MAX IV Lund Kenth Lindell Tyréns

Transkript

1 MAX IV Lund Kenth Lindell Tyréns

2 Lund expanderar mot nordost Inriktningsbeslut i KSau/Strategisk samhällsplanering 29/11 MAX IV ESS SCIENCE VILLAGE

3 ESS MAX IV SCIENCE VILLAGE

4 Bakgrund Byggherreupphandling klar mars årigt hyresavtal. Lunds universitet är hyresgäst. Max IV-laboratoriet (tidigare Max-lab) är nyttjare. Peab Wihlborgs => Fastighets AB ML 4

5 Tre olika fält för forskning Acceleratorfysik Kärnfysik Forskarna undersöker och utvecklar själva maskinen. Forskning kring energirika elektroner. Materialforskning Undersöker hur materien är uppbyggd. Mediciner: Med hjälp av synkrotronljus kan man undersöka exakt var i en proteinmolekyl de olika atomerna sitter. Det ger oss mer kunskap om hur livets byggstenar är uppbyggda, och den kunskapen kan komma till nytta på flera sätt. T. ex. mer effektiva läkemedel. Batterier: Forskning för att öka smidighet och prestanda Fossiler: Forskare från MAX-lab och Lunds Universitet har visat att det finns rester av typ 1-kollagen i ett fossil och har på det sättet synliggjort att det finns biomolekyler kvar i fossilet.

6 Förutsättningar/ mål - LU Nästa generation synkrotronljusanläggning med extrem precision. VÄRLDENS BÄSTA. Extremt stora krav avseende vibrationer (26 nm) och temperaturstabilitet. => Byggnaden är en del av maskinen. Projektet skall drivas i Samverkansform mellan brukare, byggherre och entreprenör.

7

8 Projektdeltagare Lunds universitet Max-lab BD ÅF Tengbom ML4 Peab Sydtotal GAQ NVS Bastec Fojab Snöhetta Tyréns Grontmij Ramböll Cowi FSD NGI Creo, Qring Prime HOAB WSP

9 Omfattning Startbyggnad - Elektronkanon LINAC Linjäraccelerator med klystrongalleri Lagringsring, 3 GeV ~10 st strålrör med forskningsstationer SPF-hallen 1.5 GeV-ringen Övriga komplementbyggnader, t ex 5000 kvm kontor Installationer Markarbeten VA och kanalisationer Landskapsutforming 20-tal byggnader, ca kvm BTA

10 UTMANINGAR

11 VIBRATIONSKÄLLOR

12 DYNAMIKGRUPP Byggnadsmekanik, LTH Creo Dynamics Maxlab NGI PEAB Qring Technology Tyréns (AK + K)

13 TEMPERATURSTABILITET VÄRMEFLÖDE LINAC

14 Och så de vanliga utmaningarna Stort projekt Anläggningskonstruktioner Samordning många discipliner Mycket installationstätt Strålskydd Flexibelt för framtiden Dynamisk nyttjare

15 LÖSNINGEN

16 Ytterväggar utförs generellt av SW- element med ytterskal av vitbetong Ytterväggar kontorsbyggnad utförs med plåtbeklädnad

17

18

19

20

21

22 Översikt - MAX IV

23 LINAC UTRYMNINGSTRAPPOR TEKNIK KLYSTRON LINAC LINAC (linjäraccelerator) är en tunnel bestående av två sektioner, klystron samt LINAC. Längden är ca 400m och utförs av platsgjuten vattentät betong. Mellanväggen utförs av 1,5m platsgjuten betong och fungerar som strålskyddsbarriär mellan sektionerna. En 4,5m mäktigt jordfyllnad ska finnas över linac för att tillgodose strålskydd. Belastningen motsvarar ett 10-våningshus. LINAC avslutas i SPF samt med en stråldump.

24 LINAC - Principsektion

25 LINAC

26 LINAC

27 LINAC

28 LINAC

29 LINAC

30 Klystron

31 LINAC

32 LINAC

33 LINAC - Strålskyddsdörrar

34 LINAC - STRÅLDUMP Överblivna elektroner fångas upp i en så kallad stråldump. Här klarar 2000mm betong ensam inte kravet på. Massiva stålplåtar med en total tjocklek på 500mm kompletterar strålskyddet. Totalt har det krävts ca 300ton kompletterande stål lokalt vid stråldump.

35 Stråldump

36 Stråldump

37 LAGRINGSRINGAR 1,5GeV 3,0GeV 2 lagringsringar finns i anläggningen, 1,5GeV samt 3,0GeV. Lagringsringar ligger en våning högre än LINAC (i markplan). Omkretsen för stora lagringsringen är ca 530m Ringarna omsluts av en strålskyddsbarriär av betong med tjocklek 1,1m. Hallbyggnader som inrymmer lagringsringar förses med utfackningsväggar av liggande SWelement som monteras på en bärande stålstomme. Det tyngsta väggelementet väger ca 11ton.

38 Lagringsringar - Bottenplatta

39 Lagringsringar SW

40 Lagringsringar SW

41 Lagringsringar Stålstomme

42 Lagringsringar

43 GRUNDLÄGGNING 4m av befintlig moränlera schaktas ur. 3,7m av dessa massor återfylls och packas i lager om 300mm efter inblandning av kalkbruk där den färdiga stabiliseringen får en E-modul på ca 4000MPa De översta 0,3m blandas med cementbruk där den färdiga stabiliseringen får en E-modul på ca 8000MPa. Ett 300mm tjockt betonggolv gjuts ovanpå ett lager av skyddsbetong. Hela konstruktionen samverkar och blir väldigt styv, vilket är gynnsamt m.a.p. vibrationer.

44 GRUNDLÄGGNING - Stabilisering

45 GRUNDLÄGGNING - Kontroll

46 TRANSPORTTUNNEL Transporttunneln medger intransport av material från utsida till insida ring, som annars är avskild av lagringsringarna. För att klara godtagbara lutningar blir tunneln 200m lång. Fri höjd i tunnel har valts till 4,1m för att normala lastbilstransporter ska fungera.

47 TRANSPORTTUNNEL - Schakt

48 TRANSPORTTUNNEL - Bottenplatta

49 TRANSPORTTUNNEL

50 KONTORSBYGGNAD Kontorsbyggnaden innehåller en brodel med spännvidd 43,2m. Stålkonstruktionen som bär brodelen väger totalt 100t. Hela brodelen väger i färdigt utförande 600t. Fackverken i brodelens sidor som väger 34t styck planeras lyftas på plats med en 500-tons kran. Källaren har utförts i platsgjuten betong med grundläggning på hel bottenplatta med H=600 (H=1200 lokalt under torn för brodel). Bjälklagen utförs med HD/F 120/38

51 KONTORSBYGGNAD

52 KONTORSBYGGNAD

53 KONTORSBYGGNAD

54 DYNAMIK RESULTAT AV TRANSIENTA FEM-BERÄKNINGAR

55 TRÄNING BEHÖVS

56 MOCK-UP Provplatta/ stabilisering

57 MOCK-UP LINAC

58 MOCK-UP För att minimera vibrationer på grund av tryckpulsationer i media har innovativa lösningar med slangar utnyttjats. Samma metoder används i moderna U-båtar.

59 MOCK-UP Pumpstation