Siguiendo con un enfoque integral, para planificar un túnel suficientemente seguro en su conjunto es necesario que su proyecto y su explotación cumplan con unas mínimas condiciones de seguridad. Por tanto, por varias razones se requieren medidas de seguridad alternativas o adicionales, como por ejemplo:
La decisión de adoptar o no medidas adicionales de seguridad puede establecerse mediante criterios prescriptivos o en un enfoque basado en un análisis de riesgo
En general las medidas de seguridad pueden agruparse en 4 categorías en función de sus prestaciones o de sus efectos sobre el riesgo:
Estas medidas pueden estar relacionadas con la propia estructura del túnel o con su equipamiento, así como con los procedimientos de explotación y de respuesta de emergencia. Las medidas adicionales de seguridad necesitan integrarse en el complejo sistema de seguridad del túnel de la mejor forma posible, teniendo en cuenta los efectos que sobre éste puedan producirse.
La prevención es un método clave en el esfuerzo por minimizar el riesgo de colisiones y otros incidentes significativos en un túnel y, por lo tanto, es crucial para la seguridad del sistema túnel.
Las medidas preventivas son aquellas que actúan ante un escenario peligroso para reducir la probabilidad de situaciones que pueden tener un impacto negativo en la seguridad de los usuarios del túnel.
Las medidas preventivas se desarrollan utilizando actividades y prácticas destinadas a anticipar, evitar y eliminar las posibles causas de un evento peligroso.
Las medidas de seguridad en general se basan en una consideración sistemática de todos los aspectos del sistema túnel, es decir, infraestructura, explotación, usuarios y vehículos. Cada túnel ofrece sus propios desafíos de seguridad específicos, según su ubicación, proyecto, longitud, sección transversal, e intensidad y tipo de tráfico, por lo que las medidas de seguridad tienen que adaptarse.
En el entorno confinado específico del túnel, el fuego y la liberación de sustancias peligrosas son los incidentes que se consideran más críticos en relación con las consecuencias catastróficas que pueden generar. Por esta razón muchos objetivos de seguridad están estrechamente relacionados con estos fenómenos.
El incendio en un túnel puede ser consecuencia de una colisión o puede ser desencadenado por otras causas, como el sobrecalentamiento del motor en una congestión de tráfico o en largos tramos en rampa, el sobrecalentamiento del sistema de frenos de los vehículos pesados en largos tramos en descenso o un cortocircuito.
Como el mantenimiento del vehículo está fuera de la responsabilidad del explotador del túnel se pueden implementar diversas medidas técnicas para evitar colisiones.
En primer lugar, un proyecto seguro de la carretera es fundamental para minimizar el riesgo de una colisión pero, por supuesto, esto no se puede considerar como una medida preventiva adicional para túneles existentes. En cualquier caso es necesario crear y mantener un entorno adecuado en que los conductores puedan evaluar la situación del tráfico y el trazado de la carretera para anticipar las acciones necesarias que deban tomar para minimizar el riesgo de accidente.
En los túneles en general, una iluminación y una señalización adecuadas son muy importantes. La calidad de la iluminación que garantiza una mejor visibilidad y una adecuada intensidad proporciona un efecto calmante , en túneles largos, puede utilizarse para romper la monotonía y mantener al usuario concentrado. Además, un sistema de iluminación de buena calidad debería reducir o evitar el llamado efecto de "agujero negro" cuando el conductor que entra en un túnel tiene que adaptar sus ojos a las circunstancias cambiantes de la luz que pueden limitar su distancia de visión o hacer que disminuya la velocidad. Por otra parte, las ayudas de guiado, como reflectores o luces tipo LED en los hastiales pueden ayudar a percibir correctamente el trazado de la carretera. El sistema de ventilación también desempeña un papel importante ya que al garantizar la calidad del aire proporciona una buena visibilidad en el túnel.
Los paneles de mensaje variable y señalización dinámica de advertencia, activados por detección, son muy importantes para informar y alertar a los usuarios sobre situaciones peligrosas (por ejemplo, presencia de objetos en la calzada, vehículos detenidos, carriles cerrados, condiciones ambientales difíciles en las bocas de los túneles), para que puedan reducir su velocidad, aumentar su nivel de atención y evitar comportamientos de riesgo o que se tenga que cerrar el túnel para evitar congestiones. Desde este punto de vista, todos los sistemas de detección (sensores, video vigilancia, etc.) pueden contribuir a minimizar las situaciones críticas.
