การยกโค้ง Superelevation

     การออกแบบถนน Road design ตามหลัก Geometric Design แนวเส้นทางราบช่วงที่จุดหักเหเบี่ยงเบนเส้นของ Horzontal Aligment การออกแบบเป็นรูปแบบของโค้งราบ Horizontal curve ซึ่งจะเป็น Simple curve หรือ Spiral curve การขยายความกว้างของช่องจราจร เพื่อให้เกิดความปลอดภัยของการจราจร ค่าระดับของถนนด้านนอกของโค้งราบจะยกระดับความสูงของถนนให้สุูงมากกว่าด้านในให้มีความเหมาะสมกับความเร็วของยานพาหนะและรัศมีโค้งที่ใช้ออกแบบซึ่งเรียกว่า การยกโค้ง Superelevation
     
    การออกแบบบถนน ตามหลักการออกแบบตาม Geometric Design ช่วงที่รถเข้าโค้ง Horizontal curve  เมื่อรถเข้าโค้งวงกลมจะเกิดแรงหนีศูนย์กลาง ซึ่งจะมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานเข้ามาเกี่ยวข้อง การต้านแรงหนีศูนย์กลางจะมีการยกขอบถนนด้านนอกของโค้งให้มีค่าระดับความสูงของลาดคันหลัง(Crown slope) ด้านนอกทางป้องกันการลื่นไถลของรถออกนอกโค้ง เพื่อให้เกิดความปลอดภัยป้องกันการลื่นไถลของแรงหนีศูนย์กลางซึ่ง การยกโค้งขึ้นอยู่กับความยาวรัศมีโค้งของถนนและความเร็วยานพาหนะ
      
     Highway Geometric Design designed by the horizontal alignment at the horizontal curve,The intersection  of the design format of horzontal aligment, Which is a simple curve or spiral curve, The widening of the lane, To ensure the safety of the traffic.The level of the street outside the horizontal curve to raise the level, The height of the outside road rather than the inside road, right to have the vehicle speed and the radius of curvature of the curve design is called Superelevation.
    
      The road design, Design principles based on geometric design, The horizontal alignment on the curve is the centrifugal force circle. The coefficient of friction is involved. The centrifugal force will be raised against the outer edge of the curve with the slant height of the vehicle (Crown slope) toward the outside of the car slipping out of the curve. To ensure the safety of the centrifugal force, which prevent slipping. The lift curve depends on the radius of road curvature and vehicle speed.
      
                        
                                       Published, Textbooks :  HIGHWAY DESIGN MANUAL
 
     Super Elevation  อัตราการยกโค้งสูงสุดที่ American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) แนะนำ
• 4% ค่าเฉลี่ยสำหรับถนนสายหลักในย่านการค้า (Main street commercial district.)
•  6% ค่าสูงสุดสำหรับถนนสายหลักในย่านการค้า (Main street commercial district)
•  8% ค่าสูงสุดสำหรับถนนสายในเมือง (Urban Road)
• 10% ค่าเฉลี่ยสำหรับถนนนอกเมืองและทางด่วน (Rural Road & Expressway)
• 12% ค่าสูงสุดสำหรับถนนนอกเมืองและทางด่วน (Rural Road & Expressway)

                    
                                   ที่มา : กรมทางหลวงชนบท  Department Of Rural Roads, Thailand

การคำนวณการยกโค้ง  Superelevation

* Superelevation runoff คือ ระยะจาก Half Crown (HC) ถึง Full Superelevation (FS) (ระยะ Y+Z) ซึ่งการกำหนดความยาวของ Runoff ทำได้ 2 วิธี
1. หาจากค่า Maximum relative slope ของขอบผิวจราจรกับศูนย์กลางถนนสำหรับถนน 2 ช่องจราจร

                   1/S (mins) = 1/(75+1.5V)
      และ       1/S (mins) > 1/240

2. หาจากค่าสูตร Minimum length of runoff
           L(fmin) = 0.6 V
V = Design speed, km/h
   ทำการเปรียบเทียบค่า Runoff ที่คำนวณได้จาก 2 วิธี ค่าใดมากกว่าใช้ค่านั้น ( * ที่มา :Dr. Surames Piriyawat)

