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Cap. VIII – Progettazione del nuovo terminal ACT –
Nuovo Molo Fornelli
VIII.1 Individuazione schema funzionale
L’analisi del sistema infrastrutturale che ruota attorno al porto della Spezia ha evidenziato come la rete ferroviaria e stradale di accesso sia particolarmente efficiente già allo stato attuale. È stato individuato altresì come esistano delle strutture retroportuali che fanno da e vero e proprio drenaggio del flusso di traffico sia in import che in export delle merci, quali l’area retroportuale intermodale di Santo Stefano Magra e la stazione di La Spezia Migliarina.
Rete delle infrastrutture di accesso a La Spezia. In riquadro sono evidenziati i punti nodali di interesse per il porto
Ad oggi, queste infrastrutture sono utilizzate in parte per drenare l’ingente quantità di traffico container che l’area portuale non è in grado di gestire a causa dei limitati spazi offerti dal terminal, e solo in parte sono sfruttate per le loro potenzialità come aree di supporto esterno al porto. Una efficiente riorganizzazione dell’area portuale, sia per quanto riguarda il gate ferroviario che quello stradale, nonché di tutta l’area di stoccaggio, permette di razionalizzare al meglio anche il servizio offerto dalla stazione di Migliarina e dal terminal di Santo Stefano Magra. Tale razionalizzazione consiste quindi nell’applicazione dello schema ideale visto nel paragrafo IV.3, in cui si fa riferimento ai terminali di import ed export merci di tipo “on dock”, “near dock”, “off dock”.
Il nuovo gate ferroviario previsto sulla banchina di Molo Fornelli è quindi un tipo di area “on dock”, nella quale i container possono essere posizionati direttamente sui treni tramite gru a portale; l’area ferroviaria di banchina è gestita direttamente dal terminalista ed è
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possibile comporre treni completi che possono essere istradati direttamente in piena linea dopo apposite verifiche.
La stazione ferroviaria di La Spezia Migliarina invece è un tipo di area “near dock”. A differenza di quanto accade oggi, una riorganizzazione efficiente della stazione di Migliarina la sgraverebbe della funzione di area dedicata alla scomposizione e composizione dei convogli che per motivi di lunghezza non possono essere accolti da Marittima, in quanto l’incremento di capacità dei binari dell’area “on dock” ovvierebbe a questo problema. La stazione “near dock” sarebbe quindi sfruttata a pieno per la capacità di essere un punto di attesa per i treni in ingresso nella diramazione verso Marittima, nonché per la possibilità di fare da ricovero di materiale rotabile, come carri e locomotori. L’area retroportuale di Santo Stefano Magra è invece un’area “off dock”: i container possono essere trasportati all’off-dock via camion tramite l’autostrada A15, e successivamente raggruppati nell’area di stoccaggio in base alla loro destinazione finale. A questo terminal possono essere trasportati quei container di tutti i terminalisti, e in particolare di Speter e Tarros, che a oggi trasportano una piccola quota del loro traffico via ferrovia e che a seguito dell’intervento previsto perderebbero questa possibilità. Il trasporto di container tra il porto e Santo Stefano Magra può avvenire esclusivamente via camion, senza l’utilizzo di veri e propri treni come oggi. Tale servizio per brevi tratte (circa 7 km) è del tutto inefficiente a livello economico, come dimostra il grafico sottostante.
Curva convenienza economica mezzi di trasporto in funzione della distanza da percorrere
Inoltre l’area ferroviaria di Santo Stefano Magra può gestire sia i container movimentati dal porto che quelli provenienti da altre infrastrutture locali.
VIII.2 Layout porto e dati geometrici
DISTANZA
COSTO PER TONNELLATA
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Come già evidenziato gli interventi previsti riguardano l’area ferroviaria, il Molo Fornelli e il Terminal Angelo Ravano. Il nuovo layout tiene conto degli interventi previsti dal piano regolatore, ossia dal tombamento della Marina del Canaletto e dall’allungamento di Molo Fornelli.
119 Nuovo Molo Fornelli: La nuova banchina si estende sul lato ovest per 675 m, mentre
sul lato est si estende per 638 m. L’area di piazzale incrementa quindi di 19000 m², per complessivi 215000 m². Il pescaggio arriva fino a 14 m.
Terminal Angelo Ravano: A seguito del tombamento della Marina del Canaletto,
vengono recuperati circa 53000 m² destinati allo stoccaggio; la nuova banchina si estende per 534 m perpendicolarmente alla banchina est di Molo Fornelli.
VIII.3 Studio delle caratteristiche dell’ACT - Nuovo Molo Fornelli
Nel paragrafo VII.4 sono state evidenziate le proiezioni di traffico previste per il terminal portuale LSCT. L’incremento di traffico container dell’80% rispetto a quello attuale e l’obiettivo di incrementare la quota di trasporto ferroviario fino al 50% del totale rende necessari degli interventi che non riguardano solo un aumento di aree e di binari disponibili all’interno del terminal, ma che necessitano una vera e propria riorganizzazione logistica. Come abbiamo visto dalle ricerche elencate nel capitolo V, non è possibile mantenere degli standard di produttività elevati con dei livelli di traffico che sfiorano i 2 mln di TEUs senza dover ricorrere ad un tipo di terminal container automatizzato, detto ACT (Automated Container Terminal). Tale considerazione è giustificata anche dal fatto che come visto il ricorso ad un ACT rappresenta la soluzione più economica.
