コラム

土木構造物を作るとき、設計者の考えを形にするために欠かせないのが「土木図面」です。土木図面は構造物に関わるすべての人々（発注者、設計者、施工者）の間で情報を正確に伝える重要な手段です。しかし、土木図面には多くの種類があり、それぞれ異なる目的や役割を持っています。

この記事では、土木製図の基礎知識から図面の種類、必要な道具、書き方のポイントまで、わかりやすく解説します。

土木製図とは

土木製図は単なる図面作成ではなく、土木構造物を実現するための重要なコミュニケーションツールです。発注者の要望を形にし、施工者に正確に伝えるために欠かせない技術であり、一定のルールに従って作成されます。

ここでは土木製図の基本的な意味と役割について解説します。

意味

土木製図とは、道路、橋梁、トンネル、ダムなどの土木構造物を建設する際に設計者の考えを図面で表現したものです。JIS規格では、図面の目的を「図面使用者に要求事項を確実に伝達すること」と定義しています。線の太さや種類、記号の使い方など細かなルールが定められており、これらを守ることで誰が見てもわかりやすい図面になります。

役割

土木製図の最も重要な役割は、土木構造物に関わるすべての人々の間で情報を正確に伝えることです。設計者は発注者の要望を聞き、それを実現可能な形で図面化します。技術基準などの規制も考慮し、完成した図面は施工者に渡され、実際の建設工事の指針になります。また、将来的な維持管理や改修工事の際にも重要な資料となります。

土木製図で書く図面の種類とは

土木プロジェクトの各段階で必要となる図面は異なり、位置図・案内図、平面図、縦断面図、横断面図、構造図、詳細図、用排水系統図、施工図、竣工図などがあります。

ここでは土木図面の主な種類とそれぞれの役割について解説します。

位置図・案内図

位置図・案内図は、工事箇所と既存の施設の関係、公共座標との関連などを表す図面です。工事現場の位置を広域的に示し、アクセス方法や周辺環境を把握するために使用されます。一般的に小縮尺（1/10,000～1/50,000程度）で作成され、地形図や都市計画図をベースに工事箇所を明示します。これにより、工事関係者は現場へのアクセス方法や周辺環境への影響を理解できます。

平面図

平面図は、土木構造物を上から見下ろした図面です。道路や河川の線形、構造物の配置、用地境界線などが表現されます。通常、北方向を上にし、座標系や測点（STA or No）が明示されます。道路工事の場合は中心線を基準に両側の幅員構成を示し、河川工事の場合は河川の流下方向に沿って左右岸の堤防や護岸の位置を示します。測点の配置方向は図面の左端を起点とし、右方に配置する。河川関係は下流を起点として上流方向、道路関係は起点から終点方向を標準とします。工事全体のレイアウトを把握するための基本となる図面です。

縦断面図

縦断面図は、道路や河川などの縦断方向（延長方向）の高低差を表した図面です。センターラインに沿って地盤高と計画高を表示し、勾配や縦断曲線の情報を含みます。縦と横の縮尺は異なることが一般的で、下部には測点、地盤高、計画高、切土高、盛土高、勾配などの数値データが表形式で記載されます。排水計画や土工量の算出、橋梁やトンネルの位置決定など、設計の重要な判断材料となります。

横断面図

横断面図は、道路や河川の中心線形を進行方向に対して平面中心線形を直交に切断した断面を表した図面です。「標準横断図」と「横断面図」の2種類があり、標準横断図は代表的な断面形状を詳細に示すために縮尺を横断面図の倍のサイズにし、横断面図は各測点位置での実際の断面形状を示します。道路関係は起点から終点方向、河川は上流から下流方向をみた横断面図とする。横断面図の配置は道路関係の場合、左下から上方向、右下から上方向の順に描き、河川関係の場合は左上から下方向、右上から下方向の順に描くことが基本となります。幅員構成や法面勾配、舗装構成などの情報が含まれ、土工量の計算や用地境界の確定、排水施設の配置などに活用されます。

