Introducción a los peligros espaciales en condiciones de seguridad en la ingeniería subterranea

Los proyectos de ingeniería de túneles y subterráneos presentan algunos de los entornos de trabajo más exigentes y peligrosos de la industria de la construcción.Los accidentes espaciales confinados suelen tener un número considerable de víctimas mortales cada año, y muchos se producen específicamente en la construcción de túneles y en la conservación de utilidades.

Comprender los espacios Confiados en el trabajo subterráneo y el túnel

Un espacio limitado se define por tres características clave: es lo suficientemente grande para que una persona entre y realice trabajos, tiene medios limitados o restringidos de entrada y salida, y no está diseñado para la ocupación humana continua. En la ingeniería túnel y subterránea, los espacios comunes incluyen ejes de acceso, conductos de ventilación, cámaras de utilidad, estaciones de bombeo y la cámara de cuchilla del túnel (TBM) pueden contener primeros riesgos peligrosos.

Principales riesgos asociados con la entrada de espacio confidencial

Los peligros en los espacios confinados por túneles son a menudo más agudos que en la construcción general debido a la naturaleza encerrada y la presencia de factores geológicos, mecánicos y operativos. A continuación se presentan las categorías de riesgo primario, expandidas con detalles adicionales más allá de la lista básica.

Riesgos atmosféricos: Deficiencia de oxígeno y gases tóxicos

La deficiencia de oxígeno es una de las amenazas más inmediatas y mortales.Los entornos subterráneos pueden ser detectores desplegados por la oxidación de suelos, el consumo por microorganismos, el desplazamiento por otros gases (por ejemplo, metano, dióxido de carbono) o la mala ventilación después de la explosión o el funcionamiento de equipos pesados.

Peligros físicos: Engulfment, Mecánico y Estructural

Engulfment en túneles a menudo implica materiales granulados sueltos (grabados, arena, roca triturada) o líquidos (agua, trituración). Un colapso repentino de una trinchera o una oleada de agua a través de una mampara puede atrapar o enterrar a un trabajador. Incluso los materiales de fijación parcial pueden inmovilizar a una persona, lo que conduce a la presión de asfixia o hipotermia.

Riesgos de incendio y explosión

La combinación de gases combustibles (metano, hidrógeno, propano), volúmenes confinados y fuentes de ignición (parques de herramientas, equipo eléctrico, fumar) crea una receta lista para incendios y explosiones. En operaciones diesel subterráneas, trampas de partículas y fugas de combustible también pueden contribuir. Fuego en un espacio confinado a menudo conduce a la rápida desplegación de oxígeno, acumulación de humo tóxico y dificultad en la evacuación.

Acceso limitado, Egress y Comunicación

Las limitaciones físicas de los espacios confinados complican tanto la entrada normal como la evacuación de emergencia. Los ejes estrechos, las escaleras empinadas y los túneles horizontales largos hacen que el uso de una camilla o la extricción de un trabajador lesionado sea extremadamente difícil. Los sistemas de comunicación pueden ser bloqueados por estructuras metálicas, tierra o ruido. La comunicación fiable de dos vías entre el participante, el asistente y el supervisor debe ser establecido mediante sistemas de radio con canales dedicados.

Peligros biológicos, químicos y psicológicos

En túneles de alcantarillado y trabajos de agua, los trabajadores pueden encontrar bacterias, virus o parásitos (por ejemplo, leptospirosis). Los residuos químicos de operaciones anteriores o derrames industriales pueden ser absorbidos a través de la piel o inhalados. Estresores psicológicos como claustrofobia, aislamiento y ansiedad son a menudo subestimados. Los trabajadores que se sienten atrapados pueden experimentar pánico, lo que conduce a comportamiento errático o falla en los protocolos de seguridad.

Evaluación y gestión de riesgos: un enfoque sistemático

Una gestión eficaz del riesgo comienza mucho antes de que un trabajador ponga un arnés. Un proceso de evaluación estructurado, a menudo formalizado como un permiso de entrada espacial limitado, identifica todos los peligros potenciales, define las medidas de control y asigna responsabilidades. Las siguientes secciones detallan las fases críticas de este proceso.