Un sistema electrónico de paneles aspa-flecha es esencial para el control de los carriles, para poder cerrarlos y regular el tráfico en ellos.
Las diferencias de velocidad entre los distintos vehículos es otra causa común de colisiones, por lo que una prohibición de adelantamiento para los vehículos pesados y la implantación de límites de velocidad y de controles de velocidad pueden ser medidas eficientes, especialmente cuando la distancia de visión es limitada. Además, para evitar alcances que suelen ser bastante frecuentes, es útil controlar y hacer que se cumpla el mantenimiento de una distancia de separación entre vehículos.
Una medida preventiva efectiva es la del mantenimiento preventivo, principalmente en relación con los sistemas de seguridad que no sean redundantes, lo que incluye inspecciones regulares, pruebas y limpieza de los hastiales para mantener las condiciones de seguridad adecuadas durante toda la vida útil del túnel.
Se puede obtener más información sobre medidas preventivas para las colisiones en túneles en el informe técnico 2019R03EN "Prevención y mitigación de colisiones relacionadas con túneles" (inglés).
Con respecto a la funcionalidad de las medidas de seguridad se puede hacer una distinción clara entre preventivas, es decir, aquellas destinadas a reducir las situaciones críticas y las de mitigación (protección), destinadas a reducir las consecuencias en caso de un incidente.
Las medidas de mitigación pueden consistir en reducir los efectos de un impacto mecánico (por ejemplo, barreras de seguridad diseñadas para absorber energía y así minimizar el impacto del vehículo y de sus ocupantes), en evitar colisiones secundarias (por ejemplo, cerrando un carril (es) o el túnel) y en reducir y controlar las consecuencias en caso de un incendio que se produzca en el túnel.
El tema de la seguridad contra incendios en los túneles de carretera ha ganado mucha importancia a partir de una serie de incendios dramáticos que ocasionaron víctimas humanas, importantes daños estructurales e interrupciones prolongadas en el sistema de transporte con un impacto significativo en las economías regionales. En un contexto en el que los túneles antiguos deben hacer frente a la evolución en la composición y en el volumen del tráfico y en el que se construyen túneles cada vez más largos en entornos urbanos o geológicamente más difíciles, la reducción efectiva de los riesgos de un incendio y sus consecuencias de gran alcance es primordial.
Después de un incidente, las consecuencias dependerán de las medidas de protección efectivas adoptadas pudiendo hacer que los usuarios involucrados se salven y que todos aquellos que no lo estén directamente puedan reaccionar de inmediato para evitar lesiones y daños.
Los dispositivos de detección proporcionan una rápida advertencia de los incidentes o de condiciones anormales en el túnel que permiten que el tráfico sea interrumpido. Los dispositivos de verificación y / o los métodos de gestión de tráfico permiten al operador confirmar rápidamente un incidente y adoptar el escenario adecuado para cerrar de forma sistemática los carriles o redirigir el tráfico para evitar colisiones secundarias y, en caso de incendio, facilitar la evacuación segura y eficiente de los usuarios mediante los sistemas de información y comunicación. Además, los dispositivos automáticos de extinción de incendios, como los sistemas fijos de extinción, pueden reducir significativamente las consecuencias de un incendio en el túnel al controlar su desarrollo hasta la intervención de los equipos de emergencia.
Existen una serie de factores que distinguen un incendio ocasionado en un túnel de un incendio en un edificio convencional. El entorno para la evacuación de las personas en un túnel es difícil dada la separación existente entre las salidas de evacuación, la elevada carga y potencia del incendio, su rápido crecimiento con producción de humo intenso que llena toda la sección del túnel y la rápida propagación de ese humo. Los incendios en túneles pueden causar temperaturas extremadamente altas, lo que no solo puede provocar daños estructurales e incluso el colapso, sino que también pueden hacer que los esfuerzos para su extinción sean más peligrosos y consuman más tiempo.
