Las características particulares de un túnel tienen influencia en los riesgos que se pueden presentar para el tráfico que por él circula:
Por tanto, en túneles, se tiende a accidentes menos frecuentes, pero más severos.
Los estudios de seguridad en túneles se centran típicamente en incidentes significativos, principalmente colisiones e incendios, que tienen el potencial de desarrollarse y convertirse en eventos con serias consecuencias. Además, los múltiples riesgos potenciales derivados del transporte de mercancías peligrosas requieren una atención especial. Dado que la disponibilidad sin restricciones de las infraestructuras subterráneas es algo crucial tanto para la economía como para la movilidad, en particular en los principales ejes de transporte y en las zonas con alto volumen de tráfico, como grandes ciudades, los posibles eventos que pudieran causar interrupciones de tráfico están también en el foco de atención. En este contexto, los aspectos de seguridad en los túneles han ido ganando importancia en los últimos años.
La AIPCR define el término «incidente» de la siguiente manera: Un incidente es un «evento anormal y no planificado (como los accidentes) que afecta negativamente al funcionamiento y a la seguridad de los túneles».
Fig.1: Ilustración de la relación entre incidentes, incidentes significativos, colisiones e incendios
La Figura 1 ilustra la comprensión básica de estos términos.
La seguridad vial es fundamental para la seguridad de un túnel. En general, a lo largo del año, los accidentes con heridos y muertos que se producen en los túneles también pueden darse en las carreteras a cielo abierto. Sin embargo, dado que un túnel es un espacio cerrado, la evolución de un accidente, en caso de incendio y pérdida de materias peligrosas, puede dar lugar a consecuencias mucho más graves que en caso de a cielo abierto ya que puede haber mucha más gente involucrada directamente en el incidente y potencialmente expuesta a los peligros del calor, humo, explosiones o gases tóxicos. Además el túnel por si mismo puede contribuir a la causa o los efectos de un accidente, por ejemplo debido a las condiciones ambientales de iluminación (el “agujero negro” cuando se entra en el túnel) o por la presencia de los hastiales que son un “obstáculo implacable” que pueden empeorar el impacto de una colisión o impedir una maniobra exitosa.
Vídeo que muestra una colisión en un túnel bidireccional y sus efectos
En suma:
Comparado con las carreteras a cielo abierto, hay importantes factores, que en los túneles y en sus proximidades, pueden influir de un modo positivo o negativo en la probabilidad y efectos de un accidente:
Positivos:
Negativos:
De todas formas, el titular del túnel, para cada caso concreto, debe considerar la seguridad en términos de riesgo y medidas a tomar, debiendo analizar y evaluar los riesgos (en base a criterios de seguridad del tráfico y del túnel) y considerar, elegir e implementar medidas para controlar estos riesgos, lo que debe tenerse en cuenta ya en las fases de planificación y de proyecto. Para los túneles existentes, el titular debe evaluar su estado de seguridad en base a la experiencia y al aprendizaje de los incidentes acontecidos y tomar las medidas necesarias para mejorar la situación cuando sea necesario.
Por supuesto, no todas las causas de riesgo como son conducir en estado de embriaguez, conducir mientras se usa el móvil o tener el vehículo en malas condiciones técnicas están dentro del ámbito de influencia del titular del túnel, al igual que ocurre con las consecuencias de las colisiones. Sin embargo, las causas relacionadas directamente con el túnel y sus efectos sí que son objeto para que se puedan tomar medidas para reducir el riesgo de accidentes.
En el documento 2017/R35 “Experiencias de incidentes significativos en túneles de carretera” se puede encontrar mayor y mejor información para la evaluación del riesgo de accidentes en túneles de carretera, principalmente en el capítulo 3. En el ciclo 2016-2019, el Grupo de Trabajo 2 (Seguridad) del Comité TC D.5 (Explotación de Túneles de Carretera) está redactando un documento “Prevención y mitigación de las colisiones relacionadas con los túneles” sobre la efectividad de las diversas medidas que están a disposición del gestor del túnel para controlar los riesgos de colisión.
Otros informes en los que se aborda este asunto son:
Entre los posibles riesgos que deben considerarse en los túneles de carretera, el incendio de un vehículo posee una especial relevancia al ser un suceso relativamente frecuente y cuyas consecuencias pueden ser mucho mayores en un recinto cerrado que a cielo abierto si no se toman las medidas apropiadas. Por esta razón, varios informes de PIARC tratan el tema de seguridad frente al fuego en túneles de carretera.
