Vialidades Urbanas Subterráneas by Daniel Ramos

Vialidades Urbanas Subterrรกneas

tetefight.com.mx

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

Contenido 1. Beneficios constatados derivados del desarrollo de vialidades urbanas subterráneas 1.1. Introducción 1.2. Reducción de tráfico superficial y del volumen de emisiones 1.3. Mejoramiento de la imagen urbana 1.4. Revalorización del suelo y apertura de nuevas oportunidades de desarrollo inmobiliario 1.5. Desarrollo de usos adicionales de la infraestructura (líneas de servicio y comunicación, uso para otro tipo de transporte, etc.)

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2. Ejemplos internacionales de uso de túneles urbanos de comunicación A. Dublin Port, el túnel de la ciudad B. Distribuidor Este, Sydney C. Cross City Tunnel, Sydney, Australia D. DÚPLEX A86, Reuil Malmaison, París, Francia E. Proyectos de red de túneles, Barcelona, España F. The Big Dig, Boston, EUA G. M-30, Madrid, España H. Costanera Norte, Santiago, Chile

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3. Aspectos de construcción 3.1. Introducción 3.2. Principales procedimientos de construcción • Método alemán • Método belga • Método de frente completo • Método ADECO • Método austriaco • Método “cortar y cubrir” (Cut-and-cover) • Método tradicional de Madrid • Método tuneladora TMB (Tunnel borning machine) • Método italiano • Método inglés • Método tuneladora frente cerrado (Japón) • Método enfilaje (Para terrenos de mala calidad)

32 32 33 34 35 36 36 37 37 38 39 40 40 40 41

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3.3. 3.4.

Retos constructivos • Aspectos a considerar en la construcción de túneles urbanos: • Efecto de las consideraciones • Método alemán • Método belga • Método de frente completo • Método ADECO (Análisis de las deformaciones controladas) • Método austriaco • Método “cortar y cubrir” (Cut-and-cover) • Método tradicional de Madrid • Método tuneladora TMB (Tunnel borning machine) • Método inglés • Método tuneladora frente cerrado • Método creciente creciente enfilaje Prospección de nuevas tecnologías empleadas para su construcción • Innovación tecnológica

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4. Aspectos tecnológicos complementarios 4.1. Introducción 4.2. Sistemas de seguridad en túneles carreteros • Tendencias generales • Reglamentos básicos de seguridad en túneles carreteros • Existencia de un incendio • Principales causas de accidentes en túneles • Principios básicos de diseño de túneles • Aspectos subjetivos de inseguridad por parte de los conductores • Criterio general sobre enlaces • Imagen al interior del túnel • Parámetros a considerar para control de riesgo • Salidas de emergencia 4.3. Requerimientos de iluminación, ventilación y señalización en túneles • Iluminación en túneles • Sistemas de ventilación en túneles • Señalización en túneles • Comunicaciones

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4.4. 4.5.

Sistemas de peaje • Introducción • Telepeaje • Libre flujo (Free Flow) • Sistema RIFD • Sistema IAVE Sistemas inteligentes de transporte El centro de control Administración inteligente de túneles. Comunicación con subsistemas de video. Comunicación con subsistemas de gestión de tráfico

68 68 68 70 77 81 83 86 87 95 97

5. Normatividad 5.1. Normatividad europea Introducción Contenido: 5.2. Normatividad japonesa 5.3. Normatividad estadounidense

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6. Financiamiento 6.1 Proyectos de participación pública y privada 6.2 Esquema de pago por prestación de servicios (PPS)

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7. Anexos

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1. Beneficios constatados derivados del desarrollo de vialidades urbanas subterráneas 1.1. Introducción El mundo está experimentando una urbanización sin precedentes. Por primera vez, más de la mitad de la población mundial 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 Organización de las Naciones Unidas (ONU), el segundo problema más importante por resolver a nivel mundial en la 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, permiten un control adecuado de los niveles de ruido y gases contaminantes. La infraestructura subterránea desempeña un rol importante en albergar los servicios esenciales requeridos para ciudades que funcionan con eficacia, como los servicios de agua, alcantarillado, suministro de energía y, cada vez más, conexiones con transporte y comunicación. También, los túneles proporcionan múltiples beneficios a la infraestructura de transporte en particular: Proveen nuevas rutas de transporte a través de áreas urbanas y permiten el uso múltiple del espacio (subterráneo y a nivel de la superficie).

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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, número de accidentes, ocupación de suelo o cambio en el uso del mismo, pérdida de privacidad). Ofrecen alternativas más eficaces y de menor costo en algunos cruces de agua, en comparación con puentes complejos 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.

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Según el Worldwatch Institute (que investiga y difunde informes sobre los niveles de sustentabilidad), las ciudades del mundo 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 “Underground Automated Highway 2005”

Si bien la construcción subterránea se remonta mucho tiempo atrás, cabe señalar que durante las últimas décadas se ha avanzado de manera muy significativa en la tecnología de construcción de túneles y en su explotación. Ello supone 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 para garantizar la máxima seguridad en los túneles de la Unión Europea (Directiva 2004/54/CE). Gracias a esto, los estados miembros realizaron un notable esfuerzo para adecuar los túneles de su red a este nuevo contexto normativo. 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. La emisión de monóxido de carbono, hidrocarburos y óxido de nitrógeno, nocivos para la atmosfera y la salud de las personas, son generados por los escapes de los autos. Aún faltan varias décadas para concretar el cambio de la gasolina 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 congestionan las vías por no existir una infraestructura adecuada para soportar el paso de un excesivo número de autos por ellas.

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La construcción de alternativas viales como pasos a desnivel, entronques, ampliación de calles, túneles urbanos, 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. La inseguridad, la congestión, las emisiones de gases y el ruido son los efectos negativos del transporte, conocidos también como “externalidades”. La construcción subterránea proporciona soluciones a todos ellos. En el entorno urbano, los túneles permiten aumentar la capacidad del entramado vial. Con ello, contribuyen a resolver los problemas de congestión en un contexto que en muchas ocasiones se encuentra saturado y no permite adoptar otro tipo 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 La construcción de vialidades subterráneas tiene como objetivo reducir el tiempo de recorrido a través de las zonas urbanas. 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.

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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 El aumento de la población urbana supone una extensión de la ciudad hacia la periferia y la intensificación en el uso del 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 evolución de éste.

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El papel principal de las ciudades contemporáneas es ser un nuevo centro de la producción y el consumo. La arquitectura urbana más reciente refleja esta realidad. Las ciudades del futuro tienden a situarse en un contexto macro-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

y El Big Dig, antes y después de su construcción en Boston, EUA.

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Despues

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 diversas instalaciones y así aprovechar al máximo este tipo de inversión. Cuando una organización propone excavar y construir un túnel para la infraestructura de comunicaciones, podría aprovecharse de estudiar qué otros servicios podrían utilizar el espacio existente. Por ejemplo, tuberías de gas, agua o electricidad. Este enfoque colectivo puede reducir los costos de la infraestructura y los costos de mantenimiento en función del tipo de convenio final.

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Actualmente, existen diversos referentes para este tema. Un buen ejemplo es el Stormwater 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. El manejo de aguas pluviales por medio de componentes forma parte de la estructura de derivación, éstas a su vez integran un sistema que incluye: una cuenca de explotación, un túnel de derivación y un depósito de almacenamiento para agua con 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 derivación con las entradas y salidas unidas en ambos extremos de la estructura. El túnel consta de cuatro ejes de ventilación 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

Otro ejemplo de sistemas innovadores que combinan sus instalaciones son los túneles con multi-niveles.

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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.

El método se aplica en el nuevo túnel de la vía Dúplex A86 de París, en construcción. Más información: http://www.roadtraffic-technology.com/projects/a86/specs.html

Este método también se utiliza en un túnel en dos niveles que permite circular dos ferrocarriles subterráneos y construir carreteras en la superficie.

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Más información: http://caltrain-hsr.blogspot.com/2009/11/focus-on-atherton.html

Existen otros ejemplos de túneles multifuncionales, como el Túnel Servicios Comunes (Common Service Tunnel, CST) de Marina Bay, Singapur. La red de tuberías dentro de los túneles permite el flujo de agua, instalar cables eléctricos y de telecomunicaciones y otros servicios públicos subterráneos. El CST no sólo mejora la fiabilidad de los suministros de servicios y permite un fácil mantenimiento y nuevas instalaciones, también tiene un 100% de los servicios de “backup” de seguridad y de emergencia y la capacidad de expansión para satisfacer las cambiantes necesidades de los servicios públicos.

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y Diversas instalaciones contenidas en túneles.

2. Ejemplos internacionales de uso de túneles urbanos de comunicación El uso de vialidades subterráneas tiene un amplio desarrollo a lo largo de la historia. Hoy en día, existen diversos ejemplos del uso de esta infraestructura a nivel internacional. En los Anexos se presenta un listado por región de ejemplos del uso de 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 para el transporte. En el caso de Noruega, existen más de 900 túneles, sumando una longitud total de 750 km. A continuación, se presentan diversos ejemplos de túneles urbanos: 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.

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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 por Brown & Root, del grupo Halliburton. El contratista mayoritario fue el consorcio Japonés-Británico-Irlandés NishimatsuMowlem-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 Transroute Tunnel Operations Limited va operar y mantener el túnel de Dublín tras un contrato de cinco años. Transroute es una 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 El Distribuidor Este es una vía de 6 kilómetros (4 millas) de largo en Sydney, New South Wales, Australia. Forma parte del 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.

http://www.easterndistributor.com/home.html

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Aforo vehicular y usos para transporte público u otros servicios 60,000 vehículos por día Esquemas de financiamiento aplicados A partir de julio de 2010, la tarifa de coches/motos es de $ 5.50 AUD (incluyendo IVA) y $ 10.50 AUD (incluyendo IVA) para los demás vehículos. La cifra se eliminará en 2048, cuando acabe el contrato celebrado por la empresa Airport Motorway Limited (AML). Desarrolladores principales Dos contratistas independientes comenzaron a cavar desde los extremos en Surry Hills y Woolloomooloo, en enero de 1998. Entre ellos, Leighton Contractors Pty Limited. La operación corre a cargo de Airport Motorway Limited (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.

http://www.crosscity.com.au/ Comisión de I+D+i 2010

Aforo vehicular y usos para transporte público u otros servicios Se estiman 33,000 vehículos por día. Esquemas de financiamiento aplicados

Eastbound Tunnel Westbound Tunnel

Sir John Young Crescent Exit

Darling Harbour to Rushcutters Bay to Eastern Distributor exit Darling Harbour or Rushcutters Bay

From the East

Class 2 Class 4

$ 4.16 $ 8.31

$ 1.96 $ 3.92

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.

http://www.leightoncontractors.com.au/verve/_resources/Data_card_CCT_Data_Sheet.pdf

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D. Dúplex A86, Reuil-Malmaison, París, Francia Localización4 La primera sección de la vía Dúplex A86 entre Rueil-Malmaison y el intercambio A13 (Vaucresson-El Chesapeake) permanece abierta las 24 horas (24/24). Esta vía combina ahorro de tiempo, seguridad y respeta al medio ambiente. Esto último, 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.

La vía Dúplex A86 permite viajes más tranquilos, ya que su sistema de seguridad tiene: • Señales de mensaje variable cada 400 metros. • Cámaras instaladas cada 80 metros y detección automática de incidentes. • Botones para llamada de emergencia cada 40 metros. • Refugios cada 200 metros. • Equipo de emergencia. • Sistema de aspersión de agua. • Flash para alertar al refugio de emergencia.

http://www.cofiroute.fr/cofiroute.nsf/fr/profil.htm Comisión de I+D+i 2010

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). Como en la vía Dúplex A86 los coches nunca se cruzan, el riesgo de colisión es casi nulo. Y el flujo de tráfico es ayudado por el límite de velocidad: 70 km / 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 El túnel de la vía A86 se financia exclusivamente mediante el pago de peaje. Las tarifas varían a lo largo de la semana y a lo largo del día: de lunes a viernes, de 6h a 10h y de 16h a 21h, 4.5 euros; del lunes al viernes, de 10h a 16h, los fines de 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.

http://modem-colombes.over-blog.com/article-33121576.html

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E. Proyectos de red de túneles, Barcelona, España6 Localización Desde los Juegos Olímpicos de 1992, Barcelona experimentó una gran transformación urbana. Se creó una red de alta capacidad vial, denominada “Sistema de anillos y túneles de Barcelona”. 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 según la normativa de La Rovira. Éste se desarrollará de la siguiente manera: • Primera Fase: Sistemas de protección, seguridad y gestión técnica centralizada • Segunda Fase: Ventilación, energía e iluminación • Instalación de paneles y la pintura de la pared lateral • Instalación de un nuevo pavimento de hormigón blanco • Diseño de instalaciones para la evacuación y protección de los usuarios • Puntos de acceso cada 200 metros • Conexiones directas al exterior cuando sea conveniente • Conexiones entre los túneles de doble tubo. • Tratamiento del aire de salida para reducir al mínimo las concentraciones de sustancias peligrosas para la salud de las personas que viven cerca. Una propuesta para mejorar la calidad del aire podría ser la instalación de un sistema de filtro. 6

Lisboa 2010, 16th World Meeting, “Urban Tunnels. The Barcelona Experience Comisión de I+D+i 2010

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 El Big Dig (“Gran excavación”) es el nombre no oficial de la Arteria Central / Túnel del proyecto (CA/T). Se trata de un megaproyecto en Boston, que desvía la Arteria Central (Interestatal 93) a la carretera principal a través de la ciudad, mediante 5,6 Km de túnel. El proyecto también incluyó la construcción del túnel Ted Williams (extensión de la carretera 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 también una conexión ferroviaria entre las dos terminales de tren más importantes de Boston. Aforo vehicular y usos para transporte público u otros servicios ND Esquemas de financiamiento aplicados El Big Dig es el proyecto de autopista más caro de Estados Unidos. Aunque el proyecto se estimó en 1985 en $2,8 millones (en dólares de 1982, EUA, $6.0 mil millones ajustados por inflación a partir de 2006), más de $14,600,000,000 ($ 8,080,000,000 de dólares de 1982) se han gastado en dinero de los impuestos federales y estatales a partir de 2006. El 23 de enero de 2008 se informó de que Bechtel / Parsons Brinckerhoff, el consorcio que supervisó el proyecto, pagaría $407 millones en compensación por su mala supervisión de los subcontratistas (uno de los cuales cometió un descarado fraude), así como la responsabilidad primaria en la muerte de un motociclista. Desarrolladores principales Parsons Brinckerhoff / Bechtel

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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 túneles con una longitud total de 44.5 kilómetros. Los túneles que forman parte de la M-30 son los siguientes: 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 La autopista es 100% propiedad del Ayuntamiento por medio del proyecto “Madrid Calle 30”. 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. El proyecto de la Concesión Internacional Sistema Oriente - Poniente, más conocido como “Costanera Norte”, constituye el primer contrato de concesión de autopistas urbanas para la ciudad de Santiago.

