vialidades urbanas subterráneas
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Vialidades Urbanas SubterráneasTRANSCRIPT
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VialidadesUrbanas Subterráneas
Equipo de trabajo, en orden alfabético:
David Francis Rogers: Desarrollo Tecnológico
David Yáñez Santillán: Dirección Ingeniería
Eduardo Brenner: ICA Flour
José Francisco Chavarría Salinas: Ingeniería (CC)
Gabriel Andrés Ibarra Elorriaga: Grupo ICA
Joel Guillén Osorio: VIVEICA
Jorge Cisneros Moysen: Grupo ICA
José Anselmo Pérez Reyes: Ingeniería (CC)
Luis Felipe Gil Garay: Ingeniería (CC)
Luis Fernando Zárate Rocha: Vicepresidencia ICA
Marco Vidali Castillo: ICA BIM
Ricardo Soto Brito: VIVEICA
Sonia De la Torre Rivera: Desarrollo Tecnológico
Responsable de la publicación:
Víctor López Radilla: ICA Infraestructuta
Edición
Comisión de I+D+i 2010 7
1. Beneficios constatados derivados del desarrollo de vialidades urbanas subterráneas 11
1.1. Introducción 11
1.2. Reducción de tráfico superficial y del volumen de emisiones 13
1.3. Mejoramiento de la imagen urbana 14
1.4. Revalorización del suelo y apertura de nuevas oportunidades de desarrollo inmobiliario 15
1.5. Desarrollo de usos adicionales de la infraestructura (líneas de servicio y comunicación,
uso para otro tipo de transporte, etc.) 17
2. Ejemplos internacionales de uso de túneles urbanos de comunicación 21
A. Dublin Port, el túnel de la ciudad 21
B. Distribuidor Este, Sydney 22
C. Cross City Tunnel, Sydney, Australia 23
D. DÚPLEX A86, Reuil Malmaison, París, Francia 25
E. Proyectos de red de túneles, Barcelona, España 27
F. The Big Dig, Boston, EUA 28
G. M-30, Madrid, España 29
H. Costanera Norte, Santiago, Chile 29
3. Aspectos de construcción 32
3.1. Introducción 32
3.2. Principales procedimientos de construcción 33
• Métodoalemán 34
• Métodobelga 35
• Métododefrentecompleto 36
• MétodoADECO 36
• Métodoaustriaco 37
• Método“cortarycubrir”(Cut-and-cover) 37
• MétodotradicionaldeMadrid 38
• MétodotuneladoraTMB(Tunnelborningmachine) 39
• Métodoitaliano 40
• Métodoinglés 40
• Métodotuneladorafrentecerrado(Japón) 40
• Métodoenfilaje(Paraterrenosdemalacalidad) 41
Contenido
Vialidades Urbanas Subterráneas8
3.3. Retos constructivos 42
• Aspectosaconsiderarenlaconstruccióndetúnelesurbanos: 42
• Efectodelasconsideraciones 42
• Métodoalemán 42
• Métodobelga 42
• Métododefrentecompleto 43
• MétodoADECO(Análisisdelasdeformacionescontroladas) 43
• Métodoaustriaco 43
• Método“cortarycubrir”(Cut-and-cover) 43
• MétodotradicionaldeMadrid 43
• MétodotuneladoraTMB(Tunnelborningmachine) 44
• Métodoinglés 44
• Métodotuneladorafrentecerrado 44
• Métodocrecientecrecienteenfilaje 44
3.4. Prospección de nuevas tecnologías empleadas para su construcción 44
• Innovacióntecnológica 44
4. Aspectos tecnológicos complementarios 47
4.1. Introducción 47
4.2. Sistemas de seguridad en túneles carreteros 47
• Tendenciasgenerales 48
• Reglamentosbásicosdeseguridadentúnelescarreteros 49
• Existenciadeunincendio 49
• Principalescausasdeaccidentesentúneles 50
• Principiosbásicosdediseñodetúneles 50
• Aspectossubjetivosdeinseguridadporpartedelosconductores 50
• Criteriogeneralsobreenlaces 51
• Imagenalinteriordeltúnel 51
• Parámetrosaconsiderarparacontrolderiesgo 51
• Salidasdeemergencia 51
4.3. Requerimientos de iluminación, ventilación y señalización en túneles 52
• Iluminaciónentúneles 52
• Sistemasdeventilaciónentúneles 55
• Señalizaciónentúneles 62
• Comunicaciones 67
Comisión de I+D+i 2010 9
4.4. Sistemas de peaje 68
• Introducción 68
• Telepeaje 68
• Libreflujo(FreeFlow) 70
• SistemaRIFD 77
• SistemaIAVE 81
4.5. Sistemas inteligentes de transporte 83
El centro de control 86
Administración inteligente de túneles. 87
Comunicación con subsistemas de video. 95
Comunicación con subsistemas de gestión de tráfico 97
5. Normatividad 101
5.1. Normatividad europea 101
Introducción 101
Contenido: 103
5.2. Normatividad japonesa 110
5.3. Normatividad estadounidense 122
6. Financiamiento 130
6.1 Proyectos de participación pública y privada 130
6.2 Esquema de pago por prestación de servicios (PPS) 132
7. Anexos 135
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Comisión de I+D+i 2010 11
1.1. Introducción
Elmundoestáexperimentandounaurbanizaciónsinprecedentes.Porprimeravez,másdelamitaddelapoblaciónmundial
reside en centros urbanos y se proyecta que esta proporción alcanzará un 60% para el año 2030.
Esta tendencia no se restringe a los países en desarrollo. En naciones más desarrolladas, la proporción actual de habitantes
urbanos aumentará de 75% a más de 80% para el año 2030.
Con el aumento del valor de los terrenos disponibles, el incremento poblacional y del número de vehículos en circulación, los
túneles constituyen soluciones eficaces para quienes están a cargo de planificar y diseñar la infraestructura urbana esencial.
El aumento del tráfico en combinación con la antigüedad de los cascos históricos de una metrópoli es otra justificación de
los túneles urbanos. Esto, ya que en los espacios centrales de las ciudades no se previó la circulación de vehículos en las
dimensiones y números como los actuales.
El problema de movilidad urbana es mundial y el de urbanización parece irreversible. De acuerdo con los informes de la
OrganizacióndelasNacionesUnidas(ONU),elsegundoproblemamásimportanteporresolveranivelmundialenla
actualidad es la planificación urbana de las ciudades, sus alternativas de desplazamiento y, por ende, su movilidad urbana.
Esto es resultado de la mala planeación de las metrópolis y el aumento acelerado de vehículos automotores en las grandes
y medianas ciudades, el deterioro ambiental, de salud y económico que su uso provoca, en donde los más afectados
siempre resultan ser los países en vías de desarrollo. Lo anterior hace indispensable asumir la necesidad de cambio de los
sistemas y modelos de ocupación del territorio ya agotados.
Los túneles urbanos ofrecen diversos beneficios al liberar la superficie de la cantidad de autos que circularían por las vías
existentes.Además,permitenuncontroladecuadodelosnivelesderuidoygasescontaminantes.
La infraestructura subterránea desempeña un rol importante en albergar los servicios esenciales requeridos para ciudades
quefuncionanconeficacia,comolosserviciosdeagua,alcantarillado,suministrodeenergíay,cadavezmás,conexiones
con transporte y comunicación.
También,lostúnelesproporcionanmúltiplesbeneficiosalainfraestructuradetransporteenparticular:
Proveennuevasrutasdetransporteatravésdeáreasurbanasypermitenelusomúltipledelespacio(subterráneoyanivel
de la superficie).
1. Beneficios constatados derivados del desarrollo de vialidades urbanas subterráneas
Vialidades Urbanas Subterráneas12
Permiten a los diseñadores y planificadores mantener y respetar el uso actual del suelo, incluida la protección de lugares
con valor cultural o ambientalmente sensibles.
Pueden tolerar distancias más cortas y reducir los cambios de gradientes y niveles, según la topografía de la superficie, lo
cual se traduce en eficiencias en el tiempo operacional, costo, uso de energía y emisiones.
Pueden reducir los impactos de contaminación del aire y ruido
Proveen un alcance para las operaciones de transporte sin limitar la comodidad de los residentes y comercios.
Eliminan o reducen el impacto visual del transporte de superficie, percibido, por lo general, como negativo.
Permiten crear zonas peatonales apropiadas, libres de vehículos.
Minimizan los impactos ambientales y sociales que producen las vialidades (contaminación atmosférica y acústica,
vibraciones,númerodeaccidentes,ocupacióndesueloocambioenelusodelmismo,pérdidadeprivacidad).
Ofrecenalternativasmáseficacesydemenorcostoenalgunoscrucesdeagua,encomparaciónconpuentescomplejos
que tendrían que estar a gran altura para permitir el paso de embarcaciones bajo ellos y ser suficientemente firmes para
soportar una gran circulación de vehículos.
Disminuyen de costos de operación (menos distancia en menos tiempo, menos costo).
Acortan los tiempos de viaje o desplazamiento.
Reducen de accidentes (por lo general, un túnel vial se diseña para evitar cruces peligrosos y curvas).
Minimiza afectación del espacio superficial durante la construcción.
Más información:
http://www.skmconsulting.com/Knowledge-and-Insights/Achieve-Magazine/Issue4-2009-Esp/article3.aspx
Tratado de Gestión del medio ambiente urbano. Mariano Seoánez Calvo, Colección Ingeniería del medio ambiente,
Ediciones Mundi-Prensa, Madrid, España.
Comisión de I+D+i 2010 13
SegúnelWorldwatchInstitute(queinvestigaydifundeinformessobrelosnivelesdesustentabilidad),lasciudadesdelmundo
utilizan un 2% de la superficie de la Tierra pero representan 78% de las emisiones de carbono. Lograr que sus redes de
transporte sean más eficientes sería un gran beneficio para el medio ambiente.
Referencia:Abstract“UndergroundAutomatedHighway2005”
Si bien la construcción subterránea se remontamucho tiempoatrás, cabe señalar quedurante las últimasdécadas se
haavanzadodemaneramuysignificativaenlatecnologíadeconstruccióndetúnelesyensuexplotación.Ellosupone
una mejora revolucionaria en los métodos constructivos, seguridad de los mismos, tiempos invertidos, así como en los
equipamientos de ventilación, comunicación y seguridad, entre otros, que van unidos a un notable aumento en la calidad
del servicio al usuario.
Los graves accidentes ocurridos a finales de los años 90 en Europa, dieron lugar al desarrollo de una avanzada normativa
paragarantizar lamáximaseguridadenlos túnelesdelaUniónEuropea(Directiva2004/54/CE).Graciasaesto, los
estadosmiembros realizaronunnotableesfuerzoparaadecuar los túnelesdesu redaestenuevocontextonormativo.
En este sentido, los nuevos túneles ya incorporan un sinfín de elementos de seguridad para evitar que se repitan estos
dramáticos accidentes y que, en caso de que ocurran, sus consecuencias sean mínimas.
1.2. Reducción de tráfico superficial y del volumen de emisiones
Uno de los problemas más serios en materia ambiental a nivel mundial es, sin duda alguna, la contaminación. Las urbes son
los sitios donde se genera la mayor cantidad de contaminación de todo el mundo; la contaminación del agua, del suelo y
del aire en toda ciudad es algo normal en nuestros días; la basura y desechos generados a diario por millones de personas,
así como la emisión de gases nocivos a la atmósfera por las industrias y los automóviles, son problemas que se intentan
solucionar desde hace poco tiempo. Con todo, dichos problemas han rebasado la capacidad que tiene el medio ambiente
de sanearse a sí mismo y la capacidad del hombre para limpiar su propio hábitat en las ciudades.
Laemisióndemonóxidodecarbono,hidrocarburosyóxidodenitrógeno,nocivospara laatmosferay la saludde las
personas,songeneradosporlosescapesdelosautos.Aúnfaltanvariasdécadasparaconcretarelcambiodelagasolina
por otro tipo de combustible, en la actualidad se buscan alternativas que ayuden a mitigar el daño a nuestro medio
ambiente. Las grandes ciudades con parques vehiculares de cientos de miles o de millones de unidades circulando a diario
por sus calles generan una cantidad peligrosa de estos gases contaminantes. Sobre todo, en las horas pico, cuando se
congestionanlasvíaspornoexistirunainfraestructuraadecuadaparasoportarelpasodeunexcesivonúmerodeautos
por ellas.
Vialidades Urbanas Subterráneas14
Laconstruccióndealternativasvialescomopasosadesnivel,entronques,ampliacióndecalles,túnelesurbanos,tréboles,
segundos pisos o distribuidores suponen un alivio a la congestión, una reducción en los tiempos de recorridos, un
embellecimiento de la ciudad, la eliminación de asentamientos irregulares. Ayudaría, de hecho, a reducir la contaminación
generada por los autos que circulan por estas vías.
Lainseguridad,lacongestión,lasemisionesdegasesyelruidosonlosefectosnegativosdeltransporte,conocidostambién
como“externalidades”.Laconstrucciónsubterráneaproporcionasolucionesatodosellos.
En el entorno urbano, los túneles permiten aumentar la capacidad del entramado vial. Con ello, contribuyen a resolver los
problemasdecongestiónenuncontextoqueenmuchasocasionesseencuentrasaturadoynopermiteadoptarotrotipo
de soluciones. Además, los túneles urbanos ayudan a controlar con mayor facilidad las emisiones de gases contaminantes
y el ruido del tráfico.
Hoy en día, los túneles no sólo han dejado de considerarse tramos peligrosos por su propia naturaleza, sino que la
concientización de los usuarios y las mejoras de seguridad los convierten en espacios singulares de las redes de carreteras,
con menores registros de accidentalidad que los tramos considerados no singulares.
Más información:
http://www.obrasurbanas.es/construccion-subterranea-una-solucion-optima-para-reducir-los-costes-del-transporte
1.3. Mejoramiento de la imagen urbana
Laconstruccióndevialidadessubterráneastienecomoobjetivoreducireltiempoderecorridoatravésdelaszonasurbanas.
Como beneficio adicional, la recuperación de espacios que se pueden destinar a fomentar el desarrollo de áreas verdes
que mejoran la imagen de la ciudad, o de la incorporación de desarrollos inmobiliarios habitacionales o comerciales.
Aunado a esto, las vialidades urbanas pueden sustituir avenidas destinadas a vehículos automotores y transformarlas en vías
peatonales de acceso.
Dentro de los beneficios que ofrece la construcción de túneles urbanos se ofrece una mayor seguridad al transitar por la
ciudad y reducción de accidentes peatonales al lograr el libre tránsito debajo de la superficie.
Comisión de I+D+i 2010 15
y Recuperación de la imagen urbana gracias al túnel M-30 en Madrid (500,000 m2 de áreas verdes)
1.4. Revalorización del suelo y apertura de nuevas oportunidades de desarrollo inmobiliario
Elaumentodelapoblaciónurbanasuponeunaextensióndelaciudadhacialaperiferiaylaintensificaciónenelusodel
suelo. Surge la zonificación, las ciudades se empiezan a fragmentar en torno al mercado del suelo. Las ciudades proveedoras
de servicios empiezan a valorizar sus suelos con mejor accesibilidad y concentración, generando sub-centros que atraen
nuevas inversiones inmobiliarias. El rol económico de una ciudad puede cambiar drásticamente según la tecnología o
políticas gubernamentales, las cuales se deben encaminar a mejorar el estilo de vida de sus habitantes.
La aceptación de la diversidad de las variables que inciden sobre la ciudad caracteriza la nueva arquitectura urbana. Sin
embargo, la clave de la ciudad del futuro es hacer de la ciudad un lugar para vivir cerca del lugar de trabajo. Si no es
en distancia que lo sea en tiempo. En síntesis, el transporte es esencial para la ciudad y su tendencia dependerá de la
evolucióndeéste.
Vialidades Urbanas Subterráneas16
El papel principal de las ciudades contemporáneas es ser un nuevo centro de la producción y el consumo. La arquitectura
urbanamásrecientereflejaestarealidad.Lasciudadesdelfuturotiendenasituarseenuncontextomacro-regional.Necesitan
velar por diferentes variables, tanto sociales, como políticas y económicas. Por ello, decimos que la nueva arquitectura
urbana no contempla las apariencias sino la sustancia, la interacción absoluta entre imagen, política y economía. Dando
cabida a la diversidad, cuyas ventajas permiten al ciudadano desarrollarse a plenitud.
Con gran velocidad, renace la idea de ciudad como lugar para disfrutar y aprender; un lugar para vivir y no sólo como
un lugar para hacer dinero (mercado inmobiliario). Al mismo tiempo, esto ha generado la preocupación por el cuidado,
la imagen y el orden de una ciudad, lo que lleva a que se multipliquen las acciones de planificación. El urbanismo se ha
convertido en una disciplina básica para planificar el crecimiento.
Dado a lo anterior, es indispensable mejorar la imagen de las metrópolis y lograr una revalorización del suelo. Si bien las
nuevas vías elevadas disminuyen en forma significativa los valores en mercado de inmuebles que no contaban con dichas
construcciones recientes, la construcción de vialidades subterráneas permite recuperar espacios y mejorar la imagen de las
ciudades modernas.
Como se ha mencionado, las vías subterráneas ofrecen disminuir y controlar las emisiones de gases invernaderos y disminuir
la contaminación generada por los autos al reducir los tiempos de recorrido y lograr ser vías sin obstáculos. Como valor
agregado, ofrecen recuperar áreas verdes, parques, turismo e incluso, ofrecen la oportunidad de desarrollo de nuevos
nichos de negocio inmobiliario.
Antes Despues
y El Big Dig, antes y después de su construcción en Boston, EUA.
Comisión de I+D+i 2010 17
y Construcciones encima del túnel
Más información:
Massachusetts Turnpike Authority
www.masspike.com/bigdig/Beyond the Big Dig
www.boston.com/beyond_bigdig
1.5. Desarrollo de usos adicionales de la infraestructura (líneas de servicio y comunicación)
Los túneles se utilizan para transporte de sustancias, gasoductos, conducción de fibra óptica, transporte carretero, trenes, ferrocarril,
metro o sistemas colectivos, entre los más frecuentes. Su diseño, por lo mismo, depende de la naturaleza del transporte.
Las innovaciones tecnológicas aplicables a este tipo de infraestructura permiten utilizar un túnel para transportar y alojar
diversasinstalacionesyasíaprovecharalmáximoestetipodeinversión.
Cuando una organización propone excavar y construir un túnel para la infraestructura de comunicaciones, podría
aprovecharsedeestudiarquéotrosserviciospodríanutilizarelespacioexistente.Porejemplo, tuberíasdegas,aguao
electricidad. Este enfoque colectivo puede reducir los costos de la infraestructura y los costos de mantenimiento en función
del tipo de convenio final.
Vialidades Urbanas Subterráneas18
Actualmente, existendiversos referentesparaeste tema.Unbuenejemploes elStormwater Management and Road
Tunnel (SMART), innovador sistema en el que se realizó una excavación lo suficientemente amplia como para alojar
carriles de autos y un sistema para aguas pluviales.
Este proyecto, ubicado en Kuala Lumpur, Malasia, tiene 9.7 km de longitud y un diámetro de 11.83 m.
Elmanejodeaguaspluvialespormediodecomponentesformapartedelaestructuradederivación,éstasasuvezintegran
unsistemaqueincluye:unacuencadeexplotación,untúneldederivaciónyundepósitodealmacenamientoparaaguacon
una capacidad total de 3 millones de metros cúbicos.
La autopista cubierta que une Kuala Lumpur consta de una estructura de 3 kilómetros con dos cuerpos dentro del túnel de
derivaciónconlasentradasysalidasunidasenambosextremosdelaestructura.Eltúnelconstadecuatroejesdeventilación
y evacuación de emergencia a intervalos de 1 km y pasajes de emergencia (para evacuación de personas en caso de
siniestro) cada 250 metros.
Un sistema de detección y control de inundaciones y equipo de vigilancia se ha incorporado al sistema general de SMART
para integrar y gestionar eficazmente tanto las aguas pluviales y el tráfico.
Más información:
http://www.smarttunnel.com.my/
http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=648724
Otroejemplodesistemasinnovadoresquecombinansusinstalacionessonlostúnelesconmulti-niveles.
Comisión de I+D+i 2010 19
Con los avances en la tecnología de perforación de túneles de gran diámetro con una sola máquina se puede alcanzar la
construcción de un túnel de varios niveles, lo que reduce los costos generales del proyecto y la consolidación de todos los
servicios como la energía y ventilación, entre otros.
ElmétodoseaplicaenelnuevotúneldelavíaDúplexA86deParís,enconstrucción.
Más información:
http://www.roadtraffic-technology.com/projects/a86/specs.html
Estemétodo también seutilizaenun túnelendosnivelesquepermitecirculardos ferrocarriles subterráneosyconstruir
carreteras en la superficie.
Vialidades Urbanas Subterráneas20
Más información:
http://caltrain-hsr.blogspot.com/2009/11/focus-on-atherton.html
Existenotrosejemplosde túnelesmultifuncionales,comoelTúnelServiciosComunes (CommonServiceTunnel,CST)de
MarinaBay,Singapur.Laredde tuberíasdentrode los túnelespermiteelflujodeagua, instalarcableseléctricosyde
telecomunicaciones y otros servicios públicos subterráneos. El CST no sólo mejora la fiabilidad de los suministros de servicios
ypermiteunfácilmantenimientoynuevasinstalaciones,tambiéntieneun100%delosserviciosde“backup”deseguridady
deemergenciaylacapacidaddeexpansiónparasatisfacerlascambiantesnecesidadesdelosserviciospúblicos.
y Diversas instalaciones contenidas en túneles.
Comisión de I+D+i 2010 21
Elusodevialidadessubterráneastieneunampliodesarrolloalolargodelahistoria.Hoyendía,existendiversosejemplos
delusodeestainfraestructuraanivelinternacional.EnlosAnexossepresentaunlistadoporregióndeejemplosdelusode
vialidades subterráneas para transporte vehicular. Cabe señalar que este listado incluye tanto túneles en medios urbanos
como túneles para autopistas.
Noruega y Australia son dos países que se destacan por el amplio desarrollo y utilización de túneles vinculados a la infraestructura
paraeltransporte.EnelcasodeNoruega,existenmásde900túneles,sumandounalongitudtotalde750km.
Acontinuación,sepresentandiversosejemplosdetúnelesurbanos:
A. Dublin Port, el túnel de la ciudad
Localización
Dublín, Irlanda.
Aforo vehicular y usos para transporte público u otros servicios
El túnel de la ciudad abrió sus puertas en Dublín para aliviar la crónica congestión del tráfico. Está diseñado para eliminar
la mayoría de los camiones grandes desde el centro de la ciudad, reduciendo los atascos de tráfico y el constante deterioro
de la vida de Dublín.
Más de 6.000 camiones diarios salen actualmente del puerto de Dublín, ubicado cerca del centro de la ciudad. El nuevo
túnel se ha diseñado para transportar a la gran mayoría de ellos bajo tierra desde el puerto hasta la autopista M50, un viaje
que tarda una media hora y que tiene decenas de semáforos. Con el túnel el viaje tardará sólo seis minutos.
Con sus casi cuatro y medio kilómetros de largo, el Dublin Port es el túnel más complejo de la historia de Irlanda y el túnel
de carretera más largo en una zona urbana en Europa.
y Las autoridades irlandesas buscan que el desvío de los camiones desde el centro de la ciudad ofrezca al transporte público, peatones y ciclistas calles más seguras
y menos congestionadas, así como reducir el ruido y mejorar la calidad del aire.
2. Ejemplos internacionales de uso de túneles urbanos de comunicación
Vialidades Urbanas Subterráneas22
Esquemas de Financiamiento Aplicados
Public Private Partnership. El túnel formó parte del Plan Nacional de Desarrollo y los fondos para su construcción fueron
previstos por el Departamento de transporte. El contrato lo gestionó el Consejo de la ciudad de Dublín y fue supervisado
porBrown&Root,delgrupoHalliburton.ElcontratistamayoritariofueelconsorcioJaponés-Británico-IrlandésNishimatsu-
Mowlem-Irishenco.
El precio de licitación del túnel fue de 457 millones de euros y el costo final del proyecto fue de 752 millones de euros.
Desarrolladores principales
TransrouteTunnelOperationsLimitedvaoperarymantenereltúneldeDublíntrasuncontratodecincoaños.Transrouteesuna
compañía francesa parte de grupo Egis, quien opera túneles en Europa, Asia y Australia, con presencia en más de 80 países.
y Entrada al túnel Dublin Port
B. Distribuidor Este, Sydney, Australia1
Localización
ElDistribuidorEsteesunavíade6kilómetros(4millas)delargoenSydney,NewSouthWales,Australia.Formapartedel
Metroad 1, que enlaza el distrito central de negocios de Sidney (CBD), con el aeropuerto. La pieza central es un túnel de
1.7 kilómetros (1.1 millas) que va desde Woolloomooloo a Surry Hills.
1http://www.easterndistributor.com/home.html
Comisión de I+D+i 2010 23
Aforo vehicular y usos para transporte público u otros servicios
60,000 vehículos por día
Esquemas de financiamiento aplicados
Apartirdejuliode2010,latarifadecoches/motosesde$5.50AUD(incluyendoIVA)y$10.50AUD(incluyendoIVA)
para los demás vehículos. La cifra se eliminará en 2048, cuando acabe el contrato celebrado por la empresa Airport
MotorwayLimited(AML).
Desarrolladores principales
Doscontratistas independientescomenzaronacavardesdelosextremosenSurryHillsyWoolloomooloo,enenerode
1998.Entreellos,LeightonContractorsPtyLimited.LaoperacióncorreacargodeAirportMotorwayLimited(AML).
C. Cross City Tunnel, Sydney, Australia2
Localización
El Cross City Tunnel tiene 2.1 kilómetros de largo y está situado en Sydney, Australia. Vincula a Darling Harbour, en el
lado oeste del distrito central de negocios de Rushcutters Bay en los suburbios del este. El sistema consta de dos túneles
de carretera en dirección este y uno en dirección oeste, cada uno con dos carriles de tráfico, además de un pequeño
túnel de ventilación.
2http://www.crosscity.com.au/
Vialidades Urbanas Subterráneas24
Aforo vehicular y usos para transporte público u otros servicios
Se estiman 33,000 vehículos por día.
Esquemas de financiamiento aplicados
Precios en dólares australianos.
Desarrolladores principales
En septiembre de 2007, un consorcio dirigido por Leighton Contractors y el Royal Bank of Scotland se convirtieron en
los nuevos dueños del Cross City Tunnel. Además, una de las divisiones de Leighton se convirtió en el nuevo operador
del túnel3.
3http://www.leightoncontractors.com.au/verve/_resources/Data_card_CCT_Data_Sheet.pdf
EastboundTunnel WestboundTunnel SirJohnYoung
CrescentExit
Darling Harbour to Rushcutters Bay to From the East
EasternDistributorexit DarlingHarbour
or Rushcutters Bay
Class 2 $ 4.16 $ 4.16 $ 1.96
Class 4 $ 8.31 $ 8.31 $ 3.92
Comisión de I+D+i 2010 25
D. Dúplex A86, Reuil-Malmaison, París, Francia
Localización4
LaprimeraseccióndelavíaDúplexA86entreRueil-MalmaisonyelintercambioA13(Vaucresson-ElChesapeake)permanece
abierta las24horas(24/24).Estavíacombinaahorrode tiempo,seguridadyrespetaalmedioambiente.Estoúltimo,
gracias a la reducción en la congestión de tráfico en la superficie. En lo que respecta a la seguridad, la puesta en marcha
de sistemas de vigilancia garantiza la comodidad total para los conductores y personal de operaciones.
LavíaDúplexA86permiteviajesmástranquilos,yaquesusistemadeseguridadtiene:
• Señalesdemensajevariablecada400metros.
• Cámarasinstaladascada80metrosydetecciónautomáticadeincidentes.
• Botonesparallamadadeemergenciacada40metros.
• Refugioscada200metros.
• Equipodeemergencia.
• Sistemadeaspersióndeagua.
• Flashparaalertaralrefugiodeemergencia.
4http://www.cofiroute.fr/cofiroute.nsf/fr/profil.htm
Vialidades Urbanas Subterráneas26
En el control y la supervisión, constantemente se revisan los monitores que transmiten las imágenes de las cámaras de circuito
cerrado de televisión colocados cada 80 metros.
El sistema de detección alerta en forma automática cualquier incidente de tráfico anormal (como un vehículo detenido o
inusualmente lento).
ComoenlavíaDúplexA86loscochesnuncasecruzan,elriesgodecolisiónescasinulo.Yelflujodetráficoesayudado
porellímitedevelocidad:70km/h.
El dispositivo de seguridad ha sido aprobado por los servicios del Estado.
Aforo vehicular y usos para transporte público u otros servicios
Se estiman cerca de 20,000 vehículos diarios5.
Esquemas de financiamiento aplicados
EltúneldelavíaA86sefinanciaexclusivamentemedianteelpagodepeaje.Lastarifasvaríanalolargodelasemanaya
lolargodeldía:delunesaviernes,de6ha10hyde16ha21h,4.5euros;dellunesalviernes,de10ha16h,losfinesde
semana, días de asueto y mes de agosto, 3 euros; todos los días de 21h a 22h, 1.5 euros.
