– in costruzione di 3 mm<\/p>\n\n\n\n
– in esercizio di 5 mm<\/p>\n\n\n\n
Mentre per velocit\u00e0 superiori ai 200 km\/h si possono considerare: <\/p>\n\n\n\n
– in costruzione 1 mm <\/p>\n\n\n\n
– di esercizio 4 mm<\/p>\n\n\n
![\"\"](\"https:\/\/www.pontesullostrettonews.it\/website\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/image.png\")
<\/figure>\n<\/div>\n\n\nFig. 1: Il livello trasversale del binario<\/p>\n\n\n\n
In curva<\/strong> la questione \u00e8 pi\u00f9 complessa, in quanto in questo caso la pendenza trasversale \u00e8 necessaria.<\/p>\n\n\n\n Nello specifico, la realizzazione di un tratto di curva, richiede due fasi di progettazione. La prima fase richiede il dimensionamento geometrico di un raccordo a raggio variabile <\/em>(ovvero un raccordo planimetrico) tra il rettifilo ed il tratto di curva; il raccordo serve per rendere pi\u00f9 dolce l\u2019inserimento in curva e limitare ci\u00f2 che in gergo \u00e8 definito contraccolpo<\/em> (cio\u00e8, la variazione di accelerazione centrifuga in curva). Tale raccordo segue una legge analitica particolare (siamo di fronte ad una parabola cubica) di cui riporto la formula omettendone la dimostrazione per non appesantire la trattazione, e che tramite opportune approssimazioni, fornisce graficamente ci\u00f2 che \u00e8 mostrato in fig. 2:<\/p>\n\n\n Fig. 2: Progettazione del raccordo planimetrico<\/p>\n\n\n\n <\/p>\n\n\n\n Con L si indica la lunghezza del tratto di raccordo, R \u00e8 il raggio della curva circolare da raccordare, y \u00e8 logicamente l\u2019ordinata da tracciare passo passo.<\/p>\n\n\n\n La progettazione di questo raccordo serve per produrre un andamento lineare dell\u2019accelerazione centrifuga in curva.<\/p>\n\n\n\n La seconda fase richiede il dimensionamento del necessario sopralzo<\/strong> da introdurre nel raccordo planimetrico. Ma cos\u2019\u00e8 il sopralzo?<\/p>\n\n\n\n Per compensare l\u2019accelerazione centrifuga subita dal convoglio in curva, nota la velocit\u00e0 di percorrenza (che dipende dal raggio della curva circolare) si deve progettare una pendenza trasversale<\/strong> tra le rotaie che pu\u00f2 anche arrivare a valori notevoli. Ci\u00f2 si ottiene introducendo un dislivello tra le rotaie, ed ecco il sopralzo. Questo importante elemento geometrico, che ha un andamento che pu\u00f2 seguire una legge lineare, sinusoidale o biquadratica, pu\u00f2 comportare un dislivello massimo tra le rotaie di:<\/p>\n\n\n\n 160 mm per linee concepite per velocit\u00e0 normali (entro i 180 km\/h)<\/p>\n\n\n\n 105 mm per le linee ad alta velocit\u00e0 (da 180 a 300 km\/h).<\/p>\n\n\n Fig. 3: Un convoglio in curva con evidente sopralzo<\/p>\n\n\n\n Fino adesso abbiamo discusso di ci\u00f2 che deve essere considerato nella progettazione di un tratto di ferrovia, ma cosa accade se la linea deve attraversare un ponte sospeso<\/strong>? Adesso entriamo nel cuore del problema a cui fa riferimento il titolo di quest\u2019articolo.<\/p>\n\n\n\n Considerando che sul ponte non vi saranno tratti curvi, ci dovremo rifare alla risoluzione delle problematiche riscontrate in rettilineo, nel quale abbiamo visto, non si dovrebbe avere un dislivello tra le rotaie, ma al massimo possiamo arrivare ad esempio ai 4 mm per l\u2019alta velocit\u00e0, richiesti in molte tratte ferroviarie (la normativa italiana pu\u00f2 richiedere anche valori pi\u00f9 restrittivi<\/em>).<\/p>\n\n\n\n Il fatto \u00e8 che, se chiedessimo ad un progettista di ponti sospesi, di realizzare un ponte che garantisse in tutte le condizioni di esercizio, questi 4 mm, lui ci direbbe che ci\u00f2 \u00e8 impossibile. Ed allora, non possono passare i treni su questo genere di infrastrutture?