tecnica e cultura ferroviaria
Transcript
tecnica e cultura ferroviaria
L’INFRASTRUTTURA FERROVIARIA. IL CORPO STRADALE. L’ARMAMENTO Milano, 14 novembre 2014 Ing. Sergio Viganò Corso di formazione di TECNICA E CULTURA FERROVIARIA Il tracciato di una linea ferroviaria Caratterizzato da: • raggio minimo delle curve; • pendenza massima. Andamento planimetrico. Raggi di curva Raggi minimi delle curve (indicativi): • ferrovia ordinaria (minimo assoluto) • ferrovia alta velocità 250 km/h (“Direttissima” Firenze–Roma) • alta velocità ≥300 km/h (min. assoluto) • ferrovie di montagna a scartamento ridotto (min. assoluto) • metropolitana (min. assoluto) • metrotranvia (min. assoluto) • tranvia (minimo assoluto) 500 m (150 m) 3.000 m 10.000 m (5.450 m) 100 m (50 m) 250 m (150 m) 50 m (25 m) 25 m (18 m) TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Malinteso: visto che le ferrovie possono avere curve di raggio fino a 150 m, posso progettare una nuova ferrovia utilizzando normalmente questo standard? No! Raggi così piccoli devono essere adottati solo se servono per risolvere problemi estremi di fattibilità, perché … Problemi generati dalle curve di piccolo raggio: • riduzione della velocità: con R=150 m V=50−60 km/h; con R=350 m V=80−90 km/h; con R=500 m V=100−105 km/h (pur con elevate sopraelevazioni del binario in curva); • rumore (soprattutto stridii) e vibrazioni; • consumo degli organi di rotolamento: rotaie, ruote -> manutenzione onerosa. Provvedimenti per attenuare (non risolvere!) i suddetti problemi: • lubrificazione (applicazione di modificatore d’attrito) delle superfici di rotolamento; • barriere antirumore; • armamento antivibrante; • soluzioni sofisticate per i rodiggi dei rotabili. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Sopralevazione del binario max. per scartamento ordinario, in Italia: 160 mm Velocità in curva V2 h anc 12,96 R 153 ovvero: h V 3,6 anc R 153 con: V velocità, in km/h R raggio di curva, in m h sopraelevazione del binario, in mm TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Velocità di rango Con riferimento a una determinata tratta della linea, per ciascuno dei tre ranghi A, B e C, la velocità di rango è la massima velocità che soddisfa contemporaneamente le seguenti quattro condizioni: 1^ condizione: non deve essere superato il limite ammesso per l’accelerazione non compensata ammesso: 0,6 m/s² per il rango A; 0,8 m/s² per il rango B; 1,0 m/s² per il rango C; 2^ condizione: la velocità non deve comunque essere maggiore di 140 km/h per il rango A; 160 km/h per il rango B; 250 km/h per il rango C; 3^ condizione: non deve essere superato il limite ammesso per il contraccolpo (lungo i raccordi parabolici): 0,25 m/s³ per il rango A; 0,35 m/s³ per il rango B; 0,40 m/s³ (eccezionalmente 0,6 m/s³) per il rango C; 4^ condizione: non deve essere superato il limite ammesso per la velocità di rotazione (lungo i raccordi parabolici): 0,036 rad./s per il rango A; 0,038 rad./s per il rango B; 0,040 rad./s per il rango C. La velocità del rango P, relativo agli elettrotreni ad assetto variabile “attivo” (“Pendolini”), si ottiene moltiplicando quella del rango C per 1,18. Per il rango P è ammessa l’accelerazione non compensata di 1,8 m/s². TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Problema della circolazione fortemente eterotachica Ferrovie tradizionali italiane Modello di esercizio caratterizzato da: Vmax= 160 km/h anc= 0,60 m/s² Vl = 80 km/h ac’= 0,65 m/s² “Direttissima” Firenze–Roma: Vmax= 250 km/h anc= 0,80 m/s² Vl = 80 km/h ac’= 0,65 m/s² Rmin= 3.000 m hmax= 125 mm AV Italia: Vmax= 300 km/h Vl = 80 km/h Rmin= 5.361 m hmax= 106 mm (arrot. 105 mm) anc= 0,60 m/s² ac’= 0,65 m/s² TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Raccordi Fra i rettilinei e le curve circolari devono essere interpostI raccordi di transizione: • nelle ferrovie italiane: raccordi parabolici (parabola cubica); • negli altri casi: clotoidi. Lungo i raccordi di transizione si sviluppano le rampe di sopraelevazione. Pendenza massima delle rampe di sopraelevazione: • ferrovia, per V>100 km/h 1 mm/m • ferrovia, per V=75–100 km/h 1,5 mm/m • ferrovia, per V≤75 km/h 2 mm/m • metropolitana 3 mm/m • tranvia 3 mm/m Per le ferrovie si rendono spesso necessari raccordi lunghi oltre 100 m, per cui il loro inserimento può avere pesanti effetti sul tracciato. