Eine ehemalige Goldmine in South Dakota wurde als Standort für das von der US National Science Foundation vorgeschlagene Deep Underground Science and Engineering Laboratory (DUSEL) ausgewählt. Die Mine besteht aus einer Reihe von Stollen und Schächten, die sich tief unter die Erde erstrecken.

Bei der Entwicklung von DUSEL wurde der Raum erweitert und die Infrastruktur verbessert, um den Standort für die Forschung und den Betrieb an der Oberfläche, in einer Tiefe von 300 Fuß (seicht), in einer Höhe von 4.850 Fuß (mittelhoch) und in einer Tiefe von 7.400 Fuß (tiefer Campus) vorzubereiten.

Infrastruktur und Laborplanung

Als Hauptauftragnehmer für die unterirdische Infrastruktur und die Laborplanung war Arup während der gesamten Projektlaufzeit involviert, definierte den Umfang der Berater und half bei der Entwicklung eines Projektstrukturplans und von Projektmanagement-Tools .

Arup half auch bei der Erstellung des Projektplans für den Bau der Laborebenen in 4.850 Fuß und in 7.400 Fuß Tiefe.

Erstklassige wissenschaftliche Einrichtung

DUSEL ist eine erstklassige unterirdische Forschungseinrichtung, die tiefste in den USA, und dient wichtigen wissenschaftlichen Bereichen wie Physik, Geologie, Hydrologie, Geoengineering, Biologie und Biochemie. Die unterirdische Umgebung ist ideal für Wissenschaftler, um Phänomene zu erforschen, die nur abseits der kosmischen Strahlung untersucht werden können.

Die 150.000 ft2 große Anlage umfasst große Labors, Kavernen und Reinräume sowie eine überirdische Anlage mit weiteren Labors, Betriebseinrichtungen und einem Zentrum für die Öffentlichkeitsarbeit.

Der Campus auf mittlerer Ebene umfasst drei Labormodule und drei Kavernen mit einem Durchmesser von 50 m und einer Höhe von 65 m, in denen die weltweit größten Neutrinodetektoren untergebracht werden sollen. Der Tiefencampus umfasst drei weitere Labormodule und eine Forschungsstation für Tiefbohrungen.

Geotechnik und Bauingenieurwesen

Um die Versorgungsleitungen von der Oberfläche zu den beiden unteren Ebenen von DUSEL zu verlegen, arbeiteten die Ingenieure von Arup eng mit dem Bergbauberater SRK und dem Berater für Minenaufzüge Tiley zusammen, um einen Plan für die Sanierung der bestehenden Schächte der Mine zu erstellen, die seit ihrer Stilllegung im Jahr 2002 baufällig geworden sind.

Der Bau der massiven Kavernen der Anlage in extremen Felstiefen und unter extremem Druck erforderte auch eine enge Abstimmung zwischen den Arup-Teams für Struktur, Geotechnik und Tunnelbau und dem Berater für die Planung des Kavernenausbruchs.

DUSEL is the world's deepest research facility
DUSEL wird die tiefste Forschungseinrichtung der Welt sein, die in einer erweiterten Goldmine errichtet wird.
Arup is the consultant in charge of the underground infrastructure
Arup ist der für die unterirdische Infrastruktur und die Laborplanung zuständige Berater.

Maschinenbau, Elektrotechnik und Sanitärtechnik

Dieses Projekt ist mit zahlreichen Herausforderungen verbunden, die durch die sehr tiefe unterirdische Umgebung bedingt sind. Dazu gehören die Leitung von Flüssigkeiten in großer Tiefe, die Besonderheiten der Belüftung und des Mikroklimas in der Tiefe sowie die hohen Umgebungstemperaturen im Gestein.

Viele der Experimente in der Anlage haben ihre eigenen anspruchsvollen Anforderungen, wie z. B. der Bedarf an kryogenen Flüssigkeiten, Datenerfassungs- und Speichersystemen und extrem robusten unterbrechungsfreien Stromversorgungen.

Brand- und Lebensschutzplanung

Das Brand- und Lebensschutzteam von Arup sah sich bei diesem Projekt mit einer Reihe von einzigartigen Herausforderungen konfrontiert. Angesichts der Tiefe der Anlage wäre es für die Mitarbeiter unmöglich, im Falle eines Brandes in angemessener Zeit zu evakuieren. Stattdessen entwickelte das Brandbekämpfungsteam eine Strategie der Abschottung und des "Schutzes an Ort und Stelle".

Die beiden unteren Stockwerke umfassen eine Reihe von strategisch günstig gelegenen Räumen mit doppelter Verwendungsmöglichkeit. Im Normalbetrieb werden diese Räume als Büros, Pausenräume und Konferenzräume genutzt. Im Falle eines Brandes oder einer Freisetzung gefährlicher Chemikalien werden sie so abgeschottet, dass sie Zuflucht bieten und den Menschen genügend Nahrung, Wasser und Luft in Flaschen zur Verfügung stehen, um längere Zeit überleben zu können.