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なごみありの
5 years ago
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1 土木設計における Civil3D の活用についてエンジニアリング本部空間情報部小平進 1. はじめに 3 造成地検討 ( 造成範囲作成 ) 本稿では 3 次元土木設計支援ツール 4 標高 5m 造成による土量算出 AutoCAD Civil3D 2012 の使用方法例を説明する 5 必要土量の確保 ( 仁田山から土量確保 ) Civil3D は 3 次元を意識せずに 2 次元の操作で 2 次元土木設計図面解析結果などが容易に作成できるまた作成データを 3 次元で保有して 2. 陸前高田市の 3 次元地形作成 2.1 基盤地図情報縮尺レベルの利用いるため設計変更などによる土木設計図面解析結果などの修正が自動で反映されるので作業時間の短縮に繋がる Civil3D には 3 次元地形図が必要であるが 3 1 国土地理院のホームページより基盤地図情報岩手県と宮城県のデータの海岸線水涯線図形 (JPGIS 形式 XML ファイル ) をダウンロードする次元地形図をより容易かつリアルに作成するための機能が多くあるまた現在は国土地理院の標高データ DEM の活用 3 次元レーザースキャナーの利用などにより容易に 3 次元地形の作成が可能になっている本稿では題材として東日本大震災で被害に遭われた陸前高田市の標高 5m 以下の土地を標高 5m に上げる造成計画図面を Civil3D を使用することにより容易に作成する方法を紹介するまた地形などのデータは無償で公開されている国土地理院基盤地図情報を使用する大まかな作業手順は下記のような流れになる [ 作成手順 ] 3 図 1 Civil3D2012 を起動し新規図面で国土交通省仕様 100m 測点.dwt テンプレートを開きワークスペース計画と解析 1 国土地理院基盤地図情報より海岸線メニュー (Map メニュー ) に変更する水涯線図形 10m 標高データ取得 4 2 で作成した海岸線水涯線図形の shp 2 現況の 3 次元地形 ( サーフェス ) 作成ファイルを読み込む 2 海岸線水涯線図形を平面直角座標 10 系の座標系で shp ファイルに変換する ( 国土地理院基盤地図情報ビューアーコンバーターの使用 )( 図 1) -35-

挿入リボンタブマップを読込みメに変換するニューでｓｈｐファイルを読み込む J ツールリボンタブ基盤地図情報 3 次元地形を作成する陸前高田市の範囲 (DEM) メニューでダウンロードした zip 矩形を設定するファイルより 584134 584235 584144 本稿では 2 次メッシュの 584134 584135 584145 データを XYZ 形式 CSV

2 挿入リボンタブマップを読込みメに変換するニューでｓｈｐファイルを読み込む J ツールリボンタブ基盤地図情報 3 次元地形を作成する陸前高田市の範囲 (DEM) メニューでダウンロードした zip 矩形を設定するファイルより本稿では 2 次メッシュのデータを XYZ 形式 CSV 形式の範囲で設定する図２に変換して点群ファイルを作成する陸前高田市は震災の影響により 30cm 70cm の地盤沈下が発生しているそこで本稿では一律 50cm 沈下したものとして作成した点群ファイルの高さ情報を EXCEL などで 0.5m を引いて変更する図２ ⑥ ２３陸前高田市の現況サーフェスの作成海岸線図形水涯線図形範囲図形より点群ファイルを取込む陸域図形と水域図形を閉じたポリラインホームリボンタブ地盤データ作成で作成する図３点群作成メニューより点群ファイルを取込む図４図３図４２２基盤地図情報数値標高モデル 10m メッシュの利用ツールスペースウィンドウ点群陸国土地理院のホームページより基盤地図前高田市右ボタンサーフェスにポイン情報数値標高モデル 10m メッシュの 2 トを追加メニューより点群データから現次メッシュ ,584135,584144, 況サーフェスを作成するを含む ZIP ファイル JPGIS 形式)をダウンロードする点群図形でサーフェスを作成するサーフェスのブレークライン(海岸線図形)を設定するワークスペース Civil3D メニューに変更する陸前高田市を展開定義を展開 10m 標高データを Civil3D 用点群ファイルブレークライン右ボタン追加メ 36

ニューで海岸線(0m)ブレークラインを設定するサーフェスの境界(陸域図形)を設定する陸前高田市を展開定義を展開境界右ボタン追加メニューで陸域の境界外側を作成しまた同様に水図６域の境界内表示

