GLOSSARIO LIEE E STAZIOI

ARMAMENTO = Insieme delle rotaie, delle traverse e del materiale minuto che consente il loro ancoraggio ASTA DI MANOVRA O TRONCHINO = Binario tronco interrotto a una estremità utilizzato nelle stazioni per le manovre di inversione del senso di marcia o la sosta del materiale rotabile. BINARIO = Insieme delle due rotaie poste ad una distanza pari allo scartamento Il binario ferroviario è l'infrastruttura basilare nella costruzione di linee ferroviarie e tranviarie. Esso è una struttura composta da due profilati metallici in acciaio (rotaie), la cui sezione è una trave "a doppia T" asimmetrica, montati parallelamente su una struttura portante detta traversina per mezzo di sistemi di fissaggio differenti a seconda dell'epoca e della tipologia costruttiva della linea ferrata.

La struttura del binario Le rotaie sono fissate, affiancate a coppia e parallele, sulle traverse, con un'inclinazione di 1/20 sul piano orizzontale, tramite dei bulloni o degli attacchi speciali; le traversine (in legno, acciaio o cemento) sono annegate nella massicciata o ballast, una struttura a sezione trapezoidale di altezza massima di circa 50 cm, composta da pietrisco selezionato all'uopo, di dimensione in ogni direzione compresa tra i 25 e 60 mm per le linee ferroviarie e tra i 15 e 30 mm per le linee tranviarie o leggere. Lo scopo della massicciata è quello di ripartire uniformemente i carichi di esercizio dovuti al passaggio del treni sulla fondazione stradale in maniera tale da evitare i cedimenti strutturali e di garantire, attraverso l'attrito tra i ciottoli, la perfetta circolabilità del binario. Il fatto che il pietrisco non sia vincolato, ma solo appoggiato, garantisce anche il drenaggio dell'acqua piovana. Il complesso delle due rotaie e delle traversine viene definito binario, mentre l'intero insieme binario + traversine + strutture di ancoraggio, viene definito armamento. Si definisce scartamento, la distanza fra le tangenti dei bordi interni dei funghi delle rotaie, presa 14 mm al disotto del piano di rotolamento. Lo scartamento non è universale: nazioni diverse e sistemi ferroviari possono avere scartamenti diversi. In Italia lo scartamento dell'intera rete dello Stato è di 1435 mm, definito in sede internazionale come Scartamento ormale o Standard ed è direttamente derivato dallo scartamento usato da George Stephenson (4' 8 1/2") per presentare al mondo la prima locomotiva. Le rotaie Le rotaie sono l'elemento fondamentale di un binario: normalmente sono montate a coppie tuttavia, in caso di tratte ferroviarie a doppio scartamento, possono essere montate in numero di 3 o 4 per binario; in qualche raro caso, come nella stazione di Volos in Grecia, sono state addirittura montate 4 rotaie per realizzare un binario a triplo scartamento di 600, 1000 e 1435 mm[1]. Le rotaie odierne sono costruite di acciaio di buona qualità e vengono spesso controllate con gli ultrasuoni per verificarne l'integrità. Prende il nome di Terza rotaia anche quel profilato non adibito alla circolazione ma alla fornitura di energia montato a fianco dei binari in caso di trazione elettrica. Storia Nel mondo anglosassone inizialmente si diffusero dei binari in legno, con una sottile copertura superiore in metallo, noti come strap-iron rails; la fragilità, la manutenzione necessaria e le scarse prestazioni però li rendevano preferibili solo nel caso fosse stato necessario costruire rapidamente ed economicamente delle nuove tratte. Le prime rotaie interamente metalliche erano in ghisa e cortissime, una Yarda, ed erano montate su grossi dadi di pietra annegati nel terreno. Tuttavia a causa della fragilità intrinseca erano soggette a frequente rottura e presto vennero prodotte in ferro. Così furono costruite anche la Ferrovia Napoli-Portici e la Milano-Monza. In seguito si iniziò a produrre barre di rotaia a doppio fungo montate per mezzo di cunei di legno duro entro apposite piastre di fissaggio a loro volta fissate su traversine di legno. Quando si usurava il fungo superiore venivano ribaltate e rimontate. Il sistema apparentemente economico si rivelò invece macchinoso e presto entrarono in circolazioni le nuove rotaie a profilo vignoles. A seconda della destinazione d'uso dei binari cambiano i tipi di acciaio di cui sono fatte le rotaie che lo compongono e le loro dimensioni e conseguentemente anche il peso massimo ammesso dei mezzi in passaggio e la velocità massima ammissibile. Fino agli inizi del Novecento, le rotaie erano in ferro, si deformavano con relativa facilità e difficilmente potevano reggere velocità superiori ai 100 km/h. Con l'utilizzo di acciai sempre migliori, oggi si possono avere binari speciali in grado di reggere anche oltre 500 km/h con treni piuttosto pesanti. Caratteristiche Le rotaie vengono fabbricate in lunghezze diverse a seconda del tipo UNI. Si hanno perciò le seguenti lunghezze: 21 UNI: 12 m; 27 UNI: 12, 15, 18 m; 30 UNI: 12, 15, 18 m; 36 UNI: 12, 15, 18 m; 46 UNI: 12, 18, 36 m; 50 UNI: 18, 36 m; 60 UNI: 36, 48 m. Negli Stati Uniti le norme sono differenti, per cui si possono trovare rotaie da 57 kg/m, 66 kg/m, 67 kg/m, 69 kg/m; si tenga presente che in questo caso le masse sono espresse secondo il sistema imperiale, quindi i pesi precedenti possono essere indicati come 115, 133, 136 o 140 libbre per iarda. Collegamento delle rotaie I metodi di giunzione delle rotaie hanno subito una lunga evoluzione: Il metodo più semplice, molto usato in passato, prevede l'uso di piastre metalliche con 4 fori, dette stecche di giunzione, poste a coppie lateralmente sul gambo delle 2 rotaie da unire e imbullonate mediante chiavarde di giunzione. Nella costruzione dei binari si lascia volontariamente qualche millimetro tra un elemento e l'altro, per permettere al metallo di espandersi quando riscaldato dal sole senza generare sforzi interni o deformare la traccia. Le piastre di fissaggio sono per questo dotate di fori leggermente ovali, per permettere l'adattamento a queste variazioni termiche. La giuntatura avveniva in passato nello stesso punto per ambedue i binari seguendo il modello inglese. In seguito si è passati al metodo americano di giuntarli sfalsati. Il primo metodo aveva la caratteristica di indurre un certo galoppamento dei rotabili in transito, dato che il punto di giunzione tendeva ad abbassarsi, il secondo invece rendeva più stabile al transito tale punto critico (essendocene uno per volta), ma induceva in cambio un vero e proprio ondeggiamento lungo la marcia. Con questi tipi di fissaggio sui punti di giunzione si creano comunque fastidiose vibrazioni e scossoni e rappresentano un punto di debolezza meccanica della rotaia. Oggi questo metodo viene utilizzato solo per costruzioni di linee e raccordi in grande economia, o mantenuto per forza maggiore su linee di vecchia costruzione. Attualmente il metodo preferito è quello della saldatura alluminotermica che forma un sistema complesso definito lunga rotaia saldata. Le lunghe rotaie saldate sono rotaie di lunghezza tale che la loro parte centrale non subisce movimenti per dilatazione o ritiro dovuti alle escursioni di temperatura giornaliere o stagionali; ciò è ottenuto con un forte serraggio degli organi di attacco delle rotaie alle traverse e per l'attrito delle traverse sulla massicciata. Sulle linee della rete ferroviaria italiana lunghezze di 150 m, per rotaie 50 UNI, e di 200 m, per rotaie 60 UNI, sono le minime per le quali si può ritenere che la parte centrale non risenta dell'effetto delle escursioni termiche. Di conseguenza si considerano lunghe rotaie saldate quelle superiori a tale misura. Le lunghe rotaie saldate in uso sulla rete nazionale sono costituite da un certo numero di sezioni contigue, lunghe ognuna 864 m, composte rispettivamente da 24 o 36 rotaie da 36 m o 24 m, saldate alluminotermicamente. Le sezioni di 864 m vengono saldate tra loro e serrate definitivamente alle traverse alla temperatura di regolazione delle tensioni interne, che per la rete nazionale è di 30 °C e corrisponde alla temperatura media fra una massima sul piano del ferro (piano immaginario che passa per le tangenti dei funghi delle rotaie) di 60 °C e una minima di −10 °C, alla qual media si aggiungono 5 °C. Le lunghe rotaie saldate sulla rete nazionale hanno sviluppi anche di alcuni chilometri; alle loro estremità si montano particolari giunti di dilatazione che hanno lo scopo di compensare senza soluzione di continuità la dilatazione delle rotaie contigue. Questo tipo di binari, seppur più costosi, sono notevolmente più semplici da manutenere grazie anche alle traversine in cemento e all'abbondante uso di ballast. Quando è necessario sostituire una parte di binario, tagliandola e saldandone una nuova, i due monconi adiacenti vengono riscaldati e bloccati alle traversine per fare in modo che con le variazioni climatiche non ci siano deformazioni. Le traverse Le traverse o traversine sono il secondo elemento essenziale del binario: hanno infatti sia la funzione di mantenere preciso lo scartamento che quella di scaricare sulla loro più ampia superficie di contatto con il suolo il peso dei rotabili che vi transitano sopra. Sistemi di fissaggio alle traverse Ci sono diversi modi per fissare la rotaia alle traversine ed in parte vengono determinati dal tipo di rotaia. Il metodo tradizionale inglese, nella prima metà del XIX secolo quando era diffuso un tipo di rotaia a doppio fungo (con profili sostanzialmente simmetrici spessi sopra e sotto), prevedeva il fissaggio della rotaia con cunei di legno in appositi alloggiamenti sulla traversina. Questo tipo di rotaia, a "testa di toro", una volta consumata sul lato superiore poteva essere smontata e rimontata invertita, allungandone la vita e rendendo più semplici le riparazioni. Per contro la stabilità era minore in virtù della base ridotta e richiedeva una frequente messa in sesto dei blocchi di legno. Oggi questo tipo di tecnica è abbandonata in favore del binario a base piatta, introdotto negli USA e diventato standard mondiale: la parte inferiore è più sottile e più larga e dà più stabilità al binario rendendo al contempo più facile il fissaggio. Le rotaie agli inizi vennero fissate per mezzo di grossi chiodi, direttamente sul legno.

In seguito, data l'instabilità di tale fissaggio, si passò all'uso di grosse viti con testa quadrata che venivano avvitate direttamente alla traversina previa interposizione di una piastra di ferro con due fori. Il passo evolutivo successivo portò al perfezionamento sdoppiando la funzione di fissaggio della piastra sul legno da quella di fissaggio mediante bulloni e dadi della rotaia alla piastra. Il sistema ha subito un ulteriore perfezionamento volto a dare una certa elasticità all'attacco e una semplificazione per l'uso con metodi meccanizzati di assemblaggio o manutenzione dei binari. Oggi, usato più frequentemente, è il sistema Pandrol, che si presenta come una specie di grossa graffetta metallica, ritorta e sagomata, composta da una barra d'acciaio cilindrica da 10 mm di diametro piegata su sé stessa per agganciare la base della rotaia alla piastra di fissaggio già montata sulla traversina. Oggi le traversine, realizzate in cemento armato, sono assemblate con inserti in gomma per smorzare le vibrazioni tra la rotaia, la piastra di attacco ed il suolo. Costruzione del binario Fino a tempi relativamente recenti il montaggio di un binario era una operazione essenzialmente manuale, faticosa ed impegnativa. Le traversine venivano poste sullo strato di ballast livellato una dietro l'altra a distanze prefissate tra 60 e 80 cm. Su di esse veniva posata la barra di rotaia e una squadra di operai provvedeva ad avvitare i sistemi di fissaggio il lavoro si ripeteva barra per barra fino a raggiungere la lunghezza voluta. Le barre venivano poi giuntate, allineate e ancorate con il pietrisco. A partire dal secondo dopoguerra sono state costruite macchine per il controllo meccanizzato dell'allineamento e della geometria del binario appena montato correggendone l'assetto e il livello. In seguito sono stati sviluppati veri e propri treni di macchine operatrici che provvedono ad effettuare tutte le operazioni in maniera veloce ed interamente automatica. Manutenzione e controllo del binario La manutenzione della linea oggi è un'operazione altamente automatizzata e deve essere più frequente con l'aumentare delle velocità di passaggio. La posa e la manutenzione dei binari non viene più realizzata a mano da squadre di operai ma si usano macchine speciali, in grado di preparare il terreno, posare le rotaie, o rimuoverle in modo semiautomatico. Lavori di manutenzione ordinaria includono la reintegrazione della massicciata, lo spargimento di diserbanti o il controllo della linea. Tutte queste operazioni sono oggi svolte da attrezzature e mezzi speciali o addirittura da appositi convogli ferroviari. Presso la rete ferroviaria italiana esistono diverse vetture o treni diagnostici. Quelli attualmente in uso sono: il treno Archimede (treno diagnostico realizzato dalla collaborazione tra RFI e MER MEC che è in grado di misurare oltre 200 parametri infrastrutturali, quali geometria, correnti codificate, tensione e spessore della linea di contatto), la vettura Talete (specializzata per parametri d'armamento: geometria e profilo delle rotaie), la vettura Aldebaran (per i rilievi della linea di contatto) e il treno Galileo (per i rilievi ad ultrasuoni delle rotaie). Ancora molto utilizzate nelle linee di secondaria importanza o a traffico meno intenso i carrelli PV6 e PV7 con i quali Rfi può disporre ulteriori controlli dei parametri di geometria del binario (scartamento, allineamento, liv. longitudinale, sghembo e sopraelevazione) Classificazione UIC In Europa le dimensioni e i requisiti dei binari sono classificati da normative della UIC. In Italia esiste un'apposita normativa UNI, la UNI3141, che codifica il profilo della sezione trasversale della rotaia, l'area relativa, i momenti d'inerzia e i moduli di resistenza rispetto all'asse di simmetria ed all'asse neutro ad esso perpendicolare, che non si discosta di molto da quella europea. La codifica UNI distingue 7 tipi principali: 21 UNI avente massa di 21,737 kg/m; 27 UNI avente massa di 27,350 kg/m; 30 UNI avente massa di 30,152 kg/m; 36 UNI avente massa di 36,188 kg/m; 46 UNI avente massa di 46,786 kg/m; 50 UNI avente massa di 49,850 kg/m; 60 UNI avente massa di 60,340 kg/m. I tipi più usati sono il 36 UNI ed il 50 UNI per linee tranviarie e metropolitane e il 60 UNI per linee ferroviarie principali. Oggi, su tutte le nuove linee e per il rinnovo di quelle esistenti, si utilizzano le UIC-60. Il profilo delle rotaie presenti sull'intera rete nazionale è definito Vignoles. Esistono altri tipi di rotaia utilizzati all'interno di stabilimenti industriali e porti per i carro-ponte (rotaia Burbach), definite in sede internazionale dalla norma DIN536, o nelle ferrovie da cantiere o da miniera (ferrovie Decauville) definite in sede internazionale dalla norma DIN 5901. Classificazione statunitense Negli Stati Uniti la Federal Railroad Administration ha sviluppato un sistema di classificazione delle tratte, per l'applicazione di limiti di velocità o di servizio. Linea chiusa: possono passare solo treni merci, a non più di 10 miglia/h. Non possono transitare più di 5 carri alla volta di materiale pericoloso. Classe 1: Permette il passaggio di treni passeggeri, ma limitati a 15 miglia/ora. I merci mantengono la limitazione precedente. Classe 2: Permettono treni passeggeri fino a 30 miglia/ora, e merci fino a 25. Classe 3: Massimo 40 miglia/h per i merci, 60 per i passeggeri. Classe 4: 60 miglia/h per i merci, 80 per i passeggeri. Sono il tipo più diffuso. Classe 5: 80 miglia/h per i merci, 90 per i passeggeri. Classe 6: limite unico di 110 miglia/h Classe 7: limite unico di 125 miglia/h. Classe 8: limite unico di 160 miglia/h. Questi ultimi due tipi di binario sono prevalentemente nell'area nord-est degli USA, dove presta servizio l'Acela Express. Esisterebbe anche una Classe 9, con limite a 200 miglia/h, ma attualmente non ci sono binari di questo tipo. Misurazione del binario in rettilineo La misurazione del binario è una condizione fondamentale nel posizionamento dei componenti costruttivi di una tratta ferroviaria per rimuovere problemi costruttivi minori e quindi garantire il comfort di marcia e la durabilità dell'infrastruttura. Per le tratte rettilinee si usano metodi di valutazione diversi da quelli usati per le tratte curve. In linea retta il binario viene misurato durante la lavorazione prendendo come punto di riferimento i pali della linea elettrica posti ogni 50-60 metri su tutto il tragitto del binario. Su ognuno di loro sono state apportate dai costruttori quote di riferimento di linea e di livello che l'operatore dovrà osservare. La misura della linea è la semplice distanza da un palo al binario; tale valore potrà essere maggiore o inferiore di quello riportato dalla quota stabilita nel progetto, per normali imprecisioni congenite del processo costruttivo. Tramite una Rincalzatrice programmata con i dati rilevati, si procede quindi a spostare il binario alla quota corretta in senso latitudinale. Esempio:

• la quota al palo prevista = 200 centimetri • la misura effettuata = 205 centimetri • risultato: la rincalzatrice dovrà spostare il binario 5 centimetri verso il palo

La misura del livello è l'altezza del binario in riferimento a un punto fisso quotato sul palo. 50 centimetri è l'altezza standard a cui deve essere posto il binario per avere un livello perfetto. La misura si effettua controllando con una livella a che altezza sta il binario misurandone la distanza dal punto fisso di quota al punto in cui il binario è in bolla. Se il binario si trova troppo in basso con una macchina Rincalzatrice si provvede a inserire del pietrisco al di sotto delle traverse. Esempio:

• La misura di livello effettuata = 56 centimetri dal riferimento (il binario è basso 6 cm) • Risultato: la rincalzatrice dovrà alzare il binario di 6 centimetri per portarlo a livello perfetto 50 cm.

Misurazione del binario in curva

In ferrovia le curve su linee normali non sono piane, sono tutte progettate con una pendenza chiamata sopraelevazione (come ad esempio le curve del circuito da corsa americano di Indianapolis). Fanno eccezione le curve su tratti lenti (spesso su tratte secondarie), o quelle in prossimità di sistemi di scambio o stazioni. Per la costruzione delle curve con sopraelevazione è dunque importantissima la Misurazione del binario. La sopraelevazione inclina il binario in modo che il treno possa sostenere le curve ad una velocità maggiore riducendo l'effetto della forza centrifuga trasversale e sfruttandola per premere il convoglio saldamente contro il binario. In caso contrario inevitabilmente il treno rischierebbe il deragliamento, dato che è un mezzo di trasporto che viaggia oggi giorno a velocità molto elevate su solo 7 centimetri d'acciaio. La curva quindi deve avere un allineamento e un posizionamento ottimali. Per questo la lavorazione e manutenzione dei tratti curvi con la Rincalzatrice è un lavoro di grande precisione. I dati principali che definiscono le credenziali di una curva sono:

Sopraelevazione (%) Raggio parabolico Lunghezza Quota circolare massima (da 0-200 max)

Le misure di linea e livello che si effettuano in curva sono simili a quelle per i tratti rettilinei se non per una particolare conformazione del binario. Questo è composto da due rotaie, che in curva vengono definite come

corda alta: la rotaia che letteralmente è più alta e quindi che dà la pendenza al binario e sprigiona la curva in un senso o nell'altro. Rispetto al centro della curva, è il binario più esterno.

corda bassa deve essere portata, come per la linea, sempre a un livello perfetto pari a 50 centimetri dai riferimenti sui sostegni della linea elettrica. È il binario interno alla parte curva.

Per poter intervenire con la Rincalzatrice bisogna calcolare la differenza tra le altezze delle due rotaie in modo tale da poter stabilire quanto bisognerebbe eventualmente alzare il binario esterno della curva dalla corda bassa. Esempio:

Misura livello corda alta: 45 centimetri dal riferimento Misura della differenza di altezza tra le due rotaie: risulta di 10 centimetri, quindi la corda bassa è a 55 centimetri dal riferimento Risultato: con la rincalzatrice si dovrà alzare di 5 centimetri la corda bassa per portarla al livello corretto di 50 cm

Tutte le curve ferroviarie sono caratterizzate da picchetti numerati di riferimento posti di fianco al binario, uno distante 10 metri dall'altro, utilizzati per poter lavorare la curva con estrema precisione e usati come punti cardinali di inizio e fine curva, oltre che come punti particolari di raccordi ascendenti e discendenti della stessa curva. Creare una curva La rincalzatrice è una macchina capace di trasformare rettilinei in curve e viceversa; la creazione di una curva ipotetica ha inizio da un punto preciso segnato dal primo picchetto definito HO. Successivamente a ogni avanzamento e rincalzatura, la macchina mediante le pinze idrauliche solleva la corda che si definirà alta, di una percentuale di millimetri ogni metro calcolata sia dall'operatore che dal computer di bordo. Ogni dieci metri (quindi ad ogni picchetto) la rincalzatrice creerà una pendenza sempre maggiore e calcolata al millimetro fino ad arrivare alla quota massima circolare (il punto più alto che il binario raggiunge) ad avere la sopraelevazione massima desiderata.

DEVIATOIO o SCAMBIO = Apparato in grado di instradare alternativamente un treno verso due diverse direzioni (corretto tracciato e deviata) assumendo corrispondentemente due diverse posizioni (normale e rovescia) Il deviatoio, detto anche scambio, è un ente ferroviario atto a deviare la corsa di un treno portandola da un binario ad un altro. I deviatoi sono di tre tipi: manuali, elettromeccanici e oleodinamici.

Generalità

Deviatoi manuali

Sono azionati dall'uomo per mezzo della sua forza muscolare. Di solito si avvalgono di congegni meccanici elementari quali contrappesi e leve che ne facilitano la manovra. Tali congegni sono detti "caciotte" o "macachi", agevolano lo sforzo fisico del deviatore e mantengono pressato in posizione l'ago dello scambio. Gli scambi o deviatoi manuali sono solitamente percorribili da treni a velocità non superiori ai 30 km/h. Deviatoi elettromeccanici

Sono azionati dall'elettricità e sono generalmente meccanici. Manovrati a distanza, possono essere percorsi in genere a 30 o 60 km/h.. Deviatoi oleodinamici

Sono i più moderni. Azionati da una serie di bracci espandibili, il cui moto è regolato dalla variazione di pressione di una sostanza oleosa, sono di solito applicati su linee ad alta velocità, o linee ad elevato traffico, o comunque linee dove per varie esigenze sia necessario che i treni percorrano le deviate a velocità particolarmente elevate. Per la loro estrema versatilità e qualità, nonché per l'elevato raggio di curvatura del ramo deviato, sono a seconda dei modelli in grado di sostenere treni in corsa a velocità di 100 km/h, 160km/h o 220km/h in piena sicurezza. I deviatoi sono di vario tipo: semplice, doppio, inglese, etc. e possono essere con cuore a punta fissa o mobile (questi ultimi per alta velocità). Caratteristiche costruttive

Un deviatoio è formato da diverse componenti complesse, le quali comunque possono dividersi in due macrocategorie: delle componenti fisse e delle componenti mobili. Queste ultime sono costituite dai due aghi, destro e sinistro, che vengono tenuti a distanza fissa da una barra scorrevole. Lo scorrimento di questa barra permette di spostare gli aghi da una posizione all'altra, delle quali una permette il transito sul corretto tracciato, e l'altra sul ramo deviato. In particolare gli aghi posizionati come in figura permettono il passaggio sul ramo deviato. Per permettere il passaggio della ruota ferroviaria col suo bordino attraverso il cuore è necessaria un'area, in corrispondenza del cuore stesso, in cui manca la rotaia e di conseguenza il punto d'appoggio per la ruota. Tale area è penalizzante per la stabilità del veicolo ferroviario, e viene per questo denominata zona nociva. Per questo motivo in corrispondenza della zona nociva sono previste delle controrotaie, che minimizzano il rischio di svio (deragliamento) del veicolo ferroviario. Va anche detto che ormai la quasi totalità dei veicoli ferroviari è provvista di carrelli, ciascuno dei quali con quattro ruote e due assi, per cui in realtà vi è una mancanza di un punto d'appoggio su quattro e il rischio di svio è effettivamente quasi nullo. La parte dei due aghi vicina al cuore viene inoltre denominata tallone, mentre per ovvi motivi la parte opposta prende il nome di punta. Da queste due nomenclature sono poi nate di conseguenza le espressioni "prendere il deviatoio di punta" (cioè guardando la figura percorrere il deviatoio da sinistra a destra), e "prendere il deviatoio di tallone" (da destra a sinistra). È facile intuire come la velocità con la quale può essere percorso il ramo deviato dipenda anche dal raggio della curva corrispondente. All'aumentare di questo raggio accade che l'angolo in corrispondenza del cuore, formato dalle due rotaie interne, diventa sempre più piccolo. La conseguenza di questo è che, all'aumentare del raggio, la lunghezza della zona nociva aumenta sempre di più, a scapito della sicurezza. Nei deviatoi ad alta velocità (160 e 220 km/h) si è quindi previsto un meccanismo di cuore mobile, sostanzialmente simile come principio al meccanismo presente nei due aghi. In questo modo la zona nociva sparisce completamente a vantaggio della sicurezza e del comfort di marcia, rendendo non necessario l'utilizzo di controrotaie. Sicurezza Una caratteristica che accomuna tutte le tipologie di scambi è quella relativa alla sicurezza nella circolazione dei treni: a tale scopo ogni deviatoio, di qualunque genere, che sia posto su un binario di circolazione deve essere munito di appositi dispositivi di bloccaggio nella posizione voluta che ne impediscano il cambiamento mentre è in arrivo o in transito un qualunque convoglio ferroviario. I dispositivi di bloccaggio possono essere meccanici, per mezzo di chiavi numerate che permettano l'azionamento a via libera dei segnali solo dopo l'assicuramento deciso e bloccato nella posizione voluta del deviatoio. Oppure del tipo a chiave elettrica realizzata per mezzo di un collegamento elettrico di posizione, con elettromagneti di bloccaggio, la cui effettiva disposizione permetta il consenso all'azionamento a via libera dei segnali collegati solo se lo scambio è assicurato fermamente nella posizione voluta. Geometria dei deviatoi FS

Un deviatoio in genere viene identificato univocamente attraverso due parametri: il primo è il raggio di curvatura R del ramo deviato, il secondo è la tangente dell'angolo β formato dagli assi dei due rami deviati, come illustrato in figura. A parità di raggi di curvatura possono infatti esistere tangenti diverse, al variare della lunghezza del tratto in curva. Quest'ultimo può concludersi, a seconda delle tipologie di deviatoio, indifferentemente prima o dopo il cuore, per cui possono esistere deviatoi a cuore curvo o cuore retto. Ciascun deviatoio viene identificato con una nomenclatura del tipo: S 60 UI / 400 / 0,094 S indica uno scambio semplice; 60 UNI identifica il tipo di rotaia, che ha un peso lineare di 60 kg al metro. Attualmente vengono utilizzate quasi solo rotaie 60 UNI, qualche linea secondaria ha ancora rotaie 50 UNI. 400 corrisponde al raggio di curvatura del ramo deviato, mentre 0.094 è la tangente dell'angolo di deviata. I deviatoi più comuni in uso nella rete FS sono riportati nella tabella.

