portal poroso

Un portal poroso es la estructura de entrada de un túnel ferroviario provista de perforaciones o ranuras diseñadas para permitir que el aire escape gradualmente a medida que un tren se acerca y entra a alta velocidad. Cuando un tren que viaja a más de 200 km/h entra en un túnel, la parte delantera del tren comprime el aire en el espacio confinado por delante, creando una onda de presión que puede dañar la infraestructura del túnel, perturbar a los pasajeros a través de cambios repentinos de presión en la cabina y generar ruido. El portal poroso libera este exceso de presión al proporcionar vías para que el aire salga antes de que se vuelva problemático.

La estructura generalmente consiste en un marco de portal de hormigón que se extiende a cierta distancia más allá de la boca del túnel, con aberturas, perforaciones o ranuras espaciadas regularmente distribuidas por su superficie. El diseño exacto varía: algunos utilizan ranuras horizontales en las paredes laterales, otros emplean una celosía o una malla, y algunos combinan ambos métodos. Las perforaciones se dimensionan y posicionan para liberar la presión a una velocidad controlada, ni tan abiertas que no logren contener la onda de presión ni tan restringidas que ahoguen el flujo de aire.

Los portales porosos funcionan junto con otras características de diseño de túneles, como pozos o conductos de alivio de presión que se ramifican más adentro del túnel. En algunas instalaciones, el propio portal puede incorporar deflectores o conductos internos para guiar el aire expulsado lejos de la plataforma de la estación o de los edificios cercanos. Las líneas de alta velocidad en Europa y Asia utilizan portales porosos de forma rutinaria; el Shinkansen japonés y las redes ICE europeas los incorporan en muchas secciones de túnel donde las velocidades de los trenes se mantienen por encima de los 200 km/h.

La eficacia de un portal poroso depende de la velocidad del tren, el área de la sección transversal del túnel y la relación entre el área abierta y la cara total del portal. Los operadores ferroviarios y los ingenieros de túneles calculan la porosidad requerida para condiciones de ruta específicas. El bloqueo o el deterioro de las perforaciones reduce el rendimiento, por lo que el mantenimiento incluye la limpieza periódica de escombros y la inspección de corrosión o degradación del hormigón, particularmente en regiones con ciclos de congelación y descongelación o alta humedad.

El término refleja el principio de ingeniería en su esencia: el portal es literalmente poroso, permitiendo el paso del aire, en lugar de sólido e impermeable. Esto distingue los portales porosos de los portales de túnel convencionales sólidos, que no ofrecen alivio de presión y no son adecuados para operaciones modernas de alta velocidad en rutas largas o muy utilizadas donde los ciclos de presión repetidos acelerarían el agrietamiento por fatiga en el revestimiento del túnel.