     เพื่อให้ระยะ Length of runoff เป็นไปตาม การออกแบบถนน Road Design จะกำหนดวางจุด NC ห่าง Sta PC และ PT อยู่ระหว่าง 0.5 – 0.8 Ls การกำหนดความยาวของ Full Superelevation สำหรับถนนที่มีช่องจราจรมากกว่า 2 ช่องจราจรมีข้อกำหนดให้ช่วง STA.Full.Attained to Full SE Removed มีค่ามากกว่า LC/3

               
                           DIAGRAMATIC  PROFILES SHOWNING  METHOD  OF  ATTAINNING  SUPERELVATION FOR  CURVE  RIGHT

การยกโค้งรถไฟฟ้าความเร็วสูง Superelevation High-Speed Train
 
   สหรัฐอเมริกา รถไฟฟ้าความเร็วสูงของรัฐ California High-Speed Train ใด้กำหนดการยกโค้งไว้ดังนี้
     SE = 0.0007 V2 D (curvature in degrees, speed in mph and SE in inches)
              Which when expressed with radius instead of degrees gives:
     SE = 4.0 V2 / R (radius in feet, speed in mph and SE in inches) or
              Or in metric system units:
     SE = 11.8 V2 / R (radius in meters, speed in km/h and SE in millimeters)

     ข้อเสนอแนะ  ค่า Default ใน Civil 3D เป็นค่ามาตรฐานตามการออกแบบตาม AASHTO ในการใช้งานควรระวังและพิจารณาการปรับใส่ค่าที่ใช้งาน เพื่อให้ถูกต้องตามหลักวิชาการโดยยึดหลักความถูกต้องตามค่ามาตรฐานงานทางของหนว่ยงานและองค์กร

การออกแบบถนน LaneSuperelevationAOR

         Civil 3d การออกแบบถนน Road design ที่ใช้ Subassemblies ส่วนประกอบโครงสร้างถนนพิจารณาตามรูปแบบที่แสดงใน Tool Palettes – Civil Metric Subassemblies ,Tab Assemblies Metric จะเห็นว่าในส่วนของ Common Assemblies, Intersection, Roundabout เกือบทั้งหมดใช้ LaneSuperelevationAOR ประกอบขึ้นเพื่อแสดงรูปหน้าตัดของถนน(Typical Section) ประกอบเข้ากับกันเพื่อให้เป็น Assembly ยกเว้นฺ Basic Lane Transition อันเดียวเท่านั้นที่ไม่ใด้ใช้ Subassemblies รูปแบบนี้ ซึ่งจะเห็นว่าเป็น Subassemblies หลักของ C 3d ที่เกือบทั้งหมดใช้  LaneSuperelevationAOR 

     LaneSuperelevationAOR ลักษณะรูปแบบเป็นการรวมกันของช่องจราจร(Lanes)ของสาม Subassemblies เข้าด้วยกัน คือ LaneOutsideSuper, LaneInsideSuper, and LaneTowardCrown subassemblies มีรูปแบบที่เอนกประสงค์ที่ใช้เป็นสว่นประกอบโครงสร้างถนนที่ยืดหยุ่นที่สามารถปรับได้ตามความต้องการของผู้ออกแบบ

     LaneSuperelevationAOR สามารถที่จะประยุกย์การใช้งานให้ได้ตามแบบ Typical Section ในแต่ละช่วงความกว้างของช่องจราจรที่นำมาประกอบกัน การสร้างรูปหน้าตัดของถนนของช่องจราจรใน Properties Advance : Parameter โดยทำการแก้ไข Default ที่ได้มาในช่องค่าความกว้าง ความหนาของชั้นวัสดุหรือลดชั้นวัสุลงโดยการใส่ค่าให้เป็นศูนย์ เปอร์เซ็นต์ลาดคันทาง ทิศทางลาดคันทาง จุดหมุนของการยกโค้ง รวมทั้งมีเงื่อนไขที่กำหนดให้ใส่ค่าช่องในช่อง Used Superelevation เลือกว่าต้องการยกโค้งหรือไม่ต้องการยกโค้ง ซึ่งจะเป็นข้อเลือกในการออกแบบถนน

