SS 121 “Catanese” – Svincolo di Paternò



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SS 121 “Catanese” – Svincolo di Paternò

PROGETTO ESECUTIVO

Relazione stradale relativa alla “Progettazione esecutiva dei lavori di sistemazione dello

svincolo di Paternò”

Indice degli argomenti

1. Premessa 3

2. Descrizione dello stato dei luoghi 5

3. Le caratteristiche tecniche dell’intervento 8

4. Dispositivi di ritenuta 16

1. Premessa

La presente relazione illustra i criteri utilizzati e le caratteristiche del progetto esecutivo relativo ai lavori di sistemazione dello svincolo di Paternò (CT) situato sulla SS 121 “Catanese”.

SS 121 “Catanese”– fig. 1

Panoramica area svincolo Paternò sulla SS 121

Oggetto del presente progetto è la sistemazione dell’area dello svincolo evidenziata in fig. 1. In particolare, gli interventi previsti sono:

1) Allungamento, allargamento e risagomatura plano-altimetrica della rampa in uscita dalla SS121 verso la SP229 in direzione abitato di Palazzolo;

2) Realizzazione di intersezione a rotatoria nell’area evidenziata per l’eliminazione dei punti di conflitto esistenti;

3) Risagomatura plano-altimetrica di un breve tratto della SP229;

4) Costruzione di una nuova rampa di ingresso alla SS 121;

5) Dismissione delle rampe e delle opere non più utilizzate;

6) Manutenzione delle opere d’arte presenti.

Si riporta in fig. 2 una sintesi grafica delle opere di progetto così come descritte al punto precedente.

SS 121 “Catanese”– fig. 2

Panoramica area svincolo Paternò sulla SS 121 - Progetto

La presente relazione si riferisce al progetto esecutivo dei “Lavori di sistemazione dello svincolo di Paternò” sulla SS121

“Catanese” ed è redatta dall’Ing. Vittorio de Riso di Carpinone con studio in Napoli alla Via Caravaggio, 196.

2. Descrizione dello stato dei luoghi

2.1 Premessa

L’area in esame dello svincolo di Paternò presenta numerose criticità in un ambiente caratterizzato da pendenze del terreno particolarmente accentuate. Le criticità nell’area oggetto di studio sono le seguenti.

1) Corsia di decelerazione e di uscita dalla SS121 verso l’abitato di Palazzolo di lunghezza e larghezza non adeguata e con curva di stretto raggio all’estremità;

2) Punto di conflitto fra le provenienze da Paternò e quelle dalla SS121;

3) Tratto di scambio fra le provenienze Paternò/SS121 verso Paternò/Palazzolo di lunghezza modesta;

4) Punto di conflitto fra le provenienze dalla SS121 verso il sottopasso con relativo tratto di scambio di lunghezza ridotta.

Di seguito si descrivono le criticità precedentemente elencate.

2.2 Corsia di decelerazione e di uscita dalla SS121 verso l’abitato di Palazzolo

Attualmente, la corsia di che trattasi presenta una lunghezza di circa 65m incluso ago, insufficiente ai fini della decelerazione in considerazione sia delle velocità di progetto della SS121 (assimilabile ad una tipo B) sia delle velocità attuate dagli utenti. Essa inoltre presenta visibilità insufficiente nonché una curva in uscita con raggio piuttosto stretto. La larghezza della corsia attuale è di circa 3,5m incluso banchina. Si riporta in fig. 3 un’istantanea dell’area.

SS 121 “Catanese”– fig. 3 Uscita dalla SS 121 verso Palazzolo

2.3 Punto di conflitto fra le provenienze da Paternò e quelle dalla SS121 con scarsa visibilità

Nel punto di che trattasi, vi è un conflitto fra le provenienze dalla SS121 e quelle dall’abitato di Paternò. Pur essendovi visibilità sufficiente la scarsa larghezza della piattaforma non lascia spazio per eventuali manovre di recupero.

Si riporta in fig. 4 un’istantanea del punto.

