Capitolo 6

(1)

57

Capitolo 6

Ipotesi di progetto a breve termine: FASE 1 - 2010

Nei capitoli precedenti si è individuata la quantità di contenitori, la percentuale che, ad oggi, viene trasportata per ferrovia e la ripartizione che essi hanno sulle infrastrutture stradali allo scopo di valutare delle possibili soluzioni progettuali per un aumento della quota di trasporto su ferro tale da riuscire ad influire positivamente anche su una minore dispersione sulla rete stradale.

Inoltre, si è fornito un quadro generale delle infrastrutture ferroviarie del porto di Livorno e un valore della capacità commerciale per le aree pertinenti al trasporto dei contenitori. Questa, come già precisato, però, non la si può assumere come un valore univocamente predeterminato perché fortemente condizionata dalle modalità di utilizzo dell’impianto.

In questa prima fase gli interventi progettuali individuati per il possibile incremento del trasporto combinato sono rivolti alle seguenti aree:

 Corpo centrale della stazione di Livorno Calambrone  Binario di collegamento con il Porto Nuovo

 Fascio binari lato Interporto Toscano A. Vespucci

6.1 Potenziamento della stazione di Livorno Calambrone

Nella valutazione della capacità commerciale della stazione merci si sono ottenuti dei valori che permettono di poterla considerare effettivamente in grado di affrontare una programmazione di treni che va ben oltre quella attuale. Si è detto come, in effetti, nel calcolo della capacità commerciale non si considerino la quantità e la lunghezza dei binari ma solo i tempi occorrenti per ogni attività elementare, risultando evidente la necessità di dover affrontare il problema in maniera integrata per non incombere in incompatibilità strutturali.

Naturalmente, i tempi, in ambito ferroviario, per l’effettuazione delle varie attività sono assai lunghi e, frequentemente, suscettibili di ritardi; in particolare, ciò accade spesso in partenza se vi sono ritardi sulla circolazione in linea (il treno merci è il più danneggiato in quanto i treni passeggeri hanno la precedenza); quindi, si possono creare ripercussioni sfavorevoli su tutte le altre aree dell’impianto. Quanto detto giustifica la necessità di ottenere dei binari in grado di essere occupati dai treni in composizione bloccata.

(2)

58

Dei primi 10 binari del corpo centrale (binari secondari) della stazione di Livorno Calambrone solo i primi 6 sono di una lunghezza tale da consentire lo stazionamento dei treni in composizione bloccata.

Si è individuato la possibilità di poter utilizzare dello spazio inutilizzato, attualmente adoperato come rimessa per traverse e rotaie dismesse, nella parte sud della stazione in grado di poter garantire un aumento della dimensione di alcuni binari.

L’ipotesi progettuale è mirata a consentire a tutti i binari del fascio secondario di permettere lo stazionamento di tutte le tipologie di treni che, in termini di lunghezza, per un treno intermodale raggiunge circa 400 m (senza considerarvi il mezzo di trazione).

Si è intervenuti progettando al nuovo l’intera organizzazione del fascio lato sud mediante un utilizzo, in totale, di 11 deviatoi della tipologia U60/170/0,12 che consentono di poter effettuare ogni operazione con velocità fino a 30 Km/h. Per portare i binari, dal sesto al decimo, alla lunghezza desiderata si è reso necessario riprogrammare tutto il fascio data la rigorosità delle geometrie necessarie per l’inserimento dei deviatoi e l’interassi dei binari. Da specificare che quando si parla di lunghezza del binario ci si riferisce alla parte utile ovvero, quella all’interno delle traverse limite di stazionamento. Inoltre, i primi 17 binari sono tutti quanti elettrificati ed è necessario avere un interasse di circa 5,5 m laddove siano presenti i pali della linea aerea.

In sostanza: il nuovo quadro di stazione permetterebbe a tutti i primi 10 binari di ricevere treni intermodali che, per quanto visto al capitolo 5, costituiscono l’80% dei treni totali.