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Andamento altimetrico. Pendenze Profilo altimetrico, costituito da: • livellette = tratti di strada/ferrovia a pendenza costante • raccordi verticali = raccordi fra livellette di diversa pendenza (concavi/convessi) Pendenze massime (indicative): • ferrovia ordinaria 35‰ • ferrovia a traffico misto 12,5‰ • ferrovia AV specializzata pass. (AV Italia) 35‰ (21‰) • ferrovia a cremagliera 250‰ • metropolitana (massimo assoluto) 40‰ (55‰) • tranvia (massimo assoluto) 40‰ (60‰) (per le ferrovie si tratta di pendenze “compensate”) Raccordi verticali: • ferrovia AV Italia (min. eccezionale) 23.150 m (17.400 m) • ferrovia ordinaria (min.) 10.000 m (3.000 m) • metropolitana (min.) 3.000 m (1.800 m) • tranvia (min.) 400 m (200 m) TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Tracciati avviluppati su sé stessi, con curve a ferro di cavallo e/o elicoidali, per risalire ripide vallate o versanti senza superare il limite di pendenza TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Distanze da rispettare nei tracciati ferroviari Sagoma limite del materiale mobile e dei carichi: la sagoma entro la quale deve essere contenuta la sezione trasversale di qualsiasi rotabile. La figura mette a confronto la tradizionale sagoma FS (a sinistra) e il “gabarit C1”. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Franchi minimi. Profilo minimo degli ostacoli Fra la sagoma limite del materiale rotabile e qualsiasi ostacolo fisso deve essere garantito un franco minimo. Rispetto alla sagoma statica FS il franco minimo è fissato in 150 mm, in rettifilo o curva di raggio non minore di 250 m. Per raggi minori, il franco va aumentato. Aggiungendo il franco minimo alla sagoma limite del materiale rotabile, si determina il profilo minimo degli ostacoli (P.M.O.). TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Profili minimi degli ostacoli della rete italiana, in vigore dal 1990 P.M.O. n° 1 ÷ 5 Il P.M.O. n° 5, il più ampio, permette la circolazione dei rotabili con sagome fino alla “C” (fiche UIC 506). TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Condizioni per la circolazione in sicurezza: 1. Deve essere assicurato un adeguato franco di sicurezza fra la sagoma limite del materiale rotabile e il P.M.O. 2. Deve essere assicurata, ai fini della prevenzione degli infortuni, una distanza di sicurezza, onde evitare urti contro gli ostacoli da parte di persone che si trovino a bordo dei rotabili nonché investimenti del personale che sia presente a terra tra l’ostacolo fisso e il rotabile in movimento. 3. Devono essere assicurate le distanze legali tra la linea e gli immobili di proprietà di terzi (fabbricati, piantagioni, ecc.). Alla terza condizione si corrisponde mediante l’applicazione del D.P.R. 11 luglio 1980, n. 753, Nuove norme in materia di polizia, sicurezza e regolarità delle ferrovie e degli altri mezzi di trasporto. Distanze dalla rotaia più vicina entro le quali è vietato costruire: • linee ferroviarie (art. 49) 30 m • ferrovie metropolitane, tranvie (art. 51) 6m TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Scartamento Distanza fra le facce interne del fungo delle due rotaie costituenti il binario. • Scartamento ordinario 1.435 mm • Scartamenti “larghi”: es. - India - Spagna - Russia ed ex URSS 1.676 mm 1.668 mm 1.520 mm • Scartamento ridotti: - scartamento “metrico” - scartamento “ridotto italiano”: es. Circumvesuviana, Appulo-Lucane, Circumetnea, Sardegna, … - scartamento “del Capo” 1.000 mm 950 mm 1.065 mm TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Intervia e interasse Intervia = distanza fra i bordi interni del fungo delle più vicine rotaie di due binari attigui: • standard tradizionale ferrovie italiane 2,12 m (°) • c.s., in stazione 2,50 m (°) Da maggiorarsi nelle curve di piccolo raggio. All’intervia standard tradizionale corrisponde l’interasse = distanza fra gli assi di due binari attigui pari a 3,555 m. • Interasse attuale ferrovie italiane • Interasse ferrovie AV 4,00 m 5,00 m TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” La sede di una linea ferroviaria • • • • in rilevato in trincea in viadotto in galleria TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Ponti e viadotti I ponti ferroviari si distinguono, nei riguardi della loro luce, in: • viadotti, per l’attraversamento di ampie vallate; in zone urbanizzate, per risolvere successioni continue di interferenze; • ponti ad una o più campate; • ponticelli, da 1 a 5 metri; • tombini, al di sotto di 1 metro. Agli effetti della loro struttura, si distinguono ponti: • in muratura; • metallici; • in cemento armato; • in cemento armato precompresso. Ponti per attraversamento a diverso livello fra una strada e una ferrovia: • cavalcavia = ponte stradale che passa al disopra della ferrovia; • sottovia = ponte ferroviario al disotto del quale passa la strada; • passerella / sottopassaggio pedonale, se con sola funzione di transito pedonale. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Ponti in muratura: ponte di Desco (1904), ferrovia Lecco–Sondrio, arco ribassato con luce 70 m e freccia 10 m; muratura di conci di granito TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Viadotto in muratura di Grizzana, ferrovia “Direttissima” Bologna–Firenze. Sul binario dietro sta transitando il treno di RFI per la diagnostica dell’infrastruttura (treno “Archimede”) TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Viadotto in muratura di Campomorone, ferrovia «Succursale» dei Giovi TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Ponti metallici di Stezzano (2 x 93 m): la ferrovia Treviglio–Bergamo (raddoppiata) scavalca l’autostrada Milano–Bergamo (allargata a 4 corsie) su due ponti a travata chiusa a via inferiore, a singolo binario, affiancati TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Ponti metallici di Duffel (Belgio), ferrovia Bruxelles–Anversa: due ponti ad arco a via inferiore l = 108 m, a doppio binario, affiancati TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Ponti in c.a.p.: viadotto di Modena (AV Milano–Bologna); 208 travi isostatiche l = 31,5 m per ciascuno dei due binari TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Ponti in c.a.p.: viadotto di Bari San Paolo (circa 2 km), comprendente la fermata di Bari Tesoro; travi isostatiche l = 24 m TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Viadotti della metropolitana automatica di Copenhagen TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Ponticello (“tombino”) della M2 Famagosta–Assago Milanofiori TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Gallerie A seconda del sistema usato per la loro costruzione, si distinguono in: • gallerie naturali, o a foro cieco, costruite mediante scavo tubolare; • gallerie artificiali, o a cielo aperto, o cut-and-cover, costruite scavando una trincea, costruendo il rivestimento e reinterrando lo scavo. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Sezioni delle gallerie naturali Raggio della sezione libera di gallerie a doppio binario (nel caso di sagome con raggio unico per piedritti e calotta): • ferrovia ordinaria (sagoma FS tipo “F”) 4,50 m • ferrovia alta velocità 250 km/h (“Direttissima” Firenze–Roma) 4,72 m • alta velocità ≥300 km/h 5,75 m • metropolitana 4,45 m TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Scavo meccanizzato Avviene tramite l’impiego di frese di tipo Tunnel Boring Machine (TBM) o Earth Pressure Balance (EPB), che eseguono tutte le operazioni necessarie per la realizzazione della galleria, dallo scavo al rivestimento. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Gallerie cover-and-cut − «Metodo Milano» Sistema di realizzazione delle gallerie a cielo aperto. Si compone delle seguenti fasi: • spostamento dei sottoservizi; • realizzazione delle corree di guida; • realizzazione di due paratie, ai due lati della futura galleria; • scavo a cielo aperto tra le due paratie della parte superiore fino al piano di imposta della copertura della futura galleria; • preparazione del terreno, posa delle armature sullo stesso e getto del calcestruzzo, realizzando così la copertura della galleria; • impermeabilizzazione della copertura; • rinterro dello scavo, in modo da poter ripristinare la circolazione in superficie; • scavo in sotterraneo della parte inferiore della sezione della galleria, tramite pala caricatrice (se in terreno incoerente); • finitura. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Gallerie cover-and-cut − «Metodo Milano» TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Gallerie cover-and-cut − «Metodo Milano» TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Sezioni tipo della linea metropolitana 5 Garibaldi FS–Bignami TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Piattaforma È la parte sommitale del “corpo stradale” (infrastruttura), sulla quale poggia la sovrastruttura ferroviaria (massicciata + armamento). La piattaforma è detta anche “piano di regolamento”. Per ferrovie moderne a scartamento ordinario, elettrificate, la piattaforma è larga: • singolo binario ~8 m • doppio binario (interasse 4,00 m) ~12 m Per le sedi in rilevato: • piattaforma tradizionale: strato in terra fortemente compattata (“supercompattato”); • piattaforma moderna: “sub-ballast” in conglomerato bituminoso. Per le sedi in trincea: • piattaforma tradizionale: fondo scavo (purché il terreno in sito abbia caratteristiche geotecniche adeguate); • piattaforma moderna: “sub-ballast” in conglomerato bituminoso. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Piattaforma con sub-ballast in conglomerato bituminoso TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Sovrastruttura ferroviaria La sovrastruttura ferroviaria classica (con ballast) è costituita da: • massicciata; • armamento. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Carichi della sovrastruttura ferroviaria Le forze (verticali, trasversali e longitudinali rispetto al binario) che i rotabili inducono sulla sovrastruttura ferroviaria sono funzione della loro massa per asse: • ferrovia “heavy haul” 30 t/asse • ferrovia principale 22,5 t/asse • ferrovia leggera 16 t/asse • metropolitana 12 t/asse • tranvia 10 t/asse Le ferrovie vengono classificate in “categorie” che tengono conto: • delle caratteristiche del corpo stradale e delle sue opere d’arte (con particolare riguardo ai ponti); • delle caratteristiche della sovrastruttura ferroviaria. Per ciascuna categoria vengono definiti: • il massimo “carico per asse” (t/asse); • il massimo “peso per metro corrente” (t/m). TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Massicciata Costituita da pietrisco (ottenuto per frantumazione) di rocce tenaci, la massicciata viene interposta fra piattaforma e armamento per assolvere a tre fondamentali funzioni: • distribuire i carichi sul piano di regolamento del corpo stradale; • permettere di realizzare le condizioni geometriche di posa del binario in sede di costruzione e di mantenerle durante l’esercizio; • permettere la correzione dei difetti di geometria indotti dai carichi e da eventuali piccole alterazioni del corpo stradale. I carichi cui è sottoposto il binario e che, quindi, vengono trasmessi alla massicciata, non sono solo quelli indotti dai treni, ma anche quelli generati dalla dilatazione termica delle rotaie, specie se queste sono costituite in l.r.s. Spessore della massicciata al disotto delle traverse: • ferrovie, metropolitane 0,35 m • ferrovie leggere, tranvie 0,20 m TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Materiali di armamento Rotaie Standard attuale: 60 E 1 (ex 60 UIC) TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Traverse Collegano le due rotaie del binario, che ad esse sono fissate – a misura di scartamento – per mezzo degli attacchi: • in legno di essenza forte trattato (°); • in acciaio; • in cemento armato: traverse biblocco; • in cemento armato precompresso (c.a.p.), lunghezza: - 1^ generazione e ferrovie secondarie 2,30 m (“RFI 230”) - ferrovie principali e alta velocità 2,40 m (“RFI 240”) 2,60 m (“RFI 260”) (°) Il trattamento di impregnazione in autoclave fino a 12 atmosfere, con olio di catrame (creosoto), estendeva la vita delle traverse di legno fino a 30–40 anni. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Traverse in acciaio Confronto fra due binari, di cui quello di sinistra armato con traverse a Y in acciaio TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Traversa FS tipo V35 (ora RFI 230) con attacchi Pandrol Traversa biblocco con attacchi Nabla TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Attacchi Sopra: attacco indiretto (tipo “K”). A destra: vari tipi di attacchi diretti. