JP6619704B2 - 締固め範囲判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、締固め範囲判定装置に関する。

従来から、盛土の法肩部分を締め固める締固め板を備えると共に、締固め板による盛土の締固状況を管理する管理手段を備えた法肩締固管理装置がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の法肩締固管理装置では、締固め板を振動させ、この締固め板の振幅（加速度）の変化を検知して、締固め板が締固面に接地しているか否かを判定している。

特開２０１２−２６１１３号公報

上記特許文献１に記載の技術では、締固め板が盛土に接地しているか否かを判定することができるが、盛土の端部がどの範囲に存在しているのかを判定する必要はなかった。しかしながら、締固め板を用いて盛土を締め固める場合において、締固め板のどの範囲が盛土に密着しているか否かを検出することが求められている。そこで、本発明は、締固め板を盛土に押し当てた際に、締固め板の底面のうち盛土に密着している範囲を判定することが可能な締固め範囲判定装置を提供することを目的とする。

本発明の締固め範囲判定装置は、盛土を締め固める締固め板の複数の領域ごとにそれぞれ設けられ、締固め板の底面のうち領域に対応する部分が盛土に密着しているか否かに関する情報を検出する複数の検出部と、複数の検出部で検出された情報に基づいて、底面のうち盛土に密着している範囲を判定する判定部と、を備える。

この締固め範囲判定装置では、締固め板を複数の領域に区切り、これらの複数の領域に対応する底面の部分が盛土に密着しているか否かに関する情報を検出することができる。これにより、締固め範囲判定装置では、検出された情報に基づいて、締固め板の底面のうち盛土に密着している範囲を判定することができる。

また、領域には、締固め板の板厚方向に貫通する検出孔が設けられ、検出部は、検出孔を用いて情報を検出する構成でもよい。この構成によれば、検出孔を通じて直接的に得られる情報に基づいて、締固め板の各領域が盛土に密着しているか否かを検出することができ、検出精度を向上させることができる。なお、検出孔を用いて情報を検出するとは、検出孔の内部に存在する媒体（流体、光）を用いて伝達された情報を検出することを含む。

また、締固め範囲判定装置は、検出孔に連通されており、加圧された空気が貯留される蓄圧部と、検出孔と蓄圧部とを連通する配管と、を備え、検出部は、蓄圧部又は配管の内部の空気の圧力を情報として検出する圧力検出部を含み、判定部は、圧力検出部によって検出された空気の圧力に基づいて、底面のうち盛土に密着している範囲を判定する構成でもよい。検出孔が盛土によって覆われていない場合、すなわち、検出孔の周囲の部分が盛土に密着していない場合には、検出孔から配管内の空気が外部に流れ出るので、配管及び配管に連通する蓄圧部の内部の空気の圧力が低下することになる。一方、検出孔が盛土によって覆われて、検出孔の周囲の部分が盛土に密着している場合には、検出孔の周囲の部分が盛土に密着していない場合と比較して、検出孔を通じた空気の流出は減ることになる。そのため、検出孔に連通する配管及び蓄圧部の内部の空気の圧力を検出することで、締固め板の領域が盛土に密着しているか否かを判定することができる。また、隣り合う領域の圧力を比較して、当該領域が盛土に密着しているか否かを判定することができる。

また、検出部は、底面側から検出孔に入射する光を情報として検出する受光部を含む構成でもよい。検出孔の周囲の部分が盛土に密着していない場合には、締固め板の底面側から検出孔に光が入射するので、受光部によって光を受光することができる。検出孔の周囲の部分が盛土に密着している場合には、底面側からの検出孔への光の入射が抑制される。これにより、底面側から検出孔に入射する光を検出することで、締固め板の領域が盛土に密着しているか否かを判定することができる。

また、検出部は、検出孔を通じて盛土に対して検出用光を出射して、盛土で反射した検出用光を受光部で検出して、締固め板と盛土との距離を計測する距離センサを含み、判定部は、締固め板と盛土との距離に基づいて、底面のうち盛土に密着している範囲を判定する構成でもよい。この構成によれば、締固め板の底面のうち盛土に密着している範囲を判定できると共に、盛土に密着していない範囲において、締固め板と盛土までの距離を把握することもできる。

また、締固め範囲判定装置は、検出孔に対して流体を噴射する流体噴出部を更に備える構成でもよい。これにより、流体を検出孔に噴射することで、検出孔に入り込んだ土砂などを除去することができ、検出孔の閉塞を抑制することができる。

また、締固め範囲判定装置は、底面とは反対側の面から、当該領域に対して振動を付与する振動発生部を備え、検出部は、領域の振動を情報として検出する振動検出部を含み、判定部は、振動検出部によって検出された領域の振動に基づいて、底面のうち盛土に密着している範囲を判定する構成でもよい。底面が盛土に密着している領域では、当該領域に付与された振動は底面を介して盛土にも伝達され、底面が盛土に密着していない領域では、当該領域に付与された振動は底面を介して盛土に伝達されない。このため、盛土に密着している領域と、盛土に密着していない領域とで、検出される振動の減衰に差が生じる。これにより、盛土に密着している領域と、盛土に密着していない領域とを判別することができる。

