ebajo del centro de la ciudad,
máquinas gigantescas se abren
camino por el lodo y la creta de
Londres: desde la primavera de 2012, la
primera de las ocho tuneladoras del fabri-
cante alemán Herrenknecht comienza
a perforar un total de 40 kilómetros de
túneles ferroviarios bajo la capital britá-
nica. Son el núcleo principal del proyecto
Cross rail, destinado a canalizar el tráfico
ferroviario de larga distancia por debajo de
Londres en el futuro. Es una tarea colosal,
y actualmente la mayor obra de Europa.
A la misma escala gigantesca, se están
construyendo muchos nuevos túneles
por todo el mundo, porque el futuro de la
infraestructura de transportes se encuen-
tra bajo tierra: las vías rápidas para tre-
nes de largo recorrido y las autovías nece-
sitan túneles, y los sistemas de transporte
eficientes no pueden seguir ampliándo-
se en las grandes áreas urbanas sin vías
subterráneas. Al transporte de personas
en sí, se suman redes para datos, energía
y agua, así como el alcantarillado.
Los túneles son las arterias vitales de
las metrópolis creando redes cada vez más
densas bajo el suelo: ya hay varios cente-
nares de kilómetros de túneles nuevos en
construcción o en fase de proyecto. «Las
prioridades se encuentran principalmen-
te Europa y Asia», comenta el ingeniero
Roland Leucker, director de la Asociación
para el Estudio de Sistemas de Tráfico
Subterráneos (STUVA, por sus siglas en
alemán) de Colonia. «Especialmente en
las megaciudades con muchos millones
de habitantes, la demanda de túneles para
el transporte público urbano es enorme».
Pero los túneles de carretera y ferroviarios
necesitan dimensiones cada vez mayores.
No solo el número de túneles aumen-
ta, también su longitud. Un ejemplo es el
túnel del paso del Brennero de 55 kilóme-
tros, cuya construcción comenzará pronto.
Este puerto es la conexión más importante
y más frecuentada entre el norte y el sur de
los Alpes. Unos dos millones de camiones
y doce millones de turismos cruzan este
punto cada año. El túnel base proyecta-
do, exclusivamente ferroviario, supondrá
una descongestión importante y transcu-
rrirá entre Innsbruck (Austria) y Fortez-
za (Italia) bajo tierra. Desde el año 2007,
se están construyendo galerías de sondeo
y el túnel principal se excavará a partir de
2013. La conclusión del proyecto, con un
coste total de unos ocho mil millones de
euros, está prevista para el 2022.
También los diámetros son cada vez mayo-
res: el túnel Changjiang Under River, inau-
gurado en 2009 en Shanghái, consiste en
dos tubos de más de 15 metros de diáme-
tro cada uno. Hay espacio suficiente para
una autovía de tres carriles y una línea de
metro por debajo. Con proyectos cada vez
más ambiciosos, los requisitos de segu-
ridad también crecen, durante la cons-
trucción y más tarde en servicio. Mejorar
la seguridad en la construcción de túne-
les es una postura defendida también por
In-Mo Lee, presidente de la Asociación
Internacional de Túneles y Espacios Sub-
terráneos (ITA) en el marco del Congreso
Mundial de Túneles de 2011 en Helsinki:
«Hay que desarrollar tecnologías para
poder proteger y rescatar personas con
efectividad en caso de un siniestro, espe-
cialmente de incendio», opina en una
entrevista con la revista especializada
tunnels et espace souterrain. Se refiere
especialmente a túneles muy largos, cuyo
número va en constante aumento.
El concepto de seguridad en la construc-
ción y el servicio de túneles es complejo y
difícil de definir. Esto se refleja en la infi-
nidad de normas y disposiciones pertinen-
tes. Debido a las condiciones extraordina-
rias en la obra y en el túnel terminado,
reúnen aspectos de la seguridad laboral
y la prevención de accidentes con la pre-
vención de incendios, el aseguramiento
de vías de emergencia y otros aspectos.
Particularmente en las fases de avan-
ce y construcción, hay bastantes similitu-
des con la minería de la que la ingenie-
ría de túneles recibe siempre impulsos
importantes. La similitud entre estas dos
formas de excavación subterránea es una
constante que existe desde que, hace más
de 3.000 años, se construyeron los pri-
meros túneles de riego. «Los trabajos y
las herramientas de excavación fueron
casi idénticas en la minería y la construc-
ción de túneles durante mucho tiempo»,
confirma Dirk Bühler, ingeniero y exper-
to en túneles del Deutsches Museum de
Múnich. «Pero por las necesidades del
tráfico los túneles siempre tuvieron
diferentes requisitos de inclinación, diá-
metro y propiedades de las superficies».