Rotaia Raggio Tg Cuore Lunghezza Velocità

S 50 UNI 170 0,12 Retto 23,99 30

S 50 UNI 245 0,10 Retto 30,29 30

S 60 UNI 170 0,12 Retto 25,082 30

S 60 UNI 250 0,12 Curvo 29,836 30

S 60 UNI 400 0,074 Retto 39,083 60

S 60 UNI 400 0,094 Curvo 38,02 60

S 60 UNI 1 200 0,040 Retto 73,668 100

S 60 UNI 1 200 0,055 Curvo 69,000 100

S 60 UNI 3 000 0,022 Retto 132,000 160

S 60 UNI 3 000 0,034 Curvo 109,83 160

Le velocità massime ammesse sul ramo deviato sono commisurate al suo raggio di curvatura, e sono dimensionate in modo da prevedere un'accelerazione laterale sul veicolo di circa 0.65m/s². Fanno eccezione le deviate da 400 metri di raggio, dove l'accelerazione laterale raggiunge quasi il valore di 0.7m/s². La ragione di questa eccezione è essenzialmente storico/progettuale: progettare un deviatoio con un'accelerazione minore avrebbe richiesto raggi maggiori, e questo avrebbe creato delle difficoltà nell'inserimento di queste deviate in uno scenario esistente. La sicurezza viene comunque salvaguardata: per lo svio di un veicolo sarebbero necessarie accelerazioni laterali ben maggiori, mentre i limiti esistenti sono fissati essenzialmente per il comfort dei passeggeri.

FERMATA = Impianto che consente la sola fermata dei treni senza possibilità di cambiare linea FERROVIA = generalmente è l'infrastruttura di trasporto terrestre, idonea alla circolazione di treni. Per estensione, la medesima parola assume anche il significato di linea ferroviaria o di sistema ferroviario, indicando in questo caso tutte le infrastrutture, la tecnologia ed il personale necessari a garantire la circolazione dei treni sulle linee ferroviarie. Il termine fu coniato intorno alla metà dell'ottocento; in precedenza questa infrastruttura era denominata strada ferrata o strada di ferro.

Storia Le origini della ferrovia si individuano tradizionalmente in Inghilterra, dove venivano utilizzate ferrovie con trazione a cavalli, sia nelle zone minerarie per l'asportazione del minerale estratto che nelle grandi città con funzioni di trasporto pubblico. Nel 1804 Richard Trevithick usava per la prima volta una locomotiva a vapore. La prima ferrovia pubblica fu il Stockton and Darlington Railway inaugurata nel 1825. Tuttavia è di norma dare come inizio delle ferrovie la famosa gara di Rainhill in Inghilterra per individuare la futura locomotiva adatta a percorrere la linea Liverpool - Manchester. L'ing. George Stephenson costruì la Rocket nel 1829, considerata capostipite delle locomotive poiché unisce i meccanismi fondamentali come la caldaia tubolare e il tiraggio del camino. Con essa Stephenson raggiunse i 48 km/h e i 28 km/h con un convoglio di 17 tonnellate. In Inghilterra le ferrovie si svilupparono e contribuirono allo sviluppo della Rivoluzione Industriale. Sin da allora le linee ferroviarie britanniche usarono assegnare dei nomi specifici alle varie relazioni. Nei decenni dopo la Seconda guerra mondiale, i miglioramenti di automobili, strade e autostrade nonché aerei hanno reso questi mezzi più pratici e convenienti per una sempre più larga schiera di utenti. In particolare negli Stati Uniti gli investimenti mirarono al miglioramento di autostrade ed aeroporti, delegando alla ferrovia il trasporto delle merci e trascurando per lungo tempo il trasporto di massa in ambito urbano. Lo stesso accadde per motivi diversi in Europa e in Giappone, dove furono necessari ingenti mezzi finanziari per la ricostruzione delle reti ferroviarie gravemente danneggiate dalla guerra, distogliendo così molte risorse dallo studio e sviluppo di nuove linee. Viaggiare su rotaia diviene più conveniente solo in aree con maggiore densità di popolazione o quando il costo del carburante supera i costi richiesti dai treni, che sono in grado di trasportare molte più persone e cose a parità di potenza impegnata. Queste condizioni non sussistono negli Stati Uniti d'America dove, a causa delle grandi distanze, risulta più conveniente il trasporto aereo. La prima ferrovia italiana fu la Napoli-Portici, nel Regno delle Due Sicilie, che fu inaugurata il 3 ottobre 1839 dal re Ferdinando II di Borbone. Essa costituiva il primo tratto della futura Napoli - Nocera - Castellammare. La lunghezza di questo primo tronco era di circa 7.640 metri (altre fonti danno 7.250 m). La locomotiva Bayard raggiungeva la velocità di 60 km/h (50 km/h trainando un convoglio ferroviario). Linee per nazione

Elenco delle prime linee ferroviarie per nazione: Inghilterra 1825 Stockton – Darlington Stati Uniti 1830 Charleston – Hamburg Francia 1832 Saint-Étienne – Lione Irlanda 1834 Dublino – Kingstown Belgio 1835 Bruxelles – Malines Germania 1835 Norimberga – Furth Canada 1836 Laprairie – Saint John Russia 1837 Pietroburgo – Tzarskoe Selo Austria 1838 Vienna – Florisdorf Italia 1839 Napoli – Portici Olanda 1839 Amsterdam – Harlem Ungheria 1846 Pest – Vac Danimarca 1847 Copenhagen – Roskilde Svizzera 1847 Zurigo – Baden Spagna 1848 Barcellona – Mataro India 1853 Bombay – Thana Norvegia 1854 Oslo – Eidsvoll Australia 1854 Melbourne – Port Melbourne Egitto 1857 Il Cairo – Alessandria d'Egitto Argentina 1857 Buenos Aires – San José de Flores Sudafrica 1860 Durban – The Point Giappone 1872 Tokio – Yokohama Cina 1876 Shangai – Wu Sung Infrastruttura

L'infrastruttura ferroviaria è costituita dalla via e dalle relative opere civili, nonché dagli impianti tecnologici per i sistemi di trazione, segnalamento e sicurezza. Via

La via è formata da due guide metalliche chiamate rotaie, mantenute parallele tra loro fissandole a traverse (in legno, acciaio o cemento armato precompresso), o piattaforme di cemento armato precompresso. La struttura formata dalle rotaie e dalle traverse (o dalle piattaforme) viene detta binario; la distanza fra le due rotaie (misurata tra le facce interne delle teste delle rotaie stesse) è detta scartamento. Se lo scartamento è mantenuto dalle traverse, il binario a sua volta è fissato al suolo tramite una struttura detta massicciata, formata da pietrisco di grande pezzatura, a spigoli vivi e costituito da rocce resistenti allo sgretolamento; la massicciata, infine è poggiata sul corpo stradale della linea ferroviaria. In caso di utilizzo di piattaforme in cemento armato precompresso, queste sono direttamente fissate al corpo stradale. Molto importanti sono le strutture di drenaggio che servono ad espellere le acque piovane che altrimenti deteriorerebbero presto la massicciata. La manutenzione oggi è svolta con l'ausilio di macchine operatrici specializzate come: Rincalzatrice - Profilatrice - Risanatrice - Saldatrice a scintillio - Compattatrice - Treno rinnovatore - Metodo ultrasonico mediante macchina Opere civili ferroviarie

Le opere civili (gli esempi più classici sono ponti e gallerie) consentono alla via di inserirsi nel territorio secondo il tracciato prestabilito. Sin dall'epoca pionieristica della ferrovia, le opere civili ferroviarie sono state tra le opere umane più imponenti ed impegnative. Basti pensare al Traforo del Frejus, il primo traforo transalpino, la cui costruzione fu avviata nel 1857, o alla linea dei Giovi, inaugurata nel 1854 e costituita da una livelletta alla pendenza costante del 35 per mille, o al Severn Tunnel, galleria subalvea inglese di 7008 m aperta nel 1886. Sistemi di segnalamento e sicurezza

A differenza della strada in cui i veicoli circolano "a vista", una ferrovia richiede sistemi di distanziamento dei treni indipendenti dalla mutua visibilità dei veicoli, poiché gli spazi di frenatura sono solitamente molto maggiori della distanza di visibilità stessa. In ferrovia gli aspetti relativi alla sicurezza sono fin dall'origine ritenuti fondamentali. Le tecnologie relative ai sistemi di sicurezza sono in parte coincidenti con i già citati sistemi di esercizio, e possono essere così raggruppate:

Sistemi ed impianti fissi per la garanzia del regime di circolazione (che garantiscono il corretto distanziamento fra treni e garantiscono che ogni treno in corsa abbia il sufficiente spazio di frenatura in funzione della sua velocità prevista).

Sistemi di ripetizione segnali a bordo dei veicoli (ATP o "Automatic Train Protection", che aggiungono al tradizionale regime di circolazione l'invio di comunicazioni di sicurezza direttamente in cabina di guida del treno e talvolta, in associazione, sotto particolari condizioni, l'intervento della frenata automatica di emergenza)

Sistemi di controllo/comando marcia treno (SCMT o "Sistema Controllo Marcia Treno"), mediante il quale si aggiunge alla ripetizione dei segnali un controllo continuo e dettagliato della rispondenza della velocità di marcia del treno a quella prevista, segnalata da terra; talvolta vi si può associare, a particolari condizioni, un sistema di controllo attivo della velocità o di frenata di emergenza)

Sistemi di Guida Automatica dei Treni (diffuso in alcune linee adibite esclusivamente a servizio di metropolitana; sono sistemi ove sono implementati dispositivi di bordo che agiscono automaticamente regolando la marcia del treno in funzione di segnali ricevuti da terra, senza bisogno di personale di condotta a bordo)

Sistemi di esercizio

Le diverse modalità con le quali viene gestita la circolazione in ferrovia sono chiamate "sistemi di esercizio". Elementi caratterizzanti dei sistemi di esercizio sono il sistema di dirigenza, ed il tipo di regime di circolazione (sistema "di blocco", "a spola", o altro). Sistemi di trazione

I sistemi per la trazione ferroviaria sono sempre stati uno degli elementi essenziali e caratteristici della ferrovia. I mezzi di trazione in ferrovia sono definiti locomotive se specializzati prevalentemente per il traino dei convogli o alle manovre pesanti e aventi potenza superiore a 450 CV; automotori se destinati alle manovre leggere e aventi potenza inferiore a 450 CV; per le locomotive elettriche e diesel è invalso l'uso del termine locomotore. Un veicolo ferroviario destinato al trasporto dei passeggeri (e in alcuni rari casi delle merci) e dotato di motori di trazione è definito invece automotrice, anche se va precisato che benché tale termine non sia relativo solo ai veicoli a trazione termica, quando il veicolo è a trazione elettrica si preferisce usare il termine sostitutivo elettromotrice. Diffusi inoltre, con analogo significato relativamente al sistema di trazione, i termini Autotreno ed Elettrotreno, riferiti sia ai lunghi veicoli articolati sia a convogli a composizione bloccata: tuttavia il secondo termine è molto più diffuso del primo, a causa soprattutto del fatto che, in maggioranza, i convogli con tali caratteristiche hanno trazione elettrica. Reti ferroviarie

Sono reti ferroviarie gli insiemi di linee fra loro interconnesse affidate alla medesima società di gestione dell'infrastruttura o di esercizio, o ricadenti sul territorio di uno Stato o di un Ente territoriale. Le reti esistenti in Italia comprendono circa 16.000 km di linee a scartamento normale e ridotto, e la loro gestione è affidata alla società "Rete Ferroviaria Italiana" (pubblica statale) per tutte le tratte di proprietà dello stato, ed a società minori (private o di enti locali) per le tratte di proprietà regionale. La gestione dell'infrastruttura, e la sua attribuzione a società, è regolata da norme diverse a seconda della proprietà (statale o regionale) della tratta, come meglio spiegato di seguito. Regolazione del sistema ferroviario

La direttiva CEE n° 440 del 1991 ha posto le basi per una sostanziale riorganizzazione del sistema ferroviario europeo, la cui struttura era stabile da molti decenni e vedeva operare in ciascuna nazione aziende ferroviarie statali (e quindi monopoliste), spesso dipendenti dal Ministero dei Trasporti, affiancate da società private operanti su tratte minori spesso in regime di concessione. Questa struttura si era determinata perché da una parte l'importanza strategica (militarmente ed economicamente) del sistema ferroviario e dall’altra la difficoltà delle imprese private preesistenti a sostenersi con i soli ricavi da traffico, garantendo nel contempo un adeguato livello di manutenzione di infrastrutture e rotabili, avevano spinto gli stati a nazionalizzare le ferrovie. La direttiva invece, imponendo la separazione contabile tra la gestione dell’infrastruttura e quella dei servizi di trasporto, ha posto le basi per la liberalizzazione e l’apertura alla concorrenza del mercato del trasporto ferroviario. Lo stato italiano ha recepito tale direttiva solo per le tratte (la quasi totalità) precedentemente gestite dall'azienda di stato (il vecchio ente Ferrovie dello Stato), trasferendo la proprietà delle ferrovie concesse a privati alle rispettive regioni di appartenenza e demandando ad esse non solo l'esercizio ma anche la relativa attività normativa. Inoltre anche alcune tratte ex-FS (perlopiù dismesse) sono state trasferite in proprietà alle regioni, e altre (anche in esercizio) potrebbero essere trasferite in futuro. Per le tratte rimanenti in proprietà allo stato (la maggior parte delle tratte ex-FS) la proprietà verrà mantenuta pubblica mentre la gestione e l'esercizio sono a carico del Gestore dell’Infrastruttura, (ad oggi individuato nella società Rete Ferroviaria Italiana) che ha tra i suoi compiti principali la manutenzione, la gestione della circolazione, l’assegnazione della capacità ferroviaria (in termini di tracce orarie), la riscossione dei diritti di circolazione (pedaggi) e l'attività di controllo delle società operatrici di servizi (imprese ferroviarie) per ciò che concerne la sicurezza della circolazione. Per queste tratte la liberalizzazione è ad oggi (2007) avviata solo per quanto riguarda il trasporto delle merci, mentre quella del trasporto passeggeri non-locale è prevista a partire dal 2010, iniziando dai collegamenti internazionali. I servizi di trasporto locale su rete statale invece non sono (e non saranno) liberalizzati, rimanendo di competenza esclusiva delle regioni che li affidano a imprese ferroviarie (anche pubbliche e anche se già esercenti di tratte regionali, purché in possesso di licenza) mediante pubblica gara con contratti aventi durata pluriennale limitata. Solo alcune regioni tuttavia sono già migrate a questo nuovo sistema e hanno bandito gara, nelle altre il servizio viene provvisoriamente esercito da Trenitalia in quanto impresa ferroviaria "erede" dell'ex-monopolista. L’organizzazione del servizio merci (già oggi) e passeggeri non-locale (in futuro) è compito delle Imprese Ferroviarie, il cui status deve essere garantito dal possesso di una licenza ferroviaria e dalla disponibilità di materiale rotabile omologato e dotato di certificato di sicurezza. Nei tempi prestabiliti le varie imprese ferroviarie richiedono ai gestori dell’infrastruttura l’assegnazione di capacità ferroviaria per effettuare servizi merci o passeggeri non-locali, la capacità ferroviaria invece necessaria all'effettuazione di servizi di trasporto passeggeri locale non viene richiesta dall'impresa ferroviaria affidataria bensì dalla regione cui compete, preventivamente rispetto all'effettuazione della gara di affidamento. Eventuali conflitti nella richiesta di capacità vengono sciolti dal gestore dell’infrastruttura in base a criteri stabiliti per legge, per i servizi passeggeri locali in particolare possono essere previsti criteri di priorità differenziati per tratta e fascia oraria. A differenza di tutto questo per le tratte di proprietà regionale (tutte le ex ferrovie concesse a privati, più eventuali tratte ex-FS) l'assetto regolamentare di esercizio è in generale diversificato da regione a regione, pur essendo ad oggi rimasto perlopiù immutato vedendo una sostanziale permanenza del vecchio sistema di gestione unica di infrastruttura e servizi, anche se in molti casi alle ex società concessionarie (perlopiù private) si sono sostituite nuove società nella maggior parte dei casi di proprietà degli enti locali. Inoltre varie società che gestiscono unitariamente infrastrutture di proprietà regionale (gestendone quindi sia infrastrutture che servizi) sono anche Imprese Ferroviarie licenziatarie per la rete statale ove effettuano solo servizi (perlopiù merci, ma anche servizi passeggeri locali di affidamento regionale), in diversi casi con corse che si svolgono a cavallo tra tratte nazionali (RFI) e tratte regionali di competenza. Treni e materiale rotabile

Viene definito treno un convoglio costituito da uno o più elementi che si muove lungo una linea, dal momento in cui riceve l'ordine di partenza e fino al punto di normale fermata. Il movimento di una locomotiva, con o senza vagoni, entro i segnali di protezione di una stazione viene invece definito manovra. L'insieme dei veicoli atti alla circolazione su ferrovia è definito "materiale rotabile". La classificazione più classica comprende le seguenti voci: Locomotive (in alcuni casi definite "locomotori" o "automotori") Elettrotreni (i più diffusi) Autotreni (più rari) Automotrici ed Elettromotrici Carrozze viaggiatori e veicoli derivati (talora definiti "furgoni") Carri merci Veicoli di servizio

INCROCIO = Operazione di movimento prevista nelle stazioni per la circolazione a senso alternato sulle linee a semplice binario Con il termine incrocio si definiscono, in campo ferroviario, due specifiche e differenti entità di cui una regolamentare attinente alla circolazione dei treni ed un'altra infrastrutturale.

• Incrocio (infrastruttura): definisce l'intersezione di due linee ferroviarie differenti (o di due binari diversi) tra le quali non viene stabilita alcuna comunicazione.

• Incrocio (Regolamento circolazione treni): Ciò che avviene, su un tratto ferroviario a semplice binario, quando due treni circolanti in senso opposto vengono ricevuti in opportuna stazione ferroviaria munita di uno o più binari deviati collegati da scambi

Incrocio (infrastruttura) Quando due linee ferroviarie dirette verso differenti località hanno l'esigenza di intersecarsi possono essere implementate due differenti soluzioni:

1. Viene costruito un viadotto o un cavalcavia (soluzione più costosa ma più sicura). 2. Si approntano dispositivi di binario chiamati, appunto, Incrocio che rappresentano uno dei punti più delicati dell'infrastruttura ferroviaria

Struttura dell'incrocio

L'incrocio di due linee ferroviarie può avvenire con qualunque angolazione ma spesso si trovano incroci a 90 gradi. Per permettere il transito delle ruote nei due sensi di transito vengono fatti gli opportuni tagli sagomati delle rotaie delle due linee nel punto in cui si intersecano; se queste sono complanari verranno operati in tutto otto tagli e nel punto di contatto verranno montati dei cuori per incrocio analoghi a quelli dei deviatoi. A volte per evitare l'eccessivo indebolimento della struttura del binario una delle due linee ferrate è fatta passare più in alto dell'altra del tanto sufficiente al passaggio delle ruote dei rotabili ed è questa soltanto,(in genere è quella meno importante) che subirà il taglio delle rotaie; in questo caso non sarà necessario montare dei cuori per incrocio a tutto vantaggio della solidità dell'infrastruttura. Allo scopo di consolidare le rotaie nei punti di interruzione vengono montate delle opportune controrotaie. È evidente che un incrocio di linee ferroviarie rappresenta un punto molto delicato ai fini della sicurezza della circolazione. Per tale scopo in tutte e quattro le direzioni di marcia verranno installati degli appositi segnali di protezione di 1a categoria che permetteranno il passaggio di un solo treno per volta mantenendo a via impedita (segnale rosso) il segnale dell'altra linea finché non venga liberata interamente la sezione di incrocio. Gli incroci in piena linea erano utilizzati spesso nel passato; oggi nelle moderne linee ferroviarie tale soluzione non viene più utilizzata. Gli incroci trovano utilizzazione anche nell'ambito delle stazioni sulle linee a doppio binario e degli scali ferroviari merci soprattutto nelle traversate per il passaggio da un binario ad altri susseguentemente ad uno o più deviatoi; a volte vengono sostituiti da scambi inglesi, una sorta di mescolanza tra vari deviatoi e un incrocio, che permette sia la traversata del treno che il passaggio da un binario ad un altro o viceversa. Incrocio (circolazione treni) Sulle linee a semplice binario è necessario prevedere delle stazioni munite di deviatoi e di binari di raddoppio allo scopo di poter immettere in linea un sufficiente numero di treni. Quelli che viaggiano nello stesso senso si susseguono distanziati l'uno dall'altro. Quelli marcianti in senso contrario dovranno avere stabilita nell'orario di servizio la fermata in apposite stazioni, individuate mediante il grafico, ove attendere il treno che arriva in senso opposto. Il treno ripartirà solo dopo che sarà arrivato il treno incrociante previsto in orario. Di solito il treno che arriva per primo viene ricevuto sul binario deviato. Vengono poi predisposte a cura del Dirigente Movimento locale o del Dirigente Centrale Operativo le manovre dei deviatoi e dei segnali perché venga ricevuto, sul binario di corretto tracciato, il treno incrociante in senso opposto. L'insieme di tutte le procedure e di tutte le manovre eseguite costituisce quello che viene definito un incrocio fra treni. Tutti gli incroci tra treni ordinari e straordinari sono indicati nei fascicoli orario delle ferrovie e per essere spostati dalla stazione prevista ad altra stazione richiedono l'applicazione di precise procedure di sicurezza stabilite dai regolamenti ferroviari.

INSTRADAMENTO = Percorso di manovra del treno che si svolge all’interno della stazione serve a instradare il treno verso il binario che lo porterà alla direzione prestabilita ITINERARIO = Percorso del treno di ingresso o uscita che si svolge all’interno di una stazione LINEA DI CONTATTO o LINEA AEREA = Conduttore sospeso al di sopra del binario destinato alla captazione dell’energia elettrica necessaria per la trazione MANOVRA = Movimento di veicoli all’interno delle stazioni, diverso dalla circolazione dei treni MASSICCIATA o BALLAST = Strato di pietrisco sul quale viene appoggiato l’armamento. Con ballast si intende il pietrisco, allo stato naturale o ricavato per frantumazione di rocce, utilizzato per la formazione di massicciate ferroviarie. Il materiale in natura deve possedere buona resistenza alla compressione, alla frammentazione (coefficiente Los Angeles) ed al gelo; deve inoltre essere esente da fibre di amianto. Il pietrisco deve presentare, dopo la lavorazione in appositi impianti di frantumazione, vagliatura e lavaggio, una granulometria tipicamente compresa fra 30 e 60 mm, un contenuto ridotto di particelle fini (polveri) ed una forma il più possibile tondeggiante. La classificazione del pietrisco per massicciate ferroviarie è stabilita dalla norma UNI EN 13450, che fornisce inoltre indicazioni per la redazione della dichiarazione di conformità CE e l'apposizione della relativa marcatura CE sui documenti di trasporto. In ambito italiano, le caratteristiche del ballast sono definite dalla Specifica Tecnica di RFI - Pietrisco per massicciata ferroviaria.

METROPOLITANA = Col termine metropolitana, (abbreviazione ormai entrata nell'uso comune di ferrovia metropolitana), o anche metrò si intende un sistema di trasporto rapido di massa su ferro, ad elevata frequenza di corse, circolante in sede propria e senza interferenze e regolato da sistemi di segnalamento e sicurezza della circolazione. Le metropolitane sono costruite a servizio dei maggiori centri urbani ed aree metropolitane.

Caratteristiche principali A distinguere una metropolitana da una ferrovia generica e una tranvia sono, generalmente, i parametri identificativi di massima : • portata potenziale minima: 24000 pax/h dir • distanziamento tra convogli: 3 minuti • capacità di ogni convoglio: 1200 persone • distanza media stazioni/fermate: 600-1000 m • velocità commerciale min.: 25 km/h • lunghezza massima del convoglio: 150 m Quindi risulta essenziale l'alta frequenza delle corse, unita ad una grande capacità oraria di trasporto; per ottenere ciò è necessario un perfezionato sistema di blocco automatico che consenta il corretto distanziamento dei convogli e di sistemi di sicurezza che intervengano in caso di anomalie. Perché ciò si realizzi è indispensabile che sia provvista di sede propria, e non abbia interferenzialità con altri sistemi di trasporto, cioè abbia completa separazione del tracciato dagli altri sistemi di trasporto. Il percorso di una metropolitana può essere non solo sotterraneo, ma anche in trincea (interrato scoperto), a raso (sul piano di campagna) o in sopraelevata (in quota). L'infrastruttura metropolitana è in genere divisa nelle due tipologie - pesante e leggera - a seconda della portata, della frequenza delle corse e del tipo di rotabile utilizzato. Estensione e caratteristiche della rete

Nelle grandi aree urbane la rete metropolitana può estendersi fino al limite del centro cittadino oppure raggiungere i sobborghi limitrofi: in questo caso la distanza tra le stazioni può aumentare anche considerevolmente. Spesso i sobborghi più lontani sono collegati al resto della rete da linee a parte, dette commuter o suburbane o regionali, con stazioni più distanti tra loro in modo da consentire ai treni di raggiungere velocità maggiori. Un altro caso è quello del passante ferroviario, vale a dire il tratto urbano (spesso costruito mettendo in collegamento mediante tunnel due o più tratti ferroviari) di reti ferroviarie nazionali o regionali: anche qui, per garantire una maggiore velocità di esercizio, le stazioni sono generalmente poche ed abbastanza distanti tra loro (un esempio è quello del passante ferroviario di Milano, del sistema RER di Parigi o delle S-Bahn di molte città tedesche). La rete è generalmente progettata in maniera da offrire agli utenti, specialmente all'interno dei centri cittadini, una molteplice scelta di stazioni, spesso site nei pressi di punti di grande transito nonché in vicinanza di connessioni con altri mezzi e reti di trasporto (autobus, tram, stazioni ferroviarie, funicolari). Va precisato che, ormai diffuse in tutto il mondo, le metropolitane possono avere caratteristiche assai diverse tra loro. In alcuni casi, infatti, condividono i binari con reti ferroviarie nazionali (si veda la linea 2 della Metropolitana di Napoli) o regionali (molte delle linee della Metropolitana di Londra hanno questa particolarità). Le "sopraelevate", cioè metropolitane il cui tracciato corre quasi per intero su di un viadotto, sono state assai popolari nella prima metà del XX secolo ma, con il passare degli anni, si è preferito investire nella costruzione di reti sotterranee. Negli ultimi anni in alcune città si è assistito al riutilizzo di questo tipo di tecnologia costruttiva: è il caso della Docklands Light Railway di Londra, del MARTA di Atlanta, della Las Vegas Monorail e dell'AirTrain che collega New York all'aeroporto J.F.Kennedy. Molto più frequentemente si costruisce parzialmente in sopraelevata e parzialmente in sotterranea. Importanza e ruolo

Il volume di passeggeri trasportati da una rete metropolitana spesso raggiunge livelli elevati e la metropolitana è quasi sempre considerata l'asse portante di un sistema di trasporto cittadino. In molte città, infatti, i passeggeri sono soliti cominciare il loro viaggio con un bus, un tram, un treno suburbano per poi entrare nel centro cittadino proprio con la metropolitana.