また、検出部は、情報として領域の温度を検出する温度検出部を含み、判定部は、温度検出部によって検出された領域の温度に基づいて、底面のうち盛土に密着している範囲を判定する構成でもよい。底面が盛土に密着している領域と、底面が盛土に密着していない領域とでは、領域の温度に違いが生じる。これにより、盛土に密着している領域と、盛土に密着している領域とを判別することができる。

本発明によれば、締固め板の複数の領域のうち、どの領域が盛土に密着しているかを判定することができるので、盛土が存在する範囲を判定することができる。

本実施形態に係る法面成形・締固め機を示す側面図であり、図１（ａ）は、締固め板を法面に押し当てて、法面を成形している状態を示し、図１（ｂ）は、締固め板を法肩部に押し当てて、法肩部を締め固めている状態を示している。 図１中のアタッチメント装置を示す側面図である。 締固め板の複数の領域を示す底面図である。 第１実施形態に係る締固め範囲判定装置を示す概略図である。 第１実施形態に係る締固め範囲判定装置を示すブロック図である。 第２実施形態に係る締固め範囲判定装置を示す概略図である。 第３実施形態に係る締固め範囲判定装置を示すブロック図である。 第４実施形態に係る締固め範囲判定装置を示すブロック図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

まず、締固め範囲判定装置を搭載する法面成形・締固め機Ｍについて、図１及び図２を参照して説明する。法面成形・締固め機Ｍは、車体本体である車体上部１を備えている。車体上部１は車体１１を備え、車体１１には運転席１２が設けられている。運転席１２には、法面成形・締固め機Ｍを作動させるためのスイッチ、レバー、ハンドル類などが設けられている。法面成形・締固め機Ｍでは、堤体（盛土）Ｔの傾斜面である法面Ｔ１を成形すると共に、堤体Ｔの天面Ｔ２の法面Ｔ１側の端部を締固める。天面Ｔ２の法面Ｔ１側の端部とは、法面Ｔ１と天面Ｔ２とが交差する角部を法肩Ｔ３とした場合、天面Ｔ２のうち法肩Ｔ３側の端部である。

堤体Ｔは例えばダムの堤体の一部を成すものであり、ダムの堤体Ｔは、セメントの含有量が少ない貧配合の内部コンクリートと、セメントの含有量が多い富配合の外部コンクリートとを有する。外部コンクリートは、堤体Ｔの内部コンクリートを覆うように施工される。外部コンクリートは、外部側に配置されるので、風化に耐える必要があり、富配合のコンクリートが採用される。上記の堤体Ｔは、内部コンクリートに相当する部位であり、法面Ｔ１の成形や、天面Ｔ２の法肩Ｔ３側の締固めに、法面成形・締固め機Ｍが使用される。

法面成形・締固め機Ｍの車体上部１の下面側には、車体下部装置２が設けられている。車体下部装置２は、走行装置２１および旋回装置２２を備えている。走行装置２１は、クローラによって構成されており、悪路の走行も円滑に行うことができる。

走行装置２１の上方には、旋回装置２２が搭載されている。旋回装置２２は、基台と、基台上に載置され、基台に対して鉛直軸周りに旋回可能とされたステージを備えている。旋回装置２２を作動させるにより、車体上部１は、走行装置２１に対して鉛直軸周りに旋回可能とされている。したがって、たとえば運転席１２の正面の正面方向に沿った方向に対して走行可能であるとともに、垂直となる方向に対しても走行可能とされている。

さらに、車体上部１の前端部には、アーム３が取り付けられている。アーム３は、アーム第１ロッド３１及びアーム第２ロッド３２を備えている。アーム第１ロッド３１の基端部は、車体上部１に対してピン接合されており、アーム第１ロッド３１の先端部はアーム第２ロッド３２の基端部に対してピン接合されている。また、アーム第１ロッド３１と車体上部１との間には、アーム第１シリンダ３３が掛け渡されており、アーム第２ロッド３２とアーム第１ロッド３１との間には、アーム第２シリンダ３４が掛け渡されている。アーム第１シリンダ３３を伸縮させることにより、車体上部１に対してアーム第１ロッド３１が揺動し、アーム第２シリンダ３４を伸縮させることにより、アーム第１ロッド３１に対してアーム第２ロッド３２が揺動する。

アーム第２ロッド３２の先端部には、法面成形・締固めアタッチメント装置（以下、「アタッチメント装置」という。）４が取り付けられている。また、アーム第２ロッド３２には、アタッチメント装置４を揺動させるためのアタッチメント駆動機構５が設けられている。

