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從確定落戶江門開平金雞鎮(zhèn)與赤水鎮(zhèn)之間的打石山,到啟動基建的施工方案,江門中微子實驗室的落地之路已然充滿挑戰(zhàn)。而要讓這座 “地下科學(xué)城”從圖紙變?yōu)楝F(xiàn)實,首先要攻克的,便是在堅硬巖層中開挖700米深井洞的施工難關(guān)。
為了減少宇宙射線對江門中微子實驗的干擾,實驗廳需建在地下700米深處。施工人員要在堅硬的花崗巖中開辟出1266米的斜井、564米的豎井,橫跨49.5米、高71米的實驗廳及附屬硐室,其建設(shè)難度遠(yuǎn)超常規(guī)基建項目。
黑暗而深邃的斜井開挖(劉悅湘 攝) 中國科學(xué)院高能物理研究所研究員衡月昆介紹說:“打石山的高度大概海拔是270米,但我們需要700米,所以我們得往地下至少挖430米,這樣才能達(dá)到700米的覆蓋層?!?/span> 在挖掘過程中,施工人員遇到的第一個難題不是與花崗巖的“硬碰硬”,而是來自地下水的洶涌侵襲。“一個小時大概有500噸的水涌出來,把要這些水抽上來,項目才能再往前推進(jìn)?!焙庠吕フf道。 除了涌水,挖掘出的地下實驗大廳還需要滿足49.5米的超大跨度且無立柱支撐的要求。這對地質(zhì)穩(wěn)定性和施工精度都是極大的考驗。 國內(nèi)最大跨度49.5米地下洞室開挖(劉悅湘 攝) “這是目前國內(nèi)跨度最大的一個地下實驗大廳。我們不可能在探測器上立一根柱子。實驗大廳是一個穹頂,為了加強(qiáng)穩(wěn)定性,我們有一些錨索打到花崗巖里了,錨索的數(shù)量有280多根,穿大概35多米深,相當(dāng)于把花崗巖給加固了?!焙庠吕フf道。 為了加固實驗大廳的穩(wěn)定性,工人們正進(jìn)行錨索的施工(劉悅湘 攝) 還有一個普通人意想不到的問題——空氣。據(jù)介紹,地下的空氣有一項指標(biāo)不但對人體不好,對實驗本身也是非常不好,這個指標(biāo)就是氡的含量。 為了控制氡的濃度,科研團(tuán)隊在整個實驗室的設(shè)計和建造過程中都采取了嚴(yán)格的防氡措施。 衡月昆表示,“我們是選擇了一個比較經(jīng)濟(jì)的方法,就是從豎井這里,每小時有幾萬立方米的新風(fēng)給它壓下去,壓下去以后通過一個風(fēng)道,然后在地下的特別是實驗大廳這些關(guān)鍵的地方,讓新風(fēng)都走一遍,然后從斜井把它排出去。” 從2015年正式開掘 到2021年底順利完工 科研施工團(tuán)隊秉持著“愚公移山”的精神 歷時7年挖出這個 目前國內(nèi)最大的地下硐室 讓江門中微子實驗室有了立足之地 經(jīng)過十余年的建設(shè) 這座深埋地下的科學(xué)裝置 即將正式運(yùn)行取數(shù) 為全球中微子研究的前沿探索 注入新的動力