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COSTES DE INVERSIÓN EN TÚNELES DE CARRETERA
GARRAIO ETA DEPATAMENTO DE
DEPARTAMENTO DE TRANSPORTES Y OBRAS PÚBLICAS
Vitoria Gastéiz, 1995
La orografía vasca y la Obra Pública no se entienden sin los túneles. Los proyectos
ejecutados en el pasado y, especialmente, los que vamos a desarrollar en el futuro nos
hacen ver a los túneles como un elemento fundamental.
Por ello este manual de consulta desarrolla todos los aspectos relacionados con la
ejecución de túneles en roca tan habituales en nuestra Comunidad Autónoma.
Estoy seguro de que la aparición de este volumen es una buena noticia para
profesionales y técnicos relacionados con lamateria porque, además, viene a llenar un
evidente vaciío por iniciativa de la Dirección de Infraestructura del Transporte de mi
Departamento.
Mi agradecimiento a los autores del manual por su trabajo y, por último, expresar mi
decidido apoyo a materializar este tipo de obras, eminentemente prácticas, porque
ayudar a los profesionales es ayudar al tiempo a la buena administración de la obra
pública en el País Vasco.
Vitoria-Gasteiz, marzo de 1996
JOSÉ ANTONIO MATURANA PLAZA
CONSEJERO DE TRANSPORTES Y OBRAS PÚBLICAS
DEL GOBIERNO VASCO
Código GC: 965111 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
Euskal orografía eta herrilanak ezin dira ulertu tunelak kountutan hartu gabe. Orain arte
burututako proiektuak eta, batez ere, etorkizunean egin behar ditugunak, tunela
oinarrizko elementua dela erakusten dute.
Hori guztiagatik, eskuliburu honek Euskal Autonomia Erkidegoan hain ohizkoak diren
haitzean bertan irekitako tunelen alderdi guztiak jorratzen ditu.
Ziur nago ale hau argita ematea berri ona izango dela alor horretako profesional eta
teknikarientzat, lanerako lagungarri izateaz gainera, Garraio eta Herrilan Saileko
Azpiegitura Zuzendaritzaren ekimenenez hutsune nabarmen bat beteko duelako.
Nire eskerrik beroenak eman nahi dizkiet eskuliburua prestatu dutenei eta, bide batez,
horrelako lan praktikoak egiten jarraitzeko nire laguntza esquían; izan ere, profesionalei
laguntzeak herrilanen administrazio hobea ekarriko baitu.
Vitoria-Gasteizen, 1996 eko martzoa
JOSÉ ANTONIO MATURANA PLAZA
GARRAIO ETA HERRILAN SAILBURUA
Código GC: 965111 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
ÍNDICE
1.-INTRODUCCIÓN ............................................................................... 1
[1] ANTECEDENTES .............................................................................................................1
[2] NOMENCLATURA UTILIZADA ...................................................................................2
[3] RESUMEN DE RESULTADOS .......................................................................................4
2.-ESTIMACIÓN DE COSTES EN BASE A LOS ESTUDIOS ESTADÍSTICOS
DE LA A.I.P.C.R................................................................................................ 5
[1] INTRODUCCIÓN..............................................................................................................5
[2] COSTES DE INVERSIÓN INICIAL ...............................................................................6 Costes de Ingeniería Civil ...........................................................................................7 Costes de Instalaciones y Equipos...............................................................................9 Coste de Inversión Inicial ..........................................................................................11
[3]COSTES DE EXPLOTACIÓN Y MANTENIMIENTO ...............................................12 Relación Coste de Explotación (CEM)-Coste de Instalaciones y Equipos (CIE) .........13 Ventilación Natural ...................................................................................................14 Ventilación Longitudinal y Semitransversal .............................................................14 Ventilación Transversal.............................................................................................15 Descomposición del Coste de Explotación y Mantenimiento ...................................16 Ánalisis del Coste de Explotación y Mantenimiento en función de la longitud. .......17
[4]CONVERSIÓN DE COSTES...........................................................................................18
3.-ESTIMACIÓN DE COSTES EN BASE A LAS ENCUESTAS REALIZADAS EN
AGOSTO-SEPTIEMBRE DE 1994.................................................................... 22
[1] INTRODUCCIÓN............................................................................................................22
Código GC: 965111 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
[2]DESCRIPCIÓN Y OBJETO DE LA ENCUESTA REALIZADA................................23
[3]RESPUESTAS RECIBIDAS Y DATOS OBTENIDOS.................................................24 Túneles de Carretera Españoles.................................................................................24 Túneles de Carretera en Europa.................................................................................33
[4]COSTE DE INVERSIÓN INICIAL ................................................................................34 1.-Costes de Ingeniería Civil .....................................................................................38 2.-Coste de Instalaciones y Equipos ..........................................................................39
[5] COSTES ANUALES DE EXPLOTACIÓN Y MANTENIEMIENTO........................42
[6] COSTES TOTALES ........................................................................................................46
4.-AGRADECIMIENTOS ....................................................................... 47
5.-BIBLIOGRAFÍA................................................................................ 50
ANEJO 1 MODELO DE ENCUESTA ....................................................... 51
ANEJO 2 DATOS PRINCIPALES RECOPILADOS CON LA ENCUESTA ...... 61
Código GC: 965111 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
1.-INTRODUCCIÓN
[1] ANTECEDENTES
A petición del Gabinete Técnico de Infraestructuras Viarias del Departamento de
Transportes y Obras Públicas del GOBIERNO VASCO, la Ingeniería Consultora
GEOCONSULT, Ingenieros Consultores, S.A. llevó a cabo durante el segundo
semestre de 1994 la realización de un estudio estadístico de costes de inversión en
túneles de carretera. Las conclusiones obtenidas se aplicaron posteriormente a los
túneles de la autopista Urbina-Maltzaga, en aquel momento en fase de planeamiento.
Este estudio abordaba el problema de un modo general, tratando de estimar los costes de
inversión inicial así como los costes de explotación y mantenimiento relativos a todo
tipo de túneles de carretera. Este dato resulta fundamental para evaluar el nivel de las
inversiones necesarias que deben ser realizadas y para hacer los estudios económicos y
de rentabilidad de las mismas.
Partiendo de dicho estudio, el Departamento de Transportes y Obras Públicas ha
considerado de interés la publicación del presente volumen, en el que se resumen las
conclusiones más importantes del análisis.
El trabajo se ha basado en el estudio estadístico de las principales funciones del coste a
partir de los datos obtenidos de una encuesta realizada entre los meses de Agosto y
Septiembre de 1994. La encuesta consistió en un cuestionario que se remitió a las
distintas Demarcaciones del MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS, TRANSPORTES
Y MEDIO AMBIENTE (MOPTMA), a los departamentos correspondientes de las
Comunidades Autónomas y a las Empresas concesionarias de Autopistas. Asímismo, el
envío de encuestas se extendió a distintos paises de la Comunidad Europea, entre los
que se encuentran Francia, Italia, Alemania, Suiza y Austria.
Código GC: 965111 1 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
Por otra parte, como una primera aproximación a la estimación de los costes, se
estudiaron las formulaciones obtenidas por la A.I.P.C.R. (Asociación Internacional
Permanente de Congresos de la Ruta) a partir de la encuesta realizada por esta
organización en el año 1984, y que fue publicada en el XVIII Congres Mondial de la
Route, Bruxelles, 13-19 Sept. 1987, y una revisión posterior realizada por el C.E.T.Ú.
(Centro de Estudios de Túneles) en base a estos mismos datos, en 1990.
Los estudios estadísticos, tanto el de la A.I.P.C.R., como el efectuado por el
GOBIERNO VASCO, deben ser considerados como una primera aproximación al coste
de los túneles de carretera y deben ser utilizados con ciertas precauciones. No obstante,
proporcionan datos válidos a nivel de Estudio de Planeamiento o Estudio de Viabilidad,
por lo que pensamos que son de gran interés.
En el capítulo 2 se encuentra la recopilación de las correlaciones de la A.I.P.C.R.,
mientras que en el capítulo 3 se explica en detalle los diferentes tratamientos a que han
sido sometidos los datos de la encuesta del Gobierno Vasco y que han permitido su
utilización directa para el caso de los túneles de la Autopista Urbina-Maltzaga.
En principio, se recomienda la utilización de las expresiones recogidas en el capítulo 3,
ya que se han obtenido de datos más actuales y más próximos por tratarse en su
mayoría, de túneles nacionales. Las expresiones de la A.I.P.C.R (Capítulo 2) podrían ser
empleadas como comprobación o como un segundo acercamiento al problema.
[2] NOMENCLATURA UTILIZADA
A lo largo del presente trabajo, se utiliza la nomenclatura definida a continuación, en
relación con los tipos de costes que intervienen en la construcción y explotación de los
túneles de carretera.
Código GC: 965111 2 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
Nomenclatura utilizada
COSTE TOTALCT
Coste deInversión inicialCI
Coste de explotacióny mantenimientoCEM
Otros costes: Financieros,Expropiaciones, PlanificaciónCV
Coste deIngeniería civilCIC
Coste deInstalaciones
Y equiposCIE
Coste deventilaciónCven
Coste deiluminaciónCilu
Coste deInstalacionesDe seguridad
Cseg
Coste delpersonalCper
Coste de explotacióny mantenimientoCEM
Coste deventilaciónCene
Coste demantenimientoDe los equipos
Cseg
COSTE TOTALCT
Coste deInversión inicialCI
Coste de explotacióny mantenimientoCEM
Otros costes: Financieros,Expropiaciones, PlanificaciónCV
Coste deIngeniería civilCIC
Coste deInstalaciones
Y equiposCIE
Coste deventilaciónCven
Coste deiluminaciónCilu
Coste deInstalacionesDe seguridad
Cseg
Coste delpersonalCper
Coste de explotacióny mantenimientoCEM
Coste deventilaciónCene
Coste demantenimientoDe los equipos
Cseg
Se tiene pues, que: CT = CV+CI+CEM. T siendo t el tiempo en años durante el que se
quiere evaluar la inversión.
La definición de cada uno de ellos, es la siguiente:
COSTE TOTAL: El conjunto de todos los costes que intervienen en laconstrucción,
mantenimiento y explotación de un túnel de carretera.
COSTE DE INVERSIÓN INICIAL: El coste necesario para la construcción y puesta
en funcionamiento del túnel. Se divide en dos: el Coste de Ingeniería Civil, que es el
relativo a la infraestructura del túnel; y el Coste de Instalaciones y Equipos, que es el
relativo a las instalaciones de iluminación, ventilación y seguridad.
