Desafío para el Diseño, Construcción y Operación

Challenges for Design, Construction and Operation

INTERNATIONAL SEMINARLONG TUNNELS

Explotación y Gestión de la Seguridad en túneles largos

Rafael López GuargaJefe de la Demarcación de Carreteras del Estado en Aragón

Ministerio de Fomento

17, 18 y 19 de Octubre 2012Santiago, Chile

PIARC CHILE

EXPLOTACIÓN Y GESTIÓN DE LA SEGURIDADEN TÚNELES LARGOS

Rafael López GuargaJefe de la Demarcación de Carreteras del Estado en Aragón

Ministerio de Fomento

Punto de vista del usuario: Aquel a partir del cual seempieza a sentir una sensación de ansiedad(claustrofobia)

Punto de vista técnico: No está definido

– En explotación:

A partir de 500 m se deben adoptar medidas especiales

A partir de 2.000 m se pude considerar específicamente comotúnel largo

– En construcción: Cuando para su ejecución es precisodefinir procedimientos específicos > 5 Km

¿QUÉ ES UN TÚNEL LARGO?¿QUÉ ES UN TÚNEL LARGO?

Conservación y explotación

Seguridad en túneles

Antes de construir

Desde los primeros esbozos de la decisión túnel

Prever los sistemas para el mantenimiento

Plan de mantenimiento

PARA MÁS INFORMACIÓN...Guía de buenas prácticas para la Explotación y el mantenimiento detúneles de carretera. AIPCR (2005)http://www.piarc.org

Una parte importante de los costes de mantenimiento queda fijado por lasdecisiones tomadas en la concepción y la construcción del túnel

Proyecto y Construcción Hay que considerar las normas técnicas del país

y si no se dispone de ellas adoptar la de otroslugares (Ej.: Recomendaciones CETU)

La supervisión debe ser llevada por expertos opor una empresa especializada

El marco legal: normalmente suele existir unanormativa a aplicarEn Europa se aplica la Directiva 2004/54 sobrerequisitos mínimos de seguridad en túneles dela red transeuropea

Elección del punto ÓPTIMO Elección de unSistema SENCILLO pero SEGURO Diseño óptimo

Evaluación funcional

Evaluación técnica

Evaluación operacional

Evaluación económica

EVALUACIÓN Y DISEÑO

C/B, No por mucho poner el túnel es más seguro

¿Hasta qué nivel de instalaciones interesaponer para amortizarlas? En función de lareducción de accidentes, etc.

Ver que funciona todo bien y es útil

Ver modelo, etc.

Ej.: No SOS → Si móviles

No Mensaje Variable → Si FM

Túnel de Petralba. 2012N-260 L: 2.625 m

Túnel de Pedredo. 2005A-67 L: 1.100 m

Túnel de Gedo. 2005A-67 L: 2.500 m

Túnel de Viella. 2007N-230 L: 5.200 m

3º Túnel de Guadarrama. 2007AP-6 L: 3.148 m

Túnel de Marchante. 2007A-7 L: 1.400 m

Túnel de Piqueras. 2008N-111 L: 2.444 m

Túnel de Cantalobos. 2009A-7 L: 2.170 m

Túnel de Bracons. 2009C-153 L: 4.556 m

Túnel de Arlabán. 2009AP-1 L: 3.370 m

Remodelación Túnel Bielsa. 2010A-138 L: 3.070 m

Túnel de Somport. 2003N-330/RN 134 L: 8.608 m

El más largo el túnel de Somport,hispano-francés, de 8.608 m de longitudBidireccional de montaña

Pero ya se ha abordado en:

Túnel de Petralba

TÚNEL DE PETRALBA2.625 m. Bidireccional

Puesta en servicio: julio 2012Situación: Pirineos. España

TÚNEL DE PETRALBA. SECCIÓN TIPO

INSTALACIONES BÁSICAS Iluminación (VSAP) Ventilación Longitudinal Señalización Variable

Suministro de Energía (doble) Control de Gálibo DAI

INSTALACIONES PARA MEJORA SEGURIDAD CCTV Megafonía en refugios Postes SOS y de Auxilio Radiocomunicaciones

Estaciones meteorológicas Aforos de Tráfico Detección Incendios Extinción de Incendios

INSTALACIONES DE AYUDA AL USUARIO Hilo de Ariadna Señalización de distancia de seguridad (balizamiento LED) Refuerzo iluminación y señalización de salidas de escape

