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Para minimizar los riesgos asociados al tránsito de vehículos en túneles, Geocontrol desarrolla Análisis de Riesgos que permiten establecer si el nivel de riesgo asociado al túnel es aceptable o no para su explotación.

Para realizar los Análisis de Riesgos se sigue la metodología de Análisis de Riesgos en túneles de la Red de Carreteras del Estado (R.C.E.) que se basa en realizar varias simulaciones de incendio, estudiando la evolución temporal y espacial de las principales variables asociadas al incendio, y en evaluar su efecto sobre los usuarios que realizan la evacuación. Pero, en otros casos, también se han realizado Análisis de Riesgos basados en normativa francesa (Étude Spécifique de Dangers) que han sido realizados en colaboración con diversos estamentos y organismos de seguridad, tales como CETU, CNESOR, servicios de emergencia y servicios de protección civil, entre otros.

En escenarios más complicados, el Análisis de Riesgos se desarrolla en base a un estudio de ventilación CFD para caso de incendio que combina los resultados con los obtenidos en una simulación de evacuación. De esta forma, analizando el tiempo de exposición a la temperatura y concentración de CO se puede determinar la ubicación de los usuarios en cada instante dentro del túnel y, consecuentemente, se puede evaluar la exposición de los usuarios a las condiciones adversas y su grado de afección.

Por otra parte, cuando se pretende estudiar el nivel cuantitativo de riesgo asociado al tránsito de vehículos de mercancías peligrosas en el túnel se emplea el método QRAM (Quantitative Risk Assessment Model). Dicho método asocia un nivel de riesgo a cada escenario de tránsito de mercancías peligrosas y permite comparar la peligrosidad de distintas rutas e identificar el riesgo asociado a distintos niveles de intensidad de tránsito. En este caso, para cada hipótesis se asocia una curva F/N que relaciona la frecuencia de ocurrencia de incidentes con el número de víctimas y heridos esperado en cada una. Estas curvas se comparan con las rectas que limitan las zonas de riesgo intolerable, aceptable o riesgo despreciable.

Principales referencias:

• Estudio de evacuación del Túnel de Camarillas. ROVER ALCISA, S.A. España.

• Estudios de la ventilación y evacuación, a nivel de proyecto de construcción, de dos túneles de carretera convencionales. Túnel Los Yébenes y Túnel Torre del Bierzo 2. INECO. España.

• Análisis de riesgos de mercancías peligrosas del túnel de la Variante de Jaca. INECO. España.

• Dossier de Seguridad del Proyecto de las Obras de Acondicionamiento y modernización de las instalaciones y equipamientos de Seguridad en el Túnel de Bielsa-Aragnouet. CONSORCIO TÚNEL BIELSA-ARAGNOUET. España-Francia.

• Análisis de riesgos durante las obras de acondicionamiento de los Túneles de Pancorbo. AP-1 EUROPISTAS. España.

• Manual de Explotación y Análisis de Riesgos del Túnel de Oca. ACEGA. España.

• Análisis de riesgos en los túneles de la A-7 de los Ramoncillos y de La Guapa. FERROVIAL AGROMÁN, S.A. España.

• Análisis de riesgo en túnel carretero.

• Análisis de riesgos QRAM para comparar distintas rutas para Vehículos de Mercancías Peligrosas.

Los simulacros de emergencia tienen como objetivo la realización periódica de ejercicios de emergencia a escala natural en las condiciones más realistas posibles para asegurar el conocimiento de los medios e instalaciones por parte de los servicios de emergencia y analizar el nivel de coordinación de los diferentes servicios de emergencia en caso de intervención.

Este tipo de ejercicios permiten simular condiciones reales de incendio, siendo habitual incluir ciertas condiciones de contorno para tener una idea global de la seguridad del túnel:

• Situaciones de accidente de tráfico.

• Encarcelamiento de usuarios en su vehículo.

• Efecto psicológico del incendio sobre los usuarios.

• Actuación y coordinación de servicios de emergencia.

• Efecto de bloqueo de la calzada por la dispersión de los humos de un incendio.

• Condiciones de estratificación de humos en algunas secciones del túnel.

• Protocolos de emergencia del túnel.

Principales referencias:

• Asistencia técnica a la dirección de las obras de acondicionamiento y modernización de las instalaciones y equipamientos de seguridad del Túnel Bielsa-Aragnouet. CONSORCIO TÚNEL BIELSA-ARAGNOUET. España-Francia.

• Elaboración de un simulacro de incendio y un algoritmo de ventilación para el Túnel de Folgoso. UTE TÚNELES DE FOLGOSO. España.

• Rescate usuarios.

Un ensayo de humos constituye la prueba final de los sistemas de ventilación de un túnel, ya que reproduce una situación real de incendio que permite estudiar en profundidad el efecto de la estratificación de humos, analizar los efectos de la corriente natural sobre los humos, comprobar la duración de la estratificación de los humos, validar la efectividad del protocolo de emergencia por incendio y comprobar que la secuencia de activación de ventiladores tiene lugar correctamente.

Principales referencias:

• Análisis, calibración y modelización del sistema de ventilación en caso de incendio para el Túnel de Collabós. DIRECCIÓN GENERAL DE CARRETERAS. España.

• Elaboración de un simulacro de incendio y un algoritmo de ventilación para el Túnel de Folgoso. UTE VILLAVERDE. España.

• Ensayo de humos tibios en el Túnel de Bielsa-Aragnouet. CONSORCIO BIELSA-ARAGNOUET. España.