<\/p>\n\n\n\n Analizziamo il problema. Un ponte sospeso ha un impalcato che in condizioni di carico estremamente severe (traffico veicolare pi\u00f9 forte vento), pu\u00f2 torcere anche del 4 o 5%. Consideriamo il ponte sullo Stretto di Messina che \u00e8 stato oggetto di ampio dibattito su questa questione, ipotizzando una torsione del 4%, sapendo che la distanza tra le rotaie del binario (definito scartamento) in Italia \u00e8 di 1435 mm, scopriamo che si ottiene un dislivello di 57 mm, quindi ben oltre i 4 mm a cui dovremmo fare riferimento. Ma anche se torcesse solo dello 0,5%, otterremmo un dislivello di 7,17 mm, basterebbe quindi un alito di vento per impedire la transitabilit\u00e0 dei treni, ma \u00e8 davvero cos\u00ec?<\/p>\n\n\n\n Per rispondere, vediamo cosa succede ai ponti esistenti, che consentono il passaggio dei treni.<\/p>\n\n\n\n Ad Hong Kong esiste il ponte Tsing Ma, \u00e8 lungo 1377 metri, larghezza impalcato di 41 metri, e consente il passaggio sia di treni che traffico gommato:<\/p>\n\n\n Fig. 4: Il ponte Tsing Ma ad Hong Kong<\/p>\n\n\n\n I treni che transitano dal suddetto ponte sono di tipo metropolitano, ma logicamente la dinamica della locomozione, l\u2019equilibrio alle azioni trasversali, il fenomeno dello svio, sono problemi comuni a tutti i tipi di treno.<\/p>\n\n\n Fig. 5: Il ponte Tsing Ma in sezione<\/p>\n\n\n\n Ebbene, se l\u2019impalcato di questo ponte subisse una torsione del 3%, considerando uno scartamento di 1432 mm (molto simile a quello italiano) arriveremmo ad un dislivello tra le rotaie di ben 43 mm. E come si fa con i treni? Semplicemente si limita la velocit\u00e0 in caso di vento particolarmente forte, ma il traffico ferroviario \u00e8 assolutamente consentito<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n Non possiedo i valori di torsione calcolati in sede di progetto del Tsing Ma, per\u00f2 possiedo alcuni dati molto interessanti sul ponte Akashi in Giappone, che non \u00e8 ferroviario, ma dato che non dispone di un impalcato aerodinamico come quello del Messina bridge, ci aspettiamo un comportamento simile a quello che avrebbe il Tsing Ma alle sollecitazioni da vento. In particolare, in figura 6, viene mostrato un confronto tra l\u2019Akashi (campata principale di 1991 m) ed il Messina bridge, ecco i risultati ottenuti in galleria del vento, con velocit\u00e0 di venti di circa 60 m\/sec. (circa 220 km\/h):<\/p>\n\n\n Fig. 6: Confronto aerodinamico tra il ponte Akashi ed il Ponte sullo Stretto di Messina<\/p>\n\n\n\n La figura 6 ci fa capire sostanzialmente che si \u00e8 di fronte ad un confronto impietoso; il Messina bridge, con la sua campata da 3.300 metri e con impalcato aerodinamico, \u00e8 eccezionalmente stabile, notiamo uno spostamento dell\u2019impalcato dell\u2019Akashi di ben 25 metri, a fronte di soli 10 metri del ponte sullo Stretto; \u00e8 assai probabile che il Tsing Ma segua il comportamento dell\u2019Akashi in termini di risposta ai venti.<\/p>\n\n\n\n Vale la pena di ricordare che l\u2019Akashi avrebbe dovuto essere anche ferroviario, ma le magre finanze a disposizione delle ferrovie giapponesi all\u2019epoca, ebbero l\u2019effetto di far rivedere il progetto, optando per un pi\u00f9 economico ponte che consentisse il solo traffico gommato. Vedasi la fig. 7, dove si mostra un estratto di un articolo di un giornale dell\u2019epoca:<\/p>\n\n\n Fig. 7: Dettagli esplicativi sul ponte Akashi tratti da un articolo tecnico dell’epoca<\/p>\n\n\n\n Traduco la parte evidenziata per chi non masticasse molto l\u2019inglese:<\/p>\n\n\n\n \u201cOriginariamente, il ponte Akashi-Kaikyo \u00e8 stato progettato sia per l’autostrada che per la ferrovia, con una campata principale di 1780 m. Tuttavia, il deterioramento finanziario delle Ferrovie Nazionali giapponesi negli anni ’70 e ’80 rese impossibile progettare il ponte per un duplice scopo, e il governo decise quindi nel 1985 di realizzare il progetto con il solo settore autostradale. L’Autorit\u00e0 del ponte di Honshu-Shikoku ha attuato una riprogettazione del ponte in quel momento e ha rivisto lo schema come menzionato in precedenza<\/em>.