エクセルのバーチカル計算で、道路景観を意識しつつ縦断曲線を計画する

06 cc01 - エクセルのバーチカル計算で、道路景観を意識しつつ縦断曲線を計画する 道路設計 ソフト

道路縦断曲線の検討にはバーチカル計算が欠かせません。

道路の縦断勾配が変化するポイントでは、見通しの確保などのため、一般に勾配が徐々に変化するような曲線部を設けます。

この曲線を縦断曲線(バーチカルカーブ)・道路バーチカルといい、一般的には放物線が用いられます。

この道路の縦断曲線を検討する際には、エクセルによるバーチカル計算が欠かせません。

バーチカル計算による道路縦断勾配の設計方法の手順はこれ。

バーチカル計算を行うため、エクセルで作成した道路の縦断計画高さを計算できるソフトが用意されています。中には計算式がとても見やすいソフトウェアやツールもありますよ。

縦断勾配だけではなく、道路幅員や横断勾配、歩道等の横断構成も考慮できるものもあります。

バーチカル計算や勾配計算ができるソフトを使用して、まずは道路構造令を満たし、さらに、道路を通行する際に安全を確保するための視距を確保した縦断線形を計画する必要があります。

視距には、最大停止距離内に入る前に物体を目視するための制動停止視距、対向車を十分に目視するための追越視距、ヘッドライトで道路を照らすための視距などがあります。

また、設計された速度で曲線を通過する際に、搭乗者が過度の慣性力を感じないような快適性も確保しなければなりません。

そこで、このページでは、バーチカル計算、縦断曲線(バーチカルカーブ)、道路縦断図のフリーソフトを紹介しています。
まずは、覗いてみて、これはと思うソフトを使ってみてはいかがでしょうか。
有料のツールやexcelテンプレートと比較しても、ランキングに入るような使い勝手の良いフリーソフトが揃っていますよ。
まずは無料でダウンロードをしてみてください。


後半の記事では、バーチカル計算で縦断線形を決める際の考慮すべき点、エクセルベースのバーチカル計算、道路縦断曲線の計算ソフトを使うメリットついて解説しています。

下記の無料で使えるダウンロードサイトから、使い勝手の良い、バーチカル計算、縦断曲線(バーチカルカーブ)、道路縦断図作成のフリーソフトやツールを見つけてください。
目的のソフトが見つかるかもしれません。


  1. バーチカル計算、縦断曲線のフリーソフト
    1. 縦断曲線内の任意点計算
    2. 道路縦断 線形計算書
  2. 道路縦断図の作成 フリーソフト
    1. 道路縦断図 作成支援
    2. 縦断図 作成支援
    3. 道路縦断計画支援ソフト FMD
    4. 道路縦断図作成 (+簡易横断) Judan99
    5. 横断図作成ツール
  3. バーチカル計算で縦断線形を決める際に、考慮すべきポイントは何か
  4. バーチカル計算で縦断的な位置を工夫して、印象的な景観をデザインする
    1. 特徴のある道路にするため活用すべき地域資源
    2. 道路沿線に保存すべき地域資源のアイデア
    3. 平面的な位置関係に加え、縦断的な位置関係を考慮する
    4. 平面分離とその効果
    5. 高低分離とその効果
  5. まとめ/使い慣れたエクセルソフトで、道路景観や環境問題を意識しながら縦断線形を計画する
    1. エクセルによるバーチカル計算、道路縦断曲線ソフトを使うメリット
  6. 縦断曲線のためのバーチカル計算にはソフトを導入し効率的に事故を防ごう
    1. 事故の予防に必須のバーチカル計算にはフリーソフトを
    2. 縦断勾配の目的と勾配の求め方
    3. 視距によるトラブルを避けよう~縦断曲線の設置計算にはソフトウェアが便利
    4. バーチカルカーブとバーチカル計算
    5. VCL計算とバーチカル計算が必要な縦断曲線の解析にはフリーソフトを選ぼう
  7. バーチカル計算および縦断曲線計算ソフトの活用上のポイント
    1. 縦断曲線が必要な理由とバーチカル計算ソフト
    2. 縦断曲線長について
      1. 衝撃緩和に必要な縦断曲線長
      2. 視距確保のために必要な縦断曲線長
      3. 視覚上必要な縦断曲線長
    3. 縦断曲線半径について
      1. 都市部における凸型縦断曲線半径の特例とは
      2. 積雪寒冷地域における縦断曲線半径の値
      3. 縦断曲線半径の望ましい値
    4. 縦断曲線における中間値の算出