7 8

http://www.cincodias.com/articulo/economia/Madrid-abre-trafico-tunel-urbano-largo-Europa/20070324cdscdieco_1/cdseco/ http://www.roadtraffic-technology.com/projects/m30_madrid/ Comisión de I+D+i 2010

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

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Tabla de Tarifas PDU en pesos chilenos Conversión a pesos mexicanos sería (1 MXN = 38,3768 CLP [28/12/2010]): Categorías 1 y 4 Categorías 2 y 3

Desde antes del tránsito hasta 2 días después $ 0,12247 $ 0,24494

Desde el tercer día hasta 20 días después del tránsito $ 0,17458 $ 0,31790

La conversión a dólares americanos sería (1 USD= 473,74 CLP [28/12/2010]): Categorías 1 y 4 Categorías 2 y 3

Desde antes del tránsito hasta 2 días después $ 0,009921 $ 0,01984

Desde el tercer día hasta 20 días después del tránsito $ 0,01414 $ 0,02575

Accionistas

N. de acciones

Capital accionario

Autopista do Pacífico, S.A. Autostrade Sud América S.R.L. TOTAL

50.999 1 51.000

50,999,000.0 1,000,000.0 51,000,0000.0

Desarrolladores principales

Las acciones se integran como sigue:

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3. Aspectos constructivos 3.1. Introducción La construcción de túneles es probablemente el área de la ingeniería donde se ha avanzado más rápidamente en los últimos años. En los métodos tradicionales de excavación y revestimiento se va construyendo el túnel por fases. En la actualidad, las máquinas integrales de construcción de túneles excavan y pueden revestir al mismo tiempo la sección completa del túnel 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. En los métodos tradicionales de construcción de túneles, los avances logrados se refieren al aumento de los rendimientos, de la calidad de los trabajos y de las condiciones de seguridad y salud. Los elementos que conforman un túnel son:

Existen diversos tipos de túneles que dependen de las necesidades del tipo de transporte, estos se pueden clasificar en:

El presente documento se enfoca principalmente en los procedimientos constructivos empleados en túneles.

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3.2. Principales procedimientos constructivos empleados Para la construcción de un túnel, en general, se realiza el siguiente procedimiento constructivo: No.

Descripción

1 Método de excavación 2 Ciclos básicos de excavación independientemente del método que se utilice podrá resumirse en las siguientes fases: 3 Cálculo de la geometría de voladura 4 Los métodos de construcción de túneles se pueden clasificar en dos parámetros:

Observaciones Excavación mecánica con máquinas (normalmente a sección completa) Excavación mecánica de ataque puntuales Excavación con perforación y voladura en empleo de explosivos Fases de excavación Perforación de barrenos Cargas de explosivos Voladuras Ventilación Saneo Desescombro Sostenimiento Participación de la sección y longitudes de avance Avance: Permitir circulación fluida de los vehículos Destroza: Se excava entre los planos de avance y destroza Diseño de voladura Diámetro de barrenos y número de taladros Tipo de explosivos Sección superior Cuele Destroza y Zapatas Carga de explosivos Cálculo de cargas específicas de avance Sección inferior Carga de explosivos Cálculo de carga específica de destroza Grado de mecanización Comportamiento tensodeformacional de la excavación

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Una forma de clasificar los métodos constructivos en túneles se basa en los parámetros del grado de mecanización y del comportamiento tensodeformacional obteniendo la siguiente tabla: Grado de Mecanización

Elástico

Comportamiento de excavación Deformación moderada Deformación intensa

Total (Escudo) TBM Doble-escudo Doble-escudo (procedimiento) T.B.M. Escuadra Parcial (Método Sección completa Avance y destroza convencional)

E.P.B. Hidro

N.M.A. Método belga, alemán Galería de cimentación Método ADECO

Los métodos más empleados en la construcción de túneles son: Método alemán Este método considera los siguientes pasos: • Se construyen los hastiales (caras laterales) definitivos con concreto lanzado a longitud de 20 a 40 metros. • Se construye la bóveda primaria con concreto lanzado y avances de 1 a 2 metros. • Se construye la bóveda secundaria con concreto lanzado y avances de 4 a 6 metros. • Se construye la losa con concreto lanzado y longitud de 5 a 8 metros.

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Método belga Este método considera los siguientes pasos: • Se construye la bóveda primaria con concreto lanzado y avances de 1 a 2 metros. • Se construye la bóveda secundaria con concreto lanzado y longitud de 4 a 6 metros. • Se construyen los hastiales definitivos con concreto hidráulico y longitud de 2 a 3 metros. • Se construye la solera con concreto hidráulico y longitud de 5 a 8 metros.

y Proceso constructivo

y Esquema de avance Comisión de I+D+i 2010

Método de frente completo Este método considera los siguientes pasos: • Se construye la bóveda y hastiales primarios con concreto lanzado y avances de 1 a 2 metros. • Se construye la losa con concreto hidráulico y longitud de 5 a 8 metros. • Se construye la bóveda y hastiales (muros) secundarios con concreto hidráulico y longitud de 4 a 6 metros.

y Detalle de colocación de la contra bóveda a pocos metros del frente.

Método ADECO (Análisis de las deformaciones controladas) Este método considera los siguientes pasos: • Suele excavarse a sección completa, con un cocido frontal de un bulón cada I-I5 m2. • Exige excavación adicional en bóveda y hastiales (muros), con paraguas metálicos, con lo que el método se complica y se hace más lento y caro.

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Método austriaco Este método considera los siguientes pasos: • La excavación se realiza en dos fases, primero se realiza la excavación superior y después se retira el terreno que quede debajo hasta la cota del túnel. • El método se basa en usar la tensión geológica del macizo rocoso circundante para que el túnel se estabilice a sí mismo mediante el efecto arco. • Para conseguirlo nos basamos en medidas geotécnicas para trazar un sección óptima. • La excavación es inmediatamente protegida con una delgada capa de concreto lanzado. Esto crea una anillo de descarga natural que minimiza la deformación de la roca.

Método “cortar y cubrir” (Cut-and-cover) Existen dos formas de realizar este método: • Bottom-up: Se excava a cielo abierto la totalidad del hueco ocupado por el túnel. Se construye en el interior. El túnel puede ser de concreto in situ, concreto pretensado, arcos pretensados, arcos con acero corrugado y también con ladrillo, que se solía usar al principio. Comisión de I+D+i 2010

• 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 en las paredes, excavando sólo el hueco que ocupa la losa y apoyándola durante su construcción contra el terreno.

Método Top-down

Túnel M-30

Metro de Málaga

Método Bottom-up

Método tradicional de Madrid Este método considera los siguientes pasos: • Consiste en realizar la excavación abriendo una pequeña galería en clave del túnel para ir ensanchándola poco a poco, protegiendo y entibando el frente, hasta permitir colocación de concreto en toda la bóveda. • Abrir pequeñas secciones (en lugar de abrir toda la sección del túnel de unos 70 metros cuadrados que pueden dar lugar a inestabilidades del frente y a un colapso). • Este método se suele utilizar en los túneles de unos 8 metros libres más 3 metros de ambos hastiales (muros). • Este método requiere la utilización masiva de mano de obra especializada, pero dada la utilización que se viene haciendo del mismo, esto ya no es una restricción del método.

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Método TBM (Tunnel Boring Machine) Este método considera los siguientes pasos: • Esta tecnología se hace redituable al momento de construir túneles largos, gracias al uso de máquinas tuneladoras (escudo). • La máquina tiene una gran cabeza giratoria que excava sobre tierra y roca, con una cinta transportadora dentro del eje para llevar la tierra excavada, moviéndose con un sistema de gatos hidráulicos para reptar (rezagar) a través del túnel a medida que lo va construyendo. • Utiliza secciones curvas de concreto armado prefabricado (dovelas) para hacer el armazón definitivo del túnel circular. • Existe otro tipo de TBM que, en lugar de usar secciones prefabricadas de concreto armado, utiliza cerchas metálicas que ubica en posición empleando concreto lanzado para luego aplicar el concreto armado con empleo de otro molde.

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Método italiano Este método considera los siguientes pasos: • Extraer sólo el medio arco más la galería central por la cual se retira la marina. • Se concreta el medio arco, luego se extrae (rezaga) el resto del material por zonas. • Se van concretando los muros (método similar al belga).

Método Inglés Este método considera los siguientes pasos: • Recibe su nombre por haber sido aplicado en túneles en terreno de Inglaterra, que se caracteriza por ser de arenas y areniscas. • Su principal característica es proceder el avance de la perforación a sección completa del túnel, en una sola operación.

Método tuneladora frente cerrado (Japón) Este método considera los siguientes pasos: • Se protege el frente, por lo que el material excavado se guarda en la cabeza de la máquina (escudo), conservando siempre la presión horizontal. Se utiliza, por lo general, en los túneles urbanos en suelos o rocas blandas.

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Método enfilaje (Para terrenos de mala calidad) Este método considera los siguientes pasos: Debido a la mala calidad del terreno, se hace un tratamiento de enfilaje previo a las excavaciones en la bóveda, el cual consiste en colocar tubería ranurada en forma de abanico por tramos. La excavación del túnel se hará en tres fases, una vez terminado el perfilaje. Etapa 1 (sección media superior) Etapa 2 (banqueo inferior intermedio) Etapa 3 (banqueos inferiores laterales)

Excavación

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3.3. Retos Constructivos Aspectos a considerar en la construcción de túneles urbanos: • • • • • • •

Excavación con coberturas bajas (o muy bajas) Excavación en terrenos incompetentes (generalmente suelos y no rocas) Excavación bajo nivel freático (estacional o permanente) Sub-paso o paso adyacente de servicios (superficiales o sub-superficiales) Sub-paso o paso adyacente de estructuras (superficiales o enterradas) Sub-paso o paso adyacente de edificaciones y sus fundaciones Excavación en terrenos contaminados con hidrocarburos (u otros líquidos)

Efecto de las consideraciones • • • • • • • • •

Inevitables asentamientos en la superficie del terreno Inevitables deformaciones sub-superficiales del terreno Posibles colapsos del terreno hasta la superficie (chimeneas) Monitoreo de los asentamientos y las deformaciones del terreno Monitoreo de los servicios de las estructuras y de las edificaciones Análisis de las causas y estimación de los asentamientos Prevención y control de las deformaciones y asentamientos Uso de intervenciones especiales preventivas y correctivas Uso de técnicas y tecnologías especiales de excavación

Existen diversas observaciones y retos planteados para cada método constructivo en túneles de los cuales se destacan los siguientes: Método alemán Especializado para túneles mayores de 8 metros. Como tiene una excavación por secciones, disminuye los factores de seguridad. 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).

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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. Máxima seguridad para los trabajadores en el interior del túnel. Máxima seguridad para los edificios y otros elementos en la superficie del terreno. Mínima superficie de frente abierto del túnel en todo momento. Su coeficiente de seguridad es mayor a 7% Método de frente completo Se considera el más eficiente de todos los métodos. 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 Aplicación de este método en suelos blandos y zonas urbanas (muy práctico). Método flexible para su construcción. Utiliza métodos de excavación que minimizan el daño producido al macizo. Es económico para su utilización. Método “cortar y cubrir” (Cut-and-cover) Construcción para túneles superficiales donde se excava desde la superficie la totalidad o parte del hueco que ocupa el 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. Este método es rápido ya que se requiere de un terreno libre de construcciones pues se excava (corta) desde la superficie. Método tradicional de Madrid No accesible para uso de tuneladoras. Debido a su escasa longitud, el uso de tuneladora sería un gasto inútil. Es muy difícil innovar en este tipo de método por lo descrito anteriormente.

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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. Se pueden excavar 40 metros por día o más, dependiendo de las condiciones del terreno. 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. Longitud túnel excavado: 0.385 km Potencia instalada: 22.000 KW 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 Con estas máquinas, la estabilidad del frente queda garantizada debido a que el material excavado permanece almacenado 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. Ideal para túneles urbanos en suelos o rocas blandas (previo estudio geotécnico). 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 como objetivos fundamentales: • El aumento de los rendimientos y de la calidad de los trabajos. • Mejorar las condiciones de seguridad y salud de los trabajadores. • Reducir costos y tiempos

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Dentro de estas múltiples innovaciones, se pueden destacar los siguientes avances: - Las tuneladoras o máquinas integrales de construcción de túneles que excavan y revisten a la vez la sección completa 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 acondicionamiento de las cabinas han logrado unas condiciones excelentes de salubridad en el trabajo. - Gracias a la aparición de las bulonadoras -equipos automotrices diseñados para la colocación de los bulones (pernos de sostenimiento), los rendimientos son muy superiores a los de los ‘Jumbos’ de tamaño medio pequeño. - La excavación mecánica, limitada a suelos y rocas blandas, ha aumentado a la dureza de las rocas excavables e incrementa, en una proporción semejante los rendimientos, tanto con máquinas ‘rozadoras’ como con ‘retroexcavadoras’ con martillo pesado. - Conviene recordar que las retroexcavadoras forman parte de la maquinaria básica de los métodos tradicionales y que han visto triplicados sus rendimientos recientemente. Complemento de estas máquinas, son los dumpers, grandes camiones empleados para el transporte del escombro (rezaga) resultado de las diferentes excavaciones. - La extracción (rezaga) de escombro por cinta y las mejoras técnicas incorporadas a las palas de transporte rápido, cuyo paso de la minería a la construcción civil se ha completado en estos años, en especial por las ventajas que presentan en distancias de transporte cortas (Minería v/s Túneles urbanos). - 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. - Tuneladora Jumbo, con sus doscientos disparos, es una máquina capaz de perforar con precisión dándole la posición 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 durante la operación (este equipo es considerado el más innovador de la última década). - Los pernos de aluminio de tipo Swellex trabajan en el sistema de sostenimiento (estabilidad) de la bóveda de un túnel. Reemplazan al sostenimiento realizado por medio de barras e inyección de mortero especial de concreto. Sus ventajas radican en una mayor seguridad, ya que estos pernos Swellex comienzan a trabajar desde el primer instante de su 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 respecto de los métodos tradicionales. - Viga Lanzadora -tecnología 100% de México- reemplaza al método constructivo con torres grúa. Es una máquina para 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.

