アスファルト舗装における圧電水晶計量センサーの設置方法の改善

（1-車輪、2-計量センサー、3-軟質基層、4-硬質基層、5-可撓性舗装、6-沈下領域、7-フォームパッド）

路面の沈下特性や摩擦係数の違いにより、圧電式水晶計量センサーを通過する車両は激しい振動に見舞われ、全体的な計量精度に重大な影響を与えます。車両が長期間圧縮されると、センサーの設置箇所が損傷したりひび割れが生じたりしやすくなり、センサーの損傷につながります。

2. この分野における現在の解決策：セメントコンクリート舗装の再構築

圧電式クォーツ計量センサはアスファルト舗装に直接設置できないという問題があるため、業界では、圧電式クォーツ計量センサ設置箇所のセメントコンクリート舗装を改修することが一般的に採用されています。一般的な改修長さは6～24メートルで、幅は道路幅と同等です。

セメントコンクリート舗装の再構築は、圧電水晶計量センサーを設置するための強度要件を満たし、耐用年数を保証しますが、具体的には次のようないくつかの問題により、その広範な普及が厳しく制限されています。

1) 元の舗装をセメントで固める大規模な再構築には、かなりの建設コストがかかります。

2) セメントコンクリート舗装の改修工事は非常に長い工期を要します。セメント舗装の養生期間だけでも28日間（標準要件）必要であり、交通整理に大きな影響を及ぼすことは間違いありません。特に、WIMシステムが必要な状況において、現場の交通量が非常に多い場合、プロジェクトの施工が困難になることがよくあります。

3) 道路本来の構造が破壊され、景観が損なわれる。

4) 摩擦係数の急激な変化により、特に雨天時にスリップ現象が発生し、事故につながる可能性があります。

5) 道路構造の変化により車両の振動が発生し、ある程度計量精度に影響を及ぼします。

6) 高架橋など一部の道路ではセメントコンクリート工法が実施できない場合があります。

7）現在、道路交通分野では、白から黒（セメント舗装からアスファルト舗装への転換）への傾向が見られます。現在の解決策は黒から白への変更ですが、これは関連要件と矛盾しており、施工ユニットの抵抗も少なくありません。

3. 設置計画内容の改善

この方式の目的は、圧電石英計量センサーをアスファルトコンクリート舗装に直接設置できないという欠点を解決することです。

この方式では、圧電型水晶計量センサーを剛性ベース層に直接配置することで、剛性センサー構造を柔軟舗装に直接埋め込むことで生じる長期的な非互換性の問題を回避します。これにより、耐用年数が大幅に延長され、計量精度への影響が確実に排除されます。

さらに、既存のアスファルト舗装の上にセメントコンクリート舗装の再構築を行う必要がないため、建設コストを大幅に節約でき、工期も大幅に短縮され、大規模な推進が可能になります。

図2は、圧電型水晶計量センサーを軟質ベース層上に配置し、その構造を模式的に示す図である。