«También en las tecnologías de segu-
ridad hay analogías entre la minería y la
construcción de túneles», añade Werner
Ochse, experto en túneles de Dräger.
La gran experiencia de la empresa de
Lübeck en el rescate minero es la base de
la actual gama de aplicaciones de seguri-
dad para la construcción de túneles que
presenta la empresa.
En el Deutsches Museum de Múnich,
se puede visitar, de forma permanente,
una recreación de las obras de construc-
ción del túnel de Simplon que da una bue-
na idea de la seguridad de los trabajado-
res en siglos pasados. El primer tubo de
este túnel de casi 20 kilómetros se exca-
vó entre 1898 y 1912 conectando Italia
y Suiza. La masiva estructura de made-
ra deja espacio suficiente para un tren
minero en la mitad inferior de su sección.
Por encima, los pilares hechos de tron-
cos poco trabajados crean un entramado
estrecho y claustrofóbico. Imaginándonos
la iluminación pobre y el calor, nos
podemos hacer una idea de las condicio-
nes en las que se hicieron los primeros
grandes túneles de tráfico.
Las condiciones cambiaron considera-
blemente gracias a la luz eléctrica, ven-
tilación más eficiente, pero sobre todo las
herramientas modernas para la excava-
ción de túneles. La construcción de túne-
les se ha transformado significativamente
por la utilización de grandes tuneladoras,
que parecen fábricas subterráneas desde el
escudo de perforación hasta el sistema de
instalación del tubo. «En Alemania, sobre
todo los túneles ferroviarios se excavan
con escudos», cuenta Roland Leucker. En
los túneles de carretera se suele optar por
la excavación minera debido a la necesi-
dad de perfiles flexibles. También la cons-
trucción a cielo abierto sigue conservan-
do cierta importancia: en un 20% de los
túneles que se construyen actualmente en
Alemania se aplica este método.
Los riesgos fundamentales de la cons-
trucción de túneles siguen siendo los mis-
mos. El tramo excavado debe protegerse
sobre todo contra factores geológicos como
la presión de la roca o la filtración de agua.
Además, hay que proteger a los trabajado-
res contra los efectos de las explosiones,
perforaciones, el tráfico y la construcción
de la estructura portante, así como even-
tuales incendios y sus consecuencias. A
esto hay que añadir los riesgos específicos
de un lugar de difícil acceso bajo tierra
que depende de la ventilación externa y la
alimentación eléctrica.
En la era temprana de la construcción
de túneles moderna el aspecto más crítico
era el trabajo en condiciones hiperbáricas,
puesto que si la descompresión no se hacía
bien, los trabajadores podían sufrir el sín-
drome de Caisson, comparable al síndro-
me de los buzos. Un hito en la prevención
de esta enfermedad fue la contratación de
la pareja de médicos Arthur y Olga Ade-
le Bornstein para las obras del túnel por
debajo del río Elba en St. Pauli (Hambur-
go). «De 1909 a 1910, los doctores Born-
stein controlaron por primera vez en una
obra con condiciones hiperbáricas o de
Caisson al personal que trabajaba en ella
y combatieron los síndromes de forma
sistemática aplicando métodos que ellos
mismos fueron perfeccionando», explica
Dr. Jürgen Bönig del Museo del Trabajo
en Hamburgo.
Hoy día, la excavación por escudo con
empleo de líquidos ha reducido los tra-
bajos manuales en condiciones hiperbá-
ricas. Incluso el recambio de las herra-
mientas en las ruedas de corte de las
tuneladoras modernas se puede realizar
a presión atmosférica. Esta tecnología se
empleó por primera vez en la rueda de
corte de la tuneladora Trude de Herren-
knecht con la que se excavó el cuarto tubo
del nuevo túnel bajo el Elba en Hambur-
go. Pero a nivel internacional los trabajos
en condiciones hiperbáricas siguen sien-
do un tema importante.