バーチカル計算、縦断曲線のフリーソフト

縦断曲線内の任意点計算

縦断曲線内の任意点計算
道路の縦断を計画する時の補助をする勾配計算のエクセルシートです。ちょこっと使いたい時に便利です。縦断曲線(バーチカルカーブ)の諸元を計算、縦断曲線内の任意点の勾配を計算、縦断曲線内のサグ(クレスト)点を算出、縦断変化点の位置を計算、非対称縦断曲線の計算の5シートが揃っています。計算式もわかりやすい、人気のソフトウェアです。

道路縦断 線形計算書

道路縦断 線形計算書
道路の縦断・横断計画高さを計算する勾配計算、vcl計算などのエクセルシートです。このシステムは、ちょこっと使いたい時に便利でおすすめです。道路幅員と横断勾配の他、歩道等の横断構成も考慮できます。車道と同じく路線方向の変化にも対応します。ブレーキ処理が可能です。


道路縦断図の作成 フリーソフト

道路縦断図 作成支援

道路縦断図 作成支援
道路縦断図の作成を支援する人気のプログラムです。エクセル+VCコンソールアプリケーションで作成されています。入力のわずらわしさを、エクセルの操作性の良さでカバーしています。文字の高さや縦横比の詳細設定ができます。

縦断図 作成支援

縦断図 作成支援
エクセルに、道路縦断図を作るためのデータを入力すると、縦断図をDXFファイルで作成できるおすすめのシステムです。画層名、線色、用紙サイズ、縦横縮尺、必要項目の選択など自由度の高い縦断図が作成できます。曲線、片勾配、拡幅の帯も作成します。

道路縦断計画支援ソフト FMD

道路縦断計画支援ソフト FMD
道路縦断図を、Auto Cad LTで出力できます。このシステムは、測点、地盤高、コントロールポイントの計画高を入力するだけです。ペーロケ、横断図の作図機能もあります。測点ごとの現況図及び計画図を図上で読み込み、vcl計算、土坪も計算できます。計算式もわかるので、総合的な路線計画支援ソフトとして活用できます。おすすめのシステムです。

道路縦断図作成 (+簡易横断) Judan99

道路縦断図作成 (+簡易横断) Judan990 - エクセルのバーチカル計算で、道路景観を意識しつつ縦断曲線を計画する
Windows環境で使える道路縦横断図作成ソフトです。バンド数は26個まで対応しています。縦断曲線の描画や旗揚げ記入、片勾配、拡幅表示が可能です。道路縦断図においては、連続出力(DXFファイル、簡易印刷)が行えます。また、平面図用の道路計画高連続出力(DXFファイル、テキストファイル)にも対応しています。横断図の連続出力(計画断面のみ、出力形式DXFファイル)も可能です。

横断図作成ツール

横断図作成ツール0 - エクセルのバーチカル計算で、道路景観を意識しつつ縦断曲線を計画する
AUTOCADで横断図を自動作図させるエクセルを使用したシェアウェアです。ボタンを押すだけで、簡単に断面図をAUTOCADに描写することができます。試用期間では限定条件下で使用可能です。AUTOCADでゼロから横断図を作り上げるよりも、簡単でスピーディーです。業務効率向上を考える中で、こうしたツールを上手く取り入れながら手間を削減してくことが大切です。



