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Tema 7 Túneles - INSTALACIONES Y SERVICIOS AUXILIARES EN CONSTRUCCIÓN

1.- IMPERMEABILIZACÓN DE TÚNELES 2.- ELECTRIFICACIÓN DE TÚNELES

3.- ILUMINACIÓN DE TÚNELES 4.- EL CONTROL DE CALIDAD DE TÚNELES 4.1.- CONTROL DE CALIDAD DEL HORMIGÓN 4.2.-CONTROL DE CALIDAD DEL EMPERNADO 5.- MEDIDAS DE SEGURIDAD DURANTE LA CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES 5.1.- EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL 5.2.- EQUIPOS DE PROTECCIÓN COLECTIVA 5.3.- MEDIDAS DE SEGURIDAD CONTRA EL FUEGO 5.4.- MEDIDAS DE SEGURIDAD CONTRA EL AGUA 5.5.- LEGISLACIÓN DE SEGURIDAD

1.- IMPERMEABILIZACIÓN DE TÚNELES El objeto de la impermeabilización es evitar que las aguas de filtración provenientes del terreno (trasdós) del túnel, entren en el interior del mismo.

Primero hay que determinar los puntos donde la afluencia de agua puede ser grande. Habría que hacer drenajes y regularizar el terreno en aquellas zonas de la superficie susceptibles de acumular agua. Luego hay que captar dichas filtraciones singulares permanentes y encauzarlas, por medio de tubos u otros tipos de conductos, al colector general. Cuando la dispersión de puntos con caudales sensibles es grande, hay que hacer un tratamiento de la zona con inyecciones. También en los tramos en falla o que hayan sufrido desprendimientos deben de tratarse especialmente, tanto para su consolidación como impermeabilización.

Posteriormente hay que impermeabilizar las previsibles infiltraciones a través del macizo. Esta se realiza colocando telas impermeables entre el terreno y el revestimiento, y poniendo tubos perforados al final de los faldones de las telas, a ambos lados del túnel y longitudinales. Los tubos conducirán el agua hasta un colector general.

En túneles de carretera, es habitual la adición de pequeñas cunetas laterales semiencajadas en el rodapié y conectadas al colector, no tanto para recoger aguas de lluvia, sino para permitir circular por el túnel vehículos con líquidos inflamables, ya que si se produjera el vertido de dichos líquidos inflamables, propiciarían su rápida evacuación. Los túneles deben estar preparados para posibles desastres naturales, como tormentas con enormes cantidades de agua; a tal fin, deben tener bombas de accionamiento automático al sobrepasar un determinado nivel, y dimensionadas para las condiciones más desfavorables.

2.- ELECTRIFICACIÓN DE TÚNELES La red eléctrica de interior se abastecerá generalmente de una red de suministro, que deberá ser transformada a tensión necesaria, dependiendo del equipo del que se trate, para su empleo directo por la maquinaria o equipos. En túneles de pequeña longitud, la red eléctrica comienza en una subestación de transformación situada cerca de las bocas, y que transforma la corriente tomada de la red en corriente de baja tensión; consiste en un cable protegido, con tres fases y neutro, lo que permite la alimentación para energía a la tensión entre fases, y para iluminación a la tensión entre fase y neutro. En túneles de mayores longitudes el esquema se complica, ya que las distancias de transporte son sensiblemente elevadas, por lo que es preciso considerar la colocación de transformadores a niveles intermedios necesitándose un primer centro de transformación en el exterior, que transforme la corriente en una intermedia, y desde esta a otros centros secundarios de distribución, ya en el interior, que finalmente la transforman en la baja tensión requerida.