COSTE DE EXPLOTACIÓN Y MANTENIMIENTO: Es el coste anual necesario
para mantener en servicio la infraestructura y los equipos e instalaciones, así como para
explotar el túnel, es decir, dar servicio al público. Se subdivide en : coste de la energía,
coste del personal, coste de mantenimiento de la infraestructura y coste de
mantenimiento de la infraestructura y coste de mantenimiento de los equipos.
Código GC: 965111 3 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
OTROS COSTES: Son los costes de difícil cuantificación, y muy variables entre unos
casos y otros, que se ha preferido separar para que no interfieran con los dos anteriores,
mucho más sistematizables. Entre éstos, pueden incluirse las inversiones en
planificación, expropiaciones, gastos financieros y los gastos generales de explotación
de la carretera o autopista, en los que no es posible señalar qué parte es atribuible al
túnel y qué parte al resto de la carretera.
[3] RESUMEN DE RESULTADOS
En los capítulos siguientes, se desarrollan un serie de expresiones que permiten evaluar
cada uno de los componentes del coste de un túnel de carretera. Además de éstas, se han
obtenido también una serie de conclusiones de interés.
En este apartado se sñalan las conclusiones más importantes, de orden cualitativo, a que
se ha llegado en el transcurso de la investigación, y que se han agrupado aquí para una
mayor claridad de exposición.Estas conclusiones se vuelven a citar, no obstante, a lo
largo del texto en cada uno de los apartados correspondientes. Son las siguientes:
• El coste unitario (por unidad de longitud) de un túnel, en lo relativo a la
infraestructura del mismo, se hace mínimo para una longitud de,
aproximadamente, 2 kilómetros. En longitudes menores se encarece por el
mayor peso de las boquillas y zonas de baja cobertera, mientras que para
longitudes mayores se encarece debido al coste de las infraestructuras de
ventilación y seguridad.
• Los costes de Instalaciones y Equipos, así como los de Explotación y
Mantenimiento, dependen, fundamentalmente, del tipo de ventilación del túnel.
Por supuesto, son minimos para ventilación natural, pero cuando es necesaria
una ventilación forzada, el sistema más económico es la ventilación
longitudinal. Se ha encontrado que el coste de Explotación y Mantenimiento
crece linealmente con la longitud para ventilación longitudinal, mientras que
crece con el cuadrado de la longitud para ventilación transversal.
Código GC: 965111 4 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
• Los costes anuales de explotación y mantenimiento, se reparten en partidas
prácticamente iguales entre los siguientes tres conceptos: personal, energía y
mantenimiento.
• En la encuesta realizada se ha encontrado que los Costes de Ingeniería Civil
dependen, además de la longitud, de la diferencia entre la sección de excavación
y la sección útil del túnel. Dicho de otro modo, en el coste del túnel participa en
gran medida el espesor del sostenimiento/revestimiento utilizado, que, a su vez,
es función de la calidad del terreno atravesado.
• Con los datos de la encuesta puede afirmarse que los costes de Instalaciones y
Equipos varían linealmente con la longitud del túnel, aunque de forma diferente
según se trate de ventilación natural o no. Por su parte, los costes anuales de
Explotación y Mantenimiento resultan ser función del tráfico que soporta el
túnel (IMD) y proporcionales al coste de inversión inicial.
2.-ESTIMACIÓN DE COSTES EN BASE A LOS ESTUDIOS ESTADÍSTICOS DE LA
A.I.P.C.R
[1] INTRODUCCIÓN
Para una primera aproximación al estudio de los costes de los túneles de carretera, se han
analizados aquellos estudios publicados en relación con el tema de la estimación, control y
optimización de las inversiones en túneles carreteros.
De ellos destaca, sin duda alguna, el estudio estadístico llevado a cabo por la A.I.P.C.R.
(Asociación Internacional Permanente de Congresos de la Ruta), dado que parte de una
amplia base de datos y analiza los costes en relación a gran número de parámetros.
Código GC: 965111 5 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
Este estudio fue presentado parcialmente en el Congreso de Bruselas de 1987 (1). La
realización del análisis corrió a cargo del C.E.T.U. (Centro de Estudios de Túneles) de
Francia, y consistió en la recopilación de datos de 134 túneles en explotación
pertenecientes a 12 países, entre ellos España, durante los años 1978 a 1984.
Los datos se analizaron estadísticamente y se obtuvieron una serie de curvas de correlación
que se estudian con detalle más adelante. Los costes de explotación y mantenimiento se
presentaron, como ya se ha dicho, en el XVIII Congreso de la A.I.P.C.R. en Bruselas 1987 (1) por el Grupo de Trabajo de Explotación-Gestión del Comité Técnico de Túneles
Carreteros, encabezado por Jean Péra. Por su parte, los costes de inversión inicial se
presentaron en un trabajo firmado por Michel Perard y Jean Péra (ambos del C.E.T.U.), en
la revista Tunnels et Ouvrages Souterrains, Mayo-Junio de 1990 (7) .
De estos dos trabajos se han obtenido todas las correlaciones que se analizan en los
siguientes capítulos. En el resto de la bibliografía consultada sobre este tema, se han
encontrado nuevos análisis y conclusiones, pero siempre a partir de los dos trabajos
citados. Como excepción existe un artículo anterior, de B. Constantin (C.E.T.U., 1982)(3),
donde maneja gran número de datos pero todavía de manera inconexa.
Hay que destacar que las expresiones de la AIPCR se refieren en todo caso a francos
franceses de 1984, por lo que para aplicarlas a un caso concreto es necesario efectuar la
correspondiente transformación (véase el apartado 4).
[2] COSTES DE INVERSIÓN INICIAL
Los Costes de Inversión Inicial son todos aquellos costes necesarios para la construcción y
apertura al tráfico de un túnel de carretera. Se incluyen pues todas las inversiones
realizadas desde la etapa de planeamiento, pasando por la de Proyecto y Obra, hasta la
inauguración del túnel.
No obstante, aquí solamente se tendrán en cuenta los costes directamente generados por la
Obra en sí, ya que el resto están integrados dentro de la inversión necesaria para la
Código GC: 965111 6 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
totalidad de la carretera, y es muy difícil separar qué parte corresponde al túnel y qué parte
al resto.
El Coste de Inversión Inicial de un túnel se descompone en dos sumandos:
CI = CIC + CIE [2.1]
donde,
CI = Coste de Inversión Inicial
CIC = Coste de Ingeniería Civil
CIE = Coste de Instalaciones y Equipos
El Coste de Ingeniería Civil incluye básicamente la excavación del túnel, el sostenimiento,
el revestimiento, el firme, las boquillas y la infraestructura de las instalaciones de
ventilación (nichos, galerías, pozos, etc).
Por su parte, el coste de Instalaciones y Equipos incluye la ventilación, la iluminación y las
instalaciones de señalización y seguridad.
Costes de Ingeniería Civil
Para el Coste de Ingeniería Civil, el estudio de la A.I.P.C.R. encontró una buena
correlación (coeficientes de correlación r = 0.96 y r = 0.94 ) separando los túneles
unidireccionales y bidireccionales. Las expresiones son polinomios de segundo grado en
función de la longitud del túnel. Son las siguientes:
CIC=30.7197.L2 – 26.7068.L + 148.3737 Unidireccionales [2.2]
CIC=9.16712.L2 + 5.38092.L + 59.2788 Bidireccionales [2.3]
donde L es la longitud en Km. y CIC se obtiene en millones de francos franceses de 1984.
En el caso del túnel unidireccional, CIC da el coste de ambos tubos.
Así pues, el coste por unidad de longitud de túnel sería:
C CLIC
u IC=⋅2
Unidireccionales [2.4]
Código GC: 965111 7 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
CCLIC
u IC= Bidireccionales [2.5]
Por tanto, sustituyendo en [2.4] y [2.5] las expresiones de [2.2] y [2.3] tenemos:
C LLIC
u = ⋅ − +1536 1335 7419. . . Unidireccionales [2.6]
C LLIC
u = ⋅ − +917 538 59 28. . . Bidireccionales [2.7]
Podemos obtener la longitud de túnel que hace mínimo el coste unitario de la ingeniería
civil derivando respecto a L e igualando a cero:
dCdL
ICu
= 0 [2.8]
Introduciendo las expresiones [2.6] y [2.7] en [2.8] y operando se llega a que:
Lmin = 2.2 Km. Unidireccionales [2.9]
Lmin = 2.5 Km. Bidireccionales [2.10]
Es decir, el Coste Unitario mínimo de la Ingeniería Civil de un túnel se obtiene para
longitudes de túnel comprendidas entre 2.2 y 2.5 Km. Efectivamente, para longitudes
inferiores a las indicadas, el peso de las boquillas y zonas de pequeño recubrimiento,
donde la calidad de la roca es peor, es más importante y por ello el túnel resulta más caro.
Para longitudes superiores a 2.5 Km., el coste de infraestructuras de ventilación y
seguridad (pozos, galerías de escape, ensanches, etc) vuelve a encarecer el coste unitario
del túnel.
Código GC: 965111 8 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
Costes de Instalaciones y Equipos.
Para los Costes de Inversión en Equipamiento (CIE), no fue posible encontrar una
correlación entre estos costes y la longitud del túnel. Ello se debe, según los autores, a que
CIE es función de otros factores que tienen mayor peso que el tamaño del túnel. Dichos
factores podrían ser:
• Nivel de servicio exigido al túnel
• Intensidad de tráfico
• Tipo de ventilación
• Reducción del nivel contaminante de los vehículos a lo largo de los años
Sin embargo, sí pudo encontrarse una correlación entre la potencia instalada y la longitud
del túnel en ciertos supuestos, pero con coeficientes de correlación bajos (entre r = 0.345 y
r = 0.805), por lo que las siguientes expresiones han de tomarse con muchas reservas:
• Ventilación natural y transversal: no hay correlación
• Ventilación longitudinal:
− Bidireccionales: W= 206.09 + 96.784·L [2.11]
− Unidireccionales (2x2): W= 148.89 + 396.216·L [2.12]
− Unidireccionales (2x3): W= 357 + 1803·L [2.13]
• Ventilación semitransversal:
− Bidireccionales: W= 106.19 + 270.90·L [2.14]
donde W está en Kilowatios y L en Kilómetros.
