TÚNELES MANUAL DE CARRETERAS • VOLUMEN 3: INSTRUCCIONES Y CRITERIOS DE DISEÑO CLASIFICACIÓN DE TÚNELES • CLASIFICACIÓN SEGÚN UBICACIÓN • Rurales: • Son túneles ubicados fuera del entorno urbano y que, en general, están destinados a atravesar obstáculos físicos tales como montañas o cuerpos de agua que resultan difíciles o inconvenientes de cruzar mediante puentes. CLASIFICACIÓN DE TÚNELES • CLASIFICACIÓN SEGÚN UBICACIÓN • Rurales: – Tienen pocas restricciones especiales. – Por otra parte, en ellos suele ser más costoso el abastecimiento de agua y electricidad para la operación de los sistemas de incendio, iluminación, ventilación, controles y comunicaciones que pueden requerirse. – En general, estos túneles son excavados en roca, suelos residuales o suelos transportados. CLASIFICACIÓN DE TÚNELES • CLASIFICACIÓN SEGÚN UBICACIÓN • Urbanos: • Son túneles emplazados dentro de los límites de la ciudad y están fuertemente constreñidos especialmente por las redes de servicios propios de las urbes modernas, como ser: redes de alcantarillado, redes de trenes subterráneos, redes de agua potable, redes de gas, redes de alimentación eléctrica, teléfonos, fibra óptica, etc. CLASIFICACIÓN DE TÚNELES • CLASIFICACIÓN SEGÚN UBICACIÓN • Urbanos: • Los túneles urbanos son frecuentemente del tipo trinchera cubierta y excavados en suelos o depósitos sedimentarios. • En los túneles urbanos los problemas de ventilación resultan, a veces, dificultados por el hecho de que no siempre se puede expulsar libremente el aire viciado proveniente del interior del túnel, debido a restricciones de carácter ambiental. TUNELES URBANOS CLASIFICACIÓN DE TÚNELES • CLASIFICACIÓN SEGÚN SUS CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS • Túneles en roca ( Normalmente a través de cordones de cerros) CLASIFICACIÓN DE TÚNELES • CLASIFICACIÓN SEGÚN SUS CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS • Túnel en suelo CLASIFICACIÓN DE TÚNELES • CLASIFICACIÓN SEGÚN SUS CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS • Túneles falsos ( Construidos en hormigón armado y luego cubiertos con suelo. Generalmente se construyen antes de la entrada a los túneles en roca, para proteger a los vehículos de la caída de rocas). CLASIFICACIÓN DE TÚNELES • CLASIFICACIÓN SEGÚN SUS CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS • Trincheras cubiertas ( Estructuras de hormigón armado de sección rectangular, construidas en suelo y luego tapadas. Generalmente son urbanas) CLASIFICACIÓN DE TÚNELES • CLASIFICACIÓN SEGÚN SUS CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS • Cobertizos ( Estructuras de hormigón armado de sección rectangular construidos en zonas montañosas para proteger a los vehículos de las avalanchas de nieve y/o desprendimientos de bloques de rocas. Estas estructuras generalmente son abiertas en uno de sus costados) CLASIFICACIÓN DE TÚNELES • CLASIFICACIÓN SEGÚN CLIMA Y ALTITUD • Hay dos fenómenos, particularmente peligrosos para los conductores, que se producen frecuentemente en túneles cordilleranos con exceso de agua, que deben evitarse a toda costa. – Pavimento con película superficial de agua congelada, que se tornan muy resbalosos – Empañamiento repentino del parabrisas al ingresar un vehículo a baja temperatura a un túnel lleno de aire saturado y a mayor temperatura que el vehículo. CLASIFICACIÓN DE TÚNELES • CLASIFICACIÓN SEGÚN FLUJO VEHICULAR, LONGITUD Y EQUIPAMIENTO • La figura que se adjunta, ilustra una clasificación de los túneles en función del Tránsito Medio Diarios Anual (TMDA) y del tránsito en hora de punta asociado a dicho TMDA, versus la longitud del ducto; según ello se clasifican las obras en categorías, A, B, C, las que en la tabla que se presenta, se indica el tipo de equipamiento de seguridad y control con que deberá contar el túnel CLASIFICACIÓN SEGÚN FLUJO VEHICULAR Y LONGITUD • Las categorías A,B y C1 corresponden a ductos con tránsito bidireccional, en tanto que la C2 corresponde a ductos con tránsito unidireccional. • Los túneles C1 y C2 deben contar con las instalaciones clasificadas con la letra C de la tabla siguiente. EQUIPAMIENTO DE SEGURIDAD EN TÚNELES EQUIPAMIENTO DE SEGURIDAD • Luces de evacuación de emergencias: • Son luces usadas para indicar o mostrar el camino hacia las bocas de los túneles en caso de presencia de humo. Son equipos activados manual o automáticamente en caso de incendio. • Debe tratarse de luz blanca que puede verse a través del humo, instalaciones en las paredes a 1 m. sobre el pavimento y a lo menos cada 50 m. una de otras, deben tener capacidad para permanecer a lo menos 1 hora encendida. EQUIPAMIENTO DE SEGURIDAD • Extintores de incendio: • Debe tratarse de equipos puestos en nichos en las paredes del túnel dentro de cubículos iluminados con puerta de vidrio delgado fácil de romper en caso de requerimiento. Deben estar indicados con señalización adecuada, reflectante e iluminación interior. • A lo menos se considera un punto de ubicación cada 200 m. EQUIPAMIENTO DE SEGURIDAD • Teléfonos de emergencias: • Estos teléfonos deben estar destacados, y deben funcionar de manera tal que emitan una señal al controlador con solo levantar el auricular no requiriendo discar ningún número. Se debe instalar en nichos cubiertos con un semitecho. Su número debe ser uno cada 200 m. de longitud de