La corriente eléctrica se distribuirá con la interposición de cuadros, que dispondrán de carcasa estanca de intemperie y tomas de corriente exteriores, alojando en su interior interruptores magnetotérmicos y diferenciales y sus correspondientes tomas de tierra. Las instalaciones y equipos eléctricos más usuales para dar servicio al interior del túnel son: centro de transformación, cuadros eléctricos, mangueras, grupos electrógenos, luminarias... Hay casos en que económicamente interesan varias subestaciones desde la red nacional, porque dicha red discurra por el exterior del trazado del túnel, como suele ocurrir en los ferrocarriles metropolitanos. Para dimensionar la red, hay que considerar una potencia máxima igual a la suma de las potencias puntas que necesitarían todos los servicios en funcionamiento: ventilación, alumbrado, desagüe por bombeo, etc.

La red eléctrica a instalar en el túnel dependerá sobre todo de dos factores:

- Los equipos que previsiblemente funcionen de manera simultánea. - La longitud de líneas.

En el proyecto de la red eléctrica deben considerarse los siguientes temas: - Aparamenta de protección (interruptores magnetotérmicos y diferenciales), tomas de tierra y otros elementos auxiliares y de protección. - Conductos para el cableado, preferentemente mediante bandejas grapadas a la parte superior del revestimiento del túnel.

3.- ILUMINACIÓN DEL TÚNEL Los aparatos de iluminación pueden disponerse en el eje superior del túnel, o bien lateralmente a la altura del arranque de la bóveda.

Los aparatos se orientan hacia el pavimento, con un punto de luz cada 5 m. Si la disposición es lateral, los aparatos deben alternarse en una y otra pared.

La intensidad en las bocas debe ser la máxima, para paliar el contraste con la luz solar, disminuyendo paulatinamente a lo largo de unos 40 m. Es conveniente diseñar revestimientos en tonos muy claros, y prever su limpieza y mantenimiento, lo que permite reducir la intensidad y por tanto reducir costes. Lo que no es recomendable es la práctica de disminuir al 50% la iluminación en las horas de poca densidad de tráfico, porque el ahorro producido redundaría en una importante reducción de visibilidad, y por tanto en la seguridad.

4.- CONTROL DE CALIDAD DURANTE LA CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES Las tareas de control de calidad van encaminadas a garantizar que los elementos de sostenimiento utilizados cumplen lo especificado en el proyecto, y por tanto a asegurar la buena ejecución de la obra. El control de calidad comienza en la selección de los materiales a utilizar, y continúa durante su recepción, colocación y evolución en el tiempo.

4.1.- CONTROL DE CALIDAD DE HORMIGONES El comportamiento de los hormigones dependerá tanto de las proporciones de cada uno de los componentes como de las propiedades individuales de ellos. El problema de la dosificación de un hormigón es encontrar la proporción más económica de cada uno de los materiales que lo van a constituir, para producir un hormigón con la resistencia a compresión adecuada. La mayor parte de los problemas de falta de resistencia que presentan los hormigones son producidos por una dosificación inadecuada. Pero también pueden provenir de sus constituyentes, que son: a) Áridos: no deben ser activos frente al cemento. Los parámetros más utilizados para su caracterización son la densidad, la absorción de agua, el contenido de agua, granulometría y el equivalente de arena, siendo este último la proporción y características de finos, que inciden muy negativamente en el comportamiento del árido. Existen una serie de normas que regulan estos y otros parámetros.

b) Cementos: Existen multitud de tipos de cementos, pero todos han de cumplir que la resistencia no será inferior a 250 kg/cm2, además de que deben proporcionar al hormigón las cualidades que a éste se le exijan. Además es importante delimitar el tiempo de fraguado y otra serie de ensayos, que se especifican en la tabla siguiente:

c) Agua: En general podrán ser utilizadas todas las aguas que en su aplicación práctica han dado un resultado aceptable. Cuando no se posean antecedentes de utilización, o en caso de duda, deberán analizarse las aguas y rechazarse las que no cumplan una serie de condiciones preestablecidas.

d) Aditivos: en los documentos de origen deben figurar los aditivos, y el fabricante está obligado a garantizar que cumplen sus funciones sin perjudicar excesivamente a las restantes características del hormigón, ni representar peligro para las armaduras.