    การออกแบบถนน C3d ทีเลือกใช้ Subassemblied, LaneSuperelevationAOR ในแต่ละช่วงความกว้างของช่องจราจร สามารถที่จะกำหนดให้เป็นจุดลาดคันทางเอียงตามตาม Crown slope ของถนนรวมทั้งสามารถที่ปรับทิศทางการยกโค้งสามารถกำหนดได้ว่าจะยกระดับตามแนวศูนย์กลางถนน(Pavement Revolved About Center Line) ยกระดับขอบในหรือขอบนอกของผิวจราจร ในกรณีที่ช่องจราจรมีหลายช่องทางสามารถกำหนดที่จะกำหนด Crown Slope ให้ลาดเอียงเข้าด้านในหรือลาดเอียงออกทางด้านนอกของช่องจราจร(Divided Crowned or Broken-back Highways) รวมทั้ง Profile Grade สามารถกำหนดให้อยู่ด้านหรือด้านในของช่องจราจรตามการออกแบบถนน

    C 3D road design used Subassemblies. Structural components considered by the model shown in the Tool Palettes - Civil Metric Subassemblies, Tab Assemblies Metric can be seen in the Common Assemblies, Intersection, Roundabout, almost all use. LaneSuperelevationAOR. That section of the road to show (Typical Section) to provide the Assembly with the exception of the one doesn’t uses Basic Lane Transition. LaneSuperelevationAOR. This can be seen as Subassemblies almost all of the C 3d used LaneSuperelevationAOR.
      
    LaneSuperelevationAOR. The format is a combination the lanes of the three. Subassemblies together is LaneOutsideSuper, LaneInsideSuper, and LaneTowardCrown subassemblies. The model is a mixed-use structure, the flexible components that can be adjusted according to the needs of designers.

       LaneSuperelevationAOR. New applications can be used to meet a wide range of Typical Section in the lane to put together. To create a cross-section of the road in the lane Properties Advance; Parameter modifications defaults acquired in the width box. The thickness of the material or the layers by inserting values ​​to zero. Crown slope. Embankment slope direction. Axis of Rotation. The conditions are set to the values ​​in the Used Superelevation. Choose whether you want the curve to the superelevation. It was chosen to design the road.

      The design selected for the C3d Subassemblies, LaneSuperelevationAOR. The width of each lane. Can be defined away from crown or toward crown.Superelevation defined to be elevated along the central street (Pavement Revolved About Center Line) elevated edge or outside edge of the road. In the case of the carriage way can be set to define Crown Slope to tilt inward or tilt off the outside of the lane (Divided Crowned or Broken-back Highways) and Profile Grade can be set in the. or the inside lane of the road design.

Civil 3D; การออกแบบถนน, Create Assemblies

     Civil 3d การออกแบบถนน Road design ในการใช้ออกแบบถนน ทางหลวง ทางหลวงสายประธาน ทางหลวงสายรองประธาน หรือการออกแบบทางรถไฟ การออกแบบทางรถไฟความเร็วสูง ที่ใช้สำหรับการคมนาคมและขนส่ง การหาวัสดุชั้นรองพื้นทาง ชั้นพื้นทาง Civil 3d ใช้สร้างรูปส่วนประกอบโครงสร้างถนน ซึ่งรวบรวมไว้เป็นหมวดหมู่ในส่วนประกอบ Tool Palettes – Civil Metric Subassemblies
  