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- Plasma: Son cartuchos que contienen un químico que genera mucha presión concentrada en muy poco volumen. Esto se genera a través de una corriente eléctrica, que finalmente desintegra la roca. No se requiere de la autorización de manejo de explosivos. Fisura la roca y no tiene proyección y es de fácil manejo, es decir, se realiza la secuencia, se ponen los cartuchos con siete o diez barrenos, se activa con la corriente eléctrica y fractura o tritura la roca sin proyección. - Fibras de Carbono: Las fibras de carbono se forman por la carbonización del alquitrán, o poliacrilontrilo o fibra de rayón. En términos simples, son láminas que dan al túnel la resistencia que no tiene considerada en la armadura original. Con esto, se puede re trabajar de manera provisional (estabilidad inicial), suple la armadura tradicional de armaduras. Otro beneficios: ahorro de tiempo; permite circulación sobre los puentes; no hay mayor impacto sobre la estructura de concreto armado; rápido y relativamente sencillo de ejecutar; fácil transporte, almacenamiento y manipulación del producto; elevada resistencia a los ataques químicos y ambientales.

Reforzamiento con fibras de carbono

Pernos Swellex

Jumbo

Aplicación de plasma

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Viga lanzadora

4. Aspectos tecnológicos complementarios 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 las técnicas de construcción, los túneles son una solución cada vez más rentable de ingeniería en muchos países, no sólo para cruzar zonas con características geográficas difíciles, sino también para atravesar las áreas urbanas con el mínimo impacto al medio ambiente local. Aunque la mayoría de las técnicas para la construcción de túneles y la seguridad han ido mejorando, los problemas planteados por las mercancías peligrosas aún no han sido tratados satisfactoriamente. Un grave incidente con mercancías peligrosas en un túnel puede ser muy costoso en términos de recursos de vidas humanas, 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 los operadores a utilizar rutas más peligrosas; por ejemplo, a través de zonas densamente pobladas, lo que aumenta el 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”. En su mayor parte, no hay normas generales o reglamentos que sean aplicables a todos los túneles de carretera 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. Las actuales normativas, en particular las de origen europeo, son un compendio de las más exigentes normas de seguridad, las cuales surgen a partir de las diferentes experiencias y, sobre todo, deficiencias detectadas en los túneles ya construidos 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.

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Tendencias generales Los nuevos túneles 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. Equipos que, sin embargo, no existen en los de más antigua construcción. Además, no hay dos túneles iguales, por lo que 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 también definen un protocolo de actuaciones ante cualquier tipo de emergencia, desde incendios hasta la aparición de un animal en la vía, pasando por fallos de electricidad, desprendimientos, aumento del CO en el aire o un vehículo circulando 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, emplazados en diferentes zonas, los cuales registran la temperatura, la velocidad del aire, la concentración de CO y la 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 por limitantes físicas, que requieren una envergadura mínima en término de condiciones geométricas de los túneles, sino también por aspectos de seguridad, los que demandan la toma de responsabilidad por parte de los que demandan la toma 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.

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Transcurridos ya algunos años desde la generación de normas más exigentes y detalladas en el sentido de seguridad para este tipo de estructuras y con mucho más información sobre la materia, se ha comprendido que cualquier proyecto de túnel vial interurbano no es de solución simple, ni de bajo costo. Después de un escepticismo pronunciado frente a los resultados 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, como también a iniciativas privadas, de afrontar estos temas y de llevarlos adelante. Reglamentos básicos de seguridad en túneles carreteros • Conducción de un vehículo bajo tierra. 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 segundos en adaptarse al cambio de intensidad de la luz. El problema se agrava si empieza en curva. También la salida 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 actuaciones es la siguiente: 1. Avisar al retén de conservación. 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, centrales eléctricas, nucleares, ferrocarriles, aeropuertos, entre otros.

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Principales causas de accidentes en túneles Existen diversas causas que pueden provocar accidentes en los túneles; a continuación, se mencionan las de mayor ocurrencia: Comportamiento incorrecto de los usuarios. Inadecuaciones de la red de carreteras: • Defectos de infraestructura • Mala explotación Problemas causados por vehículos: • Problemas con el sistema eléctrico • Problemas con los frenos • Recalentamiento del motor Problemas por la carga: • Inestabilidades • Mercancías peligrosas Principios básicos de diseño de túneles Preventiva: • Evitar los accidentes • Minimizar los accidentes Correctiva: • Facilitar la autoprotección de los usuarios • Facilitar la actuación de equipos de emergencia • Criterios de servicio • La capacidad del túnel no debe ser inferior a la de la carretera en la que se encuentre. • La velocidad mínima de vehículos pesados será 60 Km/hora • Criterios de economía • El coste del túnel crece con la sección • La vida de los túneles es muy larga Aspectos subjetivos de inseguridad por parte de los conductores Agorafobia vs claustrofobia • Aguda 1% • Serias 7% • Moderadas 30%

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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 No debería realizarse ningún tipo de conexión, nudo o glorieta en la calzada, en los 250 metros anteriores o posteriores a un túnel (o a una serie de túneles próximos). 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 Los túneles deben ser fáciles de entender por los conductores (“legibilidad”). La señalización debe ser clara y sólo la imprescindible. Los hastiales deben ser “suaves” y preferentemente más claros que el techo. La iluminación debe ser la adecuada y no distraer al conductor. Parámetros a considerar para control de riesgo Las instalaciones de seguridad: ventilación, iluminación, detección y extinción de incendios, señalización de evacuación, 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. La explotación, incluyendo los recursos disponibles, su organización y procedimientos (planes de actuación ante emergencias, planes de inspección y mantenimiento) que garanticen la disponibilidad de las instalaciones y demás recursos. Los usuarios y sus vehículos, que pueden influir en el nivel de riesgo y cuya reacción en caso de ocurrencia de un incidente (particularmente en caso de incendio) influye fuertemente en las consecuencias del mismo. Salidas de emergencia Las salidas de emergencia en los túneles buscan permitir a los usuarios la evacuación del túnel, en caso de emergencia, de forma segura, reduciéndose de este modo la gravedad de una situación crítica en el interior del túnel. 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 de evacuación situadas tras las salidas. De esta forma, también los servicios de urgencia podrán acceder al túnel de forma segura. Comisión de I+D+i 2010

Estas salidas al exterior se pueden llevar a cabo mediante diferentes configuraciones dependiendo de las características del túnel. En los túneles bidireccionales, como suele ser el caso en las vías convencionales, las salidas de emergencia se producen a una galería anexa a la que se accede por medio de puertas de emergencia. Asimismo, en caso de existir un túnel piloto, la salida de emergencia se puede realizar por el mismo. Otros lugares donde situar las salidas de emergencia 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 huecos practicados en ella que estarán equipados con teléfonos extintores. 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 su iluminación exceden notablemente los del alumbrado de vías públicas en general. Así pues, mientras estas vías sólo precisan iluminación nocturna, los túneles necesitan también alumbrado diurno, siendo precisamente durante el día cuando se requieren niveles mayores de iluminación (al menos en una cierta longitud desde las bocas de entrada) pues los ojos de los conductores deben adaptarse rápidamente desde las altas luminancias exteriores 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 importancia en relación con el costo total del túnel mismo, pudiendo llegar a ser la solución técnicamente correcta una 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 deben ser considerados para tomar esta decisión son: la longitud del túnel, la separación de sentidos de circulación (si el

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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 esa longitud hasta unos 0.75 a 1,5 km (dependiendo si se trata de un túnel unidireccional o bidireccional y de dónde esté 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 de 1,5 km, aproximadamente, siempre será preciso instalar algún tipo de alumbrado diurno, cualquiera que sea el tráfico. 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 longitud de éste el conductor, circulando a la máxima velocidad permitida, disponga en todo momento 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 alta luminosidad exterior durante el día a las de débil luminosidad en el interior. Cuando la variación de la luminancia (intensidad luminosa por unidad de superficie, reflejada en la dirección del ojo del observador) es muy grande, se pone en marcha el mencionado mecanismo de adaptación, que permite al ojo humano mantener la percepción, pero con el inconveniente de que debe transcurrir un tiempo apreciable para que ésta tenga lugar (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.

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Como consecuencia de lo anterior, se establecen diferentes zonas de iluminación en un túnel suficientemente largo: • Zona de acceso o aproximación, situada antes de la entrada del túnel, desde una distancia igual a la de frenado hasta 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. • Zona de transición, situada entre el umbral y la zona interior o central, donde las luminancias son las menores de todo el alumbrado interior. • Zona de salida, que es la parte final interna del túnel, donde comienza a adaptarse la visión del conductor a las luminancias exteriores. Como se ha indicado, el problema visual fundamental en un túnel es la adaptación del ojo del conductor desde los elevados niveles de iluminación en la zona exterior, a los bajos o nulos en la zona de entrada del túnel. 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. Para facilitar el proceso de adaptación de los usuarios, el nivel en la zona exterior del túnel es elevado, hasta 100.000 lux, 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. La nomenclatura de los niveles de luminancia de las distintas zonas es la siguiente: • L20: Luminancia de la zona de acceso • Lth: Luminancia de la zona de umbral • Ltr: Luminancia en la zona de transición • Ln: Luminancia en la zona interior • Lex: Luminancia en la zona de salida

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Sistemas de alumbrado Existen, en la actualidad, dos sistemas diferentes de iluminación artificial de túneles: • el simétrico, que es el normalmente utilizado • el asimétrico (también llamado a contraluz), en el que las luminarias tienen una distribución asimétrica de la intensidad luminosa en el plano perpendicular al eje del túnel, que está dirigida en sentido contrario al de la circulación. Los sistemas asimétricos proporcionan contrastes negativos (los objetos oscuros se destacan sobre el fondo claro) relativamente altos para la mayoría de los objetos, con un rendimiento del alumbrado mayor que en la distribución simétrica usual, con las consiguientes ventajas económicas. Sin embargo, los sistemas asimétricos no son muy utilizados ya que presentan algunos inconvenientes: que la sensación 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. Por último, refiriéndonos a los equipos de alumbrado del túnel, se resalta que las luminarias donde se alojan las lámparas deben ser herméticas (grado IP>55), capaces de resistir un chorro de agua a presión (utilizando para su limpieza). 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 acción de los mecanismos de ventilación artificial con que esté equipado dicho túnel. Es por ello que distinguiremos entre ventilación natural y ventilación artificial o forzada.

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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 producen los tres factores siguientes: Diferencia de presión entre las bocas del túnel: Cuando el aire exterior existente en las dos bocas del túnel posee una presión diferente, el aire circulará por el interior del túnel en el sentido de mayor a menor presión. Es decir, de la boca cuyo aire exterior se encuentre a mayor presión hacia la boca cuyo aire exterior se encuentre a menor presión. En este caso, 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: Cuando existe viento en el exterior del túnel, el aire llegará a alguna de las bocas 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 el viento del exterior. Por lo tanto, el sentido de evacuación de humos en el interior de un túnel puede estar condicionado por el viento reinante en el exterior del mismo. En el caso de presentarse un incendio dentro de un túnel, cuando existe en el exterior un viento de cierta magnitud, éste puede condicionar totalmente el movimiento del humo. Pendiente del interior del túnel: Si, por cualquier circunstancia, el aire existente en el interior del túnel aumenta de temperatura, entonces el movimiento del aire seguirá un comportamiento convectivo, tendiendo a desplazarse pendiente arriba. Cuando la temperatura exterior es baja, el aire existente en el interior de los túneles suele estar más caliente que el del exterior (efecto abrigo). Por ello, también tenderá a desplazarse pendiente arriba. El calor de los motores de los vehículos y los gases de combustión expelidos también contribuyen a elevar la temperatura del aire en el interior del túnel. Ventilación artificial o forzada Es la que se establece por la acción mecánica de ventiladores eléctricos. Puesto que el humo que se origina a consecuencia 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.

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Los sistemas artificiales que se utilizan para ventilar un túnel mecánicamente son los siguientes: Ventilación longitudinal simple: Consiste en ventilar el túnel haciendo circular el aire en un único sentido a lo largo de todo él, de manera que el aire que se succiona por una boca se expulsa por la otra. Esta ventilación se consigue mediante la colocación de ventiladores axiales en la clave del túnel, separados a cierta distancia. Los ventiladores son reversibles, es decir que se puede cambiar el sentido del flujo del aire, con tan sólo invertir el giro de los ventiladores. Este sistema de ventilación no es adecuado para túneles largos, ya que el humo del incendio que se pretende extraer realiza todo su recorrido por el interior del túnel antes de ser expulsado, lo cual pone en peligro a los usuarios que han quedado detenidos en su interior. Igualmente, los humos de escape expelidos por los vehículos que transitan por el túnel se acumulan progresivamente en dirección hacia la boca de extracción. En una emergencia de incendio, el humo será empujado aguas abajo del sitio del fuego hacia el portal de salida o capturados en una ubicación estratégica los ejes de escape. La ventilación longitudinal se puede lograr mediante el uso de ventiladores de chorro o montado en el techo del túnel o por boquillas Saccardo. Sistema de chorro de ventilador: los ventiladores entregan el flujo de aire a una velocidad muy alta (por ejemplo, 20 a 35 m/s) y puede crear un impulso que va a arrastrar el aire que rodea a moverse en una dirección del flujo de aire deseado. Sistema de boquilla Saccardo: se inyecta aire a alta velocidad (eg 30 m / s) de la boquilla. Al igual que el sistema de ventilación jet, el aire que sale de la boquilla Saccardo puede crear un impulso que va a arrastrar el aire circundante para ir a una dirección del flujo de aire deseado.

y Ventilación longitudinal simple

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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, el sistema consiste en ventilar el túnel haciendo circular el aire en un único sentido a lo largo de todo él. Pero, en este caso, el aire se succiona del exterior por una tobera, situada encima de la boca del túnel, que está provista de un ventilador grande. Este aire succionado se inyecta en el interior del túnel por la parte superior de éste, a través de una rampa que forma con el túnel un ángulo de unos 15 a 20 grados. Cuando llega a la otra boca, el aire es expulsado al exterior a través de otra tobera exactamente igual. Esta forma de 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 lo cual, el aire que penetra en el túnel entra en parte por la boca de éste y en parte por 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 ventiladores de las toberas son reversibles, lo que permite invertir el sentido del flujo de aire.

