MAX IV – Lund
Kenth Lindell Tyréns
Inriktningsbeslut i KSau/Strategisk samhällsplanering 29/11
Lund expanderar mot nordost
MAX IV
ESS
SCIENCE VILLAGE
MAX IV
ESS
SCIENCE VILLAGE
Bakgrund
• Byggherreupphandling klar mars 2010 25-årigt hyresavtal.
Lunds universitet är hyresgäst.
Max IV-laboratoriet (tidigare Max-lab) är nyttjare.
• Peab – Wihlborgs => Fastighets AB ML 4
Tre olika fält för forskning
Acceleratorfysik – Forskarna undersöker och utvecklar själva maskinen.
Kärnfysik – 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.
• 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.
Förutsättningar/ mål - LU
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
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 50 000 kvm BTA
UTMANINGAR
VIBRATIONSKÄLLOR
DYNAMIKGRUPP
• Byggnadsmekanik, LTH
• Creo Dynamics
• Maxlab
• NGI
• PEAB
• Qring Technology
• Tyréns (AK + K)
TEMPERATURSTABILITET
VÄRMEFLÖDE LINAC
Och så de ”vanliga” utmaningarna…
• Stort projekt
• Anläggningskonstruktioner
• Samordning många discipliner
• Mycket installationstätt
• Strålskydd
• Flexibelt för framtiden
• Dynamisk nyttjare
LÖSNINGEN
Ytterväggar utförs generellt av SW- element med ytterskal av vitbetong
Ytterväggar kontorsbyggnad
utförs med plåtbeklädnad
Översikt - MAX IV
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”.
KLYSTRON
LINAC TEKNIK
UTRYMNINGSTRAPPOR
LINAC - Principsektion
LINAC
LINAC
LINAC
LINAC
LINAC
Klystron
LINAC
LINAC
LINAC - Strålskyddsdörrar
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.
Stråldump
Stråldump
LAGRINGSRINGAR
• 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 SW- element som monteras på en bärande
stålstomme.
• Det tyngsta väggelementet väger ca 11ton.
1,5GeV
3,0GeV
Lagringsringar - Bottenplatta
Lagringsringar – SW
Lagringsringar – SW
Lagringsringar – Stålstomme
Lagringsringar
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.
GRUNDLÄGGNING - Stabilisering
GRUNDLÄGGNING - Kontroll
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.
TRANSPORTTUNNEL - Schakt
TRANSPORTTUNNEL - Bottenplatta
TRANSPORTTUNNEL
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
KONTORSBYGGNAD
KONTORSBYGGNAD
KONTORSBYGGNAD
DYNAMIK – RESULTAT AV
TRANSIENTA FEM-BERÄKNINGAR
TRÄNING BEHÖVS
MOCK-UP Provplatta/ stabilisering
MOCK-UP LINAC
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.