Respecto a la idoneidad de la dosificación, hay que controlar la consistencia, y así asegurar que la mezcla sea lo suficientemente plástica y dócil. El término docilidad indica la facilidad con que el hormigón puede ser colocado en los encofrados o moldes y la resistencia que presenta a segregarse; para su medición se emplea el ensayo de asiento en el cono de Abrams. Como ya se ha indicado antes, el control más importante es el de la resistencia a compresión, que se realiza mediante un ensayo que comprueba que la resistencia característica del hormigón de la obra, curado en condiciones normales y transcurridos 28 días, es igual o superior a la del proyecto. La frecuencia del ensayo dependerá de la importancia de la obra y del valor de resistencia proyectado. Otros ensayos importantes sería el del tiempo de fraguado, resistencia a la penetración, resistencia al arrancamiento, resistencia a la tracción, y resistencia a la flexión.

4.2.- CONTROL DE CALIDAD SOBRE EL EMPERNADO Los elemento habituales del empernado son los bulones, las placas de reparto, las arandelas y tuercas, y el mortero o resina que fijan el bulón al terreno. Cada partida debe ir acompañada de sus certificados de homologación y garantía, facilitados por el fabricante. Además, si se solicita, dicho fabricante deberá entregar los resultados de los últimos ensayos.

En recepción, los ensayos consisten en determinar las características de los aceros: carga de rotura, límite elástico, resistencia a la tracción, y alargamiento a la rotura. Una vez los bulones ya instalados, el ensayo principal es la prueba de tracción, en la que se va aplicando fuerza sobre el bulón en la dirección de sacarlo del terreno, mediante un gato hidráulico, hasta que este se deslice hacia afuera o se rompa; es un ensayo destructivo, que obliga a reponerlo sobre todo si es parte del anillo principal de sostenimiento.

5.- MEDIDAS DE SEGURIDAD DURANTE LA CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES

5.1.- EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL Deben ser equipos homologados, u estar diseñados de acuerdo a estos dos criterios: - Ser capaces de evitar y prevenir lesiones. - Ser cómodos, y no impedir movimientos. El equipamiento básico debe constar de: - Casco con lámparas de iluminación. - Guantes - Botas de seguridad - Monos

El equipo de seguridad dependerá del trabajo que realice cada operario, existiendo en cada zona placas de aviso del equipo necesario para realizar cada labor. Las placas mas importantes son:

5.2.- EQUIPOS DE PROTECCIÓN COLECTIVA - Iluminación de emergencia en todo el túnel - Vallas de limitación - Pórticos protectores de líneas eléctricas - Señales de tráfico

- Señales de seguridad - Topes de vertedero - Extintores - Interruptores diferenciales - Transformadores de seguridad

- Tomas de tierra - Detectores de tormentas - Señales ópticas y acústicas de marcha atrás en vehículos - Detectores de gases - Grupos electrógenos

- Equipos de rescate

5.3.- SEGURIDAD EN TÚNELES

Las estadísticas indican que no hay más accidentes en un túnel que en un tramo de carretera a cielo abierto; sin embargo, cuando se produce un accidente grave, sus consecuencias son más dramáticas dentro de un túnel. La falta de vías de escape, la poca visibilidad, una mayor concentración de humos y gases tóxicos (monóxido de carbono) y, en caso de incendio (el incidente más grave que puede producirse dentro de un túnel), la combinación de humo, calor, pánico y reducidas vías de escape son circunstancias que hacen evidente la importancia de las medidas de seguridad en los túneles.

Actualmente los nuevos túneles construidos están dotados, por lo general, con sistemas de seguridad que incluyen postes de auxilio, iluminación, circuito cerrado de televisión, señalización variable, detección de humos e incendios, ventilación, suministro eléctrico, extintores y salidas de emergencia. Además, no hay dos túneles iguales (el volumen o el tipo de tráfico que circula, los diferentes comportamientos de los vientos, el trazado o el terreno), por lo que los sistemas adecuados para uno pueden no ser los ideales en otro.

