに
固定されたボツクス１７，１７に、ベアリング１
８を介して回転自在に水平に取付けられた回転軸
１９ ，１９と、この回転軸１９，１９の一端に上端が
固定されると共に下端にキヤスタ２０，２０が備
えられたアーム２１，２１と、上記回転軸１９，
１９の他端にベローズカツプリング２２，２２を
介して連結されたポテンシヨメータ２３，２３と
からなる。そして、回転軸１９，１９は枢軸５，
５と同じ高さにあり、その軸心は上記基準点Ｓ，
Ｓとなつており、キヤスタ２０，２０が路面上を
走行せしめられると、アーム２１，２１が上下し
て回転軸１９，１９が回転し、その回転角がポテ
ンシヨメータ２３，２３によつて電気信号として
検知されて、回転軸１９，１９の路面からの高
さ、すなわち、走行車体１の基準点Ｓ，Ｓの路面
からの高さH₀、H₀が検出されるようになつてい
る。 上記アーム傾斜角検出器９，９は、レベリング
アーム４，４の基準状態からの前後方向の傾斜角
θ₁を検出するもので、レベリングアーム４，４を
略中央上部に備えられている。また、上記アーム
高さ検出器１０，１０は、レベリングアーム４，
４の枢軸５，５と上記走行車体１の基準点Ｓ，Ｓ
との間の鉛直距離H₁、H₁、すなわち、枢軸５，
５の基準状態からの上下変位を検出するもので、
第９図及び第１０図に示すように、走行車体１の
ステツプ１ｂ上の手摺２４に取付け板２５，２５
を介してシリンダ状のリニア検出器２６，２６
を、可動針を下方に向けた状態で鉛直に取付け、
かつ、このリニア検出器２６，２６の可動針先端
を連結バー２７，２７、連結金具２８，２８を介
して、レベリングアーム４，４の前端の取付け座
２９，２９に連結して構成したものである。そし
て、レベリングアーム４，４の枢軸５，５が上下
すると、その上下動の変位が連結バー２７，２
７、連結金具２８，２８を経てリニア検出器２
６，２６に伝わり、上記鉛直距離H₁、H₁に係る
電気信号が得られるようになつている。 一方、上記舗装厚演算部１２、基準値設定更新
部１３及び判定部１４はマイクロコンピユータＣ
により構成されているもので、舗装厚演算部１２
は、上記検出手段１１によつて所定の時間間隔で
検出され、Ａ／Ｄ変換器３０によつてアナログ信
号からデジタル信号に変換された各検出値θ₀、
θ₁、H₀、H₁を、 Dc＝H₀＋H₁＋Lsin（θ₁＋θ₂−θ₀）−Ａ なる関係式に代入して左右の舗装厚Ｄ、Ｄの算出
値Dc、Dcを求めるものである。ここで、Ｌはレ
ベリングアーム４，４の有効長さ、θ₂はレベリン
グアーム４，４の基準状態の傾斜角、Ａはスクリ
ード３の高さで、それぞれ一定値としてあらかじ
め入力されている。 また、上記基準値設定更新部１３は、判定部１
４において使用する舗装厚Ｄの基準値Dsを判定
部１４に対して出力するもので、アスフアルトフ
イニツシヤの最初に置かれた状態を初期状態とし
て設定された初期値Ds（０）を一定時間toの間判
定部１４に出力し、一定時間toの経過後の次の一
定時間t₁の間には、上記一定時間t₀の間に判定部
１４で得られた舗装厚Ｄの測定値Dr（０）の平均
値（_n 〓ⁱ⁼¹ Dr（０）ｉ）／ｍを初期値Dr（０）に代る
基準値Ds(1)として出力し、さらに上記一定時間t₁
の次の一定時間t₂の間には上記一定時間t₁の間に
判定部１４で得られた測定値Dr(1)の平均値（_n 〓ⁱ⁼¹
Dr(1)ｉ）／ｍを基準値Ds(1)に代る基準値Ds(2)と
して出力し、このようにして順次一定時間tnに対
してDs（ｎ）を更新して判定部１４に出力するも
のである。 さらに、上記判定部１４は、上記舗装厚演算部
１２で算出された舗装厚Ｄの算出値Dcを上記基
準値設定更新部１３からの基準値Dsと比較して
測定値Drを求めるもので、基準値Dsに所定量α
を加減した基準範囲内に算出値Dcが入つている
場合、すなわち、Ds−αDcDs＋αの場合、
算出値Dcを測定値Drとしてそのまま出力する一
方、算出値Dcが上記基準範囲内に入つていない
場合、すなわち、Ds−α＞DcまたはDc＞Ds＋α
の場合、算出値Dcの代りに基準値Dsを測定値Dr
として出力するものである。そして、この判定部
１４には、LCDから成る表示部３１がＩ／Ｏイ
ンターフエイス３２を介して連絡されている。 なお、図中３３は目盛板３４，３４と指針３
５，３５とから成るアーム高さゲージ、３６はホ
ツパ、３７はパーフイーダ、３８はスプレツデイ
ングスクリユである。 しかして、アスフアルトフイニツシヤによつて
道路のアスフアルト舗装を行う場合、従来同様、
走行車体１を一定速度で走行させながら、ホツパ
３６に投入した合材をパーフイーダ３７によつて
スプレツデイングスクリユ３８に送り、スクリー
ド３の前部に供給する。すると、スクリード３は
この合材の抵抗によつて上に押し上げられ、また
スクリード３自体の重量により合材が圧縮される
が、その抵抗とスクリード３の重量が釣合つた状
態でレベリングアーム４，４の傾斜角が決まると