Desarrolladores principales
Actualmente, la empresa Cofiroute, parte de grupo VINCI, opera y mantiene el túnel.
5http://modem-colombes.over-blog.com/article-33121576.html
Comisión de I+D+i 2010 27
E. Proyectos de red de túneles, Barcelona, España6
Localización
DesdelosJuegosOlímpicosde1992,Barcelonaexperimentóunagrantransformaciónurbana.Secreóunareddealta
capacidadvial,denominada“SistemadeanillosytúnelesdeBarcelona”.
El primer anillo, Ronda del Mig y el túnel de La Rovira complementan la red de carreteras. Varios túneles están siendo
diseñados para mejorar la infraestructura, a fin de desarrollar la Estación Intermodal de Alta Velocidad de La Sagrera y La
Plaza de las Glorias Catalanas.
Dentro de estos nuevos diseños, se incluyen mejoras a las normas de seguridad como la adaptación de las instalaciones
segúnlanormativadeLaRovira.Éstesedesarrollarádelasiguientemanera:
• PrimeraFase:Sistemasdeprotección,seguridadygestióntécnicacentralizada
• SegundaFase:Ventilación,energíaeiluminación
• Instalacióndepanelesylapinturadelaparedlateral
• Instalacióndeunnuevopavimentodehormigónblanco
• Diseñodeinstalacionesparalaevacuaciónyproteccióndelosusuarios
• Puntosdeaccesocada200metros
• Conexionesdirectasalexteriorcuandoseaconveniente
• Conexionesentrelostúnelesdedobletubo.
• Tratamientodelairedesalidaparareduciralmínimolasconcentracionesdesustanciaspeligrosasparalasaluddelas
personas que viven cerca. Una propuesta para mejorar la calidad del aire podría ser la instalación de un sistema de filtro.
6Lisboa2010,16thWorldMeeting,“UrbanTunnels.TheBarcelonaExperience
Vialidades Urbanas Subterráneas28
Aforo vehicular y usos para transporte público u otros servicios
ND
Esquemas de financiamiento aplicados
Actualmente, el mantenimiento de la infraestructura corre a cargo del gobierno de Barcelona.
Desarrolladores principales
ND
F. The Big Dig, Boston, EUA
Localización
ElBigDig(“Granexcavación”)eselnombrenooficialdelaArteriaCentral/Túneldelproyecto(CA/T).Setratadeun
megaproyectoenBoston,quedesvía laArteriaCentral (Interestatal93)a lacarreteraprincipala travésde laciudad,
mediante5,6Kmdetúnel.Elproyectotambiénincluyólaconstruccióndel túnelTedWilliams(extensióndelacarretera
interestatal 90 al Aeropuerto Internacional de Logan), el P. Leonard Zakim Bunker Hill Memorial, Puente sobre el río Charles
y la Vía verde Rose Kennedy en el espacio dejado por la anterior I-93, carretera elevada. Inicialmente, el plan debía incluir
tambiénunaconexiónferroviariaentrelasdosterminalesdetrenmásimportantesdeBoston.
Aforo vehicular y usos para transporte público u otros servicios
ND
Esquemas de financiamiento aplicados
ElBigDigeselproyectodeautopistamáscarodeEstadosUnidos.Aunqueelproyectoseestimóen1985en$2,8millones(en
dólaresde1982,EUA,$6.0milmillonesajustadosporinflaciónapartirde2006),másde$14,600,000,000($8,080,000,000
de dólares de 1982) se han gastado en dinero de los impuestos federales y estatales a partir de 2006.
El23deenerode2008seinformódequeBechtel/ParsonsBrinckerhoff,elconsorcioquesupervisóelproyecto,pagaría
$407millonesencompensaciónporsumalasupervisióndelossubcontratistas(unodeloscualescometióundescarado
fraude), así como la responsabilidad primaria en la muerte de un motociclista.
Desarrolladores principales
ParsonsBrinckerhoff/Bechtel
Comisión de I+D+i 2010 29
G. M-30, Madrid, España
Localización7
La vía de circunvalación M-30 se localiza en Madrid, España. Esta vía rodea la capital española y cuenta con cuatro
túnelesconunalongitudtotalde44.5kilómetros.LostúnelesqueformanpartedelaM-30sonlossiguientes:
Túnel del Manzanares: 24.9 km, dos tubos, 3-6 carriles por sentido
By pass Sur: 7.8 km, dos tubos, 3 carriles por sentido
By pass Norte: 10.5 km, un tubo, cuatro carriles por sentido
Túnel Avenida de Portugal: 1.3 km, un tubo, 4 carriles por sentido
Aforo vehicular y usos para transporte público u otros servicios
204,423 vehículos diarios.
Esquemas de financiamiento aplicados
Laautopistaes100%propiedaddelAyuntamientopormediodelproyecto“MadridCalle30”.
Desarrolladores principales8
El túnel norte del By pass Sur, fue construido por Necso y Ferrovial Agroman, contrato de 340m.
El túnel sur del By pass Sur, por FCC y ACS Dragados con un contrato de 429m.
H. Costanera Norte, Santiago, Chile
Localización
En operación desde 2005, conecta el sector Norte de Santiago con el aeropuerto y con la ruta que une la ciudad con
Valparaíso y Viña del Mar. Se trata de una concesión a 30 años.
ElproyectodelaConcesiónInternacionalSistemaOriente-Poniente,másconocidocomo“CostaneraNorte”,constituyeel
primer contrato de concesión de autopistas urbanas para la ciudad de Santiago.
7http://www.cincodias.com/articulo/economia/Madrid-abre-trafico-tunel-urbano-largo-Europa/20070324cdscdieco_1/cdseco/8http://www.roadtraffic-technology.com/projects/m30_madrid/
Vialidades Urbanas Subterráneas30
Incluye:
31 cruces a desnivel
4.0 km de túnel cerrado
2.7 km de trinchera abierta
36 km de rehabilitación de autopista
Aforo vehicular y usos para transporte público u otros servicios
Tránsito promedio por día es de 266,000 vehículos.
Esquemas de financiamiento aplicados
Comisión de I+D+i 2010 31
Tabla de Tarifas PDU en pesos chilenos
Conversiónapesosmexicanossería(1MXN=38,3768CLP[28/12/2010]):
Desde antes del tránsito Desde el tercer día hasta
hasta2díasdespués 20díasdespuésdeltránsito
Categorías1y4 $0,12247 $0,17458
Categorías2y3 $0,24494 $0,31790
Laconversiónadólaresamericanossería(1USD=473,74CLP[28/12/2010]):
Desde antes del tránsito Desde el tercer día hasta
hasta2díasdespués 20díasdespuésdeltránsito
Categorías1y4 $0,009921 $0,01414
Categorías2y3 $0,01984 $0,02575
Desarrolladores principales
Lasaccionesseintegrancomosigue:
Accionistas N. de acciones Capital accionario
Autopista do Pacífico, S.A. 50.999 50,999,000.0
AutostradeSudAméricaS.R.L. 1 1,000,000.0
TOTAL 51.000 51,000,0000.0
Vialidades Urbanas Subterráneas32
3.1. Introducción
La construcción de túneles es probablemente el área de la ingeniería donde se ha avanzado más rápidamente en los últimos
años.Enlosmétodostradicionalesdeexcavaciónyrevestimientosevaconstruyendoeltúnelporfases.Enlaactualidad,
lasmáquinasintegralesdeconstruccióndetúnelesexcavanypuedenrevestiralmismotiempolaseccióncompletadeltúnel
proyectado.
La construcción de túneles minimiza el impacto ambiental y, además, permite liberar superficie para el uso ciudadano en
áreas urbanas. Es lo que se persigue con la creación de túneles para ferrocarriles y vías de circulación.
Enlosmétodostradicionalesdeconstruccióndetúneles,losavanceslogradosserefierenalaumentodelosrendimientos,
de la calidad de los trabajos y de las condiciones de seguridad y salud.
Loselementosqueconformanuntúnelson:
Existendiversostiposdetúnelesquedependendelasnecesidadesdeltipodetransporte,estossepuedenclasificaren:
El presente documento se enfoca principalmente en los procedimientos constructivos empleados en túneles.
3. Aspectos constructivos
Comisión de I+D+i 2010 33
3.2. Principales procedimientos constructivos empleados
Paralaconstruccióndeuntúnel,engeneral,serealizaelsiguienteprocedimientoconstructivo:
No. Descripción Observaciones
1 Métododeexcavación Excavaciónmecánicaconmáquinas(normalmente a sección completa) Excavaciónmecánicadeataquepuntuales Excavaciónconperforaciónyvoladuraenempleo deexplosivos2 Ciclosbásicosdeexcavación Fasesdeexcavación independientementedelmétodo Perforacióndebarrenos queseutilicepodráresumirseen Cargasdeexplosivos lassiguientesfases: Voladuras Ventilación Saneo Desescombro Sostenimiento Participación de la sección y longitudes de avance Avance:Permitircirculaciónfluidadelosvehículos Destroza:Seexcavaentrelosplanosdeavance y destroza Diseño de voladura Diámetro de barrenos y número de taladros Tipodeexplosivos3 Cálculo de la geometría de voladura Sección superior Cuele Destroza y Zapatas Cargadeexplosivos Cálculo de cargas específicas de avance Sección inferior Cargadeexplosivos Cálculo de carga específica de destroza4 Losmétodosdeconstruccióndetúneles Gradodemecanización
sepuedenclasificarendosparámetros: Comportamientotensodeformacionaldelaexcavación
Vialidades Urbanas Subterráneas34
Unaformadeclasificarlosmétodosconstructivosentúnelessebasaenlosparámetrosdelgradodemecanizaciónydel
comportamientotensodeformacionalobteniendolasiguientetabla:
GradodeMecanización Comportamientodeexcavación
Elástico Deformación moderada Deformación intensa
Total (Escudo) TBM Doble-escudo Doble-escudo E.P.B. Hidro
(procedimiento) T.B.M.
Escuadra
Parcial(Método Seccióncompleta Avanceydestroza N.M.A.
convencional) Métodobelga,alemán
Galería de cimentación
MétodoADECO
Losmétodosmásempleadosenlaconstruccióndetúnelesson:
Método alemán
Estemétodoconsideralossiguientespasos:
• Seconstruyenloshastiales(caraslaterales)definitivosconconcretolanzadoalongitudde20a40metros.
• Seconstruyelabóvedaprimariaconconcretolanzadoyavancesde1a2metros.
• Seconstruyelabóvedasecundariaconconcretolanzadoyavancesde4a6metros.
• Seconstruyelalosaconconcretolanzadoylongitudde5a8metros.
Comisión de I+D+i 2010 35
Método belga
Estemétodoconsideralossiguientespasos:
• Seconstruyelabóvedaprimariaconconcretolanzadoyavancesde1a2metros.
• Seconstruyelabóvedasecundariaconconcretolanzadoylongitudde4a6metros.
• Seconstruyenloshastialesdefinitivosconconcretohidráulicoylongitudde2a3metros.
• Seconstruyelasoleraconconcretohidráulicoylongitudde5a8metros.
y Proceso constructivo
y Esquema de avance
Vialidades Urbanas Subterráneas36
Método de frente completo
Estemétodoconsideralossiguientespasos:
• Seconstruyelabóvedayhastialesprimariosconconcretolanzadoyavancesde1a2metros.
• Seconstruyelalosaconconcretohidráulicoylongitudde5a8metros.
• Seconstruyelabóvedayhastiales(muros)secundariosconconcretohidráulicoylongitudde4a6metros.
y Detalle de colocación de la contra bóveda a pocos metros del frente.
Método ADECO (Análisis de las deformaciones controladas)
Estemétodoconsideralossiguientespasos:
• Sueleexcavarseaseccióncompleta,conuncocidofrontaldeunbulóncadaI-I5m2.
• Exigeexcavaciónadicionalenbóvedayhastiales(muros),conparaguasmetálicos,conloqueelmétodosecomplica
y se hace más lento y caro.
Comisión de I+D+i 2010 37
Método austriaco
Estemétodoconsideralossiguientespasos:
• Laexcavaciónserealizaendosfases,primeroserealizalaexcavaciónsuperiorydespuésseretiraelterrenoquequede
debajo hasta la cota del túnel.
• Elmétodosebasaenusarlatensióngeológicadelmacizorocosocircundanteparaqueeltúnelseestabiliceasímismo
mediante el efecto arco.
• Paraconseguirlonosbasamosenmedidasgeotécnicasparatrazarunsecciónóptima.
• Laexcavaciónes inmediatamenteprotegidaconunadelgadacapadeconcreto lanzado. Esto creaunaanillode
descarga natural que minimiza la deformación de la roca.
Método “cortar y cubrir” (Cut-and-cover)
Existendosformasderealizarestemétodo:
• Bottom-up:
Seexcavaacieloabiertolatotalidaddelhuecoocupadoporeltúnel.
Se construye en el interior. El túnel puede ser de concreto in situ, concreto pretensado, arcos pretensados, arcos con
acerocorrugadoytambiénconladrillo,quesesolíausaralprincipio.
Vialidades Urbanas Subterráneas38
• Top-down:
Se utiliza para túneles en el interior de las ciudades.
Requiere poca maquinaria especializada, apenas más de la utilizada en la construcción convencional de sótanos.
En la superficie, desde la calle, se ejecutan las paredes del túnel cavando una zanja que se coloca concreto para formar
muros pantalla o una hilera de pilotes. Cuando las paredes están terminadas se ejecuta la losa superior, que se apoya
enlasparedes,excavandosóloelhuecoqueocupalalosayapoyándoladurantesuconstruccióncontraelterreno.
MétodoTop-down MétodoBottom-up
Túnel M-30
Metro de Málaga
Método tradicional de Madrid
Estemétodoconsideralossiguientespasos:
• Consisteenrealizarlaexcavaciónabriendounapequeñagaleríaenclavedel túnelparairensanchándolapocoa
poco, protegiendo y entibando el frente, hasta permitir colocación de concreto en toda la bóveda.
• Abrirpequeñassecciones(enlugardeabrirtodalaseccióndeltúneldeunos70metroscuadradosquepuedendar
lugar a inestabilidades del frente y a un colapso).
• Estemétodosesueleutilizarenlostúnelesdeunos8metroslibresmás3metrosdeamboshastiales(muros).
• Estemétodo requiere la utilizaciónmasivademanodeobraespecializada,perodada la utilizaciónque se viene
haciendodelmismo,estoyanoesunarestriccióndelmétodo.
Comisión de I+D+i 2010 39
Método TBM (Tunnel Boring Machine)
Estemétodoconsideralossiguientespasos:
• Estatecnologíasehaceredituablealmomentodeconstruirtúneleslargos,graciasalusodemáquinastuneladoras(escudo).
• Lamáquinatieneunagrancabezagiratoriaqueexcavasobretierrayroca,conunacintatransportadoradentrodeleje
parallevarlatierraexcavada,moviéndoseconunsistemadegatoshidráulicosparareptar(rezagar)atravésdeltúnel
a medida que lo va construyendo.
• Utilizaseccionescurvasdeconcretoarmadoprefabricado(dovelas)parahacerelarmazóndefinitivodeltúnelcircular.
• ExisteotrotipodeTBMque,enlugardeusarseccionesprefabricadasdeconcretoarmado,utilizacerchasmetálicasque
ubica en posición empleando concreto lanzado para luego aplicar el concreto armado con empleo de otro molde.
Vialidades Urbanas Subterráneas40
Método italiano
Estemétodoconsideralossiguientespasos:
• Extraersóloelmedioarcomáslagaleríacentralporlacualseretiralamarina.
• Seconcretaelmedioarco,luegoseextrae(rezaga)elrestodelmaterialporzonas.
• Sevanconcretandolosmuros(métodosimilaralbelga).
Método Inglés
Estemétodoconsideralossiguientespasos:
• RecibesunombreporhabersidoaplicadoentúnelesenterrenodeInglaterra,quesecaracterizaporserdearenas
y areniscas.
• Suprincipalcaracterísticaesprocederelavancedelaperforaciónaseccióncompletadeltúnel,enunasolaoperación.
Método tuneladora frente cerrado (Japón)
Estemétodoconsideralossiguientespasos:
• Seprotegeelfrente,porloqueelmaterialexcavadoseguardaenlacabezadelamáquina(escudo),conservando
siempre la presión horizontal. Se utiliza, por lo general, en los túneles urbanos en suelos o rocas blandas.
Comisión de I+D+i 2010 41
Método enfilaje (Para terrenos de mala calidad)
Estemétodoconsideralossiguientespasos:
Debidoalamalacalidaddelterreno,sehaceuntratamientodeenfilajeprevioalasexcavacionesenlabóveda,elcual
consiste en colocar tubería ranurada en forma de abanico por tramos.
Laexcavacióndeltúnelseharáentresfases,unavezterminadoelperfilaje.
Etapa 1 (sección media superior)
Etapa 2 (banqueo inferior intermedio)
Etapa 3 (banqueos inferiores laterales)
Excavación
Vialidades Urbanas Subterráneas42
3.3. Retos Constructivos
Aspectos a considerar en la construcción de túneles urbanos:
• Excavaciónconcoberturasbajas(omuybajas)
• Excavaciónenterrenosincompetentes(generalmentesuelosynorocas)
• Excavaciónbajonivelfreático(estacionalopermanente)
• Sub-pasoopasoadyacentedeservicios(superficialesosub-superficiales)
• Sub-pasoopasoadyacentedeestructuras(superficialesoenterradas)
• Sub-pasoopasoadyacentedeedificacionesysusfundaciones
• Excavaciónenterrenoscontaminadosconhidrocarburos(uotroslíquidos)
Efecto de las consideraciones
• Inevitablesasentamientosenlasuperficiedelterreno
• Inevitablesdeformacionessub-superficialesdelterreno
• Posiblescolapsosdelterrenohastalasuperficie(chimeneas)
• Monitoreodelosasentamientosylasdeformacionesdelterreno
• Monitoreodelosserviciosdelasestructurasydelasedificaciones
• Análisisdelascausasyestimacióndelosasentamientos
• Prevenciónycontroldelasdeformacionesyasentamientos
• Usodeintervencionesespecialespreventivasycorrectivas
• Usodetécnicasytecnologíasespecialesdeexcavación
Existendiversasobservacionesyretosplanteadosparacadamétodoconstructivoentúnelesdeloscualessedestacanlossiguientes:
Método alemán
Especializado para túneles mayores de 8 metros.
Comotieneunaexcavaciónporsecciones,disminuyelosfactoresdeseguridad.
Su coeficientes de seguridad es de 2.63%
Método belga
Utilizado para terrenos arenosos.
Debido a que No presenta un frente abierto en grandes dimensiones, reduce la posibilidad de hundimientos o caídas en el frente.
Permite la ejecución de los hastiales (muros) por medio de bataches (zanjas) a voluntad, cercanos siempre al comienzo de
la destroza (rezaga).
Comisión de I+D+i 2010 43
En la actualidad, debido a la escasez de mano de obra, se encareció el precio, a comparación de la inversión en los años 60 y 70.
El tipo de entibación (estructura de contención provisional) descrito conlleva una gran incidencia de la mano de obra.
Máximaseguridadparalostrabajadoresenelinteriordeltúnel.
Máximaseguridadparalosedificiosyotroselementosenlasuperficiedelterreno.
Mínima superficie de frente abierto del túnel en todo momento.
Su coeficiente de seguridad es mayor a 7%
Método de frente completo
Seconsideraelmáseficientedetodoslosmétodos.
Es muy costoso debido a que necesita demasiado concreto hidráulico.
Rápido para su construcción.
Su coeficientes de seguridad es de 4.70%
Método Adeco (Análisis de las deformaciones controladas)
Lento para su construcción.
Costos elevados.
No se tienen estadísticas de su coeficiente de seguridad.
Método austriaco
Aplicacióndeestemétodoensuelosblandosyzonasurbanas(muypráctico).
Métodoflexibleparasuconstrucción.
Utilizamétodosdeexcavaciónqueminimizaneldañoproducidoalmacizo.
Es económico para su utilización.
Método “cortar y cubrir” (Cut-and-cover)
Construcciónparatúnelessuperficialesdondeseexcavadesdelasuperficielatotalidadopartedelhuecoqueocupael
túnel, se construye el túnel dentro del hueco a cielo abierto y se cubre una vez terminado.
Requiere un sistema de sostenimiento (estabiliza) fuerte para soportar las cargas del material que cubre el túnel.
Estemétodoesrápidoyaqueserequieredeunterrenolibredeconstruccionespuesseexcava(corta)desdelasuperficie.
Método tradicional de Madrid
No accesible para uso de tuneladoras.
Debido a su escasa longitud, el uso de tuneladora sería un gasto inútil.
Esmuydifícilinnovarenestetipodemétodoporlodescritoanteriormente.
Vialidades Urbanas Subterráneas44
Método TBM (Tunnel Borning Machine)
La TBM más grande del mundo tiene una longitud de 107 metros, un diámetro de 15.43 metros y una altura de unos 5 pisos.
Sepuedenexcavar40metrospordíaomás,dependiendodelascondicionesdelterreno.
Utilizada para cualquier tipo de terreno.
Las ventajas es que limita la perturbación con la tierra circundante y la producción de una pared de túnel lisa.
Longitudtúnelexcavado:0.385km
Potenciainstalada:22.000KW
Método inglés
Ahorro de tiempo, ya que permite hacer el avance de la perforación a sección completa del túnel, en una sola operación,
al ser una sola actividad se reduce el uso de mano de obra especializada.
Ideal para utilizarse en suelos como arenas y areniscas.
Método tuneladora frente cerrado
Conestasmáquinas,laestabilidaddelfrentequedagarantizadadebidoaqueelmaterialexcavadopermanecealmacenado
en una cámara en la propia cabeza de la máquina donde se conserva teóricamente a la misma presión total y efectiva
horizontal que se tenía en el terreno asegurando al mínimo cualquier contingencia.
Idealparatúnelesurbanosensuelosorocasblandas(previoestudiogeotécnico).
Las tuneladoras de frente cerrado parecen ser, hoy en día, la mejor solución para los túneles urbanos en rocas blandas o suelos.
Método enfilaje
Especial para terrenos arenosos.
Como su construcción es por partes, el nivel de seguridad aumenta ya que se va garantizando cada una de las
secciones construidas.
Disminuye el riesgo de accidentes.
Proceso de construcción lento y no se recomienda para túneles de poca longitud pues eleva el costo de inversión.
3.4. Prospección de nuevas tecnologías empleadas para su construcción
Innovación tecnológica
Los avances logrados con la aplicación de nuevas tecnologías en materiales y maquinaria tienen
comoobjetivosfundamentales:
• Elaumentodelosrendimientosydelacalidaddelostrabajos.
• Mejorarlascondicionesdeseguridadysaluddelostrabajadores.
• Reducircostosytiempos
Comisión de I+D+i 2010 45
Dentrodeestasmúltiplesinnovaciones,sepuedendestacarlossiguientesavances:
- Lastuneladorasomáquinasintegralesdeconstruccióndetúnelesqueexcavanyrevistenalavezlaseccióncompleta
del túnel proyectado, aumenta los rendimientos y la seguridad lo que conlleva a costos menores.
- El accionamiento hidráulico de las máquinas perforadoras permite niveles de ruido mínimos, el aislamiento y
acondicionamientodelascabinashanlogradounascondicionesexcelentesdesalubridadeneltrabajo.
- Gracias a la aparición de las bulonadoras -equipos automotrices diseñados para la colocación de los bulones (pernos
desostenimiento),losrendimientossonmuysuperioresalosdelos‘Jumbos’detamañomediopequeño.
- Laexcavaciónmecánica, limitadaasuelosy rocasblandas,haaumentadoa ladurezade las rocasexcavablese
incrementa,enunaproporciónsemejantelosrendimientos,tantoconmáquinas‘rozadoras’comocon‘retroexcavadoras’
con martillo pesado.
- Conviene recordarque las retroexcavadoras formanpartede lamaquinariabásicade losmétodos tradicionales y
que han visto triplicados sus rendimientos recientemente. Complemento de estas máquinas, son los dumpers, grandes
camionesempleadosparaeltransportedelescombro(rezaga)resultadodelasdiferentesexcavaciones.
- Laextracción(rezaga)deescombroporcintaylasmejorastécnicasincorporadasalaspalasdetransporterápido,cuyo
paso de la minería a la construcción civil se ha completado en estos años, en especial por las ventajas que presentan
endistanciasdetransportecortas(Mineríav/sTúnelesurbanos).
- El aumento de la capacidad de las gunitadoras (lanzadoras), en las que se ha incorporado la vía húmeda para la
proyección de morteros y concreto en los trabajos de sostenimiento (estabilidad), ha resultado en la mejora de la
salubridad en estos trabajos y salud al personal.
- TuneladoraJumbo,consusdoscientosdisparos,esunamáquinacapazdeperforarconprecisióndándolelaposición
topográfica a toda la secuencia de tiros que conforman la sección circular de hasta 70 m2 de un túnel, automáticamente,
mediante la coordinación de sus tres brazos con martillos perforadores para roca, sin que sea necesario ningún operador
durantelaoperación(esteequipoesconsideradoelmásinnovadordelaúltimadécada).
- LospernosdealuminiodetipoSwellextrabajanenelsistemadesostenimiento(estabilidad)delabóvedadeuntúnel.
Reemplazan al sostenimiento realizado por medio de barras e inyección de mortero especial de concreto. Sus ventajas
radicanenunamayorseguridad,yaqueestospernosSwellexcomienzanatrabajardesdeelprimer instantedesu
instalación y no se debe esperar tiempos de fraguado de varias horas como sucede en los de mortero, por lo que en la
bóveda se reduce de manera significativa los tiempos de inestabilidad. Además, el uso de pernos asegura una mayor
producción debido a que este sistema avanza más rápido, reduce el tiempo a la mitad y, por consiguiente, el costo con
respectodelosmétodostradicionales.
- VigaLanzadora-tecnología100%deMéxico-reemplazaalmétodoconstructivocontorresgrúa.Esunamáquinapara
montar piezas de puentes de diversas dimensiones y cargas. Esta estructura metálica de 200 toneladas, apoyada entre
cepas, permite el izamiento, desplazamiento longitudinal y transversal y colocación de los elementos prefabricados.
Vialidades Urbanas Subterráneas46
- Plasma:Soncartuchosquecontienenunquímicoquegeneramuchapresiónconcentradaenmuypocovolumen.Estose
generaatravésdeunacorrienteeléctrica,quefinalmentedesintegralaroca.Noserequieredelaautorizacióndemanejo
deexplosivos.Fisuralarocaynotieneproyecciónyesdefácilmanejo,esdecir,serealizalasecuencia,seponenlos
cartuchosconsieteodiezbarrenos,seactivaconlacorrienteeléctricayfracturaotrituralarocasinproyección.
- FibrasdeCarbono:Lasfibrasdecarbonose formanpor lacarbonizacióndelalquitrán,opoliacrilontriloofibrade
rayón.Entérminossimples,sonláminasquedanaltúnellaresistenciaquenotieneconsideradaenlaarmaduraoriginal.
Con esto, se puede re trabajar de manera provisional (estabilidad inicial), suple la armadura tradicional de armaduras.
Otrobeneficios:ahorrode tiempo;permitecirculaciónsobre lospuentes;nohaymayor impactosobre laestructura
de concreto armado; rápido y relativamente sencillo de ejecutar; fácil transporte, almacenamiento y manipulación del
producto; elevada resistencia a los ataques químicos y ambientales.
Reforzamientoconfibrasdecarbono PernosSwellex Vigalanzadora
Jumbo Aplicacióndeplasma
Comisión de I+D+i 2010 47
4.1. Introducción
El tráfico por carretera (en especial el tránsito de camiones) en los túneles aumenta año con año. Además, con la mejora de
lastécnicasdeconstrucción,lostúnelessonunasolucióncadavezmásrentabledeingenieríaenmuchospaíses,nosólo
paracruzarzonasconcaracterísticasgeográficasdifíciles,sinotambiénparaatravesarlasáreasurbanasconelmínimo
impactoalmedioambientelocal.Aunquelamayoríadelastécnicasparalaconstruccióndetúnelesylaseguridadhanido
mejorando, los problemas planteados por las mercancías peligrosas aún no han sido tratados satisfactoriamente.
Ungraveincidenteconmercancíaspeligrosasenuntúnelpuedesermuycostosoentérminosderecursosdevidashumanas,
en el medio ambiente, en daños dentro del túnel y la interrupción del transporte. Por otro lado, la prohibición de transitar
con mercancías peligrosas en los túneles puede crear injustificados costos económicos. Por otra parte, puede obligar a
losoperadoresautilizarrutasmáspeligrosas;porejemplo,atravésdezonasdensamentepobladas,loqueaumentael
potencial del riesgo global.
Las normas y reglamentos para el transporte de mercancías peligrosas en los túneles varían considerablemente entre los
países e incluso dentro de los países. La definición de Normas y regulaciones locales, como la responsabilidad y la
ejecución, se deja a las autoridades locales o provinciales, en los políticos, los propietarios del túnel o las opiniones de
“expertos”.Ensumayorparte,nohaynormasgeneralesoreglamentosqueseanaplicablesatodoslostúnelesdecarretera
a nivel nacional.
(Extracto de: “Safety in tunnels, Transport of Dangerous goods through road tunnels”).