La discusión sobre los incendios en túneles está dominada a menudo por los eventos extremos que ocurrieron en los túneles de Montblanc, Tauern y San Gotardo. Sin embargo, en realidad, la mayoría de los incendios son eventos relativamente pequeños, pero que pueden llegar a convertirse en eventos más serios dependiendo de la influencia de varios factores. El espacio confinado de un túnel constituye un entorno en el que en caso de incendio pueden desarrollarse rápidamente condiciones insostenibles. Se han realizado una serie de ensayos de incendios reales en el contexto de diversos programas de investigación nacionales e internacionales, con el fin de confirmar los supuestos sobre el tamaño del incendio y su comportamiento, centrándose en los incendios a gran escala con altas tasas de liberación de calor.
Fig. 1: Serie de fotografías que muestran el incendio de un autobús en un túnel bidireccional. El autobús en llamas se detiene en un apartadero y los pasajeros evacuan hacia la salida de emergencia, justo al lado opuesto de su localización.
Existen algunos parámetros clave para la caracterización de un incendio en un túnel: la velocidad de desarrollo del incendio y su tamaño son de gran importancia para la seguridad. Ambos están influenciados por la naturaleza de la carga de fuego, las condiciones técnicas de los vehículos involucrados, las condiciones de la corriente del aire durante el desarrollo, así como por el diseño de la ingeniería de seguridad contra incendios específico para cada túnel. La máxima tasa de liberación de calor de un incendio depende de la cantidad y del tipo de material de la carga de fuego, así como de las condiciones límite del suministro de oxígeno, de las características del túnel, de la respuesta del sistema, etc. Los incendios en los vehículos ligeros rara vez desarrollan altas tasas de liberación de calor, mientras que los que se desarrollan plenamente en la carga de los vehículos pesados y en depósitos de líquidos inflamables pueden producir tasas muy elevadas de liberación de calor.
Con respecto a sus características se pueden distinguir dos tipos de incendios en túneles (los generados por una colisión o los derivados de un fallo en el vehículo). Los incendios derivados de una avería del vehículo suelen comenzar en el motor, en el sistema de expulsión de gases, en las ruedas o en los frenos, pero raramente en la carga. Estos incendios en la mayoría de los casos están inicialmente confinados lo que implica un crecimiento lento en las primeras fases, con crecimiento progresivo en fases posteriores hasta llegar a un incendio completamente desarrollado. Este tipo de progresión del incendio aumenta las posibilidades de su extinción (o al menos de retrasar su crecimiento), bien mediante el uso de extintores manuales, de sistemas fijos de extinción y/o por los servicios de primera intervención, antes de que se convierta en una amenaza para la salud de las personas que se encuentran en el túnel. Los incendios provocados por colisiones se ven a menudo acelerados por la presencia de combustible vertido tras el impacto, por lo que su desarrollo suele ser más rápido. Los incendios en los que están involucrados líquidos inflamables, por ejemplo los que se producen en charcos de combustible en la calzada, son muy poco habituales y requieren un escape de grandes cantidades de combustible (como consecuencia de un accidente o por otros motivos).
En el Capítulo 4 del informe técnico 2016 R35 «Experiencia con incidentes significativos en túneles de carretera» se recoge información sobre parámetros de incendios, basada en estadísticas de 12 países. La recopilación de datos con fines estadísticos requiere una definición clara de los eventos que deben considerarse como incendios. Hoy en día en los distintos países hay diferentes criterios sobre qué evento se registra como un incendio y cual no, habiéndose aplicado en el contexto de este informe la definición del término «incendio» según la Dirección Noruega de Protección Civil: un incendio es «un proceso de combustión no deseado o incontrolado caracterizado por la liberación de calor y acompañado de humo, llamas o resplandor».
Un "túnel medio" tiene una tasa de incendios del orden de 5 a 15 incendios por cada mil millones de vehículos km. Sin embargo la dispersión de los datos puede ser muy significativa entre un túnel y otro ya que pueden influir varios factores en los incendios registrados, como por ejemplo: el diseño, la ubicación, la geometría de la carretera, la detección, el tipo de vehículos, la regulación del tráfico, los límites de velocidad, la experiencia de los conductores, etc. por lo que las tasas de incendios deben usarse con cuidado, debiendo realizarse por expertos en seguridad la evaluación de la idoneidad y su modificación para la aplicación a un túnel determinado.
