ヴェネツィアで開催中の欧州文化センター（ECC）主催「Time Space Existence」展にて、革新的な3Dプリント橋「Diamanti」が展示されています。このプロジェクトは、ペンシルベニア大学ポリヘドラル構造研究所のマスード・アクバルザデ教授とSikaグループの協力により実現し、コンクリート建設における効率性、適応性、持続可能性を高めるための計算幾何学とロボット工学による3Dプリント技術の応用を探求しています。この展示は2025年11月23日まで開催されます。
Diamantiブリッジは、9つのプレハブコンクリートセグメントから構成され、特殊なセメント系混合材とロボットアームによる3Dプリント技術を用いて製造されました。各セグメントには中空部分とパターン化された表面が組み込まれており、これは構造的完全性を維持しつつ、コンクリート使用量の削減とカーボンフットプリントの低減を目的としたポリヘドラルグラフィックステティクス（PGS）の応用によるものです。PGSは、構造内の力の分布をポリヘドラルフレームワークを通じてマッピングする手法であり、剛性と荷重分散を向上させます。
このブリッジの革新性は、その組み立てと終末処理の可能性にもあります。セグメントは、グラウト処理されていない鋼ケーブルを用いたポストテンションシステムによって接合されており、構造全体が分解可能でリサイクル可能となっています。このアプローチは、建設廃棄物の最小化とインフラ開発における循環型経済の促進に貢献します。
プロジェクトでは、ヴェネツィアで展示されている2.5メートルのプロトタイプと、実用的な応用へのスケールアップを確認するためにロードテストを完了した10メートルのバージョンの2種類が製作されました。これらのスケールアップの可能性は、中国の15.25メートルの3Dプリント歩道橋、ロッテルダムの繊維強化熱可塑性プラスチックを使用した歩道橋、そして2024年パリ・オリンピックのために建設された40メートルのコンクリート歩道橋など、世界的な3Dプリント橋の進歩によっても裏付けられています。これらのプロジェクトは、土木工学における積層造形技術の受容と統合が進んでいることを示しています。
Diamantiブリッジの構造的論理は、150年前にランキンとマックスウェルによって提唱された、構造設計のための幾何学的手法であるポリヘドラルグラフィックステティクス（PGS）に深く根ざしています。アクバルザデ教授の研究は、高性能構造の設計と最適化のためにこれらの手法を拡張することに焦点を当てており、2020年には米国科学財団（NSF）のCAREER賞を受賞しています。主要な協力者であるSikaグループは、特殊なセメント系混合材と3Dコンクリートプリントの専門知識を提供し、ロボットによる製造に不可欠な材料の精密な押出成形と迅速な硬化特性に貢献しています。この協力関係は、建設技術の限界を押し広げる上での学術研究と産業応用の間の相乗効果を強調しています。
Diamantiブリッジは、建設業界における積層造形技術の採用という、より広範なトレンドを体現しています。この移行は、材料効率の向上、コスト削減、建設期間の短縮の可能性によって推進されています。ヴェネツィア・ビエンナーレという、建築的議論のための重要な世界的プラットフォームでのプロジェクトの展示は、持続可能で適応性のあるインフラの未来に関するそのメッセージをさらに増幅させています。展示自体、「Time Space Existence」は、修理、再生、再利用といったテーマに焦点を当てており、Diamantiブリッジの分解可能でリサイクル可能な設計と完全に一致しています。