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, con una extracción central a través de un pozo. El aire limpio entra por las dos bocas del túnel en sentido opuesto, convergiendo en el centro, de donde es extraído hacia arriba, a través de un pozo que existe en este punto central que comunica con la superficie, funcionando como si fuera una chimenea. La ventilación longitudinal se consigue con ventiladores axiales colocados en la clave del túnel; la extracción en el punto medio se consigue con un gran ventilador-extractor colocado en el pozo central, que impulsa el aire viciado hacia la superficie.

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Ventaja de este sistema: En túneles muy largos y, si la orografía lo permite, se pueden colocar varios pozos de extracción, sectorizando así el túnel en tramos de circulación longitudinal, quedando estos así independizados del resto del túnel a efectos de extracción de humos. Con unos pozos bien dimensionados, si se produce un incendio, el humo y el calor sólo afectarán a un tramo o sector de túnel, quedando el resto sin problema alguno. Desventaja: En caso de incendio, cabe la posibilidad de avería en el ventilador-extractor del pozo central, puesto que todos los gases de combustión pasan a través de aquél.

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 todo el túnel. El aire viciado sale expulsado al exterior a través de las bocas del túnel, a causa de la sobrepresión creada por la inyección del aire. Este sistema exige de un potente ventilador que sea capaz de suministrar el caudal de aire limpio necesario, a través del 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.

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En una situación de emergencia de incendio, el sistema de abastecimiento de semitransversal funcionará en modo inverso. El humo se va a capturar toda la longitud del túnel, con el aire al aire libre de entrar en el túnel a través de los portales 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. La diferencia con el sistema de ventilación semitransversal está en que el humo o aire viciado es succionado a través de unos puntos o rejillas, que comunican con un colector de recogida de humos. Este colector de humos es el encargado de sacar el aire viciado al exterior. 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 incendio pasarán a través de él, cabiendo por lo tanto la posibilidad de que se averíe. Esta posible avería, dejaría al túnel en ventilación semitransversal ya que los humos saldrían por las bocas.

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y Túnel con ventilación transversal

Ventilación semitransversal – transversal (también conocida como “pseudotransversal”): Es un sistema transversal en el que el caudal de succión del aire viciado es menor que el caudal del aire inyectado. Por lo tanto, funciona evacuando los humos a través de dos caminos: 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

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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: Bomberos de Navarra, Nafarroako Suhiltzaileak,11.6 Sistemas de ventilación en los túneles Para más información, ver Anexo de ventilación de túneles Ziebtec y Anexo Incendios en túneles, Bomberos Navarra 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. Se utilizarán señales viales para identificar los siguientes equipos de seguridad de los túneles: Salidas de emergencia: Se utilizará la misma señal para todos los tipos de salidas de emergencia. Vías de evacuación: Las dos salidas de emergencia más próximas estarán señalizadas en las paredes a distancias no 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. Señales que indiquen la presencia de teléfonos de emergencia y extintores. Radio. En los túneles en los que se pueda recibir información a través de la radio, se indicará a los usuarios antes de la 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, dentro de éste y después del final del mismo.

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Señal de túnel. Se situará la siguiente señal en cada entrada del túnel:

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 túnel y las obligaciones específicas de circulación dentro del mismo (velocidad máxima, separación entre vehículos, etc.) en la forma siguiente:

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. También podrá indicarse el nombre del túnel. Comisión de I+D+i 2010

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 con la normativa vigente e indicarán los equipos disponibles para los usuarios de la carretera, como son las siguientes:

y Teléfono

y Extintor

En las estaciones de emergencia que estén separadas del túnel por una puerta, se indicará mediante un texto, claramente legible y escrito en varias lenguas, que la estación de emergencia no garantiza protección en caso de incendio. Un ejemplo sería el siguiente: «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. Los teléfonos y extintores se indicarán mediante un panel adicional o incorporado a la propia señal.

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Salidas de emergencia. Las señales que indiquen las salidas de emergencia deben ser señales G, acordes con el Convenio de Viena.

También es necesario señalizar en las paredes las dos salidas más próximas.

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 de entrar en el túnel y pasa esta información al centro de control de túneles para que el departamento de bomberos esté preparado, con el agente de extinción adecuado, en el caso de un incendio. El túnel Aubinger, cerca de Múnich, Alemania, comenzó a probar el sistema en mayo de 2010.

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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

Laerdal Zhongnanshan (2 tubes) Maijishan (2 tubes) Baojiashan (2 tubes) Folgefonn Hida (+emergency tunnel) Plabutsch (West tube) Hsuhshan (twintunnel + service)

Noruega China China China Noruega Japón Austria Taiwán

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Longitud

Año

24,510 m 18,040 m 12,290 m 11,200 m 11,150 m 10,712 m 10,085 m 12,942 m

2000 2007 2009 2009 2001 2008 2004 2006

Túneles actualmente en construcción País

Ubicación

Toven Gaoloushan (2 tubes) Jondal Dúplex A86 Forbifart Stockholm

Noruega China Noruega Francia Suecia

Longitud

Año (terminado)

10,665 m 11,200 m 10,400 m 10,000 m 16,000 m

2014 Sin fecha 2012 2011 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 Para un adecuado funcionamiento de los servicios de explotación, vigilancia y control, es necesario establecer un sistema de intercomunicación de voz para el personal especializado a través de cable telefónico, con conexiones entre el centro de control y las subestaciones, puestos de emergencia, locales técnicos, dependencias de mantenimiento (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 de auxilio (postes S.O.S.).

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4.4. Sistemas de peaje Introducción El peaje es el pago que se efectúa como derecho para poder circular por un camino. El dinero recaudado a través de un peaje se destina normalmente a financiar la construcción, operación y mantenimiento de infraestructuras viales (carreteras, túneles, canales de navegación o puentes). Por sus altos costos de inversión, lo habitual es que el peaje cobrado no cubra los costos totales de construcción. Y, cuando se administra directamente por el Estado, en general, 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. Los esquemas de cobro de peajes permiten al Estado, sea directamente o a través de un concesionario, realizar un cobro 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 desarrolló tecnología para realizar el cobro en forma automática: Sistema de telepeaje o cobro electrónico de peajes (ETC por su siglas en inglés). Esta tecnología permite a los usuarios pasar por las estaciones sin parar o reduciendo la velocidad. También, existe la tecnología 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 autopista tener uno de estos de aparatos denominados “transponder” (abreviatura del inglés “Transmitter/Responder”). En los últimos años, esta tecnología ha tenido desarrollo ofreciendo diversos tipos de cobro automatizado como son: 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

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y realizará la transacción automáticamente, con una considerable reducción de colas y tiempos de espera. La tecnología también es conocida como cobro electrónico de peajes o ETC por sus siglas en inglés, Electronic Toll Collection. Noruega ha sido el primer país del mundo en el uso generalizado de esta tecnología. El primer uso exitoso de ETC fue en 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 países europeos y Estados Unidos también cuentan con sistemas de tele peaje, pero como complemento al cobro manual 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 utilización de, al menos, una de las tres tecnologías siguientes: • Localización por satélite. • Comunicaciones móviles según la norma GSM-GPRS (referencia GSM TS 03.60/23.060. • Microondas a 5,8 GHz. • Aplicación en áreas urbanas y como medio para reducir la congestión.

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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) 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 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 ciudades congestionadas (conocida en inglés como “Congestion Pricing”). Libre flujo (Free Flow) Libre flujo (Free Flow), como TAG y Televía, son las denominaciones que recibe el sistema de cobro automático electrónico, así como al dispositivo que recibe y envía información para tales efectos.

El sistema de Libre flujo se utiliza, por lo general, en las autopistas para cobrar el peaje a los automóviles sin que éstos deban detenerse, asegurando una velocidad constante del flujo y sin generar congestión vehicular. Esto se hace electrónicamente entre un pórtico (estructura metálica de tres piezas) que se encuentra en la autopista, el cual en su parte superior posee

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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 billetera y es en extremo ligero. 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 El procedimiento para el cobro del peaje en las autopistas se realiza instalando en la vía expresa pórticos de cobro, 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 y se genera el cobro en milésimas de segundo. Al momento del cobro, el TAG genera un pitido característico para indicarlo. La cantidad de pitidos indica el resultado de la transacción: • 1 pitido: indica que el cobro fue exitoso. • 2 pitidos: que existe algún problema comercial (deuda impaga, por ejemplo). • 4 pitidos: que hay algún problema técnico con el TAG.

y Portal con los sensores de telepeaje y cámaras de video para registrar los infractores en las autopistas chilenas.

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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 de Noruega: Bergen (1986), Oslo (1990) y Trondheim (1991), implantado con el objetivo de alimentar un fondo público 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). La aplicación de tarifas de congestión ya ha sido implementada con éxito en varias ciudades: - 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

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Lista de países que usan tecnología de cobro electrónico de peajes América del Sur Argentina • Este sistema se usa en las autopistas urbanas de la ciudad de Buenos Aires y sus accesos (el cual opera bajo una única red –Telepeaje-, excluyendo a Autopistas del Sol). • Autopistas Avenida General Paz y el Acceso Norte, en Buenos Aires. Autopistas del Sol utiliza el sistema PASE (Peaje Automático Sin Espera) • Autopistas 25 de Mayo, Dellepiane, Perito Moreno y Arturo Illia. Concesionaria AUSA. Utiliza el sistema Telepeaje. La Autopista Arturo Illia admite además el PASE. • Autopista Ezeiza – Cañuelas AECSA/OHL. Concesiones Utiliza el sistema Telepeaje • Autopista Acceso Oeste Concesionaria GCO. Utiliza el sistema Telepeaje • Autopista La Plata – Buenos Aires Concesionaria AU-La Plata. Utiliza el sistema Telepeaje • Autopista Camino Parque del Buen Ayre Concesionaria CEAMSE. Utiliza el sistema Telepeaje (Siga) y el sistema PASE • Autopista Campana - Rosario (Cinco Vial S.A). Utiliza el sistema TIP interoperable con el sistema PASE (por ahora, suspendido para nuevas adhesiones). • Túnel subfluvial Raúl Uranga - Carlos Sylvestre Begnis. • Red de accesos a Córdoba. Concesionaria Caminos de las sierras. Utiliza el Sistema CUIS. • Peaje Larena (ex Corredor Americano-Ruta Nac. 8). Utiliza el Sistema Telepeaje (con tarifa diferencial únicamente para los vecinos aledaños a este sector de la autovía). Brasil • Sem Parar/Via Fácil en São Paulo, Brasil • Onda Livre en el Puente Río-Niteroi, Río de Janeiro, Brasil • Passe Expresso en la Línea Amarilla, en Río de Janeiro, Brasil Colombia • Vial Del Valle, Cali, Colombia Chile • Autopista Central, en Santiago de Chile. Fue la primera autopista urbana en América Latina bajo régimen de concesión que opera sin detener los vehículos dentro del área central comercial de la ciudad, gracias al uso de cobro electrónico. • Autopista Vespucio Sur, en Santiago de Chile • Autopista Vespucio Norte Express, en Santiago de Chile • Costanera Norte, en Santiago de Chile. • Túnel San Cristóbal, en Santiago de Chile Uruguay • Ruta interbalnearia Comisión de I+D+i 2010

América Central Costa Rica • Autopista a Caldera. América del Norte México • Telepeaje con I+D Carreteras operadas por Caminos y Puentes Federales (CAPUFE) • Viaducto Bicentenario (Operado por OHL y la compañía Indra Sistemas) Canadá • 407 ETR, en Southern Ontario • MacPass, en Halifax Regional Municipality, Nueva Escocia Estados Unidos de América • AutoExpreso, en Puerto Rico • C-Pass, en Key Biscayne, Florida • Cruise card, en Atlanta, Georgia • E-PASS, en Orlando, Florida (Interoperable con SunPass) • EXpressToll, en Colorado • E-ZPass, en the U.S. Northeast • Fast Lane, en Massachusetts (Interoperable con E-ZPass) • Fastrak, en California • Good To Go!, en Washington • I-Pass, en Illinois(Interoperable con E-ZPass) • i-Zoom, en Indiana (Interoperable con E-ZPass) • K-Tag, en Kansas • LeeWay, en Lee County, Florida (Interoperable con SunPass) • MnPass, en Minnesota • O-PASS, en Osceola County, Florida (Interoperable con SunPass) • PalmettoPass, en South Carolina • Pikepass, en Oklahoma • Smart Tag, en Virginia (Interoperable con E-ZPass) • SunPass, en Florida • Tolltag, en Louisiana • TollTag, en Texas (Interoperable con TxTAG) • EZ TAG, en Texas (Interoperable con TxTAG) • TxTAG, en Texas

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Asia India • TollTrax Toll Collection System in Kharagpur, India • Metro Electronic Toll Collection Systems in Delhi, India • Israel, Japón, Malasia, Pakistán, Corea del Sur y Taiwán • Highway 6, en Israel • ETC, en Japón • Smart TAG, en Malasia • HyPass, en Pakistán • Hi-pass plus, en Corea del Sur • ETC, en Taiwán Hong Kong • Autotoll, en Hong Kong • Autopass, en Hong Kong (fusionado con Autotoll) • Electronic Toll Systems Ltd., en Hong Kong (fusionado con Autotoll) Filipinas • EC Tag, en North Luzon Expressway • E - Pass Tag, en South Luzon Expressway • Metro Manila Skyway Singapur • ERP en el centro de Singapur, es un sistema de tarificación de congestionamiento. Europa • Austria - Videomaut for motorways and expressways in Austria subject to special tolls • Austria-go-Maut de la red nacional de autopista, en Austria • Alemania - LKW-MAUT, para camiones en Autobahns • Italia - TELEPASS en las autopistas Autostrade • Francia - Telepeaje de marca por lo general Liber-t en las autopistas francesas (a cargo de la Federación Francesa de Compañías de la autopista) (ASFA) • República Checa - premid para camiones en las carreteras Reino Unido e Irlanda • Irlanda - Pase Fácil en las autopistas nacionales en Irlanda • Reino Unido - Cruce de Dardo ,Dardo -Tag-Tag para el cruce de Dartford • Reino Unido - Londres Cobro sobre la congestión, en Londres • Reino Unido - etiquetas Rápidas, túneles Mersey: Túnel de Queensway y el de Kingsway • Reino Unido - M6 peaje de etiquetas en las Midlands Comisión de I+D+i 2010

