建設用3Dプリンティング技術「T-3DP®」

建設用3Dプリンティング技術「T-3DP®」 国内初 建設用3Dプリンタで製作した部材でPC構造体を構築

お客様のメリット

  • 型枠を用いずに部材を迅速かつ高精度に製作できます。
  • 従来工法では技術的・価格的に実現困難であった複雑な形状の部材を手軽に製作できます。
  • 省人化で安全性が向上します。部材を薄くでき、使用材料が減ることで環境負荷を低減します。

技術の特徴

(1)特殊なセメント系材料(2)独自開発のノズル(3)プリント制御システムの開発に取り組み、これらを組み合わせた建設用3Dプリンタ「T-3DP」を完成させました。

特殊なセメント系材料

力が加わると柔らかく流動するため圧送性に優れます。一方、ノズルから吐出後は、形状が崩れにくく、短時間で固化します。
髙い圧送性と積層性により大型部材の製作が可能です。

独自開発のノズル

ノズル部でポンプの脈動を解消します。そのため、実際の建設工
事で使用されている一般的なポンプとの組合せが可能です。また、
材料を垂らすことなく、不連続な区間を移動できるため、複数部
材の同時製作が可能です。

プリント制御システム

製作物の形状、プリント速度に応じ、ノズル吐出量を自動制御しま
す。これにより、高精度な自動製作を実現しました。

大型3Dプリンタの概要

大型3Dプリンタの概要

実績・事例

プレストレスを導入したPCデモ橋

3Dプリンタで製作した部材にPC鋼材を挿入・緊張して接合したプレストレストコンクリート構造を適用した国内初のPCデモ橋を製作しました。(2020.2)

PCデモ橋を支える橋脚

外周を3Dプリントした後,内部に鉄筋を建て込み、高流動コンクリートを打ち込むことで省人化施工しました。外周を短繊維補強モルタルでプリント施工することで、耐震性が大幅に向上することを確認しました。(2021.7)

照明と排水機能を備えた柱

通路屋根を支える柱の外周を3Dプリンタで製作しました。外周に照明と雨水の排水機能を持たせ、夜間は中から美しくライトアップされます。(2022.3)

  • プレストレスを導入したPCデモ橋

    プレストレスを導入したPCデモ橋

    PCデモ橋を支える橋脚

    PCデモ橋を支える橋脚

  • 照明と排水機能を備えた柱

    照明と排水機能を備えた柱

実績・事例詳細

これまでの建設用3Dプリンタでは、鉄筋補強ができないため、意匠部材やベンチなどのオブジェの製作に用途が限定されていました。
大成建設は「T-3DP」で、PC鋼材を挿入・緊張して接合したプレストレストコンクリート構造を適用した国内初の“橋”を製作しました。

T-3Dプリンタを生かしたデザイン・製作プロセス

前提条件 橋の形状を算出するための前提条件を決める トポロジー最適化解析 空洞や曲面を含む合理的な形状を算出・検証分割モデル作成計44個のパーツを製作 分割モデル組立 パーツを組立 PC鋼材を挿入・緊張して接合 完成 今後は、構造体の力学特性や施工法のノウハウを蓄積し、柱、梁など構造躯体への適用を目指す

社外表彰

RILEM Digital Concrete 2020, Best Paper Award
2022年 日本コンクリート工学会賞 論文賞