バーチカル計算で縦断線形を決める際に、考慮すべきポイントは何か

道路の縦断勾配を検討するに当たっては、道路構造令などの基準を満たすだけでなく、安全で快適な縦断線形にしなければなりません。

縦断線形の設計に当たっては、特に以下のような組み合わせは避けなければなりません。
1)同方向に屈曲する縦断曲線(バーチカルカーブ)の間に短い直線を入れること(ブロークンバックカーブ)は直線部が浮いて見えるので避けること
2)短区間で凹凸を繰り返す縦断線形にすると、走行が困難になるので避けること
3)サグ部(下り勾配から上り勾配に変化する場所)に必要以上に大きな縦断曲線を入れると、渋滞が発生しやすくなるので、避けること

車いすの安全な通行を考慮すると、歩道等の縦断勾配は5%(ただし、沿道の状況等によりやむを得ない場合は8%)を超えないようにすることが望まれます。

急な上り勾配がある程度続くと、荷を積んだトラック等は速度の低下が著しく、後続する自動車の円滑な走行を妨げるので、トラック専用の車線(登坂車線)を設ける場合もあります。

近年では安全や搭乗者の快適性だけでなく、道路景観や環境問題への配慮も求められています。
このように検討する項目が多くなればなるほど、縦断計画上のコントロールポイントが増えてきます。
そのような場合には、バーチカル計算ソフトを利用して、ミスなく縦断線形を設計していきましょう。計算式が見やすいソフトウェアも沢山ありますよ。

概略検討や構想検討などの段階では、道路計画用のソフトでなくても、本サイトのエクセルベースのバーチカル計算、道路縦断曲線の計算ソフトやツールで十分対応できます。

打ち合わせの際にタブレットやノートパソコンにツールを入れておけば、提案されたアイデアが線形的に可能かどうかも簡単に判断することもできます。

また、測量範囲の決定などにも、ざっくりとした座標の把握が大変役に立ちます。
まずは無料のアプリやexcelテンプレートからダウンロードしてみてください。
沢山のアプリやexcelテンプレートを無料でダウンロードして、自分なりの比較ランキングを作るのもおすすめですよ。

引き続き、バーチカル計算・道路縦断曲線・道路バーチカルの計算・勾配計算・vcl計算ソフトやソフトウェアを使って、道路景観や環境問題を考慮する際のポイントについて説明していきます。


バーチカル計算で縦断的な位置を工夫して、印象的な景観をデザインする

特徴のある道路にするため活用すべき地域資源

道路を特徴づける上で活用すべき地域資源としては以下のようなものが挙げられます。
・オリエンテーション(方向感覚)を与えるもの(地域のシンボルとなっている山岳、一定方向への傾斜地形、鎮守の森や大木、塔状構造物等)
・テリトリー感を与えるもの(谷地形、丘地形、繁華街や歴史的街並み等)
・相反する極となるもの(寺社林と繁華街、商店街と住宅地等)
・面的な空間と線的なもの(海浜や湖沼、河川、水路、鉄道等)

道路沿線に保存すべき地域資源のアイデア

こうした考え方に基づいたアイデアとして、以下のような例があります。
・街路の終点や結節点における大木のアイストップ活用
・街割りの尊重
・歴史的な道路の保存および活用
・街のシンボルとなる大通り
・水景を意識した水辺のプロムナード 等
今、設計している道路沿線に、こんな保存すべき地域資源はありませんか。

平面的な位置関係に加え、縦断的な位置関係を考慮する

さらに、市街地であれば、平面的な位置関係に加え、縦断的な位置関係を考慮することで、さらに印象的な都市景観を創出することができます。
・道路を見上げる登り坂の頂上付近にランドマークとなるような建築物等があると、その建築物がより印象的に見えることになります。
・坂道を見下ろす場所では、街並みを前景にして遠くの山や海、川の眺望を楽しむことができます。
・地域資源・街割り・公共施設・公共空間との関係性への配慮も必要になります。
・道路が通ることにより、地域分断やアクセスが困難にならないように工夫を凝らす必要があります。

