JPS5945046B2 - 圧縮度監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は少なくとも１つ以上の圧縮用振動作業体を備え
、そしてこの圧縮用振動作業体の実作業量に対して公知
の関係にある何等かの測定値を他面圧縮度の尺度として
感出し且つ記憶することができるような、走行可能な地
面圧縮装置の圧縮度監視装置に関する。

ドイツ特許公開公報第２５５４０１３号によって、直接
に圧縮用装置のところで測定できる測定量を地盤中に有
効に加えられた地盤圧縮度に対する尺度として、並びに
地盤の達成された圧縮度の尺度として、地盤の物理的な
特性値の代りに利用することが公知である。

これらの測定量としてはその圧縮装置の圧縮用作業体の
実仕事と特定の関係にあるすべての値が適しており、即
ち例えば地盤圧縮用作業体の駆動仕事からその系内自身
で消費された無効仕事部分を差引いた後の、即ち液圧１
駆動式の地盤圧縮装置においてはその流体圧から無効仕
事として消費された圧力部分を差引いた値が、そして相
互に無関係に作動する多数の圧縮用作業体を有する圧縮
装置の場合には特にその個々の圧縮作業体の高さ位置の
差額から導き出すことのできる地面の沈下量が適してい
る。

これらの測定値は上記した刊行物に記述されているよう
な最大圧縮仕事についての振幅変化を測定する場合にも
つとも効果的であることが見出されている。

しかしながら一連の圧縮装置においてはしばしば地盤の
その都度得られた圧縮度に対する正確な算定値が全く得
られない場合があり、従ってその圧縮装置で更になお圧
縮過程を続けた方が良いものかどうか、またはそれ以上
の圧縮過程が余分であるのかどうか、或いは地盤がその
表面において再軟化を来たすことになるのかどうかにつ
いて確認することができない場合がある。

本発明の課題は従って、本文頭初に記述した装置を改善
してこれをその到達した地盤の圧縮度についてのより正
確な予測を与え、そして走行可能な動力学的地盤圧縮装
置の極めて多種多様に変化する構造形態においても等し
く成功裏に使用することができるようにすることである
。

この課題は本発明に従い、その実仕事量と一定の関係に
ある測定値をその地盤圧縮装置の前進走行の場合と後退
走行の場合とでそれぞれ個別に、各走行方向に従属する
記憶装置に送り込むことができること、そして前後に連
続する同一走行方向の移動過程の測定値の間の差額を公
知の如くに測定し且つ表示することができるようにする
ことによって解決される。

本発明は地盤中に効果的に加えられた実効仕事が種々の
運転条件（圧縮用振動部材の質量、振動周波数、振幅及
び圧縮作業時間等）を一定に保持した場合においても、
また地盤の密度が一様である場合にも種々の変動を受け
ること、及びこのような変動が圧縮用作業体の非対称性
に基くということの知見を基礎とするものである。

これらの変動の大きさは圧縮用装置がその圧縮されるべ
き地盤上を走行する方向によって左右される。

即ち運転条件の種々の特性的量が一定の場合でもその圧
縮用装置の前進走行に際して後退走行の場合に較べて僅
かに異った実効仕事をもたらす。

この非対称性に基く差異は唯１個の圧縮用作業体を有す
るような圧縮装置、例えば平面パイブレークの場合にも
、更にはまた互いに無関係に作動する多数の圧縮手段を
有する装置の場合にも現われる。

これは本発明者の確認したところによれば次のことの原
因となり、即ち直接前後に連続するが但し逆向きである
ような移動過程からの両側定値の比較は地盤の最適の圧
縮にいつ到達するかを予測する判断規準を全く与えない
ということである。

従って前進走行に際して求められた測定値及び後退走行
に際して求められた測定値の個別の監視を行ない、そし
てその地盤圧縮用装置の同一の走行方向に従属するよう
な測定値だけを相互に比較するのである。

本発明に従う技術思想の更に別な態様においては、それ
ぞれの走行方向に従属する記憶装置が最新の移動過程の
測定値のための前記憶装置と、及び以前の移動過程の測
定値のための後記憶装置とを備えているのが、そのよう
な前後に連続した同一走行方向の測定値の差額形成のた
めに好都合である。

記憶装置の容量をできるだけ小さく保持するためには、
新しい測定値の入力が上記後記憶装置中に記憶されてい
る測定値の消去及び前記憶装置中に記憶されている測定
値の後記憶装置への転送をもたらすようにしたならば特
に好都合である。