SS 121 “Catanese”– fig. 4 Punto di conflitto verso Palazzolo

2.4 Tratto di scambio fra le provenienze Paternò/SS121 verso Paternò/Palazzolo di lunghezza modesta

Il tratto di scambio di che trattasi, visibile già in fig. 4, presenta una lunghezza limitata nonché visibilità scarsa a causa del muro in sinistra. Ciò può causare indecisione nell’utenza, soprattutto per le provenienze dalla SS121, a causa della maggiore velocità. Si riporta in fig. 5 il tratto indicato.

SS 121 “Catanese”– fig. 5 Tratto di scambio verso Palazzolo.

Si noti in fig. 5 la scarsa visibilità causata dal muro di sostegno in sinistra.

2.5 Punto di conflitto fra le provenienze dalla SS121 verso il sottopasso con relativo tratto di scambio di lunghezza ridotta

Questo caso riassume in se i due precedenti: scarsa lunghezza per la decisione dell’itinerario nonché conflitto fra due correnti veicolari

SS 121 “Catanese”– fig. 6 Tratto di scambio verso SS121.

3. Le caratteristiche tecniche dell’intervento

3.1 Premessa

Come anticipato in premessa, gli interventi necessari per la sistemazione dello svincolo di Paternò ed il superamento delle criticità indicate al numero precedente sono di 6 tipologie diverse e sono stati così denominati:

1) Allungamento, allargamento e risagomatura plano-altimetrica della rampa in uscita dalla SS121 verso la SP229 in direzione abitato di Palazzolo;

2) Realizzazione di intersezione a rotatoria nell’area evidenziata per l’eliminazione dei punti di conflitto esistenti;

3) Risagomatura plano-altimetrica di un breve tratto della SP229;

4) Costruzione di una nuova rampa di ingresso alla SS 121;

5) Dismissione delle rampe e delle opere non più utilizzate;

6) Manutenzione delle opere d’arte presenti.

3.2 Rampa in uscita SS121

La nuova rampa avrà una lunghezza di 140m circa articolati in un tratto iniziale di raccordo di 90m ed un ulteriore tratto di decelerazione di circa 123m. Il raggio di svolta è stato portato a 115m sul ciglio interno, a fronte dei circa 40m attualmente presenti, per garantire visibilità sufficiente durante la svolta ed individuare eventuali veicoli presenti in attesa di immettersi nella rotatoria. L’operazione sarà realizzata con un allargamento sul ciglio interno che verrà zebrato in quanto necessario all’utenza ai soli fini della visibilità. La larghezza complessiva della corsia di decelerazione sarà di 5,5m articolati in una corsia vera e propria di 3,75m ed una banchina di 1,75m, ai sensi del disposto del 19/4/2006 tab. 9 par. 4.7.3. L’intera rampa, nel tratto a valle della SS121 e prima dell’immissione in rotatoria, sarà riportata a quota maggiore rispetto a quella attuale, diminuendo dunque la pendenza longitudinale attualmente presente.

L’allargamento della piattaforma sarà ottenuto sagomando la scarpata del rilevato esistente a gradoni, ottenendo così l’ammorsamento fra il vecchio rilevato ed il nuovo. Al di sopra del rilevato sarà ricollocata la barriera di sicurezza attualmente presente che sarà smontata e successivamente rimontata sul nuovo rilevato.

Si riporta in fig. 7 una sezione tipologica dell’intervento in affiancamento all’esistente ove è visibile la gradonatura di ammorsamento ed il nuovo limite della proprietà fino alla recinzione. Nell’ambito dei lavori di allargamento della rampa, sarà allungato il tombino presente in corrispondenza della progressiva 163 della rampa A.

SS 121 “Catanese”– fig. 7

Sezione in affiancamento rampa di uscita SS121

Per il calcolo della lunghezza della corsia si utilizza la metodologia esposta sul DM 19/4/2006 considerando una decelerazione in autostrada di 3 m/s². La SS 121 viene assimilata ad una strada di tipo B con velocità massima di progetto pari a 120 km/h, pur essendo vigente un limite di 90 km/h. Per quanto riguarda la velocità di uscita, pur avendo previsto un allargamento del ciglio con un raggio di 115m, si considera sempre l’attuale valore del raggio di uscita pari a 40m. Pertanto si ottiene,

Velocità massima della corrente veicolare: 120km/h =33.33 m/s;

Velocità di uscita (R=40,00m): 35,8 km/h = 9,94m/s;

Decelerazione prevista per le autostrade: 3m/s².

