Kỹ thuật in

Cầu đi bộ bằng bê tông in 3D dài nhất thế giới khánh thành ở Nijmegen

Thành phố Nijmegen của Hà Lan đã công bố cây cầu đi bộ bằng bê tông in 3D dài nhất thế giới được cho là có chiều dài 29 mét.

Dự án được thực hiện bởi Rijkswaterstaat , Tổng cục Quản lý Công trình Công cộng và Nước Hà Lan, và nhà thiết kế Michiel van der Kley, nhằm vinh danh Nijmegen được bầu chọn là Thủ đô Xanh của Châu Âu tại 2018.

Các đối tác đã chuyển sang TU Eindhoven và công ty tư vấn và kỹ thuật Witteveen + Bos để giúp đưa cây cầu in 3D thành hiện thực , sau đó được sản xuất bởi các công ty xây dựng BAM Weber Beamix trong nhà máy in bê tông sau này.

“Thành phố Nijmegen rất vinh dự nhận được cây cầu in 3D sáng tạo này,” Alderman Bert Velthuis của Hội đồng Thành phố Nijmegen cho biết. “Chúng tôi là thành phố của những cây cầu, và cây cầu đặc biệt, sáng tạo này là một sự bổ sung tuyệt vời. Cây cầu dẫn đến kết nối: trong giai đoạn thiết kế và xây dựng, nó đã kết nối các đối tác khác nhau, và từ nay cây cầu kết nối cư dân của chúng ta. ”

The
Cây cầu bê tông in 3D “dài nhất thế giới” ở Nijmegen. Ảnh qua Thành phố Nijmegen / Michiel van der Kley.

Tự do thiết kế với AM

Các đối tác lần đầu tiên công bố chi tiết về dự án cây cầu vào tháng 4 và tiết lộ ý định phá kỷ lục thế giới về cây cầu 3D dài nhất Cây cầu in, cho đến nay, đã được Đại học Thanh Hoa tổ chức cho 86 – chân cầu bê tông ở Thượng Hải.

Dự án đã tìm cách sử dụng công nghệ in 3D bê tông để cung cấp cho van der Kley sự tự do hoàn toàn về hình thức cho thiết kế của cây cầu. Không bị giới hạn bởi các lựa chọn vật liệu hoặc những hạn chế của các quy trình truyền thống như ván khuôn bê tông, van der Kley đã có thể thiết kế cây cầu để hấp thụ các lực khác nhau ở những nơi khác nhau, đồng thời tăng thêm tính cá nhân hóa.

Để hiện thực hóa tầm nhìn của van der Kley, Witteveen + Bos đã dịch thiết kế của cây cầu thành các thành phần cấu trúc có thể in 3D. Dựa trên dữ liệu này, một mô hình tham số do Summum Engineering tạo ra sau đó đã được sử dụng để tạo ra thiết kế cuối cùng của cây cầu. Mô hình phù hợp với thiết kế ban đầu theo một tập hợp các ràng buộc về cấu trúc, phân đoạn nó dựa trên các thông số kỹ thuật in do TU Eindhoven phát triển và tạo ra một hình dạng bên trong được tối ưu hóa cho cây cầu.

Van der Kley nói: “Tôi thấy điều đặc biệt quan trọng là phải thể hiện vị trí của chúng ta bằng công nghệ in 3D. “Thiết kế được lấy cảm hứng từ một hình dạng hình thành trong tự nhiên vì nó phải hấp thụ một lực nhất định theo cách hiệu quả nhất và giờ đây được chuyển thành một quy trình kỹ thuật số.

“Với hình dạng này, chúng tôi đã làm cho việc in 3D các vật thể cụ thể trở nên thú vị hơn.”

3D printing the structural concrete components of the bridge. Photo via Municipality of Nijmegen/Michiel van der Kley.
In 3D các cấu kiện bê tông kết cấu của cầu. Ảnh qua Thành phố Nijmegen / Michiel van der Kley.

Thể hiện kỹ thuật xây dựng bền vững

Mục tiêu quan trọng của dự án là giới thiệu lợi ích thiết kế và tính bền vững của việc sử dụng phương pháp in 3D bê tông để sản xuất không chỉ cầu, mà còn cả nhà ở và các tòa nhà khác.