4.2. Sistemas de seguridad en túneles carreteros
A partir de diversos accidentes en túneles carreteros, algunos con consecuencias graves y otros no tanto, a nivel mundial se
han establecido una serie de normativas cuyo objetivo ha sido el de menguar y poner de manifiesto el difícil funcionamiento
y mantenimiento de los sistemas de seguridad y rescate cuando se producen incidentes de cualquier tipo.
Lasactualesnormativas,enparticularlasdeorigeneuropeo,sonuncompendiodelasmásexigentesnormasdeseguridad,
lascualessurgenapartirdelasdiferentesexperienciasy,sobretodo,deficienciasdetectadasenlostúnelesyaconstruidos
alrededor del mundo.
Las medidas de seguridad en los túneles no son un asunto secundario. Los avances tecnológicos en construcción han permitido
aumentar el número de tramos subterráneos en la red viaria mundial; además, cada vez son más largos, el número de kilómetros
ha crecido espectacularmente en los últimos años y lo hará más en el futuro, por lo que el riesgo de accidentes aumenta.
4. Aspectos tecnológicos complementarios
Vialidades Urbanas Subterráneas48
Tendencias generales
Losnuevostúnelesestándotados,porlogeneral,consistemasdeseguridadqueincluyen:postesdeauxilio,iluminación,
circuito cerrado de televisión, señalización variable, detección de humos e incendios, ventilación, suministro eléctrico,
extintoresysalidasdeemergencia.
Equiposque,sinembargo,noexistenenlosdemásantiguaconstrucción.Además,nohaydostúnelesiguales,porloque
los sistemas adecuados para uno pueden no ser los ideales en otro.
En este aspecto, influye el volumen o el tipo de tráfico que circula, los diferentes comportamientos de los vientos, el
trazado o el terreno. Para poder establecer los sistemas de seguridad más adecuados a cada túnel, diferentes empresas,
especializadas en diseño, conservación, mantenimiento e investigación de infraestructuras, han desarrollado programas
informáticos, pioneros en el mundo, que no sólo indican los mecanismos de seguridad que debe tener cada túnel, sino que
tambiéndefinenunprotocolodeactuacionesantecualquiertipodeemergencia,desdeincendioshastalaaparicióndeun
animalenlavía,pasandoporfallosdeelectricidad,desprendimientos,aumentodelCOenelaireounvehículocirculando
en sentido contrario.
La principal novedad de este tipo de programas, y su garantía de fiabilidad, es que se han basado en ensayos reales
en túneles. Por ejemplo, para el caso de posibles incendios al interior del túnel, se pueden colocar una serie de sensores,
emplazadosendiferenteszonas,loscualesregistranlatemperatura,lavelocidaddelaire,laconcentracióndeCOyla
visibilidad en cada momento; el reporte final establece la presencia de algún incendio en determinada zona del trayecto
de la estructura.
Sobre la base del análisis de las características de las obras ya diseñadas y los recientes requerimientos de normas internacionales
de diseño de túneles, básicamente focalizados en aspectos de seguridad, se pretende contribuir a la comprensión de dónde
están los reales desafíos en el diseño de túneles viales que puedan satisfacer las demandas vigentes.
Del análisis efectuado, se concluye que la búsqueda de alternativas de obras muy económicas se ve condicionada, no sólo
porlimitantesfísicas,querequierenunaenvergaduramínimaentérminodecondicionesgeométricasdelostúneles,sino
tambiénporaspectosdeseguridad,losquedemandanlatomaderesponsabilidadporpartedelosquedemandanlatoma
de responsabilidad por parte de las instituciones dedicadas a crear las normas y proyectistas.
Por lo tanto, es prudente invertir lo suficiente en la concepción y estrategia de diseño y construcción, tomando todos los
recaudos tempranamente y difiriendo aspectos, siempre que sean justificables.
Comisión de I+D+i 2010 49
Transcurridosyaalgunosañosdesdelageneracióndenormasmásexigentesydetalladasenelsentidodeseguridadpara
este tipo de estructuras y con mucho más información sobre la materia, se ha comprendido que cualquier proyecto de túnel
vialinterurbanonoesdesoluciónsimple,nidebajocosto.Despuésdeunescepticismopronunciadofrentealosresultados
de los estudios de pre-factibilidad, básicamente con relación a la envergadura de los costos resultantes, la conciencia sobre
una realidad ineludible ha vuelto a despertar la motivación y responsabilidad de las autoridades de regiones y países,
comotambiénainiciativasprivadas,deafrontarestostemasydellevarlosadelante.
Reglamentos básicos de seguridad en túneles carreteros
•Conduccióndeunvehículobajotierra.
Las normas consultadas en el presente informe (nacional e internacional), indican que en caso de que el vehículo
deba permanecer detenido, apague el motor y mantenga encendidas las luces de posición. Pero hay una serie de
recomendaciones básicas que permiten mejorar la seguridad en estos tramos. El conductor ha de ser consciente de
que circula por un tramo con pocas posibilidades de escape por lo que debe respetar, más que nunca, los límites de
velocidad, los mensajes y la señalización. Mantener la distancia de seguridad es importantísimo para, en caso de
incidente, contar con más tiempo de reacción. En los túneles hay que entrar con precaución porque el ojo tarda unos
segundosenadaptarsealcambiodeintensidaddelaluz.Elproblemaseagravasiempiezaencurva.Tambiénlasalida
debe tomarse con cautela porque en zonas de montaña pueden producirse cambios de clima. Mantener la calma y
seguir las instrucciones que se vayan dando.
Existencia de un incendio
Cuando se produce un incendio en un túnel de carretera, por lo general las normas indican que la mejor secuencia de
actuacioneseslasiguiente:
1. Avisaralreténdeconservación.
2. Aumentar el nivel del alumbrado.
3. Poner señalizaciones de cierre de túnel para evitar que sigan entrando vehículos.
4. Determinar el tipo de vehículo incendiado y el punto en el que se encuentra para activar la ventilación más adecuada.
5. Avisar a los bomberos, a protección civil y al servicio de carreteras.
6. Montar rutas alternativas.
7. Actuar con inmediatez para apagar el incendio.
8. Despejar el túnel para, posteriormente, abrirlo al tráfico.
La rapidez y la sistematización con que se tomen estas decisiones pueden marcar la diferencia entre una tragedia y
un simple incidente. Los procedimientos de emergencia sistematizados son normales. Incluso, obligatorios en industrias,
centraleseléctricas,nucleares,ferrocarriles,aeropuertos,entreotros.
Vialidades Urbanas Subterráneas50
Principales causas de accidentes en túneles
Existendiversascausasquepuedenprovocaraccidentesenlostúneles;acontinuación,semencionanlasdemayorocurrencia:
Comportamiento incorrecto de los usuarios.
Inadecuacionesdelareddecarreteras:
• Defectosdeinfraestructura
• Malaexplotación
Problemascausadosporvehículos:
• Problemasconelsistemaeléctrico
• Problemasconlosfrenos
• Recalentamientodelmotor
Problemasporlacarga:
• Inestabilidades
• Mercancíaspeligrosas
Principios básicos de diseño de túneles
Preventiva:
• Evitarlosaccidentes
• Minimizarlosaccidentes
Correctiva:
• Facilitarlaautoproteccióndelosusuarios
•Facilitarlaactuacióndeequiposdeemergencia
• Criteriosdeservicio
• Lacapacidaddeltúnelnodebeserinferioraladelacarreteraenlaqueseencuentre.
• Lavelocidadmínimadevehículospesadosserá60Km/hora
• Criteriosdeeconomía
• Elcostedeltúnelcrececonlasección
• Lavidadelostúnelesesmuylarga
Aspectos subjetivos de inseguridad por parte de los conductores
Agorafobia vs claustrofobia
• Aguda1%
• Serias7%
• Moderadas30%
Comisión de I+D+i 2010 51
Sensación a la entrada del túnel
Según la iluminación.
Según el aspecto de la entrada y la geometría de la transición entre la calzada a cielo abierto y la boca.
Agotamiento por monotonía en los túneles muy largos.
Criterio general sobre enlaces
Nodeberíarealizarseningúntipodeconexión,nudooglorietaenlacalzada,enlos250metrosanterioresoposteriores
auntúnel(oaunaseriedetúnelespróximos).
El número de carriles en un túnel debe ser el mismo que en sus accesos. Por lo tanto, los carriles lentos deben terminarse a
cierta distancia del túnel (mejor con cambio de pendiente para permitir una recuperación de los vehículos). Sin embargo,
hay situaciones en las que no pueden cumplirse estas reglas.
Imagen al interior del túnel
Lostúnelesdebenserfácilesdeentenderporlosconductores(“legibilidad”).
La señalización debe ser clara y sólo la imprescindible.
Loshastialesdebenser“suaves”ypreferentementemásclarosqueeltecho.
La iluminación debe ser la adecuada y no distraer al conductor.
Parámetros a considerar para control de riesgo
Lasinstalacionesdeseguridad:ventilación,iluminación,detecciónyextincióndeincendios,señalizacióndeevacuación,
sistemas de control de tráfico, CCTV (Circuito Cerrado de Televisión), megafonía, etc.
Las infraestructuras de seguridad (galerías de evacuación, accesos para servicios de emergencia, apartaderos, etc.) y otras
características de la obra tales como sección, curvatura del trazado, pendiente.
Laexplotación,incluyendolosrecursosdisponibles,suorganizaciónyprocedimientos(planesdeactuaciónanteemergencias,
planes de inspección y mantenimiento) que garanticen la disponibilidad de las instalaciones y demás recursos.
Losusuariosysusvehículos,quepuedeninfluirenelnivelderiesgoycuyareacciónencasodeocurrenciadeunincidente
(particularmenteencasodeincendio)influyefuertementeenlasconsecuenciasdelmismo.
Salidas de emergencia
Las salidas de emergencia en los túneles buscan permitir a los usuarios la evacuación del túnel, en caso de emergencia, de
formasegura,reduciéndosedeestemodolagravedaddeunasituacióncríticaenelinteriordeltúnel.
Para que las salidas de emergencia cumplan su objetivo y permitan a los usuarios abandonar el túnel ante un accidente o un incendio, por
ejemplo, se deberán disponer a la distancia adecuada a lo largo del túnel y se deberá impedir la propagación de humo y calor a las vías
deevacuaciónsituadastraslassalidas.Deestaforma,tambiénlosserviciosdeurgenciapodránaccederaltúneldeformasegura.
Vialidades Urbanas Subterráneas52
Estassalidasalexteriorsepuedenllevaracabomediantediferentesconfiguracionesdependiendodelascaracterísticas
del túnel. En los túneles bidireccionales, como suele ser el caso en las vías convencionales, las salidas de emergencia se
producenaunagaleríaanexaalaqueseaccedepormediodepuertasdeemergencia.Asimismo,encasodeexistirun
túnelpiloto,lasalidadeemergenciasepuederealizarporelmismo.Otroslugaresdondesituarlassalidasdeemergencia
son partes de la sección transversal que se han separado de la sección principal del túnel. En todo caso, la óptima salida
del túnel es aquella en la que la evacuación se produce por un itinerario segregado del espacio donde se ha producido
la emergencia.
Las distancias entre las diferentes entradas al itinerario de evacuación recomendables se encuentran entre los 350 y 400
metros, en el caso de salidas para peatones.
El objetivo de los puestos de emergencia es el de proporcionar equipos de seguridad a los usuarios durante una situación
de emergencia. Éstos consistirán en cabinas dispuestas junto a la pared, que no deberán obstaculizar la circulación, o en
huecospracticadosenellaqueestaránequipadosconteléfonosextintores.
Los puestos deben ubicarse a una distancia adecuada a lo largo de toda la longitud del túnel, siendo recomendable a 200
metros cada una.
Fuente: http://www.wikivia.org
4.3. Requerimientos de iluminación, ventilación y señalización en túneles
Iluminación en túneles
A pesar de que los túneles representan solamente unos tramos especiales de las carreteras, los problemas relacionados con
suiluminaciónexcedennotablementelosdelalumbradodevíaspúblicasengeneral.
Asípues,mientrasestasvíassóloprecisan iluminaciónnocturna, los túnelesnecesitan tambiénalumbradodiurno,siendo
precisamente durante el día cuando se requieren niveles mayores de iluminación (al menos en una cierta longitud desde las
bocasdeentrada)pueslosojosdelosconductoresdebenadaptarserápidamentedesdelasaltasluminanciasexteriores
a las condiciones de casi oscuridad del interior. Por otro lado, el hecho de tener que estar encendida la iluminación
permanentemente, con un refuerzo notable durante el día, provoca que los costes de suministro de energía tengan una gran
importanciaenrelaciónconelcosto totaldel túnelmismo,pudiendollegaraser lasolucióntécnicamentecorrectauna
opción antieconómica, especialmente en el caso de túneles cortos y con poco tráfico.
Por lo tanto, para decidir si es necesario o no instalar alumbrado artificial en un túnel, los factores más importantes que
debenserconsideradosparatomarestadecisiónson:lalongituddeltúnel,laseparacióndesentidosdecirculación(siel
Comisión de I+D+i 2010 53
túnel es bidireccional requiere mejor iluminación que si es unidireccional), el volumen de tráfico y el emplazamiento del túnel
(en los túneles urbanos la iluminación es casi obligatoria).
Las normas internacionales establecen la opción de si se debe o no instalar alumbrado artificial en un túnel, basándose en
los factores antes mencionados y, además, como factor principal, en la visibilidad de la salida del túnel antes de entrar en
su interior.
Como resumen de dichas normas, se puede decir que si el túnel es más corto de 0.25 km, no es necesario iluminar. Desde
esalongitudhastaunos0.75a1,5km(dependiendosisetratadeuntúnelunidireccionalobidireccionalydedóndeesté
situado), si la salida es visible desde la entrada, tampoco será necesario iluminar. En caso contrario, habrá que proporcionar
algún alumbrado diurno, que deberá ser más potente cuanto mayor sea el tráfico y la velocidad. Para longitudes mayores
de1,5km,aproximadamente,siempreseráprecisoinstalaralgúntipodealumbradodiurno,cualquieraqueseaeltráfico.
Problemática visual en los túneles
Una vez que se ha decidido iluminar un túnel, la segunda cuestión que surge es cómo y cuánto hay
que iluminar. En general, la iluminación de un túnel se dimensiona para que a lo largo de toda la
longituddeésteelconductor,circulandoalamáximavelocidadpermitida,dispongaentodomomento
de la distancia de visibilidad de parada (distancia de seguridad, DS) que le permita detenerse ante la
presencia de cualquier obstáculo, cuya presencia podrá ser detectada si el contraste de luminancias
entre el objeto y su fondo (la calzada) sobrepasa un umbral mínimo (contraste umbral), pues el
conductor debe poder distinguir los obstáculos dentro del túnel cuando pasa de las condiciones de
altaluminosidadexteriorduranteeldíaalasdedébilluminosidadenelinterior.
Cuandolavariacióndelaluminancia(intensidadluminosaporunidaddesuperficie,reflejadaenladireccióndelojodel
observador) es muy grande, se pone en marcha el mencionado mecanismo de adaptación, que permite al ojo humano
mantenerlapercepción,peroconelinconvenientedequedebetranscurriruntiempoapreciableparaqueéstatengalugar
(tiempo de adaptación), lo que tiene como primer efecto el que se produce una ceguera momentánea hasta que se pueden
percibir los objetos.
El tiempo de adaptación que transcurre desde que el conductor entra en el túnel determina el salto de luminancia que
es capaz de admitir su visión para que pueda seguir percibiendo los objetos y, por tanto, la iluminación que se debe
proporcionar en cada zona del túnel.
Vialidades Urbanas Subterráneas54
Comoconsecuenciadeloanterior,seestablecendiferenteszonasdeiluminaciónenuntúnelsuficientementelargo:
• Zonadeaccesooaproximación,situadaantesdelaentradadeltúnel,desdeunadistanciaigualaladefrenadohasta
la boca.
• Zona umbral, que constituye el primer tramo interior del túnel, donde más altos deben ser los valores luminosos a
proporcionar por el alumbrado.
• Zonadetransición,situadaentreelumbralylazonainteriorocentral,dondelasluminanciassonlasmenoresdetodo
el alumbrado interior.
• Zonade salida,quees laparte final internadel túnel,dondecomienzaaadaptarse la visióndel conductora las
luminanciasexteriores.
Como se ha indicado, el problema visual fundamental en un túnel es la adaptación del ojo del conductor desde los
elevadosnivelesdeiluminaciónenlazonaexterior,alosbajosonulosenlazonadeentradadeltúnel.
Es evidente que cuanto mayor es la velocidad del vehículo, mayor resulta la distancia desde la boca del túnel hacia el
interior en la que el conductor tiene que ver.
Parafacilitarelprocesodeadaptacióndelosusuarios,elnivelenlazonaexteriordeltúneleselevado,hasta100.000lux,
y sus ojos están adaptados a este altísimo nivel.
En la siguiente figura, se puede observar una sección longitudinal de un túnel largo, con una representación de las distintas
zonas.Lanomenclaturadelosnivelesdeluminanciadelasdistintaszonaseslasiguiente:
• L20:Luminanciadelazonadeacceso
• Lth:Luminanciadelazonadeumbral
• Ltr:Luminanciaenlazonadetransición
• Ln:Luminanciaenlazonainterior
• Lex:Luminanciaenlazonadesalida
Comisión de I+D+i 2010 55
Sistemas de alumbrado
Existen,enlaactualidad,dossistemasdiferentesdeiluminaciónartificialdetúneles:
• el simétrico, que es el normalmente utilizado
• el asimétrico(tambiénllamadoacontraluz),enelquelasluminariastienenunadistribuciónasimétricadelaintensidad
luminosa en el plano perpendicular al eje del túnel, que está dirigida en sentido contrario al de la circulación.
Lossistemasasimétricosproporcionancontrastesnegativos(losobjetososcurossedestacansobreelfondoclaro)relativamente
altosparalamayoríadelosobjetos,conunrendimientodelalumbradomayorqueenladistribuciónsimétricausual,con
las consiguientes ventajas económicas.
Sinembargo, lossistemasasimétricosnosonmuyutilizadosyaquepresentanalgunos inconvenientes:quelasensación
de comodidad visual en la conducción es reducida; pueden provocar un cierto deslumbramiento; no son muy apropiados
cuando las entradas del túnel permiten gran entrada de la luz natural; su efectividad es menor con altas intensidades de
circulación y altos porcentajes de vehículos. Además, se anulan sus ventajas para túneles bidireccionales. Por ello, sólo es
aconsejable adoptar iluminación en la zona de entrada de túneles con altos límites de velocidad de circulación.
Porúltimo,refiriéndonosalosequiposdealumbradodeltúnel,seresaltaquelasluminariasdondesealojanlaslámparas
debenserherméticas(gradoIP>55),capacesderesistirunchorrodeaguaapresión(utilizandoparasulimpieza).También,
deben estar fabricadas de materiales que soporten las adversas condiciones del interior del túnel (suciedad, gases de
escape, materiales de limpieza), por lo que deben ser resistentes a la corrosión.
y Ejemplos de iluminación en túneles Para mayor información, se recomienda ver anexo del Sistema de iluminación SFLINT
Sistemas de ventilación en túneles
El movimiento de aire en el interior de un túnel puede deberse al resultado de la interacción de las fuerzas naturales o a la
accióndelosmecanismosdeventilaciónartificialconqueestéequipadodichotúnel.Esporelloquedistinguiremosentre
ventilación natural y ventilación artificial o forzada.
Vialidades Urbanas Subterráneas56
Ventilación natural
La ventilación natural está siempre presente en todos los túneles y en ausencia de un sistema de ventilación artificial, es la
que determina el sentido de circulación del aire en el interior de estos. Ésta se debe a la interacción de los efectos que
producenlostresfactoressiguientes:
Diferencia de presión entre las bocas del túnel:Cuandoelaireexteriorexistenteenlasdosbocasdeltúnelposeeuna
presión diferente, el aire circulará por el interior del túnel en el sentido de mayor a menor presión. Es decir, de la boca cuyo
aireexteriorseencuentreamayorpresiónhacialabocacuyoaireexteriorseencuentreamenorpresión.Enestecaso,el
movimiento natural del aire se produce por el equilibrado de presiones.
Este comportamiento del aire, no es más que un comportamiento meteorológico que se presenta constantemente en
la atmósfera.
Viento dominante en el exterior del túnel: Cuandoexistevientoenelexteriordeltúnel,elairellegaráaalgunadelasbocas
del túnel con una cierta velocidad. Si la dirección del viento es más o menos similar a la del túnel, el aire tenderá a penetrar
por la boca a la que llega. Esto producirá una circulación del aire en el interior del túnel, en el mismo sentido y dirección que
elvientodelexterior.Porlotanto,elsentidodeevacuacióndehumosenelinteriordeuntúnelpuedeestarcondicionado
porelvientoreinanteenelexteriordelmismo.
Enelcasodepresentarseunincendiodentrodeuntúnel,cuandoexisteenelexteriorunvientodeciertamagnitud,éste
puede condicionar totalmente el movimiento del humo.
Pendiente del interior del túnel:Si,porcualquiercircunstancia,elaireexistenteenelinteriordeltúnelaumentadetemperatura,
entonces el movimiento del aire seguirá un comportamiento convectivo, tendiendo a desplazarse pendiente arriba.
Cuandolatemperaturaexterioresbaja,elaireexistenteenel interiordelostúnelessueleestarmáscalientequeeldel
exterior(efectoabrigo).Porello,tambiéntenderáadesplazarsependientearriba.Elcalordelosmotoresdelosvehículosy
losgasesdecombustiónexpelidostambiéncontribuyenaelevarlatemperaturadelaireenelinteriordeltúnel.
Ventilación artificial o forzada
Eslaqueseestableceporlaacciónmecánicadeventiladoreseléctricos.Puestoqueelhumoqueseoriginaaconsecuencia
del tránsito de vehículos supone un volumen de humos menor y son menos nocivos que los que se originan en un incendio, la
ventilación forzada se diseña hoy en día -o debería diseñarse- pensando en la evacuación del humo producido por un incendio.
Comisión de I+D+i 2010 57
Lossistemasartificialesqueseutilizanparaventilaruntúnelmecánicamentesonlossiguientes:
Ventilación longitudinal simple: Consiste en ventilar el túnel haciendo circular el aire en un único sentido a lo largo de todo
él,demaneraqueelairequesesuccionaporunabocaseexpulsaporlaotra.Estaventilaciónseconsiguemediantela
colocacióndeventiladoresaxialesenlaclavedeltúnel,separadosaciertadistancia.Losventiladoressonreversibles,es
decirquesepuedecambiarelsentidodelflujodelaire,contansóloinvertirelgirodelosventiladores.
Estesistemadeventilaciónnoesadecuadoparatúneleslargos,yaqueelhumodelincendioquesepretendeextraerrealiza
todosurecorridoporelinteriordeltúnelantesdeserexpulsado,locualponeenpeligroalosusuariosquehanquedado
detenidosensuinterior.Igualmente,loshumosdeescapeexpelidosporlosvehículosquetransitanporeltúnelseacumulan
progresivamenteendirecciónhacialabocadeextracción.
En una emergencia de incendio, el humo será empujado aguas abajo del sitio del fuego hacia el portal de salida o
capturadosenunaubicaciónestratégicalosejesdeescape.Laventilaciónlongitudinalsepuedelograrmedianteelusode
ventiladores de chorro o montado en el techo del túnel o por boquillas Saccardo.
Sistemadechorrodeventilador:losventiladoresentreganelflujodeaireaunavelocidadmuyalta(porejemplo,20a35m/s)
ypuedecrearunimpulsoquevaaarrastrarelairequerodeaamoverseenunadireccióndelflujodeairedeseado.
SistemadeboquillaSaccardo:seinyectaaireaaltavelocidad(eg30m/s)delaboquilla.Aligualqueelsistemade
ventilación jet, el aire que sale de la boquilla Saccardo puede crear un impulso que va a arrastrar el aire circundante para
iraunadireccióndelflujodeairedeseado.
y Ventilación longitudinal simple
Vialidades Urbanas Subterráneas58
Ventilación longitudinal con toberas Saccardo: Este sistema es similar al longitudinal simple, con la particularidad de que
sólo posee dos ventiladores o toberas, denominadas Saccardo, que van colocadas de forma especial. Al igual que antes,
elsistemaconsisteenventilareltúnelhaciendocircularelaireenunúnicosentidoalolargodetodoél.Pero,enestecaso,el
airesesuccionadelexteriorporunatobera,situadaencimadelabocadeltúnel,queestáprovistadeunventiladorgrande.
Esteairesuccionadoseinyectaenelinteriordeltúnelporlapartesuperiordeéste,atravésdeunarampaqueformacon
el túnel un ángulo de unos 15 a 20 grados.
Cuandollegaalaotraboca,elaireesexpulsadoalexterioratravésdeotratoberaexactamenteigual.Estaformade
inyectar el aire en el interior del túnel origina algo de succión (por efecto venturi) en la boca del túnel en la que se encuentra
la tobera inyectora, con locual,elairequepenetraenel túnelentraenpartepor labocadeésteyenpartepor la
tobera Saccardo. Lo mismo ocurre cuando el aire sale del túnel, es decir, parte sale por la tobera y parte por la boca. Los
ventiladoresdelastoberassonreversibles,loquepermiteinvertirelsentidodelflujodeaire.
y Túnel con ventilación longitudinal con toberas de Saccardo.
Ventilación longitudinal con pozo central de extracción: Este sistema consiste en una combinación de la ventilación
longitudinal,conunaextraccióncentralatravésdeunpozo.Elaire limpioentrapor lasdosbocasdel túnelensentido
opuesto,convergiendoenelcentro,dedondeesextraídohaciaarriba,atravésdeunpozoqueexisteenestepuntocentral
que comunica con la superficie, funcionando como si fuera una chimenea.
Laventilaciónlongitudinalseconsigueconventiladoresaxialescolocadosenlaclavedeltúnel;laextracciónenelpuntomedio
seconsigueconungranventilador-extractorcolocadoenelpozocentral,queimpulsaelaireviciadohacialasuperficie.
Comisión de I+D+i 2010 59
Ventajadeestesistema:Entúnelesmuylargosy,silaorografíalopermite,sepuedencolocarvariospozosdeextracción,
sectorizando así el túnel en tramos de circulación longitudinal, quedando estos así independizados del resto del túnel a
efectosdeextraccióndehumos.Conunospozosbiendimensionados,siseproduceunincendio,elhumoyelcalorsólo
afectarán a un tramo o sector de túnel, quedando el resto sin problema alguno.
Desventaja:Encasode incendio,cabe laposibilidaddeaveríaenelventilador-extractordelpozocentral,puestoque
todoslosgasesdecombustiónpasanatravésdeaquél.
y Túnel con ventilación longitudinal con pozo de extracción
Ventilación semitransversal: Con este sistema, se introduce aire limpio en el túnel, mediante un colector separado de la
cavidad del mismo, que abastece varios ramales secundarios. Éstos comunican a su vez, con unos puntos de inyección de
aire situados en el interior del túnel. Los puntos de inyección suelen ser rejillas colocadas cada cierta distancia a lo largo de
todoeltúnel.Elaireviciadosaleexpulsadoalexterioratravésdelasbocasdeltúnel,acausadelasobrepresióncreada
por la inyección del aire.
Estesistemaexigedeunpotenteventiladorqueseacapazdesuministrarelcaudaldeairelimpionecesario,atravésdel
colector que alimenta las rejillas de inyección.
Así, el humo o aire viciado transita a lo largo de todo el túnel, al igual que con los sistemas de ventilación longitudinales,
pero tendrá una concentración menor que en aquellos, puesto que el humo es diluido por el aire limpio que suministran los
puntos de inyección.
Vialidades Urbanas Subterráneas60
En una situación de emergencia de incendio, el sistema de abastecimiento de semitransversal funcionará en modo inverso.
Elhumosevaacapturartodalalongituddeltúnel,conelairealairelibredeentrareneltúnelatravésdelosportales
adyacentes o ejes de entrada de aire. El objetivo es mantener una capa de humo claro para la evacuación de pasajeros.
y Túnel con ventilación semitransversal
Ventilación transversal: Este sistema de ventilación funciona, al igual que el de ventilación semitransversal, metiendo aire
limpio en el túnel por medio de un colector, independiente de la cavidad del túnel, que abastece varios ramales secundarios,
que a su vez comunican con los puntos de inyección de aire del túnel.
Ladiferenciaconelsistemadeventilaciónsemitransversalestáenqueelhumooaireviciadoessuccionadoatravésde
unos puntos o rejillas, que comunican con un colector de recogida de humos. Este colector de humos es el encargado de
sacarelaireviciadoalexterior.
Tanto la inyección como la succión del aire requieren de su correspondiente ventilador. Como es fácil deducir, en caso
de incendio, el ventilador que succiona será el más vulnerable, puesto que todos los gases calientes generados por el
incendiopasaránatravésdeél,cabiendoporlotantolaposibilidaddequeseaveríe.Estaposibleavería,dejaríaaltúnel
en ventilación semitransversal ya que los humos saldrían por las bocas.