túnel. EQUIPAMIENTO DE SEGURIDAD • Señales de servicio: • Deben considerarse dentro del túnel la instalación destacadas de señales camineras que indiquen la presencia de extintores de incendio, teléfono de emergencia, velocidad y otras condiciones especiales de la obra. EQUIPAMIENTO DE SEGURIDAD • Marcas de pavimentos. (Tachas ) • Deben considerarse la instalación de este tipo de marcas reflectantes en el pavimento igual que su instalación en el camino exterior DEFINICIÓN GEOMÉTRICA DE TÚNELES • Los túneles difieren de otras vías, tales como caminos de superficie, en los siguientes aspectos: • No tienen actividad lateral • Las diferencias estacionales son menos marcadas • Igual luminosidad o condiciones de iluminación de día y de noche con excepción de portales o zonas de entrada VELOCIDADES DE CIRCULACIÓN EN TÚNELES • La velocidad de circulación de los vehículos dentro del túnel determinara el diseño geométrico del trazado correspondiente. • Para efectos de diseño la velocidad máxima de circulación dentro de un túnel será la que corresponde a la velocidad de proyecto del trazado geométrico de la respectiva carretera, en superficie, reducida en 20 Km./h. VELOCIDADES DE CIRCULACIÓN EN TÚNELES • Será deseable que los vehículos comerciales no experimenten un descenso de su velocidad de operación mayor que a 25 Km./h, como máximo, respecto de la velocidad máxima señalizada en el túnel, a causa de la pendiente longitudinal, siendo esto especialmente importante en los túneles bidireccionales en que se prohíbe el adelantamiento. • De lo anterior se deriva la importancia en cuanto a limitar las pendientes en túneles largos TRAZADO EN PLANTA • El diseño del trazado en planta de un túnel está sujeto a las mismas limitaciones y recomendaciones generales aplicables al diseño geométrico de un camino, excepto algunas particularidades específica de los túneles. • Anchos de berma limitados y las paredes verticales o semiverticales, limitan la visibilidad especialmente en curvas hacia la derecha. • Por esta razón se requieren radios de giro suficientemente grandes para que se mantenga la distancia de visibilidad mínima. TRAZADO EN PLANTA • Se recomienda también evitar que el conductor pueda ver la salida del túnel desde una gran distancia, debido a que esto tiende a distraer la atención del conductor. • Por tanto las recomendaciones son: – Diseñar curvas suaves en la entrada y salida del túnel – Diseñar curvas en alzado TRAZADO EN PLANTA TRAZADO EN ALZADO • A fin de evitar acumulaciones de agua que pueden ser graves y peligrosas se deben hacer en el diseño en alzado pendientes hacia las bocas del túnel no menores de 0,3 a 0,5% y no haciendo cóncavas que podrían embalsar localmente las aguas. TRAZADO EN ALZADO • En esta forma el saneamiento del túnel se podrá hacer siempre conduciendo las aguas por gravedad hacia el exterior. Coincidiendo las directrices enunciadas se puede, en algunos casos, obtener una buena solución a las recomendaciones de evitar la vista directa a las bocas de salida haciendo curvas convexas en uno o ambos extremos según las condiciones de la rasante de aproximación TRAZADO EN ALZADO • Efecto de las pendientes longitudinales: • La pendiente longitudinal de los túneles es una variable crítica que influye sobre la velocidad de operación del conjunto de vehículos, en especial en túneles bidireccionales en que se prohíbe el adelantamiento, quedando la velocidad controlada por la de los camiones. Por otra parte, a mayor pendiente, mayor producción de gases tóxicos y de humos, lo que requiere de sistemas de ventilación de mayor costo. TRAZADO EN ALZADO • Efecto de las pendientes longitudinales: • Pendiente hasta 6%, afectan solo marginalmente la velocidad de operación de la gran mayoría de los automóviles, cualquiera sea la magnitud de la pendiente. • En el caso de los camiones, sobre 3% causan reducciones significativas de la velocidad de operación, a medida que la longitud en pendiente aumenta, esto afecta la velocidad de operación de los automóviles, en especial en caminos bidireccionales con alta densidad de tránsito. SECCIÓN TRANSVERSAL • La sección transversal de un túnel bidireccional debe tener el ancho suficiente para que se crucen dos camiones con un adecuado rango de seguridad. En ductos unidireccionales se deben asegurar las mismas condiciones de seguridad en relación a los adelantamiento. Todos los túneles carreteros se diseñarán con 2 pistas, como mínimo. SECCIÓN TRANSVERSAL • Dimensiones mínimas de la sección transversal: • • • • Gálibo vertical : 5 m. o mayor, si se requiere Ancho de pistas : 3,5 a 4,0 m. c/u Bermas : 0,5 m. a cada lado de la calzada Aceras laterales : 0,75 a 0,85 m. pueden aceptarse excepciones justificadas • Pendiente transversal única : 2% • En los túneles que formen parte de autopistas con velocidad de proyecto ≥ 100 Km/h, el ancho de las bermas deberá ser de 1,5 m pudiendo excepcionalmente disminuirse a 1,0 m. SECCIÓN TRANSVERSAL NICHOS DE ESTACIONAMIENTO • En los túneles, los nichos de estacionamiento de emergencia se construyen para posibilitar el aparcamiento de vehículos en caso de emergencia. Eventualmente estos ensanches pueden acomodar instalaciones técnicas. Su diseño debe considerarse de acuerdo a lo indicado en la figura adjunta. Estas áreas deben estar especialmente iluminadas y señalizadas.
