VARIANTE DE LA AVENIDA DE KURORTNY EN LA CIUDAD DE SOCHI

VARIANTE DE LA AVENIDA DE KURORTNY – AUTOPISTA MODERNA

La variante de la Avenida de Kurortny es la autopista que pasa por los distritos de Jóstinisky y Centralny de la ciudad de Sochi (Provincia de Krasnodar, Rusia). Es uno de los componentes alternativos de la carretera federal M27. Constituye la prolongación septentrional de la autopista Sochi-Adler. Duplica tanto la vía principal de la ciudad, la Avenida de Kurortny, como la autovía de Obyezdnaya. El proyecto fue realizado en el marco del Plan federal de construcción de infraestructuras para la Olimpiada y de desarrollo de la ciudad de Sochi, que incluyó la ampliación de las infraestructuras de transporte urbano, por encargo de la FKU “Dirección de construcción y rehabilitación de carreteras de la Costa del Mar Negro de la Agencia Federal de Caminos”. El diseño y supervisión de las obras estuvo a cargo de los ingenieros de la “ZAO “InstitutStroyproyekt”. El proyecto incluía 3 fases (1ª fase de 5670 m de longitud, del río de Agura a la calle de Zemlyanichnaya; 2ª fase de 5280 m de longitud, de la calle de Zemlyanichnaya al río de Sochi; 3ª fase de 5330 m de longitud, del río de Sochi al río

de Psaje La ejecución de la 1ª fase fue la empresa “OAO “TO-44”. La construcción de la 2ª fase se realizó bajo la dirección de la empresa “OAO “Mostotrest”.

Características generales del proyecto:•Extensión:16,3km;•Númerodecarriles:4(2encadadirección);•Longitudtotaldeestructurasartificiales(viaductos,túneles):másde20km(en2direcciones).

Ensumayorparte,lacarreteraestáformadaporviaductosytúneles.Elproyectoincluye19puentesyviaductos,15túnelesy7nudosviales.

Velocidad estimada de circulación: 75 km/h.

La1ªfasefueabiertaaltráficosinrestriccionesenenerode2013.Lasfases2y3fueronabiertasaltráficosinrestricciones en febrero de 2014.

Sochi

CONSTRUCCIÓN

La “Variantede laAvenidadeKurortny”esúnicoenéste tipo de proyectos ya que se realizó en un plazo muy breve. Las obras se ejecutaron en condiciones adversas: relieve montañoso, riesgo sísmico, suelos inestables, infraestructuraurbanayaexistenteyexigenciasestrictasenmateriademedioambiente.Elproyectoexigió laparticipación de profesionales de alta cualificación en todas las etapas de su realización. La fecha de terminación impuesta por las Olimpiadas requirió un alto nivel de mecanización y equipamiento de los lugares de obras.

Hoy la autopista “Variante de la Avenida de Kurortny” eselelementomásmodernodelainfraestructuradetransporte de la ciudad de Sochi y el mayor conjunto de túnelescarreterosdemontañaenRusiaconunadotacióntécnicaconelnivelmásavanzadodelatecnología.Entoda su longitud se ubican unidades de purificación de aguadelluviatipomultisección,pantallasacústicas,ysistemas de iluminación energéticamente eficientes.

En la etapa inicial para asegurar la ventilación de los tramosenconstruccióndevariostúnelesseusaronventiladoresaxialesZVN1-14-132/6marcaZITRONconuna potencia nominal de motores eléctricos de 132 kW. Entre las soluciones técnicas interesantes empleadas en el diseño de la Variante de la Avenida de Kurortny hay que mencionar los apoyos pasantes diseñados para alto riesgo sísmico, el diseño original de las consolas de la losa de la calzada y la superestructura curvilínea de configuración compleja en uno de los tramos.

La estructura puede soportar cargas sísmicas de hastagrado9.Estádotadadesistemaautomatizadodecontroldetráfico,sistemadevideovigilancia,estacionesmeteorológicasautomáticasysistemaautomatizadodecontroldevelocidad.Lostúnelesestándotadosdesistemas modernos de ventilación y evacuación segura depersonasenlasgaleríasdeconexióndelostúnelesdobles, con equipos marca ZITRON.

Túnel2

Ventilador ZVN 1-14-132/6, marca ZITRON

Construccióndelostúneles

Estáabiertaaltráfico

ElusodesistemasdeventilaciónforzadaenlostúnelesdelaVariantedelaAvenidadeKurortnyestácondicionadoporsulargaextensión:lalongituddelmenorsuperalos600m.Elobjetivofundamentaldelossistemasdeventilacióndelostúnelesesgarantizarelcumplimientodelosparámetrosestablecidosenlanormativademedioambienteenunasituaciónnormal,así como la evacuación segura de personas en caso de emergencia. Este principio permite distinguir 2 regímenes principales deventilacióndelostúneles:

- régimen normal;

- régimen de emergencia.

