3次元設計データ作成のためのノウハウ集（最終案）...3次元設計データ作成のためのノウハウ集（最終案）－データ作成において工夫するポイントおよび留意点等

３次元設計データ作成のためのノウハウ集（最終案）

－データ作成において工夫するポイントおよび留意点等－

平成 25 年 3 月

国土交通省国土技術政策総合研究所

高度情報研究センター情報基盤研究室

＜目次＞

1 用語の定義 ............................................................................................................................................ 1 2 ノウハウ集に記載したサンプル事例における主なデータ作成方法（ポイント） ................................ 2 3 ノウハウ集の構成について ................................................................................................................... 3 4 ノウハウ事例 ........................................................................................................................................ 4

4-1 土工法面が道路中心線と平行ではない道路 ................................................................................... 4 （1）事例概要 ............................................................................................................................. 4 （2）具体の対応方法 ................................................................................................................... 4 （3）データ作成イメージ ........................................................................................................... 5

4-2 インターチェンジで本線とランプ車線が合流する道路 ................................................................. 6 （1）事例概要 ............................................................................................................................. 6 （2）具体の対応方法 ................................................................................................................... 6 （3）データ作成イメージ ........................................................................................................... 7

4-3 カルバート等との接続部で土工法面が前後で連続しない道路 ...................................................... 8 （1）事例概要 ............................................................................................................................. 8 （2）具体の対応方法 ................................................................................................................... 8 （3）データ作成イメージ ........................................................................................................... 9

4-4 舗装修繕工事等で道路中心線形が無い場合の舗装設計 ............................................................... 10 （1）事例概要 ........................................................................................................................... 10 （2）具体の対応方法 ................................................................................................................. 10 （3）データ作成イメージ ......................................................................................................... 11

4-5 切土・盛土が交互に出現する道路区間 ........................................................................................ 12 （1）事例概要 ........................................................................................................................... 12 （2）具体の対応方法 ................................................................................................................. 12 （3）データ作成イメージ ......................................................................................................... 13

4-6 法面に管理用道路を持つ河川堤防 ............................................................................................... 14 （1）事例概要 ........................................................................................................................... 14 （2）具体の対応方法 ................................................................................................................. 14 （3）データ作成イメージ ......................................................................................................... 15

4-7 測量法線と堤防法線が異なる河川堤防 ........................................................................................ 16 （1）事例概要 ........................................................................................................................... 16 （2）具体の対応方法 ................................................................................................................. 16 （3）データ作成イメージ ......................................................................................................... 17

4-8 道路中心線とから横断図の作成が困難な土工法面 ...................................................................... 18 （1）事例概要 ........................................................................................................................... 18 （2）具体の対応方法 ................................................................................................................. 18 （3）データ作成イメージ ......................................................................................................... 19

4-9 延長・土量が多く、完成形状と異なる道路 ................................................................................. 20 （1）事例概要 ........................................................................................................................... 20 （2）具体の対応方法 ................................................................................................................. 20 （3）データ作成イメージ ......................................................................................................... 21

4-10 トンネル区間が隣接しており上下線が分離している道路 ......................................................... 22 （1）事例概要 ........................................................................................................................... 22 （2）具体の対応方法 ................................................................................................................. 22 （3）データ作成イメージ ......................................................................................................... 23

