Civil 3D: การออกแบบ 'ทางรถไฟ' (Advance Step)

บทความอ้างอิง: 
>> Civil 3D: การออกแบบถนน (Highway) Step by Step (ม้วนเดียวจบ)
>> Civil 3D: การออกแบบอุโมงค์ใต้ดิน (Advance Step)

>> เป็นการประยุกต์ใช้คำสั่งงานออกแบบถนน ในโปรแกรม Civil 3D เวอร์ชั่น 2012 โดยเปลี่ยนมาออกแบบ 'ทางรถไฟ' ซึ่งโดยลักษณะการใช้คำสั่งต่างๆในภาพรวม ถือว่าค่อนข้างจะคล้ายกันเกือบทุกประการกับงานออกแบบถนน ยกเว้น การที่จะต้องใช้แบบ Assembly ของรางรถไฟเท่านั้น และทำการกำหนด คุณลักษณะของตัวรางรถไฟให้เหมาะสมกับแผนงาน และวัตถุประสงค์

แรกเริ่มเดิมที ในสมัย ร.๕ นั้นได้มีการก่อสร้างทางรถไฟที่มีขนาดมาตรฐานโดยมีความกว้างของราง 1.435 เมตร (Standard gauge) แต่ด้วยเหตุผลทางด้านความมั่นคงในช่วงสงครามโลกต่อมา จึงได้เปลี่ยนขนาดความกว้างของรางรถไฟให้ตัวรางมีขนาดความกว้าง 1.00 เมตร หรือที่เรียกว่า Meter gauge ซึ่งมีข้อดีในการเดินทางเข้าไปในที่แคบ เช่นตรอกเขา และเลียบภูเขา แต่ข้อเสียคือความเสถียรในการทรงตัว และนับจากนั้นเป็นต้นมา ประเทศไทยได้ใช้ขนาดความกว้างของรางดังกล่าวเรื่อยมาจวบจนถึงปัจจุบัน (ยกเว้นรถไฟฟ้า ซึ่งตัวรางมีขนาดความกว้างมาตรฐาน 1.435 เมตร)

ตัวอย่างการประยุต์ใช้คำสั่งในการออกแบบถนน เพื่อใช้ออกแบบทางรถไฟ

Import Google Earth Image+surface มาใช้ในการออกแบบ (คร่าวๆ)

ออกแบบแนว Alignment & Corridor (ออกแบบระยะทางยาว 4.3 กิโลเมตร)

แบบ Assembly รางรถไฟ (v.2012)

กำหนดขนาดความกว้างของฐาน และชั้นวัสดุ

กำหนดขนาดความกว้างของราง และลักษณะของราง

กำหนดรายละเอียดการคำนวณปริมาณต่างๆ

ผลลัพธิ์การคำนวณ

แบบ Section Plot

Drive Through

* เนื่องจากระยะทางการออกแบบมีความยาวกว่า 4 กม. จึงส่งผลกับระบบประมวลผล (ภาพกระตุก)

'เพิ่มเติม'

งานก่อสร้างรางรถไฟในต่างประเทศ

วันเสาร์ที่ 28 กรกฎาคม พ.ศ. 2555

'คู่มือการออกแบบถนน โดยการใช้โปรแกรม AutoCAD Civil 3D'

...เมื่อวันพฤหัสบดีที่ผ่านมา ได้รับอีเมลล์เข้ามาสอบถามและร้องขอ ซึ่งผู้เขียนสรุปประเด็นได้ว่า เกี่ยวกับความต้องการที่จะให้ผู้เขียนทำการสาธิตการออกแบบถนน (+ทางรถไฟ) แบบลงลึกในรายละเอียด ทุกๆขั้นตอน หรือไม่ก็จัดทำเป็นไฟล์ .pdf ออกจำหน่าย หรือไม่ก็แต่งหนังสือเกี่ยวกับเรื่องงานออกแบบถนนออกวางขาย ฯลฯ ...และประเด็นเหตุผลที่ว่า จนถึงวันนี้ในประเทศเรา ยังไม่มีเอกสารใดๆ ไม่ว่าฟรี หรือออกวางจำหน่าย ที่ให้ความรู้ทางด้านการออกแบบถนน โดยการใช้โปรแกรม AutoCAD Civil 3D และถ้า Search ในอินเตอร์เน็ตก็จะพบเพียงชื่อ Geospatial และ njdrawing เท่านั้น ที่ให้ความรู้ด้านงานออกแบบถนนลงในเว็บไซต์ของ Thai topo, Lifecivil และเว็บบล๊อกแห่งนี้ แต่ทั้งหมดนั้น ก็เป็นบทความอธิบายเป็นบางเรื่อง หรือเป็นตอนๆ ไม่ต่อเนื่อง ส่วนการเปิดอบรมที่ Search พบก็จะมีแต่เฉพาะเว็บของบริษัท VR Digital ซึ่งราคาค่าเข้าอบรม ค่อนข้างแพงพอสมควร (เกินเงินเดือนนายช่างสำรวจฯ)