Mejores coeficientes de correlación (entre r = 0.76 y r = 0.92) tienen las expresiones que se
muestran a continuación, que relacionan el coste de inversión en instalaciones y equipos,
CIE, con el coste de explotación y mantenimiento anual, CEM, expresados ambos en
millones de francos franceses de 1984:
Código GC: 965111 9 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
• CIE en función de CEM:
− Ventilación natural: CIE= 29.8240 · Cexp- 5.2478 [2.15]
− Ventilación longitudinal: CIE= 22.6040 · Cexp- 7.3978 [2.16]
− Ventilación semitransversal: CIE= 5.1345 · Cexp+ 15.1841 [2.17]
− Ventilación transversal: CIE= 19.2715 · Cexp- 14.9624 [2.18]
− Modelo general: CIE= 18.7126 · Cexp- 5.0709 [2.19]
• CEM en función de CIE:
− Ventilación natural: CEM= 0.03353·CIE + 0.17596 [2.20]
− Ventilación longitudinal CEM= 0.04424·CIE + 0.32728 [2.21]
− Ventilación semitransversal: CEM= 0.19476·CIE - 2.95725 [2.22]
− Ventilación transversal: CEM= 0.05189·CIE + 0.77640 [2.23]
− Modelo general: CEM= 0.05344·CIE + 0.27099 [2.24]
El Coste de Explotación (CEM) puede obtenerse directamente según lo indicado en el
apartado 3.
Por lo tanto, aunque no se encontraran expresiones de correlación directa entre los CIE y la
longitud del túnel, sí se observa que el factor determinante del coste CIE como acabamos
de ver, es el tipo de ventilación empleado, el cual depende a su vez fundamentalmente de
la longitud del túnel y de la intensidad del tráfico.
La obtención de los costes de equipamiento a partir de estas expresiones (2.15-2.19)
basadas en los costes de explotación, dan generalmente unos costes excesivamente altos
para los túneles españoles en general y del País Vasco en particular.
Por ello, se recomienda emplear las fórmulas publicadas en un análisis posterior realizado
por el C.E.T.U. (7), en el que se utilizan tres expresiones basadas en el Coste Total de
Inversión, expresado en millones de francos franceses de 1984, y que se adaptan mejor a
nuestro caso. Estas expresiones son las siguientes:
Código GC: 965111 10 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
• Túneles de longitud inferior a 550m:
CIE = 0.064·CT [2.25]
• Túneles entre 550 y 1.000m:
CIE = 0.096·CT [2.26]
• Túneles entre 1.000 y 3.000m:
CIE = 0.136·CT [2.27]
donde,
CIE = Coste de Inversión en Instalaciones y Equipos.
CI = Coste de Inversión Inicial.
El Coste Total de Inversión (CT) puede obtenerse directamente según lo indicado en el
apartado siguiente 2.2.3.
Coste de Inversión Inicial
Para el Coste Total, CT de los túneles bidireccionales pudo encontrarse una correlación
bastante buena (r = 0.951):
CT = 77.4872·L1.11040 [2.28]
que separando los túneles según longitudes quedaba así:
L< 2 Km.: CT = 69.7589·L-0.10307 [2.29]
L> 2 Km.: CT= 50.3118·L0.3564 [2.30]
En las expresiones anteriores, CT es el coste total por metro lineal de túnel, en millones de
francos franceses de 1984, y L es la longitud del túnel en Kilómetros.
De lo anterior, puede obtenerse la misma conclusión aportada anteriormente, es decir: para
túneles menores de 2 Km. el coste marginal de cada metro de túnel es decreciente
(exponente de L negativo), mientras que para túneles de más de 2 Km de longitud el coste
aumenta más que L, ya que su exponente es positivo.
Código GC: 965111 11 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
En conclusión, un túnel de unos 2 Km es aquél que tiene un coste unitario mínimo, debido
a que para longitudes menores se encarece por los tratamientos de boquillas y para
longitudes mayores por las infraestructuras de ventilación y seguridad.
También se obtuvo otra expresión para túneles bidireccionales que, aunque con un
coeficiente de correlación algo inferior (r=0.813) para la muestra de túneles utilizada por
los autores, se adapta mejor al caso particular de los túneles españoles:
CT = 15.7221 + 51.0862·L [2.31]
donde L es la longitud del túnel en Km. y CT aparece en millones de francos franceses.
En los túneles unidireccionales no se ha encontrado una correlación debido a su
heterogeneidad. Los túneles bidireccionales por el contrario, suelen ser todos de
características más o menos homogéneas y la correlación es buena. En efecto, suele
tratarse siempre de túneles que reunen las siguientes características:
• Dos carriles
• Terreno montañoso
• Roca de buena calidad
• Tráfico moderado o bajo
[3]COSTES DE EXPLOTACIÓN Y MANTENIMIENTO
Del estudio estadístico de la A.I.P.C.R se obtuvo como primera conclusión que los Costes
de Explotación y Mantenimiento, CEM , dependen fundamentalmente del tipo de
ventilación del túnel, y por ello se elaboraron correlaciones distintas según los distintos
sistemas de ventilación en uso, es decir:
• Ventilación natural
• Ventilación longitudinal.
• Ventilación semitransversal
• Ventilación trasversal.
Código GC: 965111 12 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
Bien es cierto que el tipo de ventilación no es una variable independiente, sino que es
función de la longitud del túnel y también de la intensidad de tráfico y que, dados estos
dos factores, el tipo de ventilación viene prácticamente impuesto.
Relación Coste de Explotación (CEM)-Coste de Instalaciones y Equipos (CIE)
Las expresiones [2.15-2.19] y [2.20-2.24] relacionan el coste CEM con el coste CIE. Si no
consideramos la correlación de la ventilación semitransversal, que tiene una expresión
atípica al haberse obtenido de muy pocos datos, podemos calcular la relación CEM/ CIE :
Ventilación natural: CCIE
exp = 0.03353 + 017596.CIE
[2.32]
Ventilación longitudinal: CCIE
exp = 0.04424 + 0 32728,CIE
[2.33]
Ventilación transversal: CCIE
exp = 0.05189 + 0 7764.
CIE
[2.34]
Modelo general: CCIE
exp = 0.05344 + 0 27099.
CIE
[2.35]
En todos los casos el último término es variable, pero oscila como mínimo entre un 1% y
un 4%, dependiendo de cada caso concreto, de donde se deduce que como mínimo, para el
modelo general, CEM/CIE vale un 6.5%. Esto quiere decir que como máximo en 15 años,
sin considerar intereses, amortizaciones, inflación, etc., se ha gastado en explotación y
mantenimiento una cantidad equivalente al coste de las instalaciones, lo cual es
aproximadamente la vida útil de las mismas. De aquí se deduce la importancia de los
Costes de Explotación en el coste total de un túnel.
A continuación se exponen las correlaciones de la A.I.P.C.R. en función de cada sistema
de ventilación.
Código GC: 965111 13 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
Ventilación Natural
Las fórmulas de correlación deducidas de los datos estadísticos son las siguientes:
Túnel bidireccional: Cexp = 23.657·A·T0.881 L0.264 N-0.435 [2.36]
Túnel unidireccional: Cexp = 59.556·A·T0.25 L0.264 N-1.61 [2.37]
donde,
CEM = Coste de Explotación anual en francos franceses de 1984
A = Factor dependiente del año de construcción del túnel (Tabla 2.1)
TABLA 2.1 Valor del factor A según año de construcción del túnel
AÑO <1960 1960-1969 1970-1979 >1979
A 0.67 1 1.035 2.46
T = Intensidad de tráfico IMD ( Intensidad Media Diaria)
L = Longitud del túnel en mts.
N = Número de carriles del túnel
Ventilación Longitudinal y Semitransversal
Las expresiones encontradas son las siguientes:
• Túnel bidireccional ( 2 carriles ):
CEM = -2017000 + P + A - 76.67·T + 3003.24·L - 256.85·S + 0.0035485·S·T + 0.0615461·L·T [2.38]
• Túnel unidireccional (2 tubos):
CEM = 1583600 + P + A - 76.67·T + 3003.24·L - 256.85·S + 0.0035485·S·T + 0.0615461·L·T [2.39]
donde,
CEM = Coste de explotación anual en francos de 1984
Código GC: 965111 14 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
P = Factor dependiente del país (tabla 2.2):
A = Factor dependiente de la fecha de construcción del túnel (tabla 2.3):
T = Intensidad de tráfico IMD ( Intensidad Media Diaria)
S = Superficie de calzada, calculada según la siguiente expresión:
S= 3.5·L·N ; siendo L la longitud y N el número total de carriles
L= Longitud del túnel en metros
TABLA 2.2 Valor del factor P dependiente del país
GRUPO PAÍS P
1 Noruega, Suiza, Austria -1672000
2 Holanda, Francia, Alemania, U.K.,
U.S.S, Bélgica. 1591300
3 Italia, España 0
TABLA 2.3 Valor del factor A dependiente de la fecha de construcción del túnel
AÑO 1960-1969 1970-1979 >1979
A 2576800 0 1470600
Ventilación Transversal
Para el caso de la ventilación transversal se han encontrado dos modelos explicativos:
• Primer modelo
CEM = -4757600 - 0.10573 V2 + 0.27328·L2 - 0.00269·T2 + 0.09389V·T [2.40]
• Segundo modelo:
Código GC: 965111 15 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
CEM = 3222000 + 0.000695·S2 [2.41]
donde,
CEM = Coste de explotación anual en francos franceses 1984
V = Potencia de ventilación en KW
L = Longitud del túnel en metros
T = Intensidad de tráfico IMD ( Intensidad Media Diaria)
S = Superficie de calzada, calculada como:
S = 3.5·L·N: siendo L la longitud y N el número total de carriles
El criterio para elegir uno u otro modelo es el que se indica a continuación: se calculan
los dos coeficientes F1 y F2 con las expresiones [2.42] y [2.43]. Si | F1 | < | F2 | se
adopta el primer modelo, y en caso contrario , se adopta el segundo.
F1 = 0.9986N + 4.57·10-5 ·L - 1.08·10-5 ·T - 2.36·10-5 ·V - 1.1851789 [2.42]
F2 = 0.9986N + 4.57·10-5 ·L - 1.08·10-5 ·T - 2.36·10-5 ·V -1.5600789 [2.43]
donde N es el número de tubos y L, T y V lo indicado anteriormente.
Descomposición del Coste de Explotación y Mantenimiento
De los datos estadísticos pudo deducirse también el reparto o la proporción de cada
uno de los componentes de los Costes de Explotación y Mantenimiento. Se hicieron
cuatro grupos:
CEM = Cene + Cper + Cmic + Cmeq [2.44]
que son:
Cene = Costes de la energía
Cper = Costes de personal
Cmic = Coste de mantenimiento de la infraestructura
Cmeq = Coste de mantenimiento de los equipos
Código GC: 965111 16 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
La proporción de cada componente resultó variable según el tipo de ventilación. En la tabla
2.4 se muestran los datos obtenidos:
TABLA 2.4 Distribución porcentual de los costes de explotación y mantenimiento entre
sus 4 componentes
TIPO DE VENTILACIÓN Cene Cper Cmic Cmeq Cmic + Cmec
General 33.1 36.1 10.0 20.8 30.8
Natural 33.1 37.8 8.9 20.1 29.0
Longitud 33.7 32.1 11.2 19.3 30.5
Semitransversal 30.9 35.8 12.9 20.2 33.1
Transversal 27.5 39.0 14.2 18.5 32.7
Nota: Valores en %
Como se puede apreciar, los costes prácticamente se reparten en partes iguales entre los
tres componentes de enería, personal y mantenimiento. En todos los túneles, el mayor
porcentaje lo ocupan los gastos de personal, excepto en los túneles con ventilación
longitudinal, en que es mayor la energía.