VIII.3.1 Layout AGV-ACT al terminal di Molo Fornelli
Anche per il terminal di Nuovo Molo Fornelli si è deciso quindi di adottare un sistema di tipo ACT-AGV (vedi par. IV.6). L’applicazione di un sistema ACT al porto spezzino ha incontrato non poche difficoltà, poichè la conformazione trapezoidale di Molo Fornelli non rappresenta di certo una soluzione ottimale per un layout molto regolare come dev’essere quello di un terminal automatizzato. Per ovviare a tale inconvieniente è stata prevista una suddivisione delle aree portuali nel modo più razionale possibile, in modo tale che siano ben riconoscibili le varie aree in cui si suddivide un ACT, ossia il gate buffer, il quay crane buffer, la storage yard e il train buffer.
La necessità di mettere al centro del progetto un veloce carico/scarico dei container tra banchina e area ferroviaria, nonché la limitata disponibilità di spazi che accogliessero binari di lunghezza intorno ai 600 m che non andassero a “tagliare” le aree di stoccaggio,
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ha fatto sì che la proposta progettuale concentri il “train buffer” direttamente sul molo, nell’area retrostante alla banchina Est.
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Si è giunti quindi alla conclusione di dover dedicare l’intero molo al trasporto ferroviario, e questo rappresenta un grosso elemento di novità rispetto allo stato attuale. I binari di carico e scarico, situati sotto gru transtainer ARMG, risultano in sede protetta e separata dalla circolazione degli AGV, per cui non esistono interferenze con le altre attività di piazzale. Nei pressi del gate ferroviario è sita un’area di 31700 m² dedicata allo stoccaggio temporaneo dei container che devono essere trasportati successivamente via treno o che viceversa vengono scaricati dal treno in attesa della rispettiva nave. Il passaggio delle unità di carico da gru di banchina a gru ferroviarie avviene attraverso AGV che percorrono corsie ben delimitate, una di carico e una di transito affiancate, rispettivamente di 4 m e di 3,5 m. Le corsie dedicate agli AGV che circolano all’interno del gate ferroviario sono situate al di sotto dello sbraccio delle gru di banchina e passano al di sotto delle gru transtainer ferroviarie adiacenti ai fasci di binari. Grazie al piazzale che è situato all’estremità inferiore del molo è possibile che un AGV che si trova a caricare/scaricare un container sulla banchina ovest del molo possa posizionarsi al di sotto di una delle gru ferroviarie sul fascio di binari est e viceversa. Pertanto gli AGV si muovono su “fixed paths” per quanto riguarda le corsie al di sotto delle gru, ma è possibile che essi varino il loro percorso spostandosi da un lato all’altro del molo a seconda delle necessità.
Per quanto riguarda invece l’area di stoccaggio e il gate camion, esso è organizzato nelle calate Artom e nel Terminal Ravano. La scelta di dedicare l’intero molo alla gestione del traffico in import/export ferroviario e la necessità di far sì che gli AGV non compino percorsi troppo lunghi che creano inevitabili problemi a livello di traffico intraportuale, nonché la necessità di sfruttare quasi tutta la lunghezza del molo per poter inserire il gate ferroviario, ha consigliato di separare il terminal in due aree di stoccaggio per camion ben separate e non comunicanti tra loro.
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Gli AGV circolano al di sotto del portale delle gru di banchina secondo corsie di carico e scarico analoghe a quelle dell’area ferroviaria (di 4 e 3,5 m) e possono invertire la loro direzione solo a fine molo grazie a delle “rotatorie” di raggio tale da poter iscrivere un AGV (raggio interno 5,3 m, raggio esterno 12,8 m). Il veicolo pertanto preleva (o scarica) il container sotto gru di banchina e lo trasporta fino ad una delle 12 aree di carico e scarico (4 situate sul lato Ovest e 8 situate sul lato Est) dell’area di stoccaggio poste lato terra. Le aree sono collocate alle estremità di moduli di stoccaggio di 35 m x 206 m (tranne per 2 aree sul lato Ovest di 35 m x 175 m) gestite ognuna da una gru ARMG; ciascuna area ha 4 piazzole di sosta per gli AGV. All’altra estremità di ogni modulo di stoccaggio è situata un’area di transito e 4 piazzole di sosta dei camion che ricevono/scaricano il container dall’area di stoccaggio stessa analogamente all’AGV. Tale interfaccia separa fisicamente la zona di circolazione degli AGV con quella dei camion, nonché la zona in cui si ha il terminal completamente automatizzato, senza la presenza di alcun operatore in banchina, e quella in cui invece è prevista la presenza umana.
Gestione della circolazione degli AGV e dei camion nell’area di stoccaggio Est
I container che non possono essere immediatamente trasportati dalle aree di stoccaggio all’esterno sono temporaneamente stoccati nel gate buffer, area che si trova sia nell’area Ovest che in quella Est a ridosso dell’ingresso stradale dei rispettivi gate di ingresso al terminal.
123 Gate Buffer area di stoccaggio Ovest
In queste aree i container sono movimentati sia con RMG che con Reach Stacker ed è prevista la presenza di operatori a terra.