In alcune città la rete metropolitana è così estesa ed efficiente che la maggioranza dei residenti la usa come principale mezzo di trasporto, anche al posto dell'auto. Londra, Mosca, New York, Berlino, Madrid, Parigi, Seul, Tokyo sono fra le città con le più grandi metropolitane del mondo. Solo nella capitale del Giappone ci sono quindici linee metropolitane urbane in connessione con altre 75 linee che dal centro portano verso i sobborghi anche più lontani. La maggioranza delle reti metropolitane sono dedicate al trasporto di passeggeri, ma alcune città hanno costruito anche delle linee per trasportare merci e posta. Un esempio era quello della Post Office Railway che trasportava posta tra gli uffici di Londra: ha funzionato dal 1927 fino al 2003. Un'altra rete di questo tipo era in servizio a Chicago. Negli anni della Guerra Fredda le reti metropolitane venivano spesso incluse nei piani di protezione civile come rifugio per la popolazione nell'eventualità di un attacco nucleare. Le metropolitane sono state spesso utilizzate anche come manifesto dei traguardi economici, sociali e tecnologici raggiunti da un Paese, specialmente in Unione Sovietica e negli altri Stati comunisti. Con i loro muri rivestiti di marmo, i pavimenti in granito e gli splendidi mosaici e lampadari, le metropolitane di Mosca e di San Pietroburgo sono ancora oggi fra le più belle del mondo. Tecnologia

Strettamente derivate dalle ferrovie, le metropolitane hanno inizialmente mutuato da queste i medesimi sistemi di esercizio e di armamento. Successivamente proprio questi impianti sono stati oggetto dei primi sistemi per il controllo della marcia dei treni e per la guida automatica ('Metropolitana automatica o driver-less). La diversificazione dei sistemi di metropolitana, derivata dalle differenti tecnologie impiegate, ha dato origine a molteplici tipologie: Metropolitana automatica, nella quale i treni viaggiano senza conducente a bordo Metropolitana su gomma, i cui convogli sono equipaggiati con ruote gommate o miste in ferro e gomma, per una maggiore aderenza e silenziosità Metropolitana sospesa, il più noto esempio della quale è, in Europa, la ferrovia Alweg Metropolitana leggera, definita nella norma UNI 8379 come " (...) sistema di trasporto che, sia pure con capacità oraria di trasporto minore (rispetto ad una

metropolitana), è completamente svincolato da qualsiasi altro tipo di traffico e con regime di circolazione regolato da segnali" Metropolitana sopraelevata caratterizzata per il tipo di sede, realizzata su strutture in ferro o in calcestruzzo armato People Mover. Questo termine, alquanto generico, è riferito generalmente tanto a sistemi ettometrici quanto a linee di maggiore lunghezza, totalmente automatici e

con sistemi di trazione diversificati. Premetro. Rete operata con vetture tranviarie in sede propria, svincolata da qualsiasi altro tipo di traffico, dotata di tratti e stazioni sotterranee. Un classico esempio

è quello della "StadtBahn", diffusa in molte città tedesche. VAL, un particolare esempio di metropolitana leggera automatica su gomma; uno è costituito dalla metropolitana di Torino La maggioranza dei treni metropolitani sono unità multiple a trazione elettrica. La corrente è solitamente fornita da un terzo binario o, nei sistemi che utilizzano tunnel particolarmente larghi, da linee aeree. La maggior parte corre su binari d'acciaio di tipo convenzionale anche se non mancano alcune (ad esempio a Parigi) che presentano ruote di gomma. Il personale a bordo è ormai ridotto al minimo a causa del progresso tecnologico che ha reso le reti quasi del tutto automatizzate. Alcuni moderni sistemi hanno treni completamente automatici, senza conducente a bordo. I metodi di costruzione variano a seconda del Paese e della situazione. I tunnel del tipo "cut and cover" (ad es. a Milano) sono costruiti scoperchiando le strade, mentre "talpe meccaniche" (ad es. a Torino) sono utilizzate per costruire gallerie senza stravolgere la viabilità sovrastante: si tratta di un metodo più costoso. Storia Già al principio del XIX secolo molti operatori di reti ferroviarie avevano costruito dei tunnel e delle stazioni sotterranee: il tunnel di Trevithick risale infatti al 1804. Il più delle volte si trattava di espedienti per ridurre la pendenza altrimenti necessaria della linea. Dopo un primo periodo fortemente espansivo nella costruzione di nuove reti, compreso tra la fine del XIX secolo e gli anni cinquanta del XX, in cui furono soprattutto le capitali e le grandi metropoli dell'emisfero settentrionale a dotarsi di metropolitane, nuovi programmi sono stati avviati in questo settore dagli anni settanta, in virtù sia della necessità di decongestionare i centri urbani dal traffico che della crescita del prezzo del petrolio, che ha reso sempre meno conveniente sotto il profilo economico il trasporto con autovetture. La prima vera linea metropolitana al mondo è stata comunque quella di Londra, chiamata ancora oggi "Underground" o "The Tube". Essa ha cominciato ad operare il 10 gennaio 1863 (Metropolitan Line) ed attualmente ha 414 km di linee. La proposta pare essere stata avanzata dall'allora sindaco, Charles Pearson, motivato dal caos insopportabile per le vie del centro anche a causa del mancato interscambio diretto tra le varie stazioni ferroviarie della città. Nel 1860 venne costituita così la Metropolitan Railway Company, il cui nome verrà riportato con la prima linea. Sempre nel Regno Unito sono in funzione le antiche metropolitane di Liverpool (1886) e Glasgow (1896), nonché quelle più recenti di Newcastle (1980), Birmingham (1999) e Manchester (2002). Anche se ad Atene già dal 1869 una ferrovia collegava il centro della città con il porto del Pireo, effettuando un servizio urbano (la capitale ellenica poté dotarsi di una rete metropolitana vera e propria comunque solo nel 1957), si potrebbe dire che la prima metropolitana sotterranea dell'Europa continentale sia stata il "Tünel", una funicolare che dal 1875 collega i quartieri di Beyoğlu e Galata nella parte europea di Istanbul, i cui vagoni furono fino al 1910 trainati da cavalli. Comunque la prima vera linea di metro nell'Europa continentale venne costruita nel 1896 a Budapest, in Ungheria: ancora oggi la prima linea, è largamente preservata nel suo stato originale, come il suo nome, Földalatti; inoltre è stata la prima in Europa in cui la trazione elettrica fosse fornita da cavi aerei. La prima linea della metropolitana di Parigi è stata inaugurata nel 1900 ed è ancora oggi nota come "Métro", abbreviazione di "Chemin de Fer Métropolitain". In tempi molto più recenti si sono aggiunte le reti di Marsiglia (1977), Lione (1978), Lilla (1983), Tolosa (1993) e Rennes (2002). Rouen e Strasburgo hanno delle reti tramviarie che corrono in sede propria - spesso sottoterra - e fungono da metropolitane leggere. L'"U-Bahn" di Berlino ha cominciato ad operare nel 1902 ed ha molte linee che corrono in viadotto. Dieci anni dopo, nel 1912, è stata la volta di Amburgo, oggi dotata di una rete molto estesa, mentre solo negli anni settanta le metropoli bavaresi di Monaco (1971) e Norimberga (1972) hanno messo in funzione le loro linee. Diverse città tedesche hanno poi reti miste che comprendono sia "S-Bahn" (cioè metropolitane regionali in genere soprelevate) che linee tramviarie ("StadtBahn") particolarmente veloci e frequenti dotate di sede propria riservata, spesso in galleria: è il caso di Essen (1967), Francoforte (1968), Colonia (1968), Mannheim (1969), Stoccarda (1970), Bielefeld (1971), Hannover (1975), Dortmund (1976), Bonn (1979), Düsseldorf (1981), Bochum (1989), Duisburg (1992), Gelsenkirchen (1994), Rostock (2003). Altre grandi città, come Brema, Karlsruhe, Dresda, Lipsia, Magdeburgo, Kassel, Münster hanno delle estese reti tramviarie, spesso con tratti sotterranei, che comunque non possono essere ritenute delle vere metropolitane. Casi a parte sono quelli delle metropolitane sospese, come ad esempio quella di Wuppertal, la "SchwebeBahn". Nei Paesi del Benelux sono attive le metropolitane di Rotterdam (1968), Bruxelles (1976) ed Amsterdam (1977). Ad Anversa (1975), Charleroi (1983), L'Aja ed Utrecht sono in funzione delle linee leggere chiamate "premétro" o "SnelTram". In Svizzera la metropolitana di Losanna è stata attivata nel 1991 utilizzando parzialmente una funicolare costruita nel 1877. La costruzione della metropolitana di Zurigo venne interrotta nel 1973 e da allora è stata aperta solo una linea sotterranea a carattere regionale nel 1990. In Austria la rete metropolitana di Vienna è oggi una delle più estese d'Europa ed è in funzione dal 1976. In tempi recenti la città danubiana di Linz ha aperto una linea leggera sul modello della "StadtBahn". La prima metropolitana dell'ex Unione Sovietica (in russo "метро") è stata aperta nel 1935 a Mosca; sono poi seguite San Pietroburgo (1955), Kiev (1960), Tbilisi (1965), Baku (1967), Kharkov (1975), Taškent (1977), Yerevan (1981), Minsk (1984), Nižnij Novgorod (1985), Novosibirsk (1986), Samara (1987), Ekaterinburg (1991), Dnipropetrovsk (1995) e Kazan' (2005). Volgograd e Kryvyj Rih hanno dagli anni ottanta una rete "metrotramviaria", cioè operata in sotterranea da comuni tram cittadini. Sono in costruzione reti simili a Donec'k, Perm', Odessa ed Ufa. Nell'Europa orientale, oltre Budapest, sono dotate di reti metropolitane, spesso costruite seguendo il modello sovietico, le città di Praga (1974), Bucarest (1979), Varsavia (1995) e Sofia (1998). A breve dovrebbe essere inaugurata una rete leggera a Cracovia. A Belgrado la messa in funzione della prima linea è attesa nel 2008. In Spagna le corse della metropolitana di Madrid, oggi una delle più estese ed efficienti del mondo, sono cominciate nel 1919. Barcellona ha seguito la capitale nel 1924. In tempi molto più recenti è stata la volta di Valencia (1988) e Bilbao (1995). È in costruzione da tempo una rete a Siviglia. Lavori in corso anche a Malaga, Palma di Maiorca ed Alicante. In Scandinavia la rete più estesa è quella di Stoccolma (in servizio dal 1950), mentre in tempi più recenti si sono aggiunte le metropolitane di Oslo (1966), Helsinki (1982) e Copenaghen (2002), città dotate comunque di estese reti tramviarie. A Chicago negli Stati Uniti nel 1893 cominciò il suo servizio la prima metropolitana "soprelevata" del mondo a trazione elettrica, che divenne altresì la prima ad essere dotata, nel 1897, del MUTC (sistema di controllo multiplo del treno), che consentiva ai treni di non essere trainati da una locomotiva. Boston ha il più antico tunnel ancora in funzione degli Stati Uniti, dato che parte della "Green Line" risale al 1897. La metropolitana di New York, nota come "Subway", aprì il suo primo tratto nel 1904; nel 1907 fu la volta di Filadelfia. In tempi più recenti a queste città "apripista" si sono aggiunte Cleveland (1955), San Francisco (1972, con il suo "BART" - Bay Area Rapid Transit), Washington (1976), Atlanta (1979), Baltimora (1983), Miami (1984), Los Angeles (1990) e Saint Louis (1993). Molte città nordamericane (Portland, Sacramento, Salt Lake City, Denver, San José, Las Vegas, Dallas, Houston, Jacksonville, Detroit, Minneapolis, Buffalo, Pittsburgh e San Diego) hanno sistemi misti che comprendono una o più linee di metropolitana leggera spesso abbinata a reti tramviarie in sede propria. A breve linee di questo tipo dovrebbero entrare in funzione anche a Phoenix e Seattle.

La "Subway" di Toronto, in Canada, è stata inaugurata nel 1954 ed è stata la prima al mondo con treni interamente in alluminio (dal 1963). Il "Métro" di Montreal ha cominciato le sue corse nel 1966. Sempre in Canada dal 1986 è in funzione la metropolitana di Vancouver, mentre hanno reti "leggere" Calgary, Ottawa e Edmonton. In Messico la capitale Città del Messico è servita dalla metropolitana - oggi una delle più estese del mondo - dal 1969. Una rete è attiva anche dal 1991 a Monterrey, mentre Guadalajara ha dal 1989 una linea leggera operata da tram. Nei Caraibi, il 17 dicembre 2004, è stata inaugurata la metropolitana di San Juan, a Porto Rico. La più antica metropolitana dell'emisfero meridionale è quella di Buenos Aires, che risale al 1913: chiamata "El Subte" è stata la prima dei Paesi di lingua spagnola. Sempre in America Latina sono in servizio le metropolitane di Santiago del Cile (1975), Caracas (1983), Medellin (1995), Lima (2002 - anche se in via sperimentale il servizio cominciò nel 1995 per poi essere interrotto) e Valparaiso (2005). Nei Paesi di lingua portoghese la prima città a dotarsi di metropolitana è stata Lisbona, capitale del Portogallo, nel 1959. Ad Oporto è attiva dal 2002 una rete leggera. In Brasile la metropolitana di São Paulo ha aperto nel 1974. Altre linee sono state costruite a Rio de Janeiro (1979), Recife (1985), Porto Alegre (1985), Belo Horizonte (1986) e Brasília (2001). La più antica rete metropolitana dell'Asia è quella di Nagoya, in Giappone, inaugurata dalla società "Meitetsu" nel 1895 (anche se servizi urbani regolari sono cominciati solo nel 1957), seguita un anno dopo da quella di Tokyo. Altre grandi città nipponiche dotate di metropolitana sono quelle di Osaka (1933), Sapporo (1971), Yokohama (1972), Kobe (1977), Kyōto (1981), Fukuoka (1981), Sendai (1987), Hiroshima (1994), Kitakyushu (1995), Naha (2003) nell'isola di Okinawa. Negli ultimi 30 'anni numerose città della Corea hanno sviluppato moderne ed estese reti metropolitane. La più grande è quella della capitale sudcoreana Seul (1974); altre sono a Pyongyang (1973) - capitale della Repubblica Democratica di Corea, Busan (1985), Daegu (1997), Incheon (1999), Gwangju (2004) e Daejeon (2006). In Cina, dopo Pechino (1969), hanno costruito delle metropolitane le città di Tianjin (1980), Shanghai (1995), Canton (1999), Shenzhen (2004), Wuhan (2004), Nanjing (2005), Chongqing (2005). Sono presenti delle linee anche ad Hong Kong (1979) ed a Taipei (1996), capitale di Taiwan. Sempre in Asia hanno la metropolitana Manila (1984), Singapore (1987), Kuala Lumpur (1996) e Bangkok (1999). In India la capitale Nuova Delhi è servita dalla metropolitana solo dal 2002, mentre Calcutta ha visto l'inizio del servizio nel 1984 e Chennai nel 1997. A Bombay, la più popolosa delle metropoli indiane, la trasformazione di alcune linee suburbane in metropolitana ha visto l'apertura della rete nel 2004. Nei Paesi di religione musulmana spesso esistono delle vetture riservate alle sole donne. Metropolitane sono in servizio al Cairo (1987 - di fatto oggi ancora l'unica nel continente africano), Ankara (1997), Teheran (1999), Smirne (2000) e Bursa (2002). Da tempo è in costruzione una linea ad Algeri, mentre Tunisi ha un'estesa rete tramviaria in sede protetta. In Oceania non esistono reti metropolitane vere e proprie, almeno secondo il modello europeo: in ogni modo città come Sydney, Melbourne, Brisbane, Perth e Auckland hanno delle più o meno estese linee ferroviarie urbane e suburbane. Il modo di rappresentare, con mappe schematizzate, i percorsi e le fermate delle metropolitane, oggi familiare a tutti gli utenti del servizio, fu inventato nel 1933 da Henry C. Beck (1903 - 1974), che di professione disegnava circuiti elettrici per una società di telecomunicazioni. Le metropolitane in Italia

In Italia si può considerare come prima metropolitana l'attuale linea B della metropolitana di Roma, inaugurata il 9 febbraio 1955. Oltre a Roma, dispongono di una metropolitana classica le città di Catania, Milano e Napoli . Le altre città sono servite da sistemi di trasporto di diverso tipo: Bari di servizio ferroviario metropolitano, Cagliari e Sassari di Metrotranvia, Genova e Torino di metropolitana leggera, Perugia di Minimetrò, tutti aventi solo alcune caratteristiche varianti tra quelle delle metropolitane e delle tranvie. Un'ulteriore impianto è in costruzione a Brescia.

PASSAGGIO A LIVELLO = Intersezione allo stesso livello fra infrastruttura ferroviaria e stradale, il cui attraversamento è regolato da dispositivi di protezione PIATTAFORMA = Parte del terreno che delimita inferiormente il tracciato della linea PIAZZAMENTO = Manovra antecedente all’inizio del servizio necessaria per il posizionamento del treno sul binario di partenza PLANIMETRIA = Rappresentazione grafica dell’andamento geometrico della linea (sezione orizzontale) su un piano parallelo al binario PONTI FERROVIARI Cenni storici I ponti nascono per la necessità delle vie di comunicazione di superare ostacoli naturali in maniera agevole. Questi ostacoli sono costituiti principalmente da corsi d’acqua, o da discontinuità del terreno legate comunque all’orografia del territorio. Nei tempi moderni, con l’aumento dell’urbanizzazione e delle vie di trasporto, oltre che a causa della necessità di avere strade e ferrovie sempre più veloci e quindi con profili plano-altimetrici più regolari, si sono resi necessari ponti in grado di superare non solo corsi d’acqua ma anche ampie depressioni o altre vie di comunicazione, nascono così i viadotti ed i cavalcavia. Tipologie costruttive Le tipologie costruttive di un ponte ferroviario sono numerose: dalle più antiche a quelle che oggi richiedono l’impiego delle tecnologie e delle conoscenze più avanzate. Ognuna di esse ha comunque un utilizzo che la rende insostituibile in determinate situazioni. Si definiscono propriamente ponti i manufatti con lunghezza superiore a m. 5, mentre sono ponticelli quelli che non raggiungono questa lunghezza ma superano 1 m. Al di sotto del metro si potrà parlare di tombini. Comuni a tutte le tipologie sono alcuni elementi caratteristici del ponte e fra questi: luce retta: distanza minima tra le spalle o le pile adiacenti; luce obliqua: distanza tra le spalle o le pile, misurata lungo la direzione del binario; portata teorica: luce assunta per il calcolo, corrispondente in genere alla distanza tra gli assi degli appoggi per i ponti che ne sono dotati; Ponti in muratura Sono i ponti più antichi che esistono, conosciuti già dai Greci e dagli Etruschi, furono poi perfezionati dai Romani. Si basano sui materiali lapidei, incapaci di resistere se sollecitati a trazione, e che pertanto impongono lo schema statico dell’arco, che permette di sollecitare a compressione tutti i conci che lo costituiscono. Ne esistono in mattoni o pietra da taglio, ma anche in conglomerato cementizio, che viene gettato in conci indipendenti che lavorano come una serie di elementi indipendenti. In campo ferroviario esistono viadotti in muratura ad arco di lunghezza notevole, con luci fino a 70 m, e con pile alte alcune decine di metri. Soletta in c.a. Per i ponticelli più piccoli si può ricorrere all’impiego di una semplice soletta in calcestruzzo armato poggiata sui pulvini. Viene di solito calcolata dimensionando l’armatura principale per una striscia di profondità unitaria. Strutture scatolari Quando la soletta è resa solidale con le spalle, che a loro volta sono collegate da una platea armata di dimensioni confrontabili con quelle di spalle e soletta, si ottiene una struttura scatolare, o monolite, che presenta il vantaggio in alcuni casi, di poter essere realizzata fuori opera e poi “varata” con il sistema della spinta oleodinamica, facendola avanzare sotto il rilevato ferroviario per “infissione”. Questo sistema presenta il notevole vantaggio di permettere la continuità del transito dei treni per tutta la durata della costruzione. E’ possibile con questo sistema realizzare anche opere di notevoli dimensioni, con luci che permettono l’attraversamento di strade di primaria importanza. Travi in c.a. Per luci che arrivano fino a 25-30 metri, si può utilizzare il sistema delle travi principali in c.a. collegate da traversi, tipologia molto comune nei ponti stradali. Travi in c.a.p. Da alcuni anni si impiegano in maniera frequente per la realizzazione di ponti ferroviari, elementi strutturali in conglomerato cementizio armato precompresso. In questo caso si utilizzano solitamente travi in c.a.p. prefabbricate semplici o a cassone, con luci che raggiungono i 50 m. Per questo tipo di ponti è posta una particolare cura alla durabilità delle strutture, con una forte attenzione al problema della fessurazione che potrebbe causare gravi danni alle armature anche in considerazione della presenza delle correnti vaganti che derivano dal sistema di trazione a corrente continua. La tecnologia del c.a.p. è oggi utilizzata anche per luci modeste (a partire da 4 m), con l’impiego di elementi modulari che permettono il varo in poche ore con l’impiego di gru POTI METALLICI Un tempo detti ponti in ferro, sono di notevole utilizzo in campo ferroviario, sin dalle origini del trasporto su rotaia, sono realizzabili con numerose tipologie. La tendenza attuale è quella di utilizzare ponti metallici solo nei casi in cui non esista una valida alternativa, rappresentata per le grandi luci dalle strutture in c.a.p. e per quelle piccole da altri impalcati (a travi incorporate o a solettone). I ponti metallici sono infatti costosi e causano una serie di oneri nella fase di esercizio, dovuti alla vigilanza e alla manutenzione. Rimangono insostituibili nel caso di grandi luci con altezza ridotta o sostituzione di travate metalliche preesistenti senza il rifacimento di pile e spalle. Nel caso di più luci si realizzano solitamente delle travate indipendenti semplicemente appoggiate, ma non mancano esempi di travate continue su più appoggi. Quest’ultima soluzione è sconveniente per i problemi che nascono in fase di manutenzione degli appoggi.