Ánalisis del Coste de Explotación y Mantenimiento en función de la longitud.
Si en las expresiones incluidas anteriormente suponemos constantes todos los
parámetros excepto la longitud, podemos analizar cómo varía Cexp en función de L. Se
obtienen las siguientes relaciones:
Ventilación natural: Cexp = K1 ·L0.264 [2.45]
Ventilación longitudinal y semitransversal: Cexp = K2 + K3·L [2.46]
Ventilación transversal: Cexp = K4 + K5·L2 [2.47]
De aquí se saca una conclusión muy interesante: para ventilación longitudinal CEM crece
linealmente con L, para ventilación transversal crece con el cuadrado de L, mientras que
para ventilación natural solamente crece con L elevado a 0.264. Es decir, cuanto más
Código GC: 965111 17 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
complejo es el sistema de ventilación más rápidamente se incrementan los costes de
explotación y mantenimiento al aumentar la longitud del túnel.
La conclusión de orden práctico es tratar de implantar en el túnel un sistema de ventilación
lo más simple posible, siempre dentro de las exigencias en materia de dilución de gases y
humos.
[4]CONVERSIÓN DE COSTES
Todas las fórmulas descritas en los apartados precedentes dan como resultado unos
valores de costes en francos franceses de 1984, con lo que es necesario transformar esas
cifras en pesetas del año que se quiera considerar para evaluar la inversión.
El coeficiente de conversión K será producto de otros dos coeficientes:
CPT = K·CFF84 [2.48]
donde,
K = Kd Ka [2.49]
donde,
CPT = Coste en pesetas en el año actual
CFF84 = Coste en francos de 1984
K = Coeficiente de conversión
Kd = Coeficiente de conversión de divisa
Ka = Coeficiente de actualización de ptas de 1984 a ptas actuales
El coeficiente Kd aparece en la publicación de la A.I.P.C.R. y tiene un valor de.
Kd = 18.3756 ptas / francos franc., válido en 1984.
Por su parte, el valor de Ka es más complicado de evaluar. Por una parte se podría utilizar
el incremento del IPC oficial en los años trascurridos entre 1984 y el año considerado,
cuyos valores, hasta la fecha, son los que se indican en la Tabla 2.5:
Código GC: 965111 18 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
TABLA 2.5 Valores del I.P.C entre 1983-1993
AÑO 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 IPC 12.2 9.0 8.2 8.3 4.6 5.8 6.9 6.5 5.5 5.3 4.3
Multiplicando los valores del año 1984 hasta 1993 se obtiene:
Ka=1.87535 pts94/ pts84.
De un estudio sobre el valor adquisitivo de la peseta publicado por el Instituto Nacional
de Estadística hemos obtenido un valor de:
Ka = 1.75078 pts94 / pts84.
En ambos casos se ha utilizado el índice general de precios al consumo, que es válido
para todos los artículos. Utilizando el IPC del sector de transportes y comunicaciónes
(el más afín a nuestro caso ), se obtiene:
Ka = 1.85351pts94 / pts84
que es muy parecido a los anteriores
No obstante, estos valores son excesivos ya que la evolución de las tecnologías ha
logrado aumentar los rendimientos de las maquinarias y ha mejorado los
comportamientos y productividades de todas las actividades relacionadas con la
construcción y explotación de túneles:
Mejora de los rendimientos de las maquinarias de excavación y sostenimiento.
• Mayores potencias y rendimientos de los ventiladores.
• Controles informáticos de ventilación, iluminación y seguridad, que se traducen
en mayores productividades de dichas instalaciones.
Por todo ello habría que aplicar un coeficiente reductor a los valores obtenidos del IPC,
para el mismo nivel de prestaciones.
Código GC: 965111 19 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
De las estadísticas austríacas consultadas se deduce inequívocamente una reducción en
los últimos años en los costes de la Ingeniería Civil de los túneles (Tunnels &
Tunnelling, Mayo 1988), mayor cuanto peor es la calidad del terreno. En concreto,
para un terreno de calidad media, en los 10 años comprendidos entre 1973 y 1983 el
coste de los túneles se redujo en un 36% en moneda constante.
No tenemos datos para asegurar si esa tendencia se ha mantenido o, lo más probable, si
se ha reducido. Por otro lado, el coste de las instalaciones y equipos, probablemente,
no se haya reducido tanto, e incluso, haya aumentado en relación con los gastos de
inversión. Es posible, sin embargo, que se haya producido una redución de los gastos
de explotación como consecuencia de la introducción de los sistemas electrónicos de
control.
Un último procedimiento de análisis para determinar el valor de Ka, es el uso de la
fórmula oficial de revisión de precios, específica para túneles (número 3), según la Ley
de Contratos del Estado, cuya expresión es la siguiente:
KH
HE
EC
CS
SM
MTt t t t t=
⋅+
⋅+
⋅+
⋅+
⋅+
0 32 0 15 0 17 0 13 0 080 15
0 0 0 0 0
, , , , ,, [2.50]
donde, "o" es el año inicial y "t" el año final del periodo considerado, y:
H=Mano de Obra
E = Energía
C = Cemento
S = Acero
M = Madera
Estos coeficientes se publican cada 4 meses por el B.O.E. y para el período que estamos
considerando (1984-1994) son los siguientes:
Código GC: 965111 20 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
Diciembre 1983:
− Ho = 144.68
− Eo = 1037.2
− Co = 838.5
− So = 472.1
− Mo = 875.00
Diciembre 1993:
− Ht = 247.68
− Et = 1365.6
− Ct = 1129.4
− St = 472.1
− Mt = 1197.5
Con todos estos datos se obtiene:
Kª = 1.4077333 pts94/pts84
Que es un valor bastante más bajo que los anteriores y por lo tanto más adaptado al caso
particular de túneles, cuyos costes, como ya se ha dicho, se han ido reduciento gracias a
la evolución de las tecnolo´gías y el consecuente aumento de los rendimientos de las
maquinarias y todas la actividades relacionadas con la construcción y explotación de
túneles.
Código GC: 965111 21 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
3.-ESTIMACIÓN DE COSTES EN BASE A LAS ENCUESTAS REALIZADAS EN
AGOSTO-SEPTIEMBRE DE 1994
[1] INTRODUCCIÓN
Como se ha indicado anteriormente, una segunda vía de estudio para la estimación de los
costes tanto de Inversión Inicial, como de Explotación y Mantenimiento, parte de la base
de datos obtenida a través de unas encuestas realizadas durante los meses de Agosto y
Septiembre de 1994, por el Departamento de Transportes y Obras Públicas del Gobierno
Vasco.
Se envíaron encuestas a las 15 Demarcaciones del MOPTMA donde se encuentran los
túneles de carretera considerados de interés para el estudio, así como a los departamentos
correspondientes de las Comunidades Autónomas ( Generalitat de Cataluña, Gobierno
Canario, Diputaciones Forales de Vizcaya y Guipúzcoa) y Empresas Concesionarias de
Autopistas con túneles de importancia.
En Europa, se obtuvieron datos de un total de 34 túneles de 5 países: Suiza, Alemania,
Italia, Francia y Austria.
Estos datos se homogeneizaron en divisa y año, es decir a pesetas de 1994, para poderlos
analizar estadísticamente y obtener las curvas de correlación que se estudian con detalle
más adelante. La homogeneización se realizó según el siguiente criterio: todas las divisas
europeas se pasaron a pesetas del año correspondiente en que se construyó el túnel. Así por
ejemplo en el túnel de Schartnerkogel en Austria, construído en 1976, los 130 Millones de
chelines austriacos de Inversión en Obra Civil del año 1976, se pasaron a pesetas de ese
año, según el cambio oficial. Posteriormente, se actualizaron estos costes de pesetas del
año 1976 a pesetas del año 1994, considerando una inflación media del 5% anual.
Los estudios se realizaron sobre un total de 125 túneles, 91españoles y 34 europeos.
Código GC: 965111 22 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
[2]DESCRIPCIÓN Y OBJETO DE LA ENCUESTA REALIZADA
La encuesta, como puede observarse en el modelo que se incluye en el Anejo nº 1, consta
de 7 apartados con el fin de obtener una descripción tanto técnica, como económica, lo
más detallada posible:
• Identificación del túnel
• Características geométricas
• Características del tráfico
• Datos relativos a la construcción del túnel
• Instalaciones del túnel
• Inversión Inicial y Costes de Explotación
• Observaciones
Mediante esta encuesta se obtuvo una base de datos actualizada de túneles carreteros
construídos en los últimos años, con una longitud entre 250-3.500m y una Intensidad
Media Diaria entorno a 10.000 vehículos, con el fin de realizar un tratamiento estadístico
que permita obtener una serie de correlaciones para estimar Costes de Inversión en
Ingeniería Civil y Equipamiento así como, Costes de Explotación y Mantenimiento.
En la encuesta se hizo especial hincapié en los costes tanto de Inversión Inicial, como de
Explotación y Mantenimiento. Para ello se realizó un desglose de estos costes según
diferentes conceptos:
• Costes de Ingeniería Civil
• Costes de Instalaciones y Equipos:
− Iluminación
− Ventilación
− Seguridad
• Otros coste iniciales:
Código GC: 965111 23 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
− Estudios previos de viabilidad
− Redacción del Proyecto, sondeos
− Dirección de Obra
− Expropiaciones
− Otros
• Costes anuales de Explotación y Mantenimiento:
− Personal
− Iluminación
− Ventilación
− Mantenimiento de la Obra Civil
− Mantenimiento de Instalaciones
− Señalización
− Otros
A partir de esta clasificación en Costes de Inversión Inicial y Costes de Explotación y
Mantenimiento, se realizó un tratamiento estadístico del colectivo de túneles recopilado,
que se desarrolla en los apartados siguientes.
Todos los costes recibidos vienen dados sobre presupuesto final o de liquidación.
[3]RESPUESTAS RECIBIDAS Y DATOS OBTENIDOS
Túneles de Carretera Españoles
Como se ha indicado anteriormente, se enviaron encuestas a un total de 91 túneles de
carretera. Las respuestas recibidas fueron 51, es decir, el 56% del total.