Comisión de I+D+i 2010 61
y Túnel con ventilación transversal
Ventilación semitransversal – transversal (tambiénconocidacomo“pseudotransversal”):Esunsistematransversalenelque
el caudal de succión del aire viciado es menor que el caudal del aire inyectado. Por lo tanto, funciona evacuando los humos
atravésdedoscaminos:
Una parte de estos se recogen en el colector de succión y la parte restante se evacua por las bocas del túnel.
y Túnel con ventilación semitransversal-transversal
Vialidades Urbanas Subterráneas62
Los puntos de inyección de aire limpio, de los sistemas semitransversales y transversales, suelen estar en los hastíales del túnel
a nivel de la calzada, mientras que los puntos de succión del aire viciado, están en la clave del túnel.
Fuente:BomberosdeNavarra,NafarroakoSuhiltzaileak,11.6Sistemasdeventilaciónenlostúneles
Paramásinformación,verAnexodeventilacióndetúnelesZiebtecyAnexoIncendiosentúneles,BomberosNavarra
Señalización en túneles
Requisitos generales. Se incluyen en este apartado las señales y símbolos que han de utilizarse en los túneles. Su descripción
figura en el Convenio de Viena sobre señalización vial (1968), y demás normativa vigente en materia de señalización de
carreteras y circulación, salvo que se indique lo contrario.
Seutilizaránseñalesvialesparaidentificarlossiguientesequiposdeseguridaddelostúneles:
Salidas de emergencia: Se utilizará la misma señal para todos los tipos de salidas de emergencia.
Vías de evacuación: Lasdossalidasdeemergenciamáspróximasestaránseñalizadasen lasparedesadistanciasno
superiores a 25 metros y a una altura de entre 1 y 1,5 metros por encima del nivel de la vía de evacuación, con indicación
de las distancias que hay hasta las salidas.
Puestos de emergencia.Señalesqueindiquenlapresenciadeteléfonosdeemergenciayextintores.
Radio.Enlostúnelesenlosquesepuedarecibirinformaciónatravésdelaradio,seindicaráalosusuariosantesdela
entrada, mediante los signos adecuados, cómo se puede recibir esta información.
Las señales e indicaciones se diseñarán y situarán de modo que sean claramente visibles.
Descripción de las señales y paneles. Se utilizarán las señales adecuadas en la zona de advertencia anterior al túnel,
dentrodeésteydespuésdelfinaldelmismo.
Comisión de I+D+i 2010 63
Señal de túnel.Sesituarálasiguienteseñalencadaentradadeltúnel:
y Señal E11A del Convenio de Viena correspondiente a los túneles de carretera
La longitud se indicará ya sea en el panel o en otro panel H2. Asimismo, se indicarán las instalaciones de seguridad del
túnelylasobligacionesespecíficasdecirculacióndentrodelmismo(velocidadmáxima,separaciónentrevehículos,etc.)
enlaformasiguiente:
y Cartel autopista 1a y Cartel autopista 2a
y Cartel carretera convencional 1a y Cartel carretera convencional 2a
En el caso de los túneles de longitud superior a 3 kilómetros, se indicará a cada kilómetro la longitud restante del túnel con
este mismo tipo de señal.
Tambiénpodráindicarseelnombredeltúnel.
Vialidades Urbanas Subterráneas64
Señalización horizontal.
Deberá haber líneas horizontales en el borde de la carretera de acuerdo con la Norma 8.1-IC de la Instrucción de
Carreteras sobre señalización horizontal del Ministerio de Fomento (España).
En los túneles bidireccionales, deberán utilizarse a lo largo de la separación entre sentidos, medios claramente visibles para
separarlos.
Señales y paneles para informar de las instalaciones.
Estaciones de emergencia. En las estaciones de emergencia se situarán señales de información, que serán señales acordes
conlanormativavigenteeindicaránlosequiposdisponiblesparalosusuariosdelacarretera,comosonlassiguientes:
y Teléfono y Extintor
Enlasestacionesdeemergenciaqueesténseparadasdeltúnelporunapuerta,seindicarámedianteuntexto,claramente
legible y escrito en varias lenguas, que la estación de emergencia no garantiza protección en caso de incendio. Un ejemplo
seríaelsiguiente:
«ESTA ZONA NO PROTEGE DEL FUEGO
Siga las señales hacia las salidas de emergencia»
Bahías de emergencia. Las señales que indiquen estos espacios deben ser señales E, acordes con el Convenio de Viena.
Losteléfonosyextintoresseindicaránmedianteunpaneladicionaloincorporadoalapropiaseñal.
Comisión de I+D+i 2010 65
Salidas de emergencia. Las señales que indiquen las salidas de emergencia deben ser señales G, acordes con el Convenio
de Viena.
Tambiénesnecesarioseñalizarenlasparedeslasdossalidasmáspróximas.
Señalización de los carriles. Estas señales pueden ser circulares o rectangulares.
Señales de mensaje variable.
Estas señales mostrarán indicaciones claras que informen a los usuarios del túnel de las eventuales congestiones, averías,
accidentes, incendios u otros peligros.
Fuente: http://www.carreteros.org/normativa/tuneles/rd635_06/apartados/anexo3.htm
RFID y cámaras de seguridad de los camiones en los túneles
Siemens está desarrollando nuevas tecnologías para reducir el riesgo o las consecuencias de un incendio en el túnel. Antes
de que el camión llegue al túnel, el sistema detecta las piezas del carro que presentan temperatura elevada -como los
frenos- y puede anunciar una alarma en caso de peligro.
Un sistema de RFID contiene información sobre el contenido de los camiones que transportan mercancías peligrosas antes
deentrareneltúnelypasaestainformaciónalcentrodecontroldetúnelesparaqueeldepartamentodebomberosesté
preparado,conelagentedeextinciónadecuado,enelcasodeunincendio.
El túnel Aubinger, cerca de Múnich, Alemania, comenzó a probar el sistema en mayo de 2010.
Vialidades Urbanas Subterráneas66
La causa más frecuente de incendios en túneles son vehículos defectuosos, con el daño es particularmente grave si los
camiones están involucrados en el accidente. Esta es la razón por la cual camiones que transportan mercancías peligrosas
sólo pueden utilizar algunos túneles. Además, deben llevar un cartel con información sobre la peligrosidad de la carga y
la categoría del túnel permitido. Cámaras de video en el túnel usan el cartel para determinar si el vehículo puede pasar.
Gracias a la distribución de la temperatura entre los componentes, se pueden identificar las partes recalentadas.
Fuente:www.btimes.com.my/articles/ximen27/Article/#ixzz10MhKgc8W
Casos de estudio una mayor investigación de la tecnología actual.
Túneles de carretera terminados en los últimos 10 años:
País Ubicación Longitud Año
Noruega Laerdal 24,510 m 2000
China Zhongnanshan (2 tubes) 18,040 m 2007
China Maijishan (2 tubes) 12,290 m 2009
China Baojiashan (2 tubes) 11,200 m 2009
Noruega Folgefonn 11,150 m 2001
Japón Hida(+emergencytunnel) 10,712m 2008
Austria Plabutsch (West tube) 10,085 m 2004
Taiwán Hsuhshan(twintunnel+service) 12,942m 2006
Comisión de I+D+i 2010 67
Túneles actualmente en construcción
País Ubicación Longitud Año (terminado)
Noruega Toven 10,665 m 2014
China Gaoloushan (2 tubes) 11,200 m Sin fecha
Noruega Jondal 10,400m 2012
Francia DúplexA86 10,000m 2011
Suecia Forbifart Stockholm 16,000 m 2020 (no iniciado)
Por el momento, no hay información disponible si alguno de los nuevos túneles descritos incluirá la nueva tecnología RFID.
Con todo, lo más probable es que los túneles se destaquen por el uso de esta tecnología.
Comunicaciones
Paraunadecuadofuncionamientodelosserviciosdeexplotación,vigilanciaycontrol,esnecesarioestablecerunsistema
deintercomunicacióndevozparaelpersonalespecializadoatravésdecabletelefónico,conconexionesentreelcentro
decontrolylassubestaciones,puestosdeemergencia,localestécnicos,dependenciasdemantenimiento(oficinas,talleres,
etc.), zonas de control del gálibo.
Como complemento de lo anterior, es aconsejable disponer de comunicación por radio con las unidades móviles encargadas
de la seguridad y del mantenimiento (pues en caso de fallo del suministro, podría no funcionar el servicio de telefonía). El
funcionamiento de este sistema requiere la instalación de un cable-antena (que quedaría inutilizado en caso de incendio) o
varias estaciones repetidoras en el interior, que permitan el funcionamiento en caso de avería o daño en una de ellas.
En túneles largos, se procede a la instalación de telefonía móvil, con estaciones repetidoras en el interior, por parte de las
operadoras del mercado.
Un aspecto diferente es la comunicación con los usuarios en caso de incidencias, para lo que se dispone la red de postes
deauxilio(postesS.O.S.).
Vialidades Urbanas Subterráneas68
4.4. Sistemas de peaje
Introducción
El peaje es el pago que se efectúa como derecho para poder circular por un camino.
Eldinerorecaudadoatravésdeunpeajesedestinanormalmenteafinanciarlaconstrucción,operaciónymantenimientode
infraestructuras viales (carreteras, túneles, canales de navegación o puentes). Por sus altos costos de inversión, lo habitual es que
elpeajecobradonocubraloscostostotalesdeconstrucción.Y,cuandoseadministradirectamenteporelEstado,engeneral,
los fondos recaudados se utilizan principalmente para operación y mantenimiento de la infraestructura sujeta al peaje.
En el caso de carreteras sujetas a concesión, el peaje permite al operador privado recuperar las inversiones realizadas y
los costos futuros de administración, operación y mantenimiento.
LosesquemasdecobrodepeajespermitenalEstado,seadirectamenteoatravésdeunconcesionario,realizaruncobro
directo a los usuarios que utilizan la carretera, puente o túnel, evitando así que los demás contribuyentes subsidien a los
usuarios dicha infraestructura vial.
Con el propósito de disminuir el congestionamiento provocado por el cobro manual de los peajes, en los años 80 se
desarrollótecnologíapararealizarelcobroenformaautomática:Sistemadetelepeajeocobroelectrónicodepeajes(ETC
porsusiglaseninglés).
Estatecnologíapermitealosusuariospasarporlasestacionessinpararoreduciendolavelocidad.También,existelatecnología
que permite eliminar del todo las estaciones, permitiendo a los usuarios transitar pagando una tarifa por kilómetro, mediante
un sistema de pórticos y dispositivos instalados en los vehículos, lo que obliga a que todo vehículo que quiera circular por la
autopistatenerunodeestosdeaparatosdenominados“transponder”(abreviaturadelinglés“Transmitter/Responder”).
Enlosúltimosaños,estatecnologíahatenidodesarrolloofreciendodiversostiposdecobroautomatizadocomoson:
El Telepeaje
El Telepeaje es un sistema para realizar el pago en una caseta sin necesidad de una transacción física, sino que por medio
de tecnologías de telecomunicaciones se pueda realizar la transferencia de manera automática.
Las autopistas de telepeaje son una muestra del potencial de esta tecnología, ya que colocando un pequeño dispositivo emisor
dentro del vehículo no es necesario parar para pagar la autopista. Al pasar por un peaje el sistema identificará al usuario
Comisión de I+D+i 2010 69
y realizará la transacción automáticamente, con una considerable reducción de colas y tiempos de espera. La tecnología
tambiénesconocidacomocobroelectrónicodepeajesoETCporsussiglaseninglés,ElectronicTollCollection.
Noruegahasidoelprimerpaísdelmundoenelusogeneralizadodeestatecnología.ElprimerusoexitosodeETCfueen
la ciudad de Bergen (1986), cuando entró en operación como complemento al cobro tradicional con casetas de cobro
de peaje. En 1991, Trondheim introdujo por primera vez en el mundo el cobro a la velocidad normal de crucero, sin usar
cobro manual. Hoy, Noruega tiene 25 carreteras con peaje operando al 100% con ETC (ver AutoPASS). Muchos otros
paíseseuropeosyEstadosUnidostambiéncuentanconsistemasdetelepeaje,perocomocomplementoalcobromanual
en casetas de peaje.
Telepeaje en Europa
y (Señalización de VIA-T)
La Directiva 2004/52/CE del Parlamento Europeo y del Consejo Europeo, de 29 de abril de 2004, relativa a la
interoperabilidad de los sistemas de telepeaje de las carreteras de la Unión, regula de forma específica la decisión del
Consejo de crear un servicio europeo de telepeaje, basado en la armonización tecnológica y en la interoperabilidad de
los sistemas instalados en las carreteras y autopistas de los Estados miembros.
La implantación de los sistemas interoperables de telepeaje en las carreteras estatales españolas se basará en tecnologías
conformes con normas abiertas y públicas, disponibles para todos los fabricantes y suministradores sobre una base no
discriminatoria.
Todos los sistemas de telepeaje en las carreteras estatales de España, a partir del 1 de enero de 2007, se basan en la
utilizaciónde,almenos,unadelastrestecnologíassiguientes:
• Localizaciónporsatélite.
• ComunicacionesmóvilessegúnlanormaGSM-GPRS(referenciaGSMTS03.60/23.060.
• Microondasa5,8GHz.
• Aplicaciónenáreasurbanasycomomedioparareducirlacongestión.
Vialidades Urbanas Subterráneas70
y Cobro electrónico de peajes punto de control en North Bridge Road, Singapur. y Cobro electrónico en la autopista Costanera Norte de Santiago, Chile
La aplicación más revolucionaria del telepeaje o cobro electrónico de peajes (TP en castellano o ETC por su siglas en
inglés)esenelcontextodelasáreasurbanascongestionadas,yaqueestatecnologíapermiteelcobrodepeajessinque
los vehículos tengan que detenerse o disminuir su velocidad, evitando así las demoras asociadas al cobro tradicional por
medio de casetas de peaje.
Esta aplicación permite la concesión de autopistas urbanas al sector privado para su construcción y operación, así como
la introducción o mejoramiento del cobro de peajes como herramienta para reducir los viajes en auto dentro del centro de
ciudadescongestionadas(conocidaeningléscomo“CongestionPricing”).
Libre flujo (Free Flow)
Libreflujo(FreeFlow),comoTAGyTelevía,sonlasdenominacionesquerecibeelsistemadecobroautomáticoelectrónico,
así como al dispositivo que recibe y envía información para tales efectos.
ElsistemadeLibreflujoseutiliza,porlogeneral,enlasautopistasparacobrarelpeajealosautomóvilessinqueéstosdeban
detenerse,asegurandounavelocidadconstantedelflujoysingenerarcongestiónvehicular.Estosehaceelectrónicamente
entre un pórtico (estructura metálica de tres piezas) que se encuentra en la autopista, el cual en su parte superior posee
Comisión de I+D+i 2010 71
dispositivos de lectura electrónica y un dispositivo denominado TAG o Televía, el cual va montado en el parabrisas del
automóvil y recibe y envía información al pasar por debajo del pórtico. El dispositivo TAG no es más grande que una
billeterayesenextremoligero.
Este sistema inalámbrico se ha convertido en la vanguardia en el cobro inteligente del uso de las autopistas, sobre todo
en países de alto poder económico. Países como Australia, Canadá, Chile, Estados Unidos, Portugal (Vía Verde), España
(VIA-T) e Israel, entre otros, lo utilizan en sus autopistas tanto inter-ciudades como urbanas.
De hecho, Chile fue el primer país del mundo en reunir en un sólo dispositivo TAG los cobros de varias autopistas, a diferencia
de otros como Australia, donde los autos deben llevar dos e incluso tres TAG para las diferentes autopistas. Actualmente,
se usa en cinco de las autopistas del Gran Santiago y además se está implementando en las autopistas interurbanas más
importantes, como un sistema de pago alternativo al peaje manual.
Procedimiento de cobro
Elprocedimientoparaelcobrodelpeajeenlasautopistasserealizainstalandoenlavíaexpresapórticosdecobro,marcos
elevados sobre la autopista con un lector electrónico cobrador por cada carril dotados además de cámaras fotográficas
para el reconocimiento de las matrículas y cámaras de vídeo para la detección de los vehículos. En el momento en el cual el
automóvil se acerca al pórtico, la matrícula, patente o placa es fotografiada, el TAG es activado y detectado por el pórtico
ysegeneraelcobroenmilésimasdesegundo.Almomentodelcobro,elTAGgeneraunpitidocaracterísticoparaindicarlo.
Lacantidaddepitidosindicaelresultadodelatransacción:
• 1pitido:indicaqueelcobrofueexitoso.
• 2pitidos:queexistealgúnproblemacomercial(deudaimpaga,porejemplo).
• 4pitidos:quehayalgúnproblematécnicoconelTAG.
y Portal con los sensores de telepeaje y cámaras de video para registrar los infractores en las autopistas chilenas.
Vialidades Urbanas Subterráneas72
Aplicación en áreas urbanas como medio para reducir la congestión.
La aplicación más revolucionaria del telepeaje es en el contexto de las áreas urbanas congestionadas, ya que esta
tecnología permite el cobro de peajes sin que los vehículos tengan que detenerse o disminuir su velocidad, evitando así las
demoras asociadas al cobro tradicional por medio de casetas de peaje.
Esta aplicación ha hecho posible la concesión de autopistas urbanas al sector privado para su construcción y operación, así
como la introducción o mejoramiento del cobro de peajes urbanos como herramienta para reducir los viajes en auto dentro
del centro de ciudades congestionadas mediante la aplicación del concepto económico de tarifas de congestión.
Las primeras implementaciones a nivel mundial de peaje urbano electrónico tuvieron lugar en las tres principales ciudades
deNoruega:Bergen(1986),Oslo(1990)yTrondheim(1991),implantadoconelobjetivodealimentarunfondopúblico
para financiar nuevos proyectos viales en el ámbito urbano.
La aplicación del telepeaje como política para regular la congestión se utiliza en las vías que dan acceso al área central
de la ciudad, utilizando transmisores en los carros, complementados con cámaras de video y tecnología de reconocimiento
digital de caracteres (para multar a los infractores).
Laaplicacióndetarifasdecongestiónyahasidoimplementadaconéxitoenvariasciudades:
- Singapur (1998), que permitió automatizar el primer sistema de tarifas de congestión en el mundo en 1975, y cuyo
control de acceso era realizado manualmente (ver Tarifas de congestión de Singapur);
- Londres (2003 y ampliado en 2007) (ver Peaje urbano de Londres);
- Estocolmo (2006, como una prueba de siete meses, y en forma permanente a partir de agosto de 2007) (ver Impuesto
de congestión de Estocolmo.
y Estación de Cobro de Peajes en la “Rodovia dos Bandeirantes”, São
Paulo, Brasil. Sistema de cobro mixto, a la derecha los dos carriles de
cobro electrónico SEM PARAR
Comisión de I+D+i 2010 73
Lista de países que usan tecnología de cobro electrónico de peajes
América del Sur
Argentina
• EstesistemaseusaenlasautopistasurbanasdelaciudaddeBuenosAiresysusaccesos(elcualoperabajounaúnica
red–Telepeaje-,excluyendoaAutopistasdelSol).
• AutopistasAvenidaGeneralPazyelAccesoNorte,enBuenosAires.AutopistasdelSolutilizaelsistemaPASE(Peaje
Automático Sin Espera)
• Autopistas25deMayo,Dellepiane,PeritoMorenoyArturoIllia.ConcesionariaAUSA.UtilizaelsistemaTelepeaje.La
Autopista Arturo Illia admite además el PASE.
• AutopistaEzeiza–CañuelasAECSA/OHL.ConcesionesUtilizaelsistemaTelepeaje
• AutopistaAccesoOesteConcesionariaGCO.UtilizaelsistemaTelepeaje
• AutopistaLaPlata–BuenosAiresConcesionariaAU-LaPlata.UtilizaelsistemaTelepeaje
• AutopistaCaminoParquedelBuenAyreConcesionariaCEAMSE.UtilizaelsistemaTelepeaje(Siga)yelsistemaPASE
• AutopistaCampana - Rosario (CincoVialS.A).Utilizael sistemaTIP interoperableconel sistemaPASE (porahora,
suspendido para nuevas adhesiones).
• TúnelsubfluvialRaúlUranga-CarlosSylvestreBegnis.
• ReddeaccesosaCórdoba.ConcesionariaCaminosdelassierras.UtilizaelSistemaCUIS.
• PeajeLarena(exCorredorAmericano-RutaNac.8).UtilizaelSistemaTelepeaje(contarifadiferencialúnicamentepara
los vecinos aledaños a este sector de la autovía).
Brasil
• SemParar/ViaFácilenSãoPaulo,Brasil
• OndaLivreenelPuenteRío-Niteroi,RíodeJaneiro,Brasil
• PasseExpressoenlaLíneaAmarilla,enRíodeJaneiro,Brasil
Colombia
• VialDelValle,Cali,Colombia
Chile
• AutopistaCentral,enSantiagodeChile.FuelaprimeraautopistaurbanaenAméricaLatinabajorégimendeconcesiónque
opera sin detener los vehículos dentro del área central comercial de la ciudad, gracias al uso de cobro electrónico.
• AutopistaVespucioSur,enSantiagodeChile
• AutopistaVespucioNorteExpress,enSantiagodeChile
• CostaneraNorte,enSantiagodeChile.
• TúnelSanCristóbal,enSantiagodeChile
Uruguay
• Rutainterbalnearia
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América Central
Costa Rica
• AutopistaaCaldera.
América del Norte
México
• TelepeajeconI+DCarreterasoperadasporCaminosyPuentesFederales(CAPUFE)
• ViaductoBicentenario(OperadoporOHLylacompañíaIndraSistemas)
Canadá
• 407ETR,enSouthernOntario
• MacPass,enHalifaxRegionalMunicipality,NuevaEscocia
Estados Unidos de América
• AutoExpreso,enPuertoRico
• C-Pass,enKeyBiscayne,Florida
• Cruisecard,enAtlanta,Georgia
• E-PASS,enOrlando,Florida(InteroperableconSunPass)
• EXpressToll,enColorado
• E-ZPass,entheU.S.Northeast
• FastLane,enMassachusetts(InteroperableconE-ZPass)
• Fastrak,enCalifornia
• GoodToGo!,enWashington
• I-Pass,enIllinois(InteroperableconE-ZPass)
• i-Zoom,enIndiana(InteroperableconE-ZPass)
• K-Tag,enKansas
• LeeWay,enLeeCounty,Florida(InteroperableconSunPass)
• MnPass,enMinnesota
• O-PASS,enOsceolaCounty,Florida(InteroperableconSunPass)
• PalmettoPass,enSouthCarolina
• Pikepass,enOklahoma
• SmartTag,enVirginia(InteroperableconE-ZPass)
• SunPass,enFlorida
• Tolltag,enLouisiana
• TollTag,enTexas(InteroperableconTxTAG)
• EZTAG,enTexas(InteroperableconTxTAG)
• TxTAG,enTexas
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Asia
India
• TollTraxTollCollectionSysteminKharagpur,India
• MetroElectronicTollCollectionSystemsinDelhi,India
• Israel,Japón,Malasia,Pakistán,CoreadelSuryTaiwán
• Highway6,enIsrael
• ETC,enJapón
• SmartTAG,enMalasia
• HyPass,enPakistán
• Hi-passplus,enCoreadelSur
• ETC,enTaiwán
Hong Kong
• Autotoll,enHongKong
• Autopass,enHongKong(fusionadoconAutotoll)
• ElectronicTollSystemsLtd.,enHongKong(fusionadoconAutotoll)
Filipinas
• ECTag,enNorthLuzonExpressway
• E-PassTag,enSouthLuzonExpressway
• MetroManilaSkyway
Singapur
• ERPenelcentrodeSingapur,esunsistemadetarificacióndecongestionamiento.
Europa
• Austria-VideomautformotorwaysandexpresswaysinAustriasubjecttospecialtolls
• Austria-go-Mautdelarednacionaldeautopista,enAustria
• Alemania-LKW-MAUT,paracamionesenAutobahns
• Italia-TELEPASSenlasautopistasAutostrade
• Francia-TelepeajedemarcaporlogeneralLiber-tenlasautopistasfrancesas(acargodelaFederaciónFrancesade
Compañías de la autopista) (ASFA)
• RepúblicaCheca-premidparacamionesenlascarreteras
Reino Unido e Irlanda
• Irlanda-PaseFácilenlasautopistasnacionalesenIrlanda
• ReinoUnido-CrucedeDardo,Dardo-Tag-TagparaelcrucedeDartford
• ReinoUnido-LondresCobrosobrelacongestión,enLondres
• ReinoUnido-etiquetasRápidas,túnelesMersey:TúneldeQueenswayyeldeKingsway
• ReinoUnido-M6peajedeetiquetasenlasMidlands
Vialidades Urbanas Subterráneas76
• ReinoUnido-TAGSevernparaelpuentedeSeverncruceySegundoCrucedeSevern
• ReinoUnido-PuenteTamar
• ReinoUnido-DelantedelPuentedelCaminoenEdimburgo
Países Nórdicos
• Noruega–AutoPASSenlamayorpartedelpaís
• BroBizzparaelOresundylospuentesdelGranBeltenDinamarca/Suecia
• Suecia-ImpuestosobrelacongestióndeEstocolmo,enEstocolmo
Resto de Europa
• Croacia-entodosloshighways(autocesta)
• Portugal-ViaVerde
• Turquía-OGS
• Slovenia-ABC
• España-VIA-ToTelepeaje
Oceanía
Australia
• Artículoprincipal:e-TAG
• GatewayMotorway,enBrisbane,Queensland
• LoganMotorway,enBrisbane,Queensland
• North-SouthBypassTunnel(RiverCityMotorway),enBrisbane,Queensland
• CityLink,enMelbourne,Victoria
• SydneyHarbourBridgeySydneyHarbourTunnel,enSydney,NewSouthWales
• EasternDistributorenSydney,NewSouthWales
• M2Motorway,enSydney,NewSouthWales
• M4Motorway,enSydney,NewSouthWales
• M5Motorway,enSydney,NewSouthWales
• M7Motorway,enSydney,NewSouthWales
• CrossCityTunnel,enSydney,NewSouthWales
• LaneCoveTunnel,enSydney,NewSouthWales
• Eastlink,enMelbourne,Victoria(enconstrucción)
Comisión de I+D+i 2010 77
Sistema Identificación por radiofrecuencia, RFID
La Radio Frequency IDentification (RFID, en español, Identificación por radiofrecuencia) es un sistema de almacenamiento
y recuperación de datos remoto que usa dispositivos denominados etiquetas, tarjetas o tags RFID. El propósito fundamental
de la tecnología RFID es transmitir la identidad de un objeto (similar a un número de serie único) mediante ondas de radio.
Las tecnologías RFID se agrupan dentro de las denominadas Auto ID (automatic identification, o identificación automática.
Las etiquetas RFID son unos dispositivos pequeños, similares a una pegatina, que pueden ser adheridas o incorporadas a un
producto, un animal o una persona. Contienen antenas para permitirles recibir y responder a peticiones por radiofrecuencia
desdeunemisor-receptorRFID.Lasetiquetaspasivasnonecesitanalimentacióneléctricainterna,mientrasquelasactivassí
lo requieren. Una de las ventajas del uso de radiofrecuencia (en lugar, por ejemplo, de infrarrojos) es que no se requiere
visión directa entre emisor y receptor.
Arquitectura
El modo de funcionamiento de los sistemas RFID es simple. La etiqueta RFID, que contiene los datos de identificación del
objeto al que se encuentra adherido, genera una señal de radiofrecuencia con dichos datos. Esta señal puede ser captada
por un lector RFID, el cual se encarga de leer la información y pasarla en formato digital a la aplicación específica que
utiliza RFID.
UnsistemaRFIDconstadelossiguientestrescomponentes:
• EtiquetaRFIDotranspondedor:compuestaporunaantena,untransductorradioyunmaterialencapsuladoochip.El
propósito de la antena es permitirle al chip, el cual contiene la información, transmitir la información de identificación de
laetiqueta.Existenvariostiposdeetiquetas.Elchipposeeunamemoriainternaconunacapacidadquedependedel
modeloyvaríadeunadecenaamillaresdebytes.Existenvariostiposdememoria:
• Sólolectura:elcódigodeidentificaciónquecontieneesúnicoyespersonalizadodurantelafabricacióndelaetiqueta.
• Delecturayescritura:lainformacióndeidentificaciónpuedesermodificadaporellector.
- Anticolisión. Se trata de etiquetas especiales que permiten que un lector identifique varias al mismo tiempo (habitualmente,
las etiquetas deben entrar una a una en la zona de cobertura del lector).
- LectordeRFIDotransceptor:compuestoporunaantena,untransceptoryundecodificador.Ellectorenvíaperiódicamente
señales para ver si hay alguna etiqueta en sus inmediaciones. Cuando capta la señal de una etiqueta (la cual contiene
lainformacióndeidentificacióndeésta),extraelainformaciónyselapasaalsubsistemadeprocesamientodedatos.
- SubsistemadeprocesamientodedatosoMiddlewareRFID:proporcionalosmediosdeprocesoyalmacenamientodedatos.
Vialidades Urbanas Subterráneas78
Los tagsRFIDpuedenseractivos,semipasivos(tambiénconocidoscomosemiactivosoasistidosporbatería)opasivos.
Los pasivos no requieren ninguna fuente de alimentación interna y son dispositivos que sólo se activan cuando un lector se
encuentra cerca para suministrarles la energía necesaria. Los otros dos tipos necesitan alimentación de una pila pequeña.