Identificación y evaluación de los peligros de entrada

Antes de cualquier entrada, una persona competente debe evaluar el espacio utilizando una lista de verificación o un sistema de permisos. Esta evaluación incluye:

  • Pruebas atmosféricas: Pruebas de contenido de oxígeno, gases inflamables (LEL) y gases tóxicos específicos (CO, H2S, SO2, etc.) en una secuencia: primero el exterior, luego el interior en varias profundidades y ubicaciones. Calibrar el equipo diariamente y los resultados de documentos.
  • Evaluación de la ventilación: Determinar si la ventilación existente es adecuada. En muchos proyectos de túnel, se requiere ventilación forzada para mantener los niveles de oxígeno y diluir los contaminantes. Las tasas de ventilación deben calcularse sobre la base del volumen espacial, el número de trabajadores y los tipos de equipo.
  • Inspección física:] Busca roca suelta, agua de pie, agua corriente o peligros mecánicos. Verifica que las escaleras, plataformas y la iluminación son seguras y seguras.
  • Isolación y LOTO: Desconectar todas las fuentes de energía —electrónicas, hidráulicas, neumáticas y mecánicas— y bloquearlas. Desencadenar o desbloquear y desangrar todos los conductos que contengan líquidos o gases peligrosos.
  • Revisión del plan de rescate:] Asegurar que un equipo de rescate esté disponible y equipado, y que el plan responda a las dimensiones y peligros específicos del espacio.

Vigilancia y control continuos durante la entrada

Incluso después de las comprobaciones previas a la entrada, las condiciones pueden cambiar. Por lo tanto:

  • ] Monitoreo atmosférico: El participante debe llevar un monitor personal de múltiples gases que alerta continuamente a niveles peligrosos. Monitores estacionarios cerca de la entrada y en puntos clave del túnel proporcionan una cobertura adicional.
  • Ajustes de ventilación: Monitore los niveles de flujo de aire y gas para ajustar la velocidad o posición del ventilador. Utilice conductos de ventilación que se extienden cerca de la cara del trabajo para eliminar contaminantes y suministrar aire fresco.
  • ]Equipos de protección personal (PPE): Como se identifica en la evaluación de riesgos, los trabajadores pueden necesitar respiradores (aire-purificador o suministrado), trajes resistentes a los químicos, sombreros duros, gafas de seguridad, guantes y arneses con líneas de vida. Para entradas de alto riesgo, SCBA (aspirador autónomo) puede ser necesario.
  • Disciplina de comunicación: Mantener comunicación continua de voz. En entornos ruidosos, utilizar señales de mano o una señalización dedicada. El asistente nunca debe dejar el punto de entrada mientras los trabajadores están dentro.
  • Limitaciones de mano: Minimiza el número de participantes a sólo los necesarios para la tarea, lo que reduce la complejidad del rescate y la demanda de sistemas de soporte vital.

Preparación de emergencia y capacidad de rescate

Cada entrada espacial confinada debe tener un plan de rescate escrito que no dependa de voluntarios no entrenados. El plan de rescate debe abordar:

  • ]Especialidades de rescate: Los miembros del equipo deben ser entrenados en técnicas de rescate espacial confinadas, el uso de SCBA, trípodes, winches y camillas. También deben estar familiarizados con la distribución específica del sitio.
  • Preparación de la liquidación: Todos los equipos de rescate deben ser almacenados fuera del espacio confinado, inspeccionados diariamente, y mantenidos. Esto incluye sistemas de recuperación (arnesses, lanyards, winches mecánicos), equipo de comunicación, iluminación y extintores de incendios.
  • Procesos de emergencia: Publicar pasos claros de acción de emergencia en la entrada. Incluir números de teléfono para los servicios de emergencia locales, direcciones hospitalarias y instrucciones específicas para la activación del equipo de rescate.
  • Talleres:] Realizar simulacros periódicos que simulan escenarios realistas (por ejemplo, alarma de gas, lesión de caída, fuego) para probar el plan de rescate y la preparación de equipo.

