Il Tram su Gomma
La tecnologia del Tram su gomma nacque con le seguenti
aspettative:
1- Capacità di salita su pendenze fino al 13 %;
2- Raggio di curvatura ridottissimo (10,5 m misurato alla rotaia di guida);
3- Un minor ingombro della sezione stradale;
4- Funzionamento silenzioso per l’assenza del contatto ferro su ferro caratteristico dei tram tradizionali;
Punto 5- Cantieri meno invasivi rispetto al tram tradizionale;
6- Costi di costruzione più contenuti rispetto al tram tradizionale;
7- Costi di manutenzione competitivi rispetto al tram tradizionale;
8- Sicurezza di esercizio analoga a quella di un sistema tranviario tradizionale.
Seguono le seguenti considerazioni riguardo queste
aspettative
Ad avviso dello scrivente è il principale punto di forza di questa modalità di trasporto rispetto al tram tradizionale.
Infatti, il tram tradizionale presenta notevoli criticità già per pendenze del 6% (pur potendosi spingere verso il limite estremo del 7%). Criticità che si amplificano in situazioni ambientali particolari, come ad esempio in periodo autunnale in caso di presenza sui binari di foglie cadute da alberature situate lungo la linea o in sua prossimità. Infatti, le foglie frantumate dalle ruote delle vetture emettono un’essenza che ha l’effetto di lubrificazione del contatto ruota rotaia, diminuendone considerevolmente l’aderenza con tutte le conseguenze del caso.
Proprio per questa citata prerogativa a L’Aquila, città situata su un territorio estremamente montuoso, si prevedeva di installare una linea di tram su gomma per il collegamento dei quartieri situati nella zona bassa e del nucleo industriale (vedi figura di lato) con il centro storico e amministrativo della città situato alla sua sommità di uno scosceso percorso di 7,5 km.
Tuttavia il progetto e i relativi lavori, che erano in un notevole stato di avanzamento (vedi fig. di lato), a seguito di diverse difficoltà amministrative (inerenti sia controversie con la Sovraintendenza ai beni Ambientali per il passaggio in Via Roma, sia per l’ottenimento dei finanziamenti) oltre che per vicende giudiziarie (inerenti le procedure di affidamento dei lavori) i lavori stessi furono sospesi.
Infine, con il terremoto subito dalla città il 6 aprile del 2009 si determino il definitivo blocco di questo progetto.
Infatti, il tram tradizionale presenta notevoli criticità già per pendenze del 6% (pur potendosi spingere verso il limite estremo del 7%). Criticità che si amplificano in situazioni ambientali particolari, come ad esempio in periodo autunnale in caso di presenza sui binari di foglie cadute da alberature situate lungo la linea o in sua prossimità. Infatti, le foglie frantumate dalle ruote delle vetture emettono un’essenza che ha l’effetto di lubrificazione del contatto ruota rotaia, diminuendone considerevolmente l’aderenza con tutte le conseguenze del caso.
Proprio per questa citata prerogativa a L’Aquila, città situata su un territorio estremamente montuoso, si prevedeva di installare una linea di tram su gomma per il collegamento dei quartieri situati nella zona bassa e del nucleo industriale (vedi figura di lato) con il centro storico e amministrativo della città situato alla sua sommità di uno scosceso percorso di 7,5 km.
Tuttavia il progetto e i relativi lavori, che erano in un notevole stato di avanzamento (vedi fig. di lato), a seguito di diverse difficoltà amministrative (inerenti sia controversie con la Sovraintendenza ai beni Ambientali per il passaggio in Via Roma, sia per l’ottenimento dei finanziamenti) oltre che per vicende giudiziarie (inerenti le procedure di affidamento dei lavori) i lavori stessi furono sospesi.
Infine, con il terremoto subito dalla città il 6 aprile del 2009 si determino il definitivo blocco di questo progetto.
Punto 1 - Capacità di salita su pendenze fino al 13 %.
Gli impianti installati all'Aquila prima del
terremoto del 2009 e successivamente definitivamente dismessi
terremoto del 2009 e successivamente definitivamente dismessi
Punto 2 - Raggio di curvatura ridottissimo
Al tram su gomma è attribuita la capacità di eseguire curve di raggio minimo fino a 10,5 m alla rotaia. Tale requisito è possibile in virtù dei dispositivi di sterzaggio installati su ogni singolo asse del veicolo. In questo modo tutte le ruote di un lato percorrono la medesima traiettoria rendendo il veicolo monotraccia.
Tale qualità positiva è particolarmente apprezzabile per l’inserimento della linea all’interno dei centri storici delle città più antiche e consente maggiore flessibilità nella scelta dei percorsi rispetto a un sistema tranviario tradizionale, che invece esige un raggi rispetto all’asse del binario non inferiori a 18 m, solo in deposito potendo scendere a 15 m.
Tale qualità positiva è particolarmente apprezzabile per l’inserimento della linea all’interno dei centri storici delle città più antiche e consente maggiore flessibilità nella scelta dei percorsi rispetto a un sistema tranviario tradizionale, che invece esige un raggi rispetto all’asse del binario non inferiori a 18 m, solo in deposito potendo scendere a 15 m.