アタッチメント駆動機構５は、アタッチメント駆動用シリンダ５１、アタッチメント駆動用第１ロッド５２及びアタッチメント駆動用第２ロッド５３を備えている。アタッチメント駆動用シリンダ５１の基端部は、アーム第２ロッド３２の基端部にピン接合されている。また、アタッチメント駆動用シリンダ５１の先端部は、アタッチメント駆動用第１ロッド５２の基端部及びアタッチメント駆動用第２ロッド５３の基端部にピン接合されている。

アタッチメント駆動用第１ロッドの先端部は、アーム第２ロッド３２の先端部にピン接合されている。そして、アタッチメント駆動用第２ロッド５３の先端部及びアーム第２ロッド３２の先端部は、アタッチメント装置４に対してそれぞれピン接合されている。これらのアーム第２ロッド３２の先端部、アタッチメント駆動用第１ロッド５２及びアタッチメント駆動用第２ロッド５３は、リンク機構として機能し、アタッチメント駆動用シリンダ５１を伸縮させることにより、アーム第２ロッド３２に対してアタッチメント装置４を揺動させることができる。

次に、アタッチメント装置４について説明する。図３に示されるように、アタッチメント装置４は、アタッチメント基体４１、起振機４２及び締固め板４３を備えている。

アタッチメント基体４１は、一対の挟持板４５，４６及び連結板４７を有する。一対の挟持板４５，４６の基端部は連結板４７によって連結され、一対の挟持板４５，４６及び連結板４７は、コ字状を成すように配置されている。連結板４７の厚み方向を上下方向に沿うように配置した場合には、連結板４７の長手方向の両端部から下方に垂下するように、一対の挟持板４５，４６が配置されている。

連結板４７の天面４７ａには、上方に突出するブラケット４８が設けられている。天面４７ａは、一対の挟持板４５，４６とは反対側の面である。ブラケット４８は、連結板４７の幅方向に離間して配置された一対の支持片４９を備えている。連結板４７の幅方向とは、連結板４７の長手方向と交差する方向であり、一対の挟持板４５，４６が対向する方向に対して交差する方向である。

一対の支持片４９の先端部（上端部）には、アーム３のリンク機構に接続するための接続部６が設けられている。接続部６は、一対の支持片４９に架け渡された一対の支持ピン６１，６２を有する。一対の支持ピン６１，６２は、連結板４７の長手方向に離間して配置されていると共に、高さ方向において、異なる位置に配置されている。連結板４７の長手方向において、挟持板４５に近い方に配置された支持ピン６１は、挟持板４６に近い方に配置された支持ピン６２よりも低い位置（連結板４７に近い方）に配置されている。

一対の支持片４９は、支持ピン６１を介して、アーム第２ロッド３２の先端部にピン接合され、支持ピン６２を介して、アタッチメント駆動用第２ロッド５３の先端部にピン接合される。上述したように、アタッチメント駆動用シリンダ５１を伸縮させることで、アタッチメント駆動用第２ロッド５３に接続された支持ピン６２が変位して、支持ピン６１中心として、アタッチメント基体４１が揺動する。

起振機４２は、一対の挟持板４５，４６に挟まれて支持されている。起振機４２は、外郭を成すハウジング４２ａを備え、このハウジング４２ａ内に電動モータ及び電動モータの出力軸に偏心して設けられた回転子を収容している。電動モータの出力軸は、例えば、一対の挟持板４５，４６が対向する方向に延在している。電動モータを駆動することにより、出力軸が回転され、この出力軸に対して偏心して配置された回転子が回転することで、振動が発生する。起振機４２による振動は、一対の挟持板４５，４６の長手方向（図２の上下方向）に沿って振動する。

ハウジング４２ａは、収容部本体４２ｂ及び一対の張出板４２ｃを有する。収容部本体４２ｂは、電動モータ及び回転子を収容する部分であり、例えば角筒状を成している。収容部本体４２ｂの軸線方向は、一対の挟持板４５，４６が対向する方向に配置され、一対の張出板４２ｃは、収容部本体４２ｂの軸線方向の両端部に設けられている。一対の張出板４２ｃと一対の挟持板４５，４６との間には、ゴム支承７が配置されている。ゴム支承７は例えば積層ゴムであり、ゴム板と鋼板とが交互に積層されて構成されている。一対の張出板４２ｃはゴム支承７を介して一対の挟持板４５，４６に支持され、一対の挟持板４５，４６の長手方向に沿って振動可能な状態で支持されている。また、ゴム支承７は、起振機４２による振動の一対の挟持板４５，４６への伝達を防止する。