Estas respuestas las clasificamos en dos grupos:
Código GC: 965111 24 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
• Encuestas completas, incluyendo los datos relativos a costes = 36 (8 túneles
bidereccionales y 28 unidireccionales)
• Encuestas incompletas, únicamente con datos de tipo técnico = 15
En el anejo nº 2, se incluyen los datos más importantes de tipo técnico recogidos en las
encuestas.
Con estos datos se realizaron dos tipos de análisis:
a) Estudio estadístico de costes de Inversión Inicial en Obra Civil y Equipamiento
(desarrollado en los apartados 3.4 y 3.5), sobre un total de 31 túneles (10 de los
cuales tienen dos tubos).Se analizan por separado los Costes de Ingeniería Civil y
los de Instalaciones y Equipos.
b) Estudio de la distribución de túneles según distintos parámetros, a partir del total de
respuestas recibidas (51), desarrollado a continuación.
Los parámetros frente a los que se analizó el colectivo total de túneles son los siguientes:
− Longitud (fig.3.1)
− Pendiente (fig.3.2)
− Intensidad Media Diaria IMD (fig.3.3, 3.4 y 3.5)
− Porcentaje de vehículos pesados (fig.3.6)
− Localización: Distribución de túneles por Comunidades Autónomas (fig.
3.7 y 3.8)
− Sección útil y sección de excavación ( fig. 3.9 y 3.10)
− Año de inauguración del túnel (fig. 3.11 y 3.12)
− Gálibo en altura (fig. 3.13)
− Anchura de calzada (fig.3.14 y 3.15)
Código GC: 965111 25 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
Como se puede observar en la figura 3.1, se hizo una distribución de túneles por tramos de
longitud, de la cual puede deducirse que, la mayor parte del colectivo de túneles tiene una
longitud inferior a 300m (29.4%), siendo los menos numerosos los túneles entre 1.500 y
2.000m.Hay que aclarar que, en los túneles dobles unidireccionales, la longitud se ha
contado dos veces, es decir, los datos se refieren a longiud real de túnel perforado.
FIGURA 3.1 Distribución porcentual del número de túneles según su longitud
<=300 m29%
300-500 m23%
1.500-2.000 m5%
500-1.000 m27%
1.000-1.500 m8%
>2.000 m8%
En la figura 3.2, en la que se distribuyen los túneles según 5 intervalos de pendiente en
%, se observa que el mayor número de túneles se agrupa en pendientes entre el 1 y el
2%, teniendo el resto de los túneles una distribución bastante homog´nea entre los
cuatro intervalos de pendiente restantes.
FIGURA 3.2 Distribución porcentual del número de túneles según su pendiente
05
1015202530
De 0.5 a 1% De 1 a 2% De 2 a 3% De 3 a 4% >4%
Pendiente %
% N
º de
Túne
les
Código GC: 965111 26 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
Para el estudio de la Intensidad Media Diaria de vehículos, se distribuyeron los túneles
según 4 intervalos, como se observa en la figura 3.3, de la que resulta que el 50% de los
túneles tiene una intensidad de tráfico media inferior a 5.000 vehículos diarios.
FIGURA 3.3 Distribución porcentual del número de túneles según su Intensidad Media
Diaria (I.M.D.1993)
01020304050
De 0 a 5 De 5 a 10 De 10 a 15 De 15 a 20
Intensidad Media Diaria (IMD)
Nº d
e tú
nele
s en
%
Sin embargo en el caso particular de los túneles del País Vasco (fig.3.4), se observa una
mayoría de túneles con intensidades bastante superiores a la media nacional, entre
10.000 y 15.000 vehículos diarios, y en Cataluña fig.3.5), el 70% de los túneles tienen
intensidades entre 15.000 y 20.000 vehículos diarios.
FIGURA 3.4 País Vasco Distribución porcentual del número de túneles según su I.M.D
0102030405060
<=10000 10000-15000 15000-20000 >=20000
Intensidad Media Diaria (IMD, media de 5 años)
% N
º de
túne
les
Código GC: 965111 27 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
FIGURA 3.5 Cataluña Distribución porcentual del número de túneles según su I.M.D
0102030
40506070
<=10000 10000-15000 15000-20000 >=20000
Intensidad Media Diaria (I.M.D media de 5 años)
% N
º de
Túne
les
La mayoría de los túneles considerados en la muestra, tienen un porcentaje de vehículos
pesados entre 15-20%, como se observa en la figura 3.6.
FIGURA 3.6 Distribución porcentual del número de túneles según el % de vehículos pesados
0
5
10
15
20
25
30
35
40
<= 5% 5-10% 10-15% 15-20% >20%
% Vehículos pesados (media de 5 años)
% n
º de
túne
les
Código GC: 965111 28 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
Las Comunidades Autónomas con mayor número de túneles, como se observa en la
figura 3.7 y 3.8 son el País Vasco y Cataluña, siendo estos últimos en general más
largos.
FIGURA 3.7 Número de túneles unidireccionales y bidireccionales por
Comunidades Autónomas
0
5
10
15
20
25
30
ComunidadValenciana
Cataluña Andalucía Pais Vasco Madrid
Núm
ero
de tú
nele
s
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
Número de túnelesKms totales de túneles
FIGURA 3.8 Número de túneles unidireccionales por Comunidades Autónomas
05
101520253035
ComunidadValenciana
Cataluña Andalucía Pais Vasco Madrid Baleares
Núm
ero
de tú
nele
s
05000100001500020000250003000035000
Número de túnelesKms totales de túneles
Código GC: 965111 29 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
A continuación le siguen Asturias y Aragón, comunidades también con un alto
porcentaje de zonas de montaña.
En cuanto a las secciones útiles (figura 3.9), los mayores porcentajes se encuentran
entre 55 y 65 m2 (35%), o en secciones mayores de 80 m2 (35%).
FIGURA 3.10 Distribución porcentual del número de Túneles según Sección Útil
0
5
10
15
20
25
30
35
40
% N º de T úneles
<55 m 2 D e 55 a 65
m 2
D e 65 a 80 m 2 >80 m 2
S ección Ú til (m ²)
Para la sección de excavación (figura 3.10), la mayoría son menores de 80 m2 (31%), o
entre 120 y 140 m2 (28%).
FIGURA3.10 Distribución porcentual del número de túneles según sección de excavación
0
5
10
15
20
25
30
% N º de T úneles
<=80 m 2 D e 80 a
100 m 2
D e 101 a
120 m 2
D e 120 a
140 m 2
>140 m 2
S ección E xcavación (m ²)
Código GC: 965111 30 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
En las figuras 3.11 y 3.12 se represente la evolución de la construcción de túneles
durante los últimos 20 años. Como puede observarse existe una tendencia alcista en la
construcción de túneles durante los últimos 6 años.
FIGURA 3.11 Número de túneles inagurados entre 1972-1995
0
10
20
30
40
50
60
1972 1976 1980 1984 1988 1992
AÑOS
Nº d
e tú
nele
s
Nº de túneles
Nº de túnelesacumulado
FIGURA 3.12 Longitud de túneles inaugurados entre 1972-1995
0100002000030000400005000060000
1972 1976 1980 1984 1988 1992
AÑOS
Long
itud
del t
únel
(m)
Longitud de túneles
Longitud de túnelesacumulada
Código GC: 965111 31 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
El gálibo más frecuente de la muestra de túneles estudiada oscila entre 4.75 y 5.00 m,
como puede observarse en la figura 3.13.
FIGURA 3.13 Distribución porcentual del número de túneles según gálibo en altura
0
5
10
15
20
25
30
35
40
<=4.75 m 4.75-5.00 m 5.00-5.50 m 5.50-6.00 m >6.00 m
Gálibo en altura (m)
% n
º de
túne
les
La anchura de la calzada para túneles de 2 carriles (fig. 3.14) está, para la mayoría de
los túneles de la muestra, entre 8.5-9.5m.
FIGURA 3.14 Distribución porcentual del número de túneles según ancho de calzada
(túneles de 2 carriles)
<=7.5 m8%
7.5-8.5 m18%
8.5-9.5 m56%
>9.5 m18%
Código GC: 965111 32 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
Para túneles de 3 carriles (figura. 3.15), esta anchura es mayoritariamente menor de
10.5m (35.3%).
FIGURA 3.15 Distribución porcentual del número de túneles según ancho de calzada
(túneles de 3 carriles)
<=10.5 m35%
10.5-11.5 m18%
11.5-12.5 m29%
>12.5 m18%
Túneles de Carretera en Europa
Para la recopilación de datos de túneles de carretera en Europa, se enviaron encuestas a
cinco países europeos: Francia, Alemania, Italia, Suiza y Austria. El número total de
encuestas enviadas fue de 47, de las cuales se recibieron 34 (72%). Estos 34 túneles se
distribuyen por países de la siguiente manera:
− Austria: 12
− Italia: 8
− Alemania: 7
− Suiza: 4
− Francia: 3
Esta dispersión de los pocos datos obtenidos en 5 países diferentes, impide realizar un
tratamiento estadístico similar al realizado con los túneles del apartado anterior por lo
Código GC: 965111 33 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
que, únicamente se utilizaron estos datos como referencia de cara al estudio de la
evaluación de los Costes de Inversión.
[4]COSTE DE INVERSIÓN INICIAL
El tratamiento estadístico para la estimación de los costes de Invesión Inicial consta de
dos apartados:
Costes de Ingeniería Civil y Costes de Instalaciones y Equipos.
El total de encuestas recibidas con datos de Costes de Ingeniería Civil fue de 39 túneles
de carretera, considerando cada tubo de un mismo túnel como dato independiente en la
muestra (figura 3.16).
Los Costes de Instalaciones y Equipos se componen de costes de instalaciones de
ventilación (cuando existe), de iluminación y de seguridad. Sin embargo, no siempre
disponemos de los costes de cada uno de estos capítulos, por lo que el tamaño de la
muestra para la obtención de las correlaciones en cada caso, es diferente. Así pues, se
han realizado correlaciones entre longitud del túnel/costes de iluminación (fig 3.17),
longitud/ costes de ventilación (fig. 3.18), longitud/costes de seguridad (fig 3.19) y
longitud/costes totales de equipamiento en túneles con ventilación artificial (fig 3.20).
Es decir, que en esta última correlación, además de los túneles que se analizan en la
figura 3.18, se han incluido aquellos que teniendo ventilación artificial, sólo
disponíamos de un coste global de equipamiento. El total de túneles ventilados de forma
artificial de los que se disponía del coste de ventilación por separado fue de 11 ( fig 3.18
), que junto con los 6 túneles de los que se disponía sólo de un coste total de
equipamientos se obtuvo un colectivo de 17 túneles, que se estudian en la figura 3.20.
