Rotaia Vignoles

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La rotaia Vignoles è un tipo di rotaia in uso nella costruzione di linee ferroviarie, caratterizzata da traversine in legno fissate con nastri in ferro.

Sono state di uso comune su tutte le strade ferrate sin dal 1831, e sono tuttora in uso: si tratta infatti delle classiche rotaie a profilo a "T" rovesciata, dalla base larga e dallo stelo alto su cui posa si allarga il rigonfiamento del piano di rotolamento.

Devono il loro nome all'inventore, l'inglese Charles Vignoles.

Le caratteristiche delle rotaie si sono evolute nel tempo, sia per qualità dei materiali che per misure del profilo, e solitamente sono indicate con una data, impressa su ogni segmento, e da un codice UIC: questo codice è composto dalla sigla UIC seguita dal peso in kilogrammi di un metro di rotaia. Sono oggi assai diffuse le rotaie UIC 36, ma spesso in manutenzione vengono sostituite con UIC 50 e 60 (che pesano quindi rispettivamente cinque e sei tonnellate per 100 metri). Maggiore il peso lineare, maggiori le prestazioni.

[modifica] Storia

In precedenza il tipo di rotaia più usato era quello in legno, con solo una fascia metallica sul piano superiore. Tuttavia queste rotaie resistevano molto male alle sollecitazioni e al clima, per cui il Colonnello Robert L. Stevens, presidente della Camden and Amboy Railroad pensò di sostituire il legno con binari interamente in ferro.

Allora la tecnologia americana era ancora arretrata rispetto a quella europea, per cui si rivolse agli inglesi, gli unici a poter produrre un tipo di rotaia con profilo a T. Nel Regno Unito era abbastanza diffuso un tipo di rotaia simile, già in produzione per l'uso nelle ferriere.

Nel maggio del 1831 furono consegnate a Philadelphia le prime 500 rotaie, ognuna delle quali lunga 4,5 m e dal peso di 16 kg al metro. In seguito, si diffusero rapidamente negli Stati Uniti ed in Europa. Originariamente il materiale era piuttosto duttile, ma col tempo migliori leghe resero le rotaie Vignoles sicure ed affidabili.

[modifica] Tecnica

Per fissare la rotaia alle traversine il Colonnello Stevens inventò un sistema basato su chiodi piegati, che infilati nella traversina trattenevano la piastra inferiore del binario. Il sistema, costoso e lento, venne in seguito sostituito da bulloni a testa larga infilati a vivo nel legno.

Oggi le traversine in legno sono in corso di abbandono, sostituite da quelle in cemento. Le traverse in legno dovevano essere trattate con creosoto, un materiale oggi riconosciuto dannoso per la salute delle persone e delle piante. Queste vecchie traversine sono un problema ecologico, dato il difficile smaltimento e la tendenza, una volta rimosse e messe in deposito, a rilasciare sostanze nocive.

Le traversine sono appoggiate su uno strato di ballast detto massicciata, e parzialmente ricoperte, e ciò garantisce stabilità e drenaggio.

La giuntura tra i due segmenti di rotaia è il punto più debole di un binario. Nelle prime ferrovie in ferro i tratti (molto più corti rispetto agli attuali, 5 metri contro i 36 attuali) erano uniti da una semplice piastra di metallo rivettata allo stelo della rotaia.

Questo tipo di sistema è stato perfezionato nel tempo, passando alla bullonatura prima e alla saldatura poi. Il progresso tecnologico ha permesso di ridurre notevolmente le vibrazioni e le scosse trasferite ai veicoli dalle giunture dei binari.

Di recente anche i sistemi di fissaggio alla traversina sono stati migliorati, sostituiti da fissaggi di tipo semirigido (Pandrol) che assorbono meglio le vibrazioni del treno in corsa e sono di più semplice installazione.