Por tanto, la prevención de incendios es la primera prioridad, pero también es esencial integrar sistemas adecuados de detección y respuesta que reduzcan la degradación estructural, garanticen la evacuación segura de las personas, eviten la propagación y el crecimiento y faciliten los esfuerzos de lucha contra incendios.
En un túnel, la detección de un incidente unos segundos antes puede salvar vidas y reducir considerablemente los daños y pérdidas en la infraestructura. La identificación de un incendio en desarrollo en una etapa temprana (por ejemplo, mediante detección de video, sistemas de detección de humo, sistemas lineales de detección de calor, etc.) es un factor de éxito significativo en la reducción efectiva de incidentes en túneles. De hecho, los cierres prolongados, después de un incendio, de túneles dañados causan consecuencias económicas a largo plazo y un gran impacto en otras partes de la red de transporte tal y como lo demuestra la experiencia. Por tanto, la implementación de medidas adecuadas para evitar y reducir los efectos de los incendios es vital, incluso desde un punto de vista meramente económico.
Además del diseño geométrico del túnel (longitud, sección, separación de salidas de emergencia, etc.), se ha demostrado que las medidas más importantes para reducir los efectos de los incendios incluyen la vigilancia permanente desde un centro de control, el sistema de ventilación, el sistema de gestión centralizado, los equipos utilizados para cerrar el túnel y la resistencia al fuego de los equipamientos. En particular, son fundamentales unas estrategias de ventilación adecuadas y deben definirse correctamente para poder controlar el humo en diferentes situaciones posibles.
Informar de inmediato al centro de control en la primera fase del desarrollo del incendio y seguir las acciones e instrucciones apropiadas puede prevenir situaciones peores. De esta manera es posible acelerar tanto el proceso de evacuación de los usuarios de acuerdo con la información que el centro de control les puede proporcionar como la intervención de los servicios de emergencia, contribuyendo a la reducción de los efectos de colisiones e incendios.
En el informe técnico 2019R03 "Prevención y mitigación de colisiones relacionadas con túneles de carretera” (Inglés/Francés) se dispone de más información sobre las medidas a adoptar a estos efectos.
La autoevacuación o autorescate es la capacidad de las personas involucradas en un incidente en un túnel para alejarse de una fuente de peligro por iniciativa propia y manteniendo un comportamiento apropiado. Las experiencias respecto a anteriores incidentes de fuego en túneles nos muestran que el humo es el principal problema para la seguridad humana en caso de incendio. La oportunidad de llegar rápidamente a una zona segura libre de humos es esencial para mitigar las consecuencias del incidente. Por lo tanto, el principio de autorescate es un pilar clave de la seguridad en túneles en caso de incendio.
El fuego en un edificio moderno normalmente dará a aquellos que estén en él una razonable oportunidad de escape hacia una zona segura cercana al área afectada por el fuego. En un túnel, las personas tienen que escapar desde la ubicación dentro del túnel hasta una de las bocas para salir del mismo. Para túneles de carretera mono tubo largos, sin salidas de emergencia a una vía de escape independiente del tubo afectado, la zona segura puede estar a varios kilómetros de distancia – lo que es una circunstancia irrazonable para salvaguardar el principio de autorescate. Por lo tanto, las normas modernas de túneles incluyen prescripciones de la distancia máxima admisible para las salidas de emergencia que conducen a una zona segura, que pueden ser una galería de evacuación, un conducto de escape, una salida al exterior o un segundo túnel paralelo. Por ejemplo, la Directiva europea sobre requisitos mínimos de seguridad, en el Anexo I define una distancia máxima admisible de 500 m y las normativas nacionales a menudo definen requisitos más estrictos.
Los incidentes graves que desafían el principio de autorescate son vehículos con incendio de rápido desarrollo que disponen materiales con una alta carga de fuego (principalmente vehículos pesados cargados de combustibles) que pueden producir mucho humo en un corto período de tiempo. Sin embargo, un incendio en un vehículo pequeño también puede convertirse en un incendio más grande si, por ejemplo, involucra a otros vehículos.
En cualquier caso, es importante evacuar temprano y rápido, por lo que, además de proporcionar una vía de escape a un lugar seguro son necesarias medidas que garanticen que las personas reaccionen rápidamente y escapen pronto a través de las salidas de emergencia.