1

1 用語の定義

本書で用いる用語について、現在一般的に利用されている用語と異なる解釈のおそれのある用語につ

いては、本編の全段で解説を加えることとした。

下表に、解説を加えることとした用語と定義を示す。

No 用語定義

1 ３次元設計データ「３次元設計データ交換標準（案）」に基づき作成された、

「断面定義パターン」、「要素定義パターン」のデータを示

す。

2 基本設計データ TS 出来形管理用のデータを示す。

3 MG/MC 用 3 次元データ情報化施工用の TIN データを示す。

4 道路中心線「道路中心線形データ交換標準（案）基本道路中心線形編

Ver1.0」に則って作成された中心線形データを示す。

5 堤防法線河川堤防の表法肩、または堤防の天端中心を連ねた線を示

す。

6 基準線道路中心線に対して平行ではない場合、新たな線形に基づ

きデータを作成する必要があるが、新たな線形を基準線と

示す。

2

2 ノウハウ集に記載したサンプル事例における主なデータ作成方法（ポイント）

本書に記載したサンプル事例における主なデータ作成方法（ポイント）は下表の通りである。

サンプルデータ適用場面

主なデータ作成方法（ノウハウ）適用 TS

MGMC

①土工法面が道路中心線と平行ではない道路

土工法面が道路中心線に対して斜

交している場合 ○ ○

道路中心線に対して斜交する仮想

の法面基準線を設定し、仮想の法面

基準線に基づいて横断図を作成す

る。

②インターチェンジで本線とランプ車線が合流する道路

道路中心線は本線のみで、IC 部に

は中心線形がない場合 ○ ○

ランプ中心線を別途作成し、ランプ

中心線に基づき横断図を作成する。

２つのモデルが交差する部分は、本

線を優先して作成する。

③カルバート等との接続部で土工法面が前後で連続しない道路

カルバート等の既設構造物によっ

て土工法面が切断されている場合○ ○

測点以外の変化点（構造物端部等）

毎に横断図を作成する。

④舗装修繕工事等で道路中心線形が無い場合の舗装設計

舗装修繕工事のため、既往の設計

図面が無い、または道路台帳レベ

ルの資料しか無い場合 ○ ○

既設構造物等から道路中心線形を

別途作成し、横断図を作成する。

⑤切土・盛土が交互に出現する道路区間

切土と盛土区間が交互に出現し、

切盛境界が現地標高とずれが生じ

るおそれがある場合－ ○

測点以外の変化点（構造物端部等）

毎に横断図を作成、または切り盛り

区間を延長し、現場ですりつけが可

能となるよう配慮する。

⑥法面に管理用道路を持つ河川堤防

河川堤防に管理用通路があり、管

理用通路法面が堤防法線に対して

斜行している場合 ○ ○

堤防法線に加え管理用道路の中心

線形をダミーで作成し、ダミー線に

基づき管理用道路の横断を作成す

る。

⑦測量法線と堤防法線が異なる河川堤防

既往設計成果の横断図が測量法線

を元に作成されていた場合 ○ ○

堤防法線で横断を作成し直す。（測量法線ではなく、堤防法線で横

断を作成する）

⑧本線に直交する土工法面本線中心線に直交する法面が存在

する場合 ○ ○

本線に直行するダミーの道路中心

線を作成し、ダミー中心線に基づき

横断を作成する

⑨延長・土量が多く、工事発注断面が不明な道路

工事発注が設計図面の完成計では

なく、途中段階での施工となるこ

とが想定される場合 ○ ○

完成形状の他に、発注形状が把握さ

れている場合は、発注形状（完成形

状の中間断面）にて横断図を作成す

る（発注者より提出依頼があった場

合のみ）。

⑩トンネル区間が隣接しており上下線が分離している道路

トンネル等により、上下線が分離

されており、かつ、上下線の中心

線が平行となっていない場合 ○ ○

上り線、下り線それぞれの道路中心

線に対して横断を作成する。

3

3 ノウハウ集の構成について

ノウハウ集の構成を以下に示す。

図 3.1 ノウハウ集の構成案

3 次元設計データの作成

データ作成上の課題

②データ作成範囲の決定

④3 次元設計データの引き渡し

③データ作成

⑤情報化施工等への活用

①設計図書の確認

データ作成上の課題を記載 ○ ：サンプルデータを作成する上での課題（中心線が横断に直行し

ていない等）を各サンプル事例別に解説。

各個別事例別に確認すべき事項を明示。同じ内容が別事例に記述されていることもある。

＜各事例共通課題＞：個別事例には記載せず。 ○ ﾃﾞｰﾀ交換標準に準拠しているか否かのﾁｪｯｸ方法（未確立） ○ 各要領・ガイドラインへの反映（未反映）・設計図書の照査ｶﾞｲﾄﾞﾗｲﾝ・土木設計業務等の電子納品要領（案）・ CAD 製図基準（案）・電子納品運用ｶﾞｲﾄﾞﾗｲﾝ（案）

