Cómo deshidratar un túnel de metro inundado: dimensionamiento, puesta en marcha e implementación de bombas de prevención de inundaciones (2026)

2026,10,30

Una sección de túnel de 500 m inundada a 0,5 m tiene capacidad para aproximadamente 1.125 m³, y una ventana de posesión de ocho horas significa mover aproximadamente 170 m³/h, pero ninguna unidad de flujo axial puede hacerlo, porque la elevación desde el nivel de la calle hasta el nivel de la calle es de 15 a 25 m y estas bombas tienen una potencia nominal de 6 a 10 m. Por lo tanto, el trabajo es una operación de dos etapas: una unidad de alto flujo y baja altura eleva el agua del invertido a un tanque de transferencia en el fondo del pozo, y una segunda unidad la empuja el resto del camino hacia arriba. Si se equivoca en la puesta en escena, se pasará toda la ventana viendo cómo una bomba cavita contra 20 m de altura.

Esta guía cubre el cálculo del volumen, la aritmética de la puesta en escena y las limitaciones de implementación que deciden si el túnel se vuelve a abrir a tiempo. Las cifras provienen de la gama de bombas portátiles de prevención de inundaciones SZQ construidas por CHUANGMEI, una línea de bombas de imán permanente de 6" a 12" que funciona con CA, CC o energía solar y está probada según ISO 9906 Grado 1.

1. ¿Cuánta agua hay realmente en una sección de túnel inundada?

Calcule el volumen como ancho libre × profundidad del agua × longitud de la sección, luego agregue entre un 10% y un 15% para la cubeta invertida, el canal de drenaje y los conductos de cables. Las secciones transversales de los túneles no son rectángulos y el agua siempre se esconde en los 200 mm inferiores antes de extenderse por todo su ancho. Ese volumen oculto es lo que hace que los equipos se queden sin ventana a las seis horas.

La aritmética para una sección típica.

Túnel blindado de vía única, 4,5 m de ancho libre, 500 m entre estaciones, agua estancada de 0,5 m de profundidad:

4,5 × 0,5 × 500 = 1.125 m³ en el orificio

Sumar 12% para canal invertido y drenaje → 1.260 m³ de volumen real

1.260 ÷ 8 horas = 157 m³/h netos

157 × 1,1 (filtración durante el bombeo) → 172 m³/h de caudal nominal

Volumen y flujo por longitud de sección

Longitud de la sección	Profundidad del agua	Volumen de pie	Flujo objetivo de 8 h	Flujo objetivo de 6 h
100 metros	0,3 metros	135 m³	20 m³/h	27 m³/h
300 metros	0,5 metros	675 m³	95 m³/h	125 m³/h
500 metros	0,5 metros	1.125 m³	172 m³/h	230 m³/h
800 metros	0,8 metros	2.880 m³	430 m³/h	575 m³/h

Las secciones cortas son engañosas: una inundación de 100 m todavía necesita una unidad que pase a través de la puerta del paso transversal y por el pasillo, lo que a menudo es una restricción más estricta que el flujo.

El reloj, no el sistema hidráulico, fija el tamaño

Un período de posesión del metro suele ser de 4 a 8 horas, y el agua debe agotarse antes de que funcione el primer tren de prueba. Eso descarta "bombear lentamente durante la noche": tamaño para la ventana que tienes, no la del plan de emergencia.

✅ En pocas palabras: Calcule el volumen real con un margen de depresión del 12 %, divídalo por la ventana de posesión y agregue un 10 % para la filtración; luego acepte que la elevación, no el flujo, decidirá el recuento de la bomba.

2. ¿Por qué falla una bomba aquí y cómo se realiza la etapa dos?

Porque la elevación invertida a la superficie es de 15 a 25 m, mientras que una unidad de flujo axial portátil desarrolla de 6 a 10 m de altura. Empuje una bomba de 6 m de altura contra una elevación estática de 20 m y simplemente dejará de agregar flujo; el motor sigue consumiendo corriente, el agua no se mueve y el devanado se sobrecalienta. Esta es la falla más común en el drenaje de túneles y es un problema de plomería, no de bomba.

Organiza el levantamiento en lugar de luchar contra él

La disposición viable tiene dos ascensores y un amortiguador:

Etapa 1: limpia la inversión. Una unidad de 6 pulgadas con capacidad de 200 m³/h a 6 m se encuentra en el sumidero más bajo, empujando agua de 20 a 40 m hasta un tanque de transferencia en el fondo del pozo. La bomba de motor de imán permanente se adapta a esta tarea porque el VFD mantiene el flujo constante a medida que cae el sumidero, en lugar de realizar ciclos de un interruptor de flotador cada 40 segundos.

Etapa 2: ascenso a la superficie. Una unidad de altura superior, o dos unidades idénticas de 6 m en serie, llevan el agua desde el tanque por el pozo hasta la conexión de drenaje de la calle. La conexión en serie agrega altura (6 + 6 = 12 m nominales, con una pérdida de flujo del 5 al 10 % a través de la segunda etapa) pero no hace nada por el flujo.