SEÑALIZACIÓN EN INTERIOR TÚNEL

VISTA REFUGIO DESDE TÚNEL

GALERÍA DE EMERGENCIA EN CONEXIÓN CON REFUGIO

SALIDAS DE EMERGENCIA(cada 300 m)

HILO DE ARIADNA

TÚNEL DE PETRALBA. APARTADEROS Se disponen 5 apartaderos de 48 m de longitud en los que se amplía la

sección 3,50 m en una margen. 3 en sentido subida separados entre si 750 m y a 550 m de las bocas 2 en sentido bajada con una separación de 860 m

Todos los apartaderos disponen de una estación emergencia en un nichocon poste SOS y dos extintores

PLANTA ESQUEMÁTICA APARTADERO

TÚNEL DE PETRALBA. PUESTOS DE EMERGENCIA Nichos de seguridad: 17 situados c/150 m en el hastial

sentido Fiscal- Sabiñánigo. Disponen de postes SOS yextintor.

Nichos de incendio: 17 situados c/150 m en el hastialcontrario. Además de postes SOS y extintor, disponen dehidrantes.

Red de hidrantes: Depósito de bombeo boca norte: 150 m³Depósito red contra incendios: 500 m³Doble tubería ø200

PIARC (1999)

No recomendado

PIARC (2004)“Si se instalan rociadores no debenser activados antes de que todos losusuarios haya sido evacuado”

SISTEMAS FIJOS DE EXTINCIÓN

• Dificultades etapa auto-evacuación• Desaparición de la estratificación• Expansión de gases (mayor velocidad de avance del humo)• Formación de nubes de vapor a alta temperatura• Vertidos contaminantes que reaccionen con el agua

• Generación de accidentes (puesta en marcha accidental)

• Eficacia (ventilación importante, extinción total, etc)

• Daños adicionales sobre infraestructura• Riesgo de explosión de vapores inflamables

• Relación coste (instalación, mantenimiento, explotación) - beneficio

Pero...

ARGUMENTOS (TRADICIONALES) CONTRA ROCIADORES

EXPERIENCIAS PREVIAS TÚNELES

Japón: Habitual (40 años). Activación manual o automática. En función deL > 3 km. y de IMD > 4.000 veh/día

Australia: Frecuente en túneles urbanos con gran nivel de vigilancia.El objetivo inicial fue proteger la estructura. Activación automática

USA: 6 túneles equipados (Seattle y Boston) principalmente sistemas mousse.Objetivo: Proteger estructura + precaución con MP

Europa: Excepcionalmente (Austria, España, Paises Bajos)Investigación activa (UpTun, SOLIP,…)

España: Viella, Calle 30, proyectos…

¿POR QUÉ ELEGIR SISTEMAS FIJOS DEEXTINCIÓN PARA TÚNELES?

Argumentos a favor (agua nebulizada) Enfría el ambiente y la estructura del túnel

Frena eficazmente el calor radiante

Inactiva el oxígeno localmente en el foco del incendioEvita que el fuego se propagueReduce las temperaturas

Alta presión, gotas pequeñas

Algún ahorro en construcción (protección pasiva,ventilación,…)

Eventual reconstrucción menor y más rápida

El túnel de Petralba se proyectó con unSistema Fijo de Extinción mediante aguanebulizada de baja presión

PIARC (2010)Coste muy elevado (C/B) y gravesproblemas de mantenimiento (Fiabilidad)Seguir haciendo estudios y ensayosBuscar experienciasTramos de prueba y problemática de laactivación del sistemaIntegrar los sistemas fijos de extinción enuna reflexión global de la seguridad frentea incendio mediante un Análisis de Riesgo

METODOLOGÍASProbabilistas: Permiten determinarcuantitativamente la frecuencia y consecuencias deun conjunto de escenarios.