これによってその最新の測定値との差額形成のために知
られていなければならない測定値だけが常に記憶された
状態に留まっており、これに対して以前の移動過程から
の測定値はできるだけ早い時点で消去されるようになる
。

地盤圧縮装置の運転操作を単純化するためには、前後に
連続する同一走行方向の移動過程の各測定値の間の差額
をコンパレータに送り込んでこのコンパレータが予め与
えられた最低値よりも小さな値よなった時に１個の信号
を放出するようにすれば有利である。

これによってその運転員には圧縮装置をそれ以上稼動さ
せることが無益であってそれ以上の圧縮に際して地盤の
再軟化（Ｗｉ ｅｄｅｒａｕ−ｆ ｌｏｃｋｅｒｕｎｇ
）を招くことすらあるということが知らされる。

更にまた上記予め与えられた最低値を超えて低い値とな
った時にその地面圧縮装置の走行速度を自動的に上昇さ
せ、そしてそれによって単位長さ轟り地盤に加えられる
圧縮仕事を減少させるようにすることも可能である。

このような走行速度の上昇は制御装置を用いて、前後に
連続する同一走行方向の移動過程の測定値の間の差異が
上記予め与えられた最低値にはゾ等しくなるような走行
速度に調節されるように好都合に制御することが可能で
ある。

更にまた、前後に連続する同一の走行方向の移動過程の
各測定値の間の差額を前記ドイツ特許公開公報第２５５
４０１３号に記載されているような公知の方法でその圧
縮装置振動部材の振幅の変化を用いて最大化するような
有利な可能性が存在する。

実効仕事を代表する測定値を移動過程の全長にわたって
永続的に測定してこれをデータ処理するかまたはその代
りにそれぞれの新しい移動過程の初期にほんの短時間だ
け測定するかきいうことは本発明の範囲内で任意に行う
ことができる。

この場合に時々刻々の測定値の代りに或一定の走行路程
または走行時間を予め決めておき、そしてこの路程また
は時間に従属する測定値の経過を求めてこれを測定値の
積分平均値の形成のためにコンピュータに送り込むのが
原則的に好都合である。

これによれば測定値の不可避的な局部的変動による障害
を取り除くことができる。

この実効仕事を代表する測定値は種々の方法で得ること
ができる。

例えば駆動仕事は回転モーメントと回転数とによって測
定することができ、そしてこれから妨害値抑圧（Ｓ ｔ
ｏｒｇｒｏＢｅｎａｕｆ ｓ −ｃｈａｌｔｕｎｇ）を
用いて、その系内自身で消費される無効仕事を差し引く
ことができる。

この無効仕事は次のようにして簡単に測定することがで
き、即ち地盤圧縮用の振動部材を有する枠を高く持ち上
げて次に運転条件、即ち中でも振幅及び振動周期に依存
してその系内自身で消費される仕事を測定するのである
。

この無効仕事は次いで対象となるすべての運転パラメー
タに告知され、そしてコンピュータによってその測定さ
れた駆動仕事から差し引くことができる。

多くの場合に地盤圧縮装置は液圧、駆動される。

この場合にはその液圧系の流体圧力を測定量としている
るのが特に好都合であり、その際こ＼でもその系内自身
で無効仕事として消費される圧力部分を考慮し、そして
この無効仕事に相当する圧力部分の測定は前に記述した
のと同様にして行うことができる。

運転パラメータを一定に保って作動される地面圧縮装置
においてはもちろん無効仕事を考慮することは省略する
ことができ、というのは一定値であって測定値の差額を
形成する際に償却されてしまうからである。

測定値を測定技術的に処理するきいう観点から、各移動
過程毎に変化する測定値に対する特に高い精度の要求に
基いて、その処理装置がデータピックアップ、増幅器、
微分器、低域フィルタ、整合増幅器、電圧／周波数変換
器、割算器、計数器、各走行方向に従属する記憶装置、
及び差額形成器を包含するのが好都合である。

この処理装置中にもう一つの微分器を追加的に設けて、
これが一時的な測定値の急上昇が現われたときにもしこ
れがある予め与えられた変動範囲の外側にある場合には
これを記憶装置から遮断するようにすることも可能であ
る。