El tanque de inercia no es opcional. Sin él, las etapas 1 y 2 luchan entre sí: la bomba de eje exige más de lo que entrega la bomba invertida y funciona en seco, luego el tanque se desborda mientras se vuelve a cebar.

Comparación de opciones de implementación

Método	tiempo de preparación	Flujo por unidad	Capacidad de elevación	Lo mejor para
Grupo motobomba portátil de dos etapas	45 a 90 minutos	100–450 m³/h	12–25 m con escenario	Un solo orificio, posesión rápida, sin acceso por carretera al portal.
Camión bomba diesel en el portal	2 a 4 horas	300–1.000 m³/h	30 a 60 metros	Corte y cubierta poco profundos, acceso a portal, tramos de manguera largos
Estación de sumidero fija	Días	Dimensionado para diseñar	Diseñado	Puntos bajos conocidos con inundaciones recurrentes

La ruta portátil gana en tiempo hasta el primer agua. CHUANGMEI fabrica el 150SZQ100-6-3 de 6 pulgadas con 18 kg y el 200SZQ450-8-15 de 8 pulgadas con 20 kg: dos personas lo transportan por la pasarela sin un polipasto. Los equipos montados en camiones no pueden ingresar al pozo y su escape necesita conductos y ventilación forzada, lo que descarta la mayoría de los equipos de bombas diésel para prevención de inundaciones para trabajos en estaciones.

Qué le hace el entorno del túnel al equipo

Autorización. Un túnel protector tiene aproximadamente 4,5 m de ancho y una pasarela de 800 a 1000 mm de ancho; cualquier cosa sobre un patín de más de un metro de ancho no pasará la puerta de paso transversal.

Protección contra funcionamiento en seco. A medida que se seca la parte invertida, se descubre la succión. Una bomba de motor de imán permanente con retroalimentación de nivel corta la frecuencia antes de que el impulsor salga a la superficie, lo que es más barato que un sello mecánico quemado a las 02:00.

Fuerza. Los suministros temporales de 380 a 415 V en las cajas de las estaciones suelen ser de 63 a 125 A. Una bomba de imán permanente de 15 kW con un VFD arranca suavemente dentro de ese presupuesto; un arranque directo en línea de 45 kW lo activará. Zhejiang Chuangmei Electromechanical Co., Ltd. suministra configuraciones de 50 Hz y 60 Hz con longitudes de cable personalizadas para que el panel de control pueda ubicarse en la cabeza del eje en lugar de en el agua.

Escombros. El agua de las inundaciones de los túneles transporta arena para los rieles, aislamiento de cables y finos de lastre. Especifique las piezas húmedas de acero inoxidable para agua abrasiva o ligeramente salina; El aluminio ahorra unos 23 kg en el marco de 12 pulgadas, pero se desgasta más rápido con la arena.

✅ En pocas palabras: dos ascensores con tanque de inercia superan cada vez a una bomba grande; la elevación del eje, no el caudal, decide cuántas unidades necesita.

Preguntas frecuentes

P: ¿Puede una bomba de prevención de inundaciones limpiar una sección completa de un túnel si es lo suficientemente grande? R: Sólo si el punto de descarga está a unos 8 m de la superficie del agua. Una vez que la elevación excede la altura nominal de la bomba, agregar capacidad de flujo no cambia nada: necesita una segunda etapa. Dimensione la primera etapa para flujo y la segunda para altura; son decisiones separadas.

P: ¿Cuánto tiempo puede funcionar continuamente una bomba con motor de imán permanente durante una posesión? R: La ventana completa. Estas son máquinas de servicio continuo y el límite suele ser el nivel de succión, no la temperatura del motor; mantenga el impulsor sumergido y la unidad en funcionamiento durante todo el turno. Establezca el nivel de corte entre 150 y 200 mm por encima de la campana de succión y deje que el VFD descienda en lugar de dispararse.

P: ¿Suministran unidades OEM/ODM configuradas para deshidratación de túneles? R: Sí. CHUANGMEI fabrica conjuntos montados sobre patines con longitudes de manguera personalizadas, sensores de nivel y bridas de descarga listas para usar en serie, en 50 Hz o 60 Hz, en plazos de entrega de 15 a 20 días a partir de una sola unidad con una capacidad mensual de 500 unidades. Cada unidad se prueba hidráulicamente antes del envío y tiene una garantía de 1 año.

Planifique las dos etapas antes de que llegue el agua

Envíenos la longitud de su sección, la profundidad del agua, la profundidad del pozo y la ventana de posesión, y nuestros ingenieros le devolverán un emparejamiento de etapa 1 y 2 con diámetros de manguera y consumo de energía. CHUANGMEI suministra cantidades al por mayor directamente desde la fábrica, MOQ 1 unidad, con versiones OEM/ODM para operadores de metro y contratistas de respuesta a emergencias. Cada bomba de imán permanente se envía con una curva de rendimiento medida según ISO 9906 Grado 1, por lo que puede verificar la aritmética de etapas antes de que el túnel se inunde, no durante.