Gate Buffer area di stoccaggio Est
La storage yard, ossia l’area di stoccaggio completamente automatizzata, ha un’area complessiva di 84700 m², 12600 m² per l’area Ovest e 71900 m² per l’area Est. I gate buffer, ossia le aree di stoccaggio temporanee non automatizzate, hanno area complessiva di 17900 m², di cui circa 3700 per l’area Ovest e i restanti 16200 per quella Est.
VIII.3.2 Calcolo del numero di AGV
Nel paragrafo IV.6.1 sono state evidenziate le caratteristiche tecniche di un AGV; le caratteristiche principali di interesse per calcolare il numero di AGV necessari per soddisfare la domanda richiesta sia lato banchina che lato area di stoccaggio sono:
- Velocità massima in rettilineo avanti/retromarcia: 6 m/s - Velocità massima in curva: 3 m/s
- Velocità di inversione: 1 m/s
- Tempo di allineamento tra l’AGV e la gru: 15 sec - Tempoo di carico e scarico di un AGV: 45 sec
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Tramite questi parametri è possibile calcolare i tempi di percorrenza medi di un AGV nell’area di stoccaggio e dedurre quindi il numero necessario per soddisfare la domanda sia lato banchina, sia lato ferroviario, sia lato area di stoccaggio.
Data la variabilità dei percorsi possibili, ci poniamo nel caso peggiore (in assenza di dati sull’accelerazione media allo spunto consideriamo che i veicoli si muovano di moto rettilineo uniforme) e ricaviamo una stima dei veicoli necessari. Ad esso vanno aggiunti il 20% di AGV di riserva dovuti alla necessità di effettuare dovute verifiche tecniche periodiche, nonché alla necessità di dover sopperire immediatamente ad eventuali veicoli guasti.
Per quanto riguarda il gate ferroviario, otteniamo i seguenti risultati:
Percorso AGV lunghezza percorso max tempo di percorrenz a medio
turnaround time = tempo di percorrenza + carico gru + scarico gru +
allineamento
Molo fornelli EST
1200 m rettilineo + 60 m curva 220 s = 3 min 40 s 340 s = 5 min 40 s Molo fornelli OVEST 1400 m rettilineo + 60 m curva 260 s = 4 min 20 s 380 s = 6 min 20 s Molo fornelli EST +
OVEST 2600 m rettilineo + 150 m curva 480 s = 8 min 600 s = 10 min Molo fornelli OVEST con
passaggio all'interno dell'area di stoccaggio per ferrovia 1470 m rettilineo + 90 m curva 275 s = 4 min 35 s 395 s = 6 min 35 s Molo fornelli EST + OVEST
con passaggio all'interno dell'area di stoccaggio per ferrovia 2700 m rettilineo + 180 m curva 510 s = 8 min 30 s 630 s = 10 min 30 s
Lato gate ferroviario traffico 1150000 TEUs/anno capacità AGV
nr medio AGV su
6474 h lavorative
anne 10,59 container/h 11 – caso 1
ogni 20' (1 treno) 59 TEU 40 container 9,47 container/h 13 – caso 2 ogni 1 h (3 treni)
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TEU 120 container 6,00 container/h 20 – caso 3
Posto 1 container = 1,5 TEU 9,11 container/h 13 – caso 4
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Da questi calcoli si potrebbe concludere immediatamente che il numero di AGV per l’area ferroviaria è pari, nel caso peggiore a 21. Tuttavia c’è da tener conto che tale calcolo è aleatorio, perché tiene conto, oltre alle approssimazioni già citate, della deduzione che un container sia uguale a 1,5 TEU. Ad esempio può accadere invece che il numero di container sia vicino al numero di TEUs, se tutti i container prelevati sono di 20 feet. In assenza di modelli di simulazione o di dati reali più attendibili, ci si riconduce al già citato saggio “Advanced material handling automated
vehicles in agile ports”. Nel saggio vengono calcolati il
numero di AGV in relazione alla produttività delle gru e ai livelli di traffico. Per un volume di traffico di 4080 TEUs/gg il grafico risultante è quello riportato a sinistra. Dato che i volumi di traffico nel nostro caso sono molto simili, ossia pari a 4000 TEUs (178 TEU x 22,5 h lavorative), e che la produttività delle gru ARMG è di 29 moves/h, si ottiene che il numero di AGV necessari per soddisfare il fabbisogno dell’area ferroviaria è pari a un valore compreso tra 21 e 24. Tale risultato conferma in pieno le analisi effettuate. Diremo che il valore complessivo di AGV da adottare è pari a 24 più un 25% di riserva per riparazioni/guasti o manutenzione. Il totale degli AGV necessari a coprire la domanda ferroviaria risulta quindi pari a 30.