一対の張出板４２ｃは、収容部本体４２ｂから、収容部本体４２ｂの軸線方向と交差する方向に、張り出している。一対の張出板４２ｃは、一対の挟持板４５，４６に支持された状態において、収容部本体４２ｂから連結板４７側へ張り出している。換言すれば、収容部本体４２ｂは、一対の挟持板４５，４６に支持された状態において、一対の挟持板４５，４６の先端部よりも下方（連結板４７側）に張り出している。

締固め板４３は、平面を成す底面４３ａを有し、底面４３ａとは反対側の面である天面４３ｂに、起振機４２が接続されている。締固め板４３は、平面視において略正方形を成すように形成されている。起振機４２は、平面視において締固め板４３の略中央に接続され、締固め板４３の２組の対向する２辺のうちの一組の２辺は、一対の挟持板４５，４６が対向する方向に対向している。また、天面４３ｂには、リブ４３ｃが設けられ、このリブ４３ｃによって、締固め板４３の剛性が確保されている。底面４３ａは、法面Ｔ１、天面Ｔ２に押し当てられる面（施工面）である。リブ４３ｃは、締固め板４３の各辺に対して平行に配置されて格子状を成している。

（第１実施形態：締固め範囲判定装置）
次に、図３〜図５を参照して、第１実施形態に係る締固め範囲判定装置７１について説明する。法面成形・締固め機Ｍは、締固め板４３の底面４３ａのうち、盛土（堤体Ｔの天面Ｔ２）に密着している範囲を判定する締固め範囲判定装置７１を備えている。締固め範囲判定装置７１は、締固め板４３の底面４３ａの複数箇所から空気を噴出させて、底面４３ａのうち盛土に密着している範囲を判定する。

図３に示されるように、締固め板４３には複数の領域Ａ（Ａ_１１，Ａ_１２，…，Ａ_４４）が設定されている。複数の領域Ａは、例えば同一の大きさ及び形状となるように設定されている。複数の領域Ａは、例えば矩形を成し、第１方向Ｘに４個ずつ、第２方向Ｙに４個ずつ、合計１６個分（４行×４列）、設定されている。各領域Ａの中心には貫通孔（検出孔）７２ａが設けられている。貫通孔７２ａは締固め板４３の板厚方向に貫通している。そして、この貫通孔７２ａに空気噴出ノズル（空気噴出部）７２が装着されている。なお、複数の領域Ａは、異なる形状、異なる大きさでもよい。例えば、締固め板４３において、中央部の領域よりも、外側の領域の方が、面積が小さくなるように複数の領域Ａが設定されていてもよい。また、締固め板４３の全面に複数の領域Ａが設定されている場合に限定されず、例えば外側のみ等、部分的に複数の領域Ａが設定されていてもよい。

また、複数の領域Ａの配置は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにおいて異なる数量でもよい。また、複数の領域Ａは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙが直交し格子状を成すように配列されていてもよく、第１方向Ｘに対して、第２方向Ｙが傾斜するように配列されていてもよい。

締固め範囲判定装置７１は、図４及び図５に示されるように、検出ユニット７３及び判定ユニット７４を備える。検出ユニット７３は、空気噴出ノズル７２のほか、蓄圧器（アキュムレータ、蓄圧部）７５、配管７６及び圧力計（圧力検出部）７７を有する。

蓄圧器７５は、加圧された空気が貯留される圧力容器である。蓄圧器７５には、コンプレッサが接続されており、蓄圧器７５内部の空気の圧力は、例えば０．１５ＭＰａ〜０．２５ＭＰａに設定される。配管７６は、蓄圧器７５と空気噴出ノズル７２とを接続している。配管７６は、例えばゴムホースでもよく、金属製の配管でもよい。圧力計７７は、蓄圧器７５又は配管７６内の空気の圧力を検出するものである。圧力計７７としては、例えばダイヤフラム式圧力計を使用することができる。圧力計７７は、配管７６から分岐された連通管を介して、配管７６に連通されている。また、配管７６の内径は、蓄圧器７５を昇圧可能な程度に細くなっていてもよい。また、配管７６には、バルブ（調整弁）などが設けられていてもよい。

判定ユニット７４は、演算処理を行うＣＰＵ、記憶部となるＲＯＭ及びＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成されている。また、判定ユニット７４は、複数の圧力計７７とそれぞれ電気的に接続されている。判定ユニット７４では、記憶部８１に記憶されたプログラムを実行することで、密着領域判定部８２が構築される。

密着領域判定部８２は、各蓄圧器７５又は配管７６の内部の空気の圧力に基づいて、締固め板４３の底面４３ａのうち、盛土に密着している範囲を判定する。密着領域判定部８２は、圧力計７７で検出された圧力値が、判定閾値以上である場合には、当該領域Ａは、盛土に密着していると判定する。また、密着領域判定部８２は、圧力計７７で検出された圧力値が、判定閾値未満である場合には、当該領域Ａは、盛土に密着していないと判定する。