構造図

構造図は、橋梁や擁壁、カルバートなどの土木構造物の形状や寸法、配筋などを詳細に表した図面です。「一般図」と「配筋図」の2種類に大別され、一般図は構造物全体の形状や寸法を示し、配筋図は鉄筋の配置や径、間隔などを示します。構造計算の結果に基づいて作成され、安全性や耐久性を確保するための重要な情報が含まれ、施工者はこの図面に従って構造物を構築します。

詳細図

詳細図は、構造物のある部分を拡大して詳細に描いた図面です。排水枡の詳細や防護柵の基礎部、伸縮装置の取付け部など、一般図では表現しきれない細部の情報が記載されます。縮尺を大きくして（例：1/10～1/50）作成されることが多く、材料の仕様や施工方法についての注記も含まれます。施工段階で特に重要な役割を果たし、正確な施工のための指針となります。

用排水系統図

用排水系統図は、道路や敷地内の排水施設の配置や接続関係を示した図面です。排水溝、集水桝、マンホール、排水管などの位置や水路高、流下方向が表現されます。平面図に排水施設のシンボルや水の流れる方向を示す矢印などを加えて作成され、各施設の水路勾配や管径なども記載されます。この図面により、雨水や地下水の処理方法を計画し、適切な排水施設を配置できます。

施工図

施工図は、設計図をもとに施工現場で使用される詳細な図面です。施工者が図面を読み間違えないよう、より細かい寸法や納まりが描かれています。仮設計画図、土工事計画図、工程表なども含まれ、特に大規模な工事では各工種や工区ごとに詳細な施工図が作成されます。工事の品質、安全性、効率性を確保するために重要で、現場状況に応じて適宜修正・更新されることもあります。

竣工図

竣工図は、工事完了後に作成される図面で、実際に建設された構造物の状態を正確に反映したものです。施工中に設計変更があった場合でも、その変更点を取り入れた最終的な図面になります。構造物の維持管理や将来的な改修工事の際に参照される重要な資料で、埋設配管の位置確認活用されます。正確な現況を記録するという重要な役割を担っています。

手書き製図では平行定規や勾配定規、ドラフティングテープといった専用道具が必要です。一方、現代ではCADソフトを使った製図も主流。

ここでは土木製図に必要な基本的な道具について解説します。

平行定規と勾配定規

平行定規は主に横線を引くために使用する道具で、製図台に取り付けて使います。固定方法には「ネジ式」と「レバー式」があり、テンプレート使用時にはレバー式が便利です。勾配定規は縦線や斜め線を引くときに使用し、特に土木製図では法面の勾配（1:1.5や1:2.0など）を描く際に重宝します。土木構造物では一定の勾配で斜面を形成することが多いため、勾配定規は必須の道具です。

用紙とシャープペンシル

土木図面には一般的にA列サイズ（A1、A2など）の用紙を使用し、横長に配置します。シャープペンシルは線の太さに応じて使い分け、細線用（0.3ｍｍ）と普通線用（0.5mm）と太線用（0.7mm）の3本は最低限必要です。土木図面では、地形線は細線、構造物の輪郭線は普通線、配筋図の鉄筋は太線で描くなどの使い分けをします。線を引く際はシャープペンシルを回転させながら使い、線を引き切った後は反対方向に少しだけ線を引くと、線の太さが一定になり美しい図面になります。

ドラフティングテープ

ドラフティングテープは製図用の専用テープで、紙を製図板に固定するために使用します。一般的な粘着テープと違い、何度でも貼り直しができ、紙を傷めない特徴があります。テープを貼る位置は紙の四隅が基本ですが、長時間作業する場合は中央部分にも貼ると安定します。特に土木図面のように大判サイズの用紙を使用する場合は、しっかりと固定することが重要で、質の良いドラフティングテープを選ぶことをおすすめします。