Los datos de costes recibidos de las encuestas fueron actualizados a pesetas en 1994,
considerando una inflación del 5% anual, con el fin de homogeneizarlos antes de
someterlos al tratamiento estadístico. La clave para la identificación de los túneles de la
muestra, en los análisis estadísticos que se desarrollan a continuación (figuras
3.16,3.17,3.18,3.19 y 3.20), es la que se muestra en la tabla 3.1.
Código GC: 965111 34 Documento: Costes de Inversiones en túneles de carretera
FIGURA 3.16 Costes de Ingeniería Civil según encuesta de túneles españoles
(Agosto-Septiembre de 1994)
FIGURA 3.17 Costes de iluminación según encuesta de túneles españoles
(Agosto – Septiembre de 1994)
Código GC: 965111 35 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
FIGURA 3.18 Costes de ventilación segúne encuesta de túneles españoles
(Agosto-Septiembre de 1994)
FIGURA 3.19 Costes de seguridad según encuesta de túneles españoles
(Agosto – Septiembre de 1994)
Código GC: 965111 36 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
FIGURA 3.20 Costes de Instalaciones y Equipos con ventilación artificial según encuesta
de túneles españoles (Agosto – Septiembre de 1994)
TABLA 3.1 Clave de identificación de los túneles utilizados en los análisis estadísticos
1.Entrerregueras I 10.Barrios II 19.Malmasin 28.El Padrún 37.Eibar-Miraflores
2.Entrerregueras II 11.Pando I 20.Santurtzi 29.El Bruch I 38.Cadí
3.Vegaviesga I 12.Pando II 21.Beasain 30.El Bruch II 39.La Cumbre
4.Vegaviesga II 13.Guadarrama I 22.Ordizia 31.Morata 40.Monrepós I
5.Cosera I 14.Guadarrama II 23.Itsasondo 32.Negrón 41.Monrepós II
6.Cosera II 15.Floresta 24.Legorreta 33.Vallvidrera
7.Oblanca I 16.Can Llobet 25.Gorosmendi 34.Bolumburu
8.Oblanca II 17.Valdoreix 26.Oindolar 35.Azkarate
9.Barrios 18.Can Rabella 27.Somosierra 36.Eibar-Arrajola
Código GC: 965111 37 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
1.-Costes de Ingeniería Civil
Para la estimación de estos costes se buscó una expresión que relacionara, de
alguna manera, el coste del túnel con el volumen excavado. La mejor correlación
que se obtuvo fue una función que relacionaba el Coste de Ingeniería Civil con
la sección de excavación y con la sección útil tras la colocación del
revestimiento (fig. 3.16).
Esta función viene dada como diferencia entre la sección útil y la sección de
excavación multiplicada por la longitud del túnel.De esta manera al no ser la
muestra muy grande (36 túneles), permitía considerar conuntamente los túneles
unidireccionales y los bidireccionales.
La función obtenida para estimar los Costes de Ingeniería Civil es la siguiente:
CIC= 308.164+0.04505.L. (Sexc-Sut)
Coeficiente de correlación=0.96
Tamaño de la muestra = 31
Campo de aplicación; 1620< L . (Sexc-Sut) < 286856
Donde,
CIC= Coste de Ingeniería Civil (Mptas 1994)
L=Longitud del túnel en m.
Sexc = Sección de excavación en m2
Sut= Sección útil en m2
El coeficiente de correlación es bueno (r=0.96) si se excluyen de la muestra 7
valores por tratarse de túneles con circunstancias singulares:
• Túneles construidos mediante Cut & Cover (falsos túneles): 16,17,18 y
27.
• Túneles de guadarrama (13 y 14 ): Su coste de ingeniería civil es idéntico
pese a tener diferente longitud y haberse construido en épocas
Código GC: 965111 38 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
distintas.Parece lógico pensar que en la encuesta se ha consignado la
mitad de la inversión total de la obra para cada tubo.
• Túnel del Padrún (28): Para su ejecución se realizó un desmonte
considrable y además fue preciso hacer una galería de drenaje, lo cual
supone un sobrecosto importante.
• Túnel del Vallvidrera (33).
2.-Coste de Instalaciones y Equipos
Para los Costes de Instalaciones y Equipos se han realizado por un lado
correlaciones independientes para los costes de iluminación (fig 3.17),
ventilación (fig3.18) y seguridad (fig3.19), y por otro una correlación del coste
global de equipamiento en túneles con ventilación artificial, frente a la longitud
del túnel (fig 3.20).
ILUMINACIÓN: Para los costes de iluminación se realizó la estadística con 28
túneles de los que se disponía del coste de estas instalaciones. La recta de
regresión obtenida (fig. 3.17), para la estimación de los costes de instalaciones
de iluminación, es la siguiente:
Cilu = 2.183026+0.07473.L [3.2]
Coeficiente de correlación = 0.97
Tamaño de la muestra =28
Campo de aplicación:
231m<L<4121m
donde,
Cilu= Coste de las instalaciones de iluminación (Mptas 1994)
L= Longitud del túnel en m.
De toda la muestra se descartón, únicamente, el túnel de Malmasín (19),
obteniéndose un coeficiente de correlación de 0.97.
Código GC: 965111 39 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
VENTILACIÓN: La estadística para la estimación de los costes de ventilación
sólo pudo realizarse con los 11 túneles que aportaban este coste de forma
separada.
Representando los datos en un gráfico longitud del túnel-coste (fig 3.18) se
puede apreciar una buena alineación de los mismos.
La ecuación de la recta de regresión obtenida es la siguiente:
Cven= -20.4186+0.09.L [3.3]
Coeficiente de correlación =0.98
Tamaño de muestra = 11
Campo de aplicación:
300m<L<4121m
donde,
Cven=Coste de las instalaciones de ventilación (Mptas 1994)
L=Longitud del túnel en m
Esta recta de regresión tiene un coeficiente de correlación elevado (0.98) y por
ello no se han descartado datos.
Hay que destacar que en está gráfica se incluyen túneles unidireccionales y
bidireccionales. Además se representan los túneles tanto de ventilación
longitudinal como semitransversal (nº 13 y 32).
SEGURIDAD: La correlación para los costes de seguridad se hizo para una
muestra de 18 túneles (fig3.19).
La recta de regresión obtenida, para la estimación de los costes de los
equipamientos de seguridad, es la siguiente:
Cseg=-4.7732+0.06152.L [3.4]
Coeficiente de correlación = 0.91
Código GC: 965111 40 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
Tamaño de muestra=18
Campo de aplicación ; 249 m<L<4121 m
Donde,
Cseg=Coste de las instalaciones de seguridad (Mptas 1994)
L= Longitud del túnel en m
Para la obtención un buen coeficiente de correlación r=0.96, se han descartado,
tres túneles: Santurtzi (20), Malmasín (19), y Guadarrama I (13)
TOTAL EQUIPOS: Por último se calculó una correlación de los Costes
Totales de Instalaciones y Equipos, para túneles con ventilación artificial, frente
a longitud del túnel (fig3.20). En este análisis se incluyen, además de los túneles
de la fig 3.18, todos aquellos de los que sólo se disponía de un coste total de
equipamiento sin desglosar.
La recta de regresión obtenida, para la estimación del coste total de
equipamiento, es la siguiente:
Ceq= - 16.7719+0.235.L [3.5]
(Válido Sólo en túneles con ventilación artificial)
Coeficiente de correlación =0.97
Tamaño de muestra =17
Campo de aplicación; 300 m <L<5026m
Donde,
Ceq=Coste de Instalaciones y Equipos (Mptas 1994)
L=Longitud del túnel en m
Como se observa, se obtuvo un buen coeficiente de correlación r=0.97, sin tener
que descartar del análisis ningún túnel.
Código GC: 965111 41 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
[5] COSTES ANUALES DE EXPLOTACIÓN Y MANTENIEMIENTO
Los costes anuales de explotación y mantenimiento son los costes que se generan
como resultado del funcionamiento de un túnel a lo largo del año.
Estos costes se agrupan en los siguientes capítulos:
COSTES ANUALES DE MANTENIMIENTO
Reparación del revestimiento del túnel
Reparación de la calzada
Pinturas
Reparación y mantenimiento de las instalaciones de iluminación
Reparación y mantenimiento de los ventiladores
Reparación y mantenimiento de la señalización
Reparación y mantenimiento de la megafonía, telefonía, SOS,TV
Reparación y mantenimiento de los sistemas de Seguridad
COSTES ANUALES DE EXPLOTACIÓN
Energía eléctrica
Mano de obra; personal cabina de mando y de mantenimiento electromecánico
Servicio invernal en boca y pozos de ventilación
Servicio de incendios y accidentes
Reposición de luminarias
Limpieza de túneles
Materiales gastados en pequeñas reposiciones de obra
Otros gastos: locomoción personal
Sin embargo, de las respuestas recibidas a las encuestas no ha sido posible
deducir los costes individuales de cada una de estas partidas, por lo que la
Código GC: 965111 42 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
estimación que se realiza es del coste anual de explotación y mantenimiento
conjuntamente.
A pesar de todo, el número de túneles de los que se obtuvo este tipo de costes es
muy bajo, por lo que, no ha sido posible realizar un tratamiento estadístico
similar al realizado con los costes de Inversión Inicial.
No obstante, debido a la importancia de estos costes, se ha consultado la
bibliografía técnica existente y los estudios realizados en otros países
obteniéndose el criterio que se expone a continuación.
Hemos partido de los datos conocidos enviados por la empresa AUCALSA,
concesionaria de la Autopista Astur-Leonesa A-66 con 7 túneles, y del Túnel bajo
el elba en Alemania. Ambos son extremos en lo que se refiere a los costes de
Explotación y Mantenimiento expresados como porcentaje del coste de Inversión
Inicial.
Los datos de estos túneles, necesarios para obtener los costes de Explotación y
Mantenimiento, son:
Túneles de AUCALSA: Túnel de Elba:
IMD=2300 IMD=97000
% Vehículos Pesados= 14,8 % Vehículos Pesados =20
Pendiente = 3.8% Pendiente =3.5%
CEM/CT= 0.7% CEM/CT= 4 %
Evidentemente, los Costes de Explotación y Mantenimiento se incrementan con
los equipos instalados, por tanto, un túnel con ventilación longitudinal tendrá un
coste superior al de un túnel con ventilación natural. La importancia de estos
costes se incrementa con el tráfico soportado por los túneles, existiendo además,
una clara participación de la pendiente de la calzada.