記憶部８１には、例えば、判定閾値に関する情報、締固め板４３における空気噴出ノズル７２の配置に関する情報、空気噴出ノズル７２に接続された各圧力計７７を識別するための情報などを記憶している。

また、締固め範囲判定装置７１は、ＧＰＳセンサ８３及び表示部８４を備える。ＧＰＳセンサ８３及び表示部８４は、判定ユニット７４と電気的に接続されている。ＧＰＳセンサ８３は、例えば、アタッチメント装置４に取り付けられている。ＧＰＳセンサ８３は、ＧＰＳ（GlobalPositioning System）衛星からのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳアンテナ、受信機、処理装置からなり、複数の衛星の位置情報および各衛星との距離情報に基づいてアタッチメント装置４の位置を算出し、判定ユニット７４に通知する。また、ＧＰＳセンサ８３は、法面成形・締固め機Ｍのその他の部位に配置されていてもよく、例えば、車体１１に取り付けられていてもよい。判定ユニット７４は、ＧＰＳセンサ８３からの情報に基づいて、アタッチメント装置４の位置を判定する。

表示部８４は、判定ユニット７４による判定結果を表示する画像表示部である。例えば、締固め板４３の複数の領域Ａのうち、盛土に密着している範囲（例えばＡ_１１〜Ａ_１４,Ａ_２１〜Ａ_２４）と、盛土に密着していない範囲（例えばＡ_３１〜Ａ_３４,Ａ_４１〜Ａ_４４）と判別できるように表示する。表示部８４では、例えば、盛土に密着している範囲を濃い色で示し、盛土に密着していない範囲を薄い色で示すことができる。

次に、堤体（内部堤体）Ｔを構築する際の手順について説明する。まず、堤体Ｔを構築するための材料である内部堤体材料をダンプトラック等によって運搬し、施工現場まで搬入する。搬入した内部堤体材料を荷下ろしして、ブルドーザにより撒きだし敷きならす。次に、撒きだししきならした内部堤体材料を、ブルドーザを往復走行させて転圧して、第１内部堤体層Ｄ１を形成する。このとき、ブルドーザの覆帯を法肩Ｔ３際まで寄せて確実に転圧する。

第１内部堤体層Ｄ１を形成したら、第１内部堤体層Ｄ１の上に第２内部堤体層Ｄ２を形成する。第２内部堤体層Ｄ２を形成する際には、第１内部堤体層Ｄ１の上層に内部堤体材料を敷設し、ブルドーザＢＤによって内部堤体材料を敷きならし、転圧して、第２内部堤体層Ｄ２を形成する。以後、同様の手順で複数の内部堤体層を、第３内部堤体層Ｄ３〜第６内部堤体層Ｄ６まで形成する。

次に、図１（ａ）に示されるように、法面成形・締固め機Ｍの締固め板４３を用いて、堤体Ｔの天面Ｔ２を無振動でパッティングする。具体的には、アーム３を上下動させて、締固め板４３を天面Ｔ２に数回押し当てて、天面Ｔ２を平坦とすべく軽く成形する。次に、締固め板４３を天面Ｔ２に押し当てた状態で、起振機４２を作動させて振動を発生させて、例えば１５秒程度で締め固める。

次に、図１（ｂ）に示されるように、法面成形・締固め機Ｍの締固め板４３を用いて、堤体Ｔの法面Ｔ１を無振動でパッティングする。アーム３を揺動させて、締固め板４３を法面Ｔ１と直交する方向から法面Ｔ１に数回押し当てる。法面勾配は、例えば安定勾配の１：１程度にする。次に、締固め板４３を法面Ｔ１に押し当てた状態で、起振機４２を作動させて振動を発生させて、例えば１５秒程度で締固める。このとき、バケット部４４は、締固め板４３と離間して配置され、締固め板４３の上方に配置されているので、法面Ｔ１の成形や締固めの邪魔にならない。

次に、振動ローラを用いて、堤体Ｔの天面Ｔ２の転圧を行う。例えば、振動ローラＢＲを法肩Ｔ３際５０ｃｍまで寄せて、振動ローラＢＲを法肩Ｔ３と平行に走行させて転圧を行う。この転圧される部分に隣接する一般部と同様に、無振動で１往復、ローラを振動させて６往復することで転圧を行う。このとき、振動ローラＢＲによって転圧される部分と、法面成形・締固め機Ｍによって締固められる部分とを１ｍ程度ラップさせる。このような工程を行うことで、堤体Ｔが構築される。

次に、締固め範囲判定装置７１を用いた締固め板４３の密着度判定について説明する。法面成形・締固め機Ｍによる締固め作業において、締固め板４３を堤体Ｔの天面Ｔ２に押し当て、締固め板４３のどの範囲に、天面Ｔ２が密着しているかを判定する。

