説明

施工厚設定方法

【課題】オペレータの技量に関係なく滑らかな縦断曲線の出来形を形成できる施工厚設定方法を提案する。
【解決手段】縦断方向所定間隔の測点で表面現形を横断測定する測定工程S0と、該測定により得られる表面現形のデータに基づいて、測点における出来形設計値及び該出来形設計値に応じた施工厚設計値を計算する設計値作成工程S1〜S2と、算出した施工厚設計値に基づいて、測点の間の施工厚設計値を補間計算する設計値補間工程S3と、設計値作成工程及び設計値補間工程S2,S3により算出した施工厚設計値に基づいて、施工機械の制御データを設定するデータ設定工程S4と、を含む施工厚設定方法を提案する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
アスファルトやコンクリートなどの舗装の補修に関する技術が以下に開示される。
【背景技術】
【0002】
例えばアスファルト舗装道路では、舗装の補修に際し、切削オーバーレイと呼ばれる補修工法が実施される。当該工法は、施工する区域の舗装表面現形を横断(道路であれば幅員方向)測定し、その測定した表面現形に応じて切削厚を決め、そして、施工区域の表層を、決定した切削厚だけ削り取り、該切削後の施工区域に新しい舗装を切削厚に見合った舗装厚で施す工法である。この切削オーバーレイにおいて、舗装表面現形の測定は道路の縦断方向(車両進行方向)に10m間隔で設けた測点で実施されるのが現在一般的で、この測点間隔に応じて、施工厚(切削厚、舗装厚)も10m間隔で設計値が決定される。切削施工にあたっては、特許文献1,2の従来技術の説明欄にあるように、施工区域の各測点に(つまり10mおきに)設計値を指示する切削厚指標をチョーク等で書いておき、ミリングマシン等の施工機械のオペレーターが、10m間隔で路面に書かれたその設計値に従って操作を行うことで、切削厚が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平02−279805号公報
【特許文献2】特開平03−172404号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1,2でも解決課題として説明されているように、上記従来の切削厚設定方法では、オペレーターの技量に切削厚の制御が左右され、補修後の舗装の出来形に影響する。特に、出来形において縦断方向へ勾配をつけなければならない場合、勾配が遷移する箇所(上り傾斜の頂点等)では徐々に勾配を変化させてなだらかな曲線を形成する必要があるが、このような縦断曲線が含まれるケースで技量の影響が大きい。これについて、図1に示してある。
【0005】
図1では、道路の縦断方向に10mの測点間隔で切削厚指標が書いてあり、オペレーターがこれを参照して施工機械に制御データを設定する。制御データ設定用に入力するのは、少なくとも、現指標の示す切削厚設計値と次の指標の示す切削厚設計値で(つまり2地点の設計値とその間の距離)、これにより、切削開始時の切削厚と、この先10mの勾配(10m先の切削厚に合わせて勾配を付ける)が施工機械において制御される。
【0006】
この制御において、技量の低いオペレーターにより、単純に指標ごとの切削厚設計値を入力するだけで施工機械が操作された場合、10m区間の全域が一定勾配で切削されるので、切削後に形成される舗装の出来形において、図1の出来形Aに示すように、10mの間隔で現れる勾配の遷移地点で角が形成されてしまい、車の走行がぎくしゃくする結果を招き得る。技量の高いオペレーターであれば、10m区間の全域を一定の勾配で切削するような機械操作はせず、区間の始めと終わりで摺り付け曲線が形成されるように、勾配を適宜変化させる機械操作をマニュアルで実行することができる。この結果、図1の出来形Bに示すように、10mの間隔で現れる勾配の遷移地点に角のない滑らかな縦断曲線を含んだ出来形が形成され、車の走行もスムーズになる。
【0007】
このような背景に鑑みると、オペレータの技量によらず出来形Bのような滑らかな出来形を形成できる、施工厚設定方法が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0008】
当課題に対して提案するのは、
施工区域の縦断方向に所定間隔の測点で表面現形を横断測定する測定工程と、
該測定により得られる前記表面現形のデータに基づいて、前記測点における出来形設計値及び該出来形設計値に応じた施工厚設計値を計算する設計値作成工程と、
算出した前記施工厚設計値に基づいて、前記測点の間の施工厚設計値を補間計算する設計値補間工程と、
前記設計値作成工程及び前記設計値補間工程により算出した前記施工厚設計値に基づいて、施工機械の制御データを設定するデータ設定工程と、