造成範囲図形を造成計画線に変更するホームリボンタブ計画線オブ図５ジェクトから計画線作成メニューより造成２４陸前高田市の造成範囲検討範囲図形 3 図形を選択して造成計画等高線を表示する線に変更する

に変更するまた残りの造成計設定する図６画線も同様に標高 5m に設定する造成範囲図形を作成する造成の法面を作成する 5m 等高線のトレース図形及び水域図形ホームリリボンタブグレーディングと海岸線図形の 5m

3 ニューで海岸線(0m)ブレークラインを設定するサーフェスの境界(陸域図形)を設定する陸前高田市を展開定義を展開境界右ボタン追加メニューで陸域の境界外側を作成しまた同様に水図６域の境界内表示を作成するサーフェスを 3 次元表示にする越前高田市のサーフェス図形を選択しカーソル右ボタンオブジェクトビューアメニューより陸域の 3 次元地形を確認する図５図７３陸前高田市の標高５ｍ造成造成範囲図形を造成計画線に変更するホームリボンタブ計画線オブ図５ジェクトから計画線作成メニューより造成２４陸前高田市の造成範囲検討範囲図形 3 図形を選択して造成計画等高線を表示する線に変更する造成地の標高を設定する陸前高田市右ボタンサーフェス造成計画線選択計画線リボンタブスタイルを編集メニュー等高線タブと標高エディターメニューより標高列の表示タブで等高線間隔 5m の表示を値を 5m に変更するまた残りの造成計設定する図６画線も同様に標高 5m に設定する造成範囲図形を作成する造成の法面を作成する 5m 等高線のトレース図形及び水域図形ホームリリボンタブグレーディングと海岸線図形の 5m 陸側オフセット図形をグレーディング作成ツールメニューより繋げて造成範囲図形閉じたポリラインをグレーディンググループを設定アイコン作成する 5m オフセットは法面を作成でグレーディング名を設定ターゲットするエリアとして使用する図７サーフェスを設定アイコンで基準サー 37

違いを確認する土量計算を行うために造成形状のサー図 10 フェスを作成するグレーディング陸前高田市_造成右ボタンプロパティメニュー情報タブより自動サーフェスと土量基準サーフェスを設定する図 10 土量計算結果を表示する４仁田山からの土量の確保グレーディング陸前高田市_造成右ボタンプロパティメニュープロパ 7,004,830.

4 フェスを設定しグレーディングを作成ア右ボタンオブジェクトビューアより陸イコンで造成面 3 面の河川海岸側の前高田市を 3 次元表示にする図９法面を切土勾配 1:1.2 盛土勾配 1:1.8 で作成する図８図９陸前高田市の断面図を作成して造成前の形状と比較する図８造成面を土量計算の対象にする造成面を通過する断面線(ポリライン)を作ホームリボンタブグレーディング成しホームリボンタブ縦断クグレーディングの中詰めを作成メニューイック縦断メニューより造成前後の仁田より全ての造成面の内側を指定する山の断面図を作成し違いを確認する土量計算を行うために造成形状のサー図 10 フェスを作成するグレーディング陸前高田市_造成右ボタンプロパティメニュー情報タブより自動サーフェスと土量基準サーフェスを設定する図 10 土量計算結果を表示する４仁田山からの土量の確保グレーディング陸前高田市_造成右ボタンプロパティメニュープロパ 7,004,830.78m3 の土が必要であるティタブより土量結果を表示するそこで仁田山を水平に切取り水平面 [土量結果] から頂上までの土量が 7,004,830.78m3 に切土量 3,070.94m3 なる水平面の高さを算出する盛土量 7,007, m3 ネット土量盛土 7,004,830.78m3 陸前高田市の標高５ｍの造成を行うには仁田山の 3 次元表示を行う陸前高田市のサーフェス図形を選択して造成面の 3 次元表示を行います右ボタンオブジェクトビューアより仁陸前高田市のサーフェス図形を選択して田山を 3 次元表示にする図 11 38