Una mirada más cercana al proceso de autorescate revela que el comportamiento de las personas ante el mismo se puede dividir en varias fases. En primer lugar se encuentra la fase de pre-evacuación, que incluye todos los eventos previos al inicio de la evacuación y finaliza con la decisión de escapar. En la siguiente fase de la evacuación se puede distinguir entre una fase de pre-movimiento y una fase de movimiento. Durante la primera, el usuario del túnel busca información y selecciona una vía de escape y la fase de movimiento incluye todo el comportamiento que muestran los usuarios durante la evacuación hasta que alcanzan su objetivo de escapar.
Por lo tanto, es importante potenciar esta posibilidad proporcionando información relevante y dando instrucciones claras a las personas, ya sea visual o acústicamente.
El autorescate puede estar influenciado por los parámetros del túnel y las condiciones del tráfico. Por ejemplo existe un estrecho vínculo entre las estrategias de autorescate y las de gestión de humos.
En túneles con dos tubos que funcionan con tráfico unidireccional y ventilación longitudinal, ésta admite generalmente una propagación del humo en la dirección del tráfico (la dirección inicial de propagación del humo debido al flujo de aire inducido por el tráfico). El humo va afectando gradualmente la parte vacía del tubo después del incidente y las personas que están atrapadas en el túnel previo al lugar del incidente pueden evacuar al otro tubo y en general no se ven afectadas por el humo. El segundo tubo normalmente estará cerrado al tráfico y se puede considerar una zona segura para evacuar, disponiéndose habitualmente de una conexión segura entre los tubos. En túneles unidireccionales con retenciones habituales o en túneles bidireccionales la situación es más compleja ya que es probable que los vehículos estén bloqueados en ambos lados del punto de incendio, por lo que la interacción entre el autorescate y la estrategia de ventilación se vuelve más complicada. Sin embargo, las herramientas modernas de evaluación de riesgos pueden investigar este proceso en detalle para situaciones particulares, proporcionando así una información valiosa para optimizar la interacción entre el comportamiento humano, los procedimientos y el equipamiento.
Una ruta de evacuación con mucha pendiente puede afectar a la capacidad de autorescate y al comportamiento de propagación del humo, por lo que los túneles con rasantes con mucha inclinación requieren atención especial.
La educación pública es importante para proporcionar conocimientos y habilidades a los usuarios de túneles de carretera para iniciativas de autorescate. Las campañas y la publicidad proporcionadas por los explotadores o las autoridades de los túneles de carretera pueden ayudar a los usuarios a comprender las medidas de autorescate que deben adoptar cuando se encuentran en una emergencia. En el contexto del autorescate, se deben tener en cuenta las cuestiones especiales relacionadas con las personas con movilidad reducida - consultar el informe técnico 2008R17 “Factores humanos y seguridad de los túneles de carretera desde el punto de vista de los usuarios”.
Muchos de estos temas también se abordan en la Sección I "Objetivos del control de humo y fuego" del informe 05.05.B, (francés / inglés) que incluye un estudio detallado sobre los criterios de condiciones ambientales aceptables en situaciones de incendio.
Las medidas de respuesta ante emergencias son un grupo de medidas que comprenden la reacción del explotador del túnel, de los servicios de emergencia y de otras organizaciones ante un incidente significativo en el túnel que requiere una intervención que va más allá de los procedimientos de explotación normales. Dado que hay una gran variedad de incidentes, el tipo de medidas requeridas y de reacciones son muy diversas. Por ejemplo, la simple avería de un vehículo en un carril podría requerir el cierre de éste o incluso de todo el tubo, lo que demuestra la complejidad del concepto "Medidas de seguridad" ya que esta respuesta al incidente de "avería" también puede considerarse como una medida preventiva contra colisiones.
Las medidas de respuesta ante emergencias generalmente son complejas porque interactúan con los procedimientos y los sistemas de seguridad de los túneles, así como con el comportamiento humano que involucra tanto a los usuarios de túneles como al explotador y a los equipos de emergencia. Entre los posibles peligros que deben considerarse en los túneles de carretera, los incendios de vehículos son especialmente preocupantes porque suelen ocurrir con bastante frecuencia y las consecuencias pueden agravarse al tratarse de un espacio confinado. Por lo tanto, es un requisito fundamental para todos los túneles el hacer posible las operaciones de rescate y de extinción de incendios aunque las condiciones puedan diferir mucho de un caso a otro.