Con el objetivo de máxima seguridad, los gestores de los túneles tienen la obligación de crear infraestructuras cada día más seguras, pudiendo así exigir a aquellos conductores que infrinjan las normas una mayor responsabilidad en la producción y por lo tanto, en las consecuencias de un accidente. En primer lugar deberán ser los titulares del túnel quienes mantengan un constante esfuerzo en pos de proporcionar al usuario un nivel de seguridad adecuado en el interior de la galería que gestionan.

El programa EuroTAP (European Tunnel Assessment Programme), en el que trabajan varios clubes automovilísticos europeos, y en el que colabora la Unión Europea, inspecciona cada año el nivel de seguridad de los tramos de carretera que salvan bajo tierra las dificultades orográficas de nuestro continente. Los ingenieros responsables del proyecto analizan afanosamente el potencial de seguridad y el potencial de riesgo de los túneles designados para el estudio, con el compromiso de dar a conocer los resultados obtenidos para que sean tomadas las medidas adecuadas.

El “potencial de seguridad” se basa en el análisis de estos aspectos de diseño:

- la iluminación y el sistema energético, - el nivel de tráfico y su vigilancia, - los sistemas de comunicación,

- las vías de escape y salvamento, - la protección contra incendios, - los sistemas de ventilación en caso de producirse un incendio y - la gestión de emergencias. Cada categoría incluye subcategorías, como el número de tubos, la luminosidad de las paredes, el ancho y diseño de los carriles, la geometría de los carriles de emergencia, zonas de parada y arcenes, el diseño de la boca, el pavimento de la calzada, el trazado, la iluminación de emergencia e identificación de las vías de escape, la prevención de humos y resistencia al fuego de puertas, la instalación de cables ignífugos, el sistema de drenaje para líquidos inflamables o tóxicos, la capacidad de inversión de los ventiladores... y así hasta más de 200 parámetros.

El “potencial de riesgo”, por su parte, estudia el volumen anual de tráfico, el número de camiones de gran tonelaje que pasan cada día por cada tubo de túnel, si la circulación se produce en uno o dos sentidos, el número de vehículos por hora y carril, el transporte de materias peligrosas, la pendiente longitudinal máxima y otros riesgos, como accesos y salidas, intersecciones, etc. La combinación de estos dos parámetros (potencial de seguridad y potencial de riesgo) otorga una puntuación a cada uno de los túneles inspeccionados, siendo clasificados en cinco niveles, desde muy satisfactorio a muy insatisfactorio. La utilidad de estos informes se pone de manifiesto con las mejoras llevadas a cabo por los organismos que se encargan del mantenimiento de los túneles que son estudiados. Las deficiencias más frecuentes se encuentran en los equipos respiratorios autónomos: en el 54% de los túneles inspeccionados, el tiempo máximo de uso de los equipos respiratorios autónomos disponibles para los bomberos era de una hora e, incluso, menos. Esto significa, que no habría tiempo suficiente como para extinguir el incendio o llevar a cabo otras medidas de rescate.

La inexistencia de altavoces fue otro fallo importante que se encontró. En más de la tercera parte de los túneles no hay altavoces para informar sobre cualquier incidencia a los conductores que están cruzando el túnel, así como tampoco para que el personal del túnel dé instrucciones. Más de una cuarta parte de los túneles no contaba con hidrantes instalados en las bocas y casi una cuarta parte de los túneles carecía de barreras para cerrar el túnel y/o de paneles informativos delante de las bocas. De manera similar, las paredes oscuras en uno de cada cuatro túneles crean una atmósfera siniestra, la comunicación utilizando los teléfonos de emergencia resulta difícil y no existe señalización para las vías de escape. En el 19% de los túneles, tampoco se realizaban entrenamientos de emergencia con regularidad o no ofrecían la posibilidad de evitar que los humos de un incendio penetrasen en el tubo vecino.

5.3.1.- MEDIDAS DE SEGURIDAD CONTRA EL FUEGO - Colocar señales de advertencia y prohibición contra todo tipo de llamas. - Evitar almacenar materiales inflamables en zonas con riesgo de incendio. - El equipo contra incendios debe estar estratégicamente localizado, fácilmente accesible, con un mantenimiento eficaz e inspeccionado periódicamente.

