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描述:中国第一座投入实际使用的3d打印桥。照片由上海建筑工程机械集团提供
一座3d印刷的桥,你敢在上面行走吗?在上海工程机械集团数字三维施工中心,一座长15.25米、宽3.8米、高1.2米的“S”形曲线桥用了35天时间,用3d技术“一次成型”。之后,它必须通过抗压和荷载试验,才能安装在桃浦知庄市中心公园。
用3d技术印刷桥梁是有先例的。去年7月,同济大学拥有了世界上第一批3d印刷人行天桥,跨度分别为4米和11米。然而,在那个时候,这两座桥只是用来展示的。上海工程机械集团大桥将是中国第一座投入实际使用的3d打印桥,其可靠性备受关注。
“这座桥的特别之处在于,它是材料和建筑技术的颠覆性创新。”上海建工集团副总工程师、机械工程集团总工程师陈晓明表示,材料的选择是关键。经过多次对比和测试,施工队最终选择在asa中加入一定比例的玻璃纤维和抗老化材料,使桥梁具有高耐候性和高冲击强度的特点,能够承受长期的日晒雨淋,满足3d打印材料和建筑材料的要求,确保桥梁的强度和耐久性达到国家建筑行业标准。
上海工程机械集团联合开发的龙门复合3d打印机器人系统是该桥成功建成的“英雄”。该系统主要由3轴龙门结构、6轴高精度工业机器人和高速挤压装置(数控喷嘴)组成,印刷精度达到毫米级。在景观桥的3d打印现场,打印机器人有条不紊的进行喷吐、拍打和涂胶,不仅减少了工人数量,而且使现场干净整洁,不会产生灰尘和建筑垃圾。除了降低人工成本和提高文明施工外,整个景观桥梁印刷只用了35天,智能施工在速度上取得了飞跃。
据陈晓明介绍,这座15米长的桥梁是一层一层“叠加”而成的,印刷一层需要8个小时,厚度可以是4毫米。由于一楼长15米,最怕材料降温不均匀,导致二楼铺设时出现热裂纹和翘曲。因此,在印刷过程中,施工队采用“印刷前预热、印刷后保温”等方法。,以提高印刷操作空室的温度,并保证3d印刷材料的逐层附着力,达到材料本身强度的80%-85%。
这座桥可以成功印刷,而不是一夜之间。记者了解到,一年半前,施工队接到工程后,就开始了研究,先从桥上用大掌印刷,然后逐渐增加1米、5米和15米。安装完成后,市民可以去桃浦知庄市中央公园,接触这个15米长的大型3d打印作品。
“3d打印已经广泛应用于教育、医疗、汽车等领域,而建筑领域正处于起步阶段。”陈晓明表示,3d印刷建筑没有现成的参考标准,3d印刷树脂景观桥是根据相应的高分子材料规范和桥梁设计规范制作的。“根据实验室测试结果,这座桥每平方米的承重为250公斤,这意味着每平方米至少有四个成年人可以同时通过。目前,使用寿命约为30年。如果桥梁受损,也可以通过更换零件进行修复。”