Reticolari a via superiore Non molto usati, di solito si trovano su altezze notevoli, presentano sulla via inferiore una passerella pedonale per le ispezioni. Reticolari a via inferiore Molto usati per le luci fino a circa 35 m., sono costituiti da due travi reticolari rettilinee a maglia triangolare o a croce di Sant’Andrea. Le due briglie sono collegate nei nodi da traversi, il binario può essere fissato direttamente alle longherine metalliche o posato su traverse. In qualche caso sono presenti delle longherine in legno alle quali sono fissate le rotaie. Reticolari a gabbia Quando i ponti reticolari a via inferiore superano determinate luci, possono essere realizzati a gabbia, con una controventatura sul lato superiore delle briglie, che per luci superiori ai 50 m e fino a circa 100 m, possono essere ad andamento parabolico. Travi a parete piena Per luci non superiori a 30 m si possono utilizzare coppie di travi a parete piena collegate da traversi inferiori o superiori, realizzando così dei ponti a via superiore o inferiore. Sono costruttivamente più facili da realizzare rispetto alle altre tipologie. Travi gemelle Per luci modeste è in uso la tipologia delle travi gemelle: si tratta di quattro travi a doppio T collegate a coppie mediante calastrelli. Ogni coppia di travi sostiene una longherina in ferro o legno sulla quale è poggiata la rotaia. Si utilizzano per luci tra 10 e 25 m, ma è sempre più frequente, soprattutto per le luci minori, l’impiego di ponti con travi in c.a.p. Travi incorporate Una tipologia tipicamente ferroviaria è rappresentata dai ponti in calcestruzzo a travi in ferro incorporate. E’ utilizzata per ponti di luce netta fino a 18 m mediante l’impiego di una struttura portante costituita da travi laminate a doppio T, inglobate in una soletta di calcestruzzo senza funzioni portanti. Hanno il vantaggio di permettere spessori di realizzazione notevolmente ridotti, sia pure a scapito di un impiego non economico del materiale. GRADI LUCI Per le grandi luci, superiori ai 500 m, le tipologie impiegate oggi sono quelle dei ponti sospesi o strallati Ponti sospesi Sono costituiti da due torri di notevole altezza alle quali sono fissati i cavi di acciaio che sono stesi secondo una parabola tra una torre e l’altra. A questi cavi ne sono appesi altri verticali che sostengono i tronchi di trave che ha la funzione di portare il binario o la strada. Non sono molti gli esempi di tali tipi di ponte per impieghi ferroviari, uno degli ostacoli maggiori al loro impiego è stata finora la necessità di sofisticati sistemi di calcolo per l’interazione tra i carichi ciclici trasmessi dal transito dei treni e il delicato equilibrio che contraddistingue strutture così leggere e soggette a fenomeni di instabilità aeroelastica. Tali studi sono stati ormai perfezionati con i progetti dei grandi ponti sospesi realizzati negli ultimi anni. Ponti strallati Un’altra tipologia di ponte per grandi luci, simile a quella dei ponti sospesi, è quella dei ponti strallati. La differenza è che i cavi di sostegno che sono ancorati alle torri, sostengono direttamente l’impalcato del ponte, assumendo perciò una configurazione apparentemente rettilinea. Sono impiegabili anche per luci non grandissime, dell’ordine del centinaio di metri. Si suddividono secondo la configurazione degli stralli che possono essere ad arpa, se gli stralli sono ancorati lungo tutta l’altezza della torre e sostengono la travata in più punti, a ventaglio se sono ancorati in cima alla torre, oppure a ventaglio invertito, quando la travata è sostenuta in un solo punto per ogni serie di stralli. POTI PROVVISORI Un’altra categoria di ponti ferroviari è rappresentata dai ponti provvisori. Questi sono ponti di origine militare, nati per ripristinare rapidamente le linee distrutte dagli eventi bellici, che presentano la caratteristica di poter essere messi in opera e rimossi in tempi molto rapidi (in qualche caso poche ore), permettendo così di sostenere il binario durante la demolizione di vecchi ponti e la loro successiva ricostruzione. Sono inoltre impiegati per il ripristino della viabilità in caso di calamità naturali. Fasci di rotaie Sono costituiti da un numero variabile di rotaie affiancate con i funghi disposti in maniera alternata, che vengono collegate assieme e con le traverse mediante delle staffe. Per luci minori, si posano sulle traverse (fasci superiori), per quelle più alte, fino a 7 m, vengono posti sotto il binario e possono essere formati da due ordini di rotaie (fasci inferiori doppi). Travi laminate o saldate Sono di norma travi del tipo HEB che vengono poste in opera sciolte (fino a sei) o in configurazione di travi gemelle. Si poggiano su baggioli posti sotto il binario e realizzati in c.a., o in alcuni casi in legname tenuto assieme da staffe metalliche. Consentono il transito in rettifilo a 30 km/h. Coprono luci fino a circa 25 m Ponti Essen Un’altra possibilità di sostegno del binario in caso di lavori sotto lo stesso è data dai ponti tipo “Essen”, travi a profilo HEM rinforzate, che vengono poste all’esterno delle traverse e collegate tra di loro con traversi che sostengono il binario. Hanno il vantaggio di impegnare pochissimo spazio sotto il binario, permettendo la realizzazione di sottopassi quando l’altezza libera sotto il binario sia particolarmente limitata. Ponti scomponibili del tipo SE Per luci maggiori, e solitamente in caso di interventi urgenti di ripristino della viabilità, si possono impiegare le travate reticolari scomponibili tipo SE (Strasse-Eisenbahn), che si possono assemblare a semplice o a doppia parete, per luci rispettivamente fino a 52 e a 77 m. Sono caratterizzate da una totale modularità che ne permette l’utilizzo anche per piccole luci, e da notevoli rapidità e semplicità di montaggio. Ponti scomponibili del tipo SKB I ponti provvisori SKB (Shapen-Krupp-Bundsbahn-Brucke), nati in Germania, ma nella disponibilità di altri paesi europei tra i quali l’Italia, sono dei ponti a gabbia realizzati in maniera modulare per luci fino a 84 m. Nella configurazione a doppia altezza, a maglia a K, possono raggiungere i 120 m. Possono essere adattati all’uso stradale con gli appositi elementi di impalcato, realizzando fino a 4 corsie. Cenni sulle norme di calcolo Le norme che regolano il calcolo dei ponti ferroviari sono emesse in Italia dalle Ferrovie dello Stato. Queste riportano tutti i criteri da utilizzare per il dimensionamento delle strutture di un ponte, salvo rimandare ad altre norme specifiche per alcune tipologie particolari. Ad esempio per il calcolo di ponti a travi in acciaio incorporate nel calcestruzzo esiste l’Istruzione n. 44 D del 30/1/1992, che riporta gli schemi da utilizzare per tali ponti di luce variabile tra 4,5 e 18 m. L’istruzione n. 44 B del 14/11/1996 “Istruzioni tecniche per manufatti sotto binario da costruire in zona sismica”, riporta le verifiche da effettuare quando le strutture sono realizzate in zone classificate come sismiche. Le norme per la progettazione sono contenute nell’istruzione “I/SC/PS-OM/2298 del 2/6/1995” aggiornata al 13/1/1997: “Sovraccarichi per il calcolo dei ponti ferroviari - Istruzioni per la progettazione, l’esecuzione e il collaudo”. Tali norme forniscono i carichi da utilizzare per la progettazione, il “treno di calcolo”, e tutti gli altri parametri per il calcolo delle sollecitazioni. Verifiche a fatica Considerato il carico ciclico a cui sono sottoposti i ponti ferroviari, è necessario per quelli più vecchi effettuare la verifica a fatica del ponte. Con l’aumentare dei carichi infatti si sono raggiunti tassi di lavoro dell’acciaio, o per i ponti più vecchi del ferro agglomerato, che pur risultando compatibili con la resistenza del materiale possono aver superato i limiti dell’insorgenza del fenomeno della fatica. La verifica a fatica ha lo scopo di verificare lo stato del materiale dopo che questo è stato sottoposto ad una serie di cicli di carico di numero che va stimato caso per caso. L’istruzione n. 44 F del 30/1/1992, che si collega alla norma CNR 10011, fornisce le indicazioni sui cicli di carico da considerare per la verifica a fatica dei ponti ferroviari. Controlli Nelle ferrovie italiane i ponti sono sottoposti ad una serie di verifiche periodiche che mirano ad evidenziare ogni segno di degrado che potrebbe potenzialmente causare pericolo alla circolazione dei treni. Le procedure per tali visite di controllo sono dettate dall’Istruzione n. 44 C ed. 1994. In particolare i ponti metallici sono soggetti a visite periodiche, con ulteriori visite approfondite ogni sette anni. Ulteriori visite straordinarie possono essere richieste, anche con la partecipazione di personale con maggiore specializzazione o con l'impiego di strumenti diagnostici avanzati (radiografie, esami ad ultrasuoni), nel caso in cui si riscontrino anomalie o deformazioni nel corso delle visite periodiche, oppure su segnalazione nel caso di eventi particolari o urti con mezzi stradali. Riferimenti normativi:

• Circolare L.C.6/C.S./158772 del 30/10/1946 "Ponti ferroviari in conglomerato cementizio armato. Azioni dinamiche" • Circolare L.C.6/D.S./03822 del 10/2/1960 "Norme riguardanti la costruzione dei ponti ferroviari ad arco in conglomerato cementizio" • Istruzione 44b ed.14/11/1996 "Istruzioni tecniche per manufatti sotto binario da costruire in zona sismica". • Istruzione 44c ed.16/2/1994 "Visite di controllo ai ponti, alle gallerie ed alle altre opere d'arte del corpo stradale". • Istruzione 44d ed.30/1/1992 "Istruzioni per l'esecuzione di impalcati a travi in ferro a doppio T incorporate nel calcestruzzo". • Istruzione 44f ed. 30/1/1992 "Verifiche a fatica dei ponti ferroviari metallici". • Istruzione 44s ed. 5/4/1989 "Specifica tecnica per la saldatura ad arco di strutture destinate a ponti ferroviari". • D.M. 9/1/1996 "Norme tecniche per il calcolo, l'esecuzione e il collaudo delle strutture in cemento armato, normale e precompresso e per le strutture metalliche". • D.M. 11/3/1988 "Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni

per la progettazione, l'esecuzione ed il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione. • Istruzione ° I/SC/PS-OM/2298 ed. 13/1/1997"Sovraccarichi per il calcolo dei ponti ferroviari - Istruzioni per la progettazione, l'esecuzione e il collaudo". Glossario (in fase di ampliamento)

1. armilla, parte frontale dell’arco 2. baggiolo, elemento che regge il peso della travata 3. briglia, trave longitudinale principale

4. c.a.p., calcestruzzo armato precompresso 5. cappa, impermeabilizzazione superiore di un ponte in muratura, calcestruzzo o a travi incorporate 6. cavalcavia, ponte che scavalca una strada o una ferrovia. In quest’ultimo caso viene raramente detto cavalcaferrovia 7. controvento, elemento strutturale che serve a rendere rigido un ponte rispetto alle forze orizzontali 8. fatica, fenomeno che insorge nei materiali metallici sottoposti a carichi ciclici con aumento e diminuzione della sollecitazione. 9. impalcato, struttura orizzontale di sostegno del rilevato o del binario 10. imposta, piano dal quale ha origine la volta 11. intradosso, parte inferiore di una volta o di una soletta 12. longherina, trave longitudinale posta sotto ogni rotaia. Poggia sui traversi e ad essa è in genere fissata la rotaia. In alcuni casi le longherine sono in

legname. 13. luce obliqua, distanza tra le spalle o le pile misurata secondo la direzione del binario 14. luce retta, distanza tra le spalle o le pile misurata in direzione ortogonale ad esse 15. muro andatorio, muro che si estende lateralmente al ponte, a sostegno del rilevato. Termina all’interno del rilevato con i “quarti di cono” 16. muro d’ala, muro realizzato in corrispondenza delle spalle, solitamente obliquo rispetto all’asse del ponte, che interseca la scarpata fino a raggiungerne il

piede 17. muro di prosieguo, muro realizzato in prosecuzione delle spalle, con il compito di sostenere il rilevato 18. paraghiaia, muretto realizzato sulle spalle e ortogonale al binario con la funzione di contenere la massicciata del rilevato di approccio 19. pila, elemento di appoggio intermedio delle travate da ponte, può essere in alveo e di solito poggia su una fondazione di pali 20. portata teorica, misura della luce assunta per il calcolo. Nel caso presenza di apparecchi di appoggio è la distanza tra gli assi degli stessi apparecchi, in

altri casi dipende dallo schema statico. 21. pulvino, parte superiore della spalla o della pila sulla quale vengono montati gli apparecchi di appoggio 22. reni, parti della volta che si individuano ad un'altezza di 30° rispetto al centro 23. riempimento, materiale incoerente che riempie i vuoti tra binario e rinfianco 24. rinfianco, riempimento in calcestruzzo o murature che si realizza tra l’estradosso della volta e i muri di testa, nei ponti più grandi è sostituito con voltine a

giorno 25. spalla, elemento di sostegno dell’impalcato in corrispondenza delle estremità, è dimensionata in genere per resistere ad azioni orizzontali 26. stilata, pila di dimensioni trasversali ridotte, non in grado di assorbire forze orizzontali 27. strallo, cavo teso di sostegno dell’impalcato 28. timpano, muro frontale di un ponte ad arco che contiene il riempimento 29. traverso, elemento strutturale secondario che collega le travi principali, sostiene le longherine 30. viadotto, ponte a più luci, spesso di notevole lunghezza, impiegato per superare depressioni e vallate

POSTO DI MOVIMENTO = Impianto destinato esclusivamente a manovre di incrocio e precedenza POTENZIALITA’ O CAPACITA’ DI CIRCOLAZIONE = Flusso massimo di convogli che può circolare su una linea o attraverso una stazione PRECEDENZA = Sorpasso tra due treni circolanti nello stesso senso su linee a doppio o semplice binario PROFILO ALTRIMETRICO = Rappresentazione grafica dell’andamento geometrico della linea (sezione verticale) su un piano ortogonale al binario in corrispondenza del suo asse RACCORDO = Binario di collegamento con un impianto privato di carico e scarico delle merci RICOVERO = Manovra successiva alla fine del servizio necessaria per l’allontanamento del treno dal binario di arrivo ROTAIA = Longherone di acciaio con sezione a forma di fungo che assicura l’appoggio e la guida delle ruote dei veicoli SAGOMA LIMITE = Contorno geometrico all’interno del quale devono ricadere tutte le sezioni trasversali dei veicoli circolanti su una linea SCALO = Stazione o parte di essa destinata al carico e allo scarico delle merci SCARTAMENTO del binario = Distanza minima esistente tra i bordi interni della parte superiore delle rotaie che costituiscono il binario valutata a 14 mm sotto la superficie di rotolamento SCARTAMENTO di bordino = distanza tra i fianchi esterni dei bordini misurata a 10 mm sotto il cerchio di rotolamento GIOCO RUOTA ROTAIA = distanza di cui può spostarsi lateralmente l’assile senza che il bordino entri in contatto Per scartamento ferroviario (in inglese: gauge) si intende la distanza intercorrente tra i lembi interni delle due rotaie misurata a 14 mm sotto il piano di rotolamento.

Lo scartamento normale o standard La distanza maggiormente utilizzata è di 1435 millimetri (scartamento Stephenson, detto anche scartamento "normale" o "standard"), corrispondente a 4 piedi e 8 ½ pollici, diffusa in Europa, Cina, Stati Uniti, e Messico. Oltre a quello normale, i principali scartamenti usati nel mondo sono: • India (e stati confinanti), Argentina, Cile: 1676 millimetri • Spagna e Portogallo: 1668 mm per le linee tradizionali, 1435 mm (standard) per le linee AV • Irlanda, Brasile ed Australia: 1600 mm • Finlandia: 1524 mm • Russia e repubbliche ex-URSS: 1520 mm • Giappone, Australia, Sudafrica ed altri stati africani: 1067 mm • Alcuni stati africani, Asia, Europa: 1000 mm • Europa: 750 mm (a volte 760) Nonostante il gran numero di scartamenti, la maggior parte delle ferrovie usa quello sopra definito come "normale" (circa il 56% dei km). Il secondo scartamento più usato è quello russo (1520/1524 mm) con il 18%, seguono con il 7-9% ciascuno gli scartamenti di 1000, 1067 e 1668/1676 mm. È da notare che piccole differenze di scartamento non creano problemi, come ad esempio fra Portogallo (1664 mm) e Spagna (1672 mm), ora sono uniformati a 1668 mm, oppure fra ex URSS (1520 mm) e Finlandia (1524 mm). Scartamento ridotto

Molte linee secondarie ed anche alcune principali utilizzano uno scartamento inferiore (più stretto) a quello di 1435 millimetri, tale scartamento è chiamato per questo motivo scartamento ridotto. Le larghezze più utilizzate sono: 800 mm, 950 mm, detto anche "scartamento ridotto italiano" (usato per esempio dalla Circumvesuviana, e in quasi tutte le altre ferrovie a scartamento ridotto italiane, ma anche in quelle coloniali libiche ed eritree dove furono esportati tecnologie e materiali), e 1000 mm (scartamento metrico, in Italia utilizzato per la linea Ferrovia Trento-Malè, la Ferrovia Genova-Casella e la Domodossola-Locarno). Lo scartamento di 1067 mm (scartamento del Capo) è usato tra l'altro in Sudafrica, Australia e in Giappone (esclusa la rete Shinkansen, che è a scartamento normale); permette velocità minori dello scartamento normale, anche se in Australia un treno a 1067 mm di scartamento raggiunge regolarmente i 170 km/h.

Oltre a questi, è da aggiungere quello di 760 mm, pari a mezza "Wiener Klafter" (tesa viennese. Questo scartamento venne utilizzato per gran parte delle ferrovie secondarie dell'impero austro-ungarico, dall'Austria a Trieste alla Bosnia-Erzegovina alla Romania alla Polonia e spesso viene identificato col termine scartamento

bosniaco. Tecnicamente, uno scartamento ridotto permette di effettuare curve con raggio inferiore, e pertanto facilita la costruzione di ferrovie in zone tortuose; di contro, rende il raggiungimento di velocità elevate più critico. Scelta dello scartamento

Il dimensionamento dello scartamento della ferrovia è nato facendo riferimento, ovviamente alle caratteristiche dei mezzi di trasporto preesistenti. George Stephenson scelse lo scartamento da 1435 mm per la linea ferroviaria Stockton-Darlington prendendo come riferimento la larghezza delle tracce delle carrozze che passavano di fronte alla sua abitazione. Stephenson, opportunamente, adottò uno standard esistente e molto consolidato, dato che tale misura era anche quella dei carri delle fucine e delle miniere, e quindi corrispondeva allo standard dei costruttori di assali. In realtà lo standard di carreggiata dei carri e delle carrozze era dovuto (e strettamente rispettato) per permettere un agevole scorrimento delle ruote in scanalature del suolo delle strade, selciate o sterrate, le scanalature erano create appunto dal percorso dei carri. Percorrere tali scanalature con carri o carrozze di carreggiata diversa sarebbe stato se non impossibile almeno molto pericoloso, solo le ruote di un lato sarebbero state alloggiate nella scanalatura e quindi il carro si sarebbe potuto rovesciare con facilità. Con lo sviluppo della rivoluzione industriale in Inghilterra, ed in genere Europa, in opifici e miniere esistevano sistemi di carri uguali a quelli stradali, ma esistevano anche, (simili in caratteristiche, gli assali erano gli stessi) i primi carri di sistemi "ferroviari" con rotaie (dapprima in legno ma poi in ferro), anche se ovviamente la trazione era fatta da cavalli. L'uso di rotaie era nato dal fatto che occorreva comunque assicurare una base solida al percorso delle ruote perché non sprofondassero nel terreno incoerente, come poteva essere il suolo di una galleria di miniera. La presenza di ruote senza bordino permetteva il transito del carro senza problemi sia su rotaia che su normale strada, (le prime rotaie erano cave, in analogia alle scanalature stradali). A sua volta la carreggiata dei carri, e quindi delle carrozze, era unificata sulla misura di assale del carro romano, (diffuso dalla colonizzazione dell'impero romano in buona parte dell'Europa ed usato in buona parte del territorio in tutto il medioevo), questo assale aveva una misura ben definita, derivata direttamente dalla misura in larghezza (di ingombro) del carro, (ovviamente includendo in tale ingombro anche la sporgenza dei mozzi delle ruote). Il carro doveva essere piuttosto stretto per passare attraverso le strade anguste, ma doveva essere sufficientemente largo da alloggiare la trazione affiancata di una coppia di bovini, ottenendo quindi la possibilità di una ottima trazione, quando necessario. Il sistema era talmente perfezionato che non ebbe sostanziali deroghe nei secoli e quindi non fu mai cambiato Lo scartamento ferroviario "standard" è quindi legato in realtà al doppio della larghezza dei glutei, (la parte trasversalmente più ingombrante), di un bue. La scelta della misura standard di 1435 mm per le ferrovie si rivelò alla prova dei fatti un buon compromesso nella applicazione della tecnologia ferroviaria, tale misura, infatti, consente di raggiungere una buona velocità, anche se lo scartamento risulta troppo grande se è necessario inserire nel tracciato curve strette (come nelle ferrovie di montagna), ed attualmente per contro sarebbe in teoria auspicabile avere uno scartamento maggiore per velocità superiori ai 250 km orari. Nonostante questo ormai lo standard di scartamento ferroviario di 1435 mm è dominante, ed ha troppi vantaggi di standardizzazione del sistema; nazioni, come la Spagna, che hanno scartamenti diversi (maggiori) per le linee ordinarie, per le loro stesse linee ad alta velocità adottano comunque scartamento standard di 1435 mm. Furono comunque fatti tentativi per diversificare lo scartamento, la inglese Great Western Railway iniziò a costruire ferrovie con scartamento di 2140 mm, tale da permettere, con una spesa solo leggermente superiore, una capacità di carico assai superiore. L'insuccesso dello scartamento largo della Great Western Railway fu determinato dalla necessità di trasbordare le merci nei punti di incontro fra scartamento largo e normale. Quest'ultimo era enormemente più diffuso e fu per questo scelto come standard nel 1845 da una commissione parlamentare inglese, che ne raccomandò l'adozione per tutte le linee ferroviarie in costruzione. La GWR fu obbligata a trasformare le sue linee a scartamento normale, operazione che terminò prima della fine del XIX secolo. Lo scartamento più largo è ancora presente in sistemi isolati, come in India, o in Argentina. La questione dello standard La adozione di un sistema unificato ha indubbi vantaggi, soprattutto se si considera l'evidente facilità di trasporto (senza trasbordi), ma anche la facilità di costruire vagoni, mezzi di trazione, armamento, segnalazione ecc. tutti uguali, tale da avere prodotti collaudati e compatibili, anzi con un sistema esteso e concordato le economie produttive di scala divennero sempre più consistenti; venne quindi ovvio l'affermasi di un sistema completo, con la creazione di un unico "standard internazionale della unificazione ferroviaria". Tale sistema, codificato nella norma UIC (Union internationale des chemins de fer), è tale da poter permettere il trasferimento internazionale dei mezzi ferroviari, data la loro perfetta intercambiabilità, ma anche la inter-operabilità, cioè il meccanismo identico di operare con questi mezzi, (spazi operativi, sistemi di fissaggio, segnalamento, dispositivi di sicurezza), in tutte le nazioni. Per contro i timori nazionalistici di alcuni regni esistenti (e sufficientemente grandi), all'epoca della installazione di sistemi ferroviari, evidenziarono il fatto che uno standard ferroviario così unificato poteva costituire una eguale agevole via di penetrazione ed invasione, in caso di guerra. Al momento di adottare ex novo un sistema ferroviario alcuni ritennero prudente adottare uno scartamento diverso, quasi sempre, (per evitare la adattabilità dei mezzi dello scartamento standard), notevolmente più largo; tali sono ad esempio lo scartamento russo o lo spagnolo-portoghese. Tale scelta quasi sempre fu effettuata da nazioni grandi (come la Russia), oppure comunque geograficamente alquanto isolate, quindi con limitati contatti (e pochi punti di interscambio) con la rete standard; tali situazioni di isolamento è possibile che abbiano incoraggiato la filosofia del "poter fare per conto proprio". Alcuni scartamenti

La lista è molto incompleta. scartamento industriale (305 mm-643 mm): ferrovie industriali, minerarie, da giardino

• 260 mm Isle of Mull Railway Regno Unito • 305 mm USA (Sonora Short Line, California), Russia (Krasnojarsk, ferrovia dei bambini) • 311 mm Regno Unito (Fairbourne & Barmouth) • 406 mm Regno Unito (Great Laxey Mines), USA (ferrovie dei luna park) • 558 mm Irlanda (birreria Guinness), Repubblica Dominicana, Messico (Ferrovia mineraria El Progresso) • 600 mm Angola (Caminho de ferro do Ambohim) • 603 mm Festiniog & Blaenau Rly Regno Unito

scartamento ridotto (650 mm-850 mm): ferrovie di montagna, secondarie 750 mm Argentina (Rio Turbio), Bolivia (tram Cochabamba), ex-URSS 760 mm bosniaco ex impero austroungarico, Balcani, Italia (Val Gardena, Val di Fiemme) 762 mm Australia, Cina, Cuba, India, Indonesia (ferrovie industriali), Giappone, Corea del Nord, Pakistan, Sierra Leone, Sri Lanka, Taiwan 785 mm Danimarca, Germania (Rhein-Sieg-Eisenbahn), Polonia (Slesia) 791 mm Danimarca (Faxe Jernbane) 800 mm Svizzera (diverse ferrovie private) 826 mm Regno Unito (Volks Electric Rly.)

scartamento metrico (864 mm-1372 mm): ferrovie di montagna, secondarie, linee principali, tram • 891 mm: Svezia (Roslagsbanan e ferrovie museo e private) • 900 mm: Austria (tram di Linz), Cina (ferrovie minerarie) • 910 mm: Spagna (tram di Soller), Uruguay • 925 mm: Germania (tram di Chemnitz) • 950 mm metrico italiano: Italia (Ferrovie della Sardegna, Ferrovia Circumetnea, Ferrovia Circumvesuviana, Ferrovie Calabro Lucane, Ferrovia Roma-

Fiuggi, alcune linee FS in Sicilia (oggi chiuse), altre linee in ex-colonie italiane: Somalia, Libia, Eritrea. • 955 mm Svizzera (funicolari) • 980 mm Georgia (funicolare di Tbilisi) • 1000 mm Italia (Ferrovia Domodossola Locarno, Ferrovia Genova Casella, Ferrovia del Renon, Ferrovia Trento-Malè), Svizzera (Ferrovia retica), Sud

America, Africa, molti altri stati

• 1067 mm del Capo: principalmente in Africa (circa il 62% delle linee), Giappone (tranne linee ad alta velocità), Australia, Cable Cars di San Francisco, tram di Hong Kong, alcune linee anche in altri stati

• 1200 mm Italia (cremagliera Genova Principe-Genova Granarolo), Svizzera (cremagliera Rheineck-Walzenhausen) • 1270 mm Russia (funicolare di Soci) • 1372 mm Giappone (tram, alcune ferrovie private) • 1422 mm Liverpool & Manchester (Regno Unito)

scartamento ordinario (1430 mm-1445 mm): linee principali, tram • 1432 mm Algeria, Regno Unito (metropolitana di Londra) • 1435 mm scartamento Stephenson: Europa, Cina, Stati Uniti, Messico, Australia, ... in km, circa la metà delle linee ferroviarie di tutto il mondo utilizza

questa misura • 1440 mm Austria, Vienna (Tram), Francia (metropolitana di Parigi) • 1445 mm Italia (la maggior parte dei tram), Spagna (metropolitana di Madrid)

scartamento largo (1495 mm-9000 mm): linee principali, tram, applicazioni particolari • 1520 mm ex URSS, Mongolia, in passato alcune linee in America • 1524 mm Finlandia • 1588 mm USA (tram di Pittsburgh, Filadelfia, New Orleans) • 1600 mm Irlandese: Brasile, Australia (Victoria), Irlanda, Irlanda del Nord • 1668 mm Spagna, Portogallo (unificato negli anni ottanta, in origine 1674 e 1664 rispettivamente) • 1676 mm Indiano: Argentina, Bangladesh, Cile, India, Iran, Pakistan, Sri Lanka, Regno Unito (Arbroath & Forfar), USA (BART, Missouri Pacific) • 1760 mm Indonesia • 1800 mm Germania (funicolare Obsfelderschmiede - Lichtenhain) • 2140 mm Great Western Railway, Regno Unito • 3000 mm rete ferroviaria immaginata da Hitler, mai costruita • 5486 mm Regno Unito (The Brighton & Rottingedean Seashore Electric Tramload 1896-1901) • 6000 mm gru del porto di Charlestown (USA) • 9000 mm Krasnojarsk HEP (trasferimento navi)

SEGNALAMENTO = Sistema di comunicazione tra impianti fissi e veicoli finalizzato alla gestione in sicurezza della circolazione ferroviaria SOPRAELEVAZIONE O SOVRALZO = Differenza di quota tra la rotaia esterna ed interna, utile alla riduzione degli effetti della forza centrifuga in curva Si definisce SGHEMBO la variazione lungo l’asse del binario della pendenza trasversale e si esprime come differenza di livello trasversale misurata su una determinata distanza: γ = h1 – h2 / L ‰ dove: h1 e h2 sono i livelli trasversali misurati in corrispondenza dei punti 1 e 2; L è la distanza tra i punti 1 e 2. La sopraelevazione ferroviaria è la pendenza trasversale del binario che normalmente si prevede in curva, il cui scopo è di permettere di percorrere la curva stessa ad una velocità maggiore.