Punto 3 - Un minor ingombro della sezione stradale
Ovviamente la larghezza dei veicoli del Tram su gomma essendo limitata a 2,20 m consente la costruzione di sedi di marcia bidirezionali di minore sezione stradale rispetto a un tram tradizionale (40 cm in meno per un tram avente la larghezza di 2,40 m).
Ovviamente la larghezza dei veicoli del Tram su gomma essendo limitata a 2,20 m consente la costruzione di sedi di marcia bidirezionali di minore sezione stradale rispetto a un tram tradizionale (40 cm in meno per un tram avente la larghezza di 2,40 m).
Nota 1
Una valutazione pratica circa la percezione umana dei rumori e il loro livello strumentale ufficialmente divulgata dell’ARPA della Valle d’Aosta fornisce le seguenti definizioni:
60-70 dB, livello paragonabile a quello di una conversazione normale, ufficio rumoroso, strada trafficata, etc. Percezione umana paragonabile a interferenza conversazioni, fastidio, telefono difficile da usare.
80 dB : livello paragonabile a sveglia, asciuga capelli, autostrada. Percezione umana paragonabile a fastidio.
Nota 2
Il rumore è misurato a una distanza di 7,5 m dalla mezzeria del binario e ad un’altezza di 1,2 m dal piano del ferro. Si applicano il “metodo del livello medio” e il “metodo del livello massimo”, in conformità rispettivamente ai punti 7.6 e 7.5 della norma ISO 3095:2013 e il treno deve accelerare da fermo fino a 40 km/h e quindi mantenere la velocità.
Una valutazione pratica circa la percezione umana dei rumori e il loro livello strumentale ufficialmente divulgata dell’ARPA della Valle d’Aosta fornisce le seguenti definizioni:
60-70 dB, livello paragonabile a quello di una conversazione normale, ufficio rumoroso, strada trafficata, etc. Percezione umana paragonabile a interferenza conversazioni, fastidio, telefono difficile da usare.
80 dB : livello paragonabile a sveglia, asciuga capelli, autostrada. Percezione umana paragonabile a fastidio.
Nota 2
Il rumore è misurato a una distanza di 7,5 m dalla mezzeria del binario e ad un’altezza di 1,2 m dal piano del ferro. Si applicano il “metodo del livello medio” e il “metodo del livello massimo”, in conformità rispettivamente ai punti 7.6 e 7.5 della norma ISO 3095:2013 e il treno deve accelerare da fermo fino a 40 km/h e quindi mantenere la velocità.
Punto 5 - Cantieri meno invasivi rispetto al tram tradizionale
Dopo le prime esperienze di esercizio la manifestazione del fenomeno delle ormaie sul percorso dei pneumatici ha reso necessario rinforzare le relative piste di marcia, rendendo di fatto l'invasività dei cantieri di costruzione e i relativi tempi equivalenti, se non addirittura superiori, a quelli tipici di un tram tradizionale, come testimoniato con chiarezza le foto che seguono.
Punto 6 - Costi di costruzione e veicoli più contenuti rispetto al tram tradizionale
Entrare nel merito dei costi indice per km effettivamente sostenuti per la realizzazione di queste opere è impresa sempre assai insidiosa dovuta a diversi fattori cui contribuisce anche la molteplicità delle voci di spesa che possono far differire un sistema dall'altro e che possono riguardare, ad esempio:
- Attrezzaggio dell’infrastruttura di via ed eventuale sinergia con impianti preesistenti;
-Eventuale necessità di opere importanti quali gallerie e ponti;
-Implementazione dell’infrastruttura di via con importanti opere di riqualificazione urbana;
-Necessità o meno della costruzione degli impianti di ricovero e manutenzione del materiale mobile;
-Capacità trasportistica attribuita alla linea e conseguente tipologia e numero del materiale mobile di dotazione;
-Specificità urbanistica delle zone attraversate con annessa presenza o meno d’importanti sotto servizi da spostare o ricondizionare;
-Presenza o meno di reperti archeologici.
- Attrezzaggio dell’infrastruttura di via ed eventuale sinergia con impianti preesistenti;
-Eventuale necessità di opere importanti quali gallerie e ponti;
-Implementazione dell’infrastruttura di via con importanti opere di riqualificazione urbana;
-Necessità o meno della costruzione degli impianti di ricovero e manutenzione del materiale mobile;
-Capacità trasportistica attribuita alla linea e conseguente tipologia e numero del materiale mobile di dotazione;
-Specificità urbanistica delle zone attraversate con annessa presenza o meno d’importanti sotto servizi da spostare o ricondizionare;
-Presenza o meno di reperti archeologici.
A quanto esposto si aggiunge la difficoltà di accedere ai dati economici di consuntivo attinenti la realizzazione delle opere.