• Reino Unido - TAG Severn para el puente de Severn cruce y Segundo Cruce de Severn • Reino Unido - Puente Tamar • Reino Unido - Delante del Puente del Camino en Edimburgo Países Nórdicos • Noruega – AutoPASS en la mayor parte del país • BroBizz para el Oresund y los puentes del Gran Belt en Dinamarca / Suecia • Suecia - Impuesto sobre la congestión de Estocolmo, en Estocolmo Resto de Europa • Croacia - en todos los highways (autocesta) • Portugal - Via Verde • Turquía - OGS • Slovenia - ABC • España - VIA-T o Telepeaje Oceanía Australia • Artículo principal: e-TAG • Gateway Motorway, en Brisbane, Queensland • Logan Motorway, en Brisbane, Queensland • North-South Bypass Tunnel (River City Motorway), en Brisbane, Queensland • CityLink, en Melbourne, Victoria • Sydney Harbour Bridge y Sydney Harbour Tunnel, en Sydney, New South Wales • Eastern Distributor en Sydney, New South Wales • M2 Motorway, en Sydney, New South Wales • M4 Motorway, en Sydney, New South Wales • M5 Motorway, en Sydney, New South Wales • M7 Motorway, en Sydney, New South Wales • Cross City Tunnel, en Sydney, New South Wales • Lane Cove Tunnel, en Sydney, New South Wales • Eastlink, en Melbourne, Victoria (en construcción)

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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 desde un emisor-receptor RFID. Las etiquetas pasivas no necesitan alimentación eléctrica interna, mientras que las activas sí 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. Un sistema RFID consta de los siguientes tres componentes: • Etiqueta RFID o transpondedor: compuesta por una antena, un transductor radio y un material encapsulado o chip. El propósito de la antena es permitirle al chip, el cual contiene la información, transmitir la información de identificación de la etiqueta. Existen varios tipos de etiquetas. El chip posee una memoria interna con una capacidad que depende del modelo y varía de una decena a millares de bytes. Existen varios tipos de memoria: • Sólo lectura: el código de identificación que contiene es único y es personalizado durante la fabricación de la etiqueta. • De lectura y escritura: la información de identificación puede ser modificada por el lector. - 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). - Lector de RFID o transceptor: compuesto por una antena, un transceptor y un decodificador. El lector envía periódicamente señales para ver si hay alguna etiqueta en sus inmediaciones. Cuando capta la señal de una etiqueta (la cual contiene la información de identificación de ésta), extrae la información y se la pasa al subsistema de procesamiento de datos. - Subsistema de procesamiento de datos o Middleware RFID: proporciona los medios de proceso y almacenamiento de datos.

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Los tags RFID pueden ser activos, semipasivos (también conocidos como semiactivos o asistidos por batería) o pasivos. 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. A pesar de las significativas ventajas en cuanto al costo de las etiquetas RFID pasivas, otros factores como la exactitud, 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 las transmisiones del lector, ya que las señales que llegan de los tags pueden ser muy débiles y han de poder distinguirse. Además de la reflexión o backscatter, puede manipularse el campo magnético del lector por medio de técnicas de modulación de carga. El backscatter se usa típicamente en el campo lejano y la modulación de carga en el campo próximo (a distancias de unas pocas veces la longitud de onda del lector. Tags pasivos Los tags pasivos no poseen alimentación eléctrica. La señal que les llega de los lectores que inducen una corriente eléctrica pequeña y suficiente para operar el circuito integrado CMOS del tag, de forma que puede generar y transmitir una respuesta. 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 tags pasivos suelen tener distancias de uso práctico comprendidas entre los 10 cm (ISO 14443) y llegando hasta unos pocos metros (EPC e ISO 18000-6), según la frecuencia de funcionamiento y el diseño y tamaño de la antena. Por su sencillez conceptual, son obtenibles por medio de un proceso de impresión de las antenas. Como no precisan de alimentación energética, el dispositivo puede resultar muy pequeño: pueden incluirse en una pegatina o insertarse bajo la piel (tags de baja frecuencia).

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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). También son efectivos a distancias mayores pudiendo generar respuestas claras a partir de recepciones débiles (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 alimentación o productos farmacéuticos. Otros sensores asociados con ARFID incluyen humedad, vibración, luz, radiación, temperatura y componentes atmosféricos como el etileno. Los tags activos, además de mucho más rango (500 m), tienen capacidades de almacenamiento mayores y la habilidad de guardar información adicional enviada por el transceptor. Actualmente, las etiquetas activas más pequeñas tienen el tamaño aproximado de una moneda. Muchas etiquetas activas 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 • Fuente de alimentación propia mediante baterías de larga duración. • Distancias de lectura escritura mayor de 10 m a 100 m generalmente. • Diversas tecnologías y frecuencias. • Hasta 868 MHz (UHF) o según estándares aplicados. • 2,4 GHz muy utilizada (banda ISM, Industrial Scientific and Medical), la misma que para dispositivos wireless LAN 802.11b. • Memoria generalmente entre 4 y 32 kbytes.

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• Batería de larga duración (generalmente baterías de litio / dióxido de manganeso) • Fabricantes: TagMaster, Identec Solutions, Siemens, WhereNet, Bluesoft, Syris RFID. • Precio del tag: 450 a 1,500 pesos mexicanos 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 alimentación por baterías. El tiempo de vida de las baterías depende de cada modelo de tag y también de la actividad de éste, normalmente es del orden de 5 a 7 años. Para facilitar la gestión de las baterías, es habitual que los tags RFID 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 se refleja hacia el lector como en un tag pasivo. Un uso alternativo para la batería es almacenar información propagada desde el lector para emitir una respuesta en el futuro, típicamente usando backscatter. Los tags sin batería deben responder reflejando energía de la portadora del lector al vuelo. 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 métodos de backscattering. Las etiquetas RFID semipasivas responden más rápidamente, por lo que son más fuertes en el 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 de un tag pasivo. También suelen durar más que los tags activos. Dentro de los usos actuales de estos sistemas se destaca su utilización en las etiquetas RFID

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y Una etiqueta RFID empleada para la recaudación con peaje electrónico

Las etiquetas RFID de microondas se utilizan en el control de acceso en vehículos de gama alta. Algunas autopistas, como El carril de Telepeaje IAVE en las autopistas de CAPUFE, en México; la FasTrak, en California; el sistema I-Pass, en Illinois; el tele peaje TAG en las autopistas urbanas, en Santiago de Chile; la totalidad de las autopistas de paga argentinas y la Philippines South Luzon Expressway E-Pass utilizan etiquetas RFID para recaudación con peaje 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. Las tarjetas con chips RFID integrados se usan ampliamente como dinero electrónico, como, por ejemplo, la tarjeta Octopus 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 tener que pagar el costo de las casetas en efectivo. Sus transacciones se registrarán a través de un medio electrónico de 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 Al momento de activar su calcomanía o cualquier otro dispositivo IAVE, el usuario elegirá la tarjeta de crédito a la cual 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. El sistema de validación envía la información vía satélite a su centro de control de peaje (CCP). Una vez en el CCP, se procesa el cruce para el cobro a la tarjeta de crédito y el registro en el estado de cuenta bancario.

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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. El costo de la caseta se cargará en forma automática a la tarjeta de crédito escogida, sin ningún costo extra. - 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 inclinación y esté libre de sombras, biseles, copetes, cajas voladas o algún objeto que obstruya la visibilidad del dispositivo hacia el lector ubicado en la parte superior central de los carriles IAVE. Precio: $172.50 (IVA Incluido). Medidas: 8 cm de ancho x 6.7 cm de alto. b) Tarjeta rígida: 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 (IVA Incluido) Medidas: 9 cm de ancho x 6 cm de alto c) Dispositivo exterior: Es un dispositivo que está diseñado para colocarse atornillado en la parrilla o sobre una superficie sólida en el exterior del vehículo (es intransferible). Se recomienda para aquellos vehículos que 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 (IVA Incluido) Medidas: 23.5 cm de ancho x 6 cm de alto. d) Dispositivo exterior para auto blindado: Es un dispositivo exterior diseñado para colocarse en el porta placas del vehículo, su uso más común ha sido para autos con blindaje, no obstante se puede utilizar en cualquier tipo de vehículo. Precio: $696 (IVA Incluido) Medidas: 21 cm de ancho x 3.8 cm de alto.

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4.5. Sistemas inteligentes de transporte Los túneles de hoy son partes esenciales de las principales carreteras y vialidades, por tanto, los viajes a través de ellos 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, o peor aún, puede provocar la pérdida de vidas humanas. Por todas estas razones, el más alto nivel posible de seguridad de los viajeros debe ser asegurado en todas las épocas del año. Desde la construcción de los túneles de gran longitud, se han equipado éstos con sistemas básicos de soporte vial como la distribución de energía, ventilación e iluminación. Sin embargo, hoy en día, con cada vez mayor densidad de tráfico a través de túneles, estos no son suficientes y se requiere de sistemas adicionales necesarios para mejorar la seguridad de los viajeros y la comodidad de viajar a un nivel satisfactorio. Calidad, fiabilidad y las especificaciones técnicas de cada elemento o subsistema son el foco principal de cualquier análisis de seguridad en los túneles. En la última década, se han incorporado tecnologías de punta para mejorar la seguridad de los túneles. Sin embargo, 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. Los túneles son los vasos sanguíneos de la sociedad moderna. No sólo por su número y longitud, sino también por el tráfico que deberán absorber, aumentarán continuamente a lo largo de los próximos años. La decisión de este último tiempo de integrar y modernizar la infraestructura física de los túneles se vincula directamente con el uso de tecnologías TI e ITS cuyos desafíos son: • Integrar sistemas tecnológicos • Facilitar su uso a las instituciones y personas • Mejorar el confort, comodidad y la calidad de vida de los usuarios • Ampliar las condiciones de seguridad, ahorrar recursos, y reducir la generación de externalidades negativas en el ámbito de la infraestructura de transporte.

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Cada uno de los elementos antes mencionados, se enmarcan dentro de los desafíos permanentes en este rubro y una de sus formas de expresión es el ámbito tecnológico con innovaciones que están transformando decisivamente las vías 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 sobre las personas, los flujos vehiculares y las operaciones comerciales. El control de un túnel no puede seguir concibiéndose tal como lo hacían los sistemas antiguos. Hoy, el reto es que el conjunto 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. Para lograr esta integración se requiere de sistemas ITS:

y Sistema típico de gestión de un túnel

y Arquitectura de los sistemas inteligentes en un túnel vial

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y Modelo de Gestión del túnel

El control a través de los sistemas ITS se realiza en un edificio adyacente al túnel, el cual también estará cercano a los 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, tanto si se pretende hacer una clasificación para su ordenada exposición o utilizar una determinada metodología. En una primera aproximación, parecería lógico seguir el curso de estos sistemas (siempre a través del cliente, viajero o mercancía), dividiéndolos en dos vastos campos, el de las infraestructuras y el de los vehículos. Con todo, la interacción entre 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. Los parámetros de seguridad que deberán aplicarse en un túnel deberán estar basados en: • Longitud del túnel • Número de tubos • Número de carriles • Geometría de la sección transversal • Alineamiento vertical y horizontal Comisión de I+D+i 2010

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Tipo de construcción Trafico unidireccional o bidireccional Volumen de tráfico por tubo (incluida su distribución en el tiempo) Riesgo de congestión (diaria o de temporada) Tiempo de acceso de los servicios de emergencia Presencia y porcentaje de camiones Presencia, porcentaje y tipo de tráfico de mercancías peligrosas Características de las vías de acceso Anchura de carril Consideraciones en materia de velocidad Medio geográfico y meteorológico

Los sistemas integrados más habituales son: - 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.), por lo que comparte sus funciones con las de mantenimiento y gestión general. 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 señalización variable, el circuito cerrado de televisión y los postes de auxilio al usuario. Con el fin de hacer posible la supervisión del túnel, es preciso manejar gran cantidad de información suministrada por los elementos y sensores de los sistemas, por lo que se suele estructurar el sistema de control en dos niveles: • Nivel secundario: el mando es realizado de forma local (en las subestaciones o centros de distribución) y está constituido por un ordenador y los equipos periféricos a él conectados, ubicándose en las salas de distribución 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, ejecutar procesos de explotación en forma automática y programados con anticipación, de forma que su funcionamiento sea autónomo en caso de fallo de comunicación con el centro de control.

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• Nivel primario (centro de control): 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 instalaciones por comunicación desde y hacia el nivel secundario. El mando se realiza de forma remota, 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. Su dimensionamiento ha de realizarse teniendo en cuenta las condiciones de concentración máxima, que se dan 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. En la actualidad, todos los ventiladores deben seguir la recomendación de la Norma Europea, de acuerdo: resistir 250° C durante 2 hrs. a pleno funcionamiento, aunque en algunos proyectos en túneles de carretera se empieza a exigir ventiladores certificados a 400° C durante 2 hrs. de pleno funcionamiento. El sistema opera a través de unos detectores especializados que miden la calidad de la “atmósfera” interna del túnel, además de mantener los niveles de velocidad del aire dentro del estándar (entre 5 a 10 m/s); los distintos detectores enviarán sus señales a un centro de control. A este centro de control llegará también información relativa al funcionamiento de carga y caudal suministrado. Si la instalación de control está informatizada, se podrá controlar los distintos parámetros con un ordenador que varíe el régimen de funcionamiento de los ventiladores en función de las necesidades registradas. La conexión de 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). Comisión de I+D+i 2010

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 visibilidad de los túneles. Las salidas de emergencia y los postes SOS tienen una iluminación 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, conviene tener la posibilidad de compaginar este tipo de regulación con una manual para accionamientos en circunstancias especiales. La regulación del sistema de iluminación se puede controlar mediante células fotoeléctricas o luminancímetros situados en el exterior, en una o ambas zonas de acceso del túnel y orientados hacia las bocas, a una distancia igual a la de frenado (entre 50 a 100 m), así como en el interior del túnel, para la supervisión de los sistemas de iluminación y ventilación. Para el caso de túneles cortos con débiles luminancias interiores, podría bastar con detectores más simples (relojes astronómicos).

