Avance de

UNIVERSIDAD  NACIONAL DE INGENIERÍA

Facultad de Ingeniería Civil

DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓN

PLAN DE NEGOCIOS

CURSO:

  GESTIÓN TECNOLÓGICA EMPRESARIAL

DOCENTE:

ING. Vázquez Espinoza Alfredo

ING. Velarde Dorrego Jesus Eufracio

ESTUDIANTES:

Castañeda Quispe Luis                                             20074085D

Viernes 15 de Octubre del 2010

UNI 2010-II

Seguridad en Túneles

Como  parte  del  diseño de  túneles y  respondiendo  a  los requerimientos  de seguridad establecidos por las actuales normativas europeas e internacionales, parte de las cuáles, entre otras, se listan en el listado de referencias con los números y, túneles que tengan una longitud mayor a los  500 a  1.000 m tendrán que disponer de espacios  “seguros”, separados a una distancia máxima, hacia dónde usuarios puedan escapar y permanecer hasta su rescate, siempre que dentro del túnel se produzca un evento de incendio de magnitud.

Con referencia al tema de la provisión de medidas de seguridad en túneles ferroviarios, siempre dentro del ámbito de la "infraestructura de la obra", las recomendaciones de la Unión  Europea  para  túneles  ferroviarios  no  entregan  requerimientos  o  lineamientos propios, sino que se remiten a declarar que éstos tendrán que respetar los requerimientos establecidos en la normativa de cada país integrante de la Unión Europea. En tal sentido, no puede decirse, que exista una única norma válida en la Unión Europea que regule las instalaciones,  medidas  y  equipamientos  de  túneles  para  garantizar  condiciones  de seguridad de los usuarios y de los bienes transportados. Con relación a túneles de gran longitud, la recomendación 96/48/EG establece, como principio reconocido generalmente como  válido  en  las  normas  nacionales  de  los  diferentes  países,  que  en  caso  de ocurrencia de un incendio dentro de un tren, éste debe poder circular por un período mínimo de  15 minutos a una velocidad de  80 Km.  /h antes que el incendio inhiba la marcha del tren. El resto de las medidas que deben ser implementadas en los túneles con relación a la garantía de la seguridad de pasajeros y carga transportada quedan sujetas a las disposiciones que las normas nacionales de los países establecen en forma particular.  El  requerimiento  antes  citado  tiene  por  objeto  prioritario  garantizar  la posibilidad que un tren, en el que se haya producido un incendio, pueda circular hasta un sitio "seguro", en dónde los pasajeros puedan abandonarlo y brigadas de rescate atacar el fuego.

Sobre la base de este requerimiento, automáticamente surge el concepto de "túnel corto" y "túnel largo", siendo el primero uno en dónde el tren puede abandonarlo, teniendo por lo tanto una longitud no mayor a los 20 Km., mientras que el segundo es un túnel que tiene más  de  20  Km.  de  longitud,  haciéndose  necesario  en  éste  la  implementación  de "estaciones  subterráneas"  para  el  escape  de  los  usuarios  y  la  materialización  del combate del incendio en el tren. Los 20 Km. antes citados son una distancia límite, la que en la práctica es asumida más baja.

No  por  requerirse  que  los  trenes y,  en  general,  los  sistemas  de control,  seguridad  y combate de incendio del túnel deban diseñarse para el criterio de circulación de un tren incendiado durante 15 minutos hasta llegar a un lugar especial, las normas desconocen la realidad que siempre existe la probabilidad que un tren se quede parado dentro del túnel, en cualquier sector, propagándose el incendio en él sin posibilidad de implementar un combate inmediato del incendio y sin que los usuarios del tren puedan escapar en forma  inmediata.  Para  estas  situaciones  de  riesgo  frente  a  un  incendio  las  normas nacionales  de  cada  país,  como  también  otras  normas  internacionales,  como  la  UIC, establecen requerimientos especiales, los que, en general, especialmente en túneles de gran  longitud  y  alta  cobertura,  determinan  la  necesidad  de  construir  dos  tubos unidireccionales paralelos, en lugar de uno de doble vía.