I costi effettivi infatti possono essere molto diversi dagli impegni di finanziamento originariamente previsti a causa di sopravvenute varianti in corso d’opera e revisioni dei prezzi che, nonostante le normative di contrasto, di fatto, sotto la forma di sempre giustificatissimi imprevisti, costituiscono una pratica assai diffusa; complici spesso progetti imperfetti, tempi di realizzazione eccessivi, ritardi di pagamento da parte delle stazioni appaltanti, riserve contabili sollevate dagli appaltatori.
Al contrasto di tutti questi eventi che fanno lievitare non di poco i costi originariamente preventivati e finanziati, dovrebbe provvedere una P.A. appaltante o promotrice delle opere sempre più indebolita dall'avvento di nuove forme di affidamento dei lavori pubblici basate sul Partenariato Pubblico Privato e la cosidetta Finanza di Progetto o “Project Financing”. Tutte modalità contrattuali che di fatto hanno portato alla dismissione dell'insieme delle cosiddette clausole leonine un tempo utilizzate nell'Appalto Concorso a tutella della stessa P.A.
Circostanze, queste ultime, tutte aggravate dal gap di conoscenza tra P.A. e imprese esecutrici in materia giuridica circa le nuove forme contrattuali (a tutto svantaggio della PA, a livelli spesso sconcertanti), come anche in materia di analisi analisi economica attinente alcune forme contrattuali a lungo termine (ad esempio contratti che prevedono la manutenzione e gestione delle opere per periodi di tempo di 20 anni o superiori) e, infine, in materia tecnica quando le nuove tecnologie che si intendono impiantare sono protette da privative industriali.
I costi effettivi infatti possono essere molto diversi dagli impegni di finanziamento originariamente previsti a causa di sopravvenute varianti in corso d’opera e revisioni dei prezzi che, nonostante le normative di contrasto, di fatto, sotto la forma di sempre giustificatissimi imprevisti, costituiscono una pratica assai diffusa; complici spesso progetti imperfetti, tempi di realizzazione eccessivi, ritardi di pagamento da parte delle stazioni appaltanti, riserve contabili sollevate dagli appaltatori.
Al contrasto di tutti questi eventi che fanno lievitare non di poco i costi originariamente preventivati e finanziati, dovrebbe provvedere una P.A. appaltante o promotrice delle opere sempre più indebolita dall'avvento di nuove forme di affidamento dei lavori pubblici basate sul Partenariato Pubblico Privato e la cosidetta Finanza di Progetto o “Project Financing”. Tutte modalità contrattuali che di fatto hanno portato alla dismissione dell'insieme delle cosiddette clausole leonine un tempo utilizzate nell'Appalto Concorso a tutella della stessa P.A.
Circostanze, queste ultime, tutte aggravate dal gap di conoscenza tra P.A. e imprese esecutrici in materia giuridica circa le nuove forme contrattuali (a tutto svantaggio della PA, a livelli spesso sconcertanti), come anche in materia di analisi analisi economica attinente alcune forme contrattuali a lungo termine (ad esempio contratti che prevedono la manutenzione e gestione delle opere per periodi di tempo di 20 anni o superiori) e, infine, in materia tecnica quando le nuove tecnologie che si intendono impiantare sono protette da privative industriali.
Confronto dei costi indice di costruzione per km tra il tram su gomma e il tram tradizionale
Tutto quanto sopra premesso, sulla base dell’esperienza dello scrivente fino a qualche anno fà, il costo indice per linee tranviarie risultava compreso tra i 20 e 40 milioni di Euro/km, in funzione della concomitanza o meno delle ricorrenzeprima elencate.
Per poter confrontare sotto il profilo dei costi indice di costruzione una linea di trasporto basata sul tram su gomma con una costituita dal tram tradizionale, allo scrivente sembra significativo l'esempio offerto dal caso pratico della linea del tram su gomma di Parigi denominata T6, della quale si hanno notizie dei finanziamenti stanziati.
L'esempio sembra appropriato sia in relazione alla recente ultimazione della linea T6 (gran parte della linea è in esercizio dalla fine del 2014, con completamento di una tratta in galleria previsto entro il 2016), sia per la presenza d’importanti opere di riqualificazione urbana e sotterranee e, infine, per l’elevata capacità trasportistica ad essa attribuita.
La realizzazione della linea del tram su gomma T6 di Parigi ha avuto un iter certamente non breve che ha richiesto un tempo di circa 15 anni.
a) Il progetto della linea T6 si sviluppa su un percorso di 14,6 km (di cui 1,6 km in galleria fino alla profondità di 20 m, 11 miglia di pista ciclabile, alcuni parcheggi d’interscambio, nonché uno stabilimento per il deposito e manutenzione veicoli). La linea prevede una potenzialità trasportistica fino a 82.000/giorno con l’impiego di 28 vetture da 46 m in grado di trasportare ciascuna 250 passeggeri (di cui 60 seduti), con una densità valutata a 3 pass/m2 .