Per quanto riguarda il gate stradale otteniamo:
Percorso AGV lunghezza percorso max tempo di percorrenza medio
turnaround time = tempo di percorrenza + carico gru + scarico gru + allineamento Molo fornelli EST 2750 m rettilineo + 180 m curva 520 s = 8 min 40 s 640 s = 10 min 40 s Molo fornelli OVEST 2200 m rettilineo + 210 m curva 440 s = 7 min 20 s 720 s = 9 min 20 s
Lato gate stradale traffico 600000 TEUs/anno 1 container = 1,5 TEU
su 6474 h lavorative
93 TEUs/h 62 container/h
Molo Fornelli EST traffico 400000 TEUs/anno nr medio AGV capacità AGV
62 TEUs/h 41 container/h 7 5,63 container/h
Molo Fornelli OVEST traffico 400000 TEUs/anno nr medio AGV capacità AGV
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In questo caso dal saggio “Advanced material handling automated vehicles in agile ports” non abbiamo un grafico caratteristico che abbia dei volumi di traffico simili a quelli del terminal ACT di Molo Fornelli. Ma dato che, come abbiamo visto nel primo caso, le analisi effettuate risultano compatibili con i grafici di simulazione offerti dal saggio, possiamo concludere che il numero di AGV necessario per soddisfare il fabbisogno stradale totale risulta essere effettivamente pari a 10, più 5 AGV di riserva per riparazioni. Il totale degli AGV necessari per l’area di stoccaggio è pari a 15, 5 da destinare all’area Ovest e 10 all’area Est.
Complessivamente il terminal necessita di 45 AGV.
VIII.3.3 Calcolo degli indici di valutazione dell’area di stoccaggio
Per quanto riguarda quindi il calcolo della capacità di stoccaggio dell’intera area portuale, si fa riferimento quindi alle formule evidenziate nel paragrafo III.3.4. I parametri di input sono l’area complessiva dedicata allo stoccaggio, il tempo di attesa dei container in piazzale e l’impilaggio medio di container. Il tempo medio di attesa è un parametro che dipende principalmente da fattori esterni, per cui si suppone costante rispetto allo stato attuale (6,5 giorni). Per quanto riguarda invece l’altezza di impilaggio dei container, la riduzione di esso è uno degli obiettivi principali dello studio dato che il porto della Spezia è il primo in Europa per altezza di impilaggio. Vedremo che supponendo di ridurre l’altezza da 4,4 TEUs (5° tiro), a 4 TEU (4° tiro completo), si ottiene un valore di capacità dell’area di stoccaggio che riesce a sopportare i volumi di traffico previsti.
Capacità area stoccaggio int 36140 TEUs
Tempi medi di permanenza 6,5 giorni
Impilaggio medio container 4 TEUs
Stime indirette
capacità area stoccaggio 2029383 TEUs/anno
numero di stalli 9035
Area 134259 m^2
nr stalli AGV e camion area stoccaggio 48
Per quanto riguarda i parametri di produttività, si ricorda che il terminal attuale ha una produttività media di 20 moves/h. Tale valore è assolutamente incompatibile con le
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previsioni di traffico attuali. Dalle ricerche riportate nel paragrafo V.3.2, la produttività degli elementi di un sistema ACT (gru di banchina, gru ferroviarie, gru dell’area di stoccaggio) sfiora la massima possibile del range caratteristico di questi elementi, attestandosi intorno ai 40 moves/h per le gru di banchina, i 29 moves/h per le gru ferroviarie e i 33 moves/h per quelle dell’area di stoccaggio.
Dato che la produttività media di un terminale automatizzato è vincolata da quella minore tra tutte le attrezzature di un terminal, prenderemo come valore di riferimento quella di 29 moves/h, che rappresenta un incremento di circa 1/3 della produttività attuale ed è un valore che rientra nel range di tutte le attrezzature portuali in dotazione (vedi cap. IV per approfondimenti).
A partire dai dati attuali è stata fatta una stima del numero di navi per i livelli di traffico previsti:
STATO ATTUALE PREVISIONI
Container totali 1070000 TEUs Container totali 1900000 TEUs Container trasbordati 90000 TEUs
Container
trasbordati 150000 TEUs stima
Container su ferrovia 265000 TEUs Container su ferrovia 1150000 TEUs
Container su gomma 715000 TEUs Container su gomma 600000 TEUs stima Numero di navi in
arrivo 900
navi/ann o
Numero di navi in
arrivo 1400 navi/anno stima
Numero navi medie
giorno 2,5 navi/gg
Numero navi medie
giorno 3,8 navi/gg stima
Container caricati/scaricati da nave 1189 TEUs/ nave Container caricati/scaricati da nave 1357 TEUs/ nave stima
Produttività terminal 20 moves/h
Produttività
terminal 29 moves/h
Da questi dati e attraverso la teoria delle code si è stimato il tempo di carico e scarico di una nave, supponendo che su ogni banchina del molo si accolga una nave alla volta e che essa venga servita contemporaneamente da 5 gru (supponendo che a 1 move corrispondano 1,5 TEUs movimentati = 50% di probabilità che venga movimentato un container da 20 feet, 50% di probabilità che venga movimentato un container da 40 feet).
Container caricati/scaricati da nave 1357 TEUs/nave
Tempo di servizio 6,24 h
arrivi poissoniani 3,8 navi/gg
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numero di navi accolte 2
intensità di traffico 0,499
probabilità gate vuoti 0,607
probabilità di coda 0,101
tempo medio di attesa 0,026 h
tempo medio di servizio 6,266 h
Per quanto riguarda le attrezzature in dotazione, come già descritto nel capitolo IV, i tipi di gru utilizzati sono di tipo ARMG (automated rail mounted gantry). Il movimento di tali gru è coordinato da un’unità centrale (“central traffic control”) che gestisce tramite consolle tutti i movimenti in piazzale (per maggiori dettagli si richiama il paragrafo IV.6).