を含む、施工厚設定方法である。
【発明の効果】
【0009】
上記提案に係る施工厚設定方法では、測点間の施工厚設計値を補間計算している。すなわち、例えば、10mの測点間隔で算出される施工厚設計値を基にして、測点間隔を細分した50cmの補間間隔で施工厚設計値を補間計算する方法とする。これにより、測点間の勾配を細かい間隔で変化させる設計値を算出して施工機械の制御データを設定することができ、曲線に近い滑らかな出来形を、施工機械のオペレータの操作技量(マニュアル操作)によらず得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】縦断曲線を含む出来形の課題を説明する図。
【図2】施工厚設定方法の実施形態に係るフローチャート。
【図3】表面現形の測定工程を説明する図。
【図4】表面現形の測定工程のフローチャート。
【図5】図2の加工厚設定方法を実行した結果得られる出来形を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
アスファルト舗装道路の切削オーバーレイを一例として、施工区域の舗装表面現形を横断測定し、その測定した表面現形に応じて切削厚を設定する場合の施工厚設定方法について、図2に示すフローチャートに沿って説明する。なお、施工厚として切削厚を設定する方法を説明するが、舗装厚を設定する場合にも同方法を応用して仕上げ機械を制御可能であることは、当然理解される。また、以下に示す実施形態の施工区域横断方向と縦断方向は、道路の幅員方向と車両進行方向に相当するが、縦横断方向はこの関係に限られるものではない。
【0012】
まず、ステップS0において測定工程が実施される。測定工程では、施工区域の縦断方向に所定間隔で測点を複数設け、その各測点において表面現形を横断測定する。この測定工程に関し、詳細を図3及び図4を参照して説明する。
【0013】
一例として10mの間隔に測点間隔が決められており、横断形状測定装置の一例として、ノンプリズム方式のレーザー測量機を用いて各測点の横断方向表面現形が測定される。横断形状測定装置としては、この他に、プリズム方式の測量機、横断プロフィルメーターなど各種の測量、計測機器を使用することができるが、車道の外から測定を行える点で、ノンプリズム方式のレーザー測量機が優れている。
【0014】
まず、ステップS10において、施工区域脇の適当な地点(例えば歩道上)に測量機を設置し、次いで、ステップS11において後方交会法により測量機の自己位置を計算する。後方交会法は、座標の分かる2ヵ所のポイントに基準点としてプリズムを立て、測量機から各基準点を測距して自己座標を算出する周知の技法である。測量機の自己座標が算出されると、ステップS12において、最初に測定する測点を選択し、続いてステップS13で、測定する測点のセンターを測量機で視準し、測距する。センター測距後、ステップS14で当該測点の右端(又は左端)を測量機で視準して測距し、さらにステップS15で当該測点の左端(又は右端)を測量機で視準して測距する。そして、これらステップにより確定した測点の右端(又は左端)から左端(右端)へ、ステップS16において自動測距を開始する。自動測距が開始されると測量機は、ステップS17において、該当測点を右端から左端へなぞるように自動旋回し、例えば5cmといった所定のピッチ(図3中に黒点で示す)で、横断方向へノンプリズム測距を実行する。測量機はステップS18で、測点の最終点(本例では左端)まで到達して測定完了となるか否かを判断し、測定が完了しないうちはステップS17を継続する。
【0015】
このステップS16からステップS18までに実行されるノンプリズム測距に関しては、例えば特許第4059832号に詳しく説明されており、当該特許明細書の内容は、ここに引用される。
【0016】
ステップS18で1つの測点に関し測定完了と判断されると、ステップS19において、現工程で測定するべき測点をすべて測定したか否か判断し、全測点の測定が完了した場合は、ステップS20において、測量機からPC(パーソナルコンピュータ)へ、測定した測点ごとの表面現形のデータを、無線又は有線通信で出力する。全測点の測定が未だ完了していなければ、ステップS21において、測量機を他地点へ移動させて測定を続行するのか否か判断し、移動させる場合はステップS10から再開し、移動させない場合は、ステップS12から再開する。
【0017】