Il progetto fu ufficialmente avviato all’iter approvativo nell’anno 2000;
b) Il progetto preliminare fu approvato da “ Syndicat des Transports ” (STIF) e “Transport Authority of Ile De France” nel 2002;
c) Dal 2002 al 2005 furono elaborate le successive fasi progettuali definitiva ed esecutiva;
d) Annuncio pubblico del progetto nel 2006;
e) Inizio dei lavori preliminari di adattamento e predisposizioni nel 2007;
f) Inizio lavori effettivi di costruzione infrastrutture nel 2010;
g) Inaugurazione della sezione di linea in superfice avvenuta il 13 dicembre 2014;
h) Termine dei lavori, compresa la tratta in galleria (i cui lavori sono in corso sin dal 2011), previsto nel 2016.
i) Il costo stimato del progetto fu di € 385 milioni, con esclusione del materiale rotabile;
l) Nel giugno del 2010 fu assegnato a “Lohr Industrie” e “ETF- Eurovia Opere ferroviarie” un contratto del valore di € 171.6 milioni per la fornitura di 28 tram su gomma da 46 m “Translohr STE 6” ( da cui scaturisce il prezzo di € 6,1 milioni/vettura).
Tutto quanto sopra premesso, sulla base dell’esperienza dello scrivente fino a qualche anno fà, il costo indice per linee tranviarie risultava compreso tra i 20 e 40 milioni di Euro/km, in funzione della concomitanza o meno delle ricorrenzeprima elencate.
Per poter confrontare sotto il profilo dei costi indice di costruzione una linea di trasporto basata sul tram su gomma con una costituita dal tram tradizionale, allo scrivente sembra significativo l'esempio offerto dal caso pratico della linea del tram su gomma di Parigi denominata T6, della quale si hanno notizie dei finanziamenti stanziati.
L'esempio sembra appropriato sia in relazione alla recente ultimazione della linea T6 (gran parte della linea è in esercizio dalla fine del 2014, con completamento di una tratta in galleria previsto entro il 2016), sia per la presenza d’importanti opere di riqualificazione urbana e sotterranee e, infine, per l’elevata capacità trasportistica ad essa attribuita.
La realizzazione della linea del tram su gomma T6 di Parigi ha avuto un iter certamente non breve che ha richiesto un tempo di circa 15 anni.
a) Il progetto della linea T6 si sviluppa su un percorso di 14,6 km (di cui 1,6 km in galleria fino alla profondità di 20 m, 11 miglia di pista ciclabile, alcuni parcheggi d’interscambio, nonché uno stabilimento per il deposito e manutenzione veicoli). La linea prevede una potenzialità trasportistica fino a 82.000/giorno con l’impiego di 28 vetture da 46 m in grado di trasportare ciascuna 250 passeggeri (di cui 60 seduti), con una densità valutata a 3 pass/m2 .
Il progetto fu ufficialmente avviato all’iter approvativo nell’anno 2000;
b) Il progetto preliminare fu approvato da “ Syndicat des Transports ” (STIF) e “Transport Authority of Ile De France” nel 2002;
c) Dal 2002 al 2005 furono elaborate le successive fasi progettuali definitiva ed esecutiva;
d) Annuncio pubblico del progetto nel 2006;
e) Inizio dei lavori preliminari di adattamento e predisposizioni nel 2007;
f) Inizio lavori effettivi di costruzione infrastrutture nel 2010;
g) Inaugurazione della sezione di linea in superfice avvenuta il 13 dicembre 2014;
h) Termine dei lavori, compresa la tratta in galleria (i cui lavori sono in corso sin dal 2011), previsto nel 2016.
i) Il costo stimato del progetto fu di € 385 milioni, con esclusione del materiale rotabile;
l) Nel giugno del 2010 fu assegnato a “Lohr Industrie” e “ETF- Eurovia Opere ferroviarie” un contratto del valore di € 171.6 milioni per la fornitura di 28 tram su gomma da 46 m “Translohr STE 6” ( da cui scaturisce il prezzo di € 6,1 milioni/vettura).
Renzo Emili
Costo indice della linea tram su gomma di Parigi T6 di Parigi
Sulla base dei finanziamenti sopra esposti i lavori di costruzione del tram su gomma della della linea T6 farebbe registrare un costo indice di costruzione pari a
€ 38,12 milioni/km
che colloca questa stessa linea nella gamma più alta dei costi indice sopra richiamati per le linee tranviarie tradizionali.
Sulla base dei finanziamenti sopra esposti i lavori di costruzione del tram su gomma della della linea T6 farebbe registrare un costo indice di costruzione pari a
€ 38,12 milioni/km
che colloca questa stessa linea nella gamma più alta dei costi indice sopra richiamati per le linee tranviarie tradizionali.
Costo indice della linea tram tradizionale T8 di Parigi
La linea di tram tradizionale T8, messa in esercizio il 16 dicembre del 2014 a Parigi sulla direttrice Seine-Saint-Denis, avente una lunghezza di 8,5 km (55.000 pass/giorno) ha fatto registrare un costo indice di costruzione pari a
€ 33,88 milioni/km
(€ 244 milioni per le infrastrutture di linea e deposito, più € 44 milioni per 20 tram Citadis 302, aventi lunghezza 32 m).