Entre las soluciones técnicas que
aumentaron el nivel de seguridad en las
obras de túneles, especialmente en los
últimos años en todo el mundo, están las
cámaras de refugio y rescate. Los con-
tenedores son resistentes a la presión y
estancos, incluyen el suministro de oxí-
geno y energía independiente del entor-
no, así como opciones de comunicación
con el exterior. Las ocho tuneladoras
de Herrenknecht para el megaproyecto
Crossrail están equipadas con cámaras
de refugio de Dräger. «En vista del gran
número de túneles que se excavan con
escudos en todo el mundo, esta tecnolo-
gía tiene un potencial enorme», dice Wer-
ner Ochse de Dräger.
Debe desarrollarse desde el inicio del
proyecto un concepto de seguridad con-
cluyente, tanto para la construcción de
un nuevo túnel como para la mejora de
sistemas existentes, sobre la base de una
evaluación de riesgos específica, como
postula Peter Medek, ingeniero de Ventas
de Dräger. Medek conoce todos los deta-
lles de estos procesos, dado que, con la
enorme gama de más de 60 productos y
diversos servicios, Dräger se ha converti-
do en un proveedor global en este sector.
«Ya en la fase inicial de las medidas de
construcción y saneamiento, nos involu-
cramos para poder ofrecer todos los ser-
vicios necesarios», explica Medek. Entre
ellos figuran el asesoramiento en el desa-
rrollo del concepto de seguridad, la ins-
trucción del personal y la formación de los
equipos de rescate, así como el suministro
de contenedores de rescate y de equipo de
protección individual y un sistema de ges-
tión de alquileres para una gran gama de
equipos de seguridad. Entre los servicios
está asegurar el funcionamiento de los
equipos de protección respiratoria para
los cuerpos de bomberos que asuman la
protección contra incendios en un túnel.
Para las situaciones típicas con tiempos
de servicios muy extensos, Dräger ofrece
equipos de protección respiratoria de cir-
cuito cerrado (p. ej., Dräger PSS BG 4 plus)
con una autonomía de hasta cuatro horas.
Las medidas para combatir incendios se
refieren tanto a la fase de construcción
como a la de servicio. Pero cuando el túnel
está en servicio, su seguridad requiere
otras medidas que durante la excavación
y construcción. Después de inaugurarse,
el túnel es frecuentado por muchas per-
sonas. Y en caso de un accidente o incen-
dio todas deberán ser guiadas a lugares
seguros. Las diferencias entre los medios
de transporte se hacen mucho más paten-
tes que durante la fase de construcción:
las condiciones en un túnel para peatones
son completamente diferentes a las de un
túnel de carretera o ferroviario.
Los túneles más largos del mundo son
los ferroviarios. Para estos se han imple-
mentado conceptos de seguridad diversos.
La compañía ferroviaria alemana, Deut-
sche Bahn, desarrolló un concepto de segu-
ridad de varios niveles. «El primer nivel
consiste en medidas de prevención en las
que se basan acciones para minimizar inci-
dentes», explica Klaus-Jürgen Bieger, direc-
tor de seguridad y responsable de protec-
ción antiincendios del grupo Deutsche
Bahn. Luego siguen el rescate, propio y
ajeno. Para evitar accidentes e incendios,
se prohíbe el cruce de trenes de pasajeros
con los de mercancías en túneles largos en
vías de alta velocidad. Además, las locomo-
toras de trenes de pasajeros que se matricu-
len en Alemania deben cumplir las normas
de protección antiincendios de la Oficina
Federal Ferroviaria que se basan en la nor-
ma DIN 5510, complementada por el esbo-
zo de la norma DIN CEN/TS 45545-1 sin
publicar. Si aún así se produjera un incen-
dio a bordo, hay más medidas como la des-
activación del freno de emergencia para
que el tren no pare hasta salir del túnel.
Si a pesar de toda la prevención se pro-
dujera un incidente crítico en el túnel,
los pasajeros pueden ponerse a salvo ellos
mismos o ser rescatados de la zona peli-
grosa por los bomberos. Las medidas cons-
tructivas como vías de escape aseguradas,
iluminadas y señalizadas, salidas de emer-
gencia y teléfonos de emergencia comple-
tan el concepto de seguridad. En túneles
nuevos, estas medidas se complementan
con tuberías de agua integradas para la
extinción, incluido depósito, alimentación
eléctrica e infraestructura de radio.
