análisis de las posibilidades de evacuación de un túnel

ANÁLISIS DE LAS POSIBILIDADES DE EVACUACIÓN DE UN
TÚNEL FERROVIARIO DE GRAN LONGITUD EMPLEANDO LA
ENERGÍA CINÉTICA Y POTENCIAL DE LOS TRENES.
Autor: González de la Canal, Héctor.
Director: García Álvarez, Alberto.
Entidad Colaboradora: ICAI – Universidad Pontificia Comillas.
RESUMEN DEL PROYECTO
El modo de transporte por tren de alta velocidad está sufriendo un notable
crecimiento en Europa, y más concretamente en España. Como es lógico, las líneas de
alta velocidad deben estar diseñadas de una manera concreta y diferente, y aquí surge el
inconveniente en países con una orografía compleja: en estas líneas de alta velocidad,
aumenta el número de túneles y, sobre todo, su longitud, para sortear los accidentes
geográficos por los que circula el tren. Los túneles ferroviarios de gran longitud pueden
ser para salvar un estrecho marino (túnel del canal de Mancha, 1994, 50km), túnel del
Seikán, Japón, 1988, 53km) o para pasar una cadena montañosa (túneles del
Guadarrama, 2007, 28km).
Por otra parte, al incrementarse el número de viajeros que usan como transporte
el tren de alta velocidad y, por lo tanto, el número de viajes, la probabilidad teórica de
que suceda un accidente es mayor, y aunque esa probabilidad sea muy pequeña (es
menor por viajero que en el tren convencional), puede llegar a implicar unas
consecuencias gravísimas en las personas afectadas por el siniestro. Los accidentes
conllevan unas consecuencias inherentes, contra las que debe combatir las medidas de
seguridad oportunas.
En concreto, la probabilidad de que ocurra un accidente en el túnel es mucho
menor que en un tramo a cielo abierto, debido a que, en proporción sobre el trazado
total, la distancia es mucho menor, a que no está sometido a condiciones climatológicas
exteriores y a que las medidas de seguridad y redundancia de las instalaciones es mayor.
Pero aunque la probabilidad sea menor, las consecuencias derivadas del accidente en un
túnel pueden ser peores que a cielo abierto, porque las condiciones que provocan
implican una serie de agravantes a la hora de llevar a cabo la evacuación: pérdida de
visibilidad, intoxicación por humos, pánico, movilidad en espacios reducidos… Estas
condiciones afectan, directamente, de una manera negativa a realizar el Plan de
Emergencia en el menor tiempo de evacuación posible y de una forma eficaz.
Habitualmente, y por cultura de seguridad del transporte terrestre, ante cualquier
tipo de riesgo en el tren, los procedimientos comienzan por detener el tren lo antes
posible y a continuación, llevar a cabo el plan de evacuación correspondiente. Pero,
¿por qué no diseñar un nuevo proceso basado en evitar (cuando sea posible) la
detención en el túnel y detener el tren en un tramo a cielo abierto, que ofrece unas
mejores condiciones para la evacuación? Los procedimientos vigentes en medidas de
seguridad ya permiten al maquinista inhibir la acción del freno de emergencia accionado
por los viajeros, pero el diseño de los trenes está hecho de forma que en caso de muchos
sucesos potencialmente peligrosos (exceso de velocidad, no reconocimiento por parte
del maquinista de las señales de detección de presencia, baja tensión en catenaria, etc.)
el tren se detiene.
El resultado es que la aplicación de los procedimientos actuales sirven sin
grandes problemas para evacuar trenes en los túneles ferroviarios convencionales o en
los de gran longitud submarinos en los que el tren sin tracción tiende a quedarse dentro
del túnel.
El procedimiento ECP se basa en el principio de conservación de la energía y en
la ley de la dinámica del tren de alta velocidad. En el primero, el tren aprovecha que la
energía potencial alcanzada en cualquier punto del trazado del túnel se conserva
transformándose en energía cinética en las bocas de acceso. En la dinámica del tren se
puede distinguir dos tipos de fuerzas: la que tiene sentido contrario al movimiento,
frenando el tren, y la que ayuda al movimiento, la fuerza de tracción. La fuerza debida a
la gravedad es de los dos tipos, dependiendo de si el tren se encuentra en una rampa,
subida, o en una pendiente, bajada. Con ambas circunstancias analizamos los casos en
los que se puede aplicar el procedimiento ECP. Sólo se puede emplear en túneles
ferroviarios de base de montaña por las características físicas de los mismos: poseen una
rampa y una pendiente, con un punto de inflexión en un punto intermedio.
Después de describir en que consisten los aspectos físicos del procedimiento
ECP, nos hacemos la pregunta de, ¿cuál es su objetivo?, ¿para qué sirve?: aumentar el
nivel de seguridad, mediante la evacuación del tren de alta velocidad desde el interior
del túnel hasta un área de evacuación a cielo abierto, para mitigar las consecuencias de
los accidentes. No es un procedimiento para evitar los accidentes sino para luchar de
una manera más efectiva y eficiente contra ellos.
El procedimiento ECP es el primer paso a llevar a cabo en la organización de los
recursos materiales y humanos del Plan de Emergencia y del tráfico de los demás trenes
que circulen por la línea afectada.
Como vemos, el procedimiento ECP es una clara mejora en las medidas de
seguridad de casi todos los túneles y lo único que requiere es un análisis de viabilidad
para cada túnel específico, pero, normalmente, la palabra seguridad va de la mano de
una, más o menos fuerte, inversión económica. En este punto, el procedimiento alcanza
otra de sus ventajas. Se trata de una medida de seguridad que no conlleva una inversión
económica, sino que sólo afecta a mejorar el nivel de seguridad ante un accidente. Y
para ello, sólo implica un rediseño de los automatismos de bloqueo del tren de alta
velocidad para que no se accionen ante una emergencia en el interior del túnel, y se
pueda evacuar el tren de alta velocidad mediante el empleo de la energía cinética y
potencial acumulada en el instante en que se produzca el fallo, consiguiendo que se
pueda evacuar aunque no exista suministro eléctrico y, por tanto, fuerza de tracción.
El estudio de la posibilidad de aplicación del procedimiento ECP en túneles
ferroviarios de gran longitud empieza con un análisis de las posibilidades de evacuación
actuales, ante cualquier tipo de riesgo, y de las medidas relacionadas con cada uno. De
aquí surge la necesidad de obtener un procedimiento alternativo que afecte a la
organización de los Planes de Seguridad y que aumente el nivel de seguridad. A
continuación, estudiamos la viabilidad técnica del procedimiento ECP en el túnel de
Guadarrama que, debido a su gran longitud de 28.377m, se ha convertido, en la
actualidad, en una referencia dentro de los túneles ferroviarios para trenes de alta
velocidad en España y presenta las condiciones más adversas para el éxito del
procedimiento ECP, pudiendo extrapolar la aplicación del procedimiento a los demás
túneles ferroviarios españoles.
Como resumen, podemos definir el procedimiento ECP como una medida de
seguridad eficaz, eficiente, económica e innovadora dentro del sector de los túneles
ferroviarios para trenes de alta velocidad de base de montaña.