\u201d<\/p>\n\n\n\n Nel frattempo, nel mondo si continuano a costruire ponti che utilizzano lo schema del ponte sullo Stretto di Messina, e tra pochi anni sar\u00e0 operativo il Xihoumen railroad Bridge che consentir\u00e0 il collegamento del distretto di Zhoushan con la rete ferroviaria nazionale cinese.<\/p>\n\n\n\n Operativo a partire dal 2026, avr\u00e0 una campata principale da 1488 metri, un impalcato Messina type deck<\/em> con larghezza di ben 68 metri (del quale ancora non abbiamo sezioni assai dettagliate, ma dovrebbe essere un tricassone), e sul quale sar\u00e0 consentito traffico su gomma e il transito di treni a velocit\u00e0 fino a 250 km\/h[1]<\/strong><\/a>.<\/strong><\/p>\n\n\n\n [1]<\/a> Fonte: Construction begins on the world’s longest-span railway-highway dual-use bridge in Zhoushan – Global Times<\/a><\/p>\n\n\n Fig. 8: Sezione del ponte Xihoumen railroad Bridge nel distretto di Zhushan<\/p>\n\n\n\n In conclusione, \u00e8 parere dello scrivente che non costituisce un problema la circolazione dei treni su un binario che, posizionato su un ponte sospeso, assume un assetto tale da avere una certa pendenza trasversale, perch\u00e9 come spiegato all\u2019inizio di questo articolo, i treni possono viaggiare, fermarsi e ripartire, anche con dislivelli di 160 mm. La normativa prevede logicamente in fase di progettazione in rettilineo, di mantenere tolleranze di pochi millimetri, ma ci\u00f2 principalmente per motivi di comfort e per evitare usure anomale della rotaia sulla quale il convoglio risulta pi\u00f9 caricato. Sui ponti sospesi si richiede grande rigore in fase di progetto, ma una certa flessibilit\u00e0 di gestione in esercizio, derogando evidentemente da quei famosi 4 mm, e quindi ragionevolmente, come detto, si pu\u00f2 limitare la velocit\u00e0 in caso di vento particolarmente forte (come avviene sullo Tsing Ma). Eventualmente pu\u00f2 essere il fenomeno dello sghembo<\/em> a creare seri problemi alla circolazione, con pericolo di svio (deragliamento), in quanto si genera in rettilineo un dislivello tra le rotaie non voluto, causato da un difetto della linea, che pu\u00f2 provocare la perdita di contatto tra una ruota e la rotaia (fig. 9):<\/p>\n\n\n Fig. 9: Lo sghembo<\/p>\n\n\n\n Lo sghembo comunque non \u00e8 un problema che si riscontra sui ponti sospesi, e che menziono per completezza di informazione.<\/p>\n\n\n\n Infine, questo articolo \u00e8 stato redatto con l\u2019obiettivo principale di spiegare a grandi linee, quali siano le grandezze con cui si ha a che fare quando si progetta un tratto di ferrovia, e quali siano assetti e pendenze con cui i treni normalmente circolano; per il resto ovviamente, l\u2019ultima parola sul progetto del Messina bridge spetter\u00e0 ai progettisti ed agli esperti del Comitato Tecnico Scientifico che ci stanno lavorando. Non ci rimane che attendere fiduciosamente, io sono ottimista.<\/p>\n\n\n\n Ci vediamo sul ponte.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" di Ing. Saverio Arcuraci Recentemente abbiamo assistito ad un acceso dibattito sulla transitabilit\u00e0 dei treni sui ponti sospesi di grande luce. In particolare, questa tipologia di ponte, essendo struttura notoriamente flessibile, possiede un impalcato che, risentendo dei carichi da traffico e dei carichi da vento, subisce delle torsioni. 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