まず、蓄圧器７５の内部の空気の圧力を０．１５ＭＰａ〜０．２５ＭＰａに設定する。コンプレッサが駆動されて、所定の圧力まで昇圧される。次に、締固め板４３を天面Ｔ２に押し当てる。このとき、締固め板４３の貫通孔７２ａの周囲に盛土が密着している場合には、噴出孔から流出する空気は、貫通孔７２ａの周囲に盛土が密着していない場合と比較して少ない。そのため、蓄圧器７５又は配管７６の内部の空気の圧力低下量は、貫通孔７２ａの周囲に盛土が密着している場合に少なく、貫通孔７２ａの周囲に盛土が密着していない場合に多くなる。これにより、蓄圧器７５の内部の空気の圧力の値を検出して、締固め板４３のどの範囲が盛土に密着しているのか判定することができる。また、複数の圧力計７７の圧力を比較して、貫通孔７２ａの周囲に盛土が密着しているか否かを判定してもよい。圧力が低い場合には、貫通孔７２ａの周囲に盛土が密着していないと判定することができる。

締固め範囲判定装置７１の密着領域判定部８２は、圧力計７７から入力した圧力値に基づいて、圧力低下量を算出して、各領域Ａが盛土に密着しているか否かを判定して、締固め板４３の底面４３ａのうち、盛土が密着している範囲を判定する。例えば、法肩Ｔ３の端部より内側で天面が形成されている領域は、締固め板４３に盛土が密着している範囲に含まれ、法肩Ｔ３の端部より外側の領域は、締固め板４３に盛土が密着せず、締固め板４３に盛土が密着している範囲に含まれない。

また、密着領域判定部８２は、ＧＰＳセンサ８３から車体上部１の位置情報及び法面成形・締固めアタッチメント装置４の位置情報を取得する。これにより、密着領域判定部８２は、締固め板４３の位置を判定することができる。そして、密着領域判定部８２は、締固め板４３の位置及び締固め板４３に盛土が密着している範囲に基づいて、法肩Ｔ３の位置を把握することができる。また、締固め範囲判定装置７１は、締固め板４３に設けられた貫通孔７２ａを用いて、情報を取得しているので、締固め板４３の天面側から直接的に情報を取得して、締固め板４３の底面が盛土に密着しているか否かを精度良く判定することができる。

なお、締固め範囲判定装置７１は、蓄圧器７５を備えていない構成でもよい。例えば、コンプレッサによって加圧された空気を空気噴出ノズル７２から噴出させる構成でもよい。また、締固め範囲判定装置７１の検出部は、締固め板４３の底面４３ａの部分が盛土に密着しているか否かに関する情報として、圧力以外の情報を検出するものでもよい。検出部は、例えば、貫通孔７２ａを通過する空気（流体）の流量（流速）を検出してもよい。また、検出部は、コンプレッサにおける消費電力を検出してもよい。この場合には、貫通孔７２ａが盛土に密着していない場合には、空気の流量が増加するので、貫通孔７２ａが盛土に密着している場合と比較して、コンプレッサにおける消費電力が増大する。

（第２実施形態：締固め範囲判定装置）
次に、図６を参照して、第２実施形態に係る締固め範囲判定装置７１Ｂについて説明する。なお、上記の第１実施形態と同様の説明は省略する。第２実施形態に係る締固め範囲判定装置７１Ｂは、締固め板４３の複数の領域からレーザ光（検出用光）を照射（出射）して、締固め板４３の底面４３ａと盛土（堤体Ｔの天面Ｔ２）との距離を計測して、締固め板４３に対して盛土が密着している範囲を判定する。

締固め範囲判定装置７１Ｂは、検出ユニット７３Ｂ及び判定ユニット７４を備える。検出ユニット７３Ｂは、複数の距離センサ８５を含んでいる。複数の距離センサ８５は、各領域Ａに設けられた貫通孔７２ａに対してそれぞれ設けられている。距離センサ８５は、レーザ光を照射するレーザ照射部と、反射したレーザ光を受光する受光部とを有する。レーザ照射部及び受光センサは例えば貫通孔７２ａ内に配置され、照射されたレーザ光は貫通孔７２ａから外側（下方）に進み、盛土で反射して受光センサで受光される。距離センサ８５は、レーザ光が照射されて受光されるまでの時間を計測することで、締固め板４３と盛土との距離を計測する。距離センサ８５で検出された値は、判定ユニット７４に出力される。

判定ユニット７４は、距離センサ８５と電気的に接続されている。判定ユニット７４は、密着領域判定部８２及び記憶部８１を有する。密着領域判定部８２は、複数の距離センサ８５から出力された値に基づいて、締固め板４３において盛土が密着している範囲を判定する。締固め板４３と盛土とが密着している場合には、距離センサ８５で検出される距離も短くなる。記憶部８１には、締固め板４３が盛土に密着しているか否かを判定するための判定閾値に関する情報が記憶されている。