     Assemblies สำหรับการออกแบบถนนจะรวบรวม Subassembies หลายอย่างเข้าด้วยกันแยกตามประเภท เพื่อการสร้างรูปถนนให้เป็นรูปสามมิติแนวทางราบจะมีความกว้างและความยาวของถนน ช่วงที่เป็นโค้งราบจะมีการยกโค้ง Superelevation และขยายความกว้างช่องจราจร Widening แนวทางระดับทางดิ่งตามแนวยาวจุดหักที่มีการเปลี่ยนค่าระดับความลาดของถนน Grade การออกแบบใช้โค้งดิ่ง สำหรับจุดสุดขอบของ Subassemblies จะเป็นแนว Daylighting ที่ใช้เป็นตัวเชื่อมต่อกับพื้นผิวดินเดิม เส้นรอบรูปทั้งหมดของส่วนประกอบโครงสร้างถนนจะใช้หาปริมาณ ดินตัด ดินถม วัสดุชั้นรองพื้นทาง วัสดุุชั้นพื้นทาง และส่วนประกอบอย่างอื่น ตลอดแนวความยาวตามจุดกำหนดของโครงการ

     Civil 3d for roads design and highway design, the railroad or design of high-speed train. Used for communication and transportation. The material foundation for the ascent of the Civil 3d forming structural components. The parts collected into categories in Tool Palettes - Civil Metric Subassemblies.   
    
      Assemblies for Road Design Subassembies to gather together many types. To build a road to a three-dimensional approach to the width and length of the road. The horizontal alignment at intersection by the curve, superelevation. Widening the lane width and extending vertically along the length of the break point level with changing the slope of the curve is a straight Grade design. For the edge of Subassemblies the Daylighting is used as the link to the original soil surface. Perimeter of the structure components for calculation of earhwork, layer of  material. And other components along the length of the project.
 
     Create/Edit Assemblies
1. Home tab: Palettes panel > "Tool Palettes" ที่เก็บวัตถุส่วนประกอบโครงสร้างถนน(กรอบสีแดง)
2. Home : Ribbon tab > Assembly  > Create Assembly  เลือกวางไว้ที่หมาะสมใน  Drawing
                                                                                                                                       
   
3.Tool Palettes – Civil Metric Subassemblies ส่วนประกอบโครงสร้างถนน Civil–Subassemblies เลือกรูปแบบตามกลุ่ม Tab ด้านข้างมาประกอบกันตามรูปหน้าตัดถนน Typical Section

 

   

ขั้นตอนการทำ  Undivided Crowned

1. Home tab: Palettes panel > "Tool Palettes"
2. Home : Ribbon tab > Assembly  > Create Assembly  

3. Tool Palettes – Civil Metric Subassemblies > Click lane tab >LaneSuperelevationAOR
    Click Assembly วาง Lane ที่เลือกไว้และ Properties จะแสดงขึ้นมา ถ้าไม่ปรากฎขึ้น เลือกตามข้อที่ 4
4. Click Properties Palettes, Or Command line : MO
    and then click LaneSuperelevationAOR
    Properties  แก้ไขเปลี่ยนแปลงขนาดความกว้างถนน และความหนาของวัสดุชั้นรองพื้นทาง ชั้นพื้นทาง, Crown slope และกำหนดการยกโค้ง Superelevation
5. ไหล่ทางหรือเลือก Curb
     Tool Palettes window > Curb tab > UrbanCurbGutterGeneral
6. ทางเท้า Tool Palettes window,
     6.1 On the Basic tab, click Basic Sidewalk
      6.2 On the Basic tab, click Basic Curb
7. On the Basic tab, click Basic SideSlopCutDitch
8. Select Subassemblies (Left Click) เลือกรูปส่วนประกอบโครงสร้างถนน
9. Mirror Subassemblies ทำ Section  ถนนด้านซ้ายทาง
10. Click the marker point on the assembly baseline รูปหน้าตัด ( Cross Section)ที่ได้ตามรูปแบบ Typical Section

     

Assemblies and Corridors

    

     การทำงานออกแบบถนนที่ใช้โปรแกรมการออกแบบถนน Road design ลำดับขั้นตอนจะคล้ายครึงกัน เริ่มจากการนำเข้าข้อมูล จุดสำรวจ, Survey Point ประมวลผลสร้างพื้นผิว สร้างแนวเส้นทาง โค้งราบ ระดับตามแนวยาว โค้งดิ่ง ระดับแนวขวาง(หน้าตัด)ถนน  เพื่อหาปรฺิมาณงานดินตัด ดินถม โดยอาศัยรูปหน้าตัดถนนของส่วนประกอบโครงสร้างถนน โปรแกรม Auto Cad Land development เรียกว่า Template สำหรับ Civil 3d จะใช้ Assemblies and Corridors