Código GC: 965111 43 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
Otro aspecto a considerar es que, en los túneles con ventilación longitudinal,
comienza a tener importancia el porcentaje de vehículos pesados en circulación,
ya que, la emisión de gases es muy superior a la de los vehículos ligeros.
Como los datos existentes no son homogéneos ni en IMD, ni en pendientes, ni en
porcentaje de vehículos pesados, se ha construido un polinomio que nos da una
IMDmodificada y que será la base de partida para nuestro cálculo.
En este punto hemos distinguido dos casos; túneles con ventilación natural y
túneles con ventilación longitudinal. En los primeros se estima el Coste de
Explotación y Mantenimiento anual según una expresión que depende tan sólo de
la IMD:
CEM=f1 (IMD) . CI [3.6]
Donde,
CEM=Costes de Explotación y Mantenimiento anuales (Mptas 1994)
f1 (IMD)=Función dependiente de la Intensidad Media Diaria
CI = Coste de Inversión Inicial (Mptas 1994)
Sin embargo, los costes para los túneles con ventilación longitudinal dependen de
una IMD modificada:
CEM=f2 (IMD m) . CI [3.7]
Donde,
CEM=Costes de Explotación y Mantenimiento anuales (Mptas 1994)
f2 (IMD m)= Función dependiente de la Intensidad Media Diaria
CI= Coste de Inversión Inicial (Mptas 1994)
Para los túneles con ventilación natural, suponiendo un ajuste parabólico entre los
extremos de los túneles anteriormente citados (cuyos valores son conocidos), se
obtiene una función f1 (IMD) que introducida en la expresión [3.6] se obtiene:
CEM= (3.484688.10-7. IMD2 + 0.0061985) . CI [3.8]
Código GC: 965111 44 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
Los túneles con ventilación longitudinal responderán, sin embargo, a la expresión
[3.7], que introduciendo el valor de la función f2 (IMDm), se obtiene:
CEM= (6.53377.10-13. IMDm2 + 0.0069862) . CI [3.9]
Donde,
IMDm = Intensidad Media Diaria modificada según el porcentaje de vehículos
pesados y la pendiente del túnel.
La IMD modificada se obtiene teniendo en cuenta el deterioro producido en el
túnel para todos los conceptos debido a la circulación de todo tipo de vehículos.
Por este motivo aparecen en la expresión [3.10] los coeficientes 90 y 350. El
factor multiplicativo 350 corresponde a la potencia media de un vehículo pesado
expresada en CV y el factor 90 es su equivalente para los vehículos ligeros. Con
ello se expresa la mayor incidencia del tráfico de pesados sobre el deterioro del
túnel. En la misma expresión se realiza también una corrección por pendiente del
túnel y con ella, se indica un mayor deterioro en pendientes ascendentes que en
las descendentes, puesto que en las primeras, tanto las emisiones de gases como
las cargas sobre el pavimento , son mayores.
IMDm=[350.%VP+90.(100 - %VP)] . αp. IMD [3.10]
90. (100-% VP)
donde,
IMDm =Intensidad Media Diaria Modificada
%VP = Porcentaje de vehículos pesados
IMD = Intensidad Media Diaria de vehículos
αp = Coeficiente de corrección según la pendiente del túnel
La evolución del coeficiente de corrección en función de la pendiente viene
indicada en la tabla 3.2:
Código GC: 965111 45 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
TABLA 3.2 Valor del coeficiente αp según la pendiente
% Pendiente -6 -4 -2 0 2 4 6
αp 0.80 0.86 0.93 1.00 1.10 1.20 1.30
[6] COSTES TOTALES
Puede considerarse el coste Total de un túnel como la suma de los Cosstes de
Inversión Inicial más el Coste de Explotación y Mantenimiento durante un
período de amortización, más los otros costes de difícil cuantificación.
El período de amortización de la inversión en Ingeniería Civil en túneles de
carretera es largo puesto que se trata de obras duraderas, por lo que hablar de
amortización conjuntamente con los equipos es erróneo. Estoso costes van
ligados a unos gastos financieros en los que no se va a incidir y que se incluyen
dentro del epígrafe “Otros Costes”. Los equipos, de vida limitada, deben
amortizarse en períodos más cortos. Por este motivo, estudiaremos tan sólo la
amortización de los mismos.
El Coste Total de un túnel quedaría , pues:
CT = CI+CEM.n.+CV [3.11]
O bien.
CT=CIC+CIE. (1+α.i)+CEM.n+Ci [3.12]
Donde,
CT = Coste total del túnel
CIC = Coste de Ingeniería Civil
CIE = Costes de Instalaciones y Equipos
CEM = Costes anuales de Explotación y Mantenimiento
CV = Otros costes (financiación de la infraestructura, ect.)
i = Interés anual (%)
Código GC: 965111 46 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
α = 0.53 para un periodo de amortización de 15 años
n = Período de amortización
Sin embargo, aunque el periodo de amortización es variable puesto que la vida
útil de los equipos de iluminación es distinta de la de los equipos de ventilación
o seguridad, considerar para cada equipo su periodo de amortización
correspondiente supondría realizar un análisis muy exhaustivo. Así pues, la
expresión 3.11 puede utilizarse tomando un período de amortización medio de
15 años para todos los equipos.
En el apartado 3.5 se ha explicado la estimación de los costes medios de
explotación y mantenimiento anual. Al tratarse de costes medios durante un
período de amortización de n años correspondiente a la vida útil de los equipos,
bastará multiplicar por el número de años este coste medio para conocer el
monto global de estos costes en el período de amortización.
4.-AGRADECIMIENTOS
La base para el desarrollo del estudio realizado para el Departamento de Transportes y
Obras Públicas del Gobierno Vasco, han sido los datos de las encuestas realizadas entre
Agosto y Septiembre de 1194.
Queremos expresar nuestro agradecimiento a las Direcciones de las Demarcaciones de
Carreteras del Estado, a las Direcciones de Carreteras de las comunidades Autónomas y
de las Diputaciones Forales de Araba, Bizkaia y Guipúzcoa, así como a las
Concesionaria de Autopistas que cuentan con túneles y que han cumplimentado y
enviado a tiempo, sus detalladas encuestas.
Hacemos extensivo nuestro agradecimiento a:
Código GC: 965111 47 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
ORGANISMOS EN ESPAÑA:
• D. José Mª Morera. IBERPISTAS
• D. Juan Deu y Pañella y D. Juan Almirall. TABASA
• D. Javier Núñez, D. Vicente Tercero y D. Adolfo Rovira. AUCALSA
• D.Bernardo Monclús. TÚNEL DEL CADÍ, S.A
• D. Alberto Azaola. EUROPISTAS
• D. Ramón San Martín García, D. Ignacio García – Arango y D. Fernando Hacar.
MOPTMA (Oviedo).
• D. Ángel Sangrós Bondía y D. Alejandro Mateu. MOPTMA (Barcelona)
• D. Agustín Ramos y D. José Luis Martínez Suárez. MOPTMA (Alicante)
• D. Ángel Hernando del Cura. MOPTMA (Huesca)
• D. Antonio Lafarga y D. Francisco Alonso. MOPTMA (Lérida)
• D. Mariano Ferrando Claver, D. Ángel Morancho y D. Domingo Oliveros.
MOPTMA (Zaragoza)
• D. Roberto Alberola García y D. Félix Guitart. MOPTMA (Madrid)
• D. Luis Mª de los Mozos y D. José María Sarasola. DIPUTACIÓN FORAL DE
GUIPÚZCOA.
• D. José Antonio Asensio y D. José Mª Gainza. DIPUTACIÓN FORAL DE
BIZKAIA.
• D. Joaquín Herrero Sáinz. DIRECCIÓN GENERAL OBRAS PÚBLICAS.
SERVICIO DE CARRETERAS DE STA. CRUZ DE TENERIFE (Islas Canarias).
ORGANISMOS EN EUROPA:
• M. Jacques Bregnard. Bureau du Développement Èconomique. REPUBLIQUE ET
CANTON DU JURA (SUIZA)
Código GC: 965111 48 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
• M. Ulrich Schlup. Office Fédéral des Routes. SECTION EXPLOITATION DES
ROUTES NATIONALES ET COORDINATION (Berna. SUIZA)
• Mr. F. Blennemman. STUVA (ALEMANIA)
• Mr. Gerhard Kölkebeck. FEDERAL MINISTERY OF TRANSPORT IN
GERMANY (Bonn.ALEMANIA)
• Mr.Mauro rivara, M. Borchi. AUTOSTRADA DEI FIORI SPA (Imperia. ITALIA)
• Mr. A. Fabbiani, Francesco Colombo. RACCORDO AUTOSTRADALE VALLE
D’ AOSTA SPA. (Roma .ITALIA)
• M.J.Martín.Société des Autoroutes Paris-Rhin-Rhône. DIRECTION RÉGIONALE
D’EXPLOITATION RHÔNE-AIN DISTRICT DE SAINT-MARTIN-DU-
FRESNE. (FRANCIA)
• M.Farconnat, P.Luntrua. Société Concessionnaire FranÇaise pour la Construction et
L’Exploitation du Tunnel routier sous le Mont Blanc. AUTOROUTE BLANCHE.
Bonneville . CEDEX (FRANCIA)
• M. Michel Perard, Jean Péra. CETU (FRANCIA)
• MR. S. Pelizza. Dipartimento di Georisorse e Territorio. POLITÉCNICO DI
TORINO. (ITALIA)
Código GC: 965111 49 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
5.-BIBLIOGRAFÍA
1.- A.I.P.C.R. "Rapport du Comité Technique des Tunnels Routiers", XVIII Congreso
Mundial de Carreteras, Bruselas, 1987.
2.- Constantin, Bernard. "Estimations prévisionnelles aux différents niveaux des études.
La recherche d´economies daus les travaux souterrains". AFTES Journées d´etudes
Internationales, 1981.
3.- Constantin, Bernard. "Coûts constatés sur les tunnels routiers récement construits en
France. Utilisation dans ses projets futurs". Revue générale des routes et des aérodromes,
1982.
4.- Constantin, Bernard & Pérard, M. " Une meilleure connaissance des coûts, facteur de
développement des tunnels routiers européens". Franchissements souterrains pour
l´Europe. 1990.
5.- Etienne, M. & Daray, J. " L´optimisation des tunnels lougs inter-européens: L´exemple
du tunnel du Somport". Franchissements souterrains por l´Europe. 1990.
6.- Etienne, M. & Constantin, Bernard. "Controlling and optimizing highway tunnel
costs". Options for Tunneling. 1993.
7.- Pérard, M. & Péra, Jean. "Coût des tunnels routiers". Tunnels et Ouvrages
Souterrains.1990.