>> อันดับแรก ผู้เขียนต้องขอขอบคุณสำหรับเจ้าของอีเมลล์ฉบับนี้ครับ สำหรับทุกๆประเด็นที่ถามเข้ามา (โพสต์ถามลงในบทความก็ได้เช่นกันครับ)...ผู้เขียนเคยได้รับการสอบถามในประเด็นข้างต้นมาบ้างพอสมควรจากท่านสมาชิกในเว็บบอร์ด Thai topo และต้องขออนุญาติคัดลอกข้อความที่ผู้เขียนได้โพสต์ตอบไปเมื่อวันพุทธที่ 15 กุมภาพันธ์ 2555 มาลงเผยแพร่อีกครั้ง

"---------------------O-O---------------------"

>> งานออกแบบถนนโดยการใช้โปรแกรม Civil 3D ถือเป็นงานที่ต้องอาศัยความรู้ เกือบทั้งหมดของตัวโปรแกรม AutoCAD Civil 3D และต้องทำความเข้าใจองค์ประกอบที่ใช้ในการออกแบบถนนในแต่ละส่วนอย่างละเอียด อาทิ Surface/Design EG-FG Profile/Assembly/Corridor/Sample line/Volume etc. ซึ่งองค์ประกอบต่างๆ เหล่านี้ ต่างส่งผลต่อกัน (Interactive) เมื่อมีการปรับเปลี่ยน หรือแก้ไขตัวอ๊อปเจ็ค

ผู้เขียนเคยมีแนวคิดที่จะทำเป็น Guide line เรื่องงานออกแบบถนนด้วยโปรแกรม AutoCAD Civil 3D โดยเฉพาะ แต่เมื่อพิจารณาดูรายละเอียดในแต่ละเรื่อง (แต่ละองค์ประกอบ) คาดว่าน่าจะใช้เวลาเป็นเดือนๆครับ ก็เลยยกเลิกความคิดนี้เสีย อีกทั้งยังมีภารกิจด้านงานประจำที่ต้องรับผิดชอบ (เรื่องเวลา)

ส่วนถ้าเป็นคำสั่งปลีกย่อย ที่ไม่เข้าใจหรือติดขัด ก็โพสปรึกษาได้ครับ แต่ถ้าเป็นเรื่องที่ต้องใช้เวลามากในการอธิบาย ผู้เขียนต้องขออภัยครับ ด้วยเหตุเรื่องเวลา...แม้แต่เรื่อง Corridor เพียงเรื่องเดียว เนื้อหายังมีค่อนข้างมากครับ (ถ้าทำผิดพลาดในขั้นตอนนี้ จะส่งผลโดยตรงต่อปริมาตรงานดินที่คำนวณได้ทันที)

* ลองหาอ่านรายละเอียดในเฟสบุ๊ค Civil 3D Thailand เห็นมีการพูดถึงเรื่องหนังสือ Road Design ที่จะทำออกมาขาย

"---------------------O-O---------------------"

>> สำหรับคำถามเรื่องที่ผู้เขียนไปเรียนรู้มาจากที่ไหน? หรือไปอบรมจากที่ไหน?...ผู้เขียนขอตอบว่า ความรู้เกี่ยวกับการใช้งานโปรแกรม C3D ที่ได้ลงเผยแพร่ไปแล้วนั้น เกิดจากความรู้พื้นฐานจากการใช้งานโปรแกรม AutoCAD Land Desktop 2000i - 2006 มานานหลายปี และได้นำมาต่อยอดเข้ากับ C3D ซึ่งในช่วงแรกก็ยากพอสมควร ในการเรียนรู้การใช้งานชุดคำสั่งในแบบ Ribbon จากแต่เดิมที่คุ้นเคยในระบบ Tab bar และหลังจากคุ้นเคยกับชุดคำสั่งแบบ Ribbon แล้ว ก็หาความรู้จากเว็บไซต์ต่างประเทศ (เว็บไซต์ของไทยไม่มีใครพูดถึง AutoCAD Civil 3D v.2008 และผู้คนในยุคนั้น ส่วนใหญ่ยังยึดติดอยู่กับ AutoCAD Land Desktop) ค่อยๆ...เก็บเล็กผสมน้อย ไม่เข้าใจคำสั่งตรงไหนก็โพสต์สอบถามเป็นภาษาอังกฤษแบบ งูๆ ปลาๆ ไปตามเรื่อง ซึ่งก็ได้รับคำตอบ คำชี้แนะจากคนฝรั่งในเว็บ...นานวันเข้า ก็ตกผลึกเป็นองค์ความรู้ และจัดทำเป็นบทความเผยแพร่ (เท่าที่เข้าใจ) สำหรับท่านที่สนใจศึกษาตัวโปรแกรมดังกล่าวในบ้านเราครับ

