實驗廳預埋鋼筋,。 (通訊員 趙肖蘭 供圖)
暗物質、中微子,、核天體……要破解天體演化密碼,,捕捉神秘隱藏物質,科學家卻往往需要在地下深處“追星”,。原來,,深地實驗環(huán)境能最大限度降低宇宙線對科學實驗的干擾,。
幫助和陪伴他們“仰望星空”的,還有一批在鄂央企建設者,。湖北日報全媒記者獲悉,,依托前期已開挖的極深隧洞,中建三局在建的我國首個,、世界最深“極深地下實驗室”項目——錦屏實驗室二期雛形初顯,。實驗室位于雅礱江錦屏山隧洞中部,距山頂2400米的地下深處,。當前,,工程建設整體進度過半。300余人的施工團隊,、近60臺設備在地下深處激戰(zhàn)正酣,。
10層工序防水防濕防氡氣
每天趁著天蒙蒙亮要駕車前往工地,92年出生的施工管理員催恩宇和工友們一路最戀戀不舍的,,是滿山的翠色,。因為僅僅十幾分鐘后,他們就會一頭扎進隧道,,再前行半個多小時才能到達這處世界最深的實驗室施工,,再次出洞時已是天黑,。
在2400米的地下如此往復,。這一干,就是一整年,。
2008年8月國投雅礱江公司與清華大學共建錦屏實驗室一期,。2014年8月,實驗室二期投入規(guī)劃,,并于2021年10月開建,。
實驗室二期建設面積約4萬平米,空間容積約30萬立方米,,前期土建開挖已經(jīng)完成,,規(guī)模是一期的100倍。4個實驗廳,、兩條分別長約1公里的輔助隧道以及服務隧道,、連接隧道、排水隧道等5部分將在地下縱橫交錯,。
山高隧深,。極深地下空間能成功避免來自天空的干擾,卻給實驗室的建設提出了全新挑戰(zhàn),。原來,,雖然錦屏山巖體能最大限度隔絕宇宙輻射,,卻不可避免會產(chǎn)生大量氡氣,將影響實驗精度,。山區(qū)極深地下環(huán)境復雜多變,,經(jīng)常噴涌而出的地下水,讓實驗室防水,、防濕難度同樣升級,。地下濕度常年高達90%以上。
中建三局西南公司四川分公司錦屏大設施項目經(jīng)理王偉介紹,,已開挖的隧洞,、隧道都未經(jīng)“精裝修”。要在約10萬平米的粗糙墻壁上進行防水抑氡施工,,達到技術標準,,國內外均無先例。
怎么辦,?中建三局施工方與實驗室科研團隊采用不同的材料和工序反復試驗,、反饋、修正,。前后持續(xù)6個月,,做了100多個樣板。
最終,,團隊首創(chuàng)10道工序,,采用疏堵結合的辦法破題。催恩宇和工友們在巖壁最外層打錨桿,,并鋪滿凹凸不平如同雞蛋托盤的排水板,。隨后再噴涂液體橡膠防水涂料,掛鋼筋網(wǎng),,噴射混凝土,、水泥砂漿、聚氨酯膠泥,、墻面漆……一面墻三批工人來施工,,每批次工序又有三、四道,,使用的設備還各不相同,。流程繁瑣堪稱巖壁上的一場大手術。
“作為項目的重點分項,,目前300多人中近一半在做防水工程,,40多個班組流水作業(yè)。”王偉表示,,工程要求有“四高”,,這還僅僅是其中之一,。
出地面透口氣是件“奢侈事”
擅長在地上蓋高樓的中建三局,這次要在地下2400米大干一場,。
實驗室距離最近的洞口9公里,,且進出均為單車道,就出現(xiàn)了“四難”:施工期間運營中實驗設備的防護和運營保障難,,施工防火防汛管理難,,洞內作業(yè)和組織難,作業(yè)環(huán)境舒適性差,、作業(yè)人員組織難,。
最擔心的還有施工人員生理和心理健康問題。王偉說:“剛開始鉆山洞,,越走心里會越沉,。”暗無天日的地下,黑暗的隧道,、壓抑的空間,,加上各種機械產(chǎn)生的尾氣和噪聲,無一不挑戰(zhàn)建設者們的極限,。巖壁粗獷,、深邃的黑洞全靠臨時照明。想出洞口透口氣,,來回驅車要1個多小時,,實在奢侈。團隊成員連中午飯都只能靠外部送進來,。
為此,,項目部想了多種辦法:施工現(xiàn)場設休息室,組織員工定期輪休,,看露天電影,開展心理輔導培訓等,。
王偉介紹,,地下施工現(xiàn)場還引入4G網(wǎng)絡,專門開發(fā)了錦屏大設施工程建設智能管理系統(tǒng),。洞內遍布18根立桿,,裝配攝像頭和氣體、粉塵監(jiān)測等設備,。每個工人的安全帽內也有定位芯片,。最大限度監(jiān)控施工現(xiàn)場,避免危險情況發(fā)生,。
二期項目預計2024年竣工,。在一期,、二期工程基礎上規(guī)劃建設“極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施”(簡稱“錦屏大設施”)的項目已獲國家批復。企校合作實驗室升級為國家平臺大設施“國之重器”,。未來,,實驗室將邀約更多國內外科研團隊入駐,形成深地物理,、生命科學,、巖石力學多學科交叉的世界開放共享科研寶地。
“身處地下,,我們同樣心中有片‘星空’:打造世界上巖石覆蓋厚度最大,、綜合配套設施最好的地下實驗室,我們無比自豪,!”王偉說,。