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Le nuove gallerie Melarancio e Pozzolatico

Le soluzioni innovative per la sicurezza nelle vie di fuga per le nuove gallerie fra Scandicci e Firenze Sud, nell'ambito della realizzazione della terza corsia sulla A1

Le nuove gallerie Melarancio e Pozzolatico

Melarancio I Sud (1.096 m) e Pozzolatico Sud (2.418 m) sono gallerie monofornice a tre corsie, ed incidono sulla carreggiata diretta verso Roma dell’Autostrada del Sole. La loro apertura ha prodotto un benefico ed evidente effetto sulla scorrevolezza del traffico, in tempo per l’esodo estivo nel quale la criticità è massima.

Immagini

  • La sezione della galleria in corrispondenza delle uscite di sicurezza, con vista in pianta sul piano stradale
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    La sezione della galleria in corrispondenza delle uscite di sicurezza, con vista in pianta sul piano stradale
  • Lo schema funzionale del cunicolo
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    Lo schema funzionale del cunicolo
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Il sistema di ventilazione secondaria
La conformazione delle vie di fuga

Le via di fuga delle gallerie Melarancio e Pozzolatico sono state realizzate con un cunicolo ricavato fra arco rovescio e piano stradale, cui si accede attraverso uscite ogni 300 m lungo il marciapiede destro della gallerie; le uscite portano, passando per una zona filtro a prova di fumo, ad una scala laterale che collega il piano carrabile con il piano del cunicolo, che conduce all’aria aperta.

La pressurizzazione

Un semplice sistema di pressurizzazione impedisce il trafilamento di fumi dalla piattaforma: nella Melarancio, due ventilatori assiali di testa con girante da 800 mm immettono nel cunicolo una portata d’aria pari a 10 m3/s prelevata dall’esterno. In ogni zona filtro sono collocati due ulteriori ventilatori da 500 mm, che la portano in pressione aspirando aria dal cunicolo per evitare l’ingresso di fumi all’apertura delle porte. Stessa soluzione si trova nella Pozzolatico, con una seconda coppia di ventilatori di testa all’estremità Sud del cunicolo.

L’impermeabilizzazione ai fumi protegge, oltre agli utenti in fuga, anche il personale di manutenzione stradale, che può intervenire senza esposizione alle emissioni del traffico.

Le caratteristiche tecniche della ventilazione secondaria
Il dimensionamento

L’impianto è stato dimensionato riconducendo cunicolo, discenderia e galleria ad una rete aeraulica. Ai nodi è associata come incognita la pressione totale e come equazione la conservazione della massa; l’incognita sui rami è invece la portata che determina le cadute di pressione. Risulta un sistema non lineare dove equazioni ed incognite sono pari alla somma di nodi e rami. La prima perdita di carico a partire dalla testa del cunicolo è dovuta all’immissione dell’aria attraverso il canale del ventilatore. Sullo stesso ramo, il ventilatore incrementa la pressione totale, in funzione della portata elaborata che non può determinarsi a priori in forma esplicita. Ne è tuttavia nota la curva di funzionamento, che associa alla portata d’aria il rispettivo incremento di pressione, ed è inserita nel modello aeraulico mediante interpolazione della curva dichiarata a catalogo dal produttore.

Percorrendo il cunicolo l’aria incontra altre perdite concentrate e distribuite. La ripartizione dei flussi dove il cunicolo interseca le discenderie è regolata dalla conservazione della massa.

Le zone filtro sono rappresentate in modo da descrivere, con un unico modello matematico, i diversi scenari di funzionamento. Il flusso si ripartisce su tre rami: il primo corrisponde alla porta interna della zona filtro, gli altri attraversano i ventilatori. I flussi ripartiti convergono nella zona filtro alla stessa pressione. Segue un’ulteriore ripartizione attraverso due rami, uno passante per la porta, l’altro per la serranda di regolazione, fino a raggiungere la galleria. Il modello permette di simulare il comportamento del sistema nelle condizioni critiche e dimensionare serrande e ventilatori. I risultati sono riassunti in tabella.

Le prove di collaudo

Il sistema è stato collaudato in ciascuna sede di impianto. Le misure raccolte evidenziano la corrispondenza con le simulazioni. L’impianto ha dato prova di efficacia anche nei test sul sistema di automazione della galleria Pozzolatico, svolti simulando un incendio con vasche di benzina/gasolio, dove l’attivazione della ventilazione secondaria ha mantenuto le vie di fuga agibili e visibilmente libere dai fumi che interessavano la galleria.