分解再利用できる3Dプリントコンクリート橋

2025-8-11
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3DプリンターとPGSで最小材料・解体再利用を両立する低炭素コンクリート橋

3Dプリンターで造られたコンクリート部材を鋼ケーブルで組み立てる低炭素橋梁である「Diamanti Bridge」は、接着剤や充填材を一切使わず、分解して再利用できるモジュール構造を特長としている。設計には力の流れを可視化して最適形状を導く「PGS」手法を採用し、材料使用量を大幅に削減。橋梁の設計・施工・ライフサイクルを根本から変える可能性を示した。

「Diamanti Bridge」は、欧州文化センター（ECC）が主催する建築展「Time, Space, Existence」にて公開された低炭素型橋梁プロトタイプであり、設計はペンシルベニア大学Polyhedral Structures Laboratory（PSL）のMasoud Akbarzadeh教授が主導し、スイスのSikaが開発した特製コンクリート配合、オランダのVerticoとフランスのCarsey3Dが製造を担当した。

全長2.5mの展示モデルは、9つのプレキャスト部材を鋼ケーブルで後緊張結合（ポストテンション）し一体化。接着剤やグラウトを使わず組み立てられ、解体・再利用が可能だ。9mスパンでの強度検証も完了し、スケール拡張性も実証された。

技術的特徴

PGS（Polyhedral Graphic Statics）設計
力の流れを可視化し、圧縮・引張の経路に沿った最適形状を導く設計法。不要な材料を排除し、剛性を保ちながら部材を軽量化できる。
ロボットによる3Dコンクリートプリント
二成分セメント系材料をロボットアームで積層成形。各部材には中空部と反曲面を組み込み、構造性能を高めつつ材料使用量を削減。
可逆的モジュール構造
無接着・無充填の接合方式により、現場での施工が迅速かつ将来の解体も容易。循環型インフラの実現に直結する。