In questa fase di progetto si mantiene la stessa gestione della circolazione, i deviatoi non sono automatizzati e, pertanto, la loro gestione viene regolata dal personale di manovra con operazioni manuali. Stazio_{ne L} IVORN O CA_LAM BRON_E Stazio_{ne L} IVORN_{O C} ALAM BRONE Via _L eonar_do da Vinci Via _L eonar_do da Vinci 60U/170/ 0,12 60U/170/ 0,12 60U/170/ 0,12 60U/170/ 0,12 60U/170/0,12 60U/ 170/0,12 60U/170/0,12 60U/170/ 0,12 60U/ 170/0,12 60U/170/ 0,12 60U/170/ 0,12 60U/ 170/0,12 60U/170/0,12 Figura 1

(3)

59

Le nuove dimensioni dell’impianto si riassumono nella seguente tabella confrontandole con le lunghezze precedenti.

NUOVO PIAZZALE di STAZIONE

N° BINARIO Funzione e Utilizzazione Lunghezza

Attuale Lunghezza Progetto Incremento 1 P/C-Stazionamento e formazione treni L = 760 m L = 760 m 0 2 P/C-Stazionamento e formazione treni L = 734 m L = 690 m -44 m 3 P/C-Stazionamento e formazione treni L = 480 m L = 580 m +100 m 4 P/C-Stazionamento e formazione treni L = 480 m L = 545 m +65 m 5 P/C-Stazionamento e formazione treni L = 540 m L = 625 m +85 m 6 P/C-Stazionamento e formazione treni L = 517 m L = 562 m +45 m 7 P/C-Stazionamento e formazione treni L = 420 m L = 539 m +119 m 8 P/C-Stazionamento e formazione treni L = 420 m L = 550 m +130 m 9 P/C-Stazionamento e formazione treni L = 360 m L = 512 m +152 m 10 P/C-Stazionamento e formazione treni L = 340 m L = 502 m +162 m Tabella 1

I primi due binari erano già sufficientemente lunghi per cui non ci si deve preoccupare della diminuzione del secondo causata da una nuova geometria dei binari.

Si ha anche una maggiorazione degli altri binari che consentirebbe un grado di utilizzo superiore sia per quelli adibiti agli scarti sia per quelli di stazionamento dei carri da riparare.

(4)

60

6.2 Binario di collegamento con il Porto Nuovo

Il binario di collegamento al Porto Nuovo si è descritto nel capitolo 4 e se ne è calcolata la capacità commerciale nel quinto. La sua doppia funzione di collegamento per il Canale Industriale e per la Darsena Toscana, la presenza di attraversamenti stradali e di un ponte mobile e una geometria di binario impegnativa per le MdM lo rendono il vero “collo di bottiglia” dell’intera infrastruttura ferroviaria a servizio del porto.

Attualmente il binario possiede un tempo di percorrenza di 40 minuti per effettuare le tradotte verso il Terminal Darsena Toscana con solo una capacità residua di 3 coppie di treni/gg.

Già da tempo sono in studio di progettazione alcuni ipotesi di intervento sul binario in questione e sulla modalità di gestione dell’infrastruttura ferroviaria. In fase di prossima realizzazione vi è la costruzione di un binario di collegamento indipendente per il Canale Industriale accanto a quello esistente alla sua sinistra.

Figura 2

Il binario in oggetto presenta uno sviluppo altimetrico sostanzialmente con livellette a pendenza nulla ma vi sono, subito all’inizio e in prossimità del Canale dei Navicelli, curve circolari con raggio di 160 m. 60 U/1 70/0 ,12 60 U/1 70 /0,12 60U/1 70 /0,1 2 60 U/1 70 /0 ,12 29 30 29A ST OCCAGG IO CO N TA IN ER S ( l avorazione v uo ti ) STOCCAGGIO CONTAINERS ( lavorazione vuoti )

(5)

61

La determinazione della pendenza di una livelletta dipende anche dal raggio delle curve circolari poiché queste offrono una resistenza al moto aggiuntiva ai rettifili che, in questo caso, fa assumere al binario di collegamento una pendenza compensata del 5 per mille (tale valore ha il significato fisico di una resistenza di 5 Kg/tonnellata trainata, che per una tradotta di mille tonnellate comporta alla MdM uno sforzo di trazione relativo alla sola resistenza del binario di 5 tonnellate). Inoltre, la dimensione ridotta di queste curve causa l’utilizzo da parte delle MdM di bordini rinforzati, vista l’usura elevata.