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Saldature delle rotaie Le rotaie vengono possono essere messe in opera in barre lunghe fino a 144 m, ottenute saldando fra loro in acciaieria le barre uscite dalla laminazione. Queste saldature vengono eseguite a scintillio. Per la saldatura delle rotaie in opera: • procedimento alluminotermico: dà luogo a una vera e propria fusione in forma di terra da fonderia. Viene fatta fondere una cosiddetta “porzione saldante”, costituita da grani di alluminio, ossido di ferro e speciali correttivi. Richiede circa 20 minuti per ciascuna saldatura; TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” • procedimento a scintillio: sistema di saldatura elettrica per resistenza; l’acciaio delle testate delle rotaie viene fatto attraversare da correnti elettriche di fortissima intensità. Tali saldature possono essere eseguite sulle rotaie in opera grazie a macchine automotrici e autogeneratrici, introdotte a partire dagli anni settanta. Oltre a una maggiore produttività, il procedimento a scintillio ha il vantaggio di non dare luogo a indebolimenti delle rotaie. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Apparecchi di deviazione In uno scambio, o deviatoio, vi sono: • una parte mobile, detta telaio degli aghi, capace di assumere due posizioni diverse, per garantire la continuità del binario di entrata con l’uno o l’altro binario di uscita: ramo retto (o corretto tracciato) e ramo deviato (o deviata); • una parte fissa, detta dispositivo di incrocio, in cui è resa possibile la marcia dei rotabili, sull’una o sull’altra uscita, malgrado l’incrocio tra le due rotaie interne dello scambio. Il dispositivo di incrocio, a sua volta, comprende il cuore e le due controrotaie. Il telaio degli aghi e il complesso del cuore sono tra loro collegati da quattro brevi rotaie, che prendono il nome di rotaie intermedie. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Tipo Cuore Raggio deviata (m) S.60/170/0,12 retto 170 25,08 30 S.60/250/0,12 curvo 250 29,84 30 S.60/250/0,092 retto 250 30,85 30 S.60/400/0,074 retto 405,718 39,08 60 S.60/400/0,094 curvo 405,718 38,02 60 S.60/1200/0,055 curvo 1.200 69,00 100 S.60/3000/0,034 curvo 3.000 109,33 160 Lunghezza (m) Velocità (km/h) TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Scambio tranviario costruito con rotaie a gola TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Armamenti senza ballast Limiti dell’armamento classico, con ballast: • il binario non è inamovibile (anzi, l’adattabilità conferita dal ballast viene sfruttata per recuperare le tolleranze e le alterazioni del corpo stradale, sia in sede di costruzione sia di esercizio), • il ballast si degrada, per cui è richiesta una manutenzione impegnativa. Gli armamenti “senza ballast”, che in luogo della massicciata utilizzano strutture in c.a., si possono distinguere, dal punto di vista dell’attacco del binario: • armamenti che utilizzano traverse, quasi standard o fatte apposta per il tipo di armamento, che vengono inglobate nelle strutture in c.a.: inglobate direttamente in un getto di cls. oppure con interposizione di elementi elastici; • armamenti in cui le rotaie sono attaccate direttamente alla struttura in c.a. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Dal punto di vista della costruzione, si possono distinguere: • armamenti con strutture in c.a. gettate in opera; • armamenti con strutture in c.a. prefabbricate; • soluzioni miste; per esempio: armamento che utilizza traverse (elementi prefabbricati) che vengono poi inglobate in un getto di cls. in opera. Dal punto di vista del funzionamento, si possono distinguere: • armamenti tali che la struttura in c.a. (soletta o platea, continue o anche costituite da una fila continua di elementi discreti) poggia direttamente sul piano di regolamento: slab track; • armamenti tali che la struttura in c.a. poggia sul piano di regolamento tramite interposizione di elementi elastici, dando luogo a un sistema massa-molla: floating slab track. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Vantaggi degli armamenti senza ballast: • stabilità geometrica, quindi minore manutenzione, anche in presenza di di forti insufficienza o eccesso di sopraelevazione; • possibilità di introdurre elementi elastici che permettono di tagliare le vibrazioni trasmesse all’intorno; • vita utile più estesa: 50–60 anni, contro 30–40 anni dell’armamento su ballast (si tratta però di un’aspettativa non ancora verificata); • assenza di vortici di pietrisco, per effetto della marcia ad alta velocità; • assenza di polverosità, generata dal ballast e, soprattutto, dalla sua manutenzione (°); • possibilità di carrabilità di emergenza (°). (°) Caratteristiche che hanno rilevanza in galleria. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Svantaggi degli armamenti senza ballast: • maggiore costo; • difficoltà di recuperare le alterazioni del corpo stradale, per cui occorre molta attenzione per l’adozione di armamenti senza ballast su corpi stradali in terra (ma anche i viadotti e le gallerie possono subire assestamenti!). Il vantaggio della stabilità per tutta la vita utile significa anche che un difetto del binario, intrinseco oppure prodotto da un’alterazione del corpo stradale, permarrà per decine di anni, se non a costo di interventi correttivi molto onerosi. Per rendere possibile una sia pur limitata correzione a livello del binario, sono stati sviluppati attacchi elastici che permettono estesi aggiustaggi in altezza e trasversali. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Armamento tipo STEDEF • attacco del binario: utilizza traverse in c.a., biblocco, derivate dalle tipiche traverse biblocco in uso in Francia. La parte inferiore dei blocchi, destinata a essere inglobata nel getto di cls. di riempimento, è rivestita con una “scarpa” elastomerica; • costruzione: è una soluzione mista, dato che le traverse vengono inglobate in un getto di cls. in opera; • funzionamento: la struttura finale poggia direttamente sul piano di regolamento, per cui si tratta di slab track. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Armamento tipo Rheda (prima realizzazione 1972) • attacco del binario: utilizza traverse in c.a., biblocco, fatte apposta; • costruzione: è una soluzione mista, dato che le traverse vengono inglobate in un getto di cls. in opera; • funzionamento: la struttura finale poggia direttamente sul piano di regolamento, per cui si tratta di slab track. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Armamento tipo “Milano” • attacco del binario: diretto sul solettone, tramite il sistema sopra rappresentato; • costruzione: la struttura non ha elementi prefabbricati; il solettone in c.a. è gettato in opera, prima della posa del binario; • funzionamento: il solettone poggia direttamente sul piano di regolamento, per cui si tratta di slab track. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Armamento con embedded rail • attacco del binario: le rotaie sono fissate tramite una resina colata a riempire i “canali” costituiti nel solettone in c.a.; • costruzione: la struttura non ha elementi prefabbricati; il solettone in c.a. è gettato in opera, prima della posa del binario; • funzionamento: il solettone poggia direttamente sul piano di regolamento, per cui si tratta di slab track. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Armamenti a massa flottante (floating slab track) Appoggio su tutta la superficie (materassini) Appoggio lineare (strisce di elastomero) Appoggio discreto (masselli di elastomero) TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Armamento tipo “Milano massivo” (disegno Metropolitana Milanese S.p.A.) • attacco del binario: tramite traversine in legno azobé, con avvolgimento di pannelli elastomerici; • costruzione: la struttura principale è costituita da vasconi in c.a. prefabbricati; • funzionamento: i vasconi poggiano sul piano di regolamento tramite masselli elastomerici, per cui si tratta di floating slab track. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria” Armamento sistema GERB • attacco del binario: direttamente al solettone in c.a. (comunque non è l’aspetto qualificante del sistema); • costruzione: il solettone in c.a. è gettato in opera, inglobando gli elementi con molla ad elica di acciaio; • funzionamento: una volta maturato il cls., le molle vengono liberate e il solettone, gettato sul piano di regolamento, si solleva, poggiando elasticamente sulle molle. Si tratta chiaramente di floating slab track. TECNICA E CULTURA FERROVIARIA – “L’infrastruttura ferroviaria”