- Se deben prever planes de evacuación y programas de entrenamiento. - Al soldar con arco eléctrico o soplete, se dispondrá de extintor químico seco. - El aire contendrá al menos un 20% de oxígeno. - Las carcasa de los ventiladores y los conductos serán resistentes al fuego. - Se prohibirá el transporte de material inflamable donde exista riesgo de fuego.

5.3.2.- MEDIDAS DE SEGURIDAD CONTRA EL AGUA

- Realización de sondeos horizontales por delante del frente para, además de estudiar el material a atravesar, verificar la presencia de agua. Si existe dicha agua, se debe medir su calidad, cantidad y presión. - Si el terreno de delante del frente requiere un tratamiento, debe hacerse antes de llegar a esta zona inestable. - El agua se extraerá de la zona de trabajo tan pronto como sea posible, mediante bombas, tuberías y cunetas de desagüe. - Las cunetas de desagüe deben ir por los lados de las pistas. - Se debe prever un sistema de estaciones de bombeo diseñado para hacer frente a inundaciones.

6.- LEGISLACIÓN La Directiva UE sobre requisitos mínimos de seguridad para túneles de la red transeuropea de carreteras (2004/54/EC) se aprobó en abril de 2004. Sin embargo, si bien plantea exigencias en materia de seguridad a un túnel, son requisitos mínimos, y ha sido superada ampliamente en algunos países de la UE por regulaciones nacionales. En el caso de España, la legislación que regula los parámetros de seguridad en un túnel, tanto en su fase de construcción como en su posterior puesta en marcha y explotación, es el Real Decreto 635/2006. En el marco de dicha normativa se hace referencia en muchas ocasiones a la necesidad de elaborar un análisis de riesgos. La metodología a seguir para elaborar dicho análisis de riesgos no ha estado precisada nunca dentro de la Ley, lo que ha creado durante estos últimos años numerosas ambigüedades que se han visto subsanadas recientemente con la reciente publicación de la Metodología de análisis de riesgo en túneles de la Red de Carreteras de España (RCE).

Resto de normativa: - LEY 31/1995, de 8 de noviembre, de Prevención de Riesgos Laborales. - REAL DECRETO 39/1997, de 17 de enero, por el que se aprueba el Reglamento de los Servicios de Prevención. - REAL DECRETO LEGISLATIVO 1/1995, de 24 de marzo, por el que se aprueba el texto refundido de la Ley del Estatuto de los Trabajadores. - REAL DECRETO 1627/1997, de 24 de octubre, por el que se establecen disposiciones mínimas de seguridad y de salud en las obras de construcción. - LEY 32/2006, de 18 de octubre, reguladora de la subcontratación en el Sector de la Construcción. - REAL DECRETO 1109/2007, de 24 de agosto, por el que se desarrolla la Ley 32/2006, de 18 de octubre, reguladora de la subcontratación en el Sector de la Construcción. - Convenio General del Sector de la Construcción y Convenios Provinciales. - REAL DECRETO 1244/1979, de 4 de Abril de 1979, por el que se aprueba el Reglamento de Aparatos a Presión y posteriores modificaciones. - REAL DECRETO 3275/1982, de 12 de noviembre, aprueba el Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en centrales eléctricas, subestaciones y centros de transformación.

- REAL DECRETO 1407/1992, de 20 de noviembre, por el que se regulan las condiciones para la comercialización y libre circulación intracomunitaria de los equipos de protección individual. - REAL DECRETO 1942/1993, de 5 de noviembre, por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones de Protección contra Incendios. - REAL DECRETO 159/1995, de 3 de febrero, por el que se modifica el RD 1407/1992, por el que se regula las condiciones para la comercialización y libre circulación intracomunitaria de los equipos de protección individual. - REAL DECRETO 1561/1995, 21 septiembre, sobre jornadas especiales de trabajo. - REAL DECRETO 400/1996, de 1 de marzo, por el que se dicta las disposiciones de aplicación de la Directiva del Parlamento Europeo y del Consejo 94/9/CE, relativa a los aparatos y sistemas de protección para uso en atmósferas potencialmente explosivas. - REAL DECRETO 485/1997, de 14 de abril, sobre disposiciones mínimas en materia de señalización de seguridad y salud en el trabajo. - REAL DECRETO 486/1997, de 14 de abril, por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo. - REAL DECRETO 487/1997, de 14 de abril, sobre disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a la manipulación manual de cargas.