本発明のその他の諸特徴及び詳細は以下に添付の図面を
参照して挙げる１実施例の記載から明らかとなるであろ
う。

測定値ピックアップ１は例えば液圧駆動される地盤圧縮
装置振動体の圧力液体循環系内の圧力に比例する電圧を
発生させる。

この電圧は搬送周波数増幅器２、低域フィルタ３、及び
整合増幅器４を経て電圧／周波数変換器に達する。

この後者は圧力に比例する周波数を発生させ、この周波
数が割算器６を介して主レジスタまたは計数器７に送り
込まれる。

この割算器６は上記電圧／周波数変換器５の出力周波数
のパルス数を予め与えられた測定時間で割算してそれに
より圧力の所望の積分平均値を作り出す。

この割算器６に接続していて、例えば水晶発振器で制御
されていてもよいタイミング手段８がこの割算器をコン
トロールして、そのパルス数を常に実際の予め与えられ
た測定時間によって割算するようにし、それによって測
定時間が種々異った場合においても（例えば５時間とか
または８時間等）常に比較できる積分平均値が計数器７
に送り込まれるようにする。

地面圧縮装置の始動過程その地例えば大きな石を乗り越
えて移動する場合に起るような非定常的な運転状態を除
外するために、好都合には搬送周波数増幅器２と低域フ
ィルタ３との間に微分器を接続するのが好ましい。

この微分器は圧力変動の速さを調べ、即ち例えば圧力の
時間についての微分値ｄ ｐ／ｄ ｔを調べ、そして成
る予め与えられた上昇値範囲ｄｐ／ｄｉの範囲外にある
ような測定値がそれ以上処理されるのを、この様なノイ
ズが消え去るまで遮断し、即ちその測定を対応的に遅延
させる。

測定値ピックアップ１によって測定された圧力から無効
仕事に起因する圧力部分を除去することは対応する妨害
量をその測定値ピックアップの直後において、またはそ
の他こ〜で記述する処理装置に至るまでの適光な場所に
おいて妨害値抑圧によって行われる。

従って計数器７の中には地盤に加えられた実効仕事を実
際に代表するような測定値だけが到達することになる。

この妨害値抑圧はその地盤圧縮装置の運転パラメータの
大きさがすべての移動過程の間で一定に保持されてその
駆動仕事が地盤圧縮仕事に対して正比例する場合には省
略することができる。

主レジスタ７から、前進走行中であるかまたは後退走行
中であるかに従ってその測定値は記憶装置■１または記
憶装置Ｒ１のいずれかに呼び出される。

これらの記憶装置は前記憶装置の役目をなし、そのそれ
ぞれに後記憶装置Ｖ２またはＲ２が従属している。

これらの前記憶装置は更に後記憶装置と同様に共通の差
額形成器９に接続されている。

更に前記憶装置には表示装置１０が直接結合されており
、そして差額形成器９にはもう一つの表示装置１１が接
続されている。

本発明に従う上記装置の機能は次の如くである。

記憶装置■１及び■２が地面圧縮装置の前進走行に、そ
して記憶装置Ｒ１及びＲ２がその後退走行に従属してお
り、そして前進方向への最初の移動過程が行われること
を仮定しよう。

また、各移動過程に対して主レジスタ７から唯１個の信
号だけしか呼びだすことができないように上記主レジス
タの中でその送り込まれた信号の積分平均値の形成が行
われることを仮定しよう。

この場合にはその最初の前進方向移動過程に対する信号
は記憶装置ｖ１に記憶される。

逆方向に行われる第２の移動過程はその測定値を記憶装
置Ｒ１に送り込む。

次に第３番目の移動過程が再び前進方向に行われ、即ち
その際の測定値は記憶装置■１に記憶されなければなら
ないけれども、しかしながらこの信号の入力はその記憶
装置Ｖ１中になお記憶されている前の測定値の後記憶装
置■２への予めの転送を自動的に生じさせる。

次に差額形成器９の中で上記最初の移動過程と上記第３
番目の移動過程との間の測定値の差額が形成され、そし
て場合により表示装置１１に送り込まれて表示される。

第４番目の移動過程は後退方向に行われ、従ってその測
定値は記憶装置Ｒ１の中に記憶されるけれども、しかし
ながら予めその中になお記憶されていた第２番目の移動
過程の測定値は後記憶装置Ｒ２へ転送される。

次に差額形成器９が上記第４番目の移動過程と第２番目
の移動過程との間の測定値の差額を形成する。

その次の移動過程に際して上記の操作が同様に繰り返さ
れ、その際今度はそれぞれその後記憶装置中に記憶され
ていた測定値が新しい測定値の入力に際して消去されて
しまうということが付は加わる。