Un problema aún más complejo es el conseguir la información estadística sobre el tipo y la gravedad de los incendios, requiriéndose un análisis fundamentado, además del conocimiento y la información disponibles sobre los detalles y las pruebas reales del incendio. En el Capítulo 4.6 del informe 2016 R35 «Experiencia con incidentes significativos en túneles de carretera» se presentan algunas indicaciones basadas en datos registrados en Austria, Italia y Corea del Sur.
El conocimiento de cómo se comporta el humo durante un incendio en un túnel es esencial para muchos de los aspectos del diseño y la explotación del mismo. Este conocimiento influirá en la tipología y el dimensionamiento del sistema de ventilación que se instale, su funcionamiento en caso de emergencia y los protocolos de emergencia que deberán desarrollarse para permitir a los operadores y a los servicios de emergencia gestionar el incidente. En la Sección III "Comportamiento del humo” del informe 05.05.B Francés/Inglés y en la Sección 1 "Principios básicos de la propagación del calor y el humo en la fase inicial del incendio" del informe 05.16.B Francés/Inglés puede encontrase una discusión detallada sobre este tema, en la que se analiza la influencia de los distintos parámetros (tráfico, tamaño del incendio, condiciones de ventilación, geometría del túnel) en el desarrollo del incidente.
Algunos ejemplos de incendios reales en túneles seleccionados al azar (incluida una breve descripción y análisis del incidente) pueden encontrarse en el Apéndice 5 Inglés del informe técnico 2016 R35 "Experiencia con incidentes significativos en túneles de carretera".
Las mercancías o materiales peligrosos son sustancias sólidas, líquidas o gaseosas que pueden perjudicar a las personas, a otros organismos vivos, a la propiedad o al medio ambiente, teniendo en cuenta sus propiedades químicas o físicas. Una sustancia o un material que presente un peligro particular debe utilizarse, manipularse o transportarse teniendo en cuenta las características de dicho peligro. Una sustancia o un material se considera peligroso cuando:
Una mercancía peligrosa puede presentar más de un tipo de peligro y, por lo tanto, más riesgos. Los diferentes tipos de peligro que pueden ocurrir durante el transporte por carretera se codifican como:
La siguiente tabla describe los peligros que presentan las mercancías peligrosas en función de su clase según la clasificación del ADR.
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Número de clase |
Descripción de la clase |
Descripción del peligro |
|---|---|---|
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Clase 1 |
Sustancias u objetos explosivos |
• puede causar una explosión no deseada e incontrolada, • puede causar expansión de gas y generar onda expansiva, • puede causar daños materiales y físicos, • lanzamiento de fragmentos a gran velocidad y a grandes distancias. |
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Clase 2 |
Gases |
• pueden ser inflamables, • pueden oxidarse o estar en peligro de oxidación, • en espacios cerrados y cerrados puede causar asfixia sin ser percibido, • pueden ser tóxicos, • si están bajo presión pueden provocar la ruptura (con posible explosión del recipiente), • si están refrigerados (criogénicos) pueden poner en peligro los tejidos humanos, o si la temperatura del recipiente aumenta rápidamente, la presión puede provocar una explosión; estos gases también pueden ser inflamables. |
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Clase 3 |
Líquidos inflamables |
• causa de incendio. |
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Clase 4.1 |
Sólidos inflamables, sustancias de reacción espontánea, sustancias polimerizantes y explosivos sólidos desensibilizados |
• combustibilidad, • transmisión de incendios, • humo, • lesiones, • daños. |
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Clase 4.2 |
Sustancias susceptibles de combustión espontánea |
los peligros de las sustancias y objetos de esta clase se deben a la posibilidad de su ignición automática en contacto con el aire y sin causa (chispa o llama); en contacto con el oxígeno pueden presentar autoignición. |
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Clase 4.3 |
Sustancias que, en contacto con el agua, emiten gases inflamables |
• generación de gases inflamables, • autoignición - incendio. |
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Clase 5.1 |
Sustancias oxidantes |
• ignición, • fuego - humo. |
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Clase 5.2 |
Peróxidos orgánicos |
• fácil ignición, • explotan fácilmente, • combustión violenta. |
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Clase 6.1 |
Sustancias tóxicas |
• peligro para la salud humana, • causan la muerte cuando entran en el cuerpo por la boca, la piel y la nariz en unas pocas horas o días, dependiendo de la dosis, • elevada toxicidad. |
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Clase 6.2 |
Sustancias infecciosas |