Generalità Qualsiasi veicolo ferroviario che percorre una curva viene infatti sottoposto ad un'accelerazione centrifuga. La sopraelevazione contrasta parzialmente quest'effetto, riuscendo in parte a compensare questa accelerazione. L'accelerazione totale che subisce il mezzo si può quindi suddividere in due componenti: una prima componente di accelerazione laterale compensata dalla sopraelevazione, e una seconda componente di accelerazione laterale non compensata (anc), che è quella che viene realmente percepita dal passeggero. Quest'ultimo termine riveste una grande importanza in ferrovia, in quanto esistono dei precisi limiti sulla anc, e le velocità massime di percorrenza vengono fissate in funzione di questi limiti. Naturalmente esiste anche un limite alla sopraelevazione, in quanto se fosse eccessiva porterebbe al ribaltamento di un veicolo che dovesse trovarsi fermo in corrispondenza di una data curva. In Italia il limite di sopraelevazione della rotaia esterna è fissato in 16cm. Siccome la sopraelevazione in rettilineo è (salvo casi rarissimi) pari a zero, è necessario in corrispondenza delle curve prevedere un tratto in cui la sopraelevazione si porti progressivamente da zero al suo valore massimo. Questo in genere accade in corrispondenza dei raccordi parabolici che sono compresi fra tutte le curve e i rettifili nelle linee ferroviarie. In genere la rotaia interna rimane alla stessa quota, mentre la rotaia esterna viene progressivamente elevata. Se si fosse perfettamente in piano, la rotaia esterna quindi avrebbe una data pendenza lungo questo raccordo. Dato che in genere non ci si trova in piano, questa pendenza si preferisce chiamarla sovrapendenza, in quanto sarebbe una pendenza aggiuntiva a quella già esistente. Il tratto con la sovrapendenza viene anche detto rampa di sopraelevazione. Per evitare i rischi di uno svio (deragliamento), la normativa pone dei limiti anche sul valore di questa sovrapendenza, che non può superare i 3mm al metro lineare. Formulazione analitica

Nel corretto dimensionamento in fase progettuale della sopraelevazione concorrono diversi fattori: la massima accelerazione non compensata ammessa; la velocità di progetto; il raggio della curva.

Ipotizzando una distanza fra i punti d'appoggio delle due ruote di 1500mm e un'accelerazione di gravità di 9.81 m/s², vale questa relazione:

dove:

Hpb è la cosiddetta sopraelevazione di perfetto bilanciamento, cioè quella sopraelevazione (teorica e non reale) con la quale si otterrebbe la completa compensazione dell'accelerazione centrifuga. Questo valore, essendo teorico e non reale può perciò essere anche maggiore del limite di 160 mm imposto dalla normativa FS.

H è la sopraelevazione reale, che non può essere superiore a 160 mm. Hd è il difetto di sopraelevazione, cioè la differenza fra sopraelevazione teorica di perfetto bilanciamento e quella reale. Si può dimostrare molto facilmente che

Hd e anc (accelerazione laterale non compensata) siano direttamente proporzionali, e che quindi imporre un limite su anc piuttosto che su Hd è esattamente la stessa cosa. Al limite tipico utilizzato sulla rete FS per la progettazione, pari a 0.6 m/s², corrisponde un difetto di sopraelevazione di 91.74 mm.

A partire da questa relazione diventa quindi possibile effettuare qualsiasi operazione: per esempio, partendo da sopraelevazione e velocità desiderata, determinare il raggio minimo necessario, oppure partendo da raggio e velocità determinare la sopraelevazione minima necessaria. Esempio

Data una curva di 1000 metri di raggio, ed una velocità di progetto di 140 km/h, si vuole determinare la minima sopraelevazione necessaria. Si ha:

Siccome il massimo difetto di sopraelevazione Hd è pari a 91.74 mm, si ha che

N.B. Una volta ottenuta analiticamente la minima sopraelevazione necessaria, risulta conveniente approssimarla per eccesso ai 5 mm.

La sopraelevazione nella manutenzione del binario Col passare del tempo la sopraelevazione in una data curva può diminuire progressivamente, per il naturale cedimento della massicciata e del terreno sottostante. Questo ovviamente è pericoloso per la sicurezza della marcia, in quanto una sopraelevazione minore comporta un'accelerazione non compensata maggiore, che potrebbe superare i limiti massimi fissati dalla normativa. Perciò è necessario che periodicamente questa sopraelevazione venga ripristinata, attraverso delle macchine cosiddette "rincalzatrici". Valori standard di pendenza delle rampe di sopraelevazione

0,2%mille ( pendenza di 2 millimetri ogni 10 metri ) 0,5%mille ( pendenza di 5 millimetri ogni 10 metri ) 0,6%mille ( 6 mm ) 0,8%mille ( 8 mm ) 1%mille ( 10 mm ) 1,3%mille ( 13 mm ) 1,5%mille ( 15 mm ) 1,8%mille ( 18 mm ) 2%mille ( 20 mm ) 2,5%mille ( 25 mm )

Utilizzo del dato della rampa di sopraelevazione nell'operazione di manutenzione

Predisposta a livello manuale l'operatore della rincalzatrice deve calcolare, sapendo a quale valore di sopraelevazione deve lavorare, quanti millimetri deve digitare ogni metro di avanzamento della rincalzatrice. Esempio:

• È richiesta una rampa dell' 1%mille. • l'operatore deve digitare 10 millimetri in 10 metri: essendo che un avanzamento primario della rincalzatrice corrisponde a 60 cm e non a un metro

perfetto, 10 metri corrispondono a 8 avanzamenti della macchina e quindi l'operatore ogni avanzamento dovrà digitare 1 e 1,5 millimetri alternati per ottenere 10 millimetri in 8 avanzamenti, alias 10 metri.

• Una volta raggiunta la quota prestabilita, ad esempio 160 ( che per dare l'idea sono 16 centimetri di altezza della corda alta rispetto a quella bassa), l'operatore termina di digitare valori di pendenza avendo praticamente raggiunto la circolare della curva (il punto max della curva).

• lo stesso procedimento si esegue per il calare della curva in retta.

SOTTOSTAZIONE ELETTRICA = Installazione elettrica di conversione necessaria per l’alimentazione della linea di contatto e degli impianti accessori STAZIONE = Impianto in cui convergono più linee, in cui i treni provenienti da una linea possono dirigersi verso una linea diversa, eventualmente dopo aver effettuato una sosta per operazioni di carico e scarico o di incrocio e precedenza tra treni Una stazione ferroviaria è un impianto ferroviario per l'accesso dei viaggiatori e delle merci alla ferrovia ed anche per il movimento ferroviario. Una stazione ferroviaria possiede almeno due binari ed uno scambio, con la possibilità di comporre e scomporre i convogli ferroviari. Altri punti di accesso dei viaggiatori alla ferrovia, detti fermate, sono invece senza scambi (e pertanto a differenza delle stazioni non consentono di effettuare manovre, precedenze e incroci.) In base alla posizione sulla tratta ferroviaria, si distinguono due tipi di stazioni ferroviarie:

stazioni (intermedie o nodali) di passaggio, che costituiscono la maggioranza delle stazioni; stazioni di testa, presso la quale tutti i binari terminano con un respingente ed il treno per poter proseguire deve retrocedere.

Secondo il Regolamento Circolazione Treni, delle Ferrovie dello Stato, la definizione di stazione è la seguente ( art.2, comma 4): « 4. Diconsi stazioni le località di servizio normalmente delimitate da segnali di protezione, utilizzate per regolare la circolazione treni, munite di impianti atti ad effettuarvi le precedenze fra treni nello stesso senso e, sul semplice binario, gli incroci fra treni in senso opposto. »

Classificazione delle stazioni ferroviarie italiane

Classificazione per ordine di importanza

In relazione alla loro importanza le stazioni si possono distinguere in: Piccole stazioni - in genere dotate di due o tre binari collegati da scambi nei quali possono operare, in genere, non più di due treni nello stesso senso. Di massima vi

svolgono servizio i treni regionali ma in alcuni casi possono anche essere al servizio di località importanti con fermata di treni di categoria superiore. Possono essere dotate di pensiline e servizi essenziali come biglietteria automatica, obliteratrice e sala d'aspetto (in Italia spesso esterna con panchine coperte lungo i marciapiedi).

Medie stazioni - sono quelle stazioni dotate di fasci di binari atte a servire più treni contemporaneamente e/o servizio misto con binari anche per treni merci. Se di diramazione possono anche servire diverse linee percorse sia da treni regionali che interregionali (o Intercity ed Eurostar se località turistiche). Se fungono da capolinea (stazioni capotronco o di termine corsa) possono avere una rimessa rotabili adiacente ed assumere funzioni particolari ai fini della circolazione dei treni. Di regola sono dotate di parecchi servizi tra cui biglietterie automatiche e normali, obliteratrici, sale d'aspetto coperte e bagni pubblici, edicole e bar, oltre che pensiline e sottopassaggi per attraversare i binari.

Grandi stazioni - sono le stazioni di transito o a volte di testa poste nelle grandi città e quelle nelle quali il servizio viaggiatori (costituito da molti treni al giorno, di tutte le tipologie) è di regola separato da quello merci che si svolge invece in fasci dedicati costituendo spesso una vera e propria stazione sussidiaria merci. Hanno di regola un'ampia offerta di servizi utili al viaggiatore: bar, edicole, biglietterie, sale d'aspetto, bagni pubblici, ufficio postale, bancomat, negozi, tabaccherie, ecc. Molte di esse controllano in telecomando il traffico dei treni delle stazioni limitrofe più piccole. Possono avere un elevato numero di binari e locomotive di manovra per la composizione e scomposizione dei treni. Fungono da poli di interscambio con le autolinee urbane e interurbane, con la rete di tram e le metropolitane. Le grandi stazioni (come molti esempi di stazioni estere) possono essere inoltre a più livelli con interscambio tra linee ferroviarie veloci e suburbane.

Assimilabili alle stazioni sono inoltre le Fermate, particolari località di servizio pubblico per viaggiatori (spesso impropriamente definite stazioni), solitamente poste su 1 o 2 binari (se la linea è a doppio binario) passanti che, di regola, non intervengono nel distanziamento dei treni e non possono effettuare incroci o precedenze. Se munite di scambi questi debbono essere immobilizzati con dispositivi appositi e/o vincolati all'aspetto dei segnali se presenti. Possono essere poste in città, dove possono essere paragonate alle fermate dei bus urbani, o fuori città al servizio di stabilimenti industriali o insediamenti commerciali. Possono essere a richiesta e sono servite da un limitato numero di treni al giorno. Di regola l'infrastruttura delle fermate è essenziale e quasi sempre priva di servizi accessori. Classificazione commerciale RFI

Di recente, RFI SpA ha attuato una nuova classificazione, di tipo commerciale e promozionale, per le proprie stazioni, basata sulla grandezza degli impianti, sul traffico passeggeri ed altri parametri. La suddivisione prevede quattro categorie: Bronze: comprende piccoli impianti che attuano solo servizio regionale; Silver: racchiude al suo interno impianti medio-piccoli che attuano anche qualche servizio di media percorrenza, frequentazione media per servizi metropolitani,

regionali e di lunga percorrenza inferiore a quella delle gold. TOP Silver: (classificazione valevole solo per la regione Emilia-Romagna) racchiude al suo interno impianti medio-piccoli che attuano anche qualche servizio di

media percorrenza, frequentazione media per servizi metropolitani, regionali e di lunga percorrenza inferiore a quella delle gold e superiori alle normali Silver. Gold: per impianti medio-grandi con un'elevata frequentazione; le località servite da queste stazioni devono avere un certo interesse sotto l’aspetto turistico,

culturale, istituzionale ed architettonico. Dal punto di vista commerciale devono avere una buona potenzialità. Platinum: in questa classe, rientrano le stazioni caratterizzate da una frequentazione superiore ad una media di 6.000 viaggiatori al giorno e da un alto numero medio

di treni. Le città dotate di questi impianti, devono avere importanza dal punto di vista turistico, culturale, istituzionale ed architettonico. Non tutte le stazioni platinum sono gestite dalla società Grandi Stazioni.

Le stazioni attualmente inserite nella categoria platinum sono: Bari Centrale Bologna Centrale Firenze Santa Maria Novella Genova Piazza Principe Milano Centrale Milano Porta Garibaldi Napoli Centrale Napoli Piazza Garibaldi Padova Palermo Centrale Pisa Centrale Roma Termini Roma Tiburtina Torino Porta Nuova Venezia Santa Lucia Verona Porta Nuova Classificazione per funzione

Le stazioni possono essere classificate anche in base alla loro funzione: Stazioni per solo servizio viaggiatori: Stazione di transito e fermata. Stazione di origine dei treni con parco vetture, rifornimento e pulizia delle carrozze.

• Stazioni per solo servizio merci: o con scalo merci di tipo tradizionale munito di banchine per carico e scarico, composizione e scomposizione treni merci. o con scalo a solo servizio industriale specifico (nei grandi stabilimenti industriali) o con scalo portuale o stazione marittima per imbarco, sbarco e movimentazione dei treni. o con grande scalo di smistamento o stazione di smistamento (per scomposizione e composizione interi treni merci) o intermodale con attrezzature idonee alla movimentazione e interscambio di container

• per solo esercizio ferroviario: o Stazioni per soli fini di servizio dove si effettuano incroci e precedenze ed operazioni di movimento e non sono accessibili al pubblico:(cfr.

articolo 2, Regolamento Circolazione Treni - FS) o Posto di movimento: stazione con funzioni esclusivamente legate al servizio o alla circolazione ferroviaria. o Posto di Comunicazione: Località di servizio nella quale due linee parallele si interconnettono tra loro.

Bivio: località di servizio dalla quale la linea si dirama in due o più linee differenti. • stazione di confine, dove si svolgono essenzialmente operazioni doganali.

Molte volte alcune tra le funzioni anzidette vengono cumulate in un'unica stazione.

STAZIONE DI SMISTAMENTO = Impianto destinato alla scomposizione ed alla composizione di treni merci, durante le fasi intermedie del tragitto dei carri da origine e destinazione TRAVERSA = Elemento di collegamento tra le rotaie di norma realizzato in legno o in cemento armato Con traversa (nell'uso comune e gergale anche traversina) si intende quella sottostruttura del binario alla quale sono fissate le rotaie.

L'importanza delle traverse Le traverse assolvono il duplice, vitale, compito di assicurare il rispetto dello scartamento delle rotaie e scaricare, sul terreno sottostante, il peso del treno che vi transita attraverso la loro maggiore superficie anziché su quella molto minore della base della rotaia stessa. Quest'ultimo fatto, è intuitivo, è divenuto nel tempo sempre più importante visto l'aumento di massa delle locomotive e dei rotabili in genere ed è anche il motivo per cui la distanza tra le traverse è maggiore nelle linee secondarie o obsolete e minore in quelle più moderne e più veloci; questa distanza prende il nome di modulo. Ne consegue che il numero delle traverse impiegate nelle reti ferroviarie è molto elevato e nel passato, quando veniva usato soltanto il legno per farle, all'atto della costruzione di una linea venivano distrutte grandi estensioni di bosco. Alla fine del 2003 la quantità delle rotaie della Deutsche Bahn AG in Germania aveva una lunghezza di circa 35.600 km, posate su circa 54 milioni di traverse. Le traverse possono essere composte di: -legno -ferro -cemento armato. Traverse di legno Sono il tipo più diffuso a livello mondiale ed in passato il quasi esclusivo. Le traverse di legno sono prevalentemente di faggio, di quercia, di rovere e di pino. Le traverse in legno prima dell'uso subiscono un trattamento che ne assicura la durabilità e l'inattaccabilità dagli insetti e dai parassiti del legno; vengono quindi impregnate con olio di catrame di carbon fossile anche per renderle più conservabili contro dannosi effetti ambientali. Soprattutto nei paesi tropicali si utilizzano altri tipi di legname come il teak e altri legni duri e resistenti. Traverse in ferro Le traverse in ferro sono di solito costituite da una barra di lunghezza opportuna con sezione a "C" alla quale sono bullonate le piastre di fissaggio delle rotaie. Sono in certi casi utilizzate anche delle traverse ibride in ferro-cemento costituite da due blocchetti di cemento, con gli ancoraggi della rotaia, unite tra loro alla distanza corretta di scartamento da una barra di profilato di ferro di sezione ridotta. Ambedue i tipi sono utilizzati per ferrovie secondarie o tranvie extraurbane data la minore attitudine a pesi assiali e velocità più elevati. Traverse in cemento armato Dagli anni sessanta si utilizzano sempre più traverse in cemento armato precompresso nelle nuove realizzazioni ferroviarie e nei lavori di ammodernamento al posto delle vecchie traverse in legno. Esse in virtù di un peso maggiore (circa 350 - 400 kg) che garantisce una migliore stabilità nella posizione di montaggio e una migliore utilizzabilità per le operazioni meccanizzate di costruzione e manutenzione rappresentano ormai lo standard per tutte le linee ferroviarie importanti o ad alta velocità. Traversa a Y Una forma alternativa è la traversa a Y, nella quale si aggiungono sagome in acciaio modellate a coppia per ottenere una traversa a forma di Y. Nel binario la traversa a Y viene montata con un punto di attacco da una parte e a due punti di attacco; la successiva in posizione inversa. I vantaggi della traversa a Y sono una minore sezione di costruzione, l'alta stabilità di posizione del binario anche in raggi in curva stretti e il ballast più ristretto. La traversa a Y mostra una maggiore resistenza del binario allo spostamento trasversale ed è più elastica delle traverse in cemento armato. Lo svantaggio sono i costi, che aumentano con gli alti prezzi dell'acciaio. Inoltre queste traverse non si adattano a tutte le tecnologie moderne meccanizzate di rinnovamento e manutenzione del binario, con più basse velocità nella lavorazione meccanizzata in confronto ai binari a traversa classica. Inoltre, la velocità dei treni, è limitata a 120 km/h. Più volte su tratti attrezzati con traverse a Y è stata notata una forte tendenza all'ondulazione, che porta ad una maggiore emissione sonora. Per questo non vengono utilizzate se si devono soddisfare richieste tecnico-acustiche ambientali. Alternative alle traverse Nella metà degli anni ottanta sono stati sviluppati diversi nuovi sistemi di costruzione come i plateu di cemento armato a moduli precompressi. Questi sono in sostanza dei lastroni di misura predefinita dai quali nella faccia superiore sporgono delle traverse integrate, in altri casi dei blocchetti di cemento armato o delle superfici di attacco alle quali sono poi fissate le rotaie in genere con sistemi di attacco elastico. Il vantaggio è costituito dall'assenza di ballast, da un più stabile livellamento e dalla possibilità di circolazione di mezzi gommati in caso di emergenza. Riutilizzo delle traverse A causa dell'elevato contenuto di impregnanti nocivi alla salute le traverse sono catalogate tra i materiali inquinanti e non ne è consentito l'utilizzo come legna da ardere. Un tempo questo era tuttavia l'utilizzo più diffuso. Traverse di scarto sono state utilizzate anche come materiale da costruzione o recinzione di sostegno per muri ecc. A partire dagli anni ottanta le traverse ferroviarie possono essere utilizzate per diversi scopi forestali, in quanto sono un rifiuto recuperabile con il codice cer 17.02.04*. Ci sono aziende a norma di legge che lavorano per rendere la traversa materia prima evitando che dei pezzi di legno cosi grossi vengano mandati ai termovalorizzatori.

GLOSSARIO VEICOLI

AUTOMOTRICE = Veicolo a trazione Diesel in grado di assicurare la trazione ed il trasporto dei passeggeri BANCO DI MANOVRA = Insieme degli strumenti di comando e controllo collocati all’interno della cabina di guida BOCCOLA = Organo di appoggio della cassa o del carrello sulla sala montata BORDINO = Parte sporgente interna della corona circolare della ruota, destinata ad assicurare la guida del treno venendo a contatto della rotaia

CARRELLO = Insieme di più assi tra loro paralleli CARRO = Veicolo rimorchiato destinato al trasporto delle merci CARROZZA o VETTURA = Veicolo rimorchiato destinato al trasporto dei passeggeri CASSA = Struttura portante al cui interno si collocano gli ambienti accessibili al personale ed ai passeggeri e merci CEPPO = Organo dell’impianto frenante composto di materiale ad elevato coefficiente di attrito destinato a dissipare energia per attrito diretto con il cerchione delle ruota DISCO FRENO = Organo circolare rigidamente collegato all’assile delle ruote, destinato a dissipare energia per attrito con pinze che vengono serrate in fase di frenatura ELETTROMOTRICE = Veicolo in grado di assicurare la trazione elettrica ed il trasporto dei passeggeri ELETTROTRENO = Convoglio i cui veicoli siano in grado di assicurare la trazione elettrica ed il trasporto dei passeggeri LOCOMOTIVA o LOCOMOTORE = Veicolo dotato di impianto di propulsione in grado di assicurare la trazione di un convoglio MATERIALE ROTABILE = Insieme dei veicoli ferroviari motore e rimorchiati PANTOGRAFO = Organo di captazione dell’energia elettrica formato da una parte strisciante sulla linea di contatto e da una intelaiatura metallica di sostegno RALLA = Perno a cerniera destinato al collegamento tra carrello e cassa RIDUTTORE = Organo necessario per ottenere una velocità di rotazione degli assili delle ruote diversa da quella del motore elettrico di trazione RODIGGIO = Complesso delle sale montate motrici e portanti SALA MONTATA = Insieme dell’assile e delle due ruote ad esso rigidamente collegate SERPEGGIO = Movimento oscillatorio trasversale del veicolo durante la marcia SOSPENSIONE = Elemento deformabile interposto tra l’organo di rotolamento (massa non sospesa) e la restante parte del veicolo (massa sospesa) TRASMISSIONE = Insieme degli organi necessari per comunicare lo sforzo di trazione dal motore alle ruote TREO = Definizione di treno dal Regolamento Circolazione Treni) « Agli effetti della circolazione sulle linee, costituisce treno qualsiasi mezzo di trazione con o senza veicoli che debba viaggiare da una ad altra località di servizio, o che parta da una località di servizio per disimpegnare un servizio lungo linea e faccia ritorno nella località stessa. »

Il treno è, nell'accezione più comune del termine, un mezzo di trasporto pubblico composto da un insieme di elementi identificabili, uniti permanentemente o temporaneamente a formare un unico convoglio. La parola treno deriva dal latino Trahere: tirare; il termine si è modificato nel tempo tramite il francese provenzale (train). Il treno è stato il primo vero e proprio veicolo di trasporto di massa, e in molti casi ha rappresentato un punto di svolta per l'evoluzione industriale delle nazioni ottocentesche, arrivando quindi a rivestire per molti anni un ruolo centrale nella struttura politica, economica e sociale delle nazioni, nonché conquistando un posto di primo piano nell'immaginario collettivo. Il termine "treno" si usa anche in altri ambiti, come quello meccanico (dove indica un assieme di ingranaggi concatenati), o automobilistico (dove indica un insieme, ad esempio, di pneumatici, ma anche un autotreno, cioè un camion con rimorchio al seguito). Il termine era in uso anche nel gergo militare, a indicare il complesso formato da un pezzo di artiglieria da campagna e dal relativo carro portamunizioni.

Storia

Periodo preindustriale

Il concetto di treno non nasce con la rivoluzione industriale. Già nei secoli precedenti, sin dall'epoca Romana dei mezzi primitivi simili a treni erano utilizzati nelle miniere: si trattava di corti convogli composti da carrelli concatenati tra loro, senza binari oppure con rudimentali guide in legno, trainate da bestie da soma o da schiavi e operai. L'usura delle guide di legno portò prima a esperimenti di rinforzo con fodere metalliche, poi a rotaie con una guida esterna guidava le ruote dei carrelli. Ma questo tipo di rotaia aveva il difetto di accumulare detriti nell'angolo interno della guida, detriti che annullavano il vantaggio di far viaggiare i carrelli su superfici piane non accidentate. Si spostò la guida dalla rotaia alla ruota, facendo nascere le ruote con bordino, tipiche dei treni. Con l'inizio della rivoluzione industriale, tra il XVIII e il XIX Secolo si resero disponibili le tecnologie e le conoscenze per raggiungere un sensibile aumento della capacità di generazione di energia, con impianti relativamente compatti e potenti. Le macchine a vapore semoventi di Nicolas Cugnot a partire dal 1769 dimostrarono, non senza qualche incidente, che era possibile generare l'energia necessaria al movimento di un mezzo direttamente a bordo dello stesso. La diffusione delle macchine a vapore portò a un sensibile aumento della richiesta di carbone, e i produttori si trovarono a dover rendere più efficiente e veloce il trasporto del materiale estratto: non erano più sufficienti carri e cavalli. Si cominciò a rimpiazzare la trazione animale con dei motori a vapore fissi che tramite corde trainavano file di carrelli da miniera: tra queste le celebri macchine costruite da James Watt contribuirono ad affinare sensibilmente la tecnologia del vapore. Nel 1801 Richard Trevithick riuscì a costruire una locomotiva automotrice (locomotiva Coalbrookdale) adatta per il traino di carrelli, che venne impiegata con successo nelle miniere di Merthy-Tydwill. I successi dei motori di George Stephenson e del figlio Robert Stephenson (Blucher del 1814, Locomotion del 1825, e in seguito la Rocket, 1829) portarono la neonata tecnica ferroviaria a fiorire e diffondersi, fino a creare le condizioni per il grande passo: il primo treno commerciale. Periodo industriale

Il 27 settembre 1825 la Locomotion n.1 trainò il primo treno commerciale della storia, sulla tratta tra Stockton on Tees e Darlington. Sia la locomotiva che la tratta erano state progettate da George Stephenson. Il treno era composto da carri da miniera su cui venivano caricati i passeggeri comuni, e dalla prima carrozza passeggeri vera e propria, la Experiment, su cui viaggiavano alcuni notabili; la velocità media era di circa 9 km all'ora. 4 anni dopo la Rocket raggiunse i 48 km/h. Dopo il successo di Stephenson, che ebbe un valore più dimostrativo che commerciale, il treno come mezzo di trasporto pubblico si diffuse rapidamente in tutta Europa. Già 20 anni dopo il treno di Stephenson era possibile viaggiare a 96 km/h sulla Great Western Railway di Isambard Kingdom Brunel tra Londra e Bristol.