測定工程のステップS0(図2)が終わると、測量機から入力される表面現形のデータに基づき、PCにおいて、ステップS1〜S2の設計値作成工程が実行される。この設計値作成工程は、ソフトウエアをロードしたPCが設計値作成手段として動作することにより実行される。そのソフトウエアは、例えばPAVEII(商品名:株式会社エスエイピー)といった切削オーバーレイ用の設計値計算ソフトウエアである。当該ソフトウエアに従い動作するPCは、ステップS1において、測定された表面現形のデータに基づき各測点の出来形設計値(横断面形状)を計算する。そして、ステップS2において、ステップS1で算出した出来形設計値に応じた横断面の施工厚設計値を測点ごとに計算する。なお、当フローでは、施工厚設計値として切削厚設計値が算出されるとするが、舗装厚設計値を一緒に算出してもよい。
【0018】
これらステップS1〜S2により算出される出来形設計値及びこれに応じた切削厚設計値は、10m間隔の各測点における横断方向の設計値である。実際に切削を行うミリングマシン等の施工機械の制御データを、ステップS1〜S2による各測点の(つまり10mおきの)切削厚設計値のみで設定すると、図1を参照して上述したとおり、出来形Aのように勾配の遷移地点で角が形成されてしまう。そこで、ステップS3の設計値補間工程が実行され、ソフトウエアに従い設計値補間手段として動作するPCが、ステップS2による各測点の切削厚設計値に基づいて、各測点の間の切削厚設計値を補間計算する。
【0019】
ステップS3のPCは、10m間隔とされた測点の間を、例えば50cmの補間間隔で細分し、50cm刻みの補間点でそれぞれ切削厚設計値を計算する。この計算時にPCは、例えば、10m離れた測点の切削厚差を計算し、該差に従って、測点に近い補間点では切削厚設計値の変化量を小さくし、測点間の中央にある補間点へ向かうにつれて次第に切削厚設計値の変化量を大きくするといった計算を実施する。これにより自動的に算出される設計値は、測点間の勾配を細かい間隔で変化させるものとなり、図5に示すような、曲線に近い滑らかさをもち且つ勾配の始まりと終わりに摺り付け曲線が形成された縦断曲線を含む出来形Cを、形成可能な設計値となる。その結果、オペレーターの技量(マニュアル操作)には関係なく施工機械が好適に制御されることになる。
【0020】
ステップS2〜S3で測点及び補間点の切削厚設計値を算出した後は、ステップS4のデータ設定工程が実行される。当該ステップにおいてPCは、ソフトウエアに従いデータ設定手段として動作し、測点及び補間点の切削厚設計値に基づいて、施工機械へ入力する制御データを設定する。この制御データ設定用のソフトウエアとしては、3D-office(商品名:株式会社トプコン)といった3Dマシンコントロール用のソフトウエアを利用することができる。ステップS4で設定した制御データは、ステップS5で、当該ソフトウエアに従い生成される制御データに対応したミリングマシン等の施工機械へ入力され、切削が実行される。
【符号の説明】
【0021】
S0 測定工程
S1〜S2 設計値作成工程
S3 設計値補間工程
S4 データ設定工程

【特許請求の範囲】
【請求項1】
施工区域の縦断方向に所定間隔の測点で表面現形を横断測定する測定工程と、
該測定により得られる前記表面現形のデータに基づいて、前記測点における出来形設計値及び該出来形設計値に応じた施工厚設計値を計算する設計値作成工程と、
算出した前記施工厚設計値に基づいて、前記測点の間の施工厚設計値を補間計算する設計値補間工程と、
前記設計値作成工程及び前記設計値補間工程により算出した前記施工厚設計値に基づいて、施工機械の制御データを設定するデータ設定工程と、
を含む、施工厚設定方法。
【請求項2】
前記測定工程において、前記表面現形の横断測定を、横断形状測定装置を用いて行う、請求項1記載の施工厚設定方法。
【請求項3】
前記横断形状測定装置として、ノンプリズム方式のレーザー測量機を使用する、請求項2記載の施工厚設定方法。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれかに記載の施工厚設定方法における前記設計値補間工程をコンピュータに実行させるプログラム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2013−23864(P2013−23864A)
【公開日】平成25年2月4日(2013.2.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−158332(P2011−158332)
【出願日】平成23年7月19日(2011.7.19)
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第1項適用申請有り 日刊建設工業新聞 平成23年2月22日付
【出願人】(590002482)株式会社NIPPO (130)
【出願人】(503295448)計測ネットサービス株式会社 (5)
【Fターム(参考)】