ApesardelassignificativasventajasencuantoalcostodelasetiquetasRFIDpasivas,otrosfactorescomolaexactitud,
funcionamiento en ciertos ambientes cerca del agua o metal, y confiabilidad hacen que el uso de etiquetas activas sea más
común hoy en día.
y Backscatter en RFID.
Para comunicarse, los tags responden a peticiones o preguntas generando señales que a su vez no deben interferir con
lastransmisionesdellector,yaquelasseñalesquellegandelostagspuedensermuydébilesyhandepoderdistinguirse.
Además de la reflexión o backscatter, puede manipularse el campo magnético del lector por medio de técnicas de
modulacióndecarga.Elbackscatterseusatípicamenteenelcampolejanoylamodulacióndecargaenelcampopróximo
(a distancias de unas pocas veces la longitud de onda del lector.
Tags pasivos
Lostagspasivosnoposeenalimentacióneléctrica.Laseñalquelesllegadeloslectoresqueinducenunacorrienteeléctrica
pequeñaysuficienteparaoperarelcircuitointegradoCMOSdeltag,deformaquepuedegenerarytransmitirunarespuesta.
La mayoría de tags pasivos utiliza backscatter sobre la portadora recibida; esto es, la antena ha de estar diseñada para
obtener la energía necesaria para funcionar a la vez que para transmitir la respuesta por backscatter. Esta respuesta puede
ser cualquier tipo de información, no sólo un código identificador. Un tag puede incluir memoria no volátil.
Los tagspasivossuelen tenerdistanciasdeusoprácticocomprendidasentre los10cm(ISO14443)y llegandohasta
unospocosmetros (EPCe ISO18000-6), según la frecuenciade funcionamiento yeldiseñoy tamañode laantena.
Por su sencillez conceptual, son obtenibles por medio de un proceso de impresión de las antenas. Como no precisan de
alimentaciónenergética,eldispositivopuederesultarmuypequeño:puedenincluirseenunapegatinaoinsertarsebajola
piel (tags de baja frecuencia).
Comisión de I+D+i 2010 79
Tags activos
A diferencia de los tags pasivos, los activos poseen su propia fuente autónoma de energía, que utilizan para dar corriente
a sus circuitos integrados y propagar su señal al lector. Estos tags son mucho más fiables (tienen menos errores) que los
pasivos debido a su capacidad de establecer sesiones con el lector. Gracias a su fuente de energía son capaces de
transmitir señales más potentes que las de los tags pasivos, lo que les lleva a ser más eficientes en entornos dificultosos para
la radiofrecuencia como el agua (incluyendo humanos y ganado, formados en su mayoría por agua), metal (contenedores,
vehículos).Tambiénsonefectivosadistanciasmayorespudiendogenerarrespuestasclarasapartirderecepcionesdébiles
(lo contrario que los tags pasivos). Suelen ser mayores y más caros, y su vida útil es en general mucho más corta.
Muchos tags activos tienen rangos efectivos de cientos de metros y una vida útil de sus baterías de hasta 10 años. Algunos
de ellos integran sensores de registro de temperatura y otras variables que pueden usarse para monitorear entornos de
alimentaciónoproductosfarmacéuticos.OtrossensoresasociadosconARFIDincluyenhumedad,vibración,luz,radiación,
temperaturaycomponentesatmosféricoscomoeletileno.Lostagsactivos,ademásdemuchomásrango(500m),tienen
capacidades de almacenamiento mayores y la habilidad de guardar información adicional enviada por el transceptor.
Actualmente,lasetiquetasactivasmáspequeñastieneneltamañoaproximadodeunamoneda.Muchasetiquetasactivas
tienen rangos prácticos de diez metros y una duración de batería de hasta varios años.
y Comparación de un chip RFID con antena y moneda de un Euro
Características
• Fuentedealimentaciónpropiamediantebateríasdelargaduración.
• Distanciasdelecturaescrituramayorde10ma100mgeneralmente.
• Diversastecnologíasyfrecuencias.
• Hasta868MHz(UHF)osegúnestándaresaplicados.
• 2,4GHzmuyutilizada(bandaISM,IndustrialScientificandMedical),lamismaqueparadispositivoswirelessLAN802.11b.
• Memoriageneralmenteentre4y32kbytes.
Vialidades Urbanas Subterráneas80
• Bateríadelargaduración(generalmentebateríasdelitio/dióxidodemanganeso)
• Fabricantes:TagMaster,IdentecSolutions,Siemens,WhereNet,Bluesoft,SyrisRFID.
• Preciodeltag:450a1,500pesosmexicanos
La principal ventaja de los tags RFID activos, respecto a los pasivos, es el elevado rango de lectura, del orden de decenas
de metros. Como desventajas, cabe destacar el precio, que es muy superior que los tags pasivos y la dependencia de
alimentaciónporbaterías.Eltiempodevidadelasbateríasdependedecadamodelodetagytambiéndelaactividad
deéste,normalmenteesdelordende5a7años.Parafacilitarlagestióndelasbaterías,eshabitualquelostagsRFID
activos envían al lector información del nivel de batería, lo que permite sustituir con antelación aquellas que están a punto
de agotarse.
Tags semipasivos
Los tags semipasivos se parecen a los activos en que poseen una fuente de alimentación propia, aunque en este caso se
utiliza principalmente para alimentar el microchip y no para transmitir una señal. La energía contenida en la radiofrecuencia
sereflejahaciaellectorcomoenuntagpasivo.Unusoalternativoparalabateríaesalmacenarinformaciónpropagada
desde el lector para emitir una respuesta en el futuro, típicamente usando backscatter. Los tags sin batería deben responder
reflejandoenergíadelaportadoradellectoralvuelo.
La batería puede permitir al circuito integrado de la etiqueta al estar constantemente alimentado y eliminar la necesidad de
diseñar una antena para recoger potencia de una señal entrante. Por ello, las antenas pueden ser optimizadas para utilizar
métodosdebackscattering.LasetiquetasRFIDsemipasivasrespondenmásrápidamente,porloquesonmásfuertesenel
radio de lectura que las pasivas.
Este tipo de tags tienen una fiabilidad comparable a la de los tags activos a la vez que pueden mantener el rango operativo
deuntagpasivo.Tambiénsuelendurarmásquelostagsactivos.
Dentro de los usos actuales de estos sistemas se destaca su utilización en las etiquetas RFID
y Una etiqueta RFID empleada para la recaudación con peaje electrónico
Comisión de I+D+i 2010 81
Las etiquetas RFID de microondas se utilizan en el control de acceso en vehículos de gama alta.
Algunasautopistas,comoElcarrildeTelepeajeIAVEenlasautopistasdeCAPUFE,enMéxico;laFasTrak,enCalifornia;el
sistema I-Pass, en Illinois; el tele peaje TAG en las autopistas urbanas, en Santiago de Chile; la totalidad de las autopistas
depagaargentinasy laPhilippinesSouthLuzonExpresswayE-PassutilizanetiquetasRFIDpararecaudaciónconpeaje
electrónico. Las tarjetas son leídas mientras los vehículos pasan; la información se utiliza para cobrar el peaje en una cuenta
periódica o descontarla de una cuenta prepago. El sistema ayuda a disminuir el entorpecimiento del tráfico causado por
las cabinas de peaje.
LastarjetasconchipsRFIDintegradosseusanampliamentecomodineroelectrónico,como,porejemplo,latarjetaOctopus
en Hong-Kong, tarjeta bip! en Santiago de Chile para el transporte público (transantiago), la tarjeta SubteCard para
el subterráneo de Buenos Aires, la tarjeta prepago del Sistema Integrado Guatemalteco de Autobuses para uso en el
Transurbano y en el TransMetro (Ciudad de Guatemala) en Guatemala, la tarjeta Cívica en Medellín y en los Países Bajos
como forma de pago en transporte público y ventas menores.
Sistema IAVE
IAVE sistema que permite transitar por las autopistas más importantes del país, con todas las ventajas que representa ya no
tenerquepagarelcostodelascasetasenefectivo.Sustransaccionesseregistraránatravésdeunmedioelectrónicode
pago (TAG), haciendo más sencilla la administración de su gasto por concepto de peaje.
Al ser leídos los Tags por alguna de las antenas instaladas en los carriles IAVE , permitirán el libre acceso a la autopista.
- Funcionamiento
AlmomentodeactivarsucalcomaníaocualquierotrodispositivoIAVE,elusuarioelegirálatarjetadecréditoalacual
le serán cargados los cruces que realice por los carriles IAVE.
Al llegar a la caseta, su medio electrónico de pago será identificado por una antena lectora ubicada en la parte
superior central del carril IAVE, la información leída será validada y de forma automática se abrirá la barrera.
La operación se registra en un sistema de validación y registro en la plaza de cobro.
Elsistemadevalidaciónenvíalainformaciónvíasatéliteasucentrodecontroldepeaje(CCP).
UnavezenelCCP, seprocesaelcruceparaelcobroa la tarjetadecréditoyel registroenelestadodecuenta
bancario.
Vialidades Urbanas Subterráneas82
Los registros podrán ser consultados vía Internet, en ellos se detalla la información de las casetas, los carriles, fechas,
horarios y tarifas, en los que su vehículo realizó los cruces.
Elcostodelacasetasecargaráenformaautomáticaalatarjetadecréditoescogida,sinningúncostoextra.
- Dispositivos Utilizados
a) Calcomanía: está diseñada para que se coloque de manera permanente en el parabrisas del vehículo (es
intransferible). Se recomienda para cualquier tipo de vehículo (ligero o pesado) cuyo parabrisas tenga algo de
inclinaciónyestélibredesombras,biseles,copetes,cajasvoladasoalgúnobjetoqueobstruyalavisibilidaddel
dispositivo hacia el lector ubicado en la parte superior central de los carriles IAVE.
Precio:$172.50(IVAIncluido).
Medidas:8cmdeanchox6.7cmdealto.
b)Tarjetarígida: Es un dispositivo tamaño bolsillo, prácticamente portátil. Para su adecuada lectura se debe colocar en
el tablero del vehículo con una cara hacia arriba, libre de objetos que obstruyan su lectura, en forma vertical hacia
la antena lectora del carril IAVE. Puede ser utilizado en más de un vehículo.
Precio:$580.00(IVAIncluido)
Medidas:9cmdeanchox6cmdealto
c) Dispositivo exterior: Es un dispositivo que está diseñado para colocarse atornillado en la parrilla o sobre una
superficiesólidaenelexteriordelvehículo (es intransferible).Se recomiendaparaaquellosvehículosque tienen
biseles, sombras laminadas, cajas voladas u objetos que obstruyan la visibilidad del dispositivo hacia el lector
ubicado en la parte superior central de los carriles IAVE.
Precio:$580.00(IVAIncluido)
Medidas:23.5cmdeanchox6cmdealto.
d) Dispositivo exterior para auto blindado:Esundispositivoexteriordiseñadoparacolocarseenelportaplacasdel
vehículo, su uso más común ha sido para autos con blindaje, no obstante se puede utilizar en cualquier tipo de
vehículo.
Precio:$696(IVAIncluido)
Medidas:21cmdeanchox3.8cmdealto.
Comisión de I+D+i 2010 83
4.5. Sistemas inteligentes de transporte
Lostúnelesdehoysonpartesesencialesdelasprincipalescarreterasyvialidades,portanto,losviajesatravésdeellos
deben hacerse tan seguros y cómodos como sean posibles. Incluso el más pequeño accidente en el túnel puede causar
grandes daños materiales y consecuencias desastrosas para sus participantes. Las consecuencias pueden ser a veces
catastróficas,opeoraún,puedeprovocarlapérdidadevidashumanas.Portodasestasrazones,elmásaltonivelposible
deseguridaddelosviajerosdebeseraseguradoentodaslasépocasdelaño.
Desdelaconstruccióndelostúnelesdegranlongitud,sehanequipadoéstosconsistemasbásicosdesoportevialcomola
distribución de energía, ventilación e iluminación.
Sinembargo,hoyendía,concadavezmayordensidaddetráficoatravésdetúneles,estosnosonsuficientesyserequierede
sistemas adicionales necesarios para mejorar la seguridad de los viajeros y la comodidad de viajar a un nivel satisfactorio.
Calidad,fiabilidadylasespecificacionestécnicasdecadaelementoosubsistemasonelfocoprincipaldecualquieranálisis
de seguridad en los túneles.
En laúltimadécada,sehan incorporadotecnologíasdepuntaparamejorar laseguridadde los túneles.Sinembargo,
puede observarse que estas tecnologías no consideran la seguridad en forma integral, sólo se aplican en forma aislada lo
que lleva a potenciales problemas como los observados en el incendio del Túnel Mont Blanc, donde murieron 39 personas,
siendo una de las causas más importante la descoordinación de la aplicabilidad de la implementación de seguridad.
Lostúnelessonlosvasossanguíneosdelasociedadmoderna.Nosóloporsunúmeroylongitud,sinotambiénporeltráfico
quedeberánabsorber,aumentaráncontinuamentealolargodelospróximosaños.Ladecisióndeesteúltimotiempode
integrar y modernizar la infraestructura física de los túneles se vincula directamente con el uso de tecnologías TI e ITS cuyos
desafíosson:
• Integrarsistemastecnológicos
• Facilitarsuusoalasinstitucionesypersonas
• Mejorarelconfort,comodidadylacalidaddevidadelosusuarios
• Ampliar las condiciones de seguridad, ahorrar recursos, y reducir la generación de externalidades negativas en el
ámbito de la infraestructura de transporte.
Vialidades Urbanas Subterráneas84
Cada uno de los elementos antes mencionados, se enmarcan dentro de los desafíos permanentes en este rubro y una
desus formasdeexpresióneselámbito tecnológicocon innovacionesqueestán transformandodecisivamente lasvías
de transporte terrestre del país. Al contar con procedimientos integrados de gestión se pueden asumir las tareas en forma
oportuna, coordinadar acciones para controlar en el plazo más breve plazo la situación, minimizando las consecuencias
sobrelaspersonas,losflujosvehicularesylasoperacionescomerciales.
Elcontroldeuntúnelnopuedeseguirconcibiéndosetalcomolohacíanlossistemasantiguos.Hoy,elretoesqueelconjunto
de subsistemas independientes se puede realizar un control coordinado de toda la instalación desde una única interface de
usuario. Así, se permite al operador una visión (monitoreo, alarmas) global de la situación y del control realizado.
ParalograrestaintegraciónserequieredesistemasITS:
y Sistema típico de gestión de un túnel
y Arquitectura de los sistemas inteligentes en un túnel vial
Comisión de I+D+i 2010 85
y Modelo de Gestión del túnel
ElcontrolatravésdelossistemasITSserealizaenunedificioadyacenteal túnel,elcual tambiénestarácercanoalos
servicios urbanos.
La evolución de los sistemas inteligentes de transporte es permanente y sus aplicaciones múltiples y variadas. Estamos aún
en los albores de las posibilidades que pueden ofrecer todo el material disponible. Por esto, tratar de abordarlos no resulta
fácil,tantosisepretendehacerunaclasificaciónparasuordenadaexposiciónoutilizarunadeterminadametodología.
Enunaprimeraaproximación,parecería lógicoseguirelcursodeestossistemas(siemprea travésdelcliente,viajeroo
mercancía),dividiéndolosendosvastoscampos,eldelasinfraestructurasyeldelosvehículos.Contodo,lainteracciónentre
ambos elementos es tan necesaria y patente que el análisis de uno de ellos nos llevaría inevitablemente a la reconsideración
del otro.
Tampoco, la seguridad, la regulación de las circulaciones o la propia gestión de la explotación, son compartimentos
estancos para ser tratados por separado, ya que en la mayor parte de los casos se apoyan y condicionan mutuamente.
Losparámetrosdeseguridadquedeberánaplicarseenuntúneldeberánestarbasadosen:
• Longituddeltúnel
• Númerodetubos
• Númerodecarriles
• Geometríadelaseccióntransversal
• Alineamientoverticalyhorizontal
Vialidades Urbanas Subterráneas86
• Tipodeconstrucción
• Traficounidireccionalobidireccional
• Volumendetráficoportubo(incluidasudistribucióneneltiempo)
• Riesgodecongestión(diariaodetemporada)
• Tiempodeaccesodelosserviciosdeemergencia
• Presenciayporcentajedecamiones
• Presencia,porcentajeytipodetráficodemercancíaspeligrosas
• Característicasdelasvíasdeacceso
• Anchuradecarril
• Consideracionesenmateriadevelocidad
• Mediogeográficoymeteorológico
Lossistemasintegradosmáshabitualesson:
- Centro de Control
Por lo general, las funciones del centro de control en un túnel exceden a las de la regulación del tráfico, ya que
en él se recibe la información y se gestionan todas las instalaciones del túnel (iluminación, ventilación, seguridad,
comunicación,sensores,etc.),porloquecompartesusfuncionesconlasdemantenimientoygestióngeneral.También,
queda centralizada toda la información procedente de los equipos instalados y desde este centro de control se envían
las órdenes oportunas a los equipos.
Las instalaciones que exigen la existencia de un centro de control para su regulación son: la semaforización, la
señalizaciónvariable,elcircuitocerradodetelevisiónylospostesdeauxilioalusuario.
Con el fin de hacer posible la supervisión del túnel, es preciso manejar gran cantidad de información suministrada por
loselementosysensoresdelossistemas,porloquesesueleestructurarelsistemadecontrolendosniveles:
• Nivel secundario: el mando es realizado de forma local (en las subestaciones o centros de distribución) y está
constituidoporunordenadory losequiposperiféricosaélconectados,ubicándoseen las salasdedistribución
de potencia y otros locales técnicos existentes en el interior del túnel. Su función será filtrar la información que
llegue al nivel primario, recibir mediciones y datos de funcionamiento de los aparatos instalados en el túnel; en
consecuencia,ejecutarprocesosdeexplotaciónenformaautomáticayprogramadosconanticipación,deforma
que su funcionamiento sea autónomo en caso de fallo de comunicación con el centro de control.
Comisión de I+D+i 2010 87
• Nivelprimario(centrodecontrol): recibe únicamente la información imprescindible y necesaria del nivel anterior
para procesarla y almacenarla. En cualquier momento, puede gestionar el funcionamiento de algún elemento de las
instalacionesporcomunicacióndesdeyhaciaelnivelsecundario.Elmandoserealizadeformaremota,pudiéndose
efectuar tanto de forma programada (sistema informática) como de forma manual (operador) por si ocurre un fallo
del anterior.
Más información en Anexo de Sistemas integrales en túneles Siemens y Anexo de Plataforma ITS-Telegra
- Administración inteligente de túneles
• Ventilación.
Su función es mantener controlado el equipo de ventilación instalado dentro del túnel,
monitoreando el estado de operación y los requerimientos de mantenimiento en tiempo
real, así como mantener un nivel específico de aire nuevo dentro de los mismos.
La ventilación debe mantener en todo momento una calidad de aire adecuada y garantizar una visibilidad suficiente.
Sudimensionamientohaderealizarseteniendoencuentalascondicionesdeconcentraciónmáxima,quesedan
con tráfico lento, aunque la tendencia actual es implementar estos sistemas inteligentes para conseguir la eliminación
rápida de los humos y gases en caso de incendio.
Enlaactualidad,todoslosventiladoresdebenseguirlarecomendacióndelaNormaEuropea,deacuerdo:resistir
250° C durante 2 hrs. a pleno funcionamiento, aunque en algunos proyectos en túneles de carretera se empieza a
exigirventiladorescertificadosa400°Cdurante2hrs.deplenofuncionamiento.
Elsistemaoperaa travésdeunosdetectoresespecializadosquemiden lacalidadde la“atmósfera” internadel
túnel,ademásdemantenerlosnivelesdevelocidaddelairedentrodelestándar(entre5a10m/s);losdistintos
detectoresenviaránsusseñalesauncentrodecontrol.Aestecentrodecontrolllegarátambiéninformaciónrelativa
al funcionamiento de carga y caudal suministrado.
Si la instalación de control está informatizada, se podrá controlar los distintos parámetros con un ordenador que
varíeelrégimendefuncionamientodelosventiladoresenfuncióndelasnecesidadesregistradas.Laconexiónde
este ordenador con un punto remoto de control permite que el túnel deba ser únicamente visitado en forma periódica
para revisiones rutinarias.
Mediante este sistema se debe asegurar la correcta ventilación del túnel evitando en todo momento la recirculación
de gases o humos entre tubos (bocas e intermedios).
Vialidades Urbanas Subterráneas88
y Iluminación y ventilación instaladas en el túnel urbano de la M-40 (Madrid, España).
• Iluminación.
Los sistemas de iluminación inteligente permiten al ojo humano adaptarse a la reducción de
visibilidaddelostúneles.LassalidasdeemergenciaylospostesSOStienenunailuminación
permanente de seguridad.
La programación automática del encendido o de la regulación del sistema de iluminación del túnel será, por lo
general, función de la luminancia de los accesos (ligada a la salida y a la puesta del sol), y de la visibilidad en el
interior del túnel.
También,convienetenerlaposibilidaddecompaginarestetipoderegulaciónconunamanualparaaccionamientos
en circunstancias especiales.
Laregulacióndelsistemadeiluminaciónsepuedecontrolarmediantecélulasfotoeléctricasoluminancímetrossituados
enelexterior,enunaoambaszonasdeaccesodeltúnelyorientadoshacialasbocas,aunadistanciaigualala
de frenado (entre 50 a 100 m), así como en el interior del túnel, para la supervisión de los sistemas de iluminación
yventilación.Paraelcasodetúnelescortoscondébilesluminanciasinteriores,podríabastarcondetectoresmás
simples (relojes astronómicos).
Comisión de I+D+i 2010 89
Es recomendable que estos detectores estén temporizados para accionar el cambio de iluminación con varios
minutosde retraso respectode lavariaciónde la iluminaciónexterior,evitandoasícambiosdemasiado rápidos,
frecuentes e innecesarios, debidos a circunstancias fortuitas y ocasionales (ocultamiento de la luz natural sobre el
fotómetrodecontrolporelpasodeunanube,luzdirectasobreéstedelfarodeunvehículodurantelanoche,por
citar algunas).
Contodo,resultamásconvenienteelempleodeluminancímetrosqueeldecélulasfotoeléctricas,puesreproducen
más fielmente el campo de visión del conductor.
Todos estos aparatos requieren una revisión y calibración, al menos, anual.
El sistema controla los equipos de iluminación interior y monitorea el estado de operación así como los mantenimientos
en tiempo real.
Conestesistemainteligentesepretendeasegurarlosíndicesluxrequeridosporlasdiferenteszonasdeltúnelevitando
así el deslumbramiento de los usuarios o el efecto cajón.
Para garantizar una iluminación eficiente en el interior de un túnel vehicular deben considerarse cada una de las
cincozonasquelointegran:
1. Acceso:áreadelavialidadsituadainmediatamenteanterioralaentradadeltúnelvehicularquecubreladistancia
alaqueunconductorqueseaproximadebesercapazdeverhaciaelinterior.
2. Adaptación:zonaqueseubicaenlaprimerapartedeltúnelvehicularubicadadirectamentedespuésdelazona
de acceso desde donde el conductor puede distinguir el interior.
3. Transición:espacioendondeseefectúauncambiodealtosabajosnivelesdeluminanciaenelinteriordel
túnel vehicular.
4. Interior:superficiequeabarcalamayorpartedelalongituddeltúnelvehicular,endondeseestableceunbajo
nivel de luminancia.
5. Salida:áreaenlaquelascondicionesdeluminanciasonmenoscríticasduranteeldía,debidoaquelavisión
delconductorseadaptarápidamentealaluminanciaexterior,locuallepermitedistinguirconmayorfacilidadla
salida del túnel vehicular.
Vialidades Urbanas Subterráneas90
• BombasdeAgua.
El sistema que controla los equipos de bombas de agua instalados alrededor y cerca del túnel, realiza un monitoreo
interno de los niveles, emite alertas en caso de que se presenten condiciones peligrosas.
DentrodelosrequisitosmínimosparatúnelesdelaredTranseuropeadecarreterassólosehacemencióndelosiguiente:
Abastecimiento de agua
Todos los túneles deberán tener abastecimiento de agua, bocas cerca de la entrada y en el interior, a intervalos
máximosde250m.
El sistema realiza el control de equipos de bombas de agua instalados alrededor y cerca del túnel, monitoreo interno
de los niveles de agua, emisión de alertas en caso de que se presenten condiciones peligrosas.
• Señalizaciónvariable(semáforos,velocidadvariable,panelesgráficos)
La semaforización y la señalización variable se suelen utilizar en tramos de carretera y túneles donde convenga
regular el tráfico en función de las condiciones de circulación, así como para transmitir a los usuarios informaciones
que varían según las circunstancias.
Losusosmásfrecuentessuelenserlossiguientes:
- Señalizacióndeuncarrilreversible,indicandoelsentidodecirculaciónporésteenfuncióndelasdemandasde
tráfico por sentido.
- Para indicar un límite de velocidad inferior al habitual durante un periodo de tiempo limitado.
Comisión de I+D+i 2010 91
- Informardedeterminadasincidencias(niebla,hielo,accidentes,averías,etc.)uotrosdatosdeinterésparalos
usuarios de la vía.
- Prohibir la circulación por un determinado carril e incluso el cierre del túnel por accidente, congestión o con
propósitos de mantenimiento (pues en estos casos, siempre es preferible detener los vehículos fuera del túnel que
en su interior).
Entre los tramosdecarreteradondeesconveniente instalar semáforosy/oseñalizaciónvariable se incluyen los
túneles largos, así como aquellos donde se prevean altas intensidades de paso y los que formen parte de un
itinerario importante.
Estetipodedotacionesexigennecesariamentelaexistenciadeuncentrodecontroldesdedondeseefectúesuregulación
tanto automática (en circunstancias normales) como manualmente (para circunstancias accidentales no programadas).
Las señalesdemensajevariablepuedenserdel tipo reflectanteo luminoso,deconfiguración libre,quepueden
transmitircualquierinformación,osóloconvariosmensajespredeterminados,ypuedentenerpartesalfanuméricasy
gráficas para representar el pictograma de una señal de circulación.
Estas señales se deben instalar unos cientos de metros antes de las bocas o en el interior del túnel, pero no en las
inmediaciones de la entrada, pues en esta zona la señalización ha de ser la mínima imprescindible para no desviar
la atención del conductor.
y Señalización de túneles
Vialidades Urbanas Subterráneas92
Pararealizarelcontroldeacceso,cadabocadeentradapuedeconstardelossiguienteselementos:
- Señalesdefibraópticaaspa-flecha.
- Señales de fibra óptica control de velocidad (60, 80, 90).
- Semáforos de tres focos sobre báculo R-A-V.
- Semáforos de dos focos A-A de preaviso a 150 mt, de los anteriores.
- Panelalfanuméricode18dígitosinstaladoenelpórticomáscercanoalasbocasdelostúneles.
• DeteccióndeIncendios.
Los sistemas automáticos más usuales permiten detectar la formación de incendios, bien sea a
travésdelcalorodelíndicedeaumentodelatemperatura,bienporunincrementosúbitodel
nivel de humos (por medio de la medida de la visibilidad). En general, los primeros, si están
bien escalonados, rara vez dan falsas alarmas, por lo que son los más utilizados.
Los detectores que reaccionan al humo, en cambio, emiten una señal muy rápidamente, pero pueden producir un
número muy grande de falsas alarmas debidas a los humos de los motores diesel. Por ello, es recomendable el
empleo en un mismo túnel de ambos tipos de detectores (AIPCR, Sídney, 1983).
Los aparatos que detectan el calor o el índice de aumento de temperatura transmiten una señal de alarma a la sala
de control cuando la temperatura sobrepasa un cierto límite o bien cuando su velocidad de aumento supera un valor
determinado.Lamediciónestábasadaenlasleyesquerigenlaexpansióndelosgasesenunrecintoconfinadoysu
instalación está constituida por un tubo metálico, por lo general de cobre, en el que se dilata el aire o gas cuando
aumenta la temperatura (sistema continuo) o por aparatos de detección espaciados entre sí 15 o 20 m, coincidiendo
conlospostesS.O.S.(sistemapuntual).
Existenlosdetectoresdefusible,queconsistenenunelementosensiblequefundeaciertatemperaturaycausaun
cortocircuito que es el aviso del posible incendio. Estos fusibles o pequeñas resistencias, que actúan como sensores,
están implantados en el interior de un cable y a una cierta interdistancia.
En los últimos años se han desarrollado sistemas de detección de gran eficacia basados en la medición de valores
máximosdetemperaturamediantelautilizacióndefibraóptica.
Los sistemas de detección de humos se basan en la medida de la visibilidad, por ejemplo con infrarrojos, estando los
detectores espaciados entre 15 m y 25 m.
Comisión de I+D+i 2010 93
Cualquieraqueseaeltipodelosdetectores,éstosdebensersensiblesaunincendiopequeño.Porejemplo,según
las Recomendaciones de Suiza, el fuego debe ser equivalente a 20 litros de gasolina, una cantidad que se puede
considerar reducida, pero que produce una fuerte humareda.
En general, conviene instalar sistemas de detección automática de incendios en los túneles de gran longitud, en los
de configuración compleja o en los que transitan vehículos cargados con materias peligrosas, donde es necesario
dar rápidamente la alerta o conocer con precisión donde se ha declarado el incendio.