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Es recomendable que estos detectores estén temporizados para accionar el cambio de iluminación con varios minutos de retraso respecto de la variación de la iluminación exterior, evitando así cambios demasiado rápidos, frecuentes e innecesarios, debidos a circunstancias fortuitas y ocasionales (ocultamiento de la luz natural sobre el fotómetro de control por el paso de una nube, luz directa sobre éste del faro de un vehículo durante la noche, por citar algunas). Con todo, resulta más conveniente el empleo de luminancímetros que el de células fotoeléctricas, pues reproducen 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. Con este sistema inteligente se pretende asegurar los índices lux requeridos por las diferentes zonas del túnel evitando 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 cinco zonas que lo integran: 1. Acceso: área de la vialidad situada inmediatamente anterior a la entrada del túnel vehicular que cubre la distancia a la que un conductor que se aproxima debe ser capaz de ver hacia el interior. 2. Adaptación: zona que se ubica en la primera parte del túnel vehicular ubicada directamente después de la zona de acceso desde donde el conductor puede distinguir el interior. 3. Transición: espacio en donde se efectúa un cambio de altos a bajos niveles de luminancia en el interior del túnel vehicular. 4. Interior: superficie que abarca la mayor parte de la longitud del túnel vehicular, en donde se establece un bajo nivel de luminancia. 5. Salida: área en la que las condiciones de luminancia son menos críticas durante el día, debido a que la visión del conductor se adapta rápidamente a la luminancia exterior, lo cual le permite distinguir con mayor facilidad la salida del túnel vehicular.

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• Bombas de Agua. 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. Dentro de los requisitos mínimos para túneles de la red Transeuropea de carreteras sólo se hace mención de lo siguiente: Abastecimiento de agua Todos los túneles deberán tener abastecimiento de agua, bocas cerca de la entrada y en el interior, a intervalos máximos de 250 m. 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. • Señalización variable (semáforos, velocidad variable, paneles gráficos) 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. Los usos más frecuentes suelen ser los siguientes: - Señalización de un carril reversible, indicando el sentido de circulación por éste en función de las demandas de tráfico por sentido. - Para indicar un límite de velocidad inferior al habitual durante un periodo de tiempo limitado.

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- Informar de determinadas incidencias (niebla, hielo, accidentes, averías, etc.) u otros datos de interés para los 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 tramos de carretera donde es conveniente instalar semáforos y/o señalización variable se incluyen los túneles largos, así como aquellos donde se prevean altas intensidades de paso y los que formen parte de un itinerario importante. Este tipo de dotaciones exigen necesariamente la existencia de un centro de control desde donde se efectúe su regulación tanto automática (en circunstancias normales) como manualmente (para circunstancias accidentales no programadas). Las señales de mensaje variable pueden ser del tipo reflectante o luminoso, de configuración libre, que pueden transmitir cualquier información, o sólo con varios mensajes predeterminados, y pueden tener partes alfanuméricas y 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 Comisión de I+D+i 2010

Para realizar el control de acceso, cada boca de entrada puede constar de los siguientes elementos: - Señales de fibra óptica aspa-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. - Panel alfanumérico de 18 dígitos instalado en el pórtico más cercano a las bocas de los túneles.

• Detección de Incendios. Los sistemas automáticos más usuales permiten detectar la formación de incendios, bien sea a través del calor o del índice de aumento de la temperatura, bien por un incremento súbito del 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. La medición está basada en las leyes que rigen la expansión de los gases en un recinto confinado y su 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 con los postes S.O.S. (sistema puntual). Existen los detectores de fusible, que consisten en un elemento sensible que funde a cierta temperatura y causa un 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 máximos de temperatura mediante la utilización de fibra óptica. 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.

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Cualquiera que sea el tipo de los detectores, éstos deben ser sensibles a un incendio pequeño. Por ejemplo, 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 sensores de incendio, los detectores de opacidad y de CO accionarán la ventilación al máximo, inyectando aire fresco en la zona, cuando la reacción correcta es reducir o detener la entrada de aire fresco y poner en marcha la extracción de humo.

y Túneles urbanos viales: Diseño, Instalaciones y elementos de seguridad.

• Monitoreo de los sistemas de energía y respaldo de energía. 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 la alimentación eléctrica durante el tiempo que necesite el generador para arrancar y vencer la carga. Además, los

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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. • Comunicaciones de emergencia del túnel. Todo túnel requiere de ciertos servicios de radiocomunicación básicos durante la construcción del mismo y, con mayor razón, después de construido para mayor seguridad de las personas que los van a utilizar para transitar y lleguen a tener un accidente dentro de éste o una emergencia. 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. La prestación de auxilios en caso de accidentes precisa de actuaciones rápidas, ya que lo fundamental es salvar vidas. Hace años, se instalaron en las carreteras postes de emergencia SOS, situados cada 2 km, a ambos lados de la calzada, dotados de teléfonos en conexión directa con los centros de control, para la solicitud de auxilios necesarios 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.

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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 cobertura exterior. En el interior del túnel, la distancia entre las cámaras dependerá de si se pretende establecer una cobertura total del túnel o bien sólo la visión y vigilancia de los puntos críticos del trazado (bifurcaciones, curvas, etc.). Una distancia intermedia aproximada de 150 a 200 metros suele ser suficiente. 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 implantación de un CCTV exige la existencia de un centro de control para su gestión. En el citado centro de 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 espacios subterráneos y en túneles cortos que se encuentren en las proximidades de otros en los que exista CCTV.

DAI (Detección Automática de Incidentes por análisis de video): En los sistemas más modernos, 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, realizando el seguimiento de los objetos móviles que se mueven sobre una línea de pixeles predefinida a lo largo de la calzada.

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Interpretando los cambios en los niveles de gris a lo largo de la misma, mediante algoritmos, se puede detectar la existencia de colas de vehículos, la velocidad del flujo del tráfico, la presencia de vehículos parados o circulando en sentido contrario al establecido. Una vez detectada una alarma por el sistema, ésta es recogida por el control del CCTV, lo que permite enclavar la imagen de la incidencia sobre uno o varios de los monitores. Así, una vez visualizado el incidente por el operador, éste puede tomar las decisiones correspondientes de control de tráfico (control semiautomático) o éstas pueden 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, dependiendo ésta en gran medida de la calidad de las cámaras. 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 sistema instalado dentro del túnel para el reconocimiento de matrículas y permite, a través de una interface gráfica, mostrar videos en tiempo real y operar sistemas digitales de grabación.

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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 • Contadores de tráfico y clasificadores. - Sensores Atmosféricos: Existen dentro de esta clasificación, sensores específicos que envían datos en 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. - Barreras de Tráfico: Opera y monitorea los dispositivos de control del tráfico usados para regular el movimiento 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 – Semáforos y luces intermitentes: Se controla y monitorea el estado de operación y los requerimientos de mantenimiento de dispositivos de señalización y luces intermitentes utilizadas para regular los movimientos del tráfico. – Detectores de exceso de altura: Controla dispositivos de detección de altura usados para monitorear y medir vehículos y envía advertencias a través de avisos de mensaje a los vehículos infractores. Permite al operador evitar 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.

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Se contemplan dos métodos distintos para el control de gálibo: - 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. La detección mecánica irá complementada con un cartel metálico de 1,5x1 m, con la inscripción “ATENCIÓN CONTROL DE ALTURA” o similar. - El control electrónico de gálibo se compone de un detector de infrarrojos y un detector de espira electromagnética. Cuando un vehículo sobrepase la altura permitida, encenderá una señal oculta de F.O. indicando al conductor que circula con exceso de gálibo y le obligará a salir en la próxima salida. Al mismo tiempo, enviará una alarma a la Sala de control que se visualizará sobre el panel sinóptico y en la pantalla del operador. – Sistemas de Pesaje en Movimiento: Recibe datos en tiempo real emitidos desde equipos WIM en el túnel y 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 sensores piezoeléctricos instalados en el pavimento por cada carril de detección • Control de Accesos

- Postes SOS. 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 pulsadores de alarma, para comunicar averías mecánicas o urgencias médicas. Los postes de emergencia (postes SOS) se instalan en el interior del túnel dentro de unas celdas o nichos de seguridad excavadas en la pared, normalmente separados entre 100 y 250 m, dependiendo de la situación del túnel y de la cantidad de tráfico que circula por su interior. También se deben ubicar en las zonas exteriores y próximos a los accesos, sobre todo si el túnel está en zonas deshabitadas. No obstante, no se deben instalar próximos a las bocas en el interior del túnel (al menos deben estar a una distancia de 200 m de éstas), debido a los problemas de adaptación de la visión de los conductores al entrar en el túnel.

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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 Conexión con otros centros de control de tráfico manteniendo todas sus capacidades para operaciones integrales 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. Comisión de I+D+i 2010

El apagarse al cumplimiento de alguna normativa mejorará en definitiva la seguridad en: túneles, la mejora de la seguridad vial en los mismos debe reunir las siguientes características: - Integración total de sistemas - Gestión de la explotación, no sólo gestión de equipos - 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

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5. Normatividad La explotación de un túnel vial exige unos niveles de operatividad o servicio y de seguridad para el usuario del mismo rango, al menos, que el existente para el resto del camino. 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. Existen algunas normativas relativas a túneles dentro de las cuales destacan la normativa de la Unión Europea, 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. Extraído de DIRECTIVA 2004/54/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO, 29 de abril de 2004 (Requisitos mínimos de seguridad para túneles de la red transeuropea de carreteras).

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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/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 29 de abril de 2004, sobre requisitos mínimos de Seguridad para 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, cada uno con una definición clara de responsabilidades, que se extienden a las distintas fases de proyecto, construcción y explotación de túneles. 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. La norma regula, asimismo, la adaptación de los túneles existentes a las condiciones y requisitos mínimos que se establecen con detalle, incluso en aquellos casos en los que puedan autorizarse excepciones justificadas mediante los pertinentes 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. El real decreto incluye tres anexos. 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, estableciéndose al respecto una graduación de los requisitos en atención a las condiciones concurrentes en cada caso. También, se regulan las medidas a adoptar durante la explotación del túnel.

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2. El segundo anexo se recoge la documentación de seguridad que debe reunirse de forma sistemática en dichas medidas 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. El tercer anexo contiene las peculiaridades de la señalización en túneles, que permitan facilitar a los usuarios su utilización en condiciones adecuadas de seguridad. Contenido: 20 artículos y 3 anexos Artículos. Objeto y ámbito de aplicación. 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 “red transeuropea de carreteras” se entenderá la red de carreteras reseñada en la sección 2 del Anexo I de la Decisión nº 1692/96/CE e ilustrado mediante mapas y/o descrito en el Anexo II de dicha Decisión. Por “servicios de emergencia” se entenderá todos los servicios locales, tanto si son públicos o privados como si forman parte 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 “longitud del túnel” se entenderá la longitud del carril más largo de circulación, medido en la parte totalmente cubierta del túnel. Medidas de seguridad. Los Estados miembros garantizarán que los túneles situados en su territorio que entren en el ámbito de aplicación de la Directiva cumplan los requisitos mínimos de seguridad establecidos en el Anexo I. En los casos en que determinados requisitos estructurales establecidos en el Anexo I sólo puedan satisfacerse recurriendo a soluciones técnicas que o bien no puedan cumplirse o que sólo puedan cumplirse con un coste desproporcionado, la autoridad 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.

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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 lo sucesivo “la autoridad administrativa”, que asumirá la responsabilidad de garantizar el respeto de todos los aspectos 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 autoridad administrativa. (Para mayor información consultar: directiva 2004/54/ce del parlamento europeo y del consejo de 29 de abril de 2004.) La autoridad administrativa autorizará los túneles según se indica en el Anexo II. 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. La autoridad administrativa garantizará que se realicen las siguientes tareas: comprobar e inspeccionar los túneles con 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; 30.4.2004 ES Diario Oficial de la Unión Europea L 167/; determinar el procedimiento de cierre inmediato del túnel en caso de emergencia; poner en práctica las medidas de reducción del riesgo que resulten necesarias Cuando antes de la designación a que se refiere el presente artículo existieran ya órganos designados como autoridades 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.

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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, así como a los servicios de emergencia, en el plazo máximo de un mes. Cuando se redacte un informe de investigación en el que se analicen las circunstancias del incidente o accidente a que se refiere el apartado 3, o las conclusiones que se puedan extraer de éste, el gestor del túnel transmitirá dicho informe al responsable de seguridad, a la autoridad administrativa y a los servicios de emergencia, en el plazo máximo de un mes a partir del momento en que él lo haya recibido. 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 de la autoridad administrativa a más tardar 24 meses después de aprobada la directiva. Los cambios subsiguientes que se 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 autoridad administrativa responsable a más tardar 24 meses después de aprobada la directiva y estará sujeto a lo dispuesto en la Directiva.

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El túnel recibirá autorización, de conformidad con el procedimiento que figura en el Anexo II. Túneles cuyo proyecto se ha aprobado pero que no están todavía en servicio. Por lo que respecta a los túneles cuyo proyecto se haya aprobado pero que no se hayan abierto al tráfico a más tardar el 24 meses después de aprobada la directiva, la autoridad administrativa evaluará el cumplimiento de los requisitos de la directiva, con referencia específica a la documentación de seguridad a que se refiere el Anexo II. 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. A continuación, el túnel recibirá autorización, de conformidad con el procedimiento establecido en el Anexo II. Túneles que ya están en servicio. Por lo que respecta a los túneles que estén abiertos a la circulación pública a más tardar veinticuatro meses después de entrada en vigor de la directiva, la autoridad administrativa tendrá hasta treinta meses después de entrada en vigor de la directiva para valorar si el túnel cumple los requisitos de la directiva, con referencia específica a la documentación de seguridad a que se refiere el Anexo II y basándose en una inspección. 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, una vez tomadas éstas medidas, se aplicará el procedimiento que figura en el Anexo II. Los Estados miembros presentarán, a más tardar treinta y seis meses después de entrada en vigor de la directiva a 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 10 años después de la entrada en vigor de la directiva.

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Cuando la longitud total de los tubos existentes, dividida por la longitud total de la parte de la red transeuropea de carreteras situada en sus territorios, exceda la media europea, los Estados miembros podrán ampliar en cinco años el 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 que figura en el Anexo II. 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. A más tardar cinco años después de la entrada en vigor de la directiva la Comisión publicará un informe sobre la práctica 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

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tecnologías actuales prescritas en la directiva, la autoridad administrativa podrá conceder una excepción respecto de los requisitos de la directiva, previa petición debidamente documentada del gestor del túnel. Si la autoridad administrativa tiene la intención de conceder la excepción, el Estado miembro deberá, en primer lugar, enviar a la Comisión una solicitud de excepción que incluya la petición original y la opinión del organismo de inspección. La Comisión notificará la solicitud a los Estados miembros durante el mes posterior a su recepción. Si, en el plazo de tres meses, ni la Comisión ni ningún Estado miembro formulan objeciones, se considerará aceptada la excepción y la Comisión 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 2 del artículo 17. Si la decisión es negativa, la autoridad administrativa no concederá la excepción. Previo examen según el procedimiento mencionado en el apartado 2 del artículo 17, una decisión de conceder una excepción podrá permitir que esta excepción se aplique a otros túneles. Siempre que lo justifiquen las solicitudes de excepción presentadas, la Comisión publicará un informe sobre las prácticas 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 de la directiva a los túneles que ya estén en servicio, tal como se describe en el artículo 11, y lo comunicarán a la Comisión a más tardar treinta meses después de la entrada en vigor de la directiva. Posteriormente, los Estados miembros informarán 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. La Comisión adaptará los Anexos de la directiva a los avances técnicos, de acuerdo con el procedimiento mencionado en el apartado 2 del artículo 17.

