Cơ quan Quản lý sông ngòi Shizuoka (Nhật Bản) ứng dụng máy in 3D trong gia cố đê biển, rút ngắn 58% thời gian thi công
Máy in 3D trong xây dựng
Cơ quan Quản lý sông ngòi Shizuoka thuộc Cục Phát triển khu vực Chubu (Nhật Bản) đang triển khai ứng dụng máy in 3D trong xây dựng công trình đê biển tại khu vực Tajiri, thành phố Yaizu, tỉnh Shizuoka. Việc áp dụng công nghệ in 3D trong thi công kết cấu bê tông dự kiến giúp rút ngắn thời gian thi công tới 58% so với phương pháp truyền thống.
Khối ván khuôn nhúng được in 3D (Ảnh do Văn phòng Sông Shizuoka, Cục Phát triển Khu vực Chubu cung cấp)
Công trình có tên gọi chính thức là “Dự án gia cố đê Tajiri – khu vực Yaizu, bờ biển Suruga (năm tài khóa Reiwa 7)”, với mục tiêu xây dựng hệ thống đê biển có khả năng chống chịu cao trước thiên tai. Tổng chiều dài tuyến công trình khoảng 103 mét, bao gồm 43 mét đoạn kè bê tông khối và 59 mét đoạn tường chắn kiểu tựa (leaning retaining wall). Đơn vị thi công là Tokushu Tokai Forest, dự án khởi công từ tháng 8 và dự kiến hoàn thành vào tháng 3 năm 2026.
Giải pháp cho điều kiện thi công phức tạp
Khu vực thi công có chướng ngại vật ngầm dưới lòng đất, cụ thể là phần bê tông còn sót lại của hệ thống đê cũ, khiến việc đóng cọc ván thép để đào đất và thi công tường chắn theo phương pháp thông thường là không khả thi. Trước điều kiện này, cơ quan quản lý đã quyết định áp dụng phương pháp cốp-pha chôn sẵn, kết hợp công nghệ in 3D xây dựng.
Theo đó, các khối cốp-pha chôn sẵn được tạo hình trực tiếp bằng máy in 3D, thay vì sử dụng cốp-pha truyền thống hoặc cấu kiện đúc sẵn. Công nghệ này cho phép tạo ra các hình dạng phức tạp, linh hoạt theo điều kiện thực tế của công trường – điều vốn rất khó đạt được với sản phẩm bê tông đúc sẵn thông thường.
Thông số kỹ thuật và hiệu quả thi công
Trong dự án, dự kiến sẽ sử dụng 188 khối cốp-pha in 3D. Mỗi khối (theo mẫu tiêu biểu) có kích thước khoảng 1,6 m chiều cao, 1,2 m chiều rộng và 1,3 m chiều sâu, với trọng lượng khoảng 1 tấn. Thời gian in tạo hình cho mỗi khối chỉ mất từ 2 đến 4 giờ.
Riêng đoạn tường chắn sử dụng công nghệ in 3D có chiều cao khoảng 4,3 mét, bề rộng đáy 1,8 mét và bề rộng đỉnh 0,6 mét. Nhờ loại bỏ hoàn toàn công đoạn lắp dựng và tháo dỡ cốp-pha truyền thống, thời gian thi công cho hạng mục này được rút ngắn từ khoảng 50 ngày xuống còn khoảng 21 ngày.
Ngoài việc rút ngắn tiến độ, phương pháp mới còn giúp giảm các công việc nguy hiểm, qua đó nâng cao mức độ an toàn lao động tại công trường.
Một đại diện của Cơ quan Quản lý sông ngòi Shizuoka cho biết:
“Để vượt qua những hạn chế phức tạp của hiện trường và yêu cầu tiến độ khắt khe, máy in 3D là giải pháp tối ưu nhất trong dự án lần này.”
Hướng đi mới cho ngành xây dựng hạ tầng
Ngày 19/11, cơ quan này đã tổ chức chuyến tham quan công trường dành cho cán bộ hành chính, với sự tham gia của 57 đại biểu đến từ Bộ Đất đai, Hạ tầng, Giao thông và Du lịch Nhật Bản, chính quyền tỉnh Shizuoka, thành phố Yaizu và thị trấn Yoshida. Tại đây, các đại biểu đã được nghe giới thiệu chi tiết từ đơn vị thi công Tokushu Tokai Forest và công ty Polyuse – đơn vị thiết kế, chế tạo máy in 3D xây dựng.
Phó Giám đốc Cơ quan Quản lý sông ngòi Shizuoka, ông Masuda Shinichi, nhấn mạnh:
“Máy in 3D không chỉ giúp rút ngắn thời gian thi công, mà còn được kỳ vọng sẽ góp phần giải quyết tình trạng thiếu lao động, thúc đẩy cải cách phương thức làm việc trong ngành xây dựng. Chúng tôi mong muốn các bên liên quan trực tiếp quan sát tính thực tiễn của công nghệ này để tham khảo cho các dự án hạ tầng trong tương lai.”
Nhiều đại biểu tham dự đã đặt câu hỏi chi tiết về quản lý độ sụt bê tông, vật liệu sử dụng và khả năng áp dụng công nghệ in 3D cho các dự án khác, cho thấy sự quan tâm ngày càng lớn đối với xây dựng số hóa và tự động hóa trong lĩnh vực công trình công cộng.