道路の個性は、沿道に立地する様々な施設や街並み、自然景観等との関係性によって醸成されます。
市街地の道路の線形を考えるにあたっては、こうした地域の個性を特徴づける地域資源を十分に考慮することが重要になります。
縦断線形の特徴の一つとして、上下線を分離する、平面分離、高低分離という手法があります。

平面分離とその効果

・平面分離は、安全かつ円滑な交通を確保するために用いられることが一般的ですが、道路デザインとしても有効な方策です。
・既存の一里塚などの歴史的な資源や地域を表象する樹木を移設、移植することなく、道路景観に取り込んで効果的な景観演出ができます。
・大きな平面分離を図ると上下線が別線となりますが、地域環境の保全に大きな効果をもたらします。
・また、良好な道路景観を創出する有効な手法となります。
・歩道と車道との平面分離も、歩行者の安全性や快適性を高める手法として有効です。

高低分離とその効果

・高低分離は、地形に逆らわない感じとすることで、運転者に道路のおさまりの良さを感じさせ、圧迫感を軽減させます。
・地形改変量を最小化でき、特殊のり面や防護柵などの人工構造物を削減できます。
・中央分離帯に既存林を残したり植樹をしたりすることができます。


まとめ/使い慣れたエクセルソフトで、道路景観や環境問題を意識しながら縦断線形を計画する

ここまでで、景観デザインを意識した道路縦断線形の計画方法について説明してきました。

近年は、道路構造令に従うだけでなく、道路景観や環境問題へも配慮しながら線形をきめていく必要があります。
考慮する項目が多くなればなるほど、縦断計画上のコントロールポイントが増えてきます。

また、いくつかのコントロールポイントを取捨選択しながら、複数の線形を検討するような作業も必要になります。
そのような場合に、バーチカル計算、勾配計算、道路縦断曲線、道路バーチカル、vcl計算のソフトは大変役に立ちます。
比較ランキング上位の人気アプリを無料でダウンロードして、試してみてください。
今までの作業を比較すれば、使いやすいことがわかるはずです。

エクセルによるバーチカル計算、道路縦断曲線ソフトを使うメリット

・概略検討や構想検討などの段階では、道路計画用のソフトでなくても、エクセルベースのバーチカル計算、道路縦断曲線・道路バーチカルの計算ソフトで十分対応できます。
・打ち合わせや現場確認の際にタブレットやノートパソコンで簡単に座標の確認ができます。
・イメージ図や完成予想図など正確な座標が必要ない作業に手軽に利用できます。
・使い慣れたエクセルの操作で作業ができ、特別なソフトを使用しないので、データの受け渡しも容易にできます。

このように、バーチカル計算、vcl計算、道路縦断曲線、道路バーチカルの計算ソフトにはいろいろなメリットがあります。
まずはお気に入りのソフトやexcelテンプレートを見つけて、便利な道具として会議でも現場でも使ってみて下さい。
きっと、あなたの作業の役に立ってくれるはずです。
まずは無料のexcelテンプレートやシステムからダウンロードしてみることをおすすめします。
比較ランキング上位の人気アプリが揃っていますよ。