表示部８４は、例えば、締固め板４３と盛土とが密着している範囲を画像表示する。また、表示部８４は、締固め板４３の各領域Ａと盛土との距離を数値で表示してもよい。締固め範囲判定装置７１Ｂの使用者は、表示部８４を見るだけで、締固め板４３のどの範囲が、盛土に接触しているか否かを認識することができる。

また、締固め範囲判定装置７１Ｂは、貫通孔７２ａに対して空気を噴射する流体噴射部（不図示）を備える構成でもよい。噴射部は、例えば配管を介して蓄圧器に接続されている。蓄圧器には、昇圧された空気が貯留されている。蓄圧器の内部の空気は配管を通り、噴出部から噴出されて、貫通孔７２ａ内に存在する土砂などを吹き飛ばす。これにより、貫通孔７２ａの閉塞を防止して、確実にレーザ光を照射し、受光することができる。なお、空気に代えて、その他の気体または液体を貫通孔７２ａに対して噴射して、土砂などを除去してもよい。

また、締固め範囲判定装置７１Ｂは、検出部として受光部を備え、貫通孔７２ａに入射する光を受光して、領域Ａが盛土に密着しているか否かを判定してもよい。貫通孔７２ａが盛土に密着している場合には、光の入射が遮られ、貫通孔７２ａが盛土に密着していない場合には、貫通孔７２ａに光が入射することになる。このため、受光部で光を受光したか否かによって、盛土に密着している範囲を判定することができる。なお、受光部によって検出される光は、自然光でもよく、別途設けられた光源から照射された光でもよい。

（第３実施形態：締固め範囲判定装置）
次に、図７を参照して、第３実施形態に係る締固め範囲判定装置７１Ｃについて説明する。なお、上記の第１実施形態と同様の説明は省略する。第３実施形態に係る締固め範囲判定装置７１Ｃは、締固め板４３の各領域Ａに振動を与えると共に、当該領域Ａの振動を検出して、締固め板４３に対して盛土が密着している範囲を判定する。締固め板４３としては、貫通孔７２ａが設けられていないものを使用することができる。

締固め範囲判定装置７１Ｃは、検出ユニット７３Ｃ及び判定ユニット７４を備える。検出ユニット７３Ｃは、ミニハンマ（振動発生部）８６及びマイク（音響センサ、振動検出部）８７を複数組有する。具体的には、締固め板４３の領域Ａごとに、ミニハンマ８６及びマイク８７が設けられている。ミニハンマ８６は、例えば電動モータの回転軸に接続されて、回転軸周りに回転して、締固め板４３の天面を打撃する。マイク８７は、締固め板４３が打撃されたときの音（振動）を検出する。マイク８７で検出された振動に関するデータは、判定ユニット７４に出力される。

判定ユニット７４は、マイク８７と電気的に接続されている。判定ユニット７４は、密着領域判定部８２及び記憶部８１を有する。密着領域判定部８２は、振動に関するデータについて周波数解析を行う解析部を含み、解析部により周波数解析を行うことで、締固め板４３の各領域Ａが盛土に密着しているかどうかを判定する。締固め板４３の底面４３ａが盛土に密着している場合には、打撃による振動のエネルギが盛土に伝達される。これにより、締固め板４３が盛土に密着しているか否かの違いによって、音の周波数が異なる。そのため、マイク８７で検出された振動について周波数解析を行うことで、締固め板４３の各領域Ａが盛土に密着しているかどうかを判定することができる。その結果、締固め板４３のどの範囲が盛土に密着しているかを判定することができ、法肩Ｔ３の位置を認識することができる。

（第４実施形態：締固め範囲判定装置）
次に図８を参照して第４実施形態に係る締固め範囲判定装置７１Ｄについて説明する。なお、上記の第１実施形態と同様の説明は省略する。第４実施形態に係る締固め範囲判定装置７１Ｄは、締固め板４３の各領域Ａの温度を検出して、締固め板４３の底面４３ａのうち、盛土が密着している範囲を判定する。締固め板４３としては、貫通孔が設けられていないものを使用することができる。

締固め範囲判定装置７１Ｄは、検出ユニット７３Ｄ及び判定ユニット７４を備える。検出ユニット７３Ｄは、ヒータ８９及び温度センサ（温度検出部）９０を複数組有する。具体的には、締固め板４３の領域ごとに、ヒータ８９及び温度センサ９０が設けられている。ヒータ８９は、例えば判定ユニット７４から出力された信号に基づいて、ＯＮ、ＯＦＦ制御されて、締固め板４３の領域を加熱する。温度センサ９０は、例えば熱電対温度計を有し、締固め板４３の領域の温度を検出する。温度センサ９０で検出された温度に関するデータは、判定ユニット７４に出力される。なお、温度センサ９０は、抵抗温度計など、その他の温度計でもよい。

