12月7日,中国锦屏地下实验室二期土建工程竣工,达到实验条件。 这标志着全球最深、规模最大的超深地下实验室正式启动。
该项目是清华大学与亚龙江的合资项目
由中国建筑三局建设
竹云科技(BIMCC)提供数字化施工集成服务
2400米深的地下实验设施项目是科学实验的优势,但对工程建设来说却是挑战。
1.地下防水和氡抑制性低,背景要求高。
2.洁净空间的施工质量要求很高。
3.聚乙烯屏蔽筒仓的施工质量高。
4.在狭小的空间内安装设备和管道是很困难的。
5.液氮罐的建设和实验设备的保护难度大。
6.施工期间运行中的实验设备的保护和运行保障。
为攻克地下2400米极端施工的挑战,国投亚龙河流域水电开发有限公司与清华大学、中建三局等施工单位开展联合技术攻关,创新防水抑氡工艺,开发低本底装备和材料,打造“全球最深智能工地”。 同时,参与项目建设的各方进一步推进了项目的智能化建设,中国建筑第三工程局携手竹云科技(BIMCC),实现了BIM技术、BIM+“智慧工地”管理、“BIM协同设计”在项目建设全过程的应用, 大大提高了施工效率和项目精细化、数字化、协同控制水平。
看不见的暗物质,看得见的BIM数字建筑灯。
为了避免辐射等因素影响科学实验的准确性,在面积约10万平方米的洞壁上进行防水、防潮、防氡施工成为当时最大的施工难题。 项目组进行了大量的实验研究,历时6个多月,先后实施了30余项方案,使用15种材料,创造了“预防为主,排气为辅”的“防水抑氡”施工方法。
在项目建设中,为解决施工工艺复杂、作业条件艰苦、施工面积大等施工难点,将项目进度与BIM模型紧密结合,根据数据可视化的自然环境,按照优先顺序,模拟工程进度,通过模型和动画模拟施工过程, 使施工过程更加直观。
在锦屏设施中,有几个胶囊用于不同的科学实验。 它们在外面装有一层“外壳”,就像一个大容器,“覆盖”实验室,屏蔽辐射、灰尘和水蒸气,确保实验的准确性不受影响。
这些“外壳”是大型组合固体屏蔽装置——聚乙烯屏蔽舱。 它们由6块厚度为1米、总重量超过1800吨的高密度聚乙烯砌块制成,无需粘接铺装,最大的施工难点是确保屏蔽舱“无通孔接头”。
为满足“无通接头”的实验要求,项目利用BIM信息技术进行模型分析计算,将舱体拆解成数万块进行组装,最终形成了保证聚乙烯屏蔽舱“无通接缝”施工的最佳方案。 并组织施工人员学习底层,在实际施工过程中用BIM模型指导安装,及时纠正错误施工。
该解决方案还集成了智能工地系统、BIM协作平台等系统。 构建多级联动管控体系,全面掌控BIM模型、业务数据、物联网数据。 实现全面精细化的项目施工管控,高效的远程指挥调度,快速、准确、稳定地处置风险事故。
同时,基于三维激光扫描数据采集,对施工控制点进行数据录入和监控,确保施工精度。
通过一系列智能数字化系统分析,项目组可以随时发现实验室外壁可能存在的泄漏,从而保证聚乙烯屏蔽舱的施工进度和质量。
锦屏设施位于锦屏山隧道中部,空间容积33万立方米,洞窟众多,正常情况下风量可达2每小时40,000立方米。 如何解决地表以上2400米地下通风问题?
由于隧道内空间布局复杂,新风管道的安装需要避免隧道开挖的不规则断面,管道方向必须与实验室内部通道一致,这给安装工作带来了很大的挑战。
施工通风是隧道施工的重要工序之一,是隧道安全施工的关键,为了保证通风系统的合理性、理想的通风效果,项目BIM团队分析了工作面的最大通风距离、截面尺寸等因素进行风量计算。
配合项目组,通过BIM技术帮助保障金屏设施在地下2400米地下空间的通风,确保合理的通风系统和理想的通风效果。