Ricordato che le gru di banchina automatizzate sono 10, per il solo stoccaggio sono previste altre 12 gru ARMG di 35 m di luce per le aree di stoccaggio Ovest ed Est, 3 gru ARMG di 38 m di luce per le aree di stoccaggio sul Molo Fornelli dedicate al traffico ferroviario, 4 gru ARMG dedicate al gate buffer di luce variabile (due da 33 m, una da 38 m e una da 22 m di luce), per un totale di 19 gru ARMG. A tali dotazione si aggiunge l’uso di Reach Stacker sempre per il gate buffer (sono più che sufficienti le attuali 20 unità in dotazione presso La Spezia Container Terminal) e altre 10 gru ARMG per il gate ferroviario, di cui si parlerà più approfonditamente nel paragrafo successivo.
Riassumendo, il nuovo terminal ACT di LSCT ha le seguenti caratteristiche tecniche: - Attrezzature in dotazione:
10 gru di banchina STS automatizzate, di cui 5 post panamax, con un produttività media di 29 moves/h
19 ARMG per l’area di stoccaggio 10 ARMG per il gate ferroviario 20 RS (reack stacker, già in dotazione) - Area terminal:
134260 mq per il solo stoccaggio, circa 400000 mq totali per complessivi 9035 slots
+ 52000 mq esterni (Terminal Pontremolese, S. Stefano Magra) da 2500 TEU - Capacità area stoccaggio:
2030000 TEUs/anno
- Tempi medi di permanenza dei container nel terminal: 6,5 giorni
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- Altezza media di impilaggio di container in piazzale: 4 TEUs (4° tiro)
Numero di navi che attraccano a Molo Fornelli: 1400 navi/anno (365 giorni all’anno)
- Numero di AGV in dotazione al terminal: 45
VIII.4 Capacità dei nuovi binari ferroviari, schema funzionale stazioni e fasci
merci
La necessità di incrementare la quota di container trasportati da e per il porto via ferrovia ha posto al centro della progettazione un nuovo riassetto dell’area ferroviaria. Come già evidenziato nei capitoli VI e VII, lo stato attuale non consente di poter sopportare la domanda previsionale.
La progettazione ha seguito due criteri fondamentali: da un lato si è cercato di aumentare la produttività del gate ferroviario, dall’altro si è cercato di rispettare i vincoli di capacità dei fasci di binari cercando di sfruttare al massimo le infrastrutture presenti. Come già evidenziato nel paragrafo VIII.3, in quest’ottica la scelta che è immediatamente apparsa la migliore è stata quella di concentrare il fascio di binari di carico e scarico direttamente in molo, ed in particolare lungo la banchina est di Molo Fornelli.
Il gate ferroviario di carico e scarico è costituito da due coppie di 3 binari ciascuna paralleli tra loro. La lunghezza dei binari sotto gru ARMG è pari a 600 m per quel che riguarda il fascio Est, mentre 575 m per quel che riguarda il fascio Ovest. Tali misure rispettano le
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indicazioni date da RFI sul modulo di una linea ferroviaria, che è pari a 600 m (si può derogare di 25 m considerando l’assenza del locomotore). Il numero di gru ARMG è pari a 10, 5 per ogni fascio (ogni gru gestisce circa 120 m di binario), la luce di ciascuna gru è pari a 27 m e lo schema di trasferimento delle unità di carico sotto portale è di tipo 0-5-0 (non hanno sbraccio). Le 5 ARMG per fascio lavorano in parallelo e permettono di poter caricare/scaricare un treno, che solitamente è composto da 22 carri per un numero complessivo di 66 TEU in 20 minuti, rispettando così la domanda ferroviaria di circa 120 container/h (≈ 178 TEU/h). Infatti la produttività massima totale 5 ARMG che lavorano in parallelo è di 29 moves/h x 5 = 145 moves/h.
Il gate ferroviario è collegato con curve di 150 m di raggio alle altre due aree che caratterizzano l’intero nodo ferroviario portuale, ossia la stazione di La Spezia Marittima e il fascio binari di Marittima Vecchia.
Nuovo raccordo del gate di Molo Fornelli con il fascio merci di Marittima Vecchia e la stazione di La Spezia Marittima
Facendo riferimento all’immagine, le due curve che si raccordano verso sinistra consentono ai convogli di essere spostati verso l’attuale fascio merci di Marittima Vecchia. Tale fascio si rende necessario come luogo di ricovero dei treni che non hanno operazioni di carico e scarico consecutivo, oppure che una volta caricati devono essere soggetti a verifiche tecniche (prova freno, disposizione della documentazione necessaria, aggancio locomotore elettrico, scarto carri non idonei alla circolazione ecc..) da effettuarsi prima di poter essere istradati in linea. Su questo fascio è possibile anche far ricoverare locomotori
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di manovra o carri ferroviari. Ricordiamo che per le norme relative alla sicurezza sui luoghi di lavoro non è possibile che le operazioni di verifica dei convogli ferroviari possano essere effettuate al di sotto delle gru ARMG. È necessario effettuare due sovrappassi in corrispondenza della strada “subalvea” di accesso alla parte ovest del porto, ed è necessario quindi prolungare la rampa di ingresso al sottopasso stesso di circa 150 m rispetto allo stato attuale.