In Inghilterra vi furono alcuni esperimenti con convogli trainati su strada ma, a seguito di alcuni incidenti e del pericolo oggettivo di avere un mezzo meccanico in mezzo a cavalli e folla, nel 1839 venne emanato un decreto che limitava a 16 km/h la velocità massima al di fuori delle città, e impediva la circolazione all'interno dei centri abitati. Nel 1865 il Locomotive Act (o Red Flag Act) impose anche di far precedere i veicoli da un uomo con una bandiera rossa per avvertire i passanti. Il 3 ottobre del 1839 la ferrovia faceva la sua apparizione in Italia, con l'inaugurazione della tratta Napoli-Portici. In Francia intorno al 1840 i treni mossi dalle locomotive di Thomas Crampton si guadagnarono rapidamente una grande fama tra i passeggeri, tanto che "Le Crampton" divenne un nome comune per i treni passeggeri. Già nel 1869 treni a vapore percorrevano 2.859 km in soli 4 giorni, attraversando gli Stati Uniti da San Francisco a New York. In meno di 30 anni il treno assunse un ruolo fondamentale nella società industriale: il trasporto massiccio di merci permetteva di espandere la cerchia dei commerci, il trasporto rapido di persone consentiva agli uomini di affari di curare meglio le loro attività sul territorio. Il treno consentiva alle bellicose potenze europee di mandare le proprie truppe nelle colonie o sui fronti lontani, dava ai ricchi affaristi la possibilità di seguire i propri affari con più efficienza, portava nobili dame in lussuose località vacanziere, consegnava la posta con rapidità ineguagliata. Per l'epoca, l'introduzione e l'evoluzione del treno fu quello che è stato negli anni Novanta l'avvento di Internet, un metodo per estendere i confini e collegare mondi fino ad allora lontani. La costruzione di linee ferroviarie e la massificazione dell'offerta di trasporto contribuì in maniera determinante all'emergere di una nuova realtà sociale: il pendolarismo. I treni conquistarono spazi nuovi, dalle grandi praterie ai sotterranei delle città (con le metropolitane di Londra e New York), pur rimanendo legati ai difetti della trazione a vapore nonostante già nel 1879 la Siemens & Haske avesse presentato un piccolo treno mosso da una motrice elettrica. Il 15 aprile 1865 a Washington veniva assassinato Abraham Lincoln. Lincoln fu tra i primi a utilizzare, nel 1865, il treno come mezzo per rendere più efficiente la campagna politica: venne ucciso proprio il giorno prima di inaugurare la United States, la nuova carrozza del treno presidenziale costruita da George Pullman. Il corpo del presidente venne trasportato a bordo della United States attraverso tutta la nazione, fino a Springfield (Illinois), in un corteo funebre composto da nove lussuosissime carrozze. La carrozza fu distrutta da un incendio nel 1911. I treni e in particolare le locomotive diventarono nel XX Secolo delle vere bandiere culturali per la tecnologia delle nazioni che li costruivano. Locomotive vittoriane dalla linea pulita e motrici francesi dalle tubazioni complesse si contrapponevano all'austera semplicità e pulizia formale delle macchine americane. Sebbene queste ultime col tempo giunsero a dominare la scena internazionale, furono i treni mossi dalle prime a restare nella cultura popolare: l'Orient Express è, di sicuro, il treno più famoso del mondo. Il treno e la guerra

Con la raggiunta maturità delle tecnologie impiegate, l'uso bellico del mezzo ferroviario divenne il logico passo successivo. Se già nella guerre boere e nella Guerra civile americana era emerso appieno il potenziale strategico del treno nella logistica di munizioni e truppe, con la Prima guerra mondiale il treno divenne il mezzo primario per la movimentazione delle armi e degli uomini. In pochi giorni di viaggio truppe da tutta Europa potevano confluire ai rispettivi schieramenti sui fronti in Belgio e Francia. La guerra portò al treno un nuovo ruolo di primo piano sul fronte. La rapidità, la stabilità e la potenza dei treni permetteva di installare cannoni di grosso calibro su appositi carri, capaci di sparare le salve e scomparire in pochi minuti, magari proteggendosi dai rudimentali raid aerei in gallerie, hangar o zone coperte di vegetazione. La mobilità e la possibilità di trainare carrozze con allestimenti particolari rendeva il treno ideale per svolgere il ruolo di ospedale da campo. Costruiti inizialmente dall'esercito francese sulla base di vecchi carri riconvertiti in modo approssimativo, i treni ospedale costruiti in seguito dagli inglesi arrivarono ad avere una configurazione quasi standard di 16 carrozze dotate di letti, ventilatori, uffici e persino telefoni. I treni erano in grado di trainare diverse tonnellate, cosa che rese possibile l'invenzione da parte dell'impero austro-ungarico dei carri corazzati. Comparvero per la prima volta nell'agosto 1914 come semplici vagoni dotati di pesanti coperture metalliche imbullonate, per poi migliorare sempre più fino a diventare nel 1918 veri e propri carri armati con cannoni da 80 mm sul fronte e ai lati. Trainati da motrici di poco valore e appesantite dalle corazze, dei nove treni costruiti e completati cinque erano ancora pienamente operativi alla conclusione delle ostilità, spingendo i comandi austriaci a considerare il progetto come un grande successo. La Prima guerra mondiale si concluse a bordo di un treno. L'armistizio venne firmato a bordo della carrozza 2419 dell'Orient Express, in sosta presso Compiègne. Il generale Ferdinand Foch impose ai tedeschi sconfitti pesanti risarcimenti e sanzioni, di fatto creando uno dei motivi dell'ascesa al potere di Adolf Hitler. La carrozza 2419 venne conservata in un museo parigino fino al 1940, quando la marcia di Adolf Hitler su Parigi si concluse con la resa francese firmata proprio a bordo di questa carrozza, riportata a Compiègne in segno di sprezzo, per poi essere distrutta subito dopo. Dopo un periodo pacifico (vedi paragrafo successivo), nella Seconda guerra mondiale il treno tornò a giocare il suo ruolo strategico, nei compiti già noti e in altri nuovi. Le sempre più potenti locomotive inglesi potevano trainare treni da 20 o più carri, per oltre 800 tonnellate di peso, diventando in pratica la colonna portante delle vie di rifornimento alleate. Anche i treni italiani servirono in guerra, attraversando tutta l'Europa fino al fronte russo: alcuni di essi rimasero laggiù alla travagliata chiusura delle ostilità, venendo recuperati dalle ferrovie locali dei paesi di area sovietica. Benito Mussolini era un grande appassionato di treni, ed è indubbio l'immenso contributo dato dal regime fascista allo sviluppo di una cultura ferroviaria italiana con l'avvio dell'elettrificazione delle linee e con la costruzione dei primi locomotori elettrici e dei convogli rapidi (come l'ETR 200, celebrato anche alla Fiera Mondiale di New York del 1939 come un capolavoro di tecnologia). Mussolini era solito viaggiare con il suo treno speciale, a bordo del quale incontrò più volte anche l'alleato Adolf Hitler. La passione ferroviaria del Duce italiano viene messa alla berlina anche nel film Il grande dittatore di Charlie Chaplin, nella scena dell'incontro i personaggi ricalcati su Mussolini e Hitler. Per un regime come quello fascista, era molto importante mostrare che "i treni viaggiavano in orario" (anche se non si tratta di una realtà storica), perché era un indice immediato e aperto a tutti dell'efficienza e delle capacità tecniche che il Partito Fascista portava come esempio del suo operato. Anche Hitler seppe fare buon uso delle proprie linee ferroviarie. Dotatosi di un treno corazzato nel 1939, fu in grado di seguire da vicino l'invasione della Polonia, e viaggiando di notte avvolto dalle comodità del suo mezzo dotato di ristorante e suite private, poteva comparire da una parte all'altra della nazione o tornare a Berlino in poche ore. Curiosamente, il treno di Hitler si chiamava all'inizio Amerika. Con l'ingresso in guerra degli Stati Uniti, venne rinominato in Brandenburg. In realtà, visto che di treni speciali ve ne erano parecchi (anche per altri dignitari nazisti) erano identificati con le lettere e, per comodità, venivano translitterate con un codice fonetico, tal per cui la "A" venisse chiamata "Amerika", la B "Brandeburg" e così via. Spesso è anche indicato col nome Fuehrersonderzug. Era attrezzato con cannoni antiaerei da 20 mm su carri a pianale parzialmente coperti (Flakwagens), e nelle carrozze adiacenti a quella del Fuhrer potevano trovare posto le sue truppe più fedeli. Il peso dovuto alle armi e alla corazzatura rendeva necessarie due locomotive ai lati opposti, anche perché la Germania non disponeva di mezzi potenti quanto quelli inglesi. Anche altri dignitari nazisti, tra cui Hermann Göring, Heinrich Himmler, Joachim von Ribbentrop avevano convogli speciali simili a quelli di Hitler. Nella Germania nazista, il treno servì anche come principale mezzo per il trasporto verso i campi di concentramento di ebrei, prigionieri politici e altri perseguitati. Dalla parte alleata, invece, il treno servì oltre che come mezzo di trasporto come sentinella mobile. Treni attrezzati con torrette mobili antiaeree e anticarro pattugliavano la costa del Kent durante la Battaglia d'Inghilterra. Una intera classe di locomotive venne nel 1948 battezzata "Battle of Britain". Ancora oggi alcune nazioni dispongono di treni armati, anche se oggi il principale uso bellico è legato alla logistica e al trasporto in sicurezza di materiali esplodenti e personale. Tra le due guerre

Il periodo tra le due guerre servì a confermare le potenzialità del mezzo ferroviario. Un approccio diverso, più unitario, cominciò a diffondersi. Fino ad allora il treno era sempre stato concepito come un insieme di unità (un "traino", appunto"). Negli anni Trenta la disciplina del Disegno industriale venne sempre più coinvolta nella concezione delle locomotive e dei mezzi che avrebbero dovuto trainare. Mentre sino ad allora le locomotive erano macchine dall'aspetto meccanico, spesso con pistoni e tubi in vista, i veicoli progettati secondo filosofia streamline coprivano le componenti tecniche con carter affusolati dall'aspetto filante e aggressivo. Disegnatori come Raymond Loewy e Nigel Gresley crearono dal nulla una nuova filosofia gestione dei volumi delle locomotive e delle carrozze, Più che in termini di aerodinamica, il vantaggio era nell'immagine dei mezzi: le carrozze da accoppiare alle locomotive o ai treni più importanti, come la Coronation Scot, il City of Salina o il Burlington Zephir, riprendevano i temi cromatici delle loro locomotive con soluzioni estetiche estremamente gradevoli e moderne. Gli Streamliner si conquistarono per qualche anno il ruolo di "cavalli di razza" delle ferrovie salvo poi venire in gran parte spogliati delle loro coperture estetiche per servire nello sforzo bellico, lasciando però una pesante eredità nello stile e nelle linee dei successivi mezzi diesel ed elettrici. I gestori del servizio ferroviario aggiunsero sempre più servizi per i viaggiatori, dai vagoni ristorante alle carrozze letto, contribuendo alla rapida massificazione dell'offerta e all'incremento degli standard di comfort, nonostante la concorrenza dei voli commerciali cominciasse a intaccare la quantità di passeggeri sulle tratte più lunghe. Questa tendenza arrivò anche in Europa e in Italia, dove il governo fascista promosse la costruzione dei primi elettrotreni rapidi per collegare Milano e Roma, e abbreviare a sei ore un viaggio che richiedeva due giorni. Su ordine di Mussolini il record di velocità ferroviaria venne polverizzato nel 1939: Milano-Firenze in 1 ora e 55 minuti, con picco di 202 km/h. In Francia Ettore Bugatti inventò le prime Automotrici a alcol-petrolio che fece costruire tra il 1933 e il 1938 nella propria fabbrica di automobili e con cui conquistò un incredibile record di velocità di 196 km/h nel 1934 prima che fossero ritirate per i consumi eccessivi.

Il concetto di "automotrice" non attecchì negli Stati Uniti ma ebbe un discreto successo nel vecchio continente, caratterizzato da distanze minori tra le città e da piccoli paesi da servire con mezzi rapidi e poco costosi. In Italia il treno divenne tra le due guerre un mezzo di trasporto a diffusione molto capillare, tanto da spingere il regime fascista a istituire i treni popolari, convogli speciali per le località di balneari e le città d'arte. Vennero costruite anche le Littorine, le prime automotrici a nafta, per i servizi di lusso e per i servizi rapidi nelle colonie dell'Eritrea. Milano e Reggio Calabria furono collegate con linee elettrificate, e furono sperimentati sistemi alternativi come la terza rotaia (sistema abbandonato perché troppo pericoloso). Il movimento futurista si appropriò del treno, facendone un icona di forza e velocità, osannandone la potenza meccanica. Anche in Russia e Germania i movimenti di avanguardia artistica lavorarono molto sull'immagine del treno, arrivando a produrre poster di grande impatto grafico spesso usati come pubblicità per i servizi di lusso. Il secondo dopoguerra

Con la maggior parte delle infrastrutture distrutte dalla guerra, l'Europa si trovò a dover ricostruire per intero il proprio parco di mezzi. Mentre gli stati europei si orientarono verso un servizio prevalentemente passeggeri, negli Stati Uniti il traffico espresso non era più competitivo in confronto alla nascente aviazione civile. In tutto il Nordamerica il treno avrebbe finito per identificarsi sempre più con il trasporto di merci, con treni lunghi e pesanti, molto diversi dagli espressi, dai rapidi e dai regionali diffusi in Europa. I difficili accordi politici tra le nazioni dei due blocchi NATO e sovietico per molti anni contribuirono, più dell'inadeguatezza delle infrastrutture, a rendere difficile la realizzazione di treni Transnazionali. Nel 1957 vennero istituiti i primi Trans Europ Express, servizi di linea su treni di lusso che collegavano Francia, Germania, Svizzera e Italia. In particolare in Italia i TEE soppiantarono gli elettrotreni rapidi, tra cui i celebri Settebello, almeno fino all'avvento della terza generazione di elettrotreni (i Pendolino prima e gli ETR 500 poi). L'industrializzazione e l'inurbamento degli anni Cinquanta e anni Sessanta portarono a un incremento ingente quanto fulmineo della richiesta di trasporto su scala locale, per collegare le periferie con i centri cittadini. Le carrozze semipilota, nate in Francia e diffuse poi alle altre reti, permisero di rendere reversibili anche i treni tradizionali, una caratteristica finora riservata agli elettrotreni. La presenza di una seconda cabina di comando permetteva di evitare di sganciare e spostare la locomotiva nelle stazioni di fine corsa, aumentando drasticamente la frequenza delle corse e riducendo nel contempo i costi di gestione dei mezzi e del personale. In seguito a questa innovazione andò ad affiancarsi anche l'aggiunta di un secondo piano in alcuni tipi di carrozza, per aumentare di circa un terzo il numero di passeggeri trasportabili da un treno di pari lunghezza. All'inizio degli anni Settanta la necessità di ritornare competitivi con il mondo dell'aviazione spinse alcuni paesi a lavorare a treni ad alta velocità. Il Giappone già negli anni Sessanta poteva vantare i primi "treni-proiettile" sulle linee Shinkansen. Italia e Francia furono i protagonisti europei di questa innovazione, che portò in una decina di anni ai primi mezzi in servizio commerciale, i TGV e i Pendolino. In pochi anni anche le rimanenti nazioni si adeguarono, per la maggior parte acquistando tecnologia italiana o, in misura minore, francese. La caduta del Muro di Berlino e l'apertura dei confini derivante dal processo di integrazione europea ha portato alla creazione di network Transnazionali, tuttora in corso di realizzazione, e alla sempre maggiore affermazione del concetto di "Treno ad alta velocità". Composizione

A seconda del tipo di treno si possono verificare delle variazioni nella combinazione degli elementi che compongono il treno. Gli elementi tipici di un treno sono:

• Locomotiva/Locomotore: serve a dare la spinta o la trazione necessaria per trainare il convoglio. Ve ne possono essere anche più di una. • Carro merci: usato per il trasporto di diversi tipi di merci. • Carrozza passeggeri: per il trasporto di persone. • Carrozza semipilota: una carrozza speciale munita di cabina di comando in grado di controllare la marcia del treno dando comandi al locomotore,

permette di cambiare il senso di marcia rapidamente. Si usa soprattutto per treni pendolari reversibili. Inoltre, vi sono degli elementi usati più raramente per funzioni particolari:

• Tender: nelle locomotive a vapore, serve a portare il carbone e l'acqua necessari alla trazione. • Carrozza scudo: in genere una vecchia carrozza usata per unire al treno mezzi danneggiati, non completi o in prova. Ha funzione frenante se necessario,

e in caso di incidente è considerata "sacrificabile" in modo da ridurre i danni al resto del convoglio. A volte viene usata per collegare elementi con accoppiamenti non standard.

• Carrozza ristorante: sui treni a lunga percorrenza offre servizio ristorante cucinando i cibi a bordo. • Carrozza bar: sui treni a lunga percorrenza, è dotata di bar a bordo con prodotti preconfezionati. • Carrozza speciale: carrozze modificate per funzioni particolari, come la presenza di posti per disabili o limitate aree bar/ristorante, spazi conferenze, sale

stampa mobili... • Carrozza notte: una carrozza dotata di cuccette per permettere ai passeggeri di dormire durante il viaggio. • Carrozza letto: Una carrozza per servizi notturni dotata di letti con servizi e comfort maggiori e un numero di posti minore per compartimento.

Alcune composizioni "classiche", almeno in Italia, possono essere: • Treno regionale: un locomotore, sette carrozze, una semipilota. • Treno a lunga percorrenza: un locomotore, dieci o più carrozze. • Treno merci: uno o massimo due locomotori in testa (eventualmente un terzo locomotore in coda o intercalato), carri ferroviari.

I treni ad alta velocità sono solitamente realizzati con convogli fissi. Classificazione

Per tipologia di servizio

Le seguenti tipologie sono quelle tipiche del mercato italiano. Treni per il traffico locale

• Regionale: per il trasporto passeggeri a corto raggio, ma non necessariamente all'interno della stessa regione geografica. Sono usati per il traffico pendolare nelle aree urbane

• Diretto: effettua il collegamento tra due città solitamente vicine fermando in quasi tutte le stazioni • Interregionale: serve su percorsi di media distanza, senza fermarsi nelle stazioni di secondaria importanza.

Treni per il traffico nazionale

• Espresso: collega due città principali, effettuando però anche molte fermate locali (comunque meno dell'intercity) • Intercity: effettua servizio tra due stazioni principali, con poche fermate nelle stazioni più importanti. • Intercity Notte: simile al servizio Intercity, ma dotato di cuccette e vagoni letti. • Intercity Plus: simile all'Intercity , ma con prenotazione obbligatoria dei posti a sedere.

Treni per il traffico internazionale

• Eurocity: svolge un servizio internazionale, che deve rispettare alcuni parametri di qualità dettati da una norma dell'Unione Internazionale delle Ferrovie • Euronight: treno internazionale notturno a prenotazione obbligatoria dotato di carrozze letti e cuccette

Treni ad alta velocità

• Eurostar Italia - ES*: collega le principali città attraverso direttrici rapide o su linee normali ma con privilegio di precedenza. • Eurostar AV: collega le principali città su apposite linee ferroviarie ad alta velocità. • Cisalpino: joint-venture fra FS Trenitalia e SBB CFF FFS per i collegamenti Italia - Svizzera. • TGV: acronimo di Train à Grande Vitesse (treno a grande velocità) in servizio in Francia per le SNCF. Circola anche tra (Parigi)-Modane e Milano sotto

il marchio Artesia. • ICE: acronimo di Intercity Express, in servizio tra le principali città Tedesche. • AVE: Alta Velocidad Española (alta velocità spagnola), servizi veloci che collegano le principali città spagnole in accoppiata con gli Alaris. • Eurostar: servizio internazionale tra Parigi Nord e Londra Waterloo con tratte a 300 km/h. • Thalys: servizio internazionale tra Francia-Germania-Paesi Bassi-Belgio, effettuato con materiale apposito.

Treni per altre destinazioni d'uso

• Merci: utilizzato per il trasporto di carichi pesanti, viene realizzato con motrici potenti. In ampie regioni dell'Asia per questo tipo di treni vengono ancora usate locomotive a vapore, che sono considerate più resistenti ed è facile trovare il combustibile anche in zone isolate. Il traffico merci rappresenta gran parte dei collegamenti a lunga distanza in USA e Australia.

• Treno di monitoraggio: svolge funzioni di controllo. Sulle linee italiane circolano Galileo, Archimede e un ETR 500 riadattato per conto di RFI per svolgere i test delle linee veloci.

• Treno di rinnovamento: speciale convoglio che effettua operazioni di manutenzione sulle linee, come la sostituzione delle linee elettriche, della massicciata o dei binari.

Per tecnologia

• Treno navetta: treno composto di materiale per viaggiatori specializzato, distinto dalla lettera "n" od "np", poste in precedenza alla serie (nB, npBD, ecc.). Tali treni hanno composizione bloccata, comprendente una locomotiva diesel o elettrica, appositamente attrezzata ad una estremità ed un veicolo pilota all'altra. Il veicolo pilota è munito di cabina di guida, collegata telefonicamente con la locomotiva e dotata di rubinetto di comando del freno, di fischio e di dispositivo di comando della disinserzione rapida dei motori di trazione. La cabina di guida del veicolo pilota deve essere ubicata all'estremità del treno. La marcia dei treni navetta può avvenire indifferentemente con locomotiva in test o in coda. Tipo di trazione

A seconda della tipologia di trazione utilizzata, un treno può essere classificato come: • A potenza concentrata: i carri o le carrozze sono spinti o trainati da locomotori che possono essere disconnessi dal convoglio, su di essi sono appunto

concentrate le apparecchiature di trazione compresi i carrelli motori. • A potenza distribuita: la trazione è data da una serie di motori dislocati direttamente sui carrelli (anche non su tutti). Si usa per veicoli a composizione

bloccata (vedi sotto). • Elettrotreno: convogli a composizione bloccata a trazione elettrica, in genere usati per l'alta velocità • Automotrice (Diesel multiple unit in lingua inglese): convogli leggeri mossi da motori diesel. • Automotrice elettrica (Electric multiple unit in lingua inglese): convogli leggeri mossi da trazione elettrica

Tipo di composizione

• Composizione libera: è la tecnologia tradizionale. Le singole carrozze possono essere agevolmente disconnesse, e le motrici cambiate. Ha il vantaggio di essere gestibile con più facilità a seconda delle esigenze contingenti (specie in caso di guasti) anche se oggi è poco usata nel trasporto passeggeri visti i tempi di fermo necessari per modificare le caratteristiche del convoglio. Di recente si sono diffusi treni per traffico regionale, composti da carrozze trainate/ spinte da un locomotore che sono dotate a una estremità di una carrozza attrezzata con una cabina guida, tali treni detti "navetta" sono sì scomponibili ma di fatto operano in composizione bloccata proprio per evitare perdite di tempo nelle stazioni di fine corsa.

• Composizione bloccata: usata prevalentemente sugli elettrotreni e automotrici non consente di cambiare la composizione facilmente. Pendolamento

• Treno a cassa fissa: è la tecnologia tradizionale, in cui i carrelli sono dotati di ammortizzatori passivi per mantenere la carrozza stabile. • Treno a cassa oscillante: alcuni elettrotreni (come i Pendolino) sono dotati di casse in grado di inclinarsi per contrastare le forze centrifughe in curva.

Tecnologie non convenzionali

Maglev La tecnologia Maglev è un sistema di levitazione magnetica studiato per la realizzazione di convogli ad alta velocità. Il treno rimane sospeso sulla rotaia grazie al principio di repulsione dei poli magnetici. La rotaia è unica e solitamente molto larga, in quanto deve alloggiare dei magneti. L'eliminazione delle parti meccaniche del rodiggio porta una sensibile riduzione del rumore emesso e l'eliminazione dell'attrito col binario. I treni a levitazione magnetica possono raggiungere anche i 500 km/ora, e sono in uso in Cina e Giappone, mentre in Germania esiste un circuito di prova. Su questo circuito si è verificato un grave incidente il 23 settembre 2006. Monorotaia

Il treno a monorotaia consiste in un convoglio che procede ancorato a un'unica rotaia, spesso sopraelevata. Può essere inferiore o superiore (col treno appeso sotto la rotaia sospesa). I treni a monorotaia sono nati nel 1900 (con la Schwebebahn Wuppertal anche se nel passato vi erano stati degli esperimenti in tal senso) e hanno avuto un periodo di grande sviluppo negli anni Venti. Negli anni Cinquanta e '60 l'apertura di una monorotaia a Disneyland, l'uso di una monorotaia nella Fiera Mondiale di New York del 1965 e la sperimentazione del prototipo di monorotaia di Joseph Hinksenin grado di raggiungere i 360 km/h ha contribuito a far identificare nell'immaginario collettivo i treni a monorotaia come il "mezzo del futuro". A cremagliera

I treni a cremagliera sono solitamente usati in percorsi montani o con grande inclinazione. Il moto non viene trasmesso tramite le ruote dei carrelli ma tramite un ingranaggio dentato che fa presa su una cremagliera posta a terra, solitamente su una terza rotaia. Hanno il vantaggio di poter superare dislivelli molto ripidi, ma sono rumorosi e spesso poco affidabili a causa delle parti meccaniche esposte. Metropolitana La metropolitana risale al 1860, con la costruzione della Underground di Londra. Inizialmente svolti con normali treni a vapore, i servizi metropolitani sotterranei ebbero un grande incremento con l'adozione della trazione elettrica. Il vantaggio della metropolitana è soprattutto quello di risparmiare tempo e di decongestionare il traffico stradale, ma i costi di costruzione sono estremamente elevati. In alcune città si sono realizzate linee di superficie o sopraelevate, denominate metropolitane leggere per distinguerle dalle metropolitane pesanti sotterranee. Tram-treno

Il tram-treno è un sistema di trasporto pubblico effettuato con veicoli da metropolitana leggera, in cui i tram percorrono anche i percorsi ferroviari locali, per ottenere maggiore flessibilità e convenienza. Treni famosi

In Italia

• ALn 556, la Littorina per antonomasia: l'automotrice voluta dal fascismo per rilanciare il trasporto ferroviario in Italia • 3541 della serie 350 RA: alle 4:45 circa del 20 luglio 1893, il fuochista Pietro Rigosi spinge a tutta velocità (60 km/h circa) la locomotiva da Poggio

Renatico verso Bologna; il gesto è stato immortalato nella canzone La Locomotiva di Francesco Guccini. • Treno 8017: il treno merci coinvolto nel più grave incidente ferroviario italiano ed europeo nel 1944. • Settebello: un elettrotreno rapido di lusso che collegava Roma e Milano negli anni Cinquanta. Gli interni erano disegnati da Gio Ponti. La cabina era posta

sopra le testate, lasciando spazio per un ampio belvedere con salottini di prima classe. • Treno del Sole: era un treno facente parte del gruppo dei convogli a lunga percorrenza che collegavano, per esempio, Torino e Milano a Siracusa e

Palermo (con "Freccia del Sud", "Treno dell'Etna" e "Conca d'oro"). Il 22 luglio 1970 deragliò presso Gioia Tauro per un sabotaggio compiuto dalla 'ndrangheta per conto dei gruppi politici di estrema destra coinvolti nei Moti di Reggio; l'esplosione causò sei morti e 67 feriti. Alla Freccia del Sud è dedicata anche una canzone di Umberto Tozzi

• Italicus: sul treno diretto notturno Roma-München che aveva questo nome venne posizionato e fatto esplodere un potente ordigno esplosivo che deflagrò appena fuori la "Grande galleria dell'Appennino" tra Firenze e Bologna presso San Benedetto val di Sambro. La tragedia si consumò il 4 agosto 1974, ed è considerato un evento correlato all'ambito della Strategia della tensione. Si contarono 12 morti e 48 feriti, taluni offesi da gravissimi danni permanenti.