データ作成においての工夫（ノウハウ）を記述。例）横断構成の入力、幅員の設定、横断勾配の設定、肩勾配の設定、

拡幅の設定、法面の入力（要素・各要素間）などの各項目おいて

留意すべき点の記載

概要

データ作成のプロセス

概要：図面（平面図等）を例示。

＜各事例共通事項＞：個別事例には記載せず。 3 次元設計ﾃﾞｰﾀ交換標準から TS 出来形管理に用いる施工管理ﾃﾞｰﾀ交

換標準ﾃﾞｰﾀへの変換ｿﾌﾄによりﾃﾞｰﾀを変換・活用

4

4 ノウハウ事例

4-1 土工法面が道路中心線と平行ではない道路

（1）事例概要

①概要

土工法面が本線に対して平行ではなく、本線道路中心線の離れで横断図が作成

されている。

3 次元データ交換標準では、法面が道路中心線に対して直交するモデルを想定

している為。

②課題

TS 出来形管理に 3 次元設計データを活用する場合、横断図は道路中心線に直

交する必要がある。横断図が道路中心線に直交しない場合、正確な出来形が管

理できない。また、転圧管理、路体・築堤盛土管理（MC/MG）の場合も、基本設計データ

を基準として TIN データ（面データ）を作成することとなることから、道路中

心線とは別に法面の平行となる基準線が必要となる。

（2）具体の対応方法

ﾃﾞｰﾀ作成ﾌﾟﾛｾｽ発注者受注者備考

①設計図書の確

認既往新図面（終図

面）を一式準備する。

■新たに設計する場合

・道路中心線に対して横断を作成す

る。

■修正設計の場合

・各横断が本線中心線で作成されてい

ることを確認し、別途法面基準線を

設けることについて発注者の承諾

を得る

情報化施工を実施しない

場合は道路中心線に基づ

き作成された横断図で問

題なし（現場合わせによ

る）

②ﾃﾞｰﾀ作成範囲

の決定今後の情報化施工実

施有無等を勘案し、3次元設計データを作

成するかどうかを決

定する

3 次元設計ﾃﾞｰﾀ作成の必要性について

発注者に確認する。斜交断面に斜比をかけて

数量算出する場合もある

ため、追加断面を作成す

る・しないは事前に確認す

ること。 ③ﾃﾞｰﾀ作成

－

■データ作成上のノウハウ

・道路中心線に平行しない法面は、別

途法面基準線を作成し、それを基に

横断図を作成する。・法面基準線は法肩もしくは法尻に設

定する。・横断はそれぞれの中心線ごとに作成

する。・地山と交わることが想定される部分

は、必ず交わるよう法面を延長して

作成する。

本線道路中心線

土工法面（本線と斜交）

5

（3）データ作成イメージ

土工法面が道路中心線と平行ではない道路

三次元

イメージ

平面図

横断図

道路中心線に対して法面が平行

ではない場合、別途、法面基準線

を設けて横断図を作成する。

6

4-2 インターチェンジで本線とランプ車線が合流する道路

（1）事例概要

①概要

本線とインターチェンジが合流する部分の横断図について、インターチェンジ

部の切土法面が本線道路中心線の離れで設計されている。

ランプ車線の構造は本線の道路中心線と平行とならないため。本線とランプが

一体となっている区間は、本線とランプを区別できない。

②課題 TS出来形管理に3次元設計データを活用する場合、3次元データ交換標準では、

法面が道路中心線に対して直交するモデルを想定している為、出来形管理に利

用する場合、横断図を本線、ランプで別々に作成する必要がある。測量法線に

直交した横断図でデータが作成されていた場合は、施工時の堤防法線に対して

横断図を取り直さなければならない。また、転圧管理、路体・築堤盛土管理（MC/MG）の場合も、基本設計データ

を基準として TIN データ（面データ）を作成することとなることから、道路中

心線とは別に法面の平行となる基準線が必要となる。







・各道路中心線に対して横断を作成する。 ■修正設計の場合

・各横断が本線中心線、ランプ中心線のどち

らで作成されているか確認する。・本線中心線のみで作成されている場合は発

注者に確認を取り、ランプに対して中心線

を決定し、横断を作成する必要がある。