Cầu in 3D có thể được xây dựng nhanh hơn nhiều so với những cây cầu được xây dựng bằng phương pháp thông thường và cũng cần ít bê tông hơn. Theo các đối tác của dự án, chính những yếu tố này đã làm cho công nghệ in 3D bê tông trở thành một kỹ thuật hấp dẫn cho các dự án xây dựng trong tương lai về tính bền vững và tự do trong thiết kế.

Theo Salet, Giáo sư về kết cấu bê tông tại TU Eindhoven, cho biết: “Việc in bê tông có tiềm năng phát triển rất lớn. “Chúng tôi sử dụng ít nguyên liệu thô hơn và có thể tăng mạnh tốc độ xây dựng. Trong tương lai, chúng tôi muốn làm cho bê tông bền vững hơn và cũng có thể tái sử dụng nó. Còn nhiều hơn thế nữa để đạt được. Tôi cũng tự hào rằng kiến ​​thức được phát triển đã tìm đường đến với ngành một cách nhanh chóng. ”

Khi thiết kế của cây cầu đã được hoàn thành, việc xây dựng đang được tiến hành tại nhà máy in bê tông của Weber Beamix ở Eindhoven. Cây cầu được in bằng công nghệ in 3D bê tông của BAM, và sau đó được lắp ráp từng mảnh tại chỗ.

Cây cầu kéo dài tổng cộng 29 mét, được báo cáo là cây cầu dành cho người đi bộ bằng bê tông in 3D dài nhất thế giới. Cầu đã chính thức được thông xe vào ngày hôm qua, 8 tháng 9.

“Kỹ thuật sản xuất 3D này tiết kiệm đến 50 phần trăm trong vật liệu, bởi vì máy in chỉ đóng cặn bê tông ở những nơi cần thiết cho độ bền của cấu trúc, ”Bas Huysmans, Giám đốc điều hành của Saint Gobain Weber Benelux cho biết thêm. “Công nghệ 3D đang phát triển và đang trở thành một lựa chọn nghiêm túc để xây dựng nhanh hơn, bền vững hơn và rẻ hơn, ví dụ như cầu dành cho xe đạp và người đi bộ.”

Assembling the 3D printed concrete bridge. Photo via Municipality of Nijmegen/Michiel van der Kley.
Lắp ráp cầu bê tông in 3D. Ảnh qua Thành phố Nijmegen / Michiel van der Kley.

Xây dựng cầu in 3D

So với xây dựng thông thường, in 3D bê tông mang lại lợi ích đáng kể về chi phí và thời gian, do đó công nghệ này ngày càng được sử dụng để xây dựng các công trình như cầu, cầu cạn và thậm chí cả các tòa nhà thương mại.

Do đó, công nghệ này gần đây đã được triển khai cho một số sáng kiến ​​xây dựng cầu. Một dự án như vậy đang được thực hiện bởi một tập đoàn bao gồm chuyên gia vật liệu xây dựng LafargeHolcim và quy mô lớn Hãng in 3D XtreeE . Liên danh đã được giao nhiệm vụ thiết kế và xây dựng một 40 – Cầu dành cho người đi bộ theo mét được thực hiện từ bê tông kết cấu in 3D ở Paris, để chuẩn bị cho 2024 Trò chơi Olympic.

Gần đây hơn, Nhóm nghiên cứu khối của ETH Zurich đã in 3D thành công một cầu chân bê tông không yêu cầu cốt thép hoặc vữa. Sử dụng ít bê tông hơn đáng kể, cây cầu được xây dựng bằng quy trình in 3D bê tông “vỏ trứng” của ETH Zurich kết hợp in 3D FDM quy mô lớn của rô bốt với các phương pháp đúc.

The 29-meter 3D printed bridge. Photo via Municipality of Nijmegen/Michiel van der Kley.
Các 29 – mét cầu in 3D. Ảnh qua Thành phố Nijmegen / Michiel van der Kley.

Đăng ký theo dõi Bản tin ngành in 3D mới nhất tin tức trong sản xuất phụ gia. Bạn cũng có thể giữ kết nối bằng cách theo dõi chúng tôi trên Twitter và thích chúng tôi trên Facebook.

Tìm kiếm một nghề nghiệp trong sản xuất phụ gia? Chuyến thăm Công việc in 3D để lựa chọn các vai trò trong ngành.

Đăng ký theo dõi của chúng tôi Kênh Youtube để có các video ngắn, đánh giá và phát lại hội thảo trên web mới nhất về in 3D .

Featured image shows the “world’s longest” 3D printed concrete bridge in Nijmegen. Photo via Municipality of Nijmegen/Michiel van der Kley.

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button