En esencia, para cualquiera de las normas específicas que tratan el tema de la seguridad de usuarios dentro de túneles, se parte de un concepto clave con relación a la acción que se debe emprender en caso de ocurrencia de un incendio. Este concepto es el de "self rescue" de los usuarios, o salvataje propio, como traducción literal, significando esto que los  usuarios  deben  "escapar"  del  sitio  del  incendio,  por  propios  medios,  a  un  sitio "seguro", dentro o fuera del túnel. Ninguno de los usuarios debe emprender acciones de combate del incendio ni quedarse en un sitio cercano a éste. El combate del incendio,

dondequiera  que  éste  se  produzca,  es  una  responsabilidad  de  brigadas  especiales entrenadas para este fin.

Hasta la ocurrencia de 3 grandes incendios en túneles europeos en los años 1999 y 2000 la seguridad de usuarios en túneles cuando ocurría un incendio era tratado con un mayor grado de subjetividad, entendiéndose que con una adecuada ventilación del túnel (para el manejo de los humos) ciertos sitios podían ser considerados "seguros". En la actualidad, este  concepto  no  se  descarta  por  completo,  pero  quedó  mucho  más  limitado  en  su aplicación,  siendo  típico  que  las  normas  especifiquen  que  con  una  cierta  regularidad existan "vías de escape" al exterior o un lugar seguro, independientemente de la acción de una ventilación artificial.   Dentro de este concepto de escape y de garantía para los usuarios  de  poder  llegar  a  un  lugar  suficientemente  seguro, en  el  que  no  existan posibilidades  de  influencia  del  incendio y  para  el  que la provisión  de  aire  fresco  esté asegurada,  especialmente  para  túneles  con  alta  cobertura,  en  dónde  es  complejo, imposible o muy costoso hacer vías de escape al exterior, surge casi automáticamente el concepto de materializar el túnel a través de 2 tubos, siendo uno la vía de escape para el otro, dado que es casi imposible que al mismo tiempo se produzcan incendios en ambos túneles. En túneles con baja cobertura o túneles " de ladera", en dónde es relativamente simple hacer galerías tipo ventanas al exterior, sí es posible proveer las vías de escape a través de este tipo de galerías, sin que los costos se vuelvan desproporcionados. Para esos casos es entonces posible emplear túneles de tubo simple con 2 vías.

Cualquiera  de  los  túneles  de  baja  altura  parte  del  espectro  de  alternativas  que  se estudiarán para el presente proyecto no presentará la posibilidad simple de provisión de vías   de   escape   al   exterior.   Es   entonces   necesario   trabajar   con   dos   túneles, convirtiéndose uno en la vía de escape del otro.

Seguidamente listamos algunas recomendaciones específicas de normas internacionales y locales, relacionadas con el tema en cuestión.

-    Código UIC 779-9 de Agosto 2003 - Seguridad en Túneles Ferroviarios, Esta norma de      la Comisión   Internacional Ferroviaria requiere   en   forma   general, que   la máxima
     separación entre los sitios seguros para el escape no sea superior a los 1000 m. Para      túneles "muy largos", es decir, túneles de más de 15 Km. de longitud, recomienda el
     uso de  2 túneles de vía simple y la provisión de las galerías de conexión entre los      túneles.

-    Construcción  y  Operación  de  nuevos  Túneles  Ferroviarios  en  Vías  Principales  y
     Secundarias -  Requerimientos  para la  Protección  ante  Incendios  y  Catástrofes,
     Asociación de Bomberos Profesionales de Austria (ÖBFV-RL A-12) , Año 2000

La  presente  norma  alemana  para  el  diseño  de  túneles  ferroviarios  establece taxativamente,  que  túneles ferroviarios  deben  diseñarse  con  tubos  de  vía  simple, dejando   lugar   a   la   implementación   de   túneles   de   doble   vía, sólo   si   se cumplen ciertas condiciones   particulares   de   seguridad   ante   incendios   y   otras emergencias, es decir, siempre que a través de análisis de riesgo se pueda demostrar que  éstos  son  suficientemente  seguros. Con  relación  a  la  separación  entre  "sitios seguros" dentro del túnel, la norma requiere una distancia máxima de 600 m.