Il fascio di Marittima Vecchia conserva le caratteristiche attuali (11 binari di lunghezza variabile tra i 615 m e 120 m), salvo l’inserimento di alcuni deviatoi in testa ai binari per permettere lo sgancio dei locomotori di manovra, necessari per trasferire i convogli sotto le gru transtainer, e l’aggancio dei locomotori elettrici o viceversa. Vengono aboliti, oltre che il collegamento per la Calata Paita così come previsto dal PRP per la costruzione del nuovo Waterfront, i raccordi per Molo Garibaldi e l’attuale fascio di Molo Fornelli, così da recuperare spazio per l’area di stoccaggio ed evitare interferenze tra piazzale e binari.
Fascio merci Marittima Vecchia
Ritornando all’immagine della pagina precedente, si nota subito come i 6 binari si prolungano con altrettante 6 curve di raggio 150 metri dirette verso l’attuale stazione di La Spezia Marittima. I binari che vanno dall’1 al 4 (quelli più alti) si diramano dai binari già esistenti, mentre i binari 5 e 6 (quelli più bassi) sono costruiti ex novo adiacenti alla sede ferroviaria attuale e al posto della strada interna al terminal che collega Molo Fornelli con Terminal Ravano. A seguito di questi interventi viene abolito l’attuale collegamento verso i binari di piazzale di Terminal Ravano e Terminal del Golfo.
Schema stazione La Spezia Marittima
La capacità dei binari si aggira tra i 682 m e i 522 m per i treni che si attestano in stazione prima di essere accolti nel gate ferroviario su Molo Fornelli, mentre varia tra i 626 e i 501 m per i treni che vengono istradati prima al fascio merci di Marittima Vecchia. Come si può facilmente osservare l’incremento di capacità è considerevole rispetto all’attuale
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configurazione. Si riporta in tabella un raffronto tra gli attuali binari sia per quanto riguarda il fascio di Molo Fornelli che per quanto riguarda la stazione Marittima.
STATO ATTUALE STATO MODIFICATO
Stazione La Spezia Marittima Stazione La Spezia Marittima
direzione Fornelli direzione M.ma Vecchia
Binario 1 626 m Binario 1 682 m 626 m Binario 2 454 m Binario 2 552 m 501 m Binario 3 312 m Binario 3 582 m 501 m Binario 4 137 m Binario 4 522 m 591 m Binario 5 519 m Binario 6 615 m
Molo Fornelli Molo Fornelli
Binario 1 500 m Binario 1 575 m Binario 2 462 m Binario 2 590 m Binario 3 356 m Binario 3 600 m Binario 4 307 m Binario 4 600 m Binario 5 256 m Binario 5 600 m Binario 6 600 m
A differenza della configurazione attuale, tutti i binari sono quindi in grado di accogliere treni di 440 m, misura standard di un treno merci circolante sulla linea italiana. I deviatoi di stazione sono del tipo 60U/250/0,12 o 60U/250/0,092 per le diramazioni verso Molo Fornelli. Gli scambi intersezione sono di varie tipologie a seconda dell’angolo di incidenza degli assi dei binari che si incrociano; si va da quelli di tipo I36/0,243 a quelli di tipo I36/0,60. Tutti i binari sono elettrificati, ad eccezione del gate ferroviario di Molo Fornelli nell’area di carico e scarico sotto gru transtainer.
VIII.5 Gestione delle manovre ferroviarie
Nel capitolo VI abbiamo visto come sia elaborata l’attuale gestione delle manovre ferroviarie, a causa sostanzialmente di due elementi principali: bassa capacità dei binari e conformazione non ottimale dei raccordi in banchina, la quale non permette un istradamento diretto del convoglio sul molo. Nel paragrafo precedente abbiamo illustrato quali siano le migliorie tecniche che a livello di capacità garantisce questa soluzione progettuale. Per quanto riguarda la gestione delle manovre ferroviarie illustriamo ora qualche esempio.
133 Treni con carico e scarico consecutivo: il treno arriva su uno dei binari della stazione
Marittima, si attesta e procede alle operazioni di sgancio del locomotore elettrico di testa e aggancio del locomotore di manovra in coda. Successivamente il locomotore di manovra spinge il convoglio sotto gru transtainer per effettuare le procedure di scarico dei carri. Se il carico delle nuove unità di carico avviene immediatamente dopo lo scarico, il treno rimane fermo in posizione sotto gru fino al completamento delle operazioni.
Successione delle operazioni per l’ingresso di un convoglio ferroviario a Molo Fornelli
A questo punto il convoglio, prima di poter essere nuovamente pronto per essere istradato in linea, deve procedere alle consuete verifiche tecniche. Il locomotore di manovra traina il convoglio al fascio di Marittima Vecchia dove, una volta sganciato, si procede all’aggancio del locomotore elettrico e vengono eseguite tutte le verifiche tecniche prepartenza. Il treno a questo punto è pronto per essere istradato in piena linea passando direttamente dal collegamento esistente tra Marittima Vecchia e La Spezia Marittima.