縦断曲線のためのバーチカル計算にはソフトを導入し効率的に事故を防ごう

事故の予防に必須のバーチカル計算にはフリーソフトを

道路構造令は、道路の安全性と円滑性を保つために、最低限守る必要のある一般的な技術基準を定めた法令です。規定の内容に、道路の区分に対して設計速度に応じた、縦断勾配や視距などの規定があります。
縦断勾配の変化と視距は、走行中の交通車両の障害、あるいは車両事故の要因になるため、対策が講じられています。その対策の1つが、道路バーチカル、すなわち、縦断勾配が連続する道路を縦断曲線(バーチカルカーブ)にする対策で、バーチカル計算でその曲線の半径を求める計算式から計算します。
バーチカル計算を行う無料のフリーソフトやアプリは多く出され、人気が高く、ランキングも上位にあることが特徴です。バーチカルカーブを求める基本的な計算式は、道路構造法にありますが、エクセル(excel)をベースとしたソフトでは、道路の情報をいかに正確に入力するか、入力ツールの存在が大きいでしょう。計算で求めたバーチカルカーブから、道路バーチカルを図として描き、ポイントを示すことで道路の縦断勾配やサグ点を容易に知ることができます。フリーソフトにもテンプレートやツールの使い易さがあり、ダウンロードして比較して自分に合ったソフトやアプリを見つけるのがおすすめです。

縦断勾配の目的と勾配の求め方

縦断勾配とは、例えば、水平に100m進んだときに高さが2m上昇する道路という道路の傾斜の度合いの意味で、勾配計算によって求められます。縦断勾配は、上向きと下向きの、いわば凸・凹の状態があります。縦断勾配については、自動車の交通安全と円滑性から、速度低下が大きい車両によって生じる、道路の渋滞や交通事故などの安全性低下を防ぐために、道路構造令では、設計速度に応じた縦断勾配を規定しています。乗用車は平均速度で、普通トラックは設計速度の約1/2の速度で、登坂できるように定めています。例えば、設計速度が120km/hの道路では、規定値を2%、第1種・第2種・第3種では5%としていて、勾配計算で容易に確認できます。
縦断勾配の勾配計算による求め方は、自動車の重量(荷を積んだトラックなども含め)と、坂を上るときの力の関係から、勾配を求めています。
なお、歩道面については、車いすが安全に通行できるために、歩道の縦断勾配は5%を超えないことが良いとされ、勾配計算で歩行者に通行しやすい道が施工されています。

視距によるトラブルを避けよう~縦断曲線の設置計算にはソフトウェアが便利

道路は登ったり下ったりしますから、縦断勾配が変化する箇所では、勾配の急な変化による衝撃が起こります。勾配の急な変化による衝撃とは、例えば、上り坂から急に下り坂となったときに、上を向いていた車が急に下を向くわけですから、車に衝撃が掛かり、勾配の大きさに比例して衝撃の大きさも変化します。さらに、こうした変化の場所では、視距が無いという問題も発生します。視距とは、道路の坂を上っている車には、その先の坂を下っている車の存在が分からずに衝突しないように、前方の車に気付きブレーキをかけて安全に止めることができる距離のことです。したがって、登りから急に下ったときに、前方に車がいた時、その車間が短ければ衝突事故の起こる可能性があります。その視距によるトラブルを避ける方法が、道路縦断曲線(バーチカルカーブ)を設けることです。坂の登りと下りが曲線上になっていれば、登っている車には、下っている車の後ろ側が見え、前方に車が走っていることが分かり、注意できるため、衝突事故は避けられます。衝撃を緩和すること、視距を確保することが、バーチカルカーブに求められている役割と言って良いでしょう。緩やかに車が勾配の件か箇所をすり抜ける区間として、縦断曲線(バーチカルカーブ)の設置を定めています。
視距は道路の縦断方向の見通し線だけでなく、水平方向のカーブでの見通しも確保することが、道路構造令では示されています。その視距を計算したり、図で示したりする、無料のフリーソフトやアプリが出されています。人気もありランキングも上位にあるソフトは、道路構造令に示されている規定値と組合せ、道路の設計・施工に関わる人にとっては、非常に助かるソフトです。どのソフトも比較しても遜色なく、エクセル(excel)をうまく使って、使い易いツールやテンプレートに独自性を持たせています。システムパッケージ化された、道路縦断曲線の総合ソフトウェアと比較しても、フリーとはいえ十分使えるソフトで、ダウンロードして比較するのもおすすめです。