• Rapido 904: un treno rapido Napoli-Milano, vittima di un attentato dinamitardo di stampo mafioso il 23 dicembre 1984, con 17 morti e 250 feriti. La bomba esplose nella "Grande galleria dell'Appennino" presso San Benedetto Val di Sambro, la stessa dell'Italicus.

• ETR 401: il primo treno in servizio commerciale al mondo con cassa pendolante attiva, progenitore della famiglia dei Pendolino. • Bernina Express: treno turistico che collega Tirano, Italia a St. Moritz in Svizzera. Percorre i 61 km di tracciato attraverso le Alpi in circa 2 ore e 20

minuti attraverso il Passo del Bernina e l'Engadina. È considerato uno dei percorsi ferroviari più affascinanti d'Europa. • Trenino Verde: ferrovia turistica in Sardegna, la più lunga del suo genere in Italia. Percorre i 159 km tra Mandas e Arbatax lambendo il Gennargentu, ed è

attiva sin dalla fine del XIX Secolo. • Valigia delle Indie Treno postale e viaggiatori che univa Londra con Brindisi. Il percorso continuava su piroscafi fino a Bombay attraverso il Canale di

Suez.

el mondo

• First Transcontinental Railroad che negli Stati Uniti ha collegato nel 1869 le coste dell'Oceano Atlantico con quelle dell'Oceano Pacifico. • Fliegender Hamburger (SVT 877): un convoglio diesel che dal 1932 collegava Berlino e Amburgo. Grazie alle sue forme streamline molto aerodinamiche

e grazie ai nuovi materiali leggeri, poteva raggiungere i 165 km/h. Era spinto da un motore Maybach a 12 cilindri. Oggi la Fliegender Hamburger è una rotta servita da intercity ICE.

• Flying Scotsman: Un treno che serve sui collegamenti tra Londra ed Edimburgo ininterrottamente sin dal 1862. Essendo un treno molto pesante, era solito ricevere, nei suoi numerosi aggiornamenti tecnici, le locomotive più avanzate tecnicamente. La più famosa di esse è l'omonima LNER Class A3 Pacific 4472 Flying Scotsman. Oggi è realizzato con materiale Intercity 225.

• Orient Express: un treno internazionale gestito dalla Compagnie Internationale des Wagons-Lits, forse il treno più famoso della storia per il suo ruolo nella letteratura e nella cultura mondiale. La rotta del treno è stata cambiata numerose volte per adattarsi ai cambiamenti politici; partendo da Parigi raggiungeva l'est europeo fino ad arrivare a Istanbul . Entrato in servizio il 4 ottobre 1883, è stato sospeso durante le due guerre mondiali. Oltre all'originale, il nome è stato adottato da numerosi "imitatori". Compare in numerose opere letterarie e cinematografiche (Assassinio sull'Orient Express di Agatha Christie e il film di James Bond Agente 007 - Dalla Russia con amore, su tutti). A bordo di una carrozza dell'Orient Express (poi conservata) è stata firmata la resa tedesca nella Prima guerra mondiale, e la resa francese nella Seconda. Poi venne fatto saltare in aria dai tedeschi, per impedire che potesse essere ancora utilizzato per firmare capitolazioni.

• 20th Century Limited: un treno di lusso americano che collegava New York e Chicago sin dal 1902. È stato trainato da alcune tra le più importanti locomotive americane, tra cui la imponente ed elegante Hudson di Henry Dreyfuss. Compare in Intrigo internazionale di Alfred Hitchcock. È stato ritirato il 3 dicembre 1967.

• Broadway Limited: un treno che dal 1912 collegava New York e Chicago in concorrenza col 20th Century Limited. Era trainato da locomotive a vapore ed elettriche, tra cui le famose PRR GG1 di Raymond Loewy, ed era composto con carrozze Pullman. Il servizio è stato dismesso nel 1995.

• Pioneer Zephir (o Burlington Zephir): un convoglio diesel di costruzione eccezionalmente innovativa, che dal 1934 al 1960 ha collegato Kansas City, Omaha e Lincoln, Nebraska attraverso Burlington. È la prima unità diesel progettata aerodinamicamente. In una corsa pubblicitaria è andato da Denver a Chicago in sole 13 ore e 5 minuti alla media di 124 km/h.

• Transiberiana: La rotta Transiberiana (insieme alla rotta Transmanciuriana e Transmongola) collega Mosca a Vladivostok e Pechino. Pur essendo tecnicamente la Transiberiana una linea e non un treno, il Rossiya che la percorre entra di diritto tra i convogli più famosi. È operativa dal 1898 a oggi.

• Ocean: un treno canadese che collega Montreal e Halifax. È attualmente il servizio ferroviario più antico operato senza interruzione sul continente americano.

• Golden Arrow/Fleche d'Or: due treni, il primo inglese il secondo francese, che dal 1926 al 1972 collegarono Londra e Parigi. I passeggeri venivano trasferiti su un traghetto tra Dover e Calais, e poi continuavano il viaggio sul treno che serviva nella nazione interessata.

• Blue Train: un servizio che dal 1923 collega Pretoria e Città del Capo, con un elevato standard di confort. • Rheingold Express: un treno che dal 1928 al 1987 collegava Basilea a Hoek van Holland (Rotterdam). È stato interrotto dal 1938 al 1951 per la guerra.

Inizialmente realizzato con carrozze speciali dalla livrea crema e blu nate per rivaleggiare con le Pullman, che dalla fine della Prima guerra mondiale non circolavano più sul territorio tedesco. Dopo la seconda guerra mondiale sono state introdotte nuove carrozze tra cui una con osservatorio panoramico superiore. Dal 1962 ha acquisito la classificazione di Trans European Express adottando la livrea rossa e crema del Club TEE.

• Shinkansen Dangan Ressha (㇍⒦慙): i treni che percorrono le linee veloci giapponesi tra Tokyo e Osaka dal 1959; tra questi i servizi più noti sono:

o ozomi: il più veloce, realizzato con treni Serie 500, corre sulle linee Tokaido/Sanyo Shinkansen tra Shin-Kobe e Hakata. o Hikari: dal 1964 collega Tokyo e Shin-Osaka. Prima del Nozomi, era la punta di diamante delle Japan Railways.

• Eurostar: il treno che dal 1994 collega Londra a Parigi, Lilla e Bruxelles percorrendo il Tunnel della Manica. Viene realizzato con materiale di famiglia TGV, è attualmente il treno passeggeri con la maggiore potenza complessiva installata in circolazione in Europa. Gli interni sono allestiti da Philippe Starck.

• Texas Eagle treno che collega Chicago con Los Angeles dopo un itinerario di ben 4.390 km percorso in circa 65 ore. Prototipi famosi

• Railplane: costruito dall'ingegnere George Bennie nel 1930 era un treno che si muoveva su un binario sospeso costruito presso Milngavie (Glasgow). La propulsione era affidata a una coppia di eliche, anteriore e posteriore, da 2,7 metri di diametro, e l'oscillazione era controllata con un secondo binario inferiore. Era nato per collegare Londra e Glasgow alla velocità di 220 km/h senza bisogno di gallerie, ma Bennie andò in bancarotta prima di completare il progetto. La linea di prova costruita venne smantellata nel 1941 e l'unico veicolo costruito venne rottamato negli anni Sessanta. [1]

• Shienenzeppelin: costruito dall'ingegnere Paul Kruckenburg nel 1930, era un treno in acciaio mosso da un'elica di derivazione aeronautica fatta girare da un motore da 600 cavalli vapore. Grazie alla potenza e alla linea aerodinamica perfetta, poteva raggiungere i 230 km/h, un record che è durato oltre 20 anni. Non poteva effettuare curve, e l'elica libera era molto pericolosa nei passaggi in stazione, per cui gli venne preferito il sopra citato Fliegender Hamburger.

• Aérotrain: presentato all'Esposizione aerea di Parigi 1973, era realizzato da una carlinga in lega leggera simile a quella di un aereo, con un grosso motore jet a turbina installato sulla parte superiore. Era previsto che portasse i passeggeri dal centro di Parigi all'aeroporto Charles De Gaulle in soli due minuti. L'ardimentoso progetto venne però stroncato dalla crisi petrolifera e dalle numerose obiezioni sulla sicurezza dell'operazione.

• ETR Y 0160: Il primo prototipo della famiglia Pendolino, nonché il primo treno al mondo a cassa con pendolamento attivo. • Advanced Passenger Train (APT): costruito dalle ferrovie inglesi dal 1969 al 1972, era pensato come treno rapido pendolante per i collegamenti intercity.

La sua pessima affidabilità ha comportato il fallimento del progetto dopo pochissimo tempo in servizio. • Treno atomico: negli anni Cinquanta, in preda all'euforia per le nuove possibilità concesse dall'energia nucleare, numerose aziende americane si

lanciarono nell'ideazione di treni spinti da energia atomica. Nessuno di questi ha mai superato lo stadio di bozzetto. • TGV-001:il primo prototipo (1970), a turbina, di quello che sarebbe diventato il moderno TGV francese.

Record dei treni

• Il treno merci contemporaneamente più lungo e più pesante del mondo è stato un treno per il trasporto di ferro grezzo della BHP Iron Ore, per trasportare 682 carri di minerale per i 275 km dalle miniere di Yandi a Port Hedland (Australia Occidentale) il 21 giugno 2001. Era mosso da 8 motrici diesel-elettriche, una per chilometro, controllate da un solo operatore. Il convoglio era lungo 7.353 metri e pesava 99.732,1 tonnellate. In tutto aveva 5.648 ruote [2]

• Il treno passeggeri con la percorrenza più lunga oggi in servizio è il Mosca (Russia) - Pyongyang (Nord Corea). Parte settimanalmente e percorre i 10.214 km del percorso in quasi otto giorni. [3]

• La più potente arma portata con un treno armato è stato lo Schwerer Gustav, un cannone tedesco costruito nel 1941 dalla Krupp. Trasportato sul fronte della Crimea con un treno lungo 1,6 km, aveva una portata di 37 km, pesava 1344 tonnellate e poteva scagliare proiettili esplosivi o perforanti da 7 tonnellate.

• Il più lungo tragitto non stop è stato effettuato il 16 maggio 2006 dall'Eurostar Da Vinci Code. Facente parte della campagna pubblicitaria del film Il codice da Vinci, ha trasportato senza fermate intermedie l'intero cast del film (e un membro del Guinness dei Primati) da Londra a Cannes per assistere alla prima mondiale del film. Il treno ha percorso 1340,5 km in 7 ore e 25 minuti

Una forma psicofobica di paura di viaggiare in treno è detta siderodromofobia. ARGOMETI

STORIA DELLE FERROVIE I ITALIA La storia delle ferrovie in Italia iniziò con l'apertura di un brevissimo tratto di linea ai piedi del Vesuvio, la Napoli-Portici di poco più di sette chilometri, che venne inaugurata il 3 ottobre 1839.

Il sistema ferroviario nazionale si è evoluto in seguito secondo peculiarità proprie che lo rendono differente da quelli delle altre grandi nazioni europee essenzialmente a causa della difficile orografia del territorio, lungo, stretto e diviso da alte catene di monti e della particolare situazione politica dell'Italia del XIX secolo che partendo dalla frammentazione in vari stati culminò con l'unificazione del territorio e, successivamente, delle relative reti ferroviarie. Un'altra caratteristica notevole del sistema italiano è stato il precoce passaggio dalla trazione a vapore alla trazione elettrica e il relativamente rapido sviluppo di quest'ultima, fortemente incentivata dalla situazione economica e territoriale e, non ultimo, dalla politica autarchica imposta dal regime fascista.

Il primo periodo Le origini

Le ferrovie in Italia nacquero nel Regno delle Due Sicilie, prima ancora dell'unificazione dei singoli stati di cui era composta la penisola. Erano passati appena nove anni dall'inaugurazione, in Inghilterra della Manchester-Liverpool ma già per tutta l'Europa si erano accesi entusiasmi e progetti per l'utilizzo di quello che si era, da subito, rivelato essere un formidabile mezzo di trasporto al servizio sia delle persone che dell'industria e del commercio. In Italia, il primo tronco ferroviario, da Napoli a Granatello di Portici (km 7,640), venne inaugurato il 3 ottobre 1839 dal re Ferdinando II di Borbone; il 1º agosto 1842 la ferrovia aveva raggiunto Castellammare di Stabia e due anni dopo Pompei e Nocera ma lo sviluppo successivo non fu altrettanto celere, all'unità infatti la linea arrivava soltanto a Capua e a Salerno. Questo in quanto le caratteristiche del territorio (notevoli rilievi nelle aree interne, scarsamente popolate rispetto alle coste) rendevano più rapidi e convenienti i collegamenti via mare. Tuttavia all'epoca erano state comunque già realizzate le opere (viadotti principalmente e tracciati per la posa dei binari) per la Napoli-Brindisi e la Pescara-Foggia. Di rilievo, però, e all'avanguardia per anni, l'apparato tecnico produttivo che nacque a monte: sulla scorta delle esperienze già fatte dal 1837 con l'Opificio Meccanico ubicato nel Castel Nuovo (meglio noto come Maschio Angioino), fu promossa nel 1840 la realizzazione dell'Opificio di Pietrarsa che, nel giro di un paio d'anni, avvierà una produzione di locomotive (su licenza britannica) che saranno vendute anche al Regno di Sardegna. Venne avviata, nello stesso stabilimento, anche una scuola per macchinisti ferroviari e navali. Nel 1838 anche il Granduca di Toscana aveva autorizzato un consorzio privato per la costruzione della linea Leopolda tra Livorno, Pisa e Firenze. E nel 1840 l'imperatore d'Austria aveva concesso alla ditta Holzhammer di Bolzano, "il privilegio", di costruire la Ferrovia Milano-Monza di poco più di 12 km. Intanto, su richiesta degli industriali, ma soprattutto perché se ne vedeva l'enorme potenzialità a scopi militari, era iniziata la costruzione della Ferrovia Milano-Venezia; nel 1842 venne inaugurato il tratto Padova-Mestre di 29 Km, e nel 1846 i tratti Milano-Treviglio di 32 Km, il tratto Padova-Vicenza di 30 Km e il ponte sulla laguna per Venezia. Nel 1854 venne aperto il tratto tra Verona e Coccaglio, nell'ottica di collegare il Veneto con Milano passando per Bergamo. Nel regno di Piemonte, con Regie Lettere Patenti n° 443 del 18 luglio 1844 il re Carlo Alberto dispose la costruzione della ferrovia Torino-Genova via Alessandria che venne inaugurata il 6 dicembre 1853; seguiva l'apertura di altri tronchi in Piemonte che, nel 1859, aveva così collegato tra loro le frontiere svizzere e francesi con quella austriaca del Lombardo-Veneto. Dietro impulso del conte di Cavour, allo scopo di liberarsi dal monopolio inglese nel settore, nel 1853 venne fondata a Sampierdarena l'Ansaldo, una fabbrica di locomotive e materiale ferroviario. In Toscana nel 1842 il duca di Lucca firmò la concessione a costruire la Lucca-Pisa, e nel 1845 il Ducato di Parma cominciò la costruzione di una linea per Piacenza e una per Modena. Nello Stato Pontificio, fino alla morte del Papa Gregorio XVI - che aveva definito opera diabolica [2] la prima ferrovia del Regno delle due Sicilie - nulla si era mosso. L'elezione del nuovo Papa Pio IX, a metà del 1846, sbloccò le cose; questi infatti costituì una società nazionale per lo sviluppo e la costruzione delle ferrovie che diede inizio dopo qualche anno alla costruzione di alcune linee nell'odierno centro Italia, come la Ferrovia Roma-Frascati in servizio dal 1856, la Ferrovia Roma-Civitavecchia in servizio dal 1859 e la Ferrovia Pio Centrale tra Roma ed Ancona, così chiamata in onore del Papa, inaugurata il 29 aprile 1866. Gli ostacoli che ritardarono in Italia il progresso del settore ferroviario sono quindi ascrivibili in gran parte alle condizioni orografiche; lo sviluppo delle linee ferroviarie nei singoli Stati fu diverso perché diverse erano motivazioni ed esigenze e ciascuno lo realizzò con sistemi e mezzi differenti. Dato lo scopo prettamente logistico e militare le ferrovie del nord vennero, almeno all'inizio, costruite direttamente dai vari stati. Si rivelarono infatti determinanti nella sconfitta di Carlo Alberto a Peschiera perché proprio con la ferrovia affluirono ingenti truppe e in breve tempo, e nella sconfitta austriaca di Palestro e Magenta perché le truppe francesi di rinforzo arrivarono rapidamente con la Torino-Milano e stabilirono un campo di scontro lungo la massicciata, usata come trincea. Alla vigilia dell'unità d'Italia la rete piemontese assommava a 850 Km, quella del Lombardo-Veneto a 522 Km, quella Toscana a 257 Km, quella del Regno delle Due Sicilie a 99 Km e quella dello Stato Pontificio era in costruzione. La Sicilia avrà la sua prima, brevissima, ferrovia solo nel 1863 con la Palermo-Bagheria. Secondo Ballatore ("Storia delle Ferrovie in Piemonte", Torino, 2002) la rete piemontese all'unità assommava a circa 1060 chilometri, ed era di poco inferiore a quella complessiva di tutti gli altri Stati della Penisola. Alla costituzione del Regno d'Italia, nel 1861, lo sviluppo complessivo della rete ferroviaria era di km 2370. L'insieme delle linee non costituiva una rete organica; vi erano linee di proprietà ed esercizio statale, linee di proprietà ed esercizio privato, e di proprietà privata, ma con esercizio affidato allo Stato. Era necessario creare un sistema organico e razionale delle ferrovie. Nel 1865, i lavori di allacciamento tra tronchi esistenti e la costruzione di nuove linee, iniziarono a creare una caratteristica di rete in un certo qual modo organica anche se oltremodo tortuosa e spesso palesemente irrazionale. Lo Stato, per favorire un ulteriore sviluppo ferroviario e industriale, prese poi il provvedimento di affidare le linee principali a cinque società concessionarie:

la SFAI (Società per le strade ferrate dell'Alta Italia), la SFR (Società per le strade ferrate romane), la SFM (Società per le Strade Ferrate Meridionali), la Società Vittorio Emanuele, e la Compagnia Reale delle Ferrovie Sarde.

Con questo provvedimento vennero accorpate numerose piccole società ferroviarie, soprattutto al nord ove la rete era più estesa. La guerra del 1866 portò ad una grave crisi dell'economia italiana che influì anche sull'esercizio ferroviario; le Società si ridussero in stato fallimentare e si rese necessario un intervento dello Stato. Dal 1870 alla statalizzazione delle principali ferrovie italiane

Nello Stato Pontificio Roma era collegata con Frascati, Civitavecchia, Terni e Cassino (via Velletri), all'epoca nel Regno delle due Sicilie, e modeste stazioni facevano da capolinea di queste linee. Al 1872 esistevano, in Italia, poco meno di 7.000 km di linee ferroviarie complessivamente, il cui esercizio veniva assicurato da 4 Società principali per un complesso di 6.470 km:

Società per le Strade Ferrate dell'Alta Italia, km 3.006; Società per le strade ferrate romane, km 1.586; Società per le Strade Ferrate Meridionali, km 1.327; Società per le Strade Ferrate Calabro-Sicule, km 551.

Altre linee erano divise tra varie Società minori, linee secondarie nelle quali il fine sociale era nettamente prevalente rispetto a quello economico. Con l'unificazione ricevettero impulso nuove costruzioni ferroviarie; l'attivazione del tratto di linea Orte-Orvieto (1875) completò la linea diretta tra Roma e Firenze, accorciando il più lungo percorso precedente, via Foligno-Terontola. Nel 1875 il governo Minghetti-Spaventa, fece un primo tentativo di riscatto delle linee concesse, per riunirle in un solo organo di gestione, ma il Parlamento respinse la proposta e provocò la caduta del governo. Intanto venivano accumulate forti passività soprattutto da quelle linee secondarie che non avevano traffici consistenti di viaggiatori e di merci. Queste linee presto determinarono il fallimento del regime delle concessioni. Nello stesso periodo, intanto, nel resto d’Europa si affermava la tendenza ad affidare l'esercizio delle ferrovie alla gestione diretta dello Stato dato il fatto che le società concessionarie, perseguendo fini solo economici, trascuravano quelli sociali, lasciando completamente sprovviste di comunicazioni le zone depresse. L'intervento dello Stato italiano però fu caratterizzato da quella lentezza burocratica che ha sempre accompagnato la maggior parte degli interventi statali dal 1861 ad oggi. Solo con le leggi del 1878 e del 1880 si decise di assumere l'esercizio delle linee gestite dalla Società dell'Alta Italia e da quella delle Strade Ferrate romane, che presentavano un gravissimo deficit, pur costituendo la parte più importante dell'intera rete ferroviaria italiana. Convenzioni del 1884: le ferrovie sotto il regime delle convenzioni

Venne finalmente approntata una Commissione parlamentare d'inchiesta; le proposte e le conclusioni di tale commissione, pur se poco coerenti, si pronunciarono a favore dell'esercizio privato e furono per la maggior parte accolte. Il 23 aprile 1884 furono stipulate, per la durata di 60 anni le Convenzioni tra lo Stato e tre Società private e approvate il 6 marzo 1885. Le Convenzioni ripartivano le linee in senso longitudinale e assegnavano alla Società Italiana per le strade ferrate meridionali l'esercizio della rete gravitante sull'Adriatico ( Rete Adriatica) e alle Società per le Strade Ferrate del Mediterraneo e Società per le Strade Ferrate della Sicilia, la (Rete Mediterranea e la Rete Sicula) l'esercizio della rete gravitante sui mar Ligure, Ionio e Tirreno e la rete siciliana. Le linee concesse a dette Società, distinte in principali e secondarie, avevano uno sviluppo di km 8510. Il nuovo ordinamento prevedeva che la vigilanza sulle costruzioni e sull'esercizio, venisse assunta dal Ministero dei lavori pubblici, a mezzo di un Ispettorato Generale delle Ferrovie. Precedentemente questa era esercitata da un Regio Commissariato Generale.

Lo Stato però non riuscì a risanare la difficile situazione economica della rete; ciò paralizzava lo sviluppo riflettendo i propri effetti negativi anche sul turismo. Il regime delle convenzioni, presentato nel 1885 come rimedio ai mali delle ferrovie, contribuì invece ad aggravarli lasciando allo Stato una pesante eredità. Le Società furono costrette a mantenere in vita linee la cui passività superava i proventi forniti dalle linee a maggior traffico e assorbiva quasi per intero i contributi dello Stato. I proventi che le Società potevano assicurare allo Stato, attivi per le reti principali e passivi per quelle secondarie, erano nettamente inferiori all'onere sostenuto dallo Stato per la costruzione e l'esercizio delle ferrovie che superava i trecento milioni di lire all'anno. Le strade ferrate, intanto, non cessavano di svilupparsi e avevano raggiunto i 10.510 km . Le Ferrovie dello Stato dal 1905 alla seconda guerra mondiale L'auspicato riscatto delle Reti delle predette Società avvenne il 1 luglio del 1905. Lo Stato assunse la gestione diretta di 10.557 km di linee (di cui 9.868 già di sua proprietà), denominando il nuovo Ente Ferrovie dello Stato. L'anno dopo, con la confluenza della rete SFM rimasta, l'estensione della Rete di Stato raggiunse i 13.075 km, di cui 1.917 a doppio binario. Le Ferrovie si organizzano sotto la direzione di Riccardo Bianchi

Direttore Generale dell'Azienda F.S. venne designato l'ingegnere piemontese Riccardo Bianchi, che era stato già Direttore Generale della Rete Sicula. Questi univa alle qualità di tecnico di grande valore anche grande capacità amministrativa. Bianchi fu coadiuvato, fino al 1907, da un Comitato di Amministrazione e poi da un Consiglio di Amministrazione, sotto la presidenza del Ministro dei Lavori Pubblici. L'organizzazione della nuova Rete si presentò molto gravosa. Le condizioni degli impianti fissi e del materiale rotabile ereditati dalle cessate Società erano pessime; si rendeva necessario coordinare i regolamenti di esercizio ed unificarli, elaborare il nuovo inquadramento funzionale e disciplinare per il personale che proveniva da Società differenti e con differenti regolamenti. Fu creata una Direzione Generale, con 13 Servizi Centrali e 2 Ispettorati Generali, con Sede in Roma; alla periferia vennero istituite 8 Direzioni Compartimentali. Il problema più urgente era quello del materiale di trazione e rimorchiato. All'atto della creazione delle F.S., il parco locomotive a vapore era costituito di 2.664 unità, 738 delle quali con più di 30 anni di vita; le carrozze — a 2 o 3 assi — erano 6.985, anch'esse vecchie di più di 30 anni; i carri merci ammontavano a 52.778, un quinto dei quali con 40 o più anni di vita. Il primo provvedimento preso per fronteggiare la situazione fu, fra il 1905 ed il 1906, l'ordinativo per la costruzione di 567 locomotive, di 1.244 carrozze e 20.623 carri. Per tamponare l'emergenza vennero acquisite 50 locomotive a vapore inglesi usate di concezione antiquata ma robuste ed affidabili che costituirono poi il gruppo 380 FS. Vennero incoraggiati gli studi sulla elettrificazione, già esistente sulle linee varesine e su quelle Valtellinesi. Sotto la guida dell'ing. Bianchi le F.S. si misero rapidamente in grado di rispondere alle maggiori esigenze pubbliche. Fra le altre iniziative prese, l'attivazione sulle principali linee del segnalamento semaforico (e graduale soppressione dei « dischi girevoli »), l'impianto delle prime cabine di apparati centrali idrodinamici di manovra degli scambi e dei segnali (in sostituzione dei più antichi apparati centrali Saxby ), dovuti all'ing. Bianchi, la creazione o l'ammodernamento di grandi stazioni per viaggiatori e per merci, costruzione di nuovo e più moderno materiale rotabile (fra cui le prime carrozze a carrelli). La direzione Bianchi durò 10 anni, ma poco dopo la sostituzione con l'ing. De Cornè, le F.S. furono coinvolte nella prima guerra mondiale (24 maggio 1915 - 4 novembre 1918). Uscite seriamente danneggiate, nelle aree coinvolte dalle azioni belliche, le Ferrovie dovettero riorganizzarsi per assolvere i propri compiti, aumentati nelle dimensioni tecniche e commerciali, anche per effetto dell'acquisizione di nuove linee (ex-austriache), diversamente attrezzate, e di personale con differenti regolamentazioni. L'avvento del fascismo produsse importanti cambiamenti. Le Ferrovie dello Stato nel periodo fascista

