3次元設計データ作成(構造物モデル編)

 先日、橋台の出来形検査に使う3次元設計データを作成しました。
 一例として作成の要点を簡単に紹介します。

一般的な3次元モデルの作り方や専門用語についてはここでは割愛します。
弊社で作成する構造物モデルの3次元設計データはBIM/CIMモデルとして転用が可能です。

 弊社では属性情報などの3次元モデルを扱う上で必要なものは入るように作成するためBIM/CIMモデルに近いですが、出来形に用いるモデルは厳密にはBIM/CIMモデルとは言わず、3次元設計データと呼ばれ区別されています。

 特に土工形状モデルは、3次元設計データとBIM/CIMモデルでは用途が異なるため、形状も自ずと異なります。

 その点、構造物モデルは現状、3次元設計データとBIM/CIMモデルで作成方法や手順に大きな差はありませんが、「どの時点で出来形をとるか」によって、3次元設計データをどう作るかが決まります。

Table of contents

STEP
設計図面の照査

 施工段階では、設計施工でない限り設計図面を発注者さんから受領するため、まずは2次元図面の照査からスタートします。

 現場で行うような施工のための照査に類する内容も一部ありますが、あくまで3次元のモデルを作成するための照査です。

設計図面でよくある不具合は
 ① 現地と図面が異なる
 ② 寸法値が手入力されており、CAD上の構造線の長さと異なる
 ③ 矢視の位置と方向が断面図と一致しない
 ④ 3次元形状を作成するために必要な断面図(寸法情報)が不足している


 図面に不具合が無いということは少ないため、3次元モデル作成前、もしくは作成中に不具合を把握し、報告すべき内容か精査します。

 今回の図面は③と④に該当する問題がありました。
 どう解決するかは現場によって対応が異なるため、ここでは詳細を割愛します。

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3次元モデル作成

 今回はAutodeskのRevitを使ってモデルを作成しました。

弊社では構造物モデル作成時には多くの場合Revitを使用します。
理由としては
 ① 3次元モデルと2次元図面の連動が可能
 ② 3次元モデルからの数量算出と数量表の作成が可能
 ③ パラメトリックモデルの作成が容易
 ④ Dynamoによる自動化や複雑な形状のモデリングが可能

 ⑤ Civil3Dを併用すると線形に依存する構造の制御が容易
などが挙げられます。

特に①と②は、設計段階でBIM/CIMモデルを活用する際には必須となる機能ですが、今回は施工で使用する3次元設計データのため、後述する手順が可能ならばどんなソフトを用いても問題ありません。


 ここでは基礎杭のモデル作成を例に具体的な作成手順を紹介していきます。

 まず、国土交通省さんから出されている3次元計測技術を用いた出来形管理要領を参照します。
 今回は橋台の基礎杭の3次元設計データを作成するため、基礎工編の内容に基づいて作成していかなければなりません。

 基礎工(場所打杭工)における出来形計測項目は基準高、偏心量、杭径です。


 また、3次元設計データのチェックとして、以下の内容を示す必要があります。


 これらを念頭に置いて、3次元モデルを作成します。
 作成したモデルがこちらです。

 杭芯位置が確認できるよう、橋軸方向および橋軸直角方向に線分を描画してあります。
 標高は、モデルの高ささえ図面通りに設定すれば、指定点高さを記す注釈記号を配置して示すことが可能です。

 これで基礎杭の3次元設計データの作成が完了しました。

 橋台本体の3次元設計データを作成する場合も同様に、3次元計測技術を用いた出来形管理の監督・検査要領の構造物工(橋脚・橋台)編を参照し、基準高・厚さ・天端幅・敷幅 高さ・胸壁の高さ・天端長・敷長 胸壁間距離などが3次元データから算出できるように作成していきます。

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設計データチェックシート

 3次元設計データを作成し終わったら、先ほど示したチェックシートの内容に従って、3次元設計データの確認をしていきます。


 要領には「チェック結果欄に”○”を記すこと」と書かれているだけですが、それだけではどうチェックしたかが第三者に提示できないため、弊社では下記のように設計図面や座標値と併せて示します。

 以上が、構造物の3次元設計データを作成する手順です。
 前述した通り、土工形状の3次元設計データを作成する手順は構造物とは異なるため、別途紹介します。

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