Controles de Ingeniería y Buenas Prácticas

Se aplica la Jerarquía de controles: eliminación, sustitución, controles de ingeniería, controles administrativos y PPE. En los espacios confinados por túneles, los controles de ingeniería son a menudo los más eficaces para reducir el riesgo permanentemente.

Sistemas de ventilación

La ventilación adecuada es la piedra angular de la seguridad espacial confinada. Para los túneles, los sistemas de ventilación mecánica están diseñados para proporcionar un mínimo de 6.000 pies cúbicos por minuto (cfm) de aire fresco por trabajador, pero pueden ser necesarios mayores tarifas si el equipo diesel funciona. Los ventiladores de localización en la superficie o portal y el uso de conductos flexibles para empujar aire fresco a la superficie de trabajo minimizan las zonas muertas.

Detección de gas e integración de alarmas

Se deben utilizar detectores multigas modernos con capacidades de registro de datos. Integrar estos detectores con un sistema central de control o alarma que activa automáticamente el impulso de ventilación o evacuación puede salvar vidas. Los trabajadores deben ser entrenados para reconocer alarmas y las respuestas apropiadas para cada tipo de gas. La calibración y pruebas de choque antes de que el uso de cada día son obligatorios por instrucciones del fabricante y requisitos regulatorios.

Acceso seguro y Egress

Las piezas deben estar equipadas con escaleras fijas, plataformas con pasamanos y puertas de seguridad. Para los ejes profundos, elevadores mecánicos o puños de personal reducen la tensión física y aceleran la evacuación. En los túneles, pasarelas iluminadas, rutas de escape con señales direccionales, e iluminación de emergencia junto con líneas de comunicación continuas (por ejemplo, teléfonos con sonido en un circuito separado) ayudan a mantener la orientación y el progreso seguro.

Formación y desarrollo de competencias

Todos los trabajadores involucrados en la entrada espacial limitada —entrants, asistentes, supervisores y personal de rescate— deben recibir formación documentada. La formación debe cubrir el reconocimiento de peligros, el sistema de permisos, uso de PPE, monitoreo atmosférico, acciones de emergencia y procedimientos de rescate. La formación de revisor debe ocurrir al menos anualmente, o cuando los cambios en el lugar de trabajo o equipo introduzcan nuevos peligros.

Marco normativo y cumplimiento

Muchos de los principales estándares de seguridad rigen la entrada espacial limitada en la ingeniería túnel y subterránea. En los Estados Unidos, la norma OSHA Espacios Confiados requeridos (29 CFR 1910.146) ofrece requisitos detallados para identificar espacios de permiso, establecer sistemas de permisos, capacitación y rescate. Para la construcción específicamente, 29 CFR 1926 Subpart AA cubre espacios confinados en la construcción, incluyendo los túneles.

Estudios de casos: lecciones de incidentes

La investigación de un túnel de alcantarillado británico implicaba el envenenamiento de sulfuro de hidrógeno después de que un trabajador entrara en una laguna sin pruebas atmosféricas o un permiso. La investigación posterior al accidente de contacto puso de relieve una falta de formación, comunicación inadecuada y falta de seguimiento de los procedimientos escritos. De manera similar, un accidente de túnel en los Estados Unidos ocurrió cuando un trabajador entró en una cámara de atajo explosivo TBM para hacerme.

Construcción de una cultura de seguridad: Mejora continua

La evaluación del riesgo en los espacios confinados no es una tarea única. Debe ser un proceso continuo que se adapte a las condiciones cambiantes, el nuevo equipo y las lecciones aprendidas de incidentes y de faltas cercanas. Reuniones periódicas de seguridad, diálogo abierto entre la administración y los trabajadores, y desarrollo profesional en tecnologías emergentes (por ejemplo, drones de inspección remotas, monitoreo continuo de gas con transmisión inalámbrica) todo contribuye a operaciones más seguras.

Conclusión

La evaluación de los riesgos de la entrada en el espacio confinada en los proyectos de ingeniería túnel y subterránea es un compromiso complejo pero esencial. Los peligros inherentes, que van desde la deficiencia de oxígeno y los gases tóxicos hasta la intromisión física y el estrés psicológico, exigen un enfoque metódico y basado en la jerarquía para la evaluación y control de riesgos.