8.- Reports O.C.D.E. Seminar on Road Tunnel Management. Lugano-Switzerland, 265-29
Nov. 1990.
Código GC: 965111 50 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
ANEJO 1
MODELO DE ENCUESTA
Código GC: 965111 51 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
ENCUESTA PARA RECOPILACIÓN DE DATOS
DE TÚNELES DE CARRETERA
Septiembre 1994
Código GC: 965111 52 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
RECOPILACIÓN DE DATOS DE TÚNELES DE CARRETERA
1.-IDENTIFICACIÓN DEL TÚNEL
(1) Nombre: ...............................................................................................................
(2) Denominación de la carretera: .............................................................................
(3) Situación del túnel: ..............................................................................................
(4) Fecha de comienzo de construcción: ...................................................................
(5) Fecha de puesta en servicio: .................................................................................
INSTRUCCIONES
(0): Utilice un cuestionario distinto para cada túnel, salvo que se trate de dos túneles paralelos
unidireccionales construidos
simultáneamente, en cuyo caso se tratarán conjuntamente.
(1): Nombre por el que se conozca el túnel. Si no tiene puede denominarse por el PK en el que
esté situado, por un número de orden o
cómo se prefiera.
(2): Utilícese la nomenclatura oficial de la carretera, por ejemplo: A-66, N-I, N-340,
(3): Situación aproximada: municipio, tramo entre dos poblaciones, paraje,
(4) y (5): Año y mes en que comenzaron las obras y año y mes en que se puso en servicio el túnel.
2.-CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS
(6) Longitud del túnel (m): .........................................................................................
(7) Número de tubos: Uno-[ ] Dos-[ ]
(8) Cobertera máxima aproximada (m): .....................................................................
(9) Pendiente máxima (%): .........................................................................................
(10) Radio mínimo en planta (m): ..............................................................................
(11) Gálibo en altura (m): ...........................................................................................
(12) Anchura de carriles (m): .....................................................................................
Código GC: 965111 53 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
Anchura de arcenes (m): ..............................................................................................
Anchura de aceras (m): ................................................................................................
(13) Sección útil (m²): ..................................................................................................
INSTRUCCIONES
(6): Indíquese la longitud del túnel en metros. Por favor, especifique si existe una parte del total que sea
falso túnel
(7): Señalar con una [X] la alternativa correcta.
(8): Cobertera máxima aproximada de roca sobre clave, en metros.
(9): Pendiente máxima del trazado en tanto por ciento. Si existen variaciones importantes dentro del túnel,
especifíquense.
(10): Radio mínimo, en metros, del trazado en planta.
(11): Altura de la línea de gálibo sobre la calzada, por ejemplo: 4.50 metros, 4.75 metros, 5.00 metros, etc...
(12): Anchura en metros de cada carril, de cada arcén y de cada acera, especificando del lado en que se
encuentra, derecha e izquierda.
Ejemplo:
Carriles: 3.50 (dirección Huesca), 3.50+3.00 (dirección Francia)
Arcenes: 1.50 (derecho), 1.00 (izquierdo)
Aceras: 0.80 ambas
(14): Se especificará la sección interior útil del túnel en metros cuadrados.
3.-CARACTERÍSTICAS DEL TRÁFICO
(14) Localización del túnel: Urbano-[ ] Interurbano-[ ]
(15) Modo: Unidireccional-[ ] Bidireccional-[ ]
(16) Problemas de vialidad invernal: SI-[ ] NO-[ ]
(17) Intensidad del tráfico:
Código GC: 965111 54 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
AÑO IMD
% PESADOS
INSTRUCCIONES
(14) Se indicará si el túnel está situado en medio urbano o interurbano. Se considera medio urbano
cuando la carretera está en el entorno de una población de más de 100.000 habitantes, y tiene un
tráfico con una componente local predominante sobre la componente de tránsito.
(15) Se indicará si el túnel tiene tráfico unidireccional (todos los vehículos circulan en el mismo
sentido) o bidireccional (existe circulación en ambos sentidos).
(16) Se indicará si existen problemas de hielo o nieve en los accesos al túnel.
(17) Se especificará la Intensidad Media Diaria (IMD) y el porcentaje de vehículos pesados de los
últimos años en que se tengan datos.
4.-DATOS RELATIVOS A LA CONSTRUCCIÓN DEL TÚNEL
(18) Sistema de excavación: Explosivos-[ ] ; Rozadora-[ ] ; Topo (TBM)-[ ] ; Otra exc.
mecánica-[ ]
(19) Tipo de roca: ................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
(20) Sección máxima de excavación (m²): ..........................................................
(21) Sistema de sostenimiento: Nuevo Método Austríaco-[ ] ; Bernold-[ ] ; Hormigón al frente-[
] ; Ninguno-[ ] ; Otro-[ ]-->Especificar:.......................................
Código GC: 965111 55 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
(22) Sistema de revestimiento: Ninguno-[ ] ; Anillo de hormigón-[ ] ; Placas decorativas-[ ] ;
Otro-[ ]-->Especificar:..........................................................
(23) Sistema de impermeabilización o drenaje: Lámina de PVC-[ ] ; Drenaje puntual-[ ] ;
Ninguno-[ ] ; Otro-[ ]-->Especificar:..........................................................
(24) Problemas en emboquilles: Sin problemas-[ ] ; Inestabilidad de taludes-[ ] ; Desmonte
importante-[ ]; Otro-[]-->Especificar:..........................................................
INSTRUCCIONES
(18), (20), (21), (22) y (23) Señálese la respuesta correcta en cada caso. Si es variable a lo largo
del túnel pueden indicarse varias respuestas. Si ninguna se adapta, especifíquese
brevemente.
(19) Hágase una breve descripción de la roca atravesada por el túnel según tramos. Por ejemplo:
Margas grises (0 a 500 m), alternancia de areniscas y pizarras (500-1250 m).
(24) Indíquense los problemas reseñables acaecidos para los emboquilles de los túneles.
5.-INSTALACIÓN DEL TÚNEL
(25) Iluminación: Potencia total instalada (KW):.......................
Intensidad luminosa: .................................................
Número de lámparas: ...................................................
(26) Ventilación: Tipo de ventilación: Natural-[ ]; Longitudinal-[ ]; Semitransversal-[
];Transversal-[ ]
Potencia total instalada (KW):..........................................
Número de ventiladores:................................................
Pozos o galerías de ventilación: .......................................
(27) Instalaciones de seguridad: Armarios SOS-[ ] ; Detectores humos y CO-[ ] ; Detect. de
incendios-[ ] ;Comunicación por radio-[ ] ; Megafonía-[ ] ; Señalización luminosa-[ ];
Extintores-[ ] ; Apartaderos-[ ] ; Galerías de escape-[ ] ; Semáforos-[ ]; Detectores de hielo-[ ] ;
Control automático de gálibo-[ ] ; Vigilancia por circuito cerrado de TV-[ ] ; Anemómetros-[ ] ;
Sistemas de medición de paso de vehículos-[ ]; Otros:..................................................................
(28) Puestos de control: SI-[ ] ; NO-[ ]
Código GC: 965111 56 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
Nº de túneles controlados:..............................................................
INSTRUCCIONES
(25) Complétense los distintos apartados señalando:
- Potencia total instalada destinada a iluminación del túnel en KW
- Intensidad luminosa en lux según zonas: boquillas, zona central,...
- Número total de lámparas del túnel o, si se prefiere, número de lámparas por longitud de túnel
según zonas: boquillas, zona central, etc.
(26) Completénse los distintos apartados señalando:
- Tipo de ventilación empleada.
- Potencia total instalada destinada a ventilación del túnel en KW
- Número total de ventiladores o, si se prefiere en ventilación longitudinal, número de
ventiladores por longitud de túnel.
- Número y situación de posibles galerías o pozos de ventilación.
(27) Indíquese qué instalaciones de seguridad dispone el túnel de entre las señaladas, u otras si
existen.
(28) Indíquese si existe un puesto de control y cuántos túneles individuales se controlan desde
él.
Código GC: 965111 57 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
6.-INVERSIÓN INICIAL Y COSTES DE EXPLOTACIÓN
(29) Coste de construcción de la obra civil (Mptas):......................................................
(30) Coste de instalación de los equipamientos (Mptas):
Iluminación: .....................................................
Ventilación: ......................................................
Seguridad: ........................................................
(31) Otros costes iniciales (Mptas):
Estudios previos y de viabilidad: ..........................
Redacción del Proyecto, Sondeos: ........................
Dirección de las Obras:..........................................
Expropiaciones:......................................................
Otros (especificar):.................................................
Código GC: 965111 58 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
(32) Costo anual de explotación y mantenimiento del túnel (Mptas / año):
AÑOS
COSTES DE MANTENIMIENTO 19... 19.... 19.... 19.... 19.... 19....
Reparación de revestimientos del túnel
Reparación de calzada
Pinturas
Reparación y mantenimiento de instalaciones
de iluminación
Reparación y mantenimiento de ventiladores
Reparación y mantenimiento de la
señalización
Reparación y mantenimiento de la megafonía,
telefonía, SOS, TV, etc
Reparación y mantenimiento de sistemas de
seguridad
TOTAL 1
COSTES DE EXPLOTACIÓN
Energía eléctrica
Mano de obra: personal cabina de mando y
mantenimiento electro-mecánico
Servicio invernal en bocas y pozos de
Ventilación
Servicio de incendios y accidentes
Reposición de luminarias
Limpieza de los túneles
Materiales gastados en pequeñas reposiciones
de obra
Otros gastos: locomoción personal, etc.
TOTAL 2
TOTAL (1+2)
Código GC: 965111 59 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
INSTRUCCIONES
(29) Señálese el presupuesto final o de liquidación de la obra civil en millones de pesetas.
(30) Señálese el coste de los equipos de iluminación, ventilación y seguridad en millones de pesetas.
(31) Otros costos de inversión inicial que se consideren de interés: estudios previos, redacción del proyecto,
dirección de las obras, expropiaciones, etc...
(32) Indíquese, descompuesto tal y como se indica, el coste anual de explotación del túnel junto con el año
al que se refieren esas cifras. Se señalarán los costes referentes a los últimos años.
7.- OBSERVACIONES
(33) Observaciones:....................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
INSTRUCCIONES
(33) Pueden hacerse en este apartado todas las observaciones y comentarios que se consideren de
interés.
Código GC: 965111 60 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
ANEJO 2
DATOS PRINCIPALES RECOPILADOS CON LA ENCUESTA
Código GC: 965111 61 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
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Código GC: 965111 62 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
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Código GC: 965111 63 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera
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Código GC: 965111 64 Documento: Costes de inversiones en túneles de carretera