Deterministas: permiten determinar cualitativa ocuantitativamente los efectos físicos yprocedimientos de evacuación con respecto de unconjunto de escenarios predefinidos

VENTILACIÓN LONGITUDINAL ANÁLISIS DE RIESGO

PARA MÁS INFORMACIÓN...Análisis de riesgo para túneles de carretera. AIPCR (2008)traducido al español (2011)http://www.piarc.org/es/biblioteca-virtual/5871-es-AN%C3%81LISIS%20DE%20RIESGO%20PARA%20T%C3%9ANELES%20DE%20CARRETERA.htm?catalog&catalog-topic=37

Traducido al español

Análisis Riesgo Método Determinista Cuantitativo• Definición de escenarios:

• Escenario A: Estado referencia (actual). Ventilación transversal

(Equipamiento según normativa. Tráfico débil)• Escenario B: Solución de proyecto (Ventilación longitudinal, con medidas compensatorias)

(DAI, CCTV, Centro Control, Salidas 300 m, Algoritmos específicoscontrol tiro natural)

• Escenario C: Estado referencia (futuro). Ventilación transversal(Equipamiento según normativa. Tráfico no débil)

• Adopción de hipótesis del modelo: IMD, MW, tiempo reacción, Velocidad escape,coeficientes aerodinámicos,temperatura pared,…

• Utilización de modelos numéricos unidimensionales

• Modelización de la curva de incendio

• Modelización del efecto de vehículos

• Modelización de parada de vehículos en colaCRITERIO DE CUANTIFICACIÓN:NUMERO DE PERSONAS QUE NO CONSIGUEN ESCAPAR

Sistema de ventilación: análisis cuantitativo

Los usuarios SI soncapaces de alcanzar lasalida de emergencia

Los usuarios NO soncapaces de alcanzar lasalida de emergencia

Ejemplo para un caso de todos los considerados

0

2

4

6

8

10

12

14

400 600 800 1000 1200 1400 1600Intensidad por carril (veh/dia)

Núm

ero

max

imo

evac

uaci

ones

falli

das

Semitransversal simple Longitudinal CCV Semitransversal CCV

Comparación de escenarios:Número promedio de evacuaciones fallidas.

Evolución con los niveles de tráfico en el túnel

Según Análisis de Riesgo

Ello sin tener en cuenta el Sistema Fijo de Extinción

Túnel seguro con ventilaciónlongitudinal, control de la corriente deaire y medidas complementarias

Dudas AIPCR (2010) y

sobre la auto-evacuación

Elevado Coste

Dificultad de encontrar Proveedores

Se decide ANULAR aunque se deja la tuberíade fundición para mejorar el relleno de los depósitos deagua para alimentación red contra-incendios

TÚNEL DE PETRALBA. CÁMARAS TÉRMICAS 9 cámaras situadas a la altura de las salidas de emergencia 3 posiciones predefinidas: sentido Sabiñánigo, sentido Fiscal y salida emergencia Indicación de distancia y temperatura (mín, máx y puntero ratón) Función DAI: detección de vehículo o peatón parado (amarillo)

detección vehículo en sentido contrario (rojo)Alcance 300m

Función alarma temperatura: 65ºC durante 5” (verde)90ºC durante 2” (amarillo)110ºC (rojo)Alcance 150m

Túnel de Petralba

Túnel de Berroy

Túnelde

Campo

Túnel 1Túnel 3

Túnel 2

Túnel 4

Túnel 5

Túnel 7

Túnel 6

Túnel 8

Túneles deMonrepós

Centrode

ControlTúneles Longitudtotal

Distancia al C.C. Tipo detráficoTúneles de Monrepós (8) 8.750 m Entorno cercano Unidireccional

Petralba y Berroy 2.625 y 163 m 45 km Bidireccional

Campo 740 m 90 km Bidireccional

GESTIÓN TÉCNICA CENTRALIZADA

TÚNEL DE PETRALBA. CENTRO DE CONTROL Centro de control primario en Monrepós. Comunicación con fibra

óptica Centro de control secundario en Petralba (boca Fiscal): actuación

en caso de fallo de comunicación o con autorización del Gestor. Gestión Técnica Centralizada

Control de ventilación: opacímetros, detectores de CO, anemómetros,estación meteorológica, cable de detección de incendios

Control de iluminación: luminancímetros Control de accesos: control de gálibo, semáforos, barreras ext. e int.,

espiras y ETD Circuito cerrado de TV DAI Megafonía en refugios Sistema de comunicaciones: hilo radiante en túnel y galería. Inserción

de mensajes en radio FM y 4 canales (fuerzas de seguridad, proteccióncivil, bomberos y conservación)

Cámaras térmicas

Antes de inaugurar

Tras construir el túnel, antes de su puesta enservicio, es necesario resolver una serie decuestiones: Ensayos de funcionamiento global del sistema Manual de Explotación y Reglamento de tráfico Contratación de personal y formación Simulacros Estudio de peligros