Hay que resaltar que son muy útiles los detectores de incendio en los túneles sin vigilancia provistos de ventilación
transversal o semitransversal, ya que si se presenta una situación de incendio en este tipo de túneles en ausencia de
sensoresdeincendio,losdetectoresdeopacidadydeCOaccionaránlaventilaciónalmáximo,inyectandoaire
fresco en la zona, cuando la reacción correcta es reducir o detener la entrada de aire fresco y poner en marcha la
extraccióndehumo.
y Túneles urbanos viales: Diseño, Instalaciones y elementos de seguridad.
• Monitoreodelossistemasdeenergíayrespaldodeenergía.
Se realiza el monitoreo de los equipos de energía y respaldo de energía instalados en el
interior del túnel, así como el monitoreo del aire en las cercanías del túnel para mantener una
calidad específica del aire circulante.
Estos sistemas deberán disponer de baterías (con una autonomía de, al menos, media hora) de forma que aseguren
laalimentacióneléctricaduranteeltiempoquenecesiteelgeneradorparaarrancaryvencerlacarga.Además,los
Vialidades Urbanas Subterráneas94
tiempos de reacción y puesta en funcionamiento de estos dispositivos habrán de ser muy rápidos, ya que deberían
poder encender al menos una parte del alumbrado de emergencia en un tiempo inferior a 1 segundo desde el fallo
de suministro.
Los centros de suministro y de distribución de potencia deberán poder controlarse desde el centro de control y
dispondrán de los correspondientes detectores de medición y fallo de funcionamiento o suministro.
• Comunicacionesdeemergenciadeltúnel.
Todo túnel requiere de ciertos servicios de radiocomunicación básicos durante la construcción
delmismoy,conmayorrazón,despuésdeconstruidoparamayorseguridaddelaspersonasque
losvanautilizarparatransitarylleguenatenerunaccidentedentrodeésteounaemergencia.
El Sistema de Radiocomunicación VHF puede retransmitir dentro del túnel de una mina o una autopista los canales
VHF de radiocomunicación de algunos servicios de emergencia de protección civil, la cruz roja o bomberos.
Laprestacióndeauxiliosencasodeaccidentesprecisadeactuacionesrápidas,yaquelofundamentalessalvarvidas.
Haceaños,seinstalaronenlascarreteraspostesdeemergenciaSOS,situadoscada2km,aambosladosdela
calzada,dotadosdeteléfonosenconexióndirectaconloscentrosdecontrol,paralasolicituddeauxiliosnecesarios
de carácter sanitario o especialidad mecánica. Actualmente, las capacidades de estos sistemas se hanmultiplicado
con comunicaciones de audio entre usuario y central, puestos alimentados con energía solar, permitiendo absorber
cuatro llamadas simultáneas.
En forma complementaria, se utiliza la transmisión de información digital codificada, desde cualquier emisora de
radio, con banda FM, con mensajes precodificados en tiempo real.
Interfaz con sistemas de comunicación de emergencia dentro de los túneles, operación de subsistemas digitales de
de grabación, y enlace al usuario con la interfaz de emergencia del operario en tiempo real.
Sistemas de Anuncio Público: Se controlan los equipos de anuncio público instalados en los túneles, además de almacenar
mensajes de emergencia pre-grabados y permitir al operario de la interfaz mandar los mensajes necesarios.
Comisión de I+D+i 2010 95
Comunicación con subsistemas de Video.
CCTV: El Circuito Cerrado de Televisión (CCTV) permite a los operadores del centro de control
disponer de una información fiable, ininterrumpida y precisa no sólo de las condiciones de la
circulación, sino de cualquier otra incidencia (por ejemplo, un incendio), lo que facilita la rápida
detección de cualquier incidente. Además, las cámaras son útiles para comprobar inmediatamente
la eficacia de las medidas de seguridad de la circulación tomadas desde el centro de control.
En las proximidades de las entradas se suelen disponer de cámaras fijas orientadas hacia el interior del túnel
complementada con una cámara móvil con objetivo variable, para acercar o alejar la imagen, que permita la
coberturaexterior.Enelinteriordeltúnel,ladistanciaentrelascámarasdependerádesisepretendeestableceruna
cobertura total del túnel o bien sólo la visión y vigilancia de los puntos críticos del trazado (bifurcaciones, curvas,
etc.).Unadistanciaintermediaaproximadade150a200metrossuelesersuficiente.
Las cámaras se sitúan en la zona alta de la sección, apartadas del campo de visión de los conductores. El tipo
cámaras que se deben instalar depende de las condiciones de iluminación de cada zona del túnel y del objetivo de
regulación. Así, por ejemplo, las cámaras de color permiten detectar la presencia de fuego antes.
La implantacióndeunCCTVexige laexistenciadeuncentrodecontrolparasugestión.Enelcitadocentrode
mando es necesario disponer de los monitores precisos (mando con selección de cámara) y sistemas de grabación
de video y reproducción.
Este sistema debería poder ser manejado tanto manual como automáticamente según el programa de incidencias.
El CCTV es necesario en los túneles largos, en los túneles urbanos con elevada intensidad de circulación, en los grandes
espaciossubterráneosyentúnelescortosqueseencuentrenenlasproximidadesdeotrosenlosqueexistaCCTV.
DAI(DetecciónAutomáticadeIncidentesporanálisisdevideo):Enlossistemasmásmodernos,las
cámaras fijas del CCTV del sistema de control de tráfico pueden ser utilizadas para la detección
automática de incidentes mediante el procesamiento por ordenador de sus imágenes.
Este procesamiento se basa en el análisis de la variación de los niveles de gris en las imágenes de las cámaras,
realizandoelseguimientodelosobjetosmóvilesquesemuevensobreunalíneadepixelespredefinidaalolargode
la calzada.
Vialidades Urbanas Subterráneas96
Interpretando los cambios en los niveles de gris a lo largo de la misma, mediante algoritmos, se puede detectar la
existenciadecolasdevehículos,lavelocidaddelflujodeltráfico,lapresenciadevehículosparadosocirculandoen
sentido contrario al establecido.
Unavezdetectadaunaalarmaporelsistema,éstaesrecogidaporelcontroldelCCTV,loquepermiteenclavarla
imagen de la incidencia sobre uno o varios de los monitores. Así, una vez visualizado el incidente por el operador,
éstepuede tomar lasdecisionescorrespondientesdecontrolde tráfico (control semiautomático)oéstaspueden
ejecutarse directamente según un plan preestablecido (control automático).
En la actualidad, estos sistemas permiten detectar la presencia de vehículos parados en unos 10 segundos y colas en
2 segundos. Se requieren unas 15 cámaras fijas por kilómetro de túnel para llevar a cabo una detección adecuada,
dependiendoéstaengranmedidadelacalidaddelascámaras.
Este sistema permite -mediante análisis de imágenes- detectar cualquier situación anómala en el túnel (vehículos
parados o circulando en sentido contrario, disminuciones bruscas de velocidad, detenciones, peatones, otros) y
así poder informar y alarmar al Centro de control y usuarios con rapidez acerca de estas situaciones y, por ende,
garantizar la seguridad.
Este sistema permite adicionalmente dejar un registro de los incidentes para su posterior análisis y mejora de la
operación del mismo.
Reconocimiento de Matrícula: Es un sistema que utiliza una introducción de datos en tiempo real de cualquier
sistemainstaladodentrodeltúnelparaelreconocimientodematrículasypermite,atravésdeunainterfacegráfica,
mostrar videos en tiempo real y operar sistemas digitales de grabación.
Comisión de I+D+i 2010 97
y Control de cámaras diversas: El sistema permite direccionar y controlar las cámaras de video instaladas
a lo largo del túnel, incluyendo avisos de mensaje variable o programable.
Comunicación con subsistemas de gestión de tráfico
• Contadoresdetráficoyclasificadores.
- SensoresAtmosféricos: Existendentrodeesta clasificación, sensoresespecíficosqueenvíandatosen tiempo
real con respecto a las condiciones climáticas como lluvia, nieve, hielo, neblina o niebla y publica información
pertinente de la estación meteorológica en la vía afectada.
- BarrerasdeTráfico:Operaymonitorealosdispositivosdecontroldeltráficousadospararegularelmovimiento
de tráfico, tales como entradas de tráfico y barreras móviles. Las barreras móviles se pueden incorporar calzadas
de ida o vuelta según los horarios con sólo moverla, incorporando hasta dos carriles en un sentido u otro. Por
ejemplo, en una autopista de acceso de tres carriles por lado, con el uso de la barrera móvil, se puede lograr
hasta cinco de un sentido y uno en sentido contrario, pasando por la situación intermedia de cuatro un sentido y
dos en sentido contrario
– Semáforosylucesintermitentes:Secontrolaymonitoreaelestadodeoperaciónylosrequerimientosdemantenimiento
de dispositivos de señalización y luces intermitentes utilizadas para regular los movimientos del tráfico.
– Detectoresdeexcesodealtura:Controladispositivosdedeteccióndealturausadosparamonitorearymedir
vehículosyenvíaadvertenciasatravésdeavisosdemensajealosvehículosinfractores.Permitealoperadorevitar
condiciones inseguras en la circulación de vehículos con una altura superior a la permitida. El sistema de control
de gálibo tiene por función la de detectar e impedir el paso a todos los vehículos que circulen con una altura que
pueda representar un peligro para los usuarios y las instalaciones de los túneles.
Vialidades Urbanas Subterráneas98
Secontemplandosmétodosdistintosparaelcontroldegálibo:
- La detección mecánica de altura consiste en un pórtico de acero galvanizado de 6 m de altura, del que
penderán, pormedio de cadenas y a la altura determinada, unas pletinas de chapa pintadas en rojo y
blanco.Ladetecciónmecánica irácomplementadaconuncartelmetálicode1,5x1m,con la inscripción
“ATENCIÓNCONTROLDEALTURA”osimilar.
- El control electrónico de gálibo se compone de un detector de infrarrojos y un detector de espira
electromagnética.
Cuandounvehículosobrepaselaalturapermitida,encenderáunaseñalocultadeF.O.indicandoalconductor
quecirculaconexcesodegáliboyleobligaráasalirenlapróximasalida.Almismotiempo,enviaráunaalarma
a la Sala de control que se visualizará sobre el panel sinóptico y en la pantalla del operador.
– SistemasdePesajeenMovimiento:Recibedatosen tiempo realemitidosdesdeequiposWIMenel túnely
registra el peso del tráfico de camiones e información de sus credenciales. El sistema de pesaje dinámico WIM
permite registrar datos del peso bruto y por ejes y velocidad de cada vehículo que circula por el carril censado,
sin interactuar con los conductores ya que se realiza a la velocidad normal de tránsito, mediante un par de
sensorespiezoeléctricosinstaladosenelpavimentoporcadacarrildedetección
• ControldeAccesos
-PostesSOS.
Permite atender las necesidades de comunicación que se generen en el interior del túnel entre
el usuario y el Centro de control.
La misión principal de los postes de emergencia es permitir el aviso y comunicación de cualquier incidencia
por parte de los usuarios del túnel, aunque también pueden ser usados por el personal de mantenimiento.
Normalmente, permiten la comunicación verbal bidireccional con el Centro de control y, además, disponen de
pulsadoresdealarma,paracomunicaraveríasmecánicasourgenciasmédicas.
Lospostesdeemergencia(postesSOS)seinstalanenel interiordeltúneldentrodeunasceldasonichosde
seguridadexcavadasenlapared,normalmenteseparadosentre100y250m,dependiendodelasituación
deltúnelydelacantidaddetráficoquecirculaporsuinterior.Tambiénsedebenubicarenlaszonasexteriores
ypróximosalosaccesos,sobretodosieltúnelestáenzonasdeshabitadas.Noobstante,nosedebeninstalar
próximosalasbocasenelinteriordeltúnel(almenosdebenestaraunadistanciade200mdeéstas),debido
a los problemas de adaptación de la visión de los conductores al entrar en el túnel.
Comisión de I+D+i 2010 99
El operador decidirá comunicarse con sistemas de seguridad propios del túnel, bomberos, policía, otros
dependiendo del evento registrado.
- Megafonía.
Permite la comunicación entre el personal de operaciones de la sala de control centralizado
con los usuarios del túnel para instruir en evacuaciones, congestión, emergencias u otros. Sólo
como apoyo y en combinación con otros sistemas. No se usará con tránsito de vehículos.
- Comunicación con otros centros de control de tráfico
Conexiónconotroscentrosdecontroldetráficomanteniendotodassuscapacidadesparaoperacionesintegrales
gracias a la interoperabilidad de los sistemas lograda de acuerdo con los protocolos de National Transportation
Communications for Intelligent Transportation Systems NTCIP (Comunicaciones Nacionales de Transporte para
Sistemas Inteligentes de Transporte).
Además de que permite atender las necesidades de comunicación que se generen en el interior de los túneles
entre el usuario y el Centro de control, así el operador decidirá comunicarse con Sistemas de seguridad propios
del túnel, bomberos, policía u otros, dependiendo del evento registrado.
A pesar que la tendencia mundial es que los túneles de longitud (mayor o menor) sean unidireccionales (doble
túnel), cuando se diseña desde el inicio analizando los riesgos, tomando en cuenta las posibilidades de gestión y
considerando sistemas adecuados y eficientes (en especial la ventilación y los sistemas de control centralizados)
es posible que un túnel bidireccional tenga niveles de seguridad similar a soluciones unidireccionales.
Vialidades Urbanas Subterráneas100
Elapagarsealcumplimientodealgunanormativamejoraráendefinitivalaseguridaden:túneles,lamejoradela
seguridadvialenlosmismosdebereunirlassiguientescaracterísticas:
- Integración total de sistemas
- Gestióndelaexplotación,nosólogestióndeequipos
- Redundancia en los elementos fundamentales
- Estandarización de equipos.
Además de todo lo mencionado, para mantener esta seguridad es indispensable llevar un correcto proceso en el
reclutamiento de personal, así como la formación y realización de simulacros.
Fuente:
http://www.telegra-europe.com/
http://www.ikusi.es
http://publications.piarc.org
www.americantrafficsa.com
Túneles viarios urbanos: Diseño, instalaciones y elementos de seguridad, Estupiñá Cano, Sergio F.
Telegra. Control de Tráfico Inteligente. www.telegra-inc.com
Cade-edepe/ GC Geo Consultores
Zitrón Sistemas de Ventilación
Iluminet www.iluminet.com.mx
Dirección General de Protección Civil y Emergencias. Gobierno de España
Sistemas Inteligentes de Transporte
Seminario Seguridad Contra incendios en túneles. Universidad de Chile
Se recomienda ver Anexo Safety in Tunnels PIARC
Se recomienda ver Anexo Ventilación de túneles Ziebtec
Comisión de I+D+i 2010 101
Laexplotacióndeun túnelvialexigeunosnivelesdeoperatividadoservicioydeseguridadparaelusuariodelmismo
rango,almenos,queelexistenteparaelrestodelcamino.
Al llevar el tráfico por un espacio cerrado y de reducidas dimensiones, con el riesgo que ello lleva implícito para el
conductor (o el peatón), se hace necesario habilitar el túnel con una serie de instalaciones fijas que permitan reducir el
riesgo de accidente o incendio, a niveles aceptables o aceptados por la sociedad.
Este riesgo, por otro lado, debe ser equivalente para cualquier túnel, independientemente de su tráfico, dimensiones o trazado.
ExistenalgunasnormativasrelativasatúnelesdentrodelascualesdestacanlanormativadelaUniónEuropea,española
y japonesa.
5.1. Normativa europea
Introducción
El 30 de noviembre de 2001, los Ministros de Transporte de Austria, Francia, Alemania, Italia y Suiza se reunieron en Zúrich
y adoptaron una declaración común en la que se recomendaba que la legislación nacional se alineara con los requisitos
armonizados más recientes para mejorar la seguridad de los túneles de gran longitud.
La seguridad de los túneles requiere una serie de medidas relacionadas, entre otros aspectos, con la geometría del túnel y
su diseño, el equipamiento de seguridad, incluida la señalización vial, la gestión del tráfico, la formación de los miembros
de los servicios de emergencia, la gestión de incidentes, la información dirigida a los usuarios sobre la mejor manera de
actuar en un túnel, así como una mejor comunicación entre las autoridades responsables y los servicios de emergencia, tales
como la policía, los bomberos y los equipos de rescate.
Estas medidas permitirán que las personas afectadas por incidentes puedan ponerse a salvo; facilitarán la intervención
inmediata de los usuarios de la carretera para evitar mayores consecuencias; garantizarán la actuación eficaz de los
servicios de emergencia y protegerán el medio ambiente y limitarán los daños materiales.
Con el fin de poner en práctica un planteamiento equilibrado y debido al elevado coste de estas medidas, se debería fijar
un equipamiento mínimo de seguridad, teniendo en cuenta el tipo y el volumen de tráfico previsto de cada túnel.
ExtraídodeDIRECTIVA2004/54/CEDELPARLAMENTOEUROPEOYDELCONSEJO,29deabrilde2004(Requisitos
mínimos de seguridad para túneles de la red transeuropea de carreteras).
5. Normatividad
Vialidades Urbanas Subterráneas102
Las instituciones europeas, preocupadas por accidentes muy graves que tuvieron lugar en años pasados en diversos túneles
del continente, decidieron adoptar medidas tendientes al establecimiento de requisitos que garantizaran adecuadas
condiciones de seguridad en los túneles de la red transeuropea de carreteras. Fruto de esa iniciativa, se aprobó la Directiva
2004/54/CEdelParlamentoEuropeoydelConsejo,de29deabrilde2004,sobrerequisitosmínimosdeSeguridadpara
túneles de la red transeuropea de carreteras.
En esta norma, que afecta no sólo a los túneles incluidos dentro de la red transeuropea sino a todos los túneles de las redes
estatales, se regulan las distintas figuras a las que compete la responsabilidad de la seguridad de los túneles. Autoridad
administrativa, gestor del túnel y responsable de seguridad constituyen la estructura organizativa del sistema de seguridad,
cadaunoconunadefiniciónclaraderesponsabilidades,queseextiendenalasdistintasfasesdeproyecto,construccióny
explotacióndetúneles.
La puesta en servicio de túneles o su reapertura se somete a un procedimiento reglado, en el que la intervención del
responsable de seguridad garantiza en todo momento una atención prioritaria al cumplimiento de los requisitos mínimos
establecidos en la normativa.
La inspección periódica de los túneles se establece obligatoriamente, con objeto de asegurar en todo momento el
mantenimiento de las condiciones de seguridad, así como la adopción en su caso, de las medidas que permitan mejorar
dicha seguridad.
Lanormaregula,asimismo,laadaptacióndelostúnelesexistentesalascondicionesyrequisitosmínimosqueseestablecen
condetalle, inclusoenaquelloscasosen losquepuedanautorizarseexcepciones justificadasmediante lospertinentes
análisis de riesgo.
Se define asimismo el sistema de información sobre incidentes que habrá de establecerse para ampliar el conocimiento
sobre el funcionamiento de este tipo de estructuras singulares y hacer posible la adopción de medidas que mejoren sus
condiciones de seguridad.
Elrealdecretoincluyetresanexos.
1. En el primero de ellos se detallan todas las instalaciones de las que deben dotarse los túneles así como las medidas de
diseño que deben adoptarse en función de diversos parámetros, fundamentalmente la longitud y el volumen de tráfico,
estableciéndosealrespectounagraduacióndelosrequisitosenatenciónalascondicionesconcurrentesencadacaso.
También,seregulanlasmedidasaadoptardurantelaexplotacióndeltúnel.
Comisión de I+D+i 2010 103
2. Elsegundoanexoserecogeladocumentacióndeseguridadquedebereunirsedeformasistemáticaendichasmedidas
y la actuación en caso de emergencia, la realización de simulacros periódicos y los procedimientos a seguir para la
apertura y reapertura, en su caso, de túneles de carreteras.
3. Elterceranexocontienelaspeculiaridadesdelaseñalizaciónentúneles,quepermitanfacilitaralosusuariossuutilización
en condiciones adecuadas de seguridad.
Contenido: 20 artículos y 3 anexos
Artículos.
Objetoyámbitodeaplicación.La Directiva tiene por objeto garantizar un nivel mínimo de seguridad a los usuarios de la
carretera en los túneles de la red transeuropea de carreteras mediante la prevención de situaciones críticas que puedan
poner en peligro la vida humana, el medio ambiente y las infraestructuras de los túneles y mediante la protección en caso
de accidente.
Será aplicable a todos los túneles de la red transeuropea de carreteras cuya longitud supere los 500 m, tanto si están en
servicio como si se encuentran en fase de construcción o de proyecto.
Definiciones.Por“redtranseuropeadecarreteras”seentenderálareddecarreterasreseñadaenlasección2delAnexoI
delaDecisiónnº1692/96/CEeilustradomediantemapasy/odescritoenelAnexoIIdedichaDecisión.
Por“serviciosdeemergencia”seentenderátodoslosservicioslocales,tantosisonpúblicosoprivadoscomosiformanparte
del personal del túnel, que intervienen en caso de accidente, y que incluyen a los servicios de policía, los bomberos y los
equipos de rescate.
Por“longituddeltúnel”seentenderálalongituddelcarrilmáslargodecirculación,medidoenlapartetotalmentecubierta
del túnel.
Medidas de seguridad. Los Estados miembros garantizarán que los túneles situados en su territorio que entren en el ámbito
deaplicacióndelaDirectivacumplanlosrequisitosmínimosdeseguridadestablecidosenelAnexoI.
EnloscasosenquedeterminadosrequisitosestructuralesestablecidosenelAnexoIsólopuedansatisfacerserecurriendoa
solucionestécnicasqueobiennopuedancumplirseoquesólopuedancumplirseconuncostedesproporcionado,laautoridad
administrativa a que se refiere el artículo 4 podrá aceptar que, como alternativa a dichos requisitos, se apliquen medidas de
reducción del riesgo, siempre y cuando las medidas alternativas den lugar a una protección equivalente o mayor.
Vialidades Urbanas Subterráneas104
Los Estados miembros podrán especificar requisitos más estrictos, siempre que no contravengan lo dispuesto en la directiva.
Autoridad administrativa. Los Estados miembros designarán a una o varias autoridades administrativas, denominadas en
losucesivo“laautoridadadministrativa”,queasumirálaresponsabilidaddegarantizarelrespetodetodoslosaspectos
relacionados con la seguridad en los túneles y que tomarán las disposiciones necesarias para garantizar el cumplimiento
de la directiva.
La autoridad administrativa podrá instituirse a escala nacional, regional o local.
Cada túnel de la red transeuropea situado en el territorio de un solo Estado miembro será responsabilidad de una sola
autoridadadministrativa.(Paramayorinformaciónconsultar:directiva2004/54/cedelparlamentoeuropeoydelconsejo
de 29 de abril de 2004.)
LaautoridadadministrativaautorizarálostúnelessegúnseindicaenelAnexoII.
Sin perjuicio de futuras disposiciones al respecto a escala nacional, la autoridad administrativa tendrá el poder de suspender
o restringir el funcionamiento de un túnel si no cumple los requisitos de seguridad. Especificará las condiciones necesarias
para restablecer el tráfico normal.
Laautoridadadministrativagarantizaráque se realicen las siguientes tareas:comprobare inspeccionar los túnelescon
regularidad y elaborar los requisitos de seguridad pertinentes; establecer los planes de organización y de funcionamiento
(incluidos los planes de respuesta a situaciones de emergencia) para la formación y el equipamiento de los servicios de
emergencia;30.4.2004ESDiarioOficialdelaUniónEuropeaL167/;determinarelprocedimientodecierreinmediatodel
túnel en caso de emergencia; poner en práctica las medidas de reducción del riesgo que resulten necesarias
Cuandoantesdeladesignaciónaqueserefiereelpresenteartículoexistieranyaórganosdesignadoscomoautoridades
administrativas, dichas autoridades administrativas continuarán ejerciendo sus actividades anteriores, siempre que cumplan
la directiva.
El gestor del túnel. Para cada túnel situado en el territorio de un Estado miembro, ya se encuentre en fase de proyecto,
construcción o funcionamiento, la autoridad administrativa establecerá como gestor del túnel al organismo público o
privado responsable de la gestión del túnel en la fase correspondiente. La propia autoridad administrativa podrá ejercer
esa función.
Comisión de I+D+i 2010 105
Para cada túnel situado en el territorio de dos Estados miembros, las dos autoridades administrativas o la Autoridad
administrativa común deberán reconocer a un único organismo encargado del funcionamiento del túnel.
Cualquier incidente o accidente significativo que ocurra en un túnel será objeto de un informe de incidencias elaborado por
el gestor del túnel. Dicho informe se transmitirá al responsable de seguridad mencionado en el artículo 6, a la autoridad
administrativa,asícomoalosserviciosdeemergencia,enelplazomáximodeunmes.
Cuando se redacte un informe de investigación en el que se analicen las circunstancias del incidente o accidente a que
serefiereelapartado3,olasconclusionesquesepuedanextraerdeéste,elgestordeltúneltransmitirádichoinformeal
responsabledeseguridad,alaautoridadadministrativayalosserviciosdeemergencia,enelplazomáximodeunmesa
partirdelmomentoenqueéllohayarecibido.
El responsable de seguridad. Para cada túnel, el gestor del túnel nombrará a un responsable de seguridad que deberá
haber sido aceptado previamente por la autoridad administrativa y que coordinará todas las medidas preventivas y de
salvaguardia, a fin de garantizar la seguridad de los usuarios y del personal. El responsable de seguridad podrá formar
parte de la plantilla del túnel o de los servicios de emergencia, deberá ser independiente en todos los asuntos relacionados
con la seguridad del túnel y no deberá recibir, en relación con estos asuntos, ninguna instrucción de sus superiores. Un
mismo responsable de seguridad podrá realizar sus tareas y funciones en varios túneles de una misma región.
Se recomienda ver anexo Directiva 200454CE del Parlamento Europeo.
Organismos de Inspección. Los Estados miembros garantizarán que los organismos de inspección lleven a cabo
inspecciones, evaluaciones y pruebas. La autoridad administrativa podrá desempeñar esta función. Todo organismo que
realice inspecciones, evaluaciones y pruebas deberá tener un elevado grado de competencia y un alto nivel de calidad en
sus procedimientos y ser funcionalmente independiente del gestor del túnel.
Notificación de la autoridad administrativa. Los Estados miembros notificarán a la Comisión los nombres y direcciones
delaautoridadadministrativaamástardar24mesesdespuésdeaprobadaladirectiva.Loscambiossubsiguientesquese
produzcan en estos datos deberán ser notificados en el plazo de tres meses.
Túneles cuyo proyecto no se haya aprobado todavía. Cualquier túnel cuyo proyecto no haya sido aprobado por la
autoridadadministrativaresponsableamástardar24mesesdespuésdeaprobadaladirectivayestarásujetoalodispuesto
en la Directiva.
Vialidades Urbanas Subterráneas106
Eltúnelrecibiráautorización,deconformidadconelprocedimientoquefiguraenelAnexoII.
Túneles cuyo proyecto se ha aprobado pero que no están todavía en servicio. Por lo que respecta a los túneles cuyo
proyectosehayaaprobadoperoquenosehayanabiertoaltráficoamástardarel24mesesdespuésdeaprobadala
directiva, la autoridad administrativa evaluará el cumplimiento de los requisitos de la directiva, con referencia específica a la
documentacióndeseguridadaqueserefiereelAnexoII.
Si la autoridad administrativa comprueba que un túnel no se ajusta a las disposiciones de la directiva, comunicará al gestor
del túnel que han de adoptarse las medidas pertinentes que sean necesarias para incrementar la seguridad e informará al
responsable de seguridad.
Acontinuación,eltúnelrecibiráautorización,deconformidadconelprocedimientoestablecidoenelAnexoII.
Túneles que ya están en servicio.Por loque respectaa los túnelesqueesténabiertosa lacirculaciónpúblicaamás
tardarveinticuatromesesdespuésdeentradaenvigordeladirectiva,laautoridadadministrativatendráhastatreintameses
despuésdeentradaenvigorde ladirectivaparavalorarsiel túnelcumple losrequisitosde ladirectiva,conreferencia
específicaaladocumentacióndeseguridadaqueserefiereelAnexoIIybasándoseenunainspección.
Si es necesario, el gestor del túnel propondrá a la autoridad administrativa un plan para adaptar el túnel a las disposiciones
de la Directiva, junto con las medidas paliativas que tenga intención de aplicar.
La autoridad administrativa dará su aprobación a las medidas paliativas o pedirá que se modifiquen.
Posteriormente, si las medidas paliativas incluyen cualquier tipo de modificación sustancial de la construcción o del
funcionamiento,unaveztomadaséstasmedidas,seaplicaráelprocedimientoquefiguraenelAnexoII.
LosEstadosmiembrospresentarán,amás tardar treinta y seismesesdespuésdeentradaen vigorde ladirectivaa la
Comisión un informe sobre el modo en que tienen previsto cumplir los requisitos de la directiva, sobre las medidas previstas
y, cuando proceda, sobre las consecuencias de la apertura o clausura de las principales vías de acceso a los túneles. A
fin de reducir al mínimo las perturbaciones del tráfico a escala europea, la Comisión podrá hacer comentarios sobre el
calendario de las obras destinadas a dar cumplimiento a esta Directiva.
La remodelación de los túneles se llevará a cabo de acuerdo con un calendario y deberá haber concluido a más tardar el
10añosdespuésdelaentradaenvigordeladirectiva.