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Procedimiento del Comité. La Comisión estará asistida por un Comité. En los casos en que se haga referencia al presente apartado, serán de aplicación los artículos 5 y 7 de la Decisión 1999/468/CE, observando lo dispuesto en su artículo 8. El plazo contemplado en el apartado 6 del artículo 5 de la Decisión 1999/468/CE queda fijado en tres meses. El Comité aprobará su reglamento interno. Incorporación al derecho nacional. Los Estados miembros adoptarán las disposiciones legales, reglamentarias y administrativas necesarias para dar cumplimiento a lo establecido en la directiva a más tardar el veinticuatro meses después de la entrada en vigor de la directiva. Comunicarán de inmediato a la Comisión el texto de estas disposiciones, así como un 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. La directiva entrará en vigor el día de su publicación en el Diario Oficial de la Unión Europea. 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: Se detallan los aspectos mínimos para toma de decisiones sobre los proyectos tales como: 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 Comisión de I+D+i 2010

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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. Se describen los tipos de señalamiento vial a utilizarse en túneles: vertical, horizontal y de paneles que permitan la ubicación y uso correcto de las instalaciones del túnel, además de prevenir al usuario sobre alguna contingencia existente en el túnel. Estos señalamientos toman como base las señales acordadas en el convenio de Viena sobre señalización vial. Se recomienda ver anexo Directiva 200454CE del Parlamento Europeo

5.2. Normativa japonesa Introducción Japón es un país rodeado de mar por todas partes, que consiste en una cadena en forma de arco de islas. Cerca de 70% de su territorio es tierra empinada de montaña con gran variación geológica, por que los túneles juegan un rol importante para desarrollar la nueva red de carreteras y el número de túneles carreteros en Japón ha aumentado durante muchos años, como se muestra en la Figura 1. Esto se debe al reciente desarrollo de la red vial a través de cadenas montañosas, y también por la reducción de los costos de construcción de túneles. Además, con la mejora de las técnicas de construcción, los túneles se han adoptado como solución de ingeniería cada vez más rentable para atravesar las zonas urbanas con el mínimo impacto medio ambiente local. A partir de abril del 2000, en Japón había túneles de carretera en 8,189 localidades, con una longitud total de 2.575 km.

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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. Las consecuencias pueden ser extremadamente destructivas y peligrosas, especialmente en el caso de un incendio, 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 en dos categorías: - 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 la carretera y la forma de portal tienen una influencia importante sobre la seguridad del túnel.

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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. Los apartados para estacionamiento de emergencia en caso de vehículo descompuesto también reducirá la probabilidad de un accidente. En Japón, estos espacios se proporcionan generalmente en intervalos de entre 500 y 1.500 m en túneles 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. En Japón, el transporte de mercancías peligrosas a través de túneles bajo el agua (túneles o similar) y túneles de más de 5 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 accidente como una explosión de material peligroso se produce. Sistema de ventilación, sistema de iluminación, acabado interior y mantenimiento. 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 creado para permitir a los conductores pasar a través de túneles con seguridad y comodidad. 1) Sistema de ventilación. En Japón, el CO, que afecta negativamente a cuerpo humano, y el hollín, que es perjudicial para el entorno visual son objeto de la ventilación de túneles de carreteras. El sistema de ventilación está dividido en cuatro sistemas básicos: ventilación longitudinal, la ventilación transversal, semitransversal, y las combinaciones de estos. Recientemente, la adopción de sistemas de ventilación longitudinal se ha extendido ampliamente. 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 iluminación de entrada, la salida de iluminación y la conexión de las carreteras 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 iluminación fundamental, mientras que otros son iluminaciones dependiendo siempre del volumen del flujo de tráfico, el túnel de longitud, las condiciones meteorológicas de fuera y así sucesivamente.

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3) Acabado interior. Los objetivos de acabado interior son: Asegurar la información visual, como la identificación de la 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 fuego en los usuarios del túnel y la estructura del túnel. El hecho de que un incendio puede ser extinguido, por lo general, fácil e inmediatamente después de que estalla se debería también considerar. Por lo tanto, los siguientes elementos se deben tener en cuenta al proporcionar un túnel con instalaciones de emergencia: - 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 - La extinción de un incendio en la etapa inicial En Japón, las “Normas de instalación para el túnel de carretera e instalaciones de emergencia” se han establecido a 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. Por lo mismo, en Japón, los túneles se clasifican en las cinco clases, como se muestra en la Figura 2, en relación con la longitud del túnel y el tráfico. Esta clasificación se determinó por la probabilidad de accidentes y de incendios basado en las experiencias del pasado. Largos túneles con un diseño de alta velocidad, como una autopista nacional, o los túneles 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.

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Tipos y detalles de las instalaciones de emergencia. Información y Equipos de alarma: El equipo de Información alerta al operador del túnel, bomberos o la policía, y el equipo de alarma informa conductores dentro y fuera del túnel de un accidente o un incendio. 1) Teléfono de emergencia: Los usuarios del túnel puede informar al operador del túnel, la policía o el cuerpo de bomberos sobre la situación en el túnel y pueden ser informados de las medidas que deben adoptarse en una situación dada por los teléfonos de emergencia (Figura 3). Los teléfonos deben ser instalados a intervalos de no más de 200 metros, a una altura de 1.2-1.5m en las paredes laterales del túnel. Los teléfonos de emergencia son uno de los equipos de uso más frecuente de todo el equipo de información.

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y Figure3. Emergency telephone

2) Equipos informáticos tipo de pulsador: Las personas involucradas un accidente, o que lo advierten, pueden informar al 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) Detector de incendios: Los detectores de fuego no debe ser afectados por las emisiones contaminantes de los vehículos y de ventilación soplado. Por lo tanto, debe ser del tipo viga que capturan la longitud de onda particular del fuego en etapa inicial. Entre los tipos de viga, brillante dos olas-longitud del tipo (Figura 4) y CO2 simpatiza el tipo de vibraciones 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) Equipos de alarma de emergencia: Se pueden utilizar para notificar la anormalidad con prontitud a los usuarios dentro 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).

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y Figure 5. Tunnel entrance information board

y Figure 6. In-tunnel information board

Equipo de Extinción de Incendios. Compuesto por extintores de fuego y bocas de incendio. Deben ser fáciles de usar por una persona no calificada que pueda combatir el incendio hasta que el equipo profesional de bomberos llegue. 1) Extintor de fuego: Los extintores de incendios se pueden utilizar para apagar el fuego en su etapa inicial, la facilidad de operación es importante para su uso general. Deberían ser seleccionados para su uso en varios tipos de incendios (de petróleo y eléctricos), y sin generar gases perjudiciales al cuerpo humano. Deben colocarse en cada 50 m en las paredes laterales una altura facilite la operación. Cada caja de extintor de incendios debería incluir un par de extintores de fuego en combinación con una conexión al hidrante (Figura 7).

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 extintores de incendios. Deben ser fáciles de operar para el público en general, incluso cuando no se tiene experiencia. 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

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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 compone de una guía salón, equipo de extracción de humos de escape y el paso. 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. En el caso de un incendio, el humo de escape equipo evita o limita la difusión de humo y tóxicos los gases. Por lo general, el sistema de ventilación del túnel se utiliza como el humo de escape del equipo. En el sistema de ventilación longitudinal con el chorro de ventiladores, debe estar diseñado para funcionar a la inversa de ventilación flujo de aire y equipo electrónico debe ser a prueba de fuego. En el sistema de ventilación transversal o semitransversal el sistema de ventilación que está diseñado para extractor de humo, el conducto de equipos de refrigeración deben estar instalados para evitar el daño térmico al ventilador. 3) La aprobación de escape en pasajes típicos de escape son los siguientes: - 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

Factores a considerar en la planificación del pasaje de escape son: la longitud del túnel, el tipo de tráfico, el flujo de tráfico el volumen, tipo de sistema de ventilación y la topografía. En el túnel con los callejones cruz, el cruce de pasillos se debe colocar en aproximadamente cada 700-800 m por dos túneles unidireccionales adyacentes y aproximadamente cada 300-400 m para túneles bidireccionales. Equipos auxiliares para escapar deben proporcionar la iluminación necesaria para garantizar el medio ambiente de evacuación. Comisión de I+D+i 2010

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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: Se presentan como un dispositivo de emergencia para complementar la información y equipos de alarma, equipo de extinción de incendio y escape y el equipo de orientación y para facilitar la operación de lucha contra incendios especialmente en los túneles con una longitud muy larga o tráfico pesado de volumen de flujo. 1) Boca de riego: Tomas de agua pueden ser utilizadas por los bomberos operación para combatir incendios en el interior del túnel. A pesar de tener hidrantes instalados en ambas entradas, también se debe instalar en las áreas de descanso en túneles y cerca de la entrada de los pasajes de escape, si es necesario. 2) Los equipos de radiocomunicaciones auxiliares: La comunicación por radio auxiliar se puede utilizar para comunicación con el exterior del túnel por los bomberos para participar en la operación de rescate o extinción de incendios en el túnel. 3) Radio de equipos de transmisión: Una antena de inducción debería instalarse en el túnel para que la radiodifusión de radio se pueda recibir en el mismo. Un operador de túnel puede romper e en estas frecuencias de radio y proporcionar a los usuarios del túnel con la información y la seguridad instrucción a través de su radio del coche en caso de de emergencia. 4) El equipo de altavoces: Los operadores del túnel puede proporcionar instrucciones a los conductores que han abandonado sus vehículos o para todos los usuarios del túnel a través de este equipo en caso de una emergencia. 5) El sistema de agua de riego: Un sistema de rociadores de partículas finas de agua con vertedores de cabezas de 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.

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y Figure 10. Water sprinkler system

6) Equipo de observación: Un sistema de Circuito Cerrado de Televisión (CCTV) puede confirmar la información de otros sistemas de alarma (teléfonos de emergencia, detección de los accidentes) y obtener la información necesaria para tomar las acciones apropiadas en caso de una emergencia. Bajo circunstancias normales, las condiciones del tráfico se controlan a través de este sistema. Las cámaras deben colocarse a intervalos adecuados para que puedan cubrir toda la longitud del túnel y las zonas alrededor de los portales. Si es posible, el CCTV debe estar vinculado a otros equipos de información como teléfonos de emergencia, pulsador de equipos detectores de fuego, equipo de información, a fin de girar la cámara hacia un accidente o un incendio. Gestión de sistemas de emergencia preliminar a la operación efectiva. Como se describen las instalaciones mencionadas anteriormente, sistemas de emergencia de alto grado se instalan para reducir las consecuencias de los accidentes y los incendios en los túneles de Japón. En el caso de un accidente en un túnel, en particular en el caso de un incendio, es de mayor importancia para operar estas instalaciones tan pronto como sea posible y correctamente. Con este fin, algunos preliminares indispensables deben aplicarse: 1) Ejercicio periódico: Para túneles de más de 1 km, y túneles más cortos con un volumen de tráfico pesado, los ejercicios en el sitio se deben llevar a cabo conjuntamente con la policía, los bomberos y otras organizaciones interesadas, una vez o más al año. Este ejercicio incluye las siguientes acciones: - 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 - El ejercicio de extinción de incendios y de operación rescate

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2 Campaña de información. Los usuarios del túnel deben conocer las instalaciones de emergencia disponibles, el uso de éstas y el adecuado comportamiento. Para ello, se organizan y ejecutan campañas de información como la distribución de folletos y carteles, que muestra equipos de extinción de incendios en las áreas de estacionamiento. 3) Preparación de un manual. El Manual, incluyendo los siguientes elementos, debe estar preparado: - El método más rápido de transmisión de alarmas a la sala de control e información confiable para la intervención 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 equipo y el funcionamiento de todo el equipo después de detectar un incendio se organiza en un sistema eficiente. Si la primer alarma de un incendio viene de detectores de incendios (pulsador de equipos informáticos o al levantar de un extintor de incendios), el sistema de ventilación, las bombas para hidrantes y tapones de fuego son automáticamente puestos en marcha, y el sistema de iluminación en el túnel se establece en niveles máximos. El tablero de entrada de información también se activa para prohibir la entrada de los vehículos, excepto en los túneles con circuito cerrado de televisión. Por otro lado, en el caso de la primera alarma de emergencia por teléfono, las acciones necesarias se toman de forma manual de acuerdo con el contenido de la información. Después de confirmar la situación y el reconocimiento de un fuego a través de circuito cerrado de televisión o similares, se toman las siguientes acciones: - 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. - Los objetivos principales de las estructuras del túnel resistentes al fuego son: - Hacer la evacuación o protección posible de los usuarios del túnel

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- 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. Para contar con una resistencia especial al fuego es necesario: 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 interrupción del tráfico después de un posible incendio. La protección de resistencia al fuego depende, en gran medida, del tipo de construcción y el papel específico de la estructura. En Japón, la mayoría de los túneles de carretera se han construido en roca por el Nuevo Método Austriaco (NATM) o el método convencional, que utiliza soportes de acero y revestimiento. En túneles con dos carriles construidos por el NATM, se ha instalado normalmente revestimiento de concreto con un espesor de 30 cm sin refuerzo en el interior del túnel. En cambio en el método convencional, se utiliza el revestimiento de concreto reforzado con un espesor de más de 45 cm como la 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, una amplia gama de técnicas de investigación sobre el desastroso accidente del incendio del túnel de Nihonzaka, 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. Por otra parte, los túneles de carretera han sido poco impulsados por el método de escudo y ahora estos se construyen en las zonas urbanas donde el suelo está compuesto de terreno blando, con alto nivel freático. Hasta ahora un túnel impulsado por el método de blindaje ha sido instalado, por lo general, con revestimiento de concreto secundario al interior del forro de 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. Comisión de I+D+i 2010

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Son pocos los túneles subterráneos, también se han construido bajo el mar o un río en Japón. En túneles subterráneos, 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) La NFPA es reconocida alrededor del mundo como la principal autoridad en conocimientos técnicos, datos, y consejos para el consumidor sobre la problemática del fuego, la protección y prevención. La norma de túneles de carretera, puentes y otras carreteras de acceso limitado (NFPA 502), ha estado en existencia desde 1980 y establece: protección contra incendios 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 también se actualizan los datos del túnel vehículo de bomberos en el anexo A y se correlacionan con las investigaciones internacionales sobre el tamaño de incendio en el vehículo. La norma para la edición de 2007.se centró específicamente en los siguientes temas: Pasillos de salida de emergencia, 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 recomendaciones que proporcionará el comité técnico un único punto de referencia en varias áreas o materias de interés en

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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; Instalaciones eléctricas y sistemas de detección de incendios requisitos, y Resistencia estructural contra incendios a la luz de investigaciones recientes incendios de vehículos. La edición 2008 de la NFPA 502 representa el consenso del Comité Técnico de las mejores prácticas actuales de: 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 temas de discusión en el anexo sobre los sistemas fijos de extinción de incendios, y las revisiones sobre la ventilación y el entorno sostenible, la protección de los elementos estructurales, el transporte de mercancías peligrosas y el tamaño del incendio de diseño. En particular, se ha producido un nuevo examen amplio de los requisitos y recomendaciones para: • Sistemas fijos de extinción de incendios. • Ventilación (y su efecto sobre la plausibilidad del medio ambiente). • Protección de los elementos estructurales. • transporte de mercancías peligrosas. • Diseño tamaño del incendio. Incendios, Sistemas de extinción En el pasado, el uso y la eficacia de los sistemas fijos de extinción de incendios en túneles de carretera no fueron aceptados 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 sistemas fijos de extinción de incendios son de uso limitado en la extinción del fuego hasta que el fuego este a la intemperie. Los sistemas fijos de extinción de incendios se puede utilizar, sin embargo, para enfriar los vehículos, para detener el fuego y su propagación a otros vehículos (es decir, para disminuir el área del incendio y daños a la propiedad) y para detener los incendios secundarios en los materiales de revestimiento del túnel. Experiencias de Japón muestran que los sistemas fijos de extinción de incendios han sido extremadamente eficaces en el enfriamiento de la zona alrededor del fuego, por lo que lucha contra el fuego se puede realizar más efectivamente.