を設定しグレーディングを作成アイコンで仁田山計画線の全ての範囲に切土勾配を水平盛土勾配を水平で法面を作成する図 14 図 11

で設定し等高線の表示を ON にして ⑦ 仁田山付近を表示する図 12 造成面内の中詰め処理を行うホームリボンタブグレーディング

グレーディング仁田山_造成右ボタホームリボンタブ計画線計画ンプロパティメニュー情報タブより線を作成メニューより仁田山頂上に八角

ツールメニューグレーディンググループ選択仁田山_造成土量バランスから自動的に標高を調整より切土量が陸前高田市の標高 5m 造成に必要な土量図 13

5 を設定しグレーディングを作成アイコンで仁田山計画線の全ての範囲に切土勾配を水平盛土勾配を水平で法面を作成する図 14 図 11 仁田山の等高線を表示する陸前高田市右ボタンサーフェススタイルを編集メニュー等高線タブと図 14 表示タブより主曲線を 10m 計曲線を 50m で設定し等高線の表示を ON にして ⑦ 仁田山付近を表示する図 12 造成面内の中詰め処理を行うホームリボンタブグレーディンググレーディングの中詰めを作成メニューより造成面の内側を指定する ⑧ 土量計算を行うために造成形状のサーフェスを作成する図 12 造成の計画線を作成するグレーディング仁田山_造成右ボタホームリボンタブ計画線計画ンプロパティメニュー情報タブより線を作成メニューより仁田山頂上に八角自動サーフェスと土量基準サーフェスを設形程度の計画線を標高 200m で作成する定する図 13 ⑨ 土量バランスを算出する解析リボンタブグレーディング土量ツールメニューグレーディンググループ選択仁田山_造成土量バランスから自動的に標高を調整より切土量が陸前高田市の標高 5m 造成に必要な土量図 13 ⑥ 標高 200m で山を切取る水平の法面を作 7,004,830.78m3 になる水平造成面の高さ成するを算出する図 15 ホームリボンタブグレーディンググレーディング作成ツールメニューよりグレーディング名を設定基準サーフェス 39

図 15 ⑩ 造成面の高さを確認する図 17 ５まとめ陸前高田市街を標高 5m 以上の土地にす計画線仁田山右ボタンプロパるためには 7,004,830.

サーフェスを貼り付けメ高精度の 3 次元地形図が必要になるが土量のニューより基準サーフェス陸前高田市オーダーを把握する程度であれば今回紹介した貼り付けサーフェス仁田山_造成を選択しように一般に無償で提供されている国土地理院て 3 次元地形を変更する図

6 図 15 ⑩ 造成面の高さを確認する図 17 ５まとめ陸前高田市街を標高 5m 以上の土地にす計画線仁田山右ボタンプロパるためには 7,004,830.78m3 の土量が必要になティメニュー統計情報タブより造成ることが解かったこの土量を仁田山から確保する面の高さを表示することになると標高 250m の仁田山が標高 180m [造成面標高結果] になってしまう実際はこのような方法をとることはないが本標高 m ⑪ 仁田山造成図形を現況サーフェスに張り付稿では Civil3D を利用することにより土量の算けて仁田山を 3 次元表示する出が容易にできることを説明している修正リボンタブサーフェスサー実際に土量をより高い精度で求める場合にはフェスを編集サーフェスを貼り付けメ高精度の 3 次元地形図が必要になるが土量のニューより基準サーフェス陸前高田市オーダーを把握する程度であれば今回紹介した貼り付けサーフェス仁田山_造成を選択しように一般に無償で提供されている国土地理院て 3 次元地形を変更する図 16 の基盤地図情報の利用で十分な精度が得られる使用データ 1 国土地理院基盤地図情報縮尺レベル岩手県宮城県海岸線水涯線図 16 ⑫ 2 国土地理院基盤地図情報数値標高モデ仁田山の断面図を作成して造成前の形ル 10m メッシュ岩手県 2 次ﾞﾒｯｼｭ状と比較するのデータ仁田山の頂上を通過する断面線(ポリライ使用ソフトン)を作成しホームリボンタブ縦断 1 AutoCAD Civil3D 2012 オートデスク(株) クイック縦断メニューより造成前後の 2 基盤地図情報ビューアーコンバーター仁田山の断面図を作成する図 17 Ver.3.19 国土地理院 40

AutoCAD LT2000i

AutoCAD LT2000i 空間デザイン演習資料 ( 第 10 回 -14 回 ) 課題国土地理院の基盤地図情報数値標高モデルから東北地方の任意地域の標高データと航空写真を取得し, 以下の設計条件を満足する道路設計を行いなさい. また, 走行シミュレーションのアニメーションを作成しなさい.(Civil3D の新規国土交通省仕様 100m 測点.dwt を用いて設計をすること ) 注意 : これまでの配布資料を忘れずに持参しなさい.