Comisión de I+D+i 2010 107
Cuando la longitud total de los tubos existentes, dividida por la longitud total de la parte de la red transeuropea de
carreteras situadaen sus territorios, exceda lamediaeuropea, losEstadosmiembrospodránampliarencincoañosel
periodo establecido en el apartado 6.
Inspecciones periódicas. La autoridad administrativa verificará que el organismo de inspección realiza inspecciones
periódicas para asegurarse de que todos los túneles sujetos a la directiva cumplen sus disposiciones. El periodo entre dos
inspecciones consecutivas de un determinado túnel no será superior a seis años.
Cuando, a tenor de un informe del organismo de inspección, la autoridad administrativa compruebe que un túnel no cumple
lo dispuesto en la directiva, comunicará al gestor del túnel y al responsable de seguridad que han de adoptarse medidas
para incrementar la seguridad del túnel. La autoridad administrativa determinará las condiciones que deberán aplicarse,
hasta que haya concluido la aplicación de las medidas paliativas, para que el túnel siga funcionando o para su reapertura,
así como las demás restricciones o condiciones pertinentes.
Si las medidas paliativas incluyen cualquier tipo de modificación sustancial de la construcción o del funcionamiento, una vez
tomadas estas medidas, deberá contarse con una nueva autorización para que el túnel funcione según el procedimiento
quefiguraenelAnexoII.
Análisis del riesgo. Los análisis del riesgo serán realizados, cuando resulten necesarios, por un organismo funcionalmente
independiente del gestor del túnel. El contenido y los resultados de los análisis del riesgo se incluirán en la documentación de
seguridad que se remita a la autoridad administrativa. Un análisis del riesgo de un determinado túnel tiene en cuenta todos los
factores de proyecto y todas las condiciones del tráfico que afectan a la seguridad, en particular las características del tráfico,
la longitud del túnel, el tipo de tráfico y la geometría del túnel, así como el número previsto de camiones por día.
Los Estados miembros garantizarán que se emplee a escala nacional una metodología detallada y bien definida, en
consonancia con las mejores prácticas disponibles, e informarán a la Comisión de la metodología aplicada; la Comisión
pondrá esta información a disposición de los demás Estados miembros en formato electrónico.
AmástardarcincoañosdespuésdelaentradaenvigordeladirectivalaComisiónpublicaráuninformesobrelapráctica
aplicada en los Estados miembros. Cuando resulte necesario, propondrá la adopción de una metodología común
armonizada de análisis del riesgo, conforme al procedimiento mencionado en el apartado 2 del artículo 17.
Excepción por técnicas innovadoras. A fin de permitir que se instalen y utilicen equipamientos de seguridad innovadores
o que se utilicen procedimientos de seguridad innovadores que proporcionen una protección equivalente o mayor que las
Vialidades Urbanas Subterráneas108
tecnologíasactualesprescritasenladirectiva,laautoridadadministrativapodráconcederunaexcepciónrespectodelos
requisitos de la directiva, previa petición debidamente documentada del gestor del túnel.
Silaautoridadadministrativatienelaintencióndeconcederlaexcepción,elEstadomiembrodeberá,enprimerlugar,enviar
alaComisiónunasolicituddeexcepciónqueincluyalapeticiónoriginalylaopinióndelorganismodeinspección.
La Comisión notificará la solicitud a los Estados miembros durante el mes posterior a su recepción. Si, en el plazo de tres
meses,nilaComisiónniningúnEstadomiembroformulanobjeciones,seconsideraráaceptadalaexcepciónylaComisión
informará a los Estados miembros según corresponda.
Si se formulan objeciones, la Comisión hará una propuesta de acuerdo con el procedimiento mencionado en el apartado
2delartículo17.Siladecisiónesnegativa,laautoridadadministrativanoconcederálaexcepción.
Previo examen según el procedimiento mencionado en el apartado 2 del artículo 17, una decisión de conceder una
excepciónpodrápermitirqueestaexcepciónseapliqueaotrostúneles.
Siemprequelojustifiquenlassolicitudesdeexcepciónpresentadas,laComisiónpublicaráuninformesobrelasprácticas
aplicadas por los Estados miembros y, si procede, hará propuestas de modificación de la directiva.
Informes. Cada dos años, los Estados miembros elaborarán informes sobre accidentes e incendios en túneles que claramente
afecten a la seguridad de los usuarios, así como sobre la frecuencia y las causas de dichos incidentes, los evaluarán y
proporcionarán información sobre la función y eficacia reales de las instalaciones y medidas de seguridad. Remitirán dichos
informes a la Comisión antes del fin del mes de septiembre del año siguiente al periodo sobre el que versen. La Comisión
pondrá esos informes a disposición de todos los Estados miembros.
Los Estados miembros establecerán un plan que incluya un calendario para la aplicación por etapas de las disposiciones
deladirectivaalostúnelesqueyaesténenservicio,talcomosedescribeenelartículo11,ylocomunicaránalaComisión
amástardartreintamesesdespuésdelaentradaenvigordeladirectiva.Posteriormente,losEstadosmiembrosinformarán
a la Comisión cada dos años acerca del estado de aplicación del plan y de las posibles adaptaciones del mismo, hasta
que finalice el periodo a que se refieren los apartados 6 y 7 del artículo 11.
Adaptación a los avances técnicos.LaComisiónadaptarálosAnexosdeladirectivaalosavancestécnicos,deacuerdo
con el procedimiento mencionado en el apartado 2 del artículo 17.
Comisión de I+D+i 2010 109
Procedimiento del Comité.LaComisiónestaráasistidaporunComité.Enloscasosenquesehagareferenciaalpresente
apartado,serándeaplicaciónlosartículos5y7delaDecisión1999/468/CE,observandolodispuestoensuartículo8.
Elplazocontempladoenelapartado6delartículo5delaDecisión1999/468/CEquedafijadoentresmeses.ElComité
aprobará su reglamento interno.
Incorporación al derecho nacional. Los Estados miembros adoptarán las disposiciones legales, reglamentarias y
administrativasnecesariasparadarcumplimientoaloestablecidoenladirectivaamástardarelveinticuatromesesdespués
delaentradaenvigordeladirectiva.ComunicarándeinmediatoalaComisióneltextodeestasdisposiciones,asícomoun
cuadro de correspondencias entre estas disposiciones y la directiva. Las disposiciones adoptadas por los Estados miembros
incluirán una referencia a la presenten Directiva o irán acompañadas de dicha referencia en su publicación oficial. Los
Estados miembros establecerán las modalidades de la mencionada referencia.
Entrada en vigor.LadirectivaentraráenvigoreldíadesupublicaciónenelDiarioOficialdelaUniónEuropea.
Destinatarios. Los destinatarios de la directiva son los Estados miembros.
Anexos:
ANEXO I* (Medidas de Seguridad)
Se detallan las medidas de seguridad que habrán de aplicarse en un túnel basándose en un estudio de todos los aspectos
del sistema compuesto por infraestructura, el funcionamiento, los usuarios y los vehículos.
Medidas de infraestructura: Sedetallanlosaspectosmínimosparatomadedecisionessobrelosproyectostalescomo:
número de tubos, número de carriles, geometría, vías de evacuación, salidas de emergencia, accesos de servicios de
emergencia, apartaderos, estructura de drenaje, resistencia a incendios, iluminación, ventilación, estaciones de emergencia,
abastecimiento de agua, señales viales, centro de control, sistemas de vigilancia, sistemas de comunicaciones, electricidad
y circuitos que garanticen la seguridad y funcionalidad de los túneles.
Medidas relacionadas con el funcionamiento: En este apartado se detalla el funcionamiento para que se garantice la
continuidad y seguridad del tráfico a lo largo del túnel; lo anterior incluye la planificación de emergencia, los cierres de
carriles debidos a obras, respuesta a accidentes, cierre de túnel y las actividades del centro de control.
Así como las medidas de seguridad relativas al transporte de mercancías peligrosas, adelantamientos de camiones de
carga y las distancias entre vehículos.
Se recomienda ver anexo Directiva 200454CE del Parlamento Europeo
Vialidades Urbanas Subterráneas110
ANEXO II** (Aprobación del proyecto, documentación de seguridad, autorización de un túnel, modificaciones y
simulacros periódicos)
Aprobación del proyecto
Documentación de seguridad. Esta documentación describe las medidas preventivas y necesarias del proyecto para
garantizar la seguridad a los usuarios.
Autorización. Se describe el procedimiento de autorización para la apertura inicial de un túnel al tráfico.
- Modificaciones
- Simulacros periódicos
Se recomienda ver anexo Directiva 200454CE del Parlamento Europeo
ANEXO III*** (señalización de los túneles)
Requisitos generales. Se describen los señalamientos a utilizar para la ubicación de los equipos de seguridad ubicados a
lo largo del túnel así como sus distancias recomendadas
Descripción de las señales y paneles.Sedescribenlostiposdeseñalamientovialautilizarseentúneles:vertical,horizontal
y de paneles que permitan la ubicación y uso correcto de las instalaciones del túnel, además de prevenir al usuario sobre
algunacontingenciaexistenteeneltúnel.Estosseñalamientostomancomobaselasseñalesacordadasenelconveniode
Viena sobre señalización vial.
Se recomienda ver anexo Directiva 200454CE del Parlamento Europeo
5.2. Normativa japonesa
Introducción
Japónesunpaísrodeadodemarportodaspartes,queconsisteenunacadenaenformadearcodeislas.Cercade70%
de su territorio es tierra empinada de montaña con gran variación geológica, por que los túneles juegan un rol importante
paradesarrollar lanuevareddecarreterasyelnúmerode túnelescarreterosen Japónhaaumentadodurantemuchos
años,comosemuestraenlaFigura1.Estosedebealrecientedesarrollodelaredvialatravésdecadenasmontañosas,y
tambiénporlareduccióndeloscostosdeconstruccióndetúneles.Además,conlamejoradelastécnicasdeconstrucción,
los túneles se han adoptado como solución de ingeniería cada vez más rentable para atravesar las zonas urbanas con el
mínimoimpactomedioambientelocal.Apartirdeabrildel2000,enJapónhabíatúnelesdecarreteraen8,189localidades,
con una longitud total de 2.575 km.
Comisión de I+D+i 2010 111
Concepto de seguridad en túneles carreteros. Por lo general se producen menos accidentes en los túneles que en carreteras
abiertas. Sin embargo, si ocurre un accidente en un túnel, el impacto es a menudo mucho mayor que en abierto carreteras.
Lasconsecuenciaspuedenserextremadamentedestructivasypeligrosas,especialmenteenelcasodeunincendio,porque
el espacio cerrado impide la disipación de calor y el humo. Además, las limitaciones de acceso para luchar contra incendios
y operaciones de rescate, la dificultad para garantizar la seguridad en vías de evacuación de los usuarios del túnel de un
espacio cerrado aumentan seriamente la gravedad del accidente.
En vista de ello, es esencial para prevenir accidentes en túneles y proporcionar las medidas adecuadas para escapar de
los usuarios del túnel o ser rescatados por los bomberos. Las medidas de seguridad en los túneles de carretera se dividen
endoscategorías:
- la reducción de la probabilidad de un accidente
- la reducción de las consecuencias de eventos tales como accidentes e incendios.
La primera consiste en el diseño del túnel, normas de tráfico, las instalaciones en un túnel, como el sistema de ventilación, de
iluminación, el acabado interior y el mantenimiento. La segunda, en instalar un dispositivo de emergencia en los túneles de
carretera y la construcción del túnel resistente al fuego estructuras.
Medidas para reducir la probabilidad de un accidente
Diseño del túnel. Muchos elementos del diseño del túnel como la sección transversal, alineaciones, drenaje, superficie de
lacarreteraylaformadeportaltienenunainfluenciaimportantesobrelaseguridaddeltúnel.
Vialidades Urbanas Subterráneas112
En particular, el diseño de la alineación vertical y horizontal la es un factor importante en la disminución de la frecuencia de
accidentes. Alineaciones horizontales de los túneles carreteros deben ser lineales o grandes radialmente en principio, para
garantizar la percepción visual fuerte, y alineaciones verticales deben inclinarse tan suavemente como sea posible dentro
de un rango donde la descarga de agua en túnel no se previene.
Losapartadosparaestacionamientodeemergenciaencasodevehículodescompuestotambiénreducirálaprobabilidad
deunaccidente.EnJapón,estosespaciosseproporcionangeneralmenteenintervalosdeentre500y1.500mentúneles
de gran longitud.
Reglamentos de tránsito. Las reducciones de velocidad y la prohibición de adelantar se consideran como uno de las más
rentables medidas para disminuir la frecuencia y la gravedad de accidentes, a condición de que se pueda hacer cumplir
rígidamente. Adelantar está prohibido en túneles bidireccionales con un carril en cada dirección.
EnJapón,eltransportedemercancíaspeligrosasatravésdetúnelesbajoelagua(túnelesosimilar)ytúnelesdemásde5
km se limitará, teniendo en cuenta las consecuencias catastróficas, tales como las inundaciones del túnel, y las dificultades
para evacuar a los usuarios del túnel y llevar a cabo la operación de rescate en túneles de gran longitud cuando un
accidentecomounaexplosióndematerialpeligrososeproduce.
Sistemadeventilación,sistemade iluminación,acabado interiorymantenimiento. Desde que un túnel es cerrado se
incluye la estructura y la iluminación, no es menor que en las carreteras abiertas, un satisfactorio entorno visual tiene que ser
creadoparapermitiralosconductorespasaratravésdetúnelesconseguridadycomodidad.
1)Sistemadeventilación.EnJapón,elCO,queafectanegativamenteacuerpohumano,yelhollín,queesperjudicial
para el entorno visual son objeto de la ventilación de túneles de carreteras. El sistema de ventilación está dividido en
cuatrosistemasbásicos:ventilaciónlongitudinal,laventilacióntransversal,semitransversal,ylascombinacionesdeestos.
Recientemente,laadopcióndesistemasdeventilaciónlongitudinalsehaextendidoampliamente.
2) Sistema de iluminación. El sistema de iluminación está diseñado para dar una cierta luminancia al camino, teniendo
en cuenta en el diseño la rapidez, tipo del tráfico y la estructura del túnel. El sistema de iluminación está compuesto
por iluminaciones fundamentales, la iluminacióndeentrada, lasalidade iluminacióny laconexiónde lascarreteras
de iluminación. El nivel de luminancia en la iluminación de entrada es superior al de la iluminación fundamental. Esto
se debe a los problemas de resolución de visibilidad, especialmente cuando se conduce de un ambiente exterior
muy luminoso y un ambiente mucho más oscuro en el túnel. En general, los túneles de carretera están equipados con
iluminaciónfundamental,mientrasqueotrossoniluminacionesdependiendosiempredelvolumendelflujodetráfico,el
túnel de longitud, las condiciones meteorológicas de fuera y así sucesivamente.
Comisión de I+D+i 2010 113
3) Acabadointerior.Losobjetivosdeacabadointeriorson:Asegurar lainformaciónvisual,comolaidentificacióndela
alineación y los obstáculos por medio de la diferencia de luminosidad entre las paredes y carreteras, superficies en
condiciones de iluminación del túnel; Garantizar la seguridad del tráfico, permitiendo a los conductores confirmar la
posición de las paredes del túnel; Hacer el interior, en el caso de un accidente en un túnel y, en particular en el caso de
un incendio, el punto esencial para garantizar la seguridad es que la detección temprana de un incendio y la transmisión
temprana de la información en el mismo para los usuarios del túnel puede conducir a la reducción de las consecuencias
del fuegoen losusuariosdel túnely laestructuradel túnel.Elhechodequeun incendiopuedeserextinguido,por
logeneral, fácileinmediatamentedespuésdequeestallasedeberíatambiénconsiderar.Por lotanto, lossiguientes
elementossedebentenerencuentaalproporcionaruntúnelconinstalacionesdeemergencia:
- La detección temprana de un accidente y un incendio
- Transmisión de alarma temprana y control del tráfico
- La evacuación de los usuarios del túnel de espacio seguro
- Laextincióndeunincendioenlaetapainicial
En Japón, las “Normasde instalaciónparael túneldecarreterae instalacionesdeemergencia” sehanestablecidoa
partir de estos elementos y el estándar define los criterios que rigen la instalación de la emergencia servicios, que incluyen
planificación, diseño y operación.
Planificación de servicios de emergencia. Cada túnel tiene sus características únicas. Los túneles varían en longitud, sección
transversal, el perfil, el tráfico control y tráfico de caudales, entre otras características. Pueden ser construidos en diferentes
profundidades bajo tierra o agua. Es conveniente tener en cuenta estas características en la planificación de la emergencia
e instalaciones de disposición en cada túnel, pero es imposible organizar los servicios de emergencia necesarios para cada
túnel específico teniendo en cuenta todas estas características.
Porlomismo,enJapón,lostúnelesseclasificanenlascincoclases,comosemuestraenlaFigura2,enrelaciónconla
longitud del túnel y el tráfico. Esta clasificación se determinó por la probabilidad de accidentes y de incendios basado en
lasexperienciasdelpasado.Largostúnelesconundiseñodealtavelocidad,comounaautopistanacional,olostúneles
con mala perspectiva debido a lo especial de liquidación horizontal o la alineación vertical debe ser clasificada en la clase
alta del estándar.
Las instalaciones de emergencia, como se muestra en la Tabla 1 deben ser instalado en los túneles en función de la clase
de túnel.
Vialidades Urbanas Subterráneas114
Tipos y detalles de las instalaciones de emergencia.
InformaciónyEquiposdealarma:ElequipodeInformaciónalertaaloperadordeltúnel,bomberosolapolicía,yelequipo
de alarma informa conductores dentro y fuera del túnel de un accidente o un incendio.
1) Teléfonodeemergencia:Losusuariosdeltúnelpuedeinformaraloperadordeltúnel,lapolicíaoelcuerpodebomberos
sobre la situación en el túnel y pueden ser informados de las medidas que deben adoptarse en una situación dada por
losteléfonosdeemergencia(Figura3).Losteléfonosdebenserinstaladosaintervalosdenomásde200metros,auna
alturade1.2-1.5menlasparedeslateralesdeltúnel.Losteléfonosdeemergenciasonunodelosequiposdeusomás
frecuente de todo el equipo de información.
Comisión de I+D+i 2010 115
y Figure3. Emergency telephone
2) Equiposinformáticostipodepulsador:Laspersonasinvolucradasunaccidente,oqueloadvierten,puedeninformaral
operador del túnel del suceso del accidente pulsando el botón. Este equipo debe ser instalado a cada 50 m, a una
altura de 0.8 a 1.5 m, en paredes laterales del túnel para una fácil operación.
3) Detectordeincendios:Losdetectoresdefuegonodebeserafectadosporlasemisionescontaminantesdelosvehículos
y de ventilación soplado. Por lo tanto, debe ser del tipo viga que capturan la longitud de onda particular del fuego en
etapainicial.Entrelostiposdeviga,brillantedosolas-longituddeltipo(Figura4)yCO2simpatizaeltipodevibraciones
que se utilizan con confianza en muchos túneles. Estos se montan en las paredes laterales a una altura adecuada para
la detección de incendios, pero que sea fácil de mantener e inspeccionar. Los intervalos deben disponerse considerando
la capacidad de detección de incendios y las secciones de descarga del sistema de agua de riego.
y Figure3. Emergency telephone
4) Equiposdealarmadeemergencia:Sepuedenutilizarparanotificarlaanormalidadconprontitudalosusuariosdentro
del túnel y el enfoque de la zona o para evitar que los vehículos sigan entrando en el túnel en caso de accidente. Este
sistema se compone de paneles informativos en la entrada de los túneles (Figura 5) y la información está en tablas de
áreas de descanso en el túnel (Figura 6).
Vialidades Urbanas Subterráneas116
Equipo de Extinción de Incendios.Compuestoporextintoresdefuegoybocasdeincendio.Debenserfácilesdeusarpor
una persona no calificada que pueda combatir el incendio hasta que el equipo profesional de bomberos llegue.
1) Extintordefuego:Losextintoresdeincendiossepuedenutilizarparaapagarelfuegoensuetapainicial,lafacilidad
de operación es importante para su uso general. Deberían ser seleccionados para su uso en varios tipos de incendios
(depetróleoyeléctricos),ysingenerargasesperjudicialesalcuerpohumano.Debencolocarseencada50menlas
paredeslateralesunaalturafacilitelaoperación.Cadacajadeextintordeincendiosdeberíaincluirunpardeextintores
defuegoencombinaciónconunaconexiónalhidrante(Figura7).
y Figure 7. Fire extinguisher / plug / hydrant
2) Tapones de fuego. Los tapones de fuego pueden ser utilizados para combatir el fuego en la fase inicial junto con los
extintoresdeincendios.Debenserfácilesdeoperarparaelpúblicoengeneral,inclusocuandonosetieneexperiencia.
Es recomendable instalar el tipo que descarga agua tan pronto como se abre una válvula. Aunque enchufes contra
incendios del tipo de agua están instalados en la mayoría de los túneles, enchufes de la espuma del fuego están
y Figure 5. Tunnel entrance information board y Figure 6. In-tunnel information board
Comisión de I+D+i 2010 117
instalados en algunos de ellos. Se deben instalar cada 50 m, en las paredes laterales, a una altura adecuada para el
retiro fácil de la manguera en una caja de tapones contra incendios.
Escape y equipos de orientación. Escape y equipos de guía pueden ser utilizados para facilitar evacuación de los usuarios
del túnel, proporcionando información para la evacuación y asegurar la evacuación el medio ambiente. Este equipo se
componedeunaguíasalón,equipodeextraccióndehumosdeescapeyelpaso.
1) Guía de consejo.
Guía de las juntas (Figura 8) indican las vías de evacuación, es decir, la dirección y distancia a las salidas de emergencia
y su presencia. La placa guía debe ser internamente iluminado, si es necesario.
2) Equipos de salida del humo.
Enelcasodeun incendio,elhumodeescapeequipoevitao limita ladifusióndehumoy tóxicos losgases.Por lo
general, el sistema de ventilación del túnel se utiliza como el humo de escape del equipo. En el sistema de ventilación
longitudinalconelchorrodeventiladores,debeestardiseñadoparafuncionaralainversadeventilaciónflujodeairey
equipo electrónico debe ser a prueba de fuego.
Enelsistemadeventilacióntransversalosemitransversalelsistemadeventilaciónqueestádiseñadoparaextractorde
humo,elconductodeequiposderefrigeracióndebenestarinstaladosparaevitareldañotérmicoalventilador.
3)Laaprobacióndeescapeenpasajestípicosdeescapesonlossiguientes:
- Túnel de evacuación construido al lado ya lo largo de la principales túnel (Figura 9)
- Cruz pasillos que conectan los principales túnel y el túnel de evacuación, o dos adyacentes túneles principales
- Las salidas de emergencia de los túneles urbanos para salir desde el túnel a cielo abierto
y Figure 8. Guide board
Factoresaconsiderarenlaplanificacióndelpasajedeescapeson:lalongituddeltúnel,eltipodetráfico,elflujode
tráfico el volumen, tipo de sistema de ventilación y la topografía.
Eneltúnelconloscallejonescruz,elcrucedepasillossedebecolocarenaproximadamentecada700-800mpordos
túnelesunidireccionalesadyacentesyaproximadamentecada300-400mparatúnelesbidireccionales.Equiposauxiliares
para escapar deben proporcionar la iluminación necesaria para garantizar el medio ambiente de evacuación.
Vialidades Urbanas Subterráneas118
Las puertas deben ser capaces de detener la propagación de humo o gases y ser a prueba de fuego.
Ellos son por lo tanto duplicados en algunos casos. Deben ser abrirse y cerrarse fácilmente de forma automática.
y Figure 9. Evacuation tunnel
Equipos:Sepresentancomoundispositivodeemergenciaparacomplementarlainformaciónyequiposdealarma,equipo
deextinciónde incendio yescapeyel equipodeorientación ypara facilitar laoperaciónde luchacontra incendios
especialmenteenlostúnelesconunalongitudmuylargaotráficopesadodevolumendeflujo.
1) Bocaderiego:Tomasdeaguapuedenserutilizadasporlosbomberosoperaciónparacombatirincendiosenelinterior
deltúnel.Apesardetenerhidrantesinstaladosenambasentradas,tambiénsedebeinstalarenlasáreasdedescanso
en túneles y cerca de la entrada de los pasajes de escape, si es necesario.
2) Losequiposderadiocomunicacionesauxiliares:Lacomunicaciónporradioauxiliarsepuedeutilizarparacomunicación
conelexteriordeltúnelporlosbomberosparaparticiparenlaoperaciónderescateoextincióndeincendioseneltúnel.
3) Radiodeequiposdetransmisión:Unaantenadeinduccióndeberíainstalarseeneltúnelparaquelaradiodifusiónderadio
se pueda recibir en el mismo. Un operador de túnel puede romper e en estas frecuencias de radio y proporcionar a los
usuariosdeltúnelconlainformaciónylaseguridadinstrucciónatravésdesuradiodelcocheencasodedeemergencia.
4) El equipo de altavoces: Los operadores del túnel puede proporcionar instrucciones a los conductores que han
abandonadosusvehículosoparatodoslosusuariosdeltúnelatravésdeesteequipoencasodeunaemergencia.
5) El sistemadeaguaderiego:Unsistemaderociadoresdepartículasfinasdeaguaconvertedoresdecabezasde
rocío de agua con el fin de evitar incendios se propague, apoyar la operación de lucha contra incendios (Figura 10).
La sección de descarga de agua debe ser más 50 metros de longitud teniendo en cuenta que el área de cobertura de
fuego sería de 20-30 m.
Comisión de I+D+i 2010 119
6) Equipodeobservación:UnsistemadeCircuitoCerradodeTelevisión(CCTV)puedeconfirmarlainformacióndeotros
sistemasdealarma(teléfonosdeemergencia,deteccióndelosaccidentes)yobtenerlainformaciónnecesariapara
tomar las acciones apropiadas en caso de una emergencia. Bajo circunstancias normales, las condiciones del tráfico se
controlanatravésdeestesistema.Lascámarasdebencolocarseaintervalosadecuadosparaquepuedancubrirtoda
la longitud del túnel y las zonas alrededor de los portales. Si es posible, el CCTV debe estar vinculado a otros equipos
deinformacióncomoteléfonosdeemergencia,pulsadordeequiposdetectoresdefuego,equipodeinformación,afin
de girar la cámara hacia un accidente o un incendio.
Gestióndesistemasdeemergenciapreliminaralaoperaciónefectiva. Como se describen las instalaciones mencionadas
anteriormente, sistemas de emergencia de alto grado se instalan para reducir las consecuencias de los accidentes y los
incendiosenlostúnelesdeJapón.Enelcasodeunaccidenteenuntúnel,enparticularenelcasodeunincendio,esde
mayor importancia para operar estas instalaciones tan pronto como sea posible y correctamente.
Con este fin, algunos preliminaresindispensablesdebenaplicarse:
1) Ejercicioperiódico:Paratúnelesdemásde1km,ytúnelesmáscortosconunvolumendetráficopesado,losejercicios
en el sitio se deben llevar a cabo conjuntamente con la policía, los bomberos y otras organizaciones interesadas, una
vezomásalaño.Esteejercicioincluyelassiguientesacciones:
- Pruebas de detección de incendios y las transmisiones de alarma
- Evaluación del operador del túnel, tiempo de respuesta de la policía y el bomberos
- Confirmación de instrucciones sobre el funcionamiento de sistema de ventilación y más instrucciones generales en
relación con la respuesta a un incendio
- Elejerciciodeextincióndeincendiosydeoperaciónrescate
y Figure 10. Water sprinkler system
Vialidades Urbanas Subterráneas120
2 Campaña de información. Los usuarios del túnel deben conocer las instalaciones de emergencia disponibles, el uso de
éstasyeladecuadocomportamiento.Paraello,seorganizanyejecutancampañasdeinformacióncomoladistribución
defolletosycarteles,quemuestraequiposdeextincióndeincendiosenlasáreasdeestacionamiento.
3) Preparacióndeunmanual.ElManual,incluyendolossiguienteselementos,debeestarpreparado:
- Elmétodomásrápidodetransmisióndealarmasalasaladecontroleinformaciónconfiableparalaintervención
equipos con respecto a la gravedad y localización del fuego
- Programas para operar las instalaciones de emergencia diversas
- Las instrucciones que se emitan por la alarma de emergencia equipos de radiodifusión y de corte en la radio de
nuevo con respecto al comportamiento de los usuarios del túnel
- Confirmación de la información de los usuarios del túnel
4) Establecimiento de la cooperación con las organizaciones pertinentes. Dado que los operadores del túnel por sí
solos nunca pueden administrar un desastre en un túnel, de acuerdo con el mando y de gestión, es indispensable de
cooperación entre las diversas organizaciones involucradas, tales como la policía y los bomberos. La cooperación con
las organizaciones pertinentes debe ser, por lo tanto, establecida con anterioridad.
Procedimientos de Operación de los Servicios de Emergencia. En el caso de un incendio en los túneles, la prioridad más alta
debe ser la detección y la capacidad de los usuarios del túnel para rescatarse ellos mismos. Las instalaciones de emergencia
deben ser elaboradas de acuerdo con este principio. Para detectar un incendio en los túneles, siempre hay varios tipos de
equipoyelfuncionamientodetodoelequipodespuésdedetectarunincendioseorganizaenunsistemaeficiente.