Con relación a túneles largos recientemente construidos, en ejecución o en etapa de diseño, en general, el concepto empleado actualmente es el de 2 túneles de vía simple. Seguidamente listamos algunos de ellos, conjuntamente con la distancia entre galerías de conexión entre los dos tubos.

Túnel San Gotardo, Suiza - Italia, 57 Km. de longitud, 2 tubos, galerías de conexión c/325 m

-        Túnel Brennero, Austria - Italia, 54 Km., 2 tubos, galerías de conexión c/333 m

-        Túnel  Lötschberg,  Suiza,  aprox.  35  Km., 2  tubos  (2º  tubo,  construido  en  forma diferida, por tercios), galerías de conexión c/333 m

-        Túnel Lyon  - Torino, Francia  - Italia, aprox.  53 Km.,  2 tubos, galería de conexión c /400 m

-        Túnel  del  Canal  de  la  Mancha,  aproximadamente  50  Km.,  2  tubos,  galerías  de conexión c/375 m

-        Túnel Guararrama, España, 28,4 Km., 2 tubos, galerías de conexión c/250 m

Puede decirse que el hecho de que haya diferencias entre los criterios sobre distancias máximas a los "sitios seguros" dentro de túneles largos radica en las variaciones con las que se efectúan análisis de riesgo para usuarios en caso de incendio para cada proyecto y en otros criterios más vinculados a las estrategias de cada país o cliente.

En definitiva, considerando que los túneles de baja altura en análisis para este proyecto son todos de alta cobertura, no proveyendo la posibilidad de accesos desde el exterior de gran longitud o profundidad, no sería posible concebir un túnel de tubo único de doble vía, excepto que paralelamente a éste se construya un túnel de escape de la misma longitud.  Esta  opción  no  es  justificable  bajo  ningún  punto  de  vista,  ni  técnico,  ni económico,  ni  tampoco  de  seguridad.  Siempre  es  más  favorable  la  solución  de  dos túneles de vía simple para cualquiera de los criterios señalados.

Con relación a la posibilidad de diferir la construcción del 2º túnel, inaugurando primero el primero sólo, es una solución que será aceptable, siempre que se tomen las medidas de mitigación de riesgos necesarias.

En esencia, el tema de la seguridad de los usuarios es siempre el mismo: para casos de incendios importantes, en los que se genera gran cantidad de humo y se desarrollan grandes temperaturas (por el confinamiento del fuego), debe garantizarse que usuarios afectados puedan alejarse del tren que está incendiándose por sus propios medios y llegar en un tiempo razonable a un "sitio seguro", en dónde puedan permanecer por un intervalo de tiempo variable, hasta que se produzca el salvataje por parte de una brigada o equipo de rescate.

Con relación a la forma de proveer el escape de usuarios a "sitios seguros", no existen muchas  posibilidades.  Desde ya,  para  los  posibles  túneles  de  baja  altura  de  este proyecto,    como    ya    dicho    antes,    en    la    práctica    no    existe    ninguna posibilidad de   construir galerías de escape,   dado que el trazado   del túnel siempre está tan profundo, que   a través de una galería no podría   llegarse nunca al   exterior. Hacer pozos de cientos de metros   o más de mil metros de profundidad para que sirvan de vías de escape, es poco razonable y costosísimo,   en otras palabras, imposible. Una solución posible,  que  permitiría  cumplir  cabalmente  con  los  requerimientos de  seguridad  de
cualquiera de las normas y análisis de riesgo sería la de construir una galería paralela al túnel principal, conectando ambos con galerías a la separación considerada necesaria.
Esta solución también es muy costosa, dado que la construcción de una galería pequeña no es proporcionalmente más barata por su reducida sección transversal frente a una grande.