情報化施工を実施

しない場合は道路

中心線に基づき作

成された横断図で

問題なし（現場合わ

せによる）





定する

3 次元設計ﾃﾞｰﾀ作成の必要性について発注者

に確認する。

③ﾃﾞｰﾀ作成

－


・ランプ部は本線と同一中心線で管理せず、

ランプ中心線を別途作成し、別のモデルと

する。・ランプ部のモデルは、ランプ中心線と本線

中心線の交点まで作成する。・本線のモデルとランプ部のモデルが重なる

部分は、本線のモデルを優先して表示す

る。（本線と重なるランプ部はカットして表示

する）。

本線道路中心線ｲﾝﾀｰﾁｪﾝｼﾞ

ｲﾝﾀｰ切土法面

（本線と斜交）

7


インターチェンジで本線とランプ車線が合流する道路

三次元

イメージ

平面図

横断図

道路中心線に対して IC が平行で

はない場合、別途、法面基準線を

設けて横断図を作成する。

8

4-3 カルバート等との接続部で土工法面が前後で連続しない道路

（1）事例概要

①概要

路体盛土がボックスカルバート等で切断されており、前後で土工法面が連続し

ない（土工形状が途中で切断され連続しない）。

②課題

カルバートと土工法面の接続部で土工法面に対して TS 出来形管理又路体盛土

へ MC/MG を提要する場合は、構造物端部に合わせた土工形状の断面図は、変

化点を押すと法面が斜になってしまうため作成する必要がある。






■新たに設計する場合・管理断面及びカルバートにより土工が切断

される場所に対して断面図を作成する。





定する

3 次元設計ﾃﾞｰﾀ作成の必要性について発注者

に確認する。


－


・道路中心線は１本のままで、土工形状を切

断することにより作成する・断面定義では、道路中心線とボックスパカ

ルバートとの交点で横断を作成する・要素定義では、同じく道路中心線とボック

スカルバートの交点を断面変化点とする・ただし、法面とカルバートが接合し、法面

が本線とも土工法面とも斜交する箇所は 3次元形状が作成できない


カルバート

土工法面が接続

部で連続しない

土工法面が接続

部で連続しない

9


カルバート等との接続部で土工法面が前後で連続しない道路

三次元

イメージ

平面図

横断図

横断 BOX 等。

TS 出来形管理、MC/MG に利用する場合

は、端部の断面を必要に応じて細かく分割

する必要がある。

10

4-4 舗装修繕工事等で道路中心線形が無い場合の舗装設計

（1）事例概要

①概要

舗装修繕工事のため、工事発注時点で現況地形しかなく、現場では既設構造物

等に現地あわせをする場合（中心線の線形、設計上の道路幅員等 3 次元設計デ

ータを作成する要素がない）。

②課題

TS 出来形管理（舗装）の場合、道路中心線を新たに設定する必要はない（た

だし、3 次元設計データを活用して TS 出来形管理を実施する場合、3 次元設計

データ側で道路中心線が必要となる）。

MC/MG の場合は、中心線形は特に必要ない（設計面からのオフセットで管理

可能）






・舗装修繕工事は現場すりつけが基本となる

ため、既往設計情報が無い可能性がある。





定する

・3 次元設計ﾃﾞｰﾀ作成の必要性について発注

者に確認する。


－


・想定される道路中心位置もしくは実測した

路肩等に仮想の道路中心線を定義する。・断面は実測上の断面変化点を基準に作成す

る

TS 出来形管理（舗

装）のみに適用する

場合は、中心線形は

必要ない。3 次元設

計データから基本

設計データへ反感

するために道路中

心線が必要となる。

既設側溝等

道路中心線無し

（設計無し）

11


三次元

イメージ

平面図

横断図

既設構造物等

既設構造物等からの離れによ

り道路中心線を設定する。

12

4-5 切土・盛土が交互に出現する道路区間

（1）事例概要

①概要

地形上、切土・盛土が交互に出現する区間がある。

このため、伐開・除根、現地測量の結果、断面変化点（切土・盛土）が設計値

とずれてしまう場合がある

②課題