134 Successione delle operazioni per l’uscita di un convoglio ferroviario da Molo Fornelli
Treni con carico e scarico non consecutivo: il treno dopo essere stato scaricato al gate
ferroviario di Molo Fornelli deve essere momentaneamente accantonato al fascio di Marittima Vecchia senza essere caricato con nuovi container. Le operazioni sono analoghe al caso di treno con carico e scarico consecutivo, ma in questo caso andranno eseguiti due movimenti in più sul raccordo Marittima Vecchia – Molo Fornelli per far ritornare il convoglio sotto gru transtainer (su Molo Fornelli) e per fare le opportune verifiche prepartenza (a Marittima Vecchia). Questi movimenti sono effettuati da locomotore di manovra diesel.
Treni che non possono essere accolti immediatamente a Molo Fornelli: nel caso in cui
invece un treno in arrivo da piena linea non può essere accolto dal gate di Molo Fornelli, esso procede con un iter inverso rispetto alla sequenza di fasi elencate per i treni con carico e scarico consecutivo. Esso pertanto viene alloggiato temporaneamente a Marittima Vecchia, presso la quale si procede allo sgancio del locomotore elettrico e poi all’instradamento per Molo Fornelli con locomotore diesel una volta che il gate può accogliere il convoglio. A questo punto ci si riconduce ad uno dei due casi precedenti. Come si può facilmente intuire, la gestione delle manovre ferroviarie avviene esclusivamente all’interno dell’area marittima e non più, come ora, tramite manovre
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effettuate nella stazione di La Spezia Migliarina. Inoltre la capacità dei binari di accogliere treni blocco fa sì che non sia necessaria tutto quel numero di manovre primarie e secondarie di scomposizione e ricomposizione treni che ad oggi limitano non poco la capacità del nodo ferroviario. Nel caso tipico (carico e scarico consecutivo), l’accesso diretto di un convoglio da piena linea a Molo Fornelli riduce a soli 3 movimenti principali la gestione del treno (1° movimento: Piena Linea – La Spezia Marittima – Molo Fornelli; 2° movimento: Molo Fornelli – Marittima Vecchia, 3° movimento: Marittima Vecchia – La Spezia Marittima – Piena Linea).
Tale configurazione permette di gestire al meglio l’incremento di traffico che, ricordiamo, passa dagli attuali 18 treni/gg a circa 67 treni/gg, vale a dire un treno caricato o scaricato ogni 20 minuti. Un altro punto di vantaggio di questa soluzione progettuale sta nel fatto che la gestione del transitorio dei lavori non sarebbe particolarmente problematica, in quanto l’area ferroviaria attuale non verrebbe coinvolta da modifiche sostanziose e tutto il nuovo gate di Molo Fornelli è esterno ad essa. Verrebbe così garantita una continuità nel servizio ferroviario, sopprimendo l’attuale raccordo di Molo Fornelli nel momento stesso in cui si attiverebbe il nuovo gate ferroviario in banchina.
VIII.6 Analisi della nuova viabilità e dei nuovi gate di accesso
Come già evidenziato l’area ferroviaria taglia il terminal in due aree ben distinte, quella Ovest e quella Est. Cambia quindi la destinazione d’uso della galleria subalvea, che diventa l’unica via d’accesso alla parte Ovest del porto e in particolare di Molo Fornelli. Come detto nel paragrafo relativo all’area ferroviaria, la sezione in trincea della galleria subalvea è prolungata di circa 150 metri per permettere il sovrappasso dei raccordi ferroviari tra Molo Fornelli e Marittima Vecchia. Il gate di accesso all’area Ovest è costituito da 4 cancelli, due di ingresso e due di uscita, a cui si accede per mezzo di una rotatoria di 50 m di diametro. Il Varco del Canaletto e il relativo passaggio a livello viene soppresso e rimane usufruibile solo come accesso pedonale.
136 Via di accesso all’area Ovest e gate di ingresso
Per quanto riguarda l’area Est del terminal, essa è collegata all’accesso di Varco Stagnoni mediante una nuova strada di collegamento che si dirama nei pressi dell’ingresso della galleria subalvea (sotto il ponte di Viale San Bartolomeo) e che costeggia il viale stesso all’interno dell’area portuale. Tale strada ha la funzione di alleggerire il lungomare della città dal traffico pesante ed eliminare gli accessi dei veicoli stradali dal gate di Terminal Ravano, concentrando tutto il traffico pesante sia di ingresso che di uscita dal solo Varco Stagnoni.
Il gate di accesso all’area Est del terminal è costituito da 6 cancelli, 3 di ingresso e 3 di uscita, a cui si accede per mezzo di una rotatoria di 50 m di diametro.
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Tramite la teoria delle code è possibile calcolare i tempi di attesa dei camion in ingresso ai gate (vedi paragrafo III.3.5), supponendo che la distribuzione di traffico sia di un terzo verso il gate Ovest del terminal e di 2/3 verso il gate Est.