Una solución que a priori parecería ser la más apropiada y que podría implementarse por un período de tiempo suficientemente largo, como para hacer atractiva financieramente la alternativa de construcción del 2º túnel en forma diferida al primero, es la de conjugar la implementación  de  obras  de infraestructura  para  aumento  del  nivel  de  seguridad  con medidas  de  mitigación  de  los  riesgos.  Seguidamente  presento  un  listado  de  lo  que
podrían  ser  un  conjunto  de  medidas  de  ambas  naturalezas,  las  que  conjuntamente podrían proveer un nivel de seguridad suficientemente aceptable para los usuarios del túnel en caso de incendio.

•     Garantía de operación independiente de trenes de carga y trenes de pasajeros; en   caso de túneles largos, esto podría lograrse a través de "estaciones de cruce" dentro   del túnel, dentro de las que estarán parados todos los trenes, excepto uno, que circula  a lo largo del túnel;

•     Trenes de carga sin incorporación de vagones para pasajeros y con limitación a lo   mínimo absoluto de "tripulación" (mejor aún, operación remota); significa esto, que los  choferes de camiones u otros usuarios asociados al transporte de la carga tendrían que ser transportados por trenes independientes, sólo de pasajeros;

•     Implementación de recintos de escape subterráneos, con separación según definido  oportunamente por razones de seguridad (350, 500, 600 ó 1000 m), preferentemente
     sobre  el  alineamiento  del  futuro  2º  túnel,  conectados  al  túnel  principal.  mediante   galería  de  conexión  y  esclusas  presurizadas,  con  provisión  independiente  de  aire   fresco y puertas resistentes al fuego /calor; la provisión independiente del aire fresco  se podrá implementar a través de un ducto inferior, situado en la contrabóveda del túnel, dado que en ese sitio no estaría expuesto a posibles daños por el calor de un   incendio;

•     Provisión de un sistema de ventilación de emergencia, el que permita que una vez que   los  usuarios  están  seguros  dentro  del  recinto más  cercano  al  incendio,  los  humos puedan ser expulsados a través del túnel en dirección contraria a la del acceso del personal de rescate;

•     Provisión de un tren de rescate especial, con equipamiento de combate del incendio,  de ser posible emplearlo, el que tendrá que acercarse al recinto de escape y rescatar a  los usuarios refugiados; este tren podrá partir de cualquiera de los portales o de la estación  subterránea  más  cercana,  en  caso  de  túneles  de  más  de  15  -  20  Km.  de      longitud.

Las medidas citadas no proveen el mismo nivel de seguridad que el de un doble tubo, pero sí un alto nivel de seguridad, el que tendrá que ser verificado mediante análisis de riesgo explícitos. A partir de una cierta demanda de tránsito será necesario disponer del 2º  túnel,  porque  de  otra  manera  los  requerimientos  de  seguridad  no  permitirían  la materialización del volumen de transporte demandado.

SISTEMA    DE  SEGURIDAD      FERROVIARIO

La señalización de emergencia, es la gran asignatura pendiente en los túneles, pues es muy escasa. Básicamente, hoy en día, consiste en un único pictograma puesto sobre la misma salida de evacuación, que es difícilmente distinguible a  cierta distan-cia de él. Debería existir una señalización fotoluminescente a lo largo de todo el túnel, que indique las distancias a las salidas de evacuación más próximas en ambos senti-dos. 

 Salidas de evacuación.

Las salidas de emergencia o de evacuación, son de vital importancia para los usuarios, pues constituyen la vía de escape más segura. No existen en todos los túneles. Deben estar correctamente señalizadas y tener puertas de paso para personas. En algunos casos se diseñan para que también pasen vehículos. En los túneles de dos tubos paralelos, comunican un tubo con el otro. En los túneles de un solo tubo, puede que den salida a una galería de servicio paralela al túnel o que suban verticalmente hacia la superficie del terreno.