La linea di tram tradizionale T8, messa in esercizio il 16 dicembre del 2014 a Parigi sulla direttrice Seine-Saint-Denis, avente una lunghezza di 8,5 km (55.000 pass/giorno) ha fatto registrare un costo indice di costruzione pari a
€ 33,88 milioni/km
(€ 244 milioni per le infrastrutture di linea e deposito, più € 44 milioni per 20 tram Citadis 302, aventi lunghezza 32 m).
Costo indice costruzione delle linee di tram tradizionale T3a e T3b di Parigi
Queste due linee attraversano i centralissimi “Boulevards des Maréchaux” e sono state messe in esercizio per tratte successive tra il 2006 e il 2012 ( da sottolineare che nonostante la parziale sovrapposizione con le linee metrò sotterranee trasportano fino a 100.000 pass/giorno).
La costruzione delle linee (per un totale di 14,2 km), del centro di manutenzione e acquisto rotabili (n° 46 tram Citadis 402, aventi 7 casse e lunghezza 42m) ha comportato un investimento di € 900,3 milioni con un costo indice di
€ 63,40 milioni/km
Queste due linee attraversano i centralissimi “Boulevards des Maréchaux” e sono state messe in esercizio per tratte successive tra il 2006 e il 2012 ( da sottolineare che nonostante la parziale sovrapposizione con le linee metrò sotterranee trasportano fino a 100.000 pass/giorno).
La costruzione delle linee (per un totale di 14,2 km), del centro di manutenzione e acquisto rotabili (n° 46 tram Citadis 402, aventi 7 casse e lunghezza 42m) ha comportato un investimento di € 900,3 milioni con un costo indice di
€ 63,40 milioni/km
Punto 7 - Costi di manutenzione competitivi rispetto al Tram tradizionale
La tecnologia del tram su gomma, rispetto alla consolidatissima tecnologia del tram tradizionale, è relativamente recente, essendo comparsa la prima applicazione solo nel 2001 a Nancy. Stante la sostanziale novità di questa tecnologia non risultano ovviamente consolidati riscontri di esercizio inerenti gli elementi tecnici, economici e tempistici circa gli interventi di manutenzione ordinaria e straordinaria effettivamente necessari per i veicoli e le vie di corsa (in particolare dei componenti sottoposti a maggiore usura, come ad esempio i pneumatici, le piste di marcia, e il sistema di guida) utili a definire il ciclo di vita utile di questa stessa tecnologia, da porre a confronto con quello del tram tradizionale.
La tecnologia del tram su gomma, rispetto alla consolidatissima tecnologia del tram tradizionale, è relativamente recente, essendo comparsa la prima applicazione solo nel 2001 a Nancy. Stante la sostanziale novità di questa tecnologia non risultano ovviamente consolidati riscontri di esercizio inerenti gli elementi tecnici, economici e tempistici circa gli interventi di manutenzione ordinaria e straordinaria effettivamente necessari per i veicoli e le vie di corsa (in particolare dei componenti sottoposti a maggiore usura, come ad esempio i pneumatici, le piste di marcia, e il sistema di guida) utili a definire il ciclo di vita utile di questa stessa tecnologia, da porre a confronto con quello del tram tradizionale.
Linea tram T3a e T3b in Boulevards des Maréchaux
Costo indice della linea tram tradizionale di Oran in Algeria
La linea tranviaria di tipo tradizionale è stata messa in esercizio nel maggio del 2013, è lunga 18,7 km ed è stata prevista per 90.000 pass/giorno. Ilfinanziamento, compresi gli impianti di deposito e manutenzione e 30 tram Alstom Citadis (vedi foto) è stato complessivamente pari a 355 milioni di euro.
Pertanto Il costo indice di costruzione è risultato pari a
€ 19 milioni/km
La linea tranviaria di tipo tradizionale è stata messa in esercizio nel maggio del 2013, è lunga 18,7 km ed è stata prevista per 90.000 pass/giorno. Ilfinanziamento, compresi gli impianti di deposito e manutenzione e 30 tram Alstom Citadis (vedi foto) è stato complessivamente pari a 355 milioni di euro.
Pertanto Il costo indice di costruzione è risultato pari a
€ 19 milioni/km
Oran Tramway (Algeria- 2013)
Comunque si è già fatto cenno circa la manifestatasi necessità di intervenire a rinforzare le piste di marcia per evitare il formarsi delle ormaie. Ciononostante, in alcuni casi, dopo poco tempo di esercizio sulle piste di marcia si sono egualmente risconte lesioni delle stesse piste (vedi foto).
Le lesioni si presentano anche sui tombini di accesso ai cavidotti di servizio quando questi sono disposti, sciaguratamente, direttamente sotto le piste di marcia anziché nell’interspazio tra le stesse piste e il binario di guida, circostanza che peraltro con il procedere del degrado rende sempre più rumoroso e fastidioso il transito del treno di pneumatici su questi tombini (vedi foto).