Si la primer alarma de un incendio viene de detectores de incendios (pulsador de equipos informáticos o al levantar de un
extintordeincendios),elsistemadeventilación,lasbombasparahidrantesytaponesdefuegosonautomáticamentepuestos
enmarcha,yelsistemadeiluminacióneneltúnelseestableceennivelesmáximos.Eltablerodeentradadeinformación
tambiénseactivaparaprohibirlaentradadelosvehículos,exceptoenlostúnelesconcircuitocerradodetelevisión.Porotro
lado,enelcasodelaprimeraalarmadeemergenciaporteléfono,lasaccionesnecesariassetomandeformamanualde
acuerdoconelcontenidodelainformación.Despuésdeconfirmarlasituaciónyelreconocimientodeunfuegoatravésde
circuitocerradodetelevisiónosimilares,setomanlassiguientesacciones:
- Prohibir la entrada de los vehículos posteriores por el panel de información de entrada (en túneles equipados con
cámaras de seguridad)
- Llamar a la policía y los bomberos
- La difusión de la instrucción para la evacuación de el túnel
- Puesta en marcha del sistema de rociadores de agua
Resistencia al fuego de la estructura del túnel.
- Losobjetivosprincipalesdelasestructurasdeltúnelresistentesalfuegoson:
- Hacer la evacuación o protección posible de los usuarios del túnel
Comisión de I+D+i 2010 121
- Lograr salvar vidas humanas y, en lo posible, garantizar la seguridad estructural del túnel
- Reducir los daños al estilo de estructura del túnel y equipo, edificios y circundantes.
Paracontarconunaresistenciaespecialalfuegoesnecesario:
Un nuevo requerimiento sobre la protección de servicios que contemple el equilibrio económico entre costos adicionales y
costos referentes a la resistencia al fuego, la protección y costos de las reparaciones, además de las consecuencias de una
interrupcióndeltráficodespuésdeunposibleincendio.Laprotecciónderesistenciaalfuegodepende,engranmedida,
del tipo de construcción y el papel específico de la estructura.
EnJapón,lamayoríadelostúnelesdecarreterasehanconstruidoenrocaporelNuevoMétodoAustriaco(NATM)oel
métodoconvencional,queutilizasoportesdeaceroyrevestimiento.EntúnelescondoscarrilesconstruidosporelNATM,se
ha instalado normalmente revestimiento de concreto con un espesor de 30 cm sin refuerzo en el interior del túnel. En cambio
enelmétodoconvencional,seutilizaelrevestimientodeconcretoreforzadoconunespesordemásde45cmcomola
estructura principal del túnel.
La razón de estos túneles, sin previa protección especial resistente al fuego, se debe a que en general el desprendimiento
local de revestimiento de concreto ocasionado por un incendio, tiene consecuencias mucho más pequeñas sobre la
seguridad o la propiedad de los túneles de roca, que serán reparados con mayor facilidad y en poco tiempo. De hecho,
unaampliagamadetécnicasdeinvestigaciónsobreeldesastrosoaccidentedelincendiodeltúneldeNihonzaka,que
destrozó 173 vehículos y siguió ardiendo durante cuatro días, muestra que las propiedades mecánicas del revestimiento
fueron apenas afectadas y la estabilidad en conjunto no se vio afectada por el fuego.
Porotraparte,lostúnelesdecarreterahansidopocoimpulsadosporelmétododeescudoyahoraestosseconstruyenen
las zonas urbanas donde el suelo está compuesto de terreno blando, con alto nivel freático. Hasta ahora un túnel impulsado
porelmétododeblindajehasidoinstalado,porlogeneral,conrevestimientodeconcretosecundarioalinteriordelforrode
los segmentos con el fin de dar protección contra la corrosión, ajustar la alineación, la impermeabilización del revestimiento
interior y la protección de las vibraciones.
Sin embargo, con el avance de la tecnología se puede sustituir la función del revestimiento secundario del concreto,
con materiales de sellado del segmento y la mejora de la precisión en la ejecución de la construcción, el revestimiento
secundario de concreto va a ser omitido en estos túneles en vista de la economía. En estos túneles, resistentes al fuego
la medida de protección para evitar el fracaso, tales como la instalación de aislante resistente al fuego en juntas y en la
superficie de los segmentos, se aplicará, porque un colapso de los segmentos puede ser muy difícil de reparar a un alto
nivel de agua y deteniendo terreno blando.
Vialidades Urbanas Subterráneas122
Sonpocoslostúnelessubterráneos,tambiénsehanconstruidobajoelmarounríoenJapón.Entúnelessubterráneos,la
necesidad de protección especial de resistencia al fuego para evitar la inundación del túnel debido a un colapso local
durante un incendio se ha decide teniendo en cuenta muchos factores como el tipo de tráfico permitido en el túnel (si los
vehículos que transportan mercancías peligrosas se permiten o no), el tipo de estructura y material, la estrategia de lucha
contra incendios.
Fuente:
State of the Road Tunnel Safety Technology in Japan, H. Mashimo, Public Works Research
Institute, Independent Administrative Institution, Tsukuba, Japan.
Se recomienda ver Anexo State of the road tunnel safety technology in Japan
5.3. Normativa estadounidense
En los últimos años, los incendios de los túneles de carretera y posteriores proyectos de investigación internacionales
han sugerido que los incendios de vehículos en túneles son propensos a desarrollarse más rápidamente de lo esperado,
degradar la plausibilidad de un entorno con más rapidez de lo inicialmente calculado, quemaduras durante periodos más
largos de tiempo y en temperaturas más altas, y se resisten a la intervención de lucha contra incendios operaciones.
National Fire Protection Association (NFPA)
LaNFPAesreconocidaalrededordelmundocomolaprincipalautoridadenconocimientostécnicos,datos,yconsejospara
el consumidor sobre la problemática del fuego, la protección y prevención. La norma de túneles de carretera, puentes y otras
carreterasdeaccesolimitado(NFPA502),haestadoenexistenciadesde1980yestablece:proteccióncontraincendios
y requisitos mínimos de fuego la vida de seguridad para túneles de carreteras, puentes y otras carreteras cuando el acceso
de los servicios de emergencia está físicamente limitado.
La edición 2004 incluye requisitos para la protección de las estructuras de túnel de hormigón y acero, los requisitos específicos
para la iluminación de emergencia, y la clarificación de los viajes a distancia a las salidas de emergencia. En esta edición
tambiénseactualizanlosdatosdeltúnelvehículodebomberosenelanexoAysecorrelacionanconlasinvestigaciones
internacionales sobre el tamaño de incendio en el vehículo.
Lanormaparalaediciónde2007.secentróespecíficamenteen lossiguientes temas:Pasillosdesalidadeemergencia,
especialmente, el marcado y señalización de salida y cuestiones relacionadas con las personas con problemas de movilidad;
Desarrollar una matriz de códigos y normas pertinentes de la práctica que en la actualidad ya sea adoptada por otros
países o publicados por otras entidades. Esta matriz es la intención de servir como un repositorio de requisitos conocidos o
recomendacionesqueproporcionaráelcomitétécnicounúnicopuntodereferenciaenvariasáreasomateriasdeinterésen
Comisión de I+D+i 2010 123
la seguridad de los túneles de carretera; Evaluar el uso y los requisitos para los sistemas fijos de protección contra incendios
en los túneles; Educación pública sobre seguridad de los túneles; Consideraciones para la definición de un medio ambiente
sostenible;Instalacioneseléctricasysistemasdedeteccióndeincendiosrequisitos,yResistenciaestructuralcontraincendios
a la luz de investigaciones recientes incendios de vehículos.
Laedición2008delaNFPA502representaelconsensodelComitéTécnicodelasmejoresprácticasactualesde:
Protección contra incendios y requisitos de seguridad de vida para los túneles de carreteras, puentes y carreteras de
acceso igualmente limitado.Investigación de los programas de pruebas nacionales e internacionales, directrices de diseño
y estándares de regulación, se realizó y consideró, en un esfuerzo para establecer un documento singular, que representa
un amplio reconocimiento base de umbral de seguridad contra incendios en este tipo de instalaciones.
La edición 2008 incluye las revisiones que aclarar aún más la clasificación de las túneles de carretera, una revisión de los
temasdediscusiónenelanexosobrelossistemasfijosdeextincióndeincendios,ylasrevisionessobrelaventilaciónyel
entorno sostenible, la protección de los elementos estructurales, el transporte de mercancías peligrosas y el tamaño del
incendio de diseño.
Enparticular,sehaproducidounnuevoexamenampliodelosrequisitosyrecomendacionespara:
• Sistemasfijosdeextincióndeincendios.
• Ventilación(ysuefectosobrelaplausibilidaddelmedioambiente).
• Proteccióndeloselementosestructurales.
• transportedemercancíaspeligrosas.
• Diseñotamañodelincendio.
Incendios, Sistemas de extinción
Enelpasado,elusoylaeficaciadelossistemasfijosdeextincióndeincendiosentúnelesdecarreteranofueronaceptados
universalmente. Una de las razones por las que la mayoría de países se mostraron reacios a sistemas fijos contra incendios
en los túneles de carretera es que muchos de los incendios comienzan en el compartimiento del motor de un vehículo, y los
sistemasfijosdeextincióndeincendiossondeusolimitadoenlaextincióndelfuegohastaqueelfuegoestealaintemperie.
Lossistemasfijosdeextincióndeincendiossepuedeutilizar,sinembargo,paraenfriarlosvehículos,paradetenerelfuego
y su propagación a otros vehículos (es decir, para disminuir el área del incendio y daños a la propiedad) y para detener
losincendiossecundariosenlosmaterialesderevestimientodeltúnel.ExperienciasdeJapónmuestranquelossistemasfijos
deextincióndeincendioshansidoextremadamenteeficacesenelenfriamientodelazonaalrededordelfuego,porloque
lucha contra el fuego se puede realizar más efectivamente.
Vialidades Urbanas Subterráneas124
La edición 2008 de la NFPA 502 tiene un lenguaje anexo en el que reconoce el uso de sistemas fijos de extinción
de incendiosen túnelesdecarretera. Los sistemasfijosdeextinciónde incendios sepuedenutilizarcomopartedeun
enfoqueintegradoparalagestióndelaseguridad.Paraserutilizados,lossistemasfijosdeextincióndeincendiosdeben
ser demostrados por análisis de ingeniería para garantizar un nivel aceptable de seguridad. Además, una instalación de
ingeniería, inspección y programa de mantenimiento deben ser desarrollados para mantener el nivel de prestaciones que
se esperan.
Cuando los sistemasfijosdeextinciónde incendiosestán instaladosen los túnelesdecarretera deben ser instalados,
inspeccionados y mantenidos de acuerdo con los estándares aplicables de la NFPA para el diseño del sistema.
Laadicióndebasedeagua-sistemasfijosdeextincióndeincendiosentúnelesdecarreteratambiénprotegealosequipos
deventilaciónmecánicadelaexposiciónacondicionesextremasdecalordebidoalfuego.Enlaactualidad,losequipos
de ventilación mecánica tienen la obligación de estar diseñados para permanecer en funcionamiento durante un mínimo
de 1 hora a una temperatura a corriente de aire de 250 ° C (482 ° F). En el uso de sistemas fijos a base de agua contra
incendiossecontrola la temperaturadeexposicióna losequiposdeventilaciónmecánicaypermiteun funcionamiento
adecuado del equipo de ventilación durante un incendio de alta temperatura.
Protección de los elementos estructurales.
La edición 2004 de la NFPA 502 introdujo nuevos requisitos para la protección de los elementos estructurales. En la edición
de 2008, se añadieron varios requisitos para seguir apoyando esta importante función del túnel en lo que respecta a la
seguridad del usuario.
Independientemente de la longitud del túnel, todos los elementos estructurales primarios de concreto y acero deben ser
protegidosdeconformidadconestanormaconelfinde:
• Mantenerlasvidassegurasyproporcionarunentornosostenible.
• Mitigarlosdañosestructuralesyevitarelcolapsoestructuralprogresivo.
• Minimizarelimpactoeconómico.
• LaestructuradeberásercapazdesoportarlaRijkswaterstaat(curvasdefuegoestándaroRWS,PaísesBajos)eltiempo
/curvadelatemperatura,olaotracurvaqueesaceptablealaAutoridadcompetente.
Comisión de I+D+i 2010 125
El tiempo y la evolución de la temperatura se muestran en la Tabla.
Despuésdeunperiodode120minutosdeexposiciónalfuego,elcriteriodefalladebecumplirlosiguiente:
1. Túnelesconyesoinsituloselementosestructuralesdeconcretodebenserprotegidodemodoque:Latemperaturade
la superficie del concreto no sea superior a 380 ° C (716 ° F). La temperatura de la armadura de acero en el concreto
[suponiendounacoberturamínimade25mm(1“)]noexceda250°C(482°F).
2. Los túneles con prefabricados, elementos de alta resistencia del concreto deberán ser protegidos de tal manera que se
evitedesprendimientoexplosivo.
3. Los revestimientos de acero o de hierro fundido túnel serán protegidos de modo que la temperatura del revestimiento no
sea superior a 300 ° C (572 ° F).
4. Losmaterialesestructuralesdeproteccióncontraincendiosdeberáncumplirlossiguientescriteriosdedesempeño:
• SeránincombustiblesdeconformidadconlanormaASTME1368oigualnormainternacional.
• Deberántenerunatemperaturadefusiónmínimade1350°C(2.462°F).
NoseproducenhumostóxicosohumosenvirtuddeexposiciónalfuegodeacuerdoconlanormaASTME849o
igual norma internacional.
• Se reunirán los requisitos de protección contra incendios con <5% de humedad en peso y también cuando está
completamente saturado con agua, de conformidad con fuego RWS prueba Procedure1998-CVB-R1161 (Rev 1) 0.7
Cualquiermaterialdeproteccióncontraincendiosdebesatisfacerlossiguientescriteriosdedesempeño:
• Serresistentealacongelaciónydescongelación;
• Resistenciaalasucciónylapresióndinámicadecargas;
• Soportarloscambiosbruscosdetemperaturacalienteyfríadelaexposiciónalfuegoylosarroyosdelamanguera;
Time Temp
(Minutes) °C °F
0 20 68
3 890 1634
5 1140 2084
10 1200 2192
30 1300 2372
60 1350 2462
90 1300 2372
120 1200 2192
Vialidades Urbanas Subterráneas126
• Cumplircontodoslasnormasdeseguridadydesalud
• Noseconviertanenunpeligroduranteunincendio,y
• Serresistentesalaentradadeagua.
El nivel de resistencia al fuego de las estructuras y el equipo debe ser probado por las pruebas o referencia a las
pruebas anteriores.
Laspruebasdefuegodeberáncumplirlossiguientesrequisitos:
• Laslosasdeconcretoutilizadoparalaaplicacióndelosmaterialesdeproteccióncontraincendiospararealizar
pruebasdefuegotienenunadimensiónmínimade1400x1400mmyunespesornominalde150mm.
• Lasuperficieexpuestaserádeaproximadamente1200x1200mm.
• Elmaterialdeproteccióncontra incendiosdebeserfijadoa la losadeconcretoutilizandoelmismomaterialde
fijación (anclajes, malla de alambre, etc.) que se utilizará durante la instalación real en el túnel.
• Enelcasodelaproteccióndesalón,unmínimodeunajuntaentredospanelesdebesercreadaparajuzgarsilas
fugastérmicasseproduciránenelcasodeunincendiorealeneltúnel.
• Enelcasode losmaterialesdefijación,elnúmerodeaplicaciones(cantidaddecapas)debenregistrarseen la
preparación de la muestra de ensayo. El mismo número de capas debe ser usado cuando se aplica el material de
rociado en un túnel real.
• Registrosdetemperaturadebenserrealizadasportermoparessituadosenlainterfaceentreelconcretoyelmaterialde
proteccióncontraincendios,enlaparteinferiordelaarmadurayenlacaranoexpuestadelalosadeconcreto.
Medio ambiente sostenible.
La edición 2008 incluye una revisión completa del material anexo relativo al medio ambiente sostenible. Con ello se
pretende correlacionar con el material en la norma NFPA 130, Norma de fijo tránsito del carril-guía y de pasajeros por
sistemas de ferrocarril.
ElpropósitodelAnexoesproporcionardirectricesparalaevaluacióndelaaprobacióndentrodelasrutasdeevacuación
del túnel. La tecnología actual es capaz de analizar y evaluar las condiciones para proporcionar una ventilación adecuada
para las condiciones de emergencia.
Los dispositivos de ventilación mismos pueden o no servir a las condiciones normales de funcionamiento y las necesidades
de emergencia. Los objetivos del sistema de ventilación, además de hacer frente a emergencias de incendios y humo, son
para ayudar en la contención y depuración de los gases y los aerosoles peligrosos, como los que podrían resultar de una
sustanciaquímica/biológicadeliberación.
Comisión de I+D+i 2010 127
Lascondicionesambientales,consideracionesgeométricasyconsideracionesdetiemposedebetomarencuentacomo
factores. Algunos que deben ser considerados en el mantenimiento de un entorno sostenible para los periodos de corta
duraciónsonlossiguientes:
a) Efectosdelcalor.Laexposiciónalcalorpuedeconduciralaamenazadevidadetresformasbásicas:Lahipertermia,
la superficie quemada del cuerpo y quemaduras del tracto respiratorio.
Paraelusoenelmodeladodeamenazalavidadebidoalaexposiciónalcalordelosincendios,esnecesarioteneren
cuentadoscriterios:elumbraldelaquemadelapielylaexposiciónenlosquelahipertermiaessuficienteparacausar
el deterioro mental y por lo tanto amenazan la supervivencia.
b) Elcontenidodemonóxidodecarbonoenelaire(CO)debesercomosigue:
Máximode2.000ppmduranteunossegundos;unpromediode1,150ppmomenosparalosprimerosseisminutosdela
exposición;unpromediode450ppmomenosparalosprimeros15minutosdelaexposición;unpromediode225ppmo
menosparalosprimeros30minutosdelaexposición;y,unpromediode50ppmomenosparaelrestoeldelaexposición,
Estos valores deben ser ajustados para altitudes por encima de 1000 m (3000 pies).
c) Los niveles de humo de oscurecimiento. Los niveles de humo de oscurecimiento debería mantenerse continuamente de
talmaneraqueunaseñaldeiluminacióninternaa80lux(7.5pies-candelas)esperceptibleapartirde30m(100pies),
y las puertas y las paredes se pueden distinguir de 10 m (33 pies).
d) Lasvelocidadesdeaire.Eneltranvíacerradosdeberíansermayoroequivalentea~0.76m/s(150piesporminuto)
y˚11,0m/s(2200piesporminuto).
e) Nivelesderuido.Losnivelesderuidodebenserdeunmáximode115dBAduranteunossegundosyunmáximode92
dBAduranteelrestodelaexposición.
Transporte de cargas reguladas y no reguladas.
Recientes incendios en túneles de carretera indican que los productos que tradicionalmente no se caracterizan como
“peligrosos”,porejemplo,laharinaylamargarina(1999túneldelMontBlanc),pintura(1999GotardoTúnel)yneumáticos
(2005 túnel Frejus), puede constituir un riesgo mayor para los usuarios del túnel y estructuras del túnel de lo esperado.
Comoresultado,elcapítulo13,“Controldematerialespeligrosos”,seharetitulado“Cargasreguladasynoreguladas”
paraproporcionarorientaciónsobrenormasdedesarrolloconrespectoacualquierytodaslascargasqueviajanatravés
del túnel.
Las autoridades pertinentes deben adoptar normas y reglamentos que se aplican al transporte de mercancías reguladas
y no reguladas. El diseño y planificación de la instalación debe hacer frente al riesgo potencial que se presente ante las
cargas reguladas y no reguladas.
Vialidades Urbanas Subterráneas128
Cuando las reglas y reglamentosdedesarrollo, incendios, accidentesde trabajo yexperienciaen la investigaciónde
los vehículos y bienes del tipo coche previsto en el túnel, en particular de bienes y vehículos que normalmente no están
caracterizados como peligrosos o regulado de otra manera, deben ser considerados. Algunos tipos de cargas que
normalmente no se consideran peligrosos pueden, en determinadas circunstancias, en espacios confinados dentro de
lostúnelescomportarsecomoequivalentes,dematerialespeligrososentérminosdelatasadecrecimientodelfuego,la
intensidad del fuego, descarga de materiales nocivos, la destrucción a la infraestructura y la amenaza a la seguridad de
los usuarios .
Enlosreglamentosdedesarrollo,deberánserabordados:
• Ladensidaddepoblación.
• Tipodecarretera.
• Tiposycantidadesdematerialespeligrosos.
• Capacidadesderespuestadeemergencia.
• Resultadosdelaconsultaconlaspersonasafectadas.
• Laexposiciónyotrosfactoresderiesgo.
• consideracionesdelTerreno.
• Lacontinuidaddelasrutas.
• Víasalternativas.
• Efectossobreelcomercio.
• Losretrasoseneltransporte.
• Lascondicionesclimáticas.
• Lacongestiónylahistoriadelaccidente.
Diseño de tamaño de fuego
Los incendios en gran escala han demostrado que los incendios de vehículos en túneles son propensos a desarrollarse más
rápidamente y tienen una mayor pico de las tasas de liberación de calor de lo esperado. Los resultados de estas pruebas
handadolugaralarevisióndelaTablaA.10.5.1,“Fuegodedatosdelosvehículostípicos”,queahoradicelosiguiente:
y Tabla A.10.5.1
Comisión de I+D+i 2010 129
Hay un aumento sustancial en los valores de la Edición 2004 de 20 MW para los autobuses, 20-30 MW para
camiones pesados y 100 MW para los petroleros. Además, un valor que se ha añadido para múltiples incendios de
vehículos de pasajeros.
La edición 2008 del NFPA 502 se destina a correlacionar las disposiciones de seguridad contra incendios y de vida que
son sobre la base de las últimas investigaciones, tecnologías y vida real lecciones aprendidas para que los diseñadores del
túnel, los ingenieros, los primeros en responder, y las autoridades de funcionamiento tiene una fuente inmediata reconocido
requisitos para crear un ambiente seguro contra incendios del túnel de carretera
Fuente:
North American road tunnel fire detection research Project, Almand,K; Liu, Z.G.; Kashef,A. Overview
of NFPA 502 Standard for Road Tunnels, Bridges and Other Limited Access Highways, 2008 Edition,
William Conell, Jason R. Gamache.
Se recomienda ver el Anexo Overview of NFPA 502 Standard for Road Tunnels
Se recomienda ver el Anexo North American road tunnel fire detection research project
Vialidades Urbanas Subterráneas130
6.1. proyectos de participación pública y privada
Un creciente número de países impulsa proyectos de participación pública y privada.
Existeunagrandiversidaddeesquemas:
Uno de los casos más conocidos es el del Reino Unido, donde se desarrolló el esquema de Iniciativa de Financiamiento
Privado(PFI).
PIDIREGAS o proyectos de infraestructura productiva de largo plazo, para proyectos de energía.
Proyectos apoyados con recursos del FINFRA (concesiones, como en el caso de carreteras y el ferrocarril suburbano, así
como plantas de tratamiento de aguas residuales y proyectos de abastecimiento de agua potable).
Contratos de servicios de largo plazo (por ejemplo, regasificadora de GNL en Manzanillo y ductos para transporte de
gas natural).
Proyectos para prestación de servicios (PPS), actualmente aplicados a proyectos como las carreteras.
Lasprincipalescaracterísticasdeestosproyectosdeparticipaciónpúblicayprivadason:
• Laconstruccióndelasobraslarealizaelsectorprivadoporcuentayordendelasentidadespúblicas,confinanciamiento
propio o de terceros.
• Durantesuconstrucciónlosgastosnoimpactanalasfinanzaspúblicas,siendoregistradosúnicamenteencuentas
de orden.
• Unavezquelosproyectosentranenoperación,seiniciaelpagodelasobligaciones.
• Elflujodeingresosanualqueelproyectogenereporlaventadebienesyserviciosdebesersuficienteparacubrirel
pago de las obligaciones contraídas.
• Lasobligacionescontraídastienenpreferenciarespectoanuevosfinanciamientosparasuinclusiónenelpresupuestode
losañosposteriores,hastaeltérminodesuvigencia.
Losdiversostiposson:
Inversióndirecta:Lasentidadespúblicasasumenlaobligacióndeadquiriractivosproductivosconstruidosporempresasprivadas.
BLT:Construcción,ArrendamientoyTransferencia(elcontratoconelprivadoincluyeelfinanciamiento).
6. Financiamiento
Comisión de I+D+i 2010 131
OPF:ObraPúblicaFinanciada(elfinanciamientosecontrataalrecibirlaobraasatisfacción).
Inversióncondicionada:Losactivossemantienenconelcarácterdepropiedadprivada,salvoquesematerialicealguna
eventualidad (incumplimiento de la entidad o fuerza mayor) contemplada en el contrato, que implique la adquisición de
dichos activos por parte de la entidad contratante.
IPP:ProductoresExternosdeEnergía
Losprincipalessectoresalosqueatiendeestetipodemodeloson:
y Agua y drenaje
y Construcción de carreteras y caminos
y Saneamiento
Lasprincipalescaracterísticasdeestosproyectosson:
• El Fondode Inversiónen Infraestructura (FINFRA), creadoen1995,buscapromover laparticipaciónprivadaenel
financiamiento de proyectos de inversión, tanto federales como estatales y municipales.
• Paraello,elFINFRAotorgaapoyosrecuperablesynorecuperablesadiversosproyectosdeinversión(hastaporel49%
de la inversión total de cada proyecto).
• Elinversionistaprivadodebeaportaralmenosel25%delmontototaldeinversión.
• Alafecha,setienen11proyectosenoperación,11enconstrucción,10enlicitacióny15enpreparación.
• Montodeinversión:69milmillonesdepesos.
• Implicanuncontratodeserviciosdelargoplazo,enelcualsedefinennivelesdecalidad,estándaresdedesempeñoy
mecanismos de deducción de pago.
• Acambiodeestosservicioselinversionistaproveedorrecibeunpago,elcualelgobiernofederalregistracomogasto
corriente y tiene prioridad en el proceso de elaboración de presupuesto.
Vialidades Urbanas Subterráneas132
• Debeexistirunaclaraasignaciónderiesgosentreelsectorpúblicoyelprivado.
• Elinversionistaproveedorseencargadeldiseño,financiamiento,construcciónyoperacióndelosactivosconlosquese
proporcionarán los servicios.
• Losactivospuedenserdelinversionistaprivadoodelgobierno(lapropiedadessecundaria).
6.2. Esquema de Pago por Prestación de Servicios (PPS)
Elementos clave para la autorización de un PPS
• Análisiscostoybeneficio
• Evaluacióndelproyectoparacompararsusbeneficiosnetosconlosdeunainversiónpúblicatradicional(“valorpor
eldinero”).
• Sustentabilidadpresupuestaria
• EvaluacióndelimpactodelgastoderivadodelPPSenelpresupuestodeladependenciaoentidadcontratante.
• Viabilidadjurídica
• RevisióndelacongruenciadelPPS,delcontratodeserviciosydemásactosjurídicosdentrodelmarconormativodela
entidad o dependencia responsable.
Etapas para la autorización de PPS
Comisión de I+D+i 2010 133
Esquema de funcionamiento del contrato de los PPS
Esquema de operación
Vialidades Urbanas Subterráneas134
Comparación de los modelos
Principalescaracterísticas:
• EnunPPS,laresponsabilidadfinaldelaprovisióndelosserviciospúblicosantelosusuariosrecaeexclusivamenteenel
sector público.
• Elinversionistasóloproporcionaserviciosalserviciopúblico.
MarcoJurídicodelosPPS
• LeydeAdquisiciones,ArrendamientosyServiciosdelSectorPúblico,ysuReglamento
• LeyFederaldePresupuestoyResponsabilidadHacendaria,ysuReglamento
• ReglasparalaRealizacióndeProyectosparaPrestacióndeServicios,publicadasenelDiarioOficialdelaFederación
en marzo de 2003 y actualizadas en abril de 2004
• LineamientosymetodologíascomplementariosemitidosporlaSHCP
Responsabilidad Presupuestaria de los PPS
•MárgenesdedisponibilidadpresupuestariaparaelpagodePPS:
Presupuestoautorizado en el
presenteejercicio fiscal
Gastoineludible y
regularizable
Margendisponible para
PPS
Medidas deajuste al
gasto
- + =
Comisión de I+D+i 2010 135
ListadeAnexos.
• SistemadeiluminaciónInteligenteSFLINT
• NorthAmericanroadtunnelfiredetectionresearchProject
• StateoftheroadtunnelsafetytechnologyinJapan
• Incendiosentúneles,BomberosdeNavarra
• PlataformaITS-Telegra
• Directiva200454CEdelParlamentoeuropeo
• SafetyintunnelsPIARC
• Sistemasdesemaforización-Siemens
• OverviewofNFPA502StandardforroadTunnels
• PlanningTool–Firesafetysolutionsfortunnels-Siemens
• Ventilacióndetúneles–Ziebtec
• Recommendationsofthegroupofexpertsonsafetyinroadtunnels
• Sistemasintegralesentúneles-Siemens
Anexos
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Vialidades Urbanas Subterráneas