判定ユニット７４は、温度センサ９０と電気的に接続されている。判定ユニット７４は、密着領域判定部８２及び記憶部８１を有する。密着領域判定部８２は、複数の温度センサ９０から出力された温度に関するデータに基づいて、締固め板４３において盛土が密着している範囲を判定する。締固め板４３が盛土に密着している場合には、締固め板４３の熱エネルギが盛土に伝熱されて、締固め板４３の温度が低下する。締固め板４３が盛土に密着していない場合には、締固め板４３が空気に接している状態であり、盛土に密着している場合と比較して、温度低下が緩やかになる。そのため、締固め板４３の領域の温度低下量（温度変化量）に基づいて、締固め板４３の領域が盛土に密着しているか否かを判定することができる。その結果、締固め板４３のどの範囲が盛土に密着しているかを判定することができ、法肩Ｔ３の位置を認識することができる。

なお、締固め範囲判定装置７１Ｄは、ヒータ８９に代えて、冷却部を備える構成でもよい。これにより、締固め板４３の温度上昇量（温度変化量）を検出して、締固め板４３の領域が盛土に密着しているか否かを判定してもよい。

本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。

上記の実施形態では、領域Ａに対して一つの検出部を備える構成としているが、領域Ａに対して複数の検出部を備える構成としてもよい。例えば、同一の領域Ａ内に複数の貫通孔７２ａを設けて、複数の貫通孔７２ａのそれぞれに配管を接続して、圧力を検出してもよい。

また、上記の実施形態では、締固め板４３の底面４３ａを盛土の天面Ｔ２に押し当てて、法肩Ｔ３の位置を認識しているが、締固め板４３の底面４３ａを法面Ｔ１に押し当てて、締固め板４３の底面４３ａと法面Ｔ１とが密着している範囲を判定してもよい。

４３…締固め板
４３ａ…底面
７１，７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ…締固め範囲判定装置
７２ａ…貫通孔（検出孔）
７５…蓄圧器（蓄圧部）
７６…配管
７７…圧力計（検出部、圧力検出部）
８２…密着領域判定部（判定部）
８５…距離センサ（検出部、受光部）
８６…ミニハンマ（振動発生部）
８７…マイク（温度検出部）
９０…温度センサ（検出部、温度検出部）
Ａ…締固め板の領域
Ｔ…堤体（盛土）
Ｔ１…法面
Ｔ２…天面
Ｔ３…法肩。

Claims (8)

1. 盛土を締め固める締固め板の複数の領域ごとにそれぞれ設けられ、前記締固め板の底面のうち前記領域に対応する部分が前記盛土に密着しているか否かに関する情報を検出する複数の検出部と、
   前記複数の検出部で検出された前記情報に基づいて、前記底面のうち前記盛土に密着している範囲を判定する判定部と、を備える締固め範囲判定装置。
2. 前記領域には、前記締固め板の板厚方向に貫通する検出孔が設けられ、
   前記検出部は、前記検出孔を用いて前記情報を検出する請求項１に記載の締固め範囲判定装置。
3. 前記検出孔に連通されており、加圧された空気が貯留される蓄圧部と、
   前記検出孔と前記蓄圧部とを連通する配管と、を備え、
   前記検出部は、前記蓄圧部又は前記配管の内部の前記空気の圧力を前記情報として検出する圧力検出部を含み、
   前記判定部は、前記圧力検出部によって検出された前記空気の圧力に基づいて、前記底面のうち前記盛土に密着している範囲を判定する請求項２に記載の締固め範囲判定装置。
4. 前記検出部は、前記底面側から前記検出孔に入射する光を前記情報として検出する受光部を含む請求項２に記載の締固め範囲判定装置。
5. 前記検出部は、前記検出孔を通じて前記盛土に対して検出用光を出射して、前記盛土で反射した前記検出用光を前記受光部で検出して、前記締固め板と前記盛土との距離を計測する距離センサを含み、
   前記判定部は、前記締固め板と前記盛土との距離に基づいて、前記底面のうち前記盛土に密着している範囲を判定する請求項４に記載の締固め範囲判定装置。
6. 前記検出孔に対して流体を噴射する流体噴射部を更に備える請求項２〜５の何れか一項に記載の締固め範囲判定装置。
7. 前記底面とは反対側の面から、当該領域に対して振動を付与する振動発生部を備え、
   前記検出部は、前記領域の振動を前記情報として検出する振動検出部を含み、
   前記判定部は、前記振動検出部によって検出された前記領域の振動に基づいて、前記底面のうち前記盛土に密着している範囲を判定する請求項１に記載の締固め範囲判定装置。
8. 前記検出部は、前記情報として前記領域の温度を検出する温度検出部を含み、
   前記判定部は、前記温度検出部によって検出された前記領域の温度に基づいて、前記底面のうち前記盛土に密着している範囲を判定する請求項１に記載の締固め範囲判定装置。

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