Le lesioni si presentano anche sui tombini di accesso ai cavidotti di servizio quando questi sono disposti, sciaguratamente, direttamente sotto le piste di marcia anziché nell’interspazio tra le stesse piste e il binario di guida, circostanza che peraltro con il procedere del degrado rende sempre più rumoroso e fastidioso il transito del treno di pneumatici su questi tombini (vedi foto).
Andamento delle forze laterali risultanti (indicate con Y) che si vengono a generare durante il percorso del tratto di binario curvilineo (raggio curva 20 m, velocità 15 km/h) su ciascuna delle ruote nel punto di contatto ruota-rotaia, intese con segno positivo se dirette verso il centro della curva.
Come si può osservare la forza più rilevante si viene a manifestare sulla ruota anteriore esterna rispetto alla curva (tracciato in colore nero del grafico posto a sinistra) che, nel caso specifico, mediamente si aggira intorno a 15.000 N.
Il carico per asse di un tram tradizionale è caratterizzato intorno al valore di 80.000 N (potendo arrivare in alcuni casi anche a 10.000 N).
Semplificando lo schema dell’interazione ruota rotaia considerandola al netto dei contributi dovuti alle accelerazioni verticali cui è sottoposto il rotabile durante il transito sul tratto in curva, si potrebbe assumere che su ciascuna ruota insiste un forza Q verticale di circa 40.000 N. Nella figura di lato è ricostruito questo sistema di forze applicato al complesso ruota-rotaia.
Punto 4 - Funzionamento silenzioso per via dell’assenza del contatto ferro su ferro caratteristico dei tram tradizionali.
Da annoverare tra le qualità positive del tram su gomma l’assenza del caratteristico rumore di stridore in curva. Rumore frequentemente presente nei sistemi tranviari tradizionali nei quali, se non è contrastato con adeguati accorgimenti costruttivi e manutentivi, nei tratti di binario in curva può raggiungere e superare il fastidiosissimo livello 100 dB (A), con frequenze molto alte comprese tra i 4.000 Hz e 10.000 Hz.(confrontare con nota 1).
Cliccare su questo Link per la percezione del fenomeno Squealing Noise
Le misurazioni del livello di rumore compiute dal costruttore secondo la norma ISO 3095, che specifica le condizioni per ottenere i risultati di misura riproducibili e comparabili del livello di rumore emesso da tutti i tipi di veicoli, avrebbe fornito i seguenti risultati:
-Veicolo fermo: 60 dB (A). A titolo di riferimento si registra che Il regolamento di cui alla Gazzetta ufficiale dell’Unione europea del 12.12.2014, stabilisce per le elettromotrici EMU in stazionamento il valore limite di 65 LpA eq,T [unit] [dB];
-Veicolo in movimento: 74 dB (A). A titolo di riferimento si registra che Il regolamento di cui alla Gazzetta ufficiale dell’Unione europea del 12.12.2014, stabilisce per le elettromotrici EMU in avviamento e transito il valore limite di 80 LpA eq,T [unit] [dB];
Da annoverare tra le qualità positive del tram su gomma l’assenza del caratteristico rumore di stridore in curva. Rumore frequentemente presente nei sistemi tranviari tradizionali nei quali, se non è contrastato con adeguati accorgimenti costruttivi e manutentivi, nei tratti di binario in curva può raggiungere e superare il fastidiosissimo livello 100 dB (A), con frequenze molto alte comprese tra i 4.000 Hz e 10.000 Hz.(confrontare con nota 1).
Cliccare su questo Link per la percezione del fenomeno Squealing Noise
Le misurazioni del livello di rumore compiute dal costruttore secondo la norma ISO 3095, che specifica le condizioni per ottenere i risultati di misura riproducibili e comparabili del livello di rumore emesso da tutti i tipi di veicoli, avrebbe fornito i seguenti risultati:
-Veicolo fermo: 60 dB (A). A titolo di riferimento si registra che Il regolamento di cui alla Gazzetta ufficiale dell’Unione europea del 12.12.2014, stabilisce per le elettromotrici EMU in stazionamento il valore limite di 65 LpA eq,T [unit] [dB];
-Veicolo in movimento: 74 dB (A). A titolo di riferimento si registra che Il regolamento di cui alla Gazzetta ufficiale dell’Unione europea del 12.12.2014, stabilisce per le elettromotrici EMU in avviamento e transito il valore limite di 80 LpA eq,T [unit] [dB];
In buona sostanza nel tram su ferro il contrasto allo svio e il contenimento delle relative forze è operato naturalmente per gravità dal sistema meccanico ruota-rotaia ed è ulteriormente esaltato in caso di adozione delle rotaie a gola.
Nel caso del tram su gomma la sicurezza nei riguardi del pericolo di svio di ogni singola coppia di ruote è invece delegata al rispettivo meccanismo di sterzaggio che comprende i ruotismi che lo morsettano alla rotaia di guida.
Nel tram su gomma il carico del veicolo si scarica sui pneumatici, risultando le forze di contatto pneumatico-pavimentazione (longitudinali e laterali) quasi proporzionali al carico verticale.