- REAL DECRETO 664/1997, de 12 de mayo, sobre protección a los trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición de agentes biológicos durante el trabajo. - REAL DECRETO 773/1997, de 30 de mayo, sobre disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a la utilización por los trabajadores de equipos de protección individual. - REAL DECRETO 1215/1997, de 18 de julio, por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización por los trabajadores de los equipos de trabajo. - REAL DECRETO 374/2001, de 6 de abril, sobre la protección de la salud y la seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con los agentes químicos en el trabajo. - REAL DECRETO 379/2001, de 6 de abril por el que se aprueba el Reglamento de almacenamiento de productos químicos y sus instrucciones técnicas complementarias. - REAL DECRETO 614/2001, de 8 de junio, sobre disposiciones mínimas para la protección de la salud y seguridad de los trabajadores frente al riesgo eléctrico. - REAL DECRETO 842/2002, de 2 de agosto, por el que se aprueba el Reglamento electrotécnico para baja tensión.

- REAL DECRETO 681/2003, de 12 de junio, sobre la protección de la salud y la seguridad de los trabajadores expuestos a los riesgos derivados de atmósferas explosivas en el lugar de trabajo. - REAL DECRETO 140/2003, de 7 de febrero, por el que se establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano. - REAL DECRETO 865/2003, de 4 de julio, por el que se establecen los criterios higiénico-sanitarios para la prevención y el control de la legionelosis. - REAL DECRETO 171/2004, de 30 de enero, por el que se desarrolla el art. 24 de la Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de prevención de riesgos laborales, en materia de coordinación de actividades empresariales. - REAL DECRETO 2177/2004, de 12 de noviembre, por el que se modifica el RD 1215/1997, que establece las disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización por los trabajadores de los equipos de trabajo en trabajos temporales en altura. - REAL DECRETO 1311/2005, de 4 de noviembre, sobre la protección de la salud y la seguridad de los trabajadores frente a los riesgos derivados o que puedan derivarse de la exposición a vibraciones mecánicas. - REAL DECRETO 286/2006, de 10 de marzo, sobre la protección de la salud y la seguridad de trabajadores contra riesgos relacionados con exposición a ruido.

- Nota de Servicio Nº 2/2006 sobre instrucciones complementarias para la utilización de elemento auxiliares de obra en la construcción de túneles. Ministerio de Fomento – Dirección General de Carreteras. - Resolución Circular (Nº 3/2006) sobre medidas a adoptar en materia de seguridad en el uso de instalaciones y medios auxiliares de obra. Ministerio de Fomento – Dirección General de Ferrocarriles. - REAL DECRETO 393/2007, de 23 de marzo, por el que se aprueba la Norma Básica de Autoprotección de los centros, establecimientos y dependencias dedicados a actividades que puedan dar origen a situaciones de emergencia. - REAL DECRETO 223/2008, de 15 de febrero, por el que se aprueba el Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en líneas eléctricas de Alta Tensión y sus instrucciones técnicas complementarias. - REAL DECRETO 1644/2008, de 10 de octubre, por el que se establecen las normas para la comercialización y puesta en servicio de las máquinas. - REAL DECRETO 330/2009, de 13 de marzo, se modifica el RD1311/2005, de 4 de noviembre, sobre la protección de la salud y la seguridad de los trabajadores frente a los riesgos derivados o que puedan derivarse de la exposición a vibraciones mecánicas. - Normativa sectorial específica relativa a Seguridad Minera en el ámbito de la minería y explosivos.