6.2.1 Progetto del nuovo binario di collegamento

Lo studio delle movimentazioni via ferrovia dei contenitori ha messo in evidenza come, al momento, il loro numero sia intorno al 20% delle movimentazioni totali e il loro potenziamento ricada, essenzialmente, sul binario di collegamento. Per mettere in comunicazione sia il Canale Industriale sia la Darsena Toscana si è pensato alla realizzazione di una vera e propria linea a doppio binario, interna al porto, in grado di poter elevare la sua capacità commerciale a valori tali da poter gestire numerose tradotte, con margini che assicurano un elevato processo industriale e infrastrutturale.

L’ipotesi di progetto prevede una realizzazione di buona parte di essa su nuova sede con una velocità di progetto pari a 60 Km/h, con la presenza di curve di raggio minimo di 200 m e con l’inserimento di curve di transizione (parabola cubica) tra rettifili e curve circolari.

La giustificazione di tale scelta progettuale ricade sulla volontà di tentare di offrire alle imprese ferroviarie l’opportunità di disporre di una programmazione delle lavorazioni ampia e flessibile finalizzata alla possibilità, per il terminal containers, di poter effettuare tradotte in arrivo e in partenza in contemporanea. Inoltre, è prevista la chiusura di tutti gli attraversamenti stradali ad eccezione di quello terminale con il viale Mogadiscio che, però, assumerebbe la funzione di strada di servizio necessaria per le auto provenienti da Calambrone per il raggiungimento della Darsena Toscana. Tale attraversamento (non necessario per i mezzi pesanti) può essere dotato di passaggio a livello con comando centralizzato al fine di rendere agevolati i passaggi delle tradotte risparmiando inutili rallentamenti o, addirittura, arresti.

Il tempo di percorrenza viene così a ridursi: si passa dai circa 40’ attuali a un tempo di 20’ per le tradotte verso la Darsena Toscana e di 15’ per quelle per il Canale Industriale; tutto ciò va fortemente ad incidere sulla capacità dell’intera infrastruttura ferroviaria a servizio della movimentazione containers: il doppio binario, in questa fase, servirebbe le due aree separatamente in maniera da non avere conflitti tra le diverse tradotte. Naturalmente, non si ritiene di nessun disturbo l’entrata in stazione che rimane ad unica via di accesso ma di lunghezza tale da essere disimpegnata velocemente.

(6)

62

La nuova capacità commerciale del binario di collegamento risulta:

Può sembrare, in questa prima fase, un valore eccessivo; esso vedrà la sua giustificazione al completamento della seconda fase relativa al 2015.

6.2.2 Geometria del binario progettato

Il nuovo binario di collegamento si sviluppa per una lunghezza di circa 1770 m con realizzazione a doppio binario (interasse di 4 m) prevedendo l’inserimento di cinque curve circolari raccordate con curve di transizione. In figura si riporta il primo tratto.

60U/1 70/0,12 60U/1 70 /0,12 60U/1 70 /0,12 60 U/1 70/0 ,12 28 29 30 29A 60U/1 70/0,12 60U/1 70 /0,12 1 2 3 4 5 7 6 8 9 10 11 12 R=200 =97,03° R=420 =4,62° STO C CAGGI O C O NT AINERS lavorazio ne vuo ti STOCCAGGIO CONTAINERS lavorazione vuoti Figura 3

(7)

63

Nelle curve si rende necessario tener conto degli effetti della forza centrifuga nei confronti sia delle sollecitazione sull’armanento sia del pericolo di ribaltamento e sviamento dei veicoli; essa viene ridotta mediante la sopraelevazione della rotaia esterna. Tra i rettifili e le curve viene inserita la curva di transizione costituita da un arco di parabola cubica posta simmetricamente a cavallo del punto di tangenza. Essa consente:

a) di graduare la variazione dell’accelerazione non compensata con andamento praticamente costante.

b) di raccordare con una rampa a pendenza costante la differenza di quota fra rotaia esterna ed interna.

Si riporta una breve descrizione dei parametri necessari per l’inserimento di una parabola cubica nel tracciato.

Equazione della parabola cubica:

 L = lunghezza del raccordo parabolico  R = raggio della curva circolare

La lunghezza L del raccordo viene fissata in base alla pendenza della curva e al suo graduale innalzamento che viene raggiunto nel raccordo stesso; per linee a bassa velocità, come questa, si utilizza il valore di p = 2 mm per metro.