• Equipos de medición de velocidad.

Los sistemas de ventilación deben ser diseñados de tal forma que aseguren unas condiciones ambientales adecuadas en condiciones normales de explotación y garanticen que los humos producidos durante un incendio no afecten a los usuarios a lo largo de la ruta de evacuación.

Para tener un correcto dimensionado de los sistemas de ventilación se formulan numerosas hipótesis de trabajo ya que las variables que se introducen en relación a la posición del incendio y el efecto de la ventilación natural. Para ello, Geocontrol emplea análisis mediante programas de Cálculo de Dinámica de Fluidos (CFD) con los que obtiene la distribución de temperaturas y concentración de humos en las secciones transversales a lo largo de toda la ruta de evacuación de túneles y de otras infraestructuras subterráneas. Los resultados de estas simulaciones tienen un elevado grado de precisión, pero es necesario determinar correctamente los parámetros implicados en el fenómeno del incendio, tales como la tasa de crecimiento del fuego, la temperatura ambiental, secciones tipo, la secuencia de encendido de ventiladores y demás condiciones de contorno.

Los cálculos CFD aplicados a las estaciones metro sirven para analizar los sistemas de renovación de aire y de eliminación de las cargas térmicas procedentes del frenado de trenes, aire acondicionado y catenaria. Además, para los casos de emergencia, sirven para diseñar un entorno sostenible a lo largo de la ruta de evacuación, evitar la retro propagación de humos y alcanzar el modo de operación en dos minutos. El diseño del sistema de ventilación deberá, por tanto, tener en cuenta las posibles ubicaciones de la carga de incendio en la estación y su tasa de crecimiento así como la geometría de la estación.

En función de los ventiladores, pozos y otros elementos para el control del flujo de aire en las estaciones se realizan los procedimientos de respuesta a emergencias predeterminados capaces de iniciar una respuesta inmediata desde la estación de supervisión central en caso de emergencia de incendio.

Principales referencias:

• Estudio de ventilación y evacuación, a nivel de proyecto de construcción, de dos túneles de carretera convencionales. Túnel Los Yébenes y Túnel Torre del Bierzo 2. INECO. España.

• Estudio de ventilación de la Línea 8 del Metro Madrid: Tramo: Mar de Cristal-Barajas. FCC. España.

• Estudio de ventilación subterránea de la Línea 4 del Metro de Lima (Perú).

• Proyecto de licitación del Proyecto de Ventilación de las Líneas 3 y 6 del Metro Santiago. INDUSTRIE CBI SPA. Chile.

• Desarrollo de pautas, puesta en marcha y ensayos del Sistema de Ventilación del Túnel de Bielsa. UTE TÚNEL DE BIELSA. España.

• Informe sobre la ventilación del Túnel de la Vía Parque Rímac. GEOMÉTRICA. Perú.

• Concepto de ventilación propuesto para la Estación Carmelitas en Santiago (Chile).

• Simulación de ventilación en estaciones de Metro.

Uno de los aspectos más importantes a tener en cuenta en el diseño de los túneles es la seguridad en caso de incendio para lo cual se estudian los tiempos de evacuación en caso de accidente bajo dos escenarios: bloqueo de salidas de emergencia o fallo en el sistema de ventilación.

La combinación de las simulaciones de tránsito de flujo de usuarios en caso de emergencia conjuntamente con simulaciones de incendio, permite determinar las condiciones en las que se produce la evacuación y analizar la temperatura, concentración de gases y visibilidad en la ruta de evacuación.

Principales referencias:

• Simulación de un proceso de evacuación en el Túnel ferroviario de Alta Velocidad de Pajares (Asturias, España). ADIF.

• Simulación de un proceso de evacuación en Túnel urbano de Costanera Center (Santiago, Chile). DDQ y COMPAÑÍA LTDA.

• Informe sobre la ventilación del Túnel de la Vía Parque Rímac. GEOMÉTRICA. Perú.

• Estudio del flujo de pasajeros y evacuación para las Estaciones Chácara do Joquei y Largo do Taboao de la Línea 4 del Metro de São Paulo. METRO DE SÃO PAULO. Brasil.

• Contratación de un Consultor Integral del Concurso de Proyectos Integrales para la Concesión de la Línea 4 de la Red Básica del Metro de Lima y Callao. PROINVERSIÓN. Perú.

• Simulación de evacuación en estación de metro.

• Simulación de evacuación ferroviaria.

• Simulación de evacuación en túnel carretero.

Las simulaciones de flujo de usuarios analizan, durante la fase del proyecto, en qué grado influye el diseño funcional de algunas infraestructuras y elementos constructivos y la influencia que tienen dichas infraestructuras en los tiempos de tránsito. Esto permite determinar, a tiempo, cuáles son los elementos del diseño que deben modificarse para mejorar las condiciones de explotación, disminuyendo los tiempos de tránsito, evitando la formación de colas e incrementando la capacidad efectiva en el caso de estaciones.

Principales referencias:

• Análisis de evacuación de la Estación Cruz de Humilladero del Metro de Málaga (España).

• Estudio del flujo de pasajeros y evacuación para las Estaciones Chácara do Joquei y Largo do Taboão de la Línea 4 del Metro de São Paulo. METRO DE SÃO PAULO. Brasil.

• Proyectos Integrales para la Concesión de la Línea 4 de la Red Básica del Metro de Lima y Callao. PROINVERSIÓN. Perú.

• Simulaciones de flujo en estación de metro.