バーチカルカーブとバーチカル計算

道路の縦断勾配が急に変化する箇所で、変化する箇所を緩やかに変化するようにカーブ(バーチカルカーブ)を設ければ、車に掛かる衝撃力が分散化され、車が安全に走行できます。また、バーチカルカーブを設けることで、カーブの先を見通すことができ、視距が取れて交通安全となります。バーチカルカーブがなければ、先の見通しが悪く、交通の障害になることがすぐ分かります。このバーチカルカーブの半径が、曲率半径で、道路構造令で、設計速度に対しての横断曲線半径(曲率半径)が、決められています。この横断曲線半径の計算式が、バーチカル計算で、バーチカル計算の方法が道路構造令で決められています。バーチカル計算は、道路の設計速度と、道路横断曲線が凸か凹かによって異なり、曲率半径が凸と凹に応じて決められます。例えば、設計速度120km/hの道路の凸型道路縦断曲線半径は、11,000m、
100km/hの道路の凸型道路縦断曲線半径は、6,500mと規定されているのに対し、凹型道路縦断曲線半径は、120km/hの道路の凸型道路縦断曲線半径は、4,000m、100km/hの道路の凸型道路縦断曲線半径は、3,000mと規定されています。
また、設計速度に対する道路縦断曲線長の規定は、視覚上必要ととらえられて道路縦断曲線長が計算されます。例えば、設計速度120km/hの道路の必要道路縦断曲線長が、100.0mに対する道路縦断曲線長の規定値は100mで、設計速度100km/hの道路の必要道路縦断曲線長が、83.3mに対する道路縦断曲線長の規定値は85mです。

VCL計算とバーチカル計算が必要な縦断曲線の解析にはフリーソフトを選ぼう

道路構造令では、道路の設計速度と視距、縦断勾配、縦断曲線(バーチカルカーブ)半径、縦断曲線(バーチカルカーブ)長さの基準は、次のように規定されています。
設計速度  視距  縦断勾配  縦断曲線形  縦断曲線半径  縦断曲線長さ
120km/h  210m  2%     凸      11,000m     100m
                 凹       4,0000      
100     160   3      凸      6,500       85
                 凹       3,0000      
80      110   4      凸      3,000       70
                 凹       2,0000      
        :
道路の登り下りの勾配変化により、車が運転中に、衝撃を受けた場合の緩和するに必要なバーチカルカーブ長さは、放物線を円曲線に近似した式から求められます。実際には、バーチカルカーブは、計算値の1.5から2倍のとして、車の運転の安全を図っています。
バーチカルカーブ長さ=(曲率半径/100)×|iA-iB|でバーチカル計算されます。
|iA-iB|は、登りと下りの縦断勾配の差の絶対値です。AとBは、バーチカルカーブ長さの始点と終点で、iAは初めの勾配、iBは終わりの勾配です。単純に登って、下るだけの道路なら、iA,iBは一定になります。
VCL計算によって幾何学的に、バーチカルカーブ長さを底辺とした登りから下りに掛かる点を頂点とした三角形から、バーチカル計算によってバーチカルカーブを描くことで、どのように現場を掘り下げたり盛土するなどの改造によって、バーチカルカーブ通りの道路になることが分かります。
バーチカル計算を行う無料のフリーソフトやアプリは、道路の縦断計算を行って、計画高さの計算を行い、縦断線形の変化点ごとにバーチカル計算やVCL計算や勾配計算を行って、縦断曲線の必要な値を計算で求めます。また、必要な点の計画高さを計算し、計算結果から概略の縦断図を描き、道路のバーチカルカーブが確認できます。道路の勾配は、いつも同じ勾配とは限らず、登りが違う勾配で続いたり、登りと下りが交互に現れる場合もあります。フリーソフトはそのようなケースでもバーチカル計算やVCL計算を行い、作図ができるため、長い距離の道路の道路バーチカルを確認でき、便利です。エクセル(excel)をベースとしたそのようなフリーのソフトが多いことから、人気のあるソフトやランキング上位のソフトの機能を比較して、道路設計や道路工事に活かすために、ダウンロードしての比較がおすすめです。また、道路設計全体を行うパッケージ化したシステムソフトウェアも、道路の縦方向や横方向、片寄りなどあらゆる方向からの道路縦断曲線を描くことができ、さらにCAD図面と連携してやバーチカル計算VCL計算もでき、またクラウドによっていろいろな場所で、異なる技術の担当者が見たり、修正できるため、有料であってもシステムソフトウェアも、ダウンロードしてその機能を試用することもおすすめです。