Per il suo inserimento tra rettifilo e curva è necessaria la determinazione di due parametri:

Si riportano di seguito i dati costruttivi dei raccordi presenti nel tracciato e le curve circolari: 1)

Curva circolare R = 200 m ; Velocità di Progetto V = 60 Km/h Sopraelevazione h = 13 cm ; p = 2 mm per metro

(la sopraelevazione viene fornita nei manuali tecnici ferroviari in funzione del raggio della curva e della sua velocità di percorrenza)

(8)

64

Il tracciamento del raccordo avviene assumendo come asse di riferimento delle ascisse, X, il rettifilo. I valori si riportano ad intervalli di 5 metri.

RACCORBO PARABOLICO CURVA CIRCOLARE R=200 m

X=5 X=10 X=15 X=20 X=25 X=30 X=35

Y=0,0016 Y=0,0128 Y=0,0433 Y=0,1025 Y=0,2003 Y=0,3462 Y=0,5497

X=40 X=45 X=50 X=55 X=60 X=65

Y=0,8025 Y=1,1683 Y=1,6026 Y=2,1330 Y=2,7692 Y=3,5208

La geometria del binario impone che per raggi inferiori a 275 m si aumenti lo scartamento del binario (distanza tra i lembi interni delle rotaie, misurata 14 mm al di sotto del piano di rotolamento). Lo scartamento nominale in uso nelle ferrovie è di 1435 mm, per raggi compresi nell’intervallo tra i 200 m e 225 m lo si deve portare a 1450 mm.

L’allargamento dello scartamento viene realizzato spostando la rotaia interna verso il centro della curva con un incremento di un millimetro ogni metro.

In questo caso si ha un tratto precedente la curva circolare di 15 m in cui si effettua l’allargamento necessario, operazione effettuata utilizzando il gioco che sussiste nella regolazione tra attacco (tipo Pandrol) e la rotaia stessa.

(9)

65

2)

X=5 X=10 X=15 X=20 X=25 X=30

Y=0,0016 Y=0,0132 Y=0,0446 Y=0,1058 Y=0,2066 Y=0,3571

3)

(10)

66

X=5 X=10 X=15 X=20 X=25 X=30 X=35

Y=0,0015 Y=0,0125 Y=0,0423 Y=0,1002 Y=0,1958 Y=0,3383 Y=0,5373

Si riassumono le proprietà della linea di collegamento nella tabella seguente:

LINEA A DOPPIO BINARIO di COLLEGAMINTO

LUNGHEZZA 1772 m

ROTAIE UIC 60

TRAVERSE

FS U 35

monoblocco in conglomerato cementizio armato precompresso

ATTACCHI Diretto tipo PANDROL

CARICO PER ASSE max. 25 tonnellate/asse

VELOCITA’di PROGETTO 60 Km/h

INTERBINARIO 4 m

RAGGIO di CURVATURA MINIMO 200 m

SOPRAELEVAZIONE MASSIMA 130 mm

ACCELERAZIONE MASSIMA COMPENSATA

(11)

67

6.3 Fascio binari lato Interporto

Per quanto concerne il collegamento dell’Interporto Toscano A. Vespucci con la stazione di Livorno Calambrone il binario esistente è di nuova realizzazione e in grado di fornire una capacità commerciale sufficiente per gli sviluppi futuri. Il problema sorge, come già visto, nel portare il materiale da lavorare dovendo attraversare la linea Tirrenica.

Si è pensato di risolvere la questione ampliando il piccolo fascio di 3 binari già esistente dalla parte dell’interporto portandolo ad una lunghezza di circa 660 m per ciascun binario. La possibilità di tale intervento è giustificata dalla presenza dello spazio necessario.

Per tale fascio di binari è prevista l’elettrificazione e la conseguente aceizzazione con un collegamento diretto sulla linea Tirrenica mediante impiego di deviatoi U60/250/0,092 che consentono una velocità in deviata fino a 60 Km/h. Mediante tale realizzazione si disporrebbe di un vero e proprio fascio arrivi e partenze a disposizione dell’interporto (naturalmente anche dei raccordi ENI). Inoltre, su tale fascio si possono effettuare gli eventuali scarti dei carri per poi portarli direttamente sui fasci secondari.