共に、スクリード３のアタツクアングルβが決ま
り、合材が所要の舗装厚Ｄで路上に敷きならされ
る。 ここで作業者は、この舗装厚Ｄが設定値になつ
ているか否かを確認しながら作業を進めていかな
ければならないが、本発明の方法では、上記構成
の舗装厚測定装置により舗装厚Ｄを連続して検出
する。 すなわち、車体傾斜角検出器７が走行車体１の
傾斜角θ₀を、車体高さ検出器８，８が走行車体１
の基準点Ｓ，Ｓの路面からの高さH₀、H₀をそれ
ぞれ所定の時間間隔で検出し、また、アーム傾斜
角検出器９，９がレベリングアーム４，４の基準
状態からの傾斜角θ₁を、アーム高さ検出器１０，
１０がレベリングアーム４，４の枢軸５，５と上
記基準点Ｓ，Ｓとの間の鉛直距離H₁、H₁をそれ
ぞれ所定の微小時間間隔（例えば50ｍsec）でサ
ンプリング検出する。そして、これらの検出値
θ₀、θ₁、H₀、H₁がＡ／Ｄ変換器３０を介してデ
ジタル信号として舗装厚演算部１２に送られ、前
述の式に基づいて左右の塗装厚Ｄ，Ｄの算出値
Dc、Dcが求められる。次いで、この各舗装厚Ｄ
の算出値Dcは判定部１４に送られ、基準値設定
更新部１３からの基準値Dsを中心とする基準範
囲内にあるか否かが第１２図の如く判別され、基
準範囲内にあるとき、すなわち、Ds−αDc
Ds＋αの場合はその算出値Dcが測定値Drとして
表示部３１に出力され、基準範囲にないとき、す
なわちDs−α＞DcまたはDc＞Ds＋αの場合は基
準値Dsが測定値Drとして表示部３１に表示され
る。したがつて、作業者は、この測定値Drを確
認しながら舗装作業を進めることができ、ゲージ
棒を施工した舗装体中に突き刺して舗装厚Ｄを測
定するという従来の非効率的な作業から解放さ
れ、舗装作業の迅速化、省人化が可能となる。 ここで、走行車体１等の機械的振動による外乱
や地面の不陸による外乱などがあると、舗装厚演
算部１２で算出される舗装厚Ｄの算出値Dcは頻
繁に変動する。しかし、上記方法では、算出値
Dcが外乱により基準範囲を超えると基準値Dsが
測定値Drとして使用され、測定値Drは安定した
数値となる。しかも、上記基準値Dsはその初期
値Ds（０）は設定によるものの、一定時間の経過
後には、該一定時間において連続して得た測定値
Drを平均化した値を次の一定時間における基準
値Dsとして使用するものであるから、極めて信
頼性の高い測定値Drを得ることができる。した
がつて、舗装厚の管理が容易となり、舗装作業の
効率化を図ることができる。 「発明の効果」 以上説明したように、本発明の舗装厚測定方法
は、レベリングアームの揺動中心点の高さや前後
方向の傾斜状態等を検出し、その検出値に基づい
て舗装厚を算出すると共に、その算出値を基準範
囲と比較して吟味し、外乱等により算出値が異常
値を示した場合はその代りに基準値を用いるよう
にして外乱等による測定値のばらつきを抑え、ま
た、基準値として措定値の平均値を用いることに
より測定精度を高く保つようにしたものであるか
ら、正確で変動の少ない舗装厚データを得ること
ができ、したがつて、舗装厚の管理が容易になつ
て舗装作業の迅速化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を説明するためのもの
で、第１図は舗装厚測定装置のブロツク図、第２
図はアスフアルトフイニツシヤの平面図、第３図
は同側面図、第４図は車体傾斜角検出器の側面
図、第５図は第４図の−矢視図、第６図は車
体高さ検出器の平面図、第７図は同側面図、第８
図は第７図の−矢視断面図、第９図はアーム
高さ検出器の側面図、第１０図は第９図の−
矢視図、第１１図は舗装厚の算定式を説明するた
めの要部の側面図、第１２図は判定部と基準値設
定更新部のフローチヤート図、第１３図は同説明
図である。 １１……検出手段、１２……舗装厚演算部、１
３……基準値設定更新部、１４……判定部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 走行車体にレベリングアームが走行車体の前
   後方向に沿う鉛直面内で揺動自在に取付けられ、
   かつ、このレベリングアームに、路面にアスフア
   ルト合材を敷きならすスクリードが設けられた敷
   きならし機械において、敷きならし機械の最初に
   置かれた状態を初期状態として舗装厚の基準値を
   設定しておき、上記レベリングアームの揺動中心
   点の高さやレベリングアームの前後方向の傾斜状
   態等を検出し、それらの検出値を基に舗装厚を算
   出すると共に、その算出値が上記基準値に所定量
   を加減した基準範囲内にあるときはその算出値を
   舗装厚の測定値とし、上記算出値が上記基準範囲
   内に入らないときは基準値自体を舗装厚の測定値
   とみなし、また、所定の時間区間における上記測
   定値の平均値を次の時間区間における上記基準値
   として使うことを特徴とする敷きならし機械にお
   ける舗装厚測定方法。