製図版

製図版は製図を行うための平らな作業台で、製図の基本となる道具です。表面が滑らかで平らであることが重要で、製図用の定規を取り付けられる構造になっています。サイズはA1サイズの用紙が使えるものが標準的ですが、作業スペースに合わせて選ぶとよいでしょう。製図版は45度程度の角度をつけて使用すると作業がしやすくなり、特に長時間集中して作業する場合は姿勢を楽にするために適切な傾斜が重要です。

消しゴム

製図用の消しゴムは硬め素材で精密な消去ができるものが適しています。字消し板と呼ばれる薄い金属板と組み合わせると、図面の一部だけを正確に消すことができます。字消し板はステンレス製が薄くて正確に消せるため、プロに好まれています。土木図面で等高線や構造物が密集している部分を修正する場合は、周囲の線を消さないよう慎重に作業する必要があり、消しカスを残さない細かい配慮も重要です。

CADソフト（土木CADの特徴）

現代の土木製図では、CADソフトを使用した製図が主流です。代表的なソフトにはAutoCAD Civil 3D、JW_CAD、V-nas CAD、Sherpaなどがあります。土木CADの特徴としては、平面図・縦断図・横断図を連動させて作成できる機能や、測量データの取り込み機能、土工量計算機能などがあります。最近ではCIM（Construction Information Modeling）の推進により、3次元モデルを活用した設計・施工も増えていますが、基本的な製図のルールや知識は依然として重要です。

土木製図の書き方とは

図面作成は一度に完成させるのではなく、基準線と座標系の設定から始まり、下書き、仕上げ、構造物や地形の描画、寸法記入という順序で段階的に情報を加えていきます。それぞれのステップでの注意点や効率的な作業方法を理解することで、正確で読みやすい図面が作成できるようになります。

ここでは土木図面を書く基本的な手順について解説します。

基準線と座標系を設定する

土木図面の最初のステップは、基準線となる座標系や測点の設定です。土木構造物は地形や現況地物との関係が重要なため、世界測地系（平面直角座標系）や任意座標系を用いて位置を特定します。道路や河川の場合、中心線の平面線形と縦断線形が基準となり、測点（STA or No）は一定間隔で設定します。この基準線と座標系の設定は図面全体の骨格となる重要な要素であり、正確さが求められます。

地形線を描く

平面図は平板測量の結果に基づいて作成します。作成された現況平面図に道路や河川の計画により平面線形と測点を設定します。その計画した平面線形と測点を基準として、縦断測量は平面線形位置での現況地形の測量結果を現況縦断面図、横断測量は平面線形の測点位置を直交に引いた線上での現況地形の測量結果を現況横断面図を作成します。一般的にこれらの図面は測量会社が作成します。

下書き線を書く

基準線を描いた後は、主要な構造物の輪郭、引き出し線や寸法線などを薄い線で下書きします。土木図面では地形と構造物の関係が重要なため、地形の特徴（尾根・谷・斜面など）をしっかりと表現します。また、既存の構造物や用地境界なども正確に描き込みます。下書きの段階で全体のバランスや配置を確認し、異なる図面（平面図と縦横断図など）の整合性も重要なチェックポイントです。CADの場合には、非表示線として構造物毎の仮想レイヤーで残しておくと、図面チェックが容易になります。

計画線を書く

下書き線ができたら、構造物の計画線線を描きます。この段階では実線（普通線）ははっきりと描き、構造物の種類によって線の表現を変えます。コンクリート構造物の輪郭は実線（普通線）、地形線は実線（細線）、不可視部分は各種類の線幅のまま破線で表現するなどの区別をします。地形の等高線は一定間隔で描き、主曲線（普通線）と補助曲線（細線）を区別します。CADでは構造物や地形の種類ごとにレイヤーが定められているため、そのレイヤー管理をすることで、後の編集がしやすくなります。また、CADの場合の線の太さは細線割合を1倍（0.13mm）とした場合、普通線は2倍（0.25mm）、太線は4倍（0.5mm）が原則となっています。