I risultati sono elencati in tabella:
MOLO FORNELLI OVEST MOLO FORNELLI EST
arrivi poissoniani 30,89 veic/h arrivi poissoniani 61,78 veic/h tasso medio di servizio 20 veic/h tasso medio di servizio 20 veic/h
numero di gate 4 numero di gate 6
intensità di traffico 0,386 intensità di traffico 0,515 probabilità gate vuoti 0,68 probabilità gate vuoti 0,597 probabilità di coda 7E-04 probabilità di coda 1,6915E-05 tempo medio di attesa 1E-05 h tempo medio di attesa 2,9056E-07 h
tempo medio di servizio 3 min tempo medio di servizio 3 min
Il tempo di attesa in coda è trascurabile, per cui i gate garantiscono sempre la massima efficienza anche nei periodi di traffico più intensi. In ogni caso, è possibile che i veicoli stradali sostino nel nuovo truck village che si trova tra il gate di Varco Stagnoni e l’ingresso della galleria subalvea.
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VIII.7 Analisi dei costi relativa al nuovo terminal ACT – Nuovo Molo
Fornelli
Come già detto, la scelta di progettare il nuovo terminal di Molo Fornelli in modo automatizzato deriva dalla capacità di un ACT di saper garantire prestazioni più elevate delle attrezzature portuali a disposizione oltre un certo volume di traffico e il poterlo fare ad un costo inferiore rispetto ad un terminal tradizionale, come visto nei saggi riportati nel paragrafo V.
Dall’analisi esposta nel paragrafo V.4 abbiamo dedotto che il costo per singola movimentazione di un container all’interno di un terminal automatizzato è pari a 25 €/TEU. Per prima cosa analizziamo un confronto tra la situazione attuale e quella prevista, osservando che, dalle curve del paragrafo V.1, il costo di movimentazione di un container si aggira attualmente attorno ai 30 €/TEU. Dagli studi effettuati sui dati disponibili emerge che allo stato attuale il volume di movimentazione è di circa 3400 TEUs/gg (circa 1100000 TEUs/anno), mentre la capacità massima delle attrezzature in dotazione è pari a 3700 TEUs/gg (circa 1200000 TEUs/anno). Per quanto riguarda invece il nuovo terminal ACT previsto per Molo Fornelli, il volume di movimentazione sale, secondo le previsioni di traffico dei soggetti interessati, a circa 6100 TEUs/anno (pari a 1900000 TEUs/anno), peraltro a fronte di una capacità di movimentazione ben superiore, pari a 6800 TEUs/anno (circa 2200000 TEUs/anno). A seguito di queste considerazioni è stato sviluppato un diagramma Costi/TEU-nr TEU/gg in cui si mette in confronto la curva di costo del terminal attuale, dedotta dal grafico al paragrafo V.1, e quella del nuovo terminal.
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È infine interessante calcolare anche il parametro dell’ACC per stabilire un confronto tra i terminali ipotizzati in bibliografia e quello di Nuovo Molo Fornelli. Nel terminale di riferimento il numero di AGV è pari a 85 per un costo totale annuo di 11851493 $ . Dividendo il costo totale per il numero di AGV otteniamo un costo unitario annuo per AGV pari a 139429 $ (= 104572 €).
Moltiplicando il costo unitario per il numero di AGV del progetto in esame, che è pari a 45, si ottiene il costo totale annuo degli AGV che è 6274320 $ (4705740 €). Se a questo costo aggiungiamo quello totale dovuto alle altre voci, quali lavoro, suolo, attività e altre attrezzature, otteniamo il costo totale; come abbiamo visto nel paragrafo V.4, il valore aggregato di queste voci per un terminale ACT è assunto pari a 25 €/TEU. Pertanto basterà moltiplicare tale valore per il volume di traffico previsto (1900000 TEUs) per ottenere i costi totali comprensivi di tutte le altre voci in esame (eccezion fatta per gli AGV). Infine, per calcolare l’ACC basterà moltiplicare i costi totali per 2 (i container vengono movimentati due volte nella catena nave-stoccaggio-camion/treno) e dividerli per il volume di traffico previsto.
Riassumendo, si ha:
Costo per TEU movimentato in un ACT (infrastrutture,operazioni,personale)
25 €/TEU
Volume di traffico 1900000 TEUs/anno
Costi infrastrutture+operazioni (manutenzione, energia, tempi di attesa veicoli)+personale
47500000 €/anno 63333333 $/anno
Costi unitari AGV 104572 €/anno*AGV
139429 $/anno*AGV
Numero AGV 45
Costi totali AGV 4705740 €/anno
6274320 $/anno
Costi totali (infrastrutture + operazioni + personale + AGV)
52205740 €/anno 69607653 $/anno
Average Cost Container 73 $
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Il valore è compatibile con quello supposto dal saggio "Advanced Material Handling
Automated Guided Vehicles in Agile Ports”, che dà un valore di Average Cost Container
per i porti ACT pari a 77 $. La differenza sta sostanzialmente nel minor numero di AGV necessari per Molo Fornelli rispetto a quello dell’ACT di riferimento.
Una conferma della validità della ricerca effettuata è data dal parametro fornito da “La Spezia Container Terminal”; attualmente una loro stima del valore dell’ACC risulta intorno ai 102 €. Tale ricerca dimostra quindi che la progettazione di un sistema di tipo ACT (55 €) abbatte i costi attuali di un valore quasi il 50% dell’Average Cost Container. Tale deduzione coincide con quella avanzata dal già citato saggio, che calcola in 77 $ l’ACC di un ACT contro i 143,7 $ per un terminal tradizionale.