Mientras que los accesos a las bocas de
los túneles y los espacios de rescate están
hechos para vehículos por carretera, los
vehículos de dos vías y los trenes de resca-
te conforman un equipo de rescate muy
especial. En Alemania, hay estacionados
seis trenes de rescate en los tramos de alta
velocidad entre Hanóver y Wurzburgo, y
entre Mannheim y Stuttgart. La compa-
ñía ferroviaria suiza (SBB) dispone de 15
trenes de extinción y rescate en total. En
2006, la SBB emitió un pedido de ocho tre-
nes nuevos que fueron construidos por un
consorcio en el que Dräger era responsa-
ble de la tecnología de seguridad. Los tre-
nes circulan hasta a 100 km/h y consisten
en un vehículo de rescate y uno de extin-
ción con motor propio, así como un depósi-
to de extinción en medio. La sala de emer-
gencia puede evacuar hasta 60 personas.
«La evacuación de túneles de carre-
tera en caso de incendio representan un
problema especial, dado que las personas
tienden a considerar su vehículo como el
espacio más seguro en el túnel», dice el
catedrático Dr. Berthold Färber que diri-
ge el Instituto de Ciencias Laborales de la
Universidad del Ejército en Múnich. «El
coche es un espacio de protección subje-
tivo», explica el psicólogo, «pero el tiem-
po para escapar de un incendio en un
túnel suele ser de muy pocos minutos.
Un camión en llamas produce considera-
bles emisiones de sustancias tóxicas». En
un proyecto de investigación por encar-
go del Instituto Federal de Carreteras los
expertos en ciencias laborales han proba-
do varias medidas para guiar a las perso-
nas desde su vehículo hasta la salida de
emergencia de una forma rápida y segura.
Se probaron tanto medidas psicoacústicas
como innovadoras tecnologías de señali-
zación. Según el profesor Färber, ha pro-
bado su eficiencia como señal de alarma
de efecto subliminal un tono de frecuen-
cia bajo, mientras que el canto de pája-
ros, con un ruido blanco de fondo, indica
el camino hacia la salida de emergencia.
Los investigadores marcaron las vías de
salida con luces intermitentes, las puer-
tas de escape se identifican mediante un
pulso láser que cruza el túnel.
También la prevención técnica de incen-
dios juega un papel importante en la segu-
ridad de un túnel. Empezando por los
túneles para peatones y grandes construc-
ciones subterráneas frecuentadas por un
gran número de pasajeros. Así, en febre-
ro de 2012, el municipio de Múnich reci-
bió de la Asociación Federal de Ingeniería
de Protección contra Incendios el distin-
tivo Sprinkler Protected por la protección
antiincendios en el complejo de Stachus.
El motivo fue el saneamiento de las insta-
laciones, uno de los mayores edificios sub-
terráneos de Europa con unos ocho kiló-
metros de vías de escape subterráneas. En
el marco de la reforma se modernizó el
sistema de protección antiincendios y se
instalaron 12.000 cabezales aspersores.
Los responsables de los túneles de
Dart ford y de Tyne, que forman parte de
las autovías M25 y M9 en Gran Bre taña,
optaron por un sistema de protección con-
tra incendios diferente. Los túneles de
Tyne están en servicio desde noviembre
de 2010, el túnel de Dartford se equipa-
rá este año con un sistema de extinción a
alta presión, con equipo del fabricante ale-
mán Fogtec. «El agua para la extinción se
nebuliza con toberas especiales, así una
cantidad relativamente pequeña de agua
actúa contra las llamas con una superficie
extraordinariamente grande», explica el
director técnico de Fogtec, Dirk Laibach.
La empresa instaló el mismo sistema
en el Eurotúnel que comunica Inglate-
rra con Francia por debajo del Canal de
La Mancha. Aquí hay cuatro estaciones
seguras a las que los trenes de transpor-
te de camiones se desvían automática-
mente cuando se detecte un incendio a
bordo. Una vez se ha determinado el foco
de incendio por los dispositivos de medi-
ción redundante, se activa el sistema de
extinción con una presión de hasta 100
bares. La niebla producida refrigera ins-
tantáneamente la superficie en llamas
y, a la vez, reduce la entrada de oxígeno.
El gerente de STUVA Roland Leu cker
menciona además las medidas cons-
tructivas de protección contra incen-
dios, como el recubrimiento interior del
túnel con hormigón mezclado con fibras
de polipropileno. En caso de incendio,
se evita así que se suelten grandes tro-
zos de hormigón que cubren la armadu-
ra de acero. En los túneles Crossrail en
Londres ya se utilizan hormigones de
este tipo.
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