TS 出来形管理の場合、（切土・盛土法面交互に出現する部分（法面変化点）は

管理対象外である。）切盛位置が起工測量、伐開・徐根後にならなと、正確な位

置がわからない。

MC/MG に適用する場合、設計上の法面標高より地山が上にあるか下にあるか

で、切土であるか盛土であるかが決まるが、設計時の地形図の精度に限界があ

るため、図面上の切り盛り変化点と実際の切り盛り変化点が異なる。







・切土端部、盛土端部が設計図面と現況地盤

との間に差が生じる可能性があることか

ら、切土部・盛土部のデータを延長し、現

地合わせによって調整できるよう配慮す

る。





定する




－


・道路中心線は１本のままで管理する。・切土となるか盛土となるか不明な区間につ

ては、同一の中心線において、切土法面形

状と盛土法面形状の両方を作成し、現地に

て実際の地山との交点を採用（データを切

り替えて活用）する。


切土・盛土が

交互に出現

13


切土・盛土が交互に出現する道路区間

三次元

イメージ

平面図

横断図

切土・盛土が連

続する場合、切

土部分、盛土部

分のデータを

延長して作成。

14

4-6 法面に管理用道路を持つ河川堤防

（1）事例概要

①概要

河川堤防等法面に管理用通路が設置される場合、堤防法線とは異なる線形で管

理される

管理用道路は設計法線と斜交しているため、同一法線で描かれた横断図では TS

出来形管理はできない（管理用道路の法勾配は本線の法勾配と向きが異なるた

め、法線と直交する横断では正確な出来形管理ができない）。現状は堤防道路中

心線に対して描かれた横断図に基づき、現場あわせによって施工している。

②課題

TS 出来形管理に 3 次元設計データを活用する場合、管理用道路の横断図は管

理用道路の法線に直交している必要がある。

MC/MG に利用する場合も同様である。







・側道、管理用通路の横断図は堤防天端道路

中心線に基づき作成することが一般的で

あるが、側道中心線を設けるかどうか決定

する必要がある。 ■修正設計の場合

・新たに側道・管理用通路の中心線を設定し

てデータを修正するかどうか決定する必

要がある。





定する




－


・設計法線とは別に、管理用道路法線を定義

し、別々に横断図を作成する。・管理用道路法線は設計法線同様管理用道路

の法肩に設定する。・管理用道路の形状は設計法線と管理用道路

法線が交わる箇所まで作成する・管理用道路の法面は、堤防法面との交点ま

で延長する・堤防と管理用道路が重なる部分は堤防を優

先して表示する

堤防道路中心線

管理用通路法面が堤防道路

中心線に斜交

15


法面に管理用道路を持つ河川堤防

三次元

イメージ

平面図

横断図

管理用道路の中心線を、別途、設

けて横断図を作成する。

16

4-7 測量法線と堤防法線が異なる河川堤防

（1）事例概要

①概要

河川堤防が計画堤防（堤防法線）に対してではなく、測量法線に対して測量法

線に対して設計されている。

河川築堤工事を受注後、発注者より関連する設計図書を受領し、TS 出来形に

活用したいが、測量法線に対して直行した横断図となっている。

②課題

TS 出来形管理に 3 次元設計データを活用する場合、横断図は堤防法線に直行

している必要がある。測量法線に直交した横断図でデータが作成されていた場

合は、施工時の堤防法線に対して横断図を取り直さなければならない。

MC/MG に活用する場合も同様である。







・計画法線に対して横断を作成する。

■修正設計の場合

・堤防横断が測量法線、堤防法線のいずれで作成

されているか確認し、測量法線で作成されてい

る場合は発注者に確認を取り、堤防法線に対し

て路線測量を行い、不整合の有無を確認する。





定する

・3 次元設計ﾃﾞｰﾀ作成の必要性について発注者に

確認する。


－


・測量法線とは別に、計画法線に基づき、横断図

を作成する。

17


測量法線と堤防法線が異なる河川堤防

三次元

イメージ

平面図