Il momento autoallineante generato da queste citate forze e che deve essere contrastato durante il processo di sterzaggio è anch'esso tanto più elevato quanto più elevato è il carico verticale esercitato dal veicolo, di conseguenza l'incremento del carico verticale è naturalmente suscettibile di contrastare anzichè favorire il processo di sterzaggio (e viceversa).
Nel caso del tram su gomma la sicurezza nei riguardi del pericolo di svio di ogni singola coppia di ruote è invece delegata al rispettivo meccanismo di sterzaggio che comprende i ruotismi che lo morsettano alla rotaia di guida.
Nel tram su gomma il carico del veicolo si scarica sui pneumatici, risultando le forze di contatto pneumatico-pavimentazione (longitudinali e laterali) quasi proporzionali al carico verticale.
Il momento autoallineante generato da queste citate forze e che deve essere contrastato durante il processo di sterzaggio è anch'esso tanto più elevato quanto più elevato è il carico verticale esercitato dal veicolo, di conseguenza l'incremento del carico verticale è naturalmente suscettibile di contrastare anzichè favorire il processo di sterzaggio (e viceversa).
Le esperienze iniziali di questa tecnologia furono caratterizzate da non rari episodi di svio, puntualmente ripresi dagli organi di stampa locali. Questi citati eventi suggerirono l'opportunità di provvedimenti di allegerimento dei veicoli e di cautela nella marcia in curva.
La risultante R delle due forze prevalenti Y e Q esercitata dalla ruota anteriore sulla rotaia più esterna della curva si discosterebbe, nelle condizioni poste, di circa 19° rispetto la direzione del carico Q. E’ quindi evidente l’effetto stabilizzante rispetto al pericolo di svio in curva originato naturalmente dallo stesso carico Q per la sua tendenza a ricondurre la risultante R a sollecitare l’armamento sottostante piuttosto che il bordino della ruota senza l’intervento di meccanismi di intermediazione nel processo di sterzaggio del carrello. L’effetto stabilizzante può essere aumentato inclinando l’asse della rotaia verso l’interno della curva (tipicamente 8°).
Stante le caratteristiche dei percorsi tranviari rispetto a quelli ferroviari (basse velocità, curve strettissime, inserimento in contesti urbani), nel tempo la sezione della rotaia tranviaria ha assunto la specifica connotazione della cosiddetta rotaia a gola (vedi figura).
Si tratta in buona sostanza dell’aggiunta di una controrotaia che, facilitando l’installazione dei binari sulle pavimentazioni urbane, costituisce altresì un vincolo aggiuntivo rispetto alla possibilità di svio dei rotabili tranviari (vedi figura di lato).
Il risultato pratico di questa soluzione è veramente stupefacente essendo non raro osservare rotabili marciare in situazioni di usura estrema della testa delle rotaie, fino a pervenire alla marcia con il bordino poggiato sul fondo della gola, senza che si verifichi alcuno svio; fatto evidentemente giustificabile dalla molteplicità dei vincoli opposti a questo evento dal binario tranviario (vedi figure di seguito).
Stante le caratteristiche dei percorsi tranviari rispetto a quelli ferroviari (basse velocità, curve strettissime, inserimento in contesti urbani), nel tempo la sezione della rotaia tranviaria ha assunto la specifica connotazione della cosiddetta rotaia a gola (vedi figura).
Si tratta in buona sostanza dell’aggiunta di una controrotaia che, facilitando l’installazione dei binari sulle pavimentazioni urbane, costituisce altresì un vincolo aggiuntivo rispetto alla possibilità di svio dei rotabili tranviari (vedi figura di lato).
Il risultato pratico di questa soluzione è veramente stupefacente essendo non raro osservare rotabili marciare in situazioni di usura estrema della testa delle rotaie, fino a pervenire alla marcia con il bordino poggiato sul fondo della gola, senza che si verifichi alcuno svio; fatto evidentemente giustificabile dalla molteplicità dei vincoli opposti a questo evento dal binario tranviario (vedi figure di seguito).
Punto 8 - Sicurezza di esercizio analoga a quella di un sistema tranviario tradizionale.
Già è stato osservato come la tecnologia del tram su gomma sia relativamente recente rispetto a quella del tram tradizionale, poiché le sue prime realizzazioni fatte nelle città francesi di Nancy e Caen risalgono rispettivamente agli anni 2001 e 2002.
Considerate le prime esperienze in esercizio effettivo in queste due città, in particolare per quanto riguarda la prevenzione dal pericolo di svio, il progetto dei veicoli e della via di guida fu profondamente rivisitato nel meccanismo di guida, come è già stato schematicamente illustrato nel capitolo precedente.