Stazio_{ne L} IVORN O C_ALAMBRO NE 60U/ 170/0,12 U60 /25 0/0 .092 U60/250/0.092 60U /170/ 0,12 60U/170/ 0,1 2 60U/170/ 0,1 2 1 2 3 Figura 4

Per il potenziamento delle infrastrutture dell’interporto si prevede la realizzazione di un terzo binario a servizio del transtainer in modo tale da poter effettuare le tradotte senza ricorrere a manovre con la MdM in spinta.

(12)

68

6.4 Considerazioni sul scelta del progetto realizzato

La scelta progettuale seguita viene motivata dalla presenza di un impianto primario, la stazione di Livorno Calambrone, dotato di notevoli potenzialità che potrebbero portare la movimentazione dei containers a dei livelli di assoluta importanza. In questo studio si è mantenuta la stazione (per altro baricentrica a tutte le aree che forniscono materiale) come punto di riferimento sia per i terminal ferroviari del Porto Nuovo sia per quello dell’interporto in modo da far avvenire in un'unica sede tutte le operazioni necessarie all’arrivo e alla partenza dei treni.

Le alternative principali al mantenimento della stazione di Livorno Calambrone come unico centro per la gestione del traffico ferroviario sono due:

la prima prevede la possibilità di effettuare arrivi/partenze direttamente dalla Darsena Toscana, la seconda, oltre a questo, prende i considerazione anche la realizzazione di un collegamento ferroviario tra la Darsena Toscana e l’Interporto A. Vespucci mediante la realizzazione di uno scavalco ferroviario in prossimità della Tirrenica.

1) L’ipotesi della partenza dalla Darsena Toscana, in pratica, ha come scopo quello di ridurre il numero di manovre, realizzando un fascio di quattro binari (attualmente due) direttamente sulla darsena. Il binario di collegamento, anche in questo caso, sarebbe raddoppiato e collegato alla linea Tirrenica solo per le partenze pari. Naturalmente, la linea dovrebbe essere tutta elettrificata e disposta con segnaletica.

La scelta di far arrivare/partire i treni direttamente dalla Darsena Toscana, a nostro parere, avrebbe il solo vantaggio di eliminare la tradotta da qui per la stazione di Livorno Calambrone e una serie di svantaggi:

 Rimangono necessarie la manovre per le lavorazioni nel Terminal Ferroviario

 Le macchine di trazione in arrivo/partenza devono necessariamente occupare il binario per raggiungere il deposito (distante circa 5 Km)

 Manovre necessarie per la composizione dei treni che vedono metà materiale provenire dai due terminal del Porto Nuovo

 Costruzione di una stazione (piccola che sia) per il personale addetto alle operazione necessarie alla partenza di un treno (verifica del materiale; lettera di vettura: elaborazione delle prescrizioni relative al materiale trasportato)

 Costruzione di un fascio di binari per eventuali scarti di carri difettosi (un treno con un carro difettoso non parte se non lo si scarta).

2) L’ipotesi del collegamento diretto tra Interporto e Darsena Toscana, a nostro avviso, toglierebbe quella autonomia propria che l’interporto stesso si è posta di raggiungere. Eventuali tradotte per l’interporto lavorate nel terminal ferroviario, naturalmente, toglierebbero tempo utile per quelle che dal porto potrebbero partire e, in sostanza, verrebbero poi scaricate all’interporto che dista 8 Km circa. Inoltre, un collegamento di spola tramite mezzi gommati vedrebbe, in circa 3 ore, sei bilici

(13)

69

portare 56 teus impiegando meno tempo di una tradotta (la distanza è talmente breve da poterne trascurare l’impatto ambientale).

Le scelte di sviluppo previste per l’interporto A. Vespucci sono quelle di poter arrivare a programmare treni con materiale lavorato al proprio interno o di effettuare lavorazioni sui containers vuoti senza diventare però un retroporto dove convogliare i contenitori per stoccaggi lunghi e poco redditizi.

Per quanto riguarda la partenza dall’interporto si ritrovano tutti gli aspetti negativi della partenza dalla Darsena Toscana.