構造物や地形を描く

次に道路、橋梁、トンネル、擁壁、法面、河川、排水施設などの土木構造物の詳細を描き込みます。構造物は種類によって表現方法が異なるため、適切な記号や線種を使い分けます。計画平面図を描くには、横断図の中心線から構造物や法面等の変化点距離を用いて、計画位置を平面図にプロットすることして、計画線の位置を確認する。平面展開図は現地盤線と計画線の摺り付く高さを求めて変化点を作成します。それらの点を線で結ぶことで計画平面図が作成できます。地形については、等高線だけでなく、崖地、水路、植生なども適切な記号で表現し、CADではシンボルライブラリを活用すると効率的です。

寸法線・記号・注記などを書く

最終段階として、引き出し線、寸法線、寸法補助線を引き、各部の寸法を記入します。土木図面では、構造物の位置や高さを表す座標値や標高値も重要な情報で、測点番号、平面座標、標高などを適切に記入します。また、方位記号、縮尺、図面名、作成日、作成者などの基本情報も記入します。特に注記事項が多く、施工方法や材料仕様、法面勾配、曲線半径など、数値情報を正確に記入する必要があり、明確で読みやすい表記を心がけましょう。

土木製図を上手に行うポイントとは

図面は情報を正確に伝えるためのものであり、わかりやすさやシンプルさが求められます。また、記入漏れの防止や技術基準の遵守、基本的な記号や寸法表記の理解も重要です。

ここでは土木製図を上手に行うためのポイントやコツについて解説します。

分かりやすくシンプルに書く

土木図面は設計者だけでなく、施工者や発注者など様々な立場の人が読むため、わかりやすさが重要です。余分な情報を省き、必要な情報を明確に記載し、線の太さや種類を適切に使い分けて情報の優先順位を視覚的に表現します。特に地形や現況構造物と計画構造物を明確に区別し、配置も読みやすさを考慮します。複雑な部分は拡大図や詳細図を添え、平面図・縦断面図・横断面図の相互関係がわかるよう測点番号を明示するなどの工夫が有効です。

記入漏れチェックリストを作っておく

土木図面には多くの情報を記載するため、記入漏れが発生しやすいです。方位、縮尺、測点、座標値、構造物名称など確認項目をリスト化し、図面完成前に確認する習慣をつけましょう。特に「座標系は明記したか」「主要な測点の座標値は記入したか」「縦横断面図との整合性は取れているか」などの項目を確認することが重要です。また、平面図、縦断面図、横断面図で表現されている内容に矛盾がないか、構造図と詳細図で寸法に齟齬がないかなど、複数図面間の整合性も確認しましょう。

技術基準に準拠する

土木図面作成では各種技術基準や示方書への準拠が必須です。道路設計では「道路構造令」、河川設計では「河川管理施設等構造令」など、各分野に適用される基準があります。これらに違反すると設計審査が通らず、工事が進められません。また、製図方法自体にも「CAD製図基準」などのルールがあり、線種や文字サイズ、レイヤ構成などが規定されています。特に公共工事の電子納品では、これらの基準に従った図面作成が求められるため、常に最新の基準を確認することが大切です。

土木記号や寸法などを学んでおく

土木図面特有の記号や表記法を理解することは重要です。法面勾配（1:1.5など）、曲線半径（R=〇〇m）、測点表記（No.0+0.00）といった表現や、地形・構造物を表す記号（等高線、崖記号、河川記号など）、材料記号（コンクリート、アスファルト、石材など）を正しく使いましょう。寸法表示ではメートル単位とミリメートル単位の使い分け、高さと距離の表記方法、勾配・パーセントなどの単位の違いも理解し、座標系（平面直角座標系や任意座標系）や標高基準（T.P.）も適切に表記しましょう。

まとめ

土木図面は、関係者をつなぐコミュニケーションツールです。平面図、縦断面図、横断面図など各段階で適切な図面が必要で、基準線の設定から始まり段階的に情報を加えていきます。土木特有の図面様式を理解し、地形と構造物の関係を正確に表現することが重要です。CADやCIMの活用が進んでいますが、基本的な製図のルールや知識を身につけ、正確で読みやすい図面作成を心がけましょう。