地盤の圧縮度の上昇と共に前後に連続する同一走行方向
の移動過程の測定値の間の差額は次第に小さくなる。

最後にはそれ以上の圧縮過程がもはや効果がなく、そし
て場合によっては恐れていた地盤の再軟化さへも生じて
もう一度圧縮することが必要となるような状態に到達す
る。

圧縮過程を正しい時点で停止させるためにコンパレータ
１２が設けられており、これが差額形成器１１によって
求められた測定値の差額を予め与えられた最低値と比較
してこの最低値に到達したとき、またはこれを超えて低
下した時に１個の信号を放出する。

この信号は速度制御装置がこれによって制御されるよう
、に構成することもでき、この速度制御装置は地盤圧縮
装置の速度を測定値の差額が上記予め与えられた最低値
さはゾ等しくなるまで増大させる。

地盤圧縮装置の中で多数の独立に駆動される圧縮作業体
が幾つかの振動質量と組合わされている場合にはより高
い精度を得るためにその圧縮仕事量を各圧縮作業体の所
で別々に測定することが推奨される。

【図面の簡単な説明】

添付図は本発明の一実施例をブロック線図で示したもの
である。 １：測定値ピックアップ、２：搬送周波数増幅器、３：
低域フィルタ、４：整合増幅器、５：電圧／周波数変換
器、６：割算器、７：計数器、８：タイミング手段、９
：差額形成器、１０，１１：表示装置、１２：コンパレ
ータ、■１．■２．ＲＩ。 Ｒ２：記憶装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧縮用振動作業体を少なくとも１つ以上備え、そし
   てこの圧縮用振動作業体の実作業量と公知の関係にある
   測定値を圧縮度の尺度として感出し且つ記憶することが
   できる、走行可能な地面圧縮装置の圧縮度監視装置にお
   いて、上記実作業量と公知の関係にある測定値を上記地
   面圧縮装置の前進走行き後退走行とに際して夫々別々に
   各走行方向に従属する記憶装置へ送り込むことが可能で
   あり、また前後に引続く同一走行方向への各移動過程の
   測定値の間の差を公知の如くに測定して表示することが
   できることを特徴とする、上記圧縮度監視装置。 ２ 各走行方向に従属する記憶装置がそれぞれ最新の移
   動過程の測定値のための前記憶装置Ｖ１゜Ｒ１と、及び
   以前の移動過程の測定値のための後記憶装置■２．Ｒ２
   とを備えている、上記特許請求の範囲第１項に従う装置
   。 ３ 新しい測定値の入力が上記後記憶装置Ｖ２゜Ｒ２中
   に記憶されている測定値の消去と、前記憶装置Ｖ１．Ｒ
   １の中に記憶されている測定値を上記後記憶装置へ転送
   する作用とをもたらす、上記特許請求の範囲第２項に従
   う装置。 ４ 前後に引続く同一走行方向への各移動過程の測定値
   の間の差額をコンパレータ１２に送り込むことができ、
   このコンパレータが予め与えられた最低値を超えて低下
   した時に１つの信号を送りだす、上記特許請求の範囲第
   １乃至第３項のいずれかに従う装置。 ５ 上記予め与えられた最低値を超えて低下した時に走
   行速度の上昇がもたらされる、上記特許請求の範囲第４
   項に従う装置。 ６ 前後に引続く同一走行方向への各移動過程の測定値
   の間の差を圧縮用作業体の振幅の変化を用いて最大化す
   ることが可能である、上記特許請求の範囲第１乃至第５
   項のいずれかに従う装置。 ７ 測定値がその測定行程幅についての、または時間に
   ついての積分平均値を形成するためにコンピュータに送
   り込むことが可能である、上記特許請求の範囲第１乃至
   第６項のいずれかに従う装置。 ８ 無効仕事として系内で消費される圧力部分の考慮の
   もとに、公知の如く液圧系圧力を実作業量の測定量とし
   て用いる、液圧駆動の圧縮用作業体を有する、上記特許
   請求の範囲第１乃至第７項のいずれかに従う装置。 ９ 測定値の処理装置が副手値ピックアップ１、搬送周
   波数増幅器２、微分器、低域フィルタ３、整合増幅器４
   、電圧／周波数変換器５、割算器６、計数器７、各走行
   方向に従属する記憶装置■、。 Ｖ２．Ｒ１，Ｒ２及び差額形成器９を包含する、上記特
   許請求の範囲第１乃至第８項のいずれかに従う装置。 １０ 上記処理装置が微分器を有し、これが予め与え
   られた範囲以上の１時的測定値急上昇の部分を記憶入力
   から除外する、上記特許請求の範囲第９項に従う装置。