6.5 Ripartizione del traffico containers sulle infrastrutture viarie

L’eventuale incremento del traffico containerizzato nell’ipotesi di progetto, in questa prima fase (breve termine), si assume pari alla capacità massima del terminal ferroviario (valutata considerando due macchine operatrici) e alle coppie di treni che provengono dalle altre aree.

Dal terminal sul Canale Industriale si suppone ancora la provenienza di due mezze composizioni in virtù del fatto che il pescaggio di questo canale difficilmente offrirà la possibilità di accogliere navi con capacità maggiori rispetto alle attuali. Il problema di questo terminal (dimensioni escluse) sono proprio i pescaggi che offre il canale in conseguenza di navi che sono sempre più grandi e numerose vista la prossima realizzazione delle navi da 12.000 teus.

L’interporto, in questa fase, non avrà ancora ottenuto uno sviluppo tale da produrre autonomamente dei treni con materiale lavorato al suo interno e lo si considera come fornitore di 1 coppia di treni/gg (il terminal ancor esegue lavorazione sui contenitori vuoti). Per esso si assume al 2010 un incremento della movimentazione containers del 40% che porterebbe ad un totale di 62.000 teus movimentate all’anno.

Una coppia di treni/gg la si considera proveniente dal raccordo privato dove si esegue la lavorazione sui containers vuoti.

Quindi, riassumendo, si avrebbero un numero totale di coppie/gg programmate dalla stazione di Livorno Calambrone pari a 9.

Si è già visto che, in realtà, i treni di capacità di 60 teus ciascuno non sempre partono o partono completamente carichi, a volte arrivano vuoti per essere caricati e viceversa.

Si assume, ancora, un carico medio per treno di circa 45 teus che porterebbe ad un totale di 243.000 teus movimentati che per semplicità assumiamo pari a 250.000.

Per le movimentazioni containers del Porto di Livorno si ipotizza un raggiungimento di circa 840.000 teus esclusi trasbordi considerando un incremento del 2006 del 38%.

(14)

70

Tale incremento si è assunto pari alla crescita che il Porto di Livorno ha sostenuto nel decennio 1995-2005. Tale valore è da riferirsi a quanto detto nel capitolo uno, viste le previsioni di incremento del traffico delle merci nel Mediterraneo.

Inoltre, esso sarà generato soprattutto dalla forte crescita delle relazioni con i paesi in via di sviluppo (quali Cina e India) e dalla sempre maggiore incidenza che avrà il Mediterraneo nelle relazioni con i paesi del centro Europa.

In questa fase, peraltro, si arriverebbe alla possibile (o, comunque, prossima) saturazione del Terminal Darsena Toscana (si ritiene che, adesso, i suoi fondali rendano possibili gli arrivi delle navi da 6.000 teus a pieno carico) che possiede una capacità massima di stoccaggio di circa 800.000 teus.

La distribuzione dei flussi veicolari si assume ancora ripartita come precedentemente:  5% delle movimentazioni attribuite alla S.S.1 Aurelia e Variante Aurelia  60% del trasporto su gomma alla S.G.C. Firenze-Pisa-Livorno

 40% del trasporto su gomma alla A12 Genova-Rosignano

Nel grafico si riporta la ripartizione del traffico containerizzato sulla rete viaria allo stato di progetto in fase 1 relativa al 2010. Tabella 1 250000 teus 300000 teus 62000 teus 201600 teus 26400 teus

Porto di Livorno 840.000 TEUS

Ripartizione dei containers sulle infrastrutture viarie

TRASPORTO SU FERRO 31%

S.G.C. Fi-Pi-Li 36%

INTERPORTO TOSCANO A. VESPUCCI 7%

A12 GENOVA-ROSIGNANO 23%

(15)

71

Per quanto riguarda la capacità commerciale che si è assegnata alla stazione di Livorno Calambrone, in questa fase, essa rappresenterebbe il 77% di quella teorica relativa alle nove coppie di treni /gg.

La quota ferroviaria di traffico combinato raggiungerebbe un valore del 31% delle movimentazioni totali attestandosi con la media di trasporto ferroviario a livello europeo e, inoltre, si avrebbe l’inizio di una riduzione percentuale del trasporto su gomma positivo sia per il decongestionamento del traffico pesante (soprattutto sul nodo di Firenze) sia per il verificarsi di un minore impatto ambientale.