Ferrovia
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Una ferrovia (o strada ferrata) è una infrastruttura di trasporto su terra, costruita per la circolazione di treni per trasportare viaggiatori e/o merci. La ferrovia è costituita da due guide metalliche chiamate rotaie, appoggiate e fissate su traversine in legno, ferro o cemento armato, o in quelle più moderne su plateau di cemento armato precompresso, che le sorreggono e le mantengono parallele l'una all'altra esattamente alla stessa distanza (scartamento).
Indice |
[modifica] 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 costrui 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.
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Per approfondire, vedi la voce Storia delle ferrovie in Italia. |
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).
[modifica] Tecnologie
[modifica] Costruzioni ferroviarie
Sin dall'inizio le costruzioni ferroviarie sono state tra le opere umane più imponenti ed impegnative. Nei primi tempi il lavoro, durissimo, era quasi del tutto manuale. Squadre enormi di manovali lavoravano con picconi e pale spianando e livellando il tracciato. Nei punti rocciosi veniva usato l'esplosivo. Ciononostante agli inizi del secolo XX erano operanti o in costruzione lunghissime gallerie ferroviarie. La Svizzera e l'Italia furono tra i primi paesi che vi si impegnarono. Un esempio, tra l'altro, il Traforo del Sempione lungo 19 chilometri rimasto fino a tempi recenti la più lunga galleria ferroviaria del mondo. Oggi vengono utilizzate macchine enormi per movimento terra e perforatrici a testate multiple per lo scavo delle gallerie. Nelle costruzioni ferroviarie si utilizzano anche delle macchine operatrici che agevolano notevolmente il lavoro di costruzione e di manutenzione delle linee ferrate.
Alcune tipologie di macchine operatrici specializzate:
- Rincalzatrice
- Profilatrice
- Risanatrice
- Saldatrice a scintillio
- Compattatrice
- Treno rinnovatore
- Metodo ultrasonico mediante macchina
Queste operazioni vengono in genere effettuate da ditte specializzate, tra le quali la maggiore in Italia è la Costruzioni Linee Ferroviarie S.p.A..
[modifica] Sistemi di esercizio
A differenza della strada in cui i veicoli circolano "a vista", una ferrovia richiede sistemi di sicurezza e distanziamento dei treni che vi circolano in virtù dei più lunghi spazi di frenatura. 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, il segnalamento ferroviario ed il tipo di regime di circolazione (sistema "di blocco", o altro).
[modifica] Sistemi di sicurezza
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 (ATC o "Automatic Train Control", 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)
[modifica] Sistemi di trazione
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Per approfondire, vedi la voce Trazione ferroviaria. |
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; per le locomotive elettriche e diesel è invalso l'uso del termine locomotore. Un veicolo ferroviario automotore destinato anche al trasporto dei passeggeri (e in alcuni casi delle merci) 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 quasi tutti i convogli con tali caratteristiche hanno trazione elettrica.
[modifica] Gestione delle ferrovie
Non sempre l'impresa che costruisce una ferrovia ne effettua anche l'esercizio. In Italia, ad esempio, dopo la riforma attuata nel 1905 che portò alla costituzione delle Ferrovie dello Stato, si presentavano modalità:
- Esercizio svolto direttamente dallo Stato
- Esercizio svolto da una Azienda autonoma pubblica (che può essere statale, regionale, provinciale o comunale. Un esempio sono state le Ferrovie dello Stato in Italia, o la SNCF francesi)
- Esercizio affidato in concessione a società private o consorzi.
- Esercizio in Gestione Governativa (questo sistema in genere è stato utilizzato in Italia in caso di Ferrovie Concesse insolventi o in difficoltà economiche.
Oggi le Gestioni Governative sono state progressivamente sostituite da società pubbliche di proprietà degli enti locali, e l'istituto della concessione è stato sostanzialmente eliminato con il conferimento alle singole regioni, attuato ex-lege, dei diritti di proprietà delle infrastrutture ex-concesse: in questo quadro le diverse regioni hanno attuato delle legislazioni caso per caso differenti, al fine di garantirne il mantenimento e l'esercizio tramite società della tipologia già accennata, prevedendo nella gran parte dei casi che la produzione del servizio sia regolamentata da un apposito "Contratto di Servizio" che definisce, oltre ai servizi da esercire, le forme di finanziamento degli stessi da parte degli enti pubblici. Inoltre nella restante rete nazionale esercita da RFI, dopo la separazione fra "infrastruttura" ed "esercizio" indotta in tutta Europa dall'applicazione della direttiva 91/440/CEE, sono numerosi gli operatori privati che effettuano servizi merci in concorrenza alla società di bandiera "Trenitalia".
[modifica] 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.
La rete delle ferrovie italiane comprende circa 16.000 km di linee a scartamento normale o ridotto, ed la sua gestione è affidata alla società Rete Ferroviaria Italiana (RFI) oltre ad alcune società regionali minori.
[modifica] 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 degli elementi 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 (più rari gli "autotreni")
- Automotrici ed Elettromotrici
- Carrozze viaggiatori e veicoli derivati (talora definiti "furgoni")
- Carri merci
- Veicoli di servizio
