南極熊實(shí)地探訪河北工業(yè)大學(xué)3D打印趙州橋

2019年10月13日，裝配式混凝土3D打印趙州橋在河北工業(yè)大學(xué)北辰校區(qū)落成。近日，南極熊到實(shí)地探訪了這座3D打印的趙州橋，讓各位熊友能夠一窺這座橋的更多細(xì)節(jié)。

在小學(xué)三年級(jí)的課本中，我們都學(xué)過一篇課文《趙州橋》。趙州橋是中國(guó)河北省石家莊市趙縣境內(nèi)一座跨洨河的石拱橋，由隋朝匠師李春建造 ，始建于隋開皇十五年至隋大業(yè)元年（公元595年—605年），是世界上現(xiàn)存年代最久遠(yuǎn)、跨度最大、保存最完整的單孔坦弧敞肩石拱橋 。

3D打印趙州橋可以說是現(xiàn)代技術(shù)和古代工藝的結(jié)合，據(jù)悉，該項(xiàng)目由河北工業(yè)大學(xué)副校長(zhǎng)兼土木與交通學(xué)院院長(zhǎng)馬國(guó)偉帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)完成。

橋的整體造型

3D打印的趙州橋按照原始趙州橋1：2縮尺打印后現(xiàn)場(chǎng)裝配式組裝，跨度18.04米、橋梁總長(zhǎng)28.1米，是目前世界最長(zhǎng)跨度裝配式混凝土3D打印趙州橋。遠(yuǎn)看成為河北工業(yè)大學(xué)一道亮麗的風(fēng)景，不時(shí)有學(xué)生或者游客上前拍照留念。走近觀看，可以看出其裝配結(jié)構(gòu)。

橋面

橋面與欄板加入桃花元素，寓意桃李滿天下，同時(shí)欄板嵌入了1903、1912、1929、1952、1995、2019等年份的字樣，寓意學(xué)校建校116年的發(fā)展。層層堆疊的結(jié)構(gòu)可以體現(xiàn)出其由3D打印工藝制造，現(xiàn)場(chǎng)游客覺得橋面的線條看起來(lái)像拉面，對(duì)于步行橋來(lái)講，雖然表面粗糙，但并不影響其使用功能。

橋側(cè)護(hù)欄

護(hù)欄上可以更加清晰的看到3D打印的橫截面的樣子，南極熊可以想象其打印時(shí)的場(chǎng)景，大大的噴頭擠出混凝土漿料，并按照電腦中的設(shè)計(jì)圖逐層打印。將這些部件逐個(gè)打印出來(lái)，再在現(xiàn)場(chǎng)組裝到一起，部分區(qū)域表面進(jìn)行了涂抹平整處理，絕大部分依然是3D打印的原始狀態(tài)。不同部分的構(gòu)件，混凝土的粗細(xì)程度不同，南極熊覺得使用了多款不同的混凝土打印機(jī)來(lái)生產(chǎn)。

橋洞

從橋洞中我們可以更清晰的看到其裝配結(jié)構(gòu)，這個(gè)橋體結(jié)構(gòu)應(yīng)該是由7大塊結(jié)構(gòu)并排組成。3D打印橋梁過程中，內(nèi)嵌了許多傳感器，用于24小時(shí)對(duì)橋梁進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)受力等問題并予以排除。

其實(shí)，在此之前，全球范圍內(nèi)有多個(gè)3D打印橋的案例出現(xiàn)，但每家的工藝不同、各有特色。這一次的3D打印趙州橋在裝配式建筑3D打印領(lǐng)域絕對(duì)是值得稱贊和紀(jì)念的。

如果廣大熊友對(duì)這個(gè)橋感興趣，可以到河北工業(yè)大學(xué)北辰校區(qū)參觀。

圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

據(jù)南極熊了解，此次3D打印仿古趙州橋使用到的儀器包括HC1008桌面式混凝土3D打印機(jī)、HC1018混凝土3D打印機(jī)器人和HC1019建筑3D打印機(jī)器人。HC1008桌面式混凝土3D打印機(jī)用于水泥砂漿、混凝土、地聚合物等水泥基復(fù)合材料性能測(cè)試，HC1018混凝土3D打印機(jī)器人和HC1019建筑3D打印機(jī)器人用于打印不同類型建筑構(gòu)件。