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La edición 2008 de la NFPA 502 tiene un lenguaje anexo en el que reconoce el uso de sistemas fijos de extinción de incendios en túneles de carretera. Los sistemas fijos de extinción de incendios se pueden utilizar como parte de un enfoque integrado para la gestión de la seguridad. Para ser utilizados, los sistemas fijos de extinción de incendios deben 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 sistemas fijos de extinción de incendios están instalados en los túneles de carretera deben ser instalados, inspeccionados y mantenidos de acuerdo con los estándares aplicables de la NFPA para el diseño del sistema. La adición de base de agua-sistemas fijos de extinción de incendios en túneles de carretera también protege a los equipos de ventilación mecánica de la exposición a condiciones extremas de calor debido al fuego. En la actualidad, los equipos 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 incendios se controla la temperatura de exposición a los equipos de ventilación mecánica y permite un 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 protegidos de conformidad con esta norma con el fin de: • • • •

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Mantener las vidas seguras y proporcionar un entorno sostenible. Mitigar los daños estructurales y evitar el colapso estructural progresivo. Minimizar el impacto económico. La estructura deberá ser capaz de soportar la Rijkswaterstaat (curvas de fuego estándar o RWS, Países Bajos) el tiempo /curva de la temperatura, o la otra curva que es aceptable a la Autoridad competente.

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El tiempo y la evolución de la temperatura se muestran en la Tabla.

Time (Minutes) 0 3 5 10 30 60 90 120

Temp °C 20 890 1140 1200 1300 1350 1300 1200

°F 68 1634 2084 2192 2372 2462 2372 2192

Después de un periodo de 120 minutos de exposición al fuego, el criterio de falla debe cumplir lo siguiente: 1. Túneles con yeso in situ los elementos estructurales de concreto deben ser protegido de modo que: La temperatura de la superficie del concreto no sea superior a 380 ° C (716 ° F). La temperatura de la armadura de acero en el concreto [suponiendo una cobertura mínima de 25 mm (1 “)] no exceda 250 ° C (482 ° F). 2. Los túneles con prefabricados, elementos de alta resistencia del concreto deberán ser protegidos de tal manera que se evite desprendimiento explosivo. 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. Los materiales estructurales de protección contra incendios deberán cumplir los siguientes criterios de desempeño: • Serán incombustibles de conformidad con la norma ASTM E 1368 o igual norma internacional. • Deberán tener una temperatura de fusión mínima de 1350 ° C (2.462 ° F). No se producen humos tóxicos o humos en virtud de exposición al fuego de acuerdo con la norma ASTM E 849 o 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 Cualquier material de protección contra incendios debe satisfacer los siguientes criterios de desempeño: • Ser resistente a la congelación y descongelación; • Resistencia a la succión y la presión dinámica de cargas; • Soportar los cambios bruscos de temperatura caliente y fría de la exposición al fuego y los arroyos de la manguera;

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• Cumplir con todos las normas de seguridad y de salud • No se conviertan en un peligro durante un incendio, y • Ser resistentes a la entrada de agua. El nivel de resistencia al fuego de las estructuras y el equipo debe ser probado por las pruebas o referencia a las pruebas anteriores. Las pruebas de fuego deberán cumplir los siguientes requisitos: • Las losas de concreto utilizado para la aplicación de los materiales de protección contra incendios para realizar pruebas de fuego tienen una dimensión mínima de 1400x1400 mm y un espesor nominal de 150 mm. • La superficie expuesta será de aproximadamente 1200x1200 mm. • El material de protección contra incendios debe ser fijado a la losa de concreto utilizando el mismo material de fijación (anclajes, malla de alambre, etc.) que se utilizará durante la instalación real en el túnel. • En el caso de la protección de salón, un mínimo de una junta entre dos paneles debe ser creada para juzgar si las fugas térmicas se producirán en el caso de un incendio real en el túnel. • En el caso de los materiales de fijación, el número de aplicaciones (cantidad de capas) deben registrarse en 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. • Registros de temperatura deben ser realizadas por termopares situados en la interface entre el concreto y el material de protección contra incendios, en la parte inferior de la armadura y en la cara no expuesta de la losa de concreto. 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. El propósito del Anexo es proporcionar directrices para la evaluación de la aprobación dentro de las rutas de evacuación 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 sustancia química / biológica de liberación.

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Las condiciones ambientales, consideraciones geométricas y consideraciones de tiempo se debe tomar en cuenta como factores. Algunos que deben ser considerados en el mantenimiento de un entorno sostenible para los periodos de corta duración son los siguientes: a) Efectos del calor. La exposición al calor puede conducir a la amenaza de vida de tres formas básicas: La hipertermia, la superficie quemada del cuerpo y quemaduras del tracto respiratorio. Para el uso en el modelado de amenaza la vida debido a la exposición al calor de los incendios, es necesario tener en cuenta dos criterios: el umbral de la quema de la piel y la exposición en los que la hipertermia es suficiente para causar el deterioro mental y por lo tanto amenazan la supervivencia. b) El contenido de monóxido de carbono en el aire (CO) debe ser como sigue: Máximo de 2.000 ppm durante unos segundos; un promedio de 1,150 ppm o menos para los primeros seis minutos de la exposición; un promedio de 450 ppm o menos para los primeros 15 minutos de la exposición; un promedio de 225 ppm o menos para los primeros 30 minutos de la exposición; y, un promedio de 50 ppm o menos para el resto el de la exposición, 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 tal manera que una señal de iluminación interna a 80 lux (7.5 pies-candelas) es perceptible a partir de 30 m (100 pies), y las puertas y las paredes se pueden distinguir de 10 m (33 pies). d) Las velocidades de aire. En el tranvía cerrados deberían ser mayor o equivalente a ~ 0.76 m / s (150 pies por minuto) y ˚ 11,0 m / s (2200 pies por minuto). e) Niveles de ruido. Los niveles de ruido deben ser de un máximo de 115 dBA durante unos segundos y un máximo de 92 dBA durante el resto de la exposición. Transporte de cargas reguladas y no reguladas. Recientes incendios en túneles de carretera indican que los productos que tradicionalmente no se caracterizan como “peligrosos”, por ejemplo, la harina y la margarina (1999 túnel del Mont Blanc), pintura (1999 Gotardo Túnel) y neumáticos (2005 túnel Frejus), puede constituir un riesgo mayor para los usuarios del túnel y estructuras del túnel de lo esperado. Como resultado, el capítulo 13, “Control de materiales peligrosos”, se ha retitulado “Cargas reguladas y no reguladas” para proporcionar orientación sobre normas de desarrollo con respecto a cualquier y todas las cargas que viajan a través 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.

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Cuando las reglas y reglamentos de desarrollo, incendios, accidentes de trabajo y experiencia en la investigación de 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 los túneles comportarse como equivalentes, de materiales peligrosos en términos de la tasa de crecimiento del fuego, la intensidad del fuego, descarga de materiales nocivos, la destrucción a la infraestructura y la amenaza a la seguridad de los usuarios . En los reglamentos de desarrollo, deberán ser abordados: • La densidad de población. • Tipo de carretera. • Tipos y cantidades de materiales peligrosos. • Capacidades de respuesta de emergencia. • Resultados de la consulta con las personas afectadas. • La exposición y otros factores de riesgo. • consideraciones del Terreno. • La continuidad de las rutas. • Vías alternativas. • Efectos sobre el comercio. • Los retrasos en el transporte. • Las condiciones climáticas. • La congestión y la historia del accidente. 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 han dado lugar a la revisión de la Tabla A.10.5.1, “Fuego de datos de los vehículos típicos”, que ahora dice lo siguiente: y Tabla A.10.5.1

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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

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6. Financiamiento 6.1. proyectos de participación pública y privada Un creciente número de países impulsa proyectos de participación pública y privada. Existe una gran diversidad de esquemas: 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. Las principales características de estos proyectos de participación pública y privada son: • La construcción de las obras la realiza el sector privado por cuenta y orden de las entidades públicas, con financiamiento propio o de terceros. • Durante su construcción los gastos no impactan a las finanzas públicas, siendo registrados únicamente en cuentas de orden. • Una vez que los proyectos entran en operación, se inicia el pago de las obligaciones. • El flujo de ingresos anual que el proyecto genere por la venta de bienes y servicios debe ser suficiente para cubrir el pago de las obligaciones contraídas. • Las obligaciones contraídas tienen preferencia respecto a nuevos financiamientos para su inclusión en el presupuesto de los años posteriores, hasta el término de su vigencia. Los diversos tipos son: Inversión directa: Las entidades públicas asumen la obligación de adquirir activos productivos construidos por empresas privadas. BLT: Construcción, Arrendamiento y Transferencia (el contrato con el privado incluye el financiamiento).

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OPF: Obra Pública Financiada (el financiamiento se contrata al recibir la obra a satisfacción). Inversión condicionada: Los activos se mantienen con el carácter de propiedad privada, salvo que se materialice alguna 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: Productores Externos de Energía Los principales sectores a los que atiende este tipo de modelo son: y Agua y drenaje

y Construcción de carreteras y caminos

y Saneamiento

Las principales características de estos proyectos son: • El Fondo de Inversión en Infraestructura (FINFRA), creado en 1995, busca promover la participación privada en el financiamiento de proyectos de inversión, tanto federales como estatales y municipales. • Para ello, el FINFRA otorga apoyos recuperables y no recuperables a diversos proyectos de inversión (hasta por el 49% de la inversión total de cada proyecto). • El inversionista privado debe aportar al menos el 25% del monto total de inversión. • A la fecha, se tienen 11 proyectos en operación, 11 en construcción, 10 en licitación y 15 en preparación. • Monto de inversión: 69 mil millones de pesos. • Implican un contrato de servicios de largo plazo, en el cual se definen niveles de calidad, estándares de desempeño y mecanismos de deducción de pago. • A cambio de estos servicios el inversionista proveedor recibe un pago, el cual el gobierno federal registra como gasto corriente y tiene prioridad en el proceso de elaboración de presupuesto. Comisión de I+D+i 2010

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• Debe existir una clara asignación de riesgos entre el sector público y el privado. • El inversionista proveedor se encarga del diseño, financiamiento, construcción y operación de los activos con los que se proporcionarán los servicios. • Los activos pueden ser del inversionista privado o del gobierno (la propiedad es secundaria). 6.2. Esquema de Pago por Prestación de Servicios (PPS) Elementos clave para la autorización de un PPS • Análisis costo y beneficio • Evaluación del proyecto para comparar sus beneficios netos con los de una inversión pública tradicional (“valor por el dinero”). • Sustentabilidad presupuestaria • Evaluación del impacto del gasto derivado del PPS en el presupuesto de la dependencia o entidad contratante. • Viabilidad jurídica • Revisión de la congruencia del PPS, del contrato de servicios y demás actos jurídicos dentro del marco normativo de la entidad o dependencia responsable. Etapas para la autorización de PPS

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Esquema de funcionamiento del contrato de los PPS

Esquema de operaci贸n

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Comparación de los modelos

Principales características: • En un PPS, la responsabilidad final de la provisión de los servicios públicos ante los usuarios recae exclusivamente en el sector público. • El inversionista sólo proporciona servicios al servicio público. Marco Jurídico de los PPS • Ley de Adquisiciones, Arrendamientos y Servicios del Sector Público, y su Reglamento • Ley Federal de Presupuesto y Responsabilidad Hacendaria, y su Reglamento • Reglas para la Realización de Proyectos para Prestación de Servicios, publicadas en el Diario Oficial de la Federación en marzo de 2003 y actualizadas en abril de 2004 • Lineamientos y metodologías complementarios emitidos por la SHCP Responsabilidad Presupuestaria de los PPS • Márgenes de disponibilidad presupuestaria para el pago de PPS:

Presupuesto autorizado en el presente ejercicio fiscal

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Gasto ineludible y regularizable

Medidas de ajuste al gasto

Margen disponible para PPS

Anexos Lista de Anexos. • • • • • • • • • • • • •

Sistema de iluminación Inteligente SFLINT North American road tunnel fire detection research Project State of the road tunnel safety technology in Japan Incendios en túneles, Bomberos de Navarra Plataforma ITS-Telegra Directiva 200454CE del Parlamento europeo Safety in tunnels PIARC Sistemas de semaforización-Siemens Overview of NFPA 502 Standard for road Tunnels Planning Tool –Fire safety solutions for tunnels-Siemens Ventilación de túneles –Ziebtec Recommendations of the group of experts on safety in road tunnels Sistemas integrales en túneles-Siemens

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