>> เมื่อ 2 ปีก่อนผู้เขียนเคยโทรศัพท์ไปสอบถามถึงเรื่องการอบรมการใช้งานโปรแกรม AutoCAD Civil 3D ที่บริษัท Twoplus แต่ด้วยราคาค่าอบรม 2 วัน คิดราคา 10,000 บาท/1ท่าน (อบรมเรื่องการใช้งานขั้นพื้นฐานทั่วไป) ซึ่งเป็นราคาที่สูงเกินฐานะของผู้เขียน จึงได้ล้มเลิกความตั้งใจไป

>> ย้อนกลับมาที่คำถามจากอีเมลล์ เรื่องการจัดทำคู่มือการออกแบบถนนด้วยโปรแกรม AutoCAD Civil 3D ผู้เขียนขอรับไว้พิจารณาอีกครั้งครับ และในส่วนของการจัดจำหน่าย...ผู้เขียนไม่มีแนวคิด หรือนโยบายในเรื่องนี้ และถ้าได้มีการจัดทำขึ้นมาจริง...จะต้องไม่มีค่าใช้จ่ายใดๆ สำหรับท่านผู้ดาวน์โหลดไปศึกษาครับ

และผู้เขียนได้ลองเสริชหาการอบรม 'การออกแบบถนนด้วยโปรแกรม AutoCAD Civil 3D' ในอินเตอร์เน็ต ก็พบรายละเอียดดังต่อไปนี้

* ราคาค่าเข้าอบรม 16,000 บาท/1ท่าน 

>> ผู้เขียน คงจะไม่สามารถไปวิจารณ์ได้ว่าราคาค่าเข้าอบรมถูกหรือแพงประการใด...แต่อุปสรรคอย่างหนึ่งที่ผู้เขียนได้เล็งเห็น นั่นคือประเด็นเรื่อง 'ข้อจำกัดในการเข้าถึง' ศาสตร์ทางด้านนี้ ซึ่งจะมีในเฉพาะผู้เข้าอบรมเท่านั้น หรืออาจจะมีการถ่ายทอดจากผู้ที่เข้าอบรมบ้าง แต่ก็น่าที่จะยังกระจายความรู้อยู่ในวงจำกัด

ผู้เขียนโพสต์ข้อความตอบกระทู้ในเว็บบอร์ด Thai topo วันพุทธที่ 15 กุมภาพันธ์ 2555

>> องค์ความรู้ (ถ้าไม่รวมถึงศาสตร์ทางทฤษฎีการออกแบบถนน ซึ่งต้องเรียนกันเป็นเทอมๆ) ในการใช้งานโปรแกรม AutoCAD Civil 3D มีหลักการเรียงลำดับ วิธีใช้ชุดคำสั่งในการออกแบบงานถนน ดังต่อไปนี้

รายละเอียด 'ลำดับ' ชุดคำสั่ง ที่ใช้ในการออกแบบถนน ด้วยโปรแกรม AutoCAD Civil 3D:
1. การเตรียมพื้นที่ (EG Surface)
2. การออกแบบแนวเส้น Alignment
3. การสร้างโปรไฟล์ ของเส้น Alignment ในแนวราบ
4. การออกแบบ หรือ กำหนดเส้นโปรไฟล์ในแนวดิ่ง FG (Finished Grade)
5. การสร้าง หรือ กำหนดแบบ Assembly 
6. การสร้างแนวเส้น Corridor
7. การสร้างเส้น Sample Line
8. การกำหนดลำดับการคำนวณปริมาตร Compute materials
9. การแสดงผลตารางปริมาตรงานดิน Total Volume Table
10. การแสดงผลรูปหน้าตัดตามขวาง Section Views
11. การนำเสนอผลงาน Create View Frame

หมายเหตุ: คำสั่งประกอบ ปลีกย่อยอื่นๆ ไม่ขอกล่าวถึงครับ เช่น Superelevation, Mass Haul, Material Volume Table etc. เพราะว่้า คำสั่งประกอบปลีกย่อยเหล่านี้ จะถูกคำนวณมาให้อัติโนมัติ หลังจากเราทำตามขั้นตอน ดังกล่าวข้างต้น