Il volume presenta i criteri fondamentali di progettazione geometrico-funzionale delle infrastrutture per i sistemi di trasporto a guida vincolata tra i quali si annoverano sia quelli extraurbani, come le ferrovie convenzionali e ad alta velocità, sia quelli urbani come le metropolitane (“pesanti”, “leggere” ed “automatiche”), le tranvie ed i people movers. Per ogni sistema di trasporto sono descritti gli orientamenti tecnici - progettuali e costruttivi - ritenuti più rilevanti, le peculiarità trasportistiche (ad esempio i valori di capacità massima) ed i principali riferimenti normativi adottati per la definizione dei singoli elementi compositivi del tracciato delle linee, delle stazioni e delle fermate. I contenuti del testo possono essere di utilità pratica nell’ambito delle attività di pianificazione e di progettazione dei suddetti sistemi di trasporto.
Marco Guerrieri (Palermo, 24 dicembre 1976) è laureato con lode in Ingegneria Civile Trasporti. Nell’anno 2006 ha conseguito il titolo di Dottore di Ricerca in Ingegneria delle Infrastrutture Viarie (Università degli Studi di Palermo). Svolge attività di ricerca nel settore scientifico disciplinare ICAR/04 (strade, ferrovie ed aeroporti). È Professore a contratto di “Infrastrutture per la mobilità ed i trasporti” presso la Scuola Politecnica dell’Università degli Studi di Palermo. Abilitato a Professore di I fascia per il SSD ICAR/04 “Strade, ferrovie ed aeroporti” (ASN 2016) ed in precedenza a Professore di II fascia nel medesimo settore scientifico (ASN 2013). È autore di oltre 80 pubblicazioni scientifiche e di alcuni brevetti tecnici. Componente dell’Editorial Board e reviewer di diverse riviste scientifiche. Progettista di numerose infrastrutture di trasporto ed estensore di studi di traffico e piani urbani del traffico. È stato consulente di Enti pubblici e privati.
1 Cenni di meccanica della locomozione
1.1 L’aderenza
1.2 Le resistenze al moto
1.2.1 Resistenza in rettifilo ed in orizzontale
1.2.2 Resistenza dovuta alla pendenza
1.2.3 Resistenza in curva
1.2.4 Resistenza di inerzia
1.3 La forza di trazione e gli standard adottati in Europa per la trazione elettrica
1.4 I gradi di prestazione delle linee
1.5 I gradi di virtualità delle linee
1.6 La distanza di arresto
2 Il tracciato plano-altimetrico delle linee ordinarie e ad Alta Velocità
2.1 Lo scartamento
2.2 Andamento planimetrico del tracciato
2.2.1 Rettifili
2.2.2 Curve circolari
2.3 Le velocità sulle linee ferroviarie
2.4 Le curve di transizione
2.4.1 Il contraccolpo
2.4.2 La velocità di rollio
2.4.3 La velocità di sollevamento
2.4.4 Tipi di raccordo di sopraelevazione
2.4.5 Curve di transizione: la parabola cubica
2.4.6 Inserimento della parabola cubica con raggio conservato
2.4.7 Inserimento della parabola cubica con centro conservato
2.4.8 Curve di transizione: la clotoide
2.5 Lunghezza minima degli elementi del tracciato
2.6 L’andamento altimetrico
2.6.1 Pendenza massima e lunghezza minima delle livellette
2.6.2 Raccordi verticali
2.7 Coordinamento plano-altimetrico
2.8 Interasse tra i binari
3 La sovrastruttura ferroviaria ed il corpo stradale
3.1 La rotaia
3.1.1 Giunzioni e saldature delle rotaie
3.2 Le traverse
3.2.1 Traversa monoblocco
3.2.2 Traversa biblocco
3.2.3 Traverse non convenzionali
3.3 Gli organi di attacco
3.4 La piastra sottorotaia
3.5 La massicciata
3.6 Lo strato supercompattato ed il sub-ballast
3.7 Il materassino elastico sub-ballast
3.8 Il corpo stradale
3.8.1 I rilevati
3.8.2 Le trincee
3.9 La sovrastruttura con piastra
4 Interazione ruota rotaia e disamina del deragliamento
4.1 L’area di contatto tra ruota e rotaia
4.2 I modificatori di aderenza
4.3 Il deragliamento
5 Elementi di dimensionamento della sovrastruttura
5.1 I carichi agenti sulla sovrastruttura
5.1.1 Carichi assiali
5.1.2 Carico fittizio
5.1.3 Forze verticali agenti sulle rotaie
5.1.4 Forze laterali agenti sulle rotaie
5.2 Forza laterale agente sul telaio del binario
5.2.1 Forze longitudinali
5.3 Criteri di dimensionamento con analisi statica
5.3.1 Dimensionamento della rotaia nell’ipotesi di appoggio non continuo
5.3.2 Dimensionamento della rotaia nell’ipotesi di appoggio continuo
5.3.3 Trave elastica su suolo elastico
5.3.4 Azione contemporanea di più carichi
5.3.5 La rotaia giuntata
5.4 Il coefficiente di amplificazione dinamica
5.5 Massima sollecitazione flettente sulla suola della rotaia
5.5.1 Sollecitazioni sulla testa della rotaia
5.6 Sollecitazioni sulle traverse