LosventiladoresaxialesdechorrotipoJZR**-**/**estándiseñados para funcionar como parte de los sistemas de ventilación longitudinal para los túneles. La resistenciatérmica del ventilador que funciona en régimen de evacuación de humos es de 250 ˚С durante 2 horas como mínimo. La puesta en marcha de ventiladores se realiza mediante arrancador suave. El control de los ventiladores paralaventilacióndeltúnelestáautomatizado.ElnúmerototaldeventiladoresinstaladosenlostúnelesdelaVariantede la Avenida de Kurortny es de 138 unidades con una potencial nominal total de 3.420 kW.

PrácticamenteentodoslostúnelesdelaVariantedelaAvenidadeKurortnyelsistemadeventilaciónestádiseñadoyconstruidoconusodeventiladoresdechorromarcaZITRONtipoJZR**-**/**queaseguranlaventilaciónenrégimennormaly permiten asimismo suministrar el volumen de aire suficiente para la evacuación segura de personas en caso de emergencia. Losventiladoresdechorroestáninstaladosenlabóvedaengruposde2,3unidadesalolargodeltúnel,fueradelazonadecirculación.Elnúmerodeventiladoresysuscaracterísticasestáncondicionadosporlasparticularidadesdeldiseñodeltúnel.

REGÍMENES DE VENTILACIÓN

EQUIPOS PARA LOS SISTEMAS DE VENTILACIÓN Y EVACUACIÓN SEGURA

Los ventiladores de chorro funcionan por transmisión del movimiento al aire: una parte relativamente pequeña del aire dentrodeltúnelesaspiradaporelventiladoryesexpulsadacomo un flujo con gran energía cinética. Dicha energía se transmite al resto del volumen de aire, lo cual provoca el traslado de todo el flujo aéreo en dirección longitudinal. Losventiladoresestándiseñadosparafuncionarenambasdirecciones. La reversión del flujo es de 100%.

VentiladoresdechorrotipoJZR9-15/4,túnel4

VentiladoresdechorroJZR12-45/4,túnel5

Paravariostúneleselproyectoprevélaventilacióntantoendirecciónlongitudinalcomotransversal.Así,eneltúneldoble8-8aelmantenimientodeparámetrosdelambienteaéreoenlosregímenesnormalydeemergenciaestáadicionalmenteasegurado(apartedemedianteventiladoresdechorro)por losventiladoresextractoresaxialesdelamarcaZITRONtipoZVN*-**-***/**.Elsistemadeventilacióndeemergenciadeltúnel1tambiénestádiseñadoyconstruidoconusodeventiladoresaxialestipoZVN*-**-***/**.

LosventiladoresaxialesZVN*-**-***/**estándiseñadospara funcionar como parte de los sistemas generales, resistiendo temperaturas de hasta 600 ºС y permitiendo la evacuación de humos durante 2 horas como mínimo

El rodete está dotado demecanismo de ajustemanualdelosálabes,siempreconelventiladorparado.Elajustedeparámetrosdefuncionamiento,asícomolapuestaenmarchadelventiladorseefectúanmedianteunvariadorde frecuencia. El control de los ventiladores se ejerce manualmente (por cuadro de mando) o a distancia.

En total el sistema de ventilación para los túneles dela Variante de la Avenida de Kurortny comprende 6 ventiladoresextractoresaxialesconunapotencianominaltotal de 1.300 kW.

Losventiladoresextractoresaxialesestáninstaladosenunrecintoespecial:lacámaradeventilación,queseubicafueradeltúnelyestáconectadaconellospormediodecanalesdeventilación.Enellugardeconexióndeltúnelconelcanaldeventilaciónseubicanlasválvulasqueaseguranelcontroldelflujo de aire eliminado.

Segúneldiseñodeloscanalesdeventilaciónlasválvulaspuedenserhorizontalesoverticales.Enparticular,lasalidadelcanaldeventilacióndeltúnel1seconectaconeltúnelenlabóveda,ylasválvulasseubicanhorizontalmenteenelplanodeltecho suspendido.

Válvuladelcanaldeventilación,túnel1

VentiladoresaxialesZVN1-22-200/6,túnel1

Armario de control

Paragarantizarlaevacuaciónseguradepersonasensituacionesdeemergencia,lasgaleríasdelostúnelesdelaVariantedelaAvenidadeKurortnyestándotadasdemódulosdeseguridadtipoCCSdelaempresaZITRON.

ElmóduloCCSestádestinadoaorganizarensituacionesdeemergencialaevacuaciónseguradepersonasporlasgaleríaspeatonalesqueconectandostúneles.Losequiposdelmódulopermitenmantenerlasobrepresiónen las galerías, previniendo la entrada de productos de combustión y posibilitando, en caso de incendio, el pasosegurodepersonasdeltúnelaveriadoalotro.