バーチカル計算、縦断曲線計算ソフト
======================================
〔追加キーワード〕
バーチカル計算、バーチカルカーブ、道路バーチカル、vcl計算
道路縦断曲線、縦断勾配、勾配計算、計算式
ソフト、ソフトウェア、フリーソフト、システム、ツール、アプリ、フリー、無料、ダウンロード、人気、おすすめ、比較、ランキング、エクセル、excel、テンプレート

バーチカル計算および縦断曲線計算ソフトの活用上のポイント

縦断曲線が必要な理由とバーチカル計算ソフト

車両が道路の縦断勾配が変化する箇所を走行するとき、運動量の変化に伴う衝撃の緩和や視距の確保のために、道路縦断曲線を挿入するものとされています。この縦断曲線は道路の平面線形とうまく組み合わせることによって、排水の問題を解消し、安全性や快適性を一層向上させることができます。
一般に、この曲線を縦断曲線(英語表記でバーチカルカーブ:vcl)と呼んでいます。
インターネット上では、道路バーチカルの計算に関するソフトやエクセルのテンプレートは、無料のフリーソフトでも実務に使用できるものが多くあります。
バーチカル計算において、どのフリーソフトを使ったらベストか迷った際には、ネット上の比較ランキングサイトなどでの人気や評判を参考に、自分に合ったvcl計算ツールを探してフリーにダウンロードすることをおすすめします。

縦断曲線長について

縦断曲線長は、衝撃緩和のための必要長、視距確保のための必要長、視覚上の必要長などから主に決定されます。

衝撃緩和に必要な縦断曲線長

縦断勾配が変化する箇所では運動量の変化により衝撃を受けるため、この衝撃を緩和するために、縦断勾配の変化点に縦断曲線を挿入して緩和する必要があります。この衝撃緩和による縦断曲線長に対しては、走行速度(km/h)と縦断勾配の代数差の絶対値(%)から算出する経験的な計算式があります。

視距確保のために必要な縦断曲線長

道路縦断曲線の形が凸形曲線の場合、縦断曲線長が短いと視距の妨げとなるため、安全な視距を確保するためにはある程度以上の縦断曲線を設置する必要があります。
凹形曲線の場合には、視距に対する問題はありませんが、道路上に跨道橋等の横断構造物を建築限界ぎりぎりに建設した際に、縦断曲線の大きさによっては視距を妨げるおそれがあります。そのため、凸形曲線に関しては視距の確保の計算、凹形曲線については横断構造物の視距について計算を行う必要があるのです。

視覚上必要な縦断曲線長

縦断勾配差が小さい場合には、衝撃緩和や視距確保のために必要な縦断曲線の長さは極めて短くなる傾向にあります。短い縦断曲線を設置した場合には、運転者に線形が急に折れ曲がって見えたりして視覚上の問題が生じるため、ある程度以上の長さを設定する必要があるとされています。このために必要な長さは、視覚上から定まるものであり、走行速度にほぼ比例するものと考えられるので、経験上設計速度の3秒間の走行距離をもって最小縦断曲線の長さとしています。
縦断曲線長の計算に使用できる無料のフリーソフトはたくさんあります。また、フリーでダウンロードできるexcelのテンプレート、ひな形ソフトに対し、どれを使えばいいのか迷ってしまうところですが、そのような場合には比較ランキングサイトなどでおすすめのツールをダウンロードして参考にするとよいでしょう。いろいろ比較して自分に合ったものを選び、それらを活用することで、勾配計算をはじめとするvcl計算における実務の効率化が図れること間違いなしです。

