英国は具体的な3D印刷技術を使用して鉄道輸送ネットワークを構築します
2021年8月初旬、英国の次期高速2（HS2）鉄道ネットワークのロンドンターミナルの請負業者は、来年から建設中の鉄道輸送ネットワークを構築するために3D印刷技術を使用する意向であることを明らかにしました。
2021年8月初旬、英国の次期高速2（HS2）鉄道ネットワークのロンドンターミナルの請負業者は、来年から建設に3D印刷を使用する予定であることを明らかにしました。このプロジェクトでは、ビルダーは「Printfrastructure」と呼ばれる技術を使用して、従来のモデルのように建設を開始する前に材料を輸送する代わりに、現場でコンクリートスラブを構築しました。
この技術は、制限されたラインの問題を回避しながら、継続的なトンネル建設を実現しました。試験は2022年に開始され、一部の地域では棒鋼の代わりにグラフェンを充填したコンクリートが使用される予定です。これにより、ラインの建設が以前よりも迅速かつ持続可能になる可能性があります。
SCSJVプロジェクトを請け負ったエンジニアリングマネージャーのAndrewDuck氏は、次のように述べています。業界に段階的な変更の可能性を提供するためです。この新しい環境に優しい3D印刷工法は、材料の使用効率を向上させるだけでなく、炭素排出量も削減します。」
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HS2駅の電車のコンセプトイメージ
過去20年間で、英国の鉄道旅行は2倍以上になりました。鉄道ネットワークの改善に740億ポンド以上が投資されましたが、鉄道ネットワークは需要に追いつくことができませんでした。更なるアップグレードで過密の問題を解決することは可能ですが、これにより今後15年間で2,700の週末の閉鎖が発生し、全国の旅行に大きな影響を与えると推定されています。
この状況を回避するために、英国運輸省は2009年にHS2という会社を設立し、ロンドンとマンチェスターやリーズなどの北部の都市を結ぶ1日あたりの容量が30万の路線を確立することを目的としています。しかし、プロジェクトの開始以来、プロジェクトは損害を与えると批判され、当初の範囲に達しておらず、予算は増加しており、440億ポンドを超えたと言われています。
さらに悪いことに、COVID-19の流行の影響により、多くのHS2サイトの建設が遅れており、プロジェクトに17億ポンドの緊急予算がかかり、将来的にはより多くの資金が必要になると言われています。 HS2の過ちを考慮して、HS2は3D印刷技術を採用することを決定しました。これは、特に技術の速度と自動化の可能性を考慮すると、プロジェクトを軌道に戻す試みと見なすことができます。
コンクリート3Dプリント技術が稼働中
SCS JVは、HS2ロンドントンネルの建設を担当するSkanska、Costain、STRABAGの合弁事業であり、このプロセスを最適化するためにChangeMaker3Dとそのテクノロジーに目を向けています。 「Printfrastructure」と呼ばれる新しい建設技術は、HS2独自のプロセスであり、コンピューター制御のロボットを使用して3Dプリンターを設置し、複雑なコンクリート構造物の仕様を正確に作成します。
これらのロボットは、HS2のロンドンターミナルサイトに配備されると、他のプロセスが物理的に制限されて操作できないエリアに入ることができるため、複雑で費用のかかるロジスティクス計画の必要性が減ると一般に考えられています。 ChangeMaker 3Dプログラムの自動化された性質により、通常、作業者の安全を確保するためにサービスを一時停止する必要があるため、建設による移動の中断を減らすことができます。
さらに、追加の利点として、請負業者は、技術が補強として機能するだけでなく、より少ない材料を使用する内部メッシュ構造を作成できることを期待しています。これを念頭に置いて、請負業者はVersarienと協力して、グラフェンを3D印刷されたコンクリートに統合し、プロジェクト全体の炭素排出量を削減できる可能性があります。
最終的に、SCS JVは、ChangeMaker3Dテクノロジーの導入により、トンネルのコンクリートと炭素の排出量を最大50％削減できると考えています。さらに重要なことに、同社は3D印刷技術を使用することで、建設プロセスから鉄鋼を取り除き、燃料を大量に消費するトラックへの依存を減らすことで、事業全体をより環境に優しいものにすることができると考えています。
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HS2のイノベーションマネージャーであるRobCairns氏は、次のように述べています。「SCSJVとChangeMaker3Dが協力しているプロジェクトは、HS2が達成した深遠なイノベーションの素晴らしい証拠です。」主要なインフラストラクチャの構築方法を変える可能性のあるテクノロジーを開発するための理想的な環境を作成しています。 「」
サポートされていない「Striatus」
従来の建設技術と比較して、3D印刷技術は、より優れた幾何学的カスタマイズ機能をリリースできるため、構造に強力な機能を持たせながら、使用する材料を減らしてそれを実現できます。先月だけでも、ETHチューリッヒのBlock Research Groupのエンジニアによって構築されたサポートされていない3D印刷された橋など、いくつかのプロジェクトがこのアイデアを実行に移しました。
同時に、オーストラリアのUTS建築学校の研究者は、設計会社のBVN Constructionと協力して、環境に優しいロボット3Dプリント空調装置を開発しました。 「コーラルリーフ2.0」システムは、リサイクル可能なプラスチックでできており、相互接続されたフィルターチューブで構成されており、既存の機器の炭素量を最大90％削減できます。
オランダの建設会社であるAectualは、持続可能な開発に同様のアプローチを取り、ビーチのゴミをユニークな3Dプリントされた「ムール貝」プラントサポートに変えることに成功しました。これらの植物サポートは100％再生プラスチックでできており、人々の家に「自然なビーチの雰囲気」をもたらすことを目的として、現在サバトのウェブサイトで限定版として販売されています。