Ensituacionesdeemergencialaspersonasqueentranenlasgaleríasdeevacuación,serándetectadasporlossensoresdeaperturadelapuertainstaladosenelmódulo.Losequiposdelmódulofuncionansegúnelsiguiente esquema:

•Creacióndesobrepresiónenlagaleríaabriendolaválvulayponiendoenmarchaelventiladorenel2º(pareja)módulo.Elsegundomódulo,delladodeltúnelenservicio,regularáautomáticamentelavelocidaddel ventilador para mantener la presión interior a nivel de 50 Pa, a fin de evitar la entrada de productos de combustión en la galería.

•Lapuertaqueabrehaciaeltúnelserábloqueadaimpidiendoelaccesoalazonadeincendio.

•Seencenderálailuminaciónenelmódulo.

•Lainformaciónsobreelfuncionamientodelsistemaseremitiráalcentrodecontrol.

Normalmente el módulo se alimenta de la línea eléctrica principal. En caso de deterioro de la línea principal elmódulopasaráautomáticamenteaalimentarsedelalíneaeléctricaredundante.Encasodefallosenelsuministroeléctricoporlalínearedundante,elmódulorecibirálaenergíaeléctricadelSAI(SistemadeAlimentaciónIninterrumpida).AsimismosepodráponerenacciónelSAIdelmódulopareja.

El módulo CCS es una estructura prefabricada cuyas dimensiones corresponden a la sección de la galería de conexión.LoselementosdelapartefrontaldelmóduloCCSsefabricanenmaterialesconunaresistenciaalfuegodeEI90.

Módulo CCS, principio de funcionamiento

Vista desde el lado de la galería

Vistadesdeelladodeltúnel

Módulo CCS

Módulo CCS

Vías de evacuación

ESQUEMA 1. ESQUEMA LONGITUDINAL DE LA VENTILACIÓN

LaventilacióndelostúnelesdelaVariantedela Avenida de Kurortny en régimen normal se realiza por medio de ventiladores de chorro tipo JZRqueaseguranlaventilaciónforzadasegúnelesquema longitudinal.

Elnúmerodeventiladoresdechorroencadatúnelsedeterminaporlanecesidaddecumplircon los parámetros del ambiente aéreo,organizar la evacuación segura de personas y crearlascondicionesfavorablesparalaextinciónde incendios.

VentiladoresdechorrotipoJZR9-15/4,túnel2,portalmeridional

RÉGIMEN DE VENTILACIÓN NORMAL

JZR JZR JZR

ESQUEMA 2. VENTILACIÓN TRANSVERSAL

Elsistemadeventilacióndeemergenciaestáinstaladoenlostúneles1,8y8adelaVariantedelaAvenidadeKurortnyysecomponedeventiladoresextractorestipoZVNqueaseguranlaevacuaciónforzadadehumossegúnelesquematransversal.Losventiladoresextractoresseubicanenlascámarasdeventilaciónen2nivelesqueseconectanconlostúnelespormedio de canales de ventilación, como se puede ver en el ESQUEMA 2. En cada nivel se ubican 2 ventiladores tipo ZVN. Cadagrupodeventiladoresaseguralaevacuacióndehumosdeltúnelcorrespondiente.Encasodecualquierfallodefuncionamientodeventiladoresdeungrupo,seránpuestosenfuncionamientolosventiladoresdeotrogrupo.Paraesosirvelaválvulainstaladaentreloscanalesque,estandoabierta,garantizaqueelflujopaseendirecciónredundante.Elrégimendeventilaciónnormalenlostúneles1,8y8aestáaseguradaporventiladoresdechorrotipoJZR,comose puede ver en el ESQUEMA 1.

RÉGIMEN DE VENTILACIÓN DE EMERGENCIA

VentiladorZVNdeltúnel8 Ventiladores de chorro JZR 8

Dirección del flujo principal

Dirección del flujo redundanteVálvula

Túnel8

Túnel8aZVN

ZVN

SIMULACIÓN CFD

Paraoptimizarlosparámetrosaerodinámicosdelosventiladores,teniendoencuentasuubicacióneneltúnel,afinde aumentar la eficiencia energética del sistema de ventilación en general, en la etapa de diseño la empresa ZITRON realizó una simulación aplicando técnicas de CFD (Computational Fluid Dynamics).

Simulación del flujo aéreo para el sistema de ventilación de chorro, sección longitudinal

Sección 1 Sección 2

Distribución de velocidades para el sistema de ventilación de chorro, sección transversa

SIMULACIÓN CFD

Simulacióndelflujodeaireenelpozodeventilacióndeltúnel8-8a

Modelación de la sección de flujo del ventilado

Zitron EspañaAutovia AS II, nº 2386, Polígono de Roces33211 Gijón, AsturiasEspañaTel.: +34 985 168 132Fax: +34 985 168 047www.zitron.comzitron@zitron.com

Zitron Rusia(OOO Zitron)c/ Suschevskaya, 27, edificio 2, oficina 3.6127055, MoscúRusiaTel.: +7 495 539 36 91www.zitron-russia.comooozitron@zitron.com