縦断曲線半径について

縦断曲線は一般に放物線として設置されますが、適用上は近似した円の半径を用いて表しており、設計速度と縦断曲線形(凸形か?凹形か?)に応じて曲線半径の規定値が定められています。また、「道路構造令の解説と運用」(日本道路協会)によれば、実際の道路計画の運用にあたっては、都市部における特例や、積雪寒冷地域における値のほか、縦断曲線半径の望ましい値の適用が明示されています。

都市部における凸型縦断曲線半径の特例とは

都市部における主要幹線道路において立体交差等を行う場合には、前後の交差点の状況により既定の凸形縦断曲線半径をとることができない場合が生じます。このような場合には、立体交差を助成する意味合いから用いることのできる凸形縦断曲線半径の最小値を縮小し、半径1000mまで許容することができるとされています。

積雪寒冷地域における縦断曲線半径の値

積雪寒冷地域においては、地域特性を勘案し、路面が氷結した場合の制動停止距離を満足するように、道路縦断曲線の半径を設定することが望ましいとされています。
 

縦断曲線半径の望ましい値

縦断曲線半径の値は設計速度に応じて計算式により算出されるものであり、この値は車両が縦断勾配の変化する箇所を走行するとき、衝撃の緩和、視距の確保のため必要とする最小半径の計算値をそのまま示したものであるため、地形の状況やその他特別な理由等により、やむを得ない場合に用いられるべきとされています。そのため、実際に設計するに際しては、その安全性や快適性を考慮することにより、規定値の1.5~2.0倍ぐらいの値以上を用いるのがよいとされています。
なお、サグ部(※道路が下り坂から上り坂に変わる凹部の構造を持つ場所のこと)においては、過度に緩やかなサグ部の縦断線形が速度低下による渋滞発生の原因とならないように、適切な縦断曲線や縦断勾配を用いるとともに、サグ部が見通せるような視認性も考慮した設計とすることが望ましいとされており、具体的には以下の点に留意することが必要です。
① サグ部においては必要以上に大きな凹形曲線半径は用いないようにすることが望ましい。
② サグ部付近およびその上流側の平面曲線半径を大きくし、切土法面や遮音壁等の障害物との側方余裕を広くとり、サグ部の視認性を確保することが望ましい。
道路縦断曲線に関するソフトやエクセルのテンプレートは、無料のフリーソフトでも実務に使用できるものが多くあります。
勾配計算はもちろんのこと、バーチカル計算に関しては、ネット上に有料、無料を合わせて多くのフリーソフトやエクセルテンプレート、ひな形があります。また、簡単に無料でダウンロードできるサイトもたくさんあるため、いろいろ使って比較を行った上でバーチカルカーブを計画する上での参考にすることが実務上有効なものとなるでしょう。

縦断曲線における中間値の算出

縦断曲線は極めて扁平なものであるため、その長さは近似的に曲線の起終点間の水平距離に等しいものとみなしてもさしつかえないとされています。これにより、縦断曲線区間における中間点における縦距(円弧上の点から弦長上の点までの距離)についても、曲線の起終点間の水平距離に対して算出されます。
道路バーチカルの中間値の計算にあたっては、フリーでダウンロードできるexcelのテンプレート、ひな形ソフトを活用することで簡単に実行することができます。またそのほとんどがエクセルを用いたフォーマットのため、操作性・機能性にすぐれており、設計者から人気のあるvcl計算を気軽に無料でダウンロードして使用できることからおすすめです。




◇ よく読まれている関連記事と広告


道路設計 ソフト
建設部門のソフトウェアとCADデータ 『建設上位を狙え』
タイトルとURLをコピーしました