Nel 1922 venne sciolto il Consiglio di Amministrazione e imposto un Commissario Governativo; nel 1924 venne costituito il Ministero delle Comunicazioni, il Ministro divenne il capo delle FS e il consiglio di amministrazione solo un organo consultivo. Le nuove costruzioni passarono invece al Ministero dei Lavori Pubblici a cui sono rimaste fino a tempi recenti. Il periodo dal 1920 al 1939 fu uno dei più importanti e densi di grandi lavori e perfezionamenti agli impianti fissi di linee e stazioni, nuove applicazioni tecniche, di mezzi di trazione più potenti e veloci, di materiale trainato più moderno e confortevole, di nuovi sistemi di esercizio (Dirigenza Centrale e Dirigenza Unica). Fra le maggiori realizzazioni compiute, dopo l'assetto generale della Rete (arricchita di altri 400 km di linee, col riscatto delle Ferrovie Reali Sarde) conseguito ai primi anni del dopoguerra, vi fu l'attivazione delle importanti direttissime Roma-Napoli e Firenze-Bologna. La nuova ferrovia, che dalla capitale conduceva verso il Meridione, ridusse di un'ora e mezzo i tempi di percorrenza sul vecchio tratto via Cassino. Ma in particolar modo la seconda costituì un motivo di vanto per il "fascismo costruttore"; la difficile linea, fra le due città dell'Italia Centrale attraversando gli Appennini con una galleria che al tempo era la seconda più lunga del mondo dopo il Traforo del Sempione, testimoniava l'impegno del regime in uno sforzo straordinario nel campo delle opere pubbliche. Venne inoltre dato l'avvio all'elettrificazione a corrente continua a 3000 V , che poi soppianterà il sistema a corrente trifase, adottato specialmente sulle linee liguri-piemontesi, alla estensione del blocco elettrico manuale ed alle prime applicazioni di quello automatico, alla introduzione dei segnali luminosi e dei primi apparati centrali elettrici a leve singole, alla nuova costruzione o all'ammodernamento di numerose stazioni (Milano Centrale, Milano Smistamento, Roma Ostiense, Napoli Mergellina, Roma Termini ecc.). Progressi venivano fatti tanto nel settore delle locomotive a vapore, gradualmente destinato a cedere il posto alla trazione elettrica, che del materiale rimorchiato; in particolare, la comparsa dei mezzi leggeri — automotrici termiche ed elettriche (1933) che dava un nuovo apporto all'ammodernamento dei mezzi di trazione, e quello del materiale viaggiatori, con l'adozione delle carrozze a cassa metallica e l'estensione dei carrelli. Sotto la guida tecnica dell' ingegner Giuseppe Bianchi e la direzione gestionale del Commissario Straordinario Edoardo Torre, nominato nel 1923 per l'esercizio provvisorio, dopo lo scioglimento del Consiglio di Amministrazione alla fine del 1922, venne sviluppata la prima generazione di locomotive elettriche, subito seguita dalle prime automotrici termiche e dalle elettromotrici rapide che ebbero grande successo e contribuirono a posizionare lo stato fascista tra le potenze economiche ed industriali dell'epoca. Il parco dei carri merci subiva importanti trasformazioni, con lo sviluppo di traffici interni ed internazionali, e l'impiego di materiale refrigerante per l'esportazione dei prodotti ortofrutticoli. Il periodo d'oro delle Ferrovie

Le velocità assolute e quelle commerciali dei treni venivano sensibilmente aumentate, con lo sviluppo del materiale leggero (gli elettrotreni tra Roma e Milano impiegavano 5 ore e 38' a coprire i 629 km del percorso), gli orari si perfezionavano con l'introduzione dei primi treni colleganti, senza trasbordo, importanti centri del Nord con altri del Sud d'Italia (nel 1928 vennero istituite le prime comunicazioni dirette tra Napoli-Roma-Torino e Milano e viceversa). Il 6 dicembre 1937 un elettrotreno ETR 200 (con a bordo dei tecnici francesi invitati), viaggiò sulla Roma-Napoli alla velocità di 201 km/h nel tratto fra Campoleone e Cisterna (la leggenda vuole che alla guida vi fosse Benito Mussolini, ma è, per l'appunto, una leggenda:il treno era condotto dal macchinista Cervellati). Il 20 luglio 1939, sul percorso Firenze-Milano, nel tratto fra Pontenure e Piacenza l'ETR 212, condotto dal macchinista Cervellati toccò i 203 km/h, stabilendo il primato mondiale per la categoria e dando inizio vero e proprio e con trent'anni di anticipo all'alta velocità ferroviaria. È effettivamente un fatto che, come vuole il motto, durante il fascismo i treni arrivavano in orario. Ai mezzi moderni e alle linee ancora poco affollate si univa una disciplina durissima per i macchinisti, che lavoravano in condizioni di lavoro molto pesanti, con disciplina prussiana, orari lunghi e rispondevano economicamente, tramite multe e sanzioni, dei ritardi dei treni anche se a volte non dipendenti da loro. Nel settore organizzativo venivano introdotte variazioni e modifiche: l'Azienda ferroviaria passava dalla giurisdizione del Ministero dei Lavori Pubblici (al quale rimase una Direzione Generale delle Nuove costruzioni ferroviarie) a quella del nuovo Ministero dei Trasporti marittimi e ferroviari. Nel 1938 la Direzione Generale risultava articolata su 7 Servizi Centrali (6 con sede a Roma, e quello del Materiale e Trazione, con sede a Firenze) e vari Uffici centrali, il Controllo viaggiatori e bagagli, a Firenze, ed il Controllo merci a Torino); alla periferia 14 tra Compartimenti e Delegazioni. I Direttore Generali che seguirono all'ingegner De Cornè dal febbraio 1928 al 1939-1940 furono gli ingegneri Crova, Alzona (per poco più di 1 anno), Oddone e Velani. A questo punto però scoppiò la guerra che costituì il periodo più triste per le Ferrovie Italiane, e per tutto il Paese, col suo orrore e le sue devastazioni. Dal secondo dopoguerra agli anni ‘70 L’immediato dopoguerra trovava la Rete gravemente sconvolta e mutilata in seguito agli eventi bellici. Intere linee risultavano inagibili e il parco rotabili sconvolto e semidistrutto. Molte delle nuove locomotive elettriche erano state danneggiate e andavano sostituite o riparate in maniera radicale. Grazie anche all'aiuto del Piano Marshall si riuscì — con pochi mezzi finanziari (e scarsa fiducia di governi e di opinione) a superare lentamente la situazione. Ricostruita gran parte della Rete — sia pure imperfettamente — giorno per giorno ripresero a circolarvi i treni carichi di uomini e cose. La scarsa attenzione al problema della ricostruzione e la miopia dei politici non permisero tuttavia, ora che si sarebbe potuto, di rimediare alle incongruenze della conformazione della rete che erano retaggio del passato, correggendo tracciati non più funzionali, costruendone di interamente nuovi: si preferì far presto e riattivare tutto il possibile. La ricostruzione

Rappresentante delle Ferrovie dello Stato (che avevano intanto assunto la denominazione di Azienda autonoma delle Ferrovie dello Stato) in questa fase della ricostruzione fu il Direttore Generale ing. Di Raimondo. Dall'esercizio 1957-58 in poi la dirigenza dell'Amministrazione fu tenuta dai Direttori Generali ing. Rissone, dr. Renzetti e ing. Fienga. Cominciava intanto un nuovo ciclo di intensa attività ferroviaria, con lo scopo di liberare la Rete dalle ultime conseguenze della guerra e avviarla a rapida rinascita. Nella struttura organizzativa vennero creati due nuovi Servizi (Sanitario e Affari Generali), e nel 1963 la giurisdizione del Ministero dei Trasporti venne estesa all' Aviazione Civile. Nel campo tecnico le F.S., proseguivano nelle opere di ripristino, e alla costruzione di nuovi impianti nelle linee, raddoppio della fondamentale Battipaglia-Reggio Calabria, quadruplicamenti, infrastrutture, stazioni e depositi, rafforzamento dell'armamento, estensione del segnalamento luminoso e del blocco , introduzione degli Apparati Centrali a itinerari, ampliamento dell'elettrificazione delle linee a corrente continua a 3.000 Volt e inizio della trasformazione di quelle a corrente trifase. Ammodernamenti e nuove costruzioni vennero realizzati anche nel campo dei mezzi di trazione: si assistette ad una progressiva diminuzione delle locomotive a vapore e alla crescita del numero di quelle elettriche e Diesel, alla costruzione di carrozze, materiale automotore e dei carri. Con gli anni cinquanta cominciò la costruzione di carrozze unificate europee e nacquero i primi esperimenti di interoperabilità tra le diverse linee ferroviarie nazionali, che culminarono nella creazione dei cosiddetti treni TEE (Trans Europ Express). Si crearono più moderne navi traghetto per l'attraversamento dello Stretto di Messina e, nel 1961, iniziava analogo servizio tra il continente e la Sardegna, aggiungendo ai traffici tradizionali di viaggiatori e di merci quello delle automobili a seguito del viaggiatore. Un primo piano quinquennale, studiato ed attuato dall'Azienda tra il 1957 ed il 1962, pianificava i pochi mezzi finanziari erogati. Nel 1961, con la programmazione del Piano decennale di riclassamento, adeguamento e potenziamento della Rete F.S. veniva decisamente affrontata sotto tutti i suoi aspetti l'ulteriore sistemazione della Rete; poté essere finanziato per 1500 miliardi di Lire e realizzato tra il 1962 ed il 1972; nel periodo iniziava la costruzione della nuova linea Direttissima Firenze-Roma, con ulteriore finanziamento di 220 mlrd. Il fervore del rammodernamento, progetti di alta velocità

A quel tempo con i mezzi di trazione e il materiale rimorchiato disponibile le velocità massime dei treni in circolazione sulle linee principali non superavano i 160 km/h, (sia per l'inadeguatezza dell'armamento che per i mezzi frenanti esistenti). Le Ferrovie dello Stato elaborarono un programma che prevedeva la costruzione di materiale ad alta velocità: vennero costruite 4 locomotive E.444 prototipo con velocità massima di 180 km/h; una di queste in una corsa a scopo sperimentale lungo la Roma-Napoli, con 6 veicoli rimorchiati, l'8 novembre 1967 raggiunse i 207 km/h. Intanto un treno di elettromotrici ALe 601 in un esperimento dell’ottobre 1968 raggiunse i 240 km/h. Alla stessa epoca venne potenziato il parco dei mezzi leggeri esistenti, 6 elettrotreni ETR 220 Polifemo, 4 ETR 250 Arlecchino, 3 ETR 300 Settebello vennero trasformati e messi in grado di viaggiare a 200 km/h, mentre 39 elettromotrici Ale 601, con rimorchi, vennero autorizzate a velocità massima di 180 km/h e 26 potenziate e trasformate per i 200 km/h. Alla fine del 1970, le F.S. prevedevano di disporre di un parco di 53 locomotive E.444 atte alla velocità massima di 200 km/h per poter effettuare treni di carrozze su linee con blocco automatico a correnti codificate, impostati in orario a 160 km/h e con velocità massima di 200 km/h. Per garantire l'arresto dei convogli nello spazio di frenatura previsto di 2.700 m venne implementato l'uso della frenatura elettrica reostatica del mezzo di trazione al di sopra dei 160 km/h e con la frenatura meccanica, sussidiata da quella elettrica, dai 160 km/h all'arresto. Oltre a ciò, vennero condotti perfezionamenti al freno convenzionale esistente e al sistema di freno a dischi per il materiale rimorchiato. Il Servizio Trazione delle F.S. mise allo studio nuovi tipi di locomotive, elettromotrici e materiale rimorchiato, destinati a consentire la effettuazione di convogli velocissimi. Si mise in cantiere il progetto di una locomotiva E.666 (primo esempio di locomotore con rodiggio Co-Co e 6000 kW) per trainare, a 200 km/h, convogli di elevata composizione e con frenatura elettrica reostatica da 200 a 30 km/h. Intanto, avvenivano importanti progressi, nella sistemazione delle linee, come l'installazione di dispositivi per la ripetizione in macchina dei segnali, e nello studio di moderni treni con gli esperimenti di rotabili a pendolamento attivo, e con l’adozione di nuove tecniche di esercizio. Il 25 giugno 1970, intanto, si apriva la storia della Direttissima Firenze-Roma, la prima vera linea ad alta velocità della rete italiana e la prima del genere in Europa. Si dava il via ai lavori della nuova linea partendo dall'opera di maggiore spicco: il viadotto sul Paglia, di 5.375 metri di lunghezza, il più lungo viadotto ferroviario d'Europa. Il 24 febbraio 1977 fu una data storica: venne inaugurato ufficialmente il primo tratto di 138 km da Roma Termini a Città della Pieve. Era una tappa fondamentale della storia delle Ferrovie italiane, prime in Europa ad avere una linea ad alta velocità, ma sarebbe stato presto dimenticata a causa dei successivi rallentamenti dei lavori imposti da mille ostacoli soprattutto di natura politica e la linea completa verrà attivata solo all'inizio degli anni '90. La "pendolarizzazione" delle ferrovie

Uno dei problemi più urgenti era rappresentato dall'obsolescenza generale del materiale rotabile ormai inadeguato allo standard qualitativo richiesto. Il Piano interventi straordinari del 1975 lo affrontò mediante un massiccio ordinativo all'industria ferroviaria. Tuttavia, i mutati orientamenti politici e di pianificazione dei governi di allora, dirottarono gli interventi verso il settore del trasporto pendolare, costringendo al rallentamento i programmi di velocizzazione della rete; così al posto di mezzi di trazione e di materiale rimorchiato veloci, vennero ordinate ulteriori 160 locomotive del tipo E.656, 80 complessi di elettromotrici dei tipi Ale 801 e Ale 940, 120 Automotrici del gruppo 668-1000, 35 locomotive diesel del gruppo D.345 e 215 da manovra dei gruppi 214, 225 e 245. Per quanto riguarda il materiale per viaggiatori vennero commissionate 530 carrozze del tipo X e 100 del tipo Z, oltre a 300 unità del tipo a piano ribassato e pilota nBz e npBDz e 100 tra bagagliai (Dz) e postali (UMIz). Completava il piano l'ordinazione di 7000 carri merce dei vari tipi. Erano anche questi interventi utili ma si esagerò con il materiale per pendolari producendone un inutile esubero. Gli anni della trasformazione

Il periodo a cavallo tra anni settanta e ottanta è stato per le ferrovie uno dei più controversi e difficili. Nonostante fossero stati fatti degli investimenti, questi venivano utilizzati a pioggia, spesso senza alcuna razionalità che privilegiasse e pianificasse le scelte fondamentali. La sciagurata teoria che le ferrovie fossero fondamentalmente dei mezzi di trasporto pendolare e suburbano portò al quasi totale blocco delle linee veloci e fece perdere l'occasione propizia alle industrie italiane del settore, dato che il loro maggior committente erano proprio le FS. Le tecnologie sviluppate nei mezzi di trazione e le avveniristiche tecniche di pendolamento attivo non trovarono più spazio nelle commesse determinando presto l'uscita dal mercato di molte di esse per perdita di competitività. I preziosi brevetti dei carrelli pendolanti, sviluppati da Fiat Ferroviaria, finirono acquisiti dai francesi di Alstom, e molti storici costruttori italiani ridussero le proprie attività o scomparirono dal mercato. Ciò, in seguito, sarebbe stato pagato duramente dall'industria ferroviaria nazionale con l'unificazione dei mercati europei. Il 1985 è l'anno in cui cessa definitivamente l'amministrazione autonoma FS che, con la legge 210 del 17 maggio viene trasformata in "Ente Ferrovie dello Stato" sotto la vigilanza del Ministero dei Trasporti. Iniziò così il complesso e travagliato cammino che nel 1992 la vide trasformarsi in Società per Azioni con unico azionista, al 100%, lo Stato, che tuttavia dovrà trasferirle, questa volta in concessione, le attività già svolte. Il periodo successivo vedrà costituirsi, sulle ceneri della vecchia Azienda Autonoma, una miriade di società con finalità ed intenti perfino estranei all'attività ferroviaria vera e propria. La nuova fase organizzativa dovette misurarsi con la Direttiva 440/91/CEE, che stabiliva la divisione amministrativa tra il gestore della rete e il gestore del servizio. Venne scorporata quindi l'infrastruttura ferroviaria, cioè il complesso degli impianti e delle linee ferroviarie dalla gestione dei servizi, in ossequio al principio della liberalizzazione del mercato, in analogia a quanto avviene nel trasporto su strada, nel quale l'infrastruttura viaria permette la circolazione di vettori diversi. Con un certo ritardo, nel 1998 nacque la Divisione Infrastruttura e, l'anno successivo, le tre Divisioni, Divisione Passeggeri, DTR e Cargo, trasformando nel contempo il vecchio Servizio Materiale e Trazione (con sede a Firenze) in Unità Tecnologie Materiale Rotabile (UTMR). Il 1 giugno 2000 il processo di trasformazione vede la nascita di Trenitalia, la società a cui viene attribuita l'attività di trasporto ferroviario di persone e di merci assieme alla dotazione di rotabili e di personale di condotta e di scorta dei treni; all'interno di questa viene mantenuta la ripartizione delle Divisioni, Passeggeri, Cargo e Trasporto regionale. L'anno successivo, il 2001, divenne operativa RFI, la società proprietaria delle infrastrutture. A seguito di ciò si concretizzò quanto previsto dalla direttiva comunitaria e cioè la possibilità per più soggetti di usufruire delle infrastrutture nazionali, previa certificazione rilasciata dal CESIFER (l'organo di controllo che deve accertare l'idoneità dell'impresa ferroviaria a poter circolare sulla rete), pagamento di un canone e assegnazione di tracce orario. Per quanto riguarda il trasporto locale, assegnato alle regioni dalle leggi e dai decreti del 1997, apposite società regionali, provinciali o consortili iniziarono a costituirsi a macchia di leopardo, determinando talvolta situazioni di rapido sviluppo e talvolta situazioni di inaccettabile ritardo. L'Alta Velocità degli anni 2000

L'inizio del secolo XXI è caratterizzato dallo sviluppo delle Ferrovie ad alta velocità in Italia ed ai relativi collegamenti con l'Europa. La prima linea veloce messa in progetto in Europa era stata l'italiana Direttissima che collega Firenze a Roma (254 km), costruita tra il 1970 e il 1992 ma era rimasta un caso isolato; l'approssimarsi del nuovo secolo ha coinciso con la ripresa delle costruzioni di linee veloci. La società RFI S.p.A. del Gruppo FS S.p.A. sta costruendo, sia direttamente che soprattutto tramite la controllata TAV S.p.A., le linee Alta Velocità-Alta Capacità (AV-AC) lungo le direttrici Torino-Trieste e Milano-Salerno, di cui è già in funzione una consistente parte. È stata inoltre curata particolarmente la sicurezza e la gestione della circolazione dei treni implementando in esse l'avanzatissimo sistema ERTMS, mentre il resto della rete tradizionale ha visto l'estensione dei sistemi SCC e SCMT.

In corso di finanziamento o costruzione è la Voghera/Novi Ligure-Genova. La linea ad alta velocità tra Salerno e Reggio Calabria (ed il suo successivo proseguimento tramite il Ponte di Messina in Sicilia, con la tratta "Messina-Catania-Palermo") è ancora in fase di progettazione. Altri progetti riguardano la Napoli-Bari ad alta capacità ed il collegamento internazionale con Lione (Galleria di base Torino Lione), Innsbruck (Galleria di base del Brennero) e Lubiana (ferrovia AV "Trieste-Lubiana"). L'Italia continua a fare largo uso della tecnologia della cassa oscillante ("Pendolino"), basata sui brevetti della Fiat Ferroviaria degli anni sessanta, ma il grosso del trasporto sulle nuove linee AV/AC è svolto dagli ETR 500 politensione con le loro eccellenti prestazioni.

TRASPORTO PUBBLICO

Con l'espressione trasporto pubblico si intende l'insieme dei mezzi di trasporto e delle modalità organizzative che consentono ai cittadini di esercitare il proprio diritto alla mobilità servendosi di mezzi non di proprietà (afferenti invece alla categoria del trasporto privato).

Tipi di trasporto pubblico Il trasporto pubblico, in base alla distanza coperta, si suddivide in due macrocategorie: • Trasporto pubblico locale (utilizzato, ad esempio, sia per compiere il viaggio quotidiano casa/lavoro o casa/scuola (pendolarismo) • Trasporto a lunga percorrenza (utilizzato per compiere spostamenti di lungo raggio). Il trasporto pubblico può essere realizzato con una molteplicità di mezzi di trasporto. Tra i più comuni più comuni citiamo: • su rotaia: treno – metropolitana - tram – funicolare - cremagliera • su strada: risciò – autobus – filobus – torpedone - taxi • su mare: nave – aliscafo – vaporetto – motonave - traghetto • su superfici varie: hovercraft • su funi metalliche: funivia – seggiovia – telecabina - sciovia • cielo: aereo – elicottero - dirigibile Sono anche utilizzati come mezzi di trasporto pubblico in alcune città con forti dislivelli: • ascensori (ad esempio ascensori a Genova) • scale mobili (ad esempio scale mobili che collegano il centro di Perugia) Spesso questi mezzi sono integrati in modo che sia facile comporre un viaggio, unendo ad esempio un tratto in treno ad uno in metropolitana (intermodalità). L'integrazione può raggiungere anche forme di trasporto privato, ad esempio predisponendo parcheggi per automobili e/o biciclette in corrispondenza di stazioni dei mezzi pubblici. Nell'ambito del Trasporto pubblico locale, sono in via di diffusione numerosi sistemi di integrazione tariffaria. Modalità d'uso

La maggior parte dei mezzi pubblici si muove secondo orari fissati, a cui gli utenti devono adattarsi. Spesso, è possibile salire e scendere dal mezzo pubblico solo in luoghi ben identificati, chiamati fermate o stazioni, porti per i trasporti via acqua, aeroporti per i trasporti aerei. Per poter viaggiare su un trasporto pubblico si deve pagare una tariffa, certificata dal possesso di un documento di viaggio ("biglietto"), che in alcuni casi deve essere timbrato nelle apposite macchine (obliteratrici). Tuttavia, Parigi ed alcune città d'Italia, hanno adottato un sistema di bigliettazione elettronica. Un esempio ne è Venezia, che grazie all'azienda dei trasporti locale (ACTV), ha fatto entrare un sistema di bigliettazione di questo tipo denominato "Imob. Sui trasporti a largo raggio, è spesso possibile o necessario prenotare in anticipo il proprio posto. Chi non acquista il biglietto e viene colto in flagrante, viene multato (la multa varia a seconda della azienda dei trasporti). Su molti mezzi di trasporto si deve fare il biglietto anche per gli animali. Sui trasporti pubblici non è quasi mai consentito fumare. Motivazioni per realizzare un sistema di trasporto pubblico La realizzazione e la gestione di un sistema di trasporto pubblico è conveniente per la collettività per le seguenti ragioni: • diminuisce la congestione dovuta all'uso di mezzi di trasporto individuali nelle aree urbane e sulle grandi arterie • a parità di carico utile, utilizza meno energia del trasporto privato • riduce i costi complessivi del viaggio (che comprendono anche quelli per le infrastrutture necessarie per il trasporto privato) • riduce l'inquinamento atmosferico ed acustico • permette di muoversi anche a chi non possiede un mezzo privato • rende accessibili modalità di trasporto che la maggior parte degli individui non potrebbe permettersi di usare individualmente (nave, aereo) Tra le controindicazioni: • alti costi necessari per realizzare infrastrutture (ad esempio per la ferrovia), che si ripagano in tempi molto lunghi • difficoltà a reperire il territorio per realizzare le infrastrutture, operazione che spesso richiede espropri e genera l'opposizione di chi si troverà vicino alla nuova

infrastruttura Motivazioni per utilizzare il trasporto pubblico Per il privato cittadino che deve compiere un viaggio, l'uso del trasporto pubblico è conveniente per le seguenti ragioni: • i costi possono essere inferiori rispetto a quelli del trasporto privato (questo dipende molto da come interviene lo stato nel sovvenzionare le infrastrutture per il

trasporto privato e/o il trasporto pubblico) • non è necessario impegnarsi nella guida di un mezzo per tutta la durata del viaggio, ed è possibile dedicarsi ad altre attività (lettura, conversazione, riposo...) • i rischi associati al viaggio sono normalmente inferiori a quelli del trasporto privato, perché la guida del mezzo è affidata ad un professionista, e perché molti

mezzi pubblici viaggiano su sede propria (su rotaia o su strada su corsia riservata), limitando di molto il rischio di incidenti con altri mezzi privati • utilizzando mezzi che viaggiano su sede propria, come treni e metropolitane, si è meno soggetti a ritardi dovuti al traffico automobilistico • si può eliminare o ridurre la necessità di possedere una automobile privata, con il conseguente abbattimento di costi In molti casi, l'uso del trasporto pubblico presenta anche delle controindicazioni, che lo possono rendere meno attraente del mezzo privato, o addirittura rendere impraticabile l'uso del mezzo pubblico per una parte dei cittadini: • mancanza di capillarità: può essere difficile raggiungere la stazione più vicina alla propria casa o luogo di lavoro • difetti di integrazione: i trasporti pubblici sono spesso programmati seguendo le direttrici di traffico principale, che sono tipicamente disposte a raggiera intorno

ai grandi centri abitati. Può essere molto scomodo trovare un percorso che colleghi due periferie della stessa città senza passare dal centro. • sovraffollamento dei mezzi • carenza di pulizia e di comfort (ad esempio mancanza di aria condizionata, riscaldamento invernale inadeguato) • in alcuni casi le stazioni ed i mezzi di trasporto pubblici sono poco sicuri rispetto ad aggressioni, soprattutto fuori dagli orari di punta • inadeguatezza degli orari, che non permettono di utilizzare il mezzo pubblico a chi ha orari di lavoro atipici, o vorrebbe usarlo anche di sera • i tempi di percorrenza possono non essere concorrenziali rispetto a quelli del mezzo privato, anche a causa della necessità di effettuare molte fermate lungo il

percorso e/o della frequenza insufficiente dei mezzi.