las sustancias son peligrosas porque contienen microorganismos (bacterias, parásitos, virus) que pueden causar infecciones en humanos y animales; también pueden contener bacterias, organismos parasitarios o virus sin antídoto en caso de infección. |
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Clase 7 |
Material radioactivo |
Peligros derivados del transporte de sustancias radiactivas contaminadas externamente pueden causar: • daños medioambientales, •contaminación cutánea, • otros peligros para el medio ambiente y los animales que pueden ocurrir incluso después de un largo período de tiempo. La radiación puede afectar a los seres humanos externa o internamente: • externamente cuando la fuente está fuera de nuestro cuerpo, • internamente, cuando el cuerpo está expuesto a material radioactivo a través de la inhalación, absorción de polvo, daño a la piel u ojos e ingestión. |
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Clase 8 |
Sustancias corrosivas |
• daños en la piel, los ojos, las mucosas y la necrosis tisular, • corrosión, combustión de otros materiales. |
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Clase 9 |
Sustancias y objetos peligrosos diversos |
• peligro para la salud si entran en el sistema respiratorio (amianto) • fuente de gases venenosos en caso de incendio |
En el contexto de la infraestructura de carreteras, en particular de los túneles de carretera, la seguridad física (protección) se entiende como la preparación, prevención y preservación de una infraestructura de carreteras contra riesgos excepcionales causados por el hombre. Esta definición de seguridad física (protección) es complementaria a la de seguridad de explotación (prevención) que se define como la protección de la infraestructura contra eventos no intencionados como accidentes y está cubierta por las normas pertinentes. Por tanto, la distinción clave entre protección y prevención es que:
Los peligros relevantes para la seguridad que pueden afectar a la infraestructura de un túnel de carretera, la explotación y los usuarios son por ejemplo: terrorismo, ciberdelito, robo o fraude.
Para analizar el nivel de seguridad de una infraestructura y decidir acerca de la implementación de medidas de protección, se debe realizar una evaluación de seguridad. La evaluación de seguridad consiste en un análisis de peligros y escenarios, una determinación de la vulnerabilidad del activo y sus componentes importantes (nivel de objeto) y, finalmente, la consideración de su carácter crítico en la red, es decir su importancia para la red de carreteras, además de cualquier interdependencia con otras infraestructuras de transporte y con otros sectores. Para priorizar los túneles que deben reforzarse con medidas de protección, el que sean o no críticos es el elemento clave, siendo recomendable una clasificación desde este punto de vista antes de decidir sobre la asignación del presupuesto para las medidas de protección.
Con respecto a las medidas de protección que podrían implementarse para mejorar la seguridad física (protección), generalmente hay una gran superposición con las medidas de la seguridad de explotación (prevención) dado que los límites entre una y otra a menudo no están claros. Esta superposición puede usarse para fortalecer la prevención y la protección y podría ayudar a obtener los fondos necesarios para las medidas de protección. El mismo argumento es válido para las medidas ya implementadas en los túneles de carretera existentes: muchas de las instalaciones existentes de seguridad para la explotación y estructurales podrían usarse para prevenir o mitigar los eventos relacionados con la seguridad y la protección (por ejemplo, cámaras (CCTV) o sistemas de detección automática de incidentes (DAI)). En general, se recomienda incluir principios de seguridad desde las fases de estudio preliminares y de proyecto de un túnel nuevo ("Seguridad por diseño") ya que la modernización de las medidas de seguridad de una infraestructura existente suele ser mucho más costosa. Cuando se adoptan medidas de protección en estructuras existentes deben implementarse soluciones de seguridad de bajo presupuesto o medidas que lleven consigo sinergias de seguridad. Además, siempre es preciso tener en cuenta las llamadas "medidas blandas" como por ejemplo: medidas de organización, capacitación del personal, etc.
Se puede obtener información más detallada, consultando el informe técnico 2015 R01 “Seguridad de la infraestructura carretera”. Este informe contiene referencias y enlaces útiles, procedimientos y herramientas para la evaluación de la seguridad y algunos ejemplos útiles de medidas de protección. Otros informes de la AIPCR relacionados con la seguridad que pueden ser relevantes son:
1. Seguridad y protección de túneles de carretera y otras infraestructuras críticas (R / R 350) (francés/inglés),
2. Riesgos asociados con desastres naturales, cambio climático, desastres causados por el hombre y amenazas a la seguridad (2013R12EN) (inglés),
3. Establecimiento de un programa de gestión para la continuidad de la actividad en el Ministère des Transports du Canada-Quebec (R / R 370) (francés/inglés).