5.7 Sollecitazioni sulla massicciata e sul sottofondo
5.7.1 Metodo di Odemark
6 Ammaloramenti e monitoraggio del binario
6.1 La geometria del binario
6.1.1 Scartamento
6.1.2 Allineamento
6.1.3 Livello longitudinale
6.1.4 Livello trasversale
6.1.5 Scarto di livello trasversale
6.1.6 Difetto di sopraelevazione
6.1.7 Sghembo
6.1.8 Usura verticale della rotaia
6.1.9 Usura a 45° della rotaia
6.1.10 Usura orizzontale della rotaia
6.1.11 Altri parametri geometrici
6.1.12 Scartamento depurato e scartamento in media mobile
6.1.13 Presenza di fori e fenditure nelle rotaie ed efficienza delle saldature
6.1.14 Funzionalità degli attacchi ed esame delle traverse
6.2 Le corrugazioni della rotaia
6.3 La vita utile della rotaia
6.4 La qualità geometrica del binario
6.4.1 Curve di decadimento degli indicatori di stato del binario
6.5 I mezzi per la diagnostica della sovrastruttura
7 Gli apparecchi di comunicazione del binario
7.1 Lo scambio semplice
7.2 La velocità di percorrenza ed il comfort di marcia
7.3 Scambi in curva, scambi multipli, intersezioni e comunicazioni
8 Le linee e le stazioni
8.1 Classificazione
8.2 Linee a semplice binario
8.3 Linee a doppio binario
8.4 Linee a triplo binario
8.5 Linee a quadruplo binario
8.6 Linee in affiancamento ed itinerari sussidiari ed alternativi
8.7 Velocità massima ammessa in linea
8.8 Le stazioni ferroviarie
8.8.1 Le stazioni intermedie per linee a semplice ed a doppio binario
8.8.2 Stazioni nodali o di scambio
8.8.3 Stazioni di diramazione e bivi
8.8.4 Stazioni di testa
8.8.5 I fasci di binari
8.8.6 Accessi all’impianto
8.8.7 Note sul dimensionamento del fabbricato viaggiatori
8.8.8 Le stazioni di smistamento merci
8.8.9 Le stazioni marittime
9 I ponti ferroviari
9.1 Classificazione per schema costruttivo
9.1.1 I ponti a travata
9.1.2 I ponti ad arco
9.1.3 I ponti a cavalletto
9.1.4 I ponti sospesi e strallati
9.2 Classificazione per materiale
9.2.1 I ponti in c.a.p.
9.2.2 I ponti a struttura mista e metallici
9.3 Le pile
9.4 Azioni sui ponti ferroviari
9.4.1 Peso proprio
9.4.2 Carichi permanenti portati
9.4.3 Azioni variabili: carichi verticali
9.4.4 Effetti dinamici
9.4.5 Azioni laterali
9.4.6 Azioni longitudinali
9.4.7 Azioni termiche, dovute al vento, eccezionali ed indirette
10 Le gallerie
10.1 Classificazione geomeccanica RMR
10.2 Il metodo NATM
10.3 Il metodo ADECO-RS
10.4 Gli interventi di consolidamento
10.5 Le tecniche di scavo
10.5.1 Scavo tradizionale delle gallerie naturali
10.5.2 Scavo meccanizzato delle gallerie naturali
10.5.3 Lo scavo delle gallerie artificiali
10.6 La sezione trasversale
10.7 Considerazioni sulla geometria dell’asse e criteri di scelta del numero di canne
10.8 Costo di costruzione delle infrastrutture ferroviarie
11 Cenni su regolazione della circolazione dei treni e capacità
11.1 Sistemi di rilevamento automatico dell’occupazione delle sezioni di blocco
11.1.1 Blocco conta assi
11.1.2 Blocco a circuito di binario (CdB)
11.1.3 Blocco elettrico Automatico a Correnti Codificate (BACC)
11.2 Sistemi di controllo automatico della marcia dei treni
11.2.1 Sistema ERTMS/ETCS
11.3 Il blocco mobile
11.4 Calcolo della lunghezza della sezione di blocco fisso
11.5 Potenzialità linee con blocco automatico in regime omotachico
11.6 Potenzialità linee con blocco mobile in regime omotachico
11.7 Modello empirico di calcolo della capacità delle linee e delle stazioni adottato dalle FS
11.8 Indici capacitativi
12 Le linee AV: principali caratteristiche tecniche
13 Le metropolitane
13.1 Metropolitane pesanti: andamento plano-altimetrico delle linee
13.2 Le stazioni
13.3 La capacità
13.4 Gallerie e sovrastruttura
13.5 Le metropolitane leggere e leggere automatiche “VAL”
13.6 Costo di costruzione
14 Le tranvie
14.1 Classificazione
14.1.1 Classificazione in base alla sede
14.1.2 Classificazione in base al servizio
14.1.3 La sovrastruttura
14.1.4 Tranvie con sistema di captazione della corrente a terra
14.1.5 Il tram su gomma
14.1.6 Indirizzi sulle analisi di sicurezza stradale
14.1.7 Costo di costruzione
15 People movers, monorotaie e ferrovie a cremagliera
15.1 I people movers (APMs)
15.2 Servizio con moto alternato
15.3 Servizio con moto continuo
15.4 L’infrastruttura
15.4.1 Costo di costruzione degli APMs
15.5 Le funicolari
15.6 Le monorotaie
15.6.1 Costo di costruzione delle monorotaie
15.7 Le ferrovie montane con cremagliera
15.7.1 Costo di costruzione delle ferrovie con cremagliera
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