横断図

測量法線

堤防法線に直交する横断図を

作成する必要がある。

測量法線横断図が法面に直交しない

18

4-8 道路中心線とから横断図の作成が困難な土工法面

（1）事例概要

①概要

法面が本線に対して直交しているため、横断形状が不明である。

河川の横断部で法面が終わっている、発注の都合で本線盛土が途中で切れてい

る等により、土工法面が道路中心線と直交する。

法面が道路中心線と直交しているため、道路中心線の測点管理ができない

②課題

TS 出来形管理に 3 次元設計データを活用する場合、横断図は道路中心線に直

行している必要がある。道路中心線に直交した横断図でデータが作成されてい

ない場合は、法面用の基準線を別途設定し、この基準線に対して横断図を取り

直さなければならない。






・本線に直交した法面は管理する中心線が無

いため、別途、法面用管理用の中心線を作

成するかどうか決定する必要がある。





定する




－

■ﾃﾞｰﾀ作成上のノウハウ

・道路中心線と直交する法面基準線を作成

し、それに基づいて横断を作成する

本線道路中心線法面用基準線

本線と直交する法面

19


道路中心線とから横断図の作成が困難な土工法面

三次元

イメージ

平面図

横断図

法面用基準線

20

4-9 延長・土量が多く、完成形状と異なる道路

（1）事例概要

①概要

延長・土量が多く、完成形状まで土工事を実施しない。

複数年度にわたる事業の単年度工事等の場合、事業の完成形状まで土工事を行

わず、途中形状での発注となる。完成形状ではないため、設計時の断面図と異

なっている。場合によっては、道路中心線が完成形と異なっている場合もある

（暫定供用区間等）

②課題

TS 出来形管理に 3 次元設計データを活用する場合、設計時に入力されていな

い寸法での出来形管理が必要となる。

MC/MG の場合は完成形からのオフセット管理となるため、特に問題はない。






・設計段階では完成形状にてデータを作成す

る。・事前に施工面が把握されている場合は、施

工面でのデータを作成するか確認する。





定する


者に確認する。・工事延長、施工面を確認する。


－


・本来の道路中心線、土工横断図をもとに、

発注段階（もしくは設計変更後の完成図）

の断面を作成する・暫定的な道路中心線が設定されている場合

には、それに合わせた横断図とする

施工面

完成面

21


延長・土量が多く、完成形状と異なる道路

三次元

イメージ

平面図

横断図

暫定中心線

道路中心線（完成）

完成形状

暫定盛土面

道路中心線（完成）

22

4-10 トンネル区間が隣接しており上下線が分離している道路

（1）事例概要

①概要

トンネル区間で上り・下りが分離しているため、道路中心線形が複数存在して

いる。

横断図が本線中心線（上り線とした場合）に対して作成されているため、下り

線部分の横断図が下り線に対して斜行している。

②課題

TS 出来形管理に活用する場合、本線中心線（上り線、下り線のいずれか）に

基づき作成されている場合は上り線・下り線のいずれかに新たな中心線を設定

し、横断図はそれぞれの中心線形に対して直行するようにする必要がある。

MC/MG に活用する場合も同様である。







・上り中心線、下り中心線に基づき、それぞ

れに接続する法面の横断図を作成する。（いずれかを本線中心線からの離れで横断

図を作成する場合は参考図であることを

明示する。）





定する




－


・断面定義：幅員、横断勾配、法面形状、横

断形状が異なる断面毎に断面データを作

成する。・要素定義：要素幅、勾配、比高が変化する

帯（ゾーン）毎に要素データを作成する。

上り線

下り線

23


トンネル区間が隣接しており上下線が分離している道路

三次元

イメージ

平面図

横断図

上り中心線

下り中心線

Documents

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