Además ha de definirse cómo se ha de gestionar eltúnel durante la explotación

MANUAL DE EXPLOTACIÓN

Fichas de incidentes

El Manual de Explotación recoge y analiza un conjunto de incidentessusceptibles de producirse en el túnel

Las fichas de incidentes describen las acciones a tomar que afectan tanto a losequipamientos como a los medios humanos y materiales del explotador y en sucaso de los medios de socorro exteriores. Constituyen la base de las consignasde explotación

La detección de los incidentes puede ser manual y/o automática

Animal en calzada Media vuelta Peatón en calzada Incendio

Adelantamiento Adelantamiento Avería de turbo

Avería camión Adelantamiento Fuerzas del orden

Contratación de personal

La gestión de la explotaciónse puede realizar mediante lacontratación (Concurso)de una empresa especializada

El pliego definirá la dotación depersonal, los medios materiales(ej vehículos de bomberos),la organización, la necesidad demantener unos repuestosmínimos…

Formación

El personal contratado deberá serformado atendiendo a su puesto:

▬ Operadores▬ Personal de intervención▬ Técnicos de mantenimiento

La realización de ejercicios tanto delpersonal del Explotador como de losServicios Exteriores es imprescindiblepara conseguir práctica y coordinaciónSe debe ajustar la formación a lasnecesidades de la intervención

Los simulacros

Planes de intervención y evacuación enemergencias

COORDINACIÓN

Titular deltúnel

AdministraciónLocal

Serviciosde Tráfico SanidadProtección

Civil

Con el túnel en servicio

El personal de explotación

Deberá disponerse de un plan formativopara cada puesto

Dependiendo de la entidad del túnel,deberá tener servicio 24/7

Se clasifica en Gestión (cuadros directivosy administrativos), Explotación(Operadores y Mantenimiento) eIntervención

PARA MÁS INFORMACIÓN...Guía para la organización, contratación y formacióndel personal de explotación de túneles de carretera. AIPCR (2007)http://www.piarc.org/es/biblioteca-virtual/5553-es-GU%C3%8DA%20PARA%20LA%20ORGANIZACI%C3%93N,%20CONTRATACI%C3%93N%20Y%20FORMACI%C3%93N%20DEL%20PERSONAL%20DE%20EXPLOTACI%C3%93N%20DE%20T%C3%9ANELES%20DE%20CARRETERA.htm?catalog&catalog-topic=37&catalog-offset=1

Traducido al español

El Operador DESCRIPCIÓN DEL PUESTO Y FUNCIONES

– Controla el estado de las instalaciones (GTC)– Supervisa las condiciones del trafico (CCTV y DAI)– Adapta condiciones a la situación:

Señalización, Ventilación…– Coordinación del resto del personal de explotación– Activa las emergencias– 1/2 Operadores por turno. Servicio 24 horas

El personal de intervención

▬ Tendrá conocimientos de:– Técnicas de extinción de incendios en túneles– Técnicas básicas sanitarias– Ubicación de las instalaciones– Gestión del tráfico

▬ Formación continua▬ Se deberán organizar simulacros periódicamente

Vehículos

Se puede considerar la existencia devehículos específicos de intervención y demantenimiento

Informes de seguimiento (1)

Informes mensuales Consumos de materiales Descripción y evaluación

del tráfico

Informes trimestrales Análisis de incidencias Análisis de simulacros

Informes de seguimiento (2)

Informes anuales Recopilación de los hechos más importantes

acaecidos en el año y resumen de losinformes anteriores. Tasas de disponibilidaddel túnel. Cumplimiento del Plan deFormación. Averías destacables

Conclusiones● El nivel de servicio y calidad ofrecido a los usuarios de un túnel, nodepende solo del nivel de servicio asegurado por sus instalaciones, tambiéndepende de la forma de explotación de las instalaciones por parte delpersonal del túnel

● En la definición de las instalaciones se debe tener en cuenta la Normativaaunque conviene hacer un análisis C/B y aconsejable un Análisis de Riesgo

● Se debe de buscar la Eficiencia en la elección del CENTRO DE CONTROL

● La FORMACIÓN del PERSONAL DE EXPLOTACIÓN resulta unaherramienta fundamental de la gestión de un túnel

● Es Fundamental disponer de un buen Manual de Explotación

● Es Básico realizar simulacros y ejercicios

● En una intervención es CLAVE la COORDINACIÓN con los Servicios deEMERGENCIA

Muchas gracias

email: rlguarga@fomento.es