最令人印象深刻的 3D 打印桥梁项目

在建筑行业，增材制造如今被广泛使用。无论是建造房屋、学校，还是桥梁，3D 技术都提供了巨大的好处。在城市建筑的结构和走道方面，3D 打印桥梁项目近年来成倍增加。虽然第一批 3D 打印桥梁是在 2016 年创建的，但许多国家现在正在使用增材制造来建造这些连接结构。为了更多地了解此类项目以及增材制造如何促进桥梁建设，我们编制了一份近年来最杰出举措的清单——无论它们已完成还是目前仍在建设中。

用 60% 的材料制成的走道

虽然看起来很难相信，但这个项目却是真实存在的。具体来说，是 Vertico 公司发起了一项倡议，通过增材制造创建一条走道，需要更少的材料并减少对环境的影响。在该项目中，Vertico 与根特大学合作设计了这座人行天桥，虽然它的尺寸并不令人印象深刻，但在美学方面却令人印象深刻，尤其是作为一座优化拓扑结构的桥梁。为此，他们使用了混凝土 3D 打印机，该打印机的打印体积为 4.5 x 2 x 2.5 m，并且使用了专门为此目的设计的材料。通过这种方式，该公司旨在减少二氧化碳排放并提高建筑行业的生产力。

阿姆斯特丹的 MX3D 桥

这座 3D 打印的金属桥于 2021 年 7 月首次亮相，安装在阿姆斯特丹的红灯区。荷兰公司MX3D在 2017 年至 2018 年间使用WAAM（线弧增材制造）技术打印了这座桥。该公司依赖生成式设计，这是一种迭代设计过程，可创建多个设计输出以满足预定标准，从声音、图像和CAD模型中生成输出。是艺术、建筑、产品设计等领域常用的过程。 除了在美学上独一无二之外，这座桥还配备了传感器，可以记录人群行为等数据，并监控桥梁的任何变形、载荷、振动和运动。收集到的这些信息将允许创建“数字孪生”，代表桥梁现场，使项目经理能够了解桥梁是如何发展的。

埃因霍温科技大学的合作

备受赞誉的建筑师 Michiel van der Kley、Summum Engineering 和 Witteveen+Bos 与埃因霍温科技大学 (TU/e) 合作设计了为骑自行车者建造的最长 3D 打印桥梁的 3D 模型。这座桥是在圣戈班 Weber Beamix 的 3D 打印中心制造的，该中心使用了多个 BAM 机械臂。这座 29 米长的桥梁采用圆形和自然的形状设计，以融入其室外布置。

Acciona 3D 打印马德里的一座桥梁

我们可以说这是世界上第一座安装的 3D 打印桥梁。该混凝土结构位于马德里的阿尔科文达斯，由西班牙公司 Acciona 创建，该公司与多个业务线合作，包括能源、基础设施和几年的增材制造。虽然 Acciona 负责 3D 打印过程，但混凝土人行天桥是由加泰罗尼亚高级建筑学院设计的。关于更多的技术方面，我们可以强调的是，这座桥长12米，宽1.75米，代表了伊比利亚国家土木工程的里程碑。此外，它的设计具有有机和仿生建筑，类似于自然的形式。

上海数字未来工程

中国是最早开始使用增材制造建造桥梁的国家之一。上海大学建筑与城市规划学院用 3D 打印的两座桥梁是采用这项技术建造的首批建筑。作为“上海数字未来”项目的一部分，这两个结构旨在展示新技术可以彻底改变建筑和建筑等许多领域。两座桥由塑料制成，分别长 4 米和 11 米。为了建造这两个结构，项目经理声称他们使用了 Kuka 机械臂和定制的 3D 打印模块。这总共需要 360 小时的增材制造。

荷兰第一座 3D 打印桥梁

2017 年，埃因霍温理工大学 (TUE) 和 BAM Infra 公司设计了荷兰第一座 3D 打印混凝土桥梁。这座长 8 米、宽 3.5 米的桥梁由 800 层混凝土组成，位于一条沟渠上，因此连接了两条道路。在许多情况下，TUE 和 BAM Infra 声称通过 3D 打印最大限度地减少了建造这种结构所需的混凝土量。这座桥位于 Gemert 镇，仅用了 3 个月就建成了。

促进 3D 打印桥梁的发展

苏黎世联邦理工学院建筑师与扎哈·哈迪德建筑师一起成功设计了 Striatus 人行天桥，该桥是与 Incremental3D 合作使用独特的 3D 打印工艺制造的。Striatus 是一座 12 x 16 米长的无屏蔽桥，安装在威尼斯的一个公园内。它是国际建筑展的一部分，由几个单独的部分组成，可以灵活、轻松地组装和拆卸。使用这种技术，混凝土不是像往常一样水平地一层一层地施加，而是以一定的角度施加，这确保了桥梁不需要任何额外的加固。在 2021 年 11 月 21 日之前，游客有机会穿过威尼斯大桥。