In pratica la tecnologia in questione ha cumulato un’esperienza di effettivo esercizio intorno ai dieci anni, circoscritta a un numero limitato d'installazioni, essendo presente nel mondo in sole n°9 citta, per uno sviluppo complessivo di circa 90 km di linea installata
Al contrario il sistema di guida e di sterzaggio del tram tradizionale vanta una storia e un percorso di successivi perfezionamenti basati sull’accoppiamento ruota-rotaia della durata di circa 190 anni, essendo stata inaugurata la prima ferrovia pubblica nel 1825 (Stockton-Darlington) nel Regno Unito, ed essendo le relative applicazioni estese a 1.370.782 km di linee ferroviarie in tutto il mondo (stima del 2006 della Union internationale des chemins de fer).
La stabilità di marcia consentita dalla tradizionale tecnologia ferroviaria, dalla quale è sostanzialmente derivato il tram su rotaia, permette oggi la marcia di treni ad alta velocità che in esercizio pubblico raggiungono fino a 300 km/h ma che possono spingersi ben oltre, fino all’attuale record di 574,8 km/h conseguito da un treno Alstom.
In campo ferroviario il contatto ruota-rotaia possiede proprietà intrinseche quasi magiche, basate sul bilanciamento naturale delle forze in gioco. Bilanciamento esaltato dal profilo del binario, dalla conicità del cerchione, dalla adeguata sagomatura della flangia dello stesso cerchione (il cosiddetto bordino), nonché dalle proprietà autocentranti garantite della sala ferroviaria (complesso meccanico costituito dalle due ruote accoppiate rigidamente per mezzo di un assile).
Queste proprietà sono ovviamente presenti anche nel tram su rotaia (anche se negli ultimi decenni l’esigenza di dover disporre di tram a pavimento ribassato a portato alla ricerca di soluzioni innovative che prevedono ruote indipendenti con conseguente abbandono del tradizionale assile meccanico).
Ad esempio pratico, allo scopo di cognizione dell’ordine delle grandezze in gioco, nei grafici che seguono sono mostrati gli andamenti delle forze laterali che insorgono sui quattro punti di contatto ruota rotaia durante il percorso in curva di un classico carrello tranviario. Nell’esempio si è assunta una condizione assai ricorrente su una linea tranviaria, ipotizzando che un rotabile articolato su tre casse proceda su una curva avente raggio all’interbinario di 20 m, alla velocità di 15 km/h.
Già è stato osservato come la tecnologia del tram su gomma sia relativamente recente rispetto a quella del tram tradizionale, poiché le sue prime realizzazioni fatte nelle città francesi di Nancy e Caen risalgono rispettivamente agli anni 2001 e 2002.
Considerate le prime esperienze in esercizio effettivo in queste due città, in particolare per quanto riguarda la prevenzione dal pericolo di svio, il progetto dei veicoli e della via di guida fu profondamente rivisitato nel meccanismo di guida, come è già stato schematicamente illustrato nel capitolo precedente.
In pratica la tecnologia in questione ha cumulato un’esperienza di effettivo esercizio intorno ai dieci anni, circoscritta a un numero limitato d'installazioni, essendo presente nel mondo in sole n°9 citta, per uno sviluppo complessivo di circa 90 km di linea installata
Al contrario il sistema di guida e di sterzaggio del tram tradizionale vanta una storia e un percorso di successivi perfezionamenti basati sull’accoppiamento ruota-rotaia della durata di circa 190 anni, essendo stata inaugurata la prima ferrovia pubblica nel 1825 (Stockton-Darlington) nel Regno Unito, ed essendo le relative applicazioni estese a 1.370.782 km di linee ferroviarie in tutto il mondo (stima del 2006 della Union internationale des chemins de fer).
La stabilità di marcia consentita dalla tradizionale tecnologia ferroviaria, dalla quale è sostanzialmente derivato il tram su rotaia, permette oggi la marcia di treni ad alta velocità che in esercizio pubblico raggiungono fino a 300 km/h ma che possono spingersi ben oltre, fino all’attuale record di 574,8 km/h conseguito da un treno Alstom.
In campo ferroviario il contatto ruota-rotaia possiede proprietà intrinseche quasi magiche, basate sul bilanciamento naturale delle forze in gioco. Bilanciamento esaltato dal profilo del binario, dalla conicità del cerchione, dalla adeguata sagomatura della flangia dello stesso cerchione (il cosiddetto bordino), nonché dalle proprietà autocentranti garantite della sala ferroviaria (complesso meccanico costituito dalle due ruote accoppiate rigidamente per mezzo di un assile).
Queste proprietà sono ovviamente presenti anche nel tram su rotaia (anche se negli ultimi decenni l’esigenza di dover disporre di tram a pavimento ribassato a portato alla ricerca di soluzioni innovative che prevedono ruote indipendenti con conseguente abbandono del tradizionale assile meccanico).
Ad esempio pratico, allo scopo di cognizione dell’ordine delle grandezze in gioco, nei grafici che seguono sono mostrati gli andamenti delle forze laterali che insorgono sui quattro punti di contatto ruota rotaia durante il percorso in curva di un classico carrello tranviario. Nell’esempio si è assunta una condizione assai ricorrente su una linea tranviaria, ipotizzando che un rotabile articolato su tre casse proceda su una curva avente raggio all’interbinario di 20 m, alla velocità di 15 km/h.