     การออกแบบถนน Civil 3D, การใช้ Assemblies and Corridors ประสิทธิภาพการทำงานมีมากเพิ่มขึ้นกว่าการใช้ Template สามารถที่ปรับแก้ไขแต่ละด้านของ Section ทีละ Section หรือจะเลือกช่วงปรับความกว้างถนน ลาดเอียงของคันทาง ในแต่ละช่วงของถนนหรือตลอดเส้นทางในคราวเดียวกัน   Corridor เป็นรูปแบบของการสร้างรูปสามมิติของงานถนนซึ่งจะรวมเอาแนวเส้นทางทั้งทางราบ ทางดิ่ง พื้นผิว ส่วนประกอบโครงสร้างถนน เข้าด้วยกัน

    






รูปแบบเครื่องมือ Tool Palettes
    
     รูปแบบเครื่องมือส่วนประกอบโครงสร้างถนน ใน Tool Palettes-Civil Subassemblies รวมกันเป็นองค์ประกอบแยกตามฟังชั่นหลักของการใช้งานใน Civil 3d  มีทั้งหมด 13 กลุ่ม คือ  Assemblies, Basic, Lanes, Shoulders, Medians,Curbs, Daylight, Generic, Conditional, Trench Pipes, Retaining wall, Rehab, Bridge and Rail.

SUBASSEMBLIES

     Subassemblies ส่วนประกอบโครงสร้างถนนส่วนย่อย ในแต่ละรูปแบบของกลุ่มจะประกอบด้วยรหัสของจุด (Point Code) บริเวณริมขอบที่ขึ้นเป็นรูปร่างของ Subassemblies เชื่อมต่อ(Link)กันระหว่างจุดโดยรอบเพื่อให้เกิดเป็นรูปร่างของวัสดุนั้นๆ รวมทั้งเชื่อมต่อกัน(Corridors)เป็นรูปสามมิติตามแนวยาวของถนน  ข้อมูลที่ได้จากรหัสของจุดจะนำไปใช้ในการก่อสร้างถนนโดยการนำข้อมูลเข้าเครื่องมือสำรวจเพื่อปฏิบัติงานในภาคสนาม

     การใช้งาน Subassemblies ให้ถูกหลักการตามลักษณะของงานนั้น ผู้ใช้งานสามารถที่สามารถปรับปรุุงรูปแบบ Subssemblies ที่ต้องการตามรูปแบบได้เสมอ

     The road design by software design. Sequence is similar to manage from the Survey Data . Processing the surface, Horizontal alignment, Vertical curve,Cross section, Auto Cad Land development program used the template, For Cicil 3d used Assemblies and Corridors.

      Civil 3d,Assemblies and Corridors performance is much more than the ability to adjust each side of the Template Section by Section or to adjust the width of the road. Slope of the embankment. Each phase of the road or the path in Corridor same time as creating a three-dimensional model of road work, which includes the path of vertical and horizontal surfaces and an assembly.

Tool Palettes  
   
    The structural components in the Tool Palettes-Civil Subassemblies. As well as by the composition of the major functions available in a total of 13 groups: Civil 3d Assemblies, Basic, Lanes, Shoulders, Medians, Curbs, Daylight, Generic, Conditional, Trench Pipes, Retaining wall, Rehab, Bridge and Rail.

SUBASSEMBLIES
      
     The road sub-components. Each group consists of a code point to the edges of the shape. Subassemblies link between the points to achieve the round shape of the material. The connection between point code is a three-dimensional of the road. Information from the code to be used in road construction by bringing the data tranfer to survey tools for working in the field.
     
      The Subassemblies, The principle is based on the characteristics of the task. Users can rectify the Subssemblies model to the form at any time.