Mientras que el personal de explotación conoce bien sus túneles, los bomberos necesitan realizar tareas tácticamente exigentes en un entorno más bien desconocido en comparación con los desafíos diarios que afrontan en industrias y edificios. Para obtener resultados seguros es crucial que los bomberos tengan una formación básica acerca de las características de la infraestructura para facilitar la búsqueda y rescate de las víctimas y la extinción de incendios.
En general, la gestión de incidentes en túneles necesita que se disponga de conocimientos sobre los mismos y del comportamiento al fuego en ellos y en particular de las características específicas del túnel concreto, así como de conocimientos sobre las disposiciones tácticas de los miembros del equipo. Durante la gestión de los incidentes deben tomar decisiones correctas en situaciones muy exigentes respecto al acceso a la información, a la cooperación eficiente con el explotador del túnel e interacción con un entorno complejo como es el propio túnel y los sistemas de seguridad. Para hacer frente a estos desafíos es importante establecer estrechos vínculos de trabajo entre los explotadores de túneles y las organizaciones locales de lucha contra incendios con el fin de compartir el conocimiento específico de los túneles al cargo y mantener a los bomberos al día sobre cualquier aspecto relevante para la seguridad, como cambios en los equipamientos, procedimientos de explotación, condiciones de tráfico, etc.
Fig. 1: Simulacro en un túnel con brigada de bomberos
Parte del contenido de estos informes está relacionado con las características específicas de los túneles y se trata en diversos capítulos de este Manual, como por ejemplo:
Algunos túneles son cruciales para las comunicaciones en una región o ciudad por lo que si su disponibilidad se ve afectada, ello podría tener un gran impacto en la movilidad de toda un área. Para estos túneles es importante evaluar las consecuencias de incidentes mayores - fortuitos o intencionados- en la estructura y en los equipamientos pero también el riesgo de que se produzcan cierres de túnel de larga duración, debiendo considerarse medidas compensatorias que puedan minimizar el tiempo de cierre después de un incendio en el túnel. La capacidad de respuesta ante emergencias normalmente es una parte crucial de la protección de la infraestructura, pero también deben considerarse otras medidas de protección activas y pasivas.
El proyecto conjunto de investigación OCDE/AIPCR incluye una encuesta sobre las medidas que podrían reducir la probabilidad y/o las consecuencias de un incidente en un túnel en el que esté autorizado el paso de mercancías peligrosas y éstas se vean implicadas.
Se identificaron las posibles medidas (ver la descripción en la parte 2 del manual del usuario de DG-QRAM, capítulos 6-9) y en un segundo paso se intentó evaluar la relación coste-efectividad de estas medidas con respecto a los peligros de las mercancías peligrosas. La atención se centró en la eficacia de las medidas, ya que los costes son específicos para un proyecto de túnel en particular y no se pueden evaluar a nivel general.
En el modelo DG-QRAM desarrollado en el proyecto se consideran algunas posibles medidas de reducción del riesgo. La eficacia de cada una de ellas, o la combinación de las mismas, se evalúa aplicando el modelo con y sin la(s) medida(s) y comparando los resultados. Se ha realizado un gran número de pruebas y se ha visto que no puede tomarse ninguna conclusión general en relación con su eficacia dado que depende mucho de cada caso específico. Por tanto la evaluación de la eficacia debería hacerse sobre un proyecto concreto.
La eficacia de otras medidas (que no están incluidas directamente en el modelo DG-QRAM) ha sido mucho más difícil de evaluar y se ha propuesto métodos para considerer un cierto número de ellas. Puede encontrarse más información en el capítulo VII del Informe del proyecto de la OCDE Inglés/Francés (Medidas de reducción del riesgo).
Los procedimientos de seguridad se establecen para que el personal de explotación sepa aplicar las medidas de seguridad.
Un primer nivel general debe:
Un nivel más preciso explica con más detalle cómo se debe aplicar cada medida:
Estos procedimientos de seguridad deben ser concisos y claros de modo que las personas involucradas en la aplicación de una medida de seguridad no tengan dudas sobre las acciones requeridas y puedan actuar de manera eficiente.