上海最长的混凝土桥

令人印象深刻的 176 单位水泥支撑着中国最长的 3D 打印混凝土桥梁（最初是世界，后来被荷兰的一个项目超越），让行人可以穿过上海运河。这座桥由清华大学吴卫国教授领导的团队设计，并在智慧湾旁边使用增材制造制造。上海的人行结构受赵州（中国）历史悠久的安吉桥的启发，旨在代表 3D 技术在各种工程项目中的潜力。两个机械臂用于施工，在 450 小时内创建了混凝土拱门。该团队声称，与传统制造工艺相比，可以节省三分之二的实施成本。

一个 3D 打印的伸缩桥

去年夏天，中国推出了另一座桥梁，部分归功于增材制造，这次具有非常特殊的功能。它旨在随时收回，并由通过蓝牙连接的简单按钮控制。整座桥没有经过 3D 打印，它只是由增材制造在短短 3 天内定制的三角形面板组成。这 36 个元素由回收材料制成的复合材料制成。这座桥长9米，宽1.5米，安装在智慧湾公园内。

仍在开发中的 3D 打印桥梁

通往 2024 年奥运会的门户

如您所知，巴黎市将在 2024 年举办下一届奥运会。法国首都已经在准备接待运动员和运动员及其组织机构，以便所有赛事都能在最佳条件下举行。但这不仅仅是关于活动，还需要组织空间以容纳所有来支持他们最喜欢的球队的游客。正是在这种背景下，一大群公司（Freyssinet、Lavigne & Cheron Architects、Quadric、XtreeE、LafargeHolcim）将创建一条 40 米长的走道，整个走道将采用 3D 打印。它必须安装在被选为奥运村和残奥村举办地的 Pleyel 区。

海军陆战队作战测试 3D 打印桥梁

2019 年，美国海军陆战队针对远征结构自动化建造 (ACES) 打印机的现场操作为特殊部门开展了培训计划。虽然海军陆战队仍在试验使用大型混凝土和铝制打印机系统，但他们计划能够部署这些类型的 3D 打印机，使现场工程师能够创建定制的桥梁结构以跨越任何陆地间隙。“目前唯一的限制是与工业界达成知识产权交易y.”，海军陆战队快速保障办公室先进制造运营小组的队长马修·弗里德尔上尉解释说。他预测，在未来几年左右的时间里，增材制造行业和美国国防部将达成使用专有 3D 技术的协议。

鹿特丹的行人 3D 打印桥梁

Royal HaskoningDVC、CEAD 和科思创之间的合作产生了第一个轻量级 3D 打印人行天桥原型，该原型使用玻璃填充的热塑性复合材料制成。两家公司声称，他们之所以选择这种材料，是因为与钢相比，纤维增强聚合物桥梁具有更长的预期寿命和更低的生命周期成本。他们还指出，显然这是第一次有人使用 3D 打印技术制作由大型连续纤维增强热塑性部件制成的桥梁。对于这项技术，他们使用了来自科思创的熔融颗粒制造和 Arnite AM8527 颗粒材料。他们列举了这座桥梁的许多好处，包括缩短施工时间、提高可持续性、减少维护负担和延长使用寿命。

带有 3D 打印外壳的悬索桥水平仪

纽波特大桥建于 1969 年，用于连接罗德岛州的詹姆斯敦和纽波特镇。在其创建时，由于其 2.1 英里长和 400 英尺高（供海军航空母舰从下方通过），它被誉为技术进步的证明。然而，在 2019 年，在被命名为克莱伯恩佩尔桥后，一些人意识到可能是时候更新这座桥了。也就是说，参议员谢尔顿怀特豪斯和其他政府领导人希望改道进入纽波特经济上处于不利地位的北端社区，并使行人和骑自行车的人更容易进入这座桥。罗德岛设计学院 (RISD) 室内建筑系的学生最近提出了一种可能的解决方案。2021 年 8 月，他们展示了他们视觉的 3D 体验，桥梁的悬空下层。虽然他们没有展示他们如何种植来制造结构，但他们已经注意到他们将使用 3D 打印来创建一个由碳纤维制成的封闭结构，以保护低层免受强风的影响。

基于塑料的 3D 打印桥梁

2018 年，中国建筑公司上海机械化建设集团有限公司 (SMCC) 和 3D 线材制造商 Polymaker 合作开发了一个原创的 3D 打印桥梁。这座桥由塑料制成，供行人使用，长 15.25 米，宽 3.8 米，重量不低于 5,800 公斤。为了实现这一目标，两家公司表示他们显然使用了 XXL 打印机，其打印量将达到 24 米长 x 4 米宽。关于使用的材料，他们声称使用 ASA，丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯的首字母缩写，装有玻璃纤维。

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