Lunghezza tratto di manovra: Lm,u = 90m con Vp 120km/h (v. tab. 4 DM 19/04/2006);

Lunghezza tratto di decelerazione: ₁²- ₂^{2 2 2}

,

33.33 9.94

168.70

2 2 3

d u

L V V m

a

= = − =



Dal sovrastante calcolo risulterebbe una lunghezza complessiva Laccesso della corsia di decelerazione:

articolati in un tratto di raccordo (triangolare) di lunghezza 90m ed un tratto di decelerazione (rettangolare) di 123 m, per una lunghezza totale circa 213.70m.

Il tratto di decelerazione è stato tuttavia allungato fino a 372 per tener conto dell’eventuale incolonnamento dei mezzi pesanti. Infatti, la circolazione in rotatoria ha diritto di precedenza sulle provenienze della rampa e per questa ragione essa è stata praticamente raddoppiata in lunghezza.

Per quanto riguarda la sezione trasversale della rampa in questione si è passati da 4.50 m circa a 5,50m al fine di rispettare i minimi imposti da normativa (v. tab. 9 DM 19/04/2006, 3,75m + 1,75m).

La geometria della rampa prevede una serie di segmenti rettilinei intervallati da curve di ampio raggio. In particolare, la prima curva presenta un raggio planimetrico di 300m, coerente con la velocità di progetto all’inizio della curva che può essere stimata con la stessa relazione precedentemente presentata e quantificabile in 90 km/h circa, mentre per la seconda curva si è utilizzato un raggio di ciglio di 200m a cui corrisponde una velocità di progetto di 40km/h quantificata sempre in base alla decelerazione imposta. Entrambi i valori dei raggi di curvatura sono coerenti con il disposto del paragrafo 4.7.2 del DM 19/4/2006. A valle della curva con centro K2, si è ampliato il ciglio interno della curva esistente con centro K3, spostandolo fino a poco più di 6m verso l’interno, al fine di rispettare la relazione di visibilità

=R’[1-cos(Da/2R’)]

essendo

 la quantità da allargare;

R’ il raggio di ciglio;

Da la distanza di arresto a 40km/h.

Le pendenze longitudinali adottate seguono la strada esistente per il primo tratto per poi distaccarsi nella parte finale con una pendenza di poco superiore al 7%, valore superiore al minimo consentito dell’8% (par. 4.7.2 del DM 19/4/2006). I raggi verticali presenti sono il primo convesso ed il secondo concavo. Per quanto riguarda il primo raggio, è stato

, ,

1 90

168.70 213.70

2 2

accesso d u m u

L

=

+ 

= + =

mentre il raggio convesso è stato forzato a 180m in considerazione del fatto che la velocità dei veicoli è praticamente nulla, dovendosi essi inserire in rotatoria.

3.3 Intersezione a rotatoria

Per la risoluzione dei punti di conflitto nonché dei tratti di scambio di lunghezza e larghezza limitata, si è predisposta una intersezione del tipo a rotatoria. Il diametro esterno dell’opera è di 60m con una corona giratoria di ampiezza 7m.

Verso di essa confluiscono 4 braccia: il primo per le provenienze solo in ingresso dalla SS121, già precedentemente descritte (rampa A); il secondo in direzione Palazzolo, sia in entrata che in uscita, il terzo in uscita dalla rotatoria verso la SS121 e l’ultimo in direzione Paternò sia in entrata che in uscita.

La geometria dei bracci di ingresso ed uscita dall’anello giratorio è stata eseguita in conformità al disposto della tabella 6 par. 4.5.2 del DM 19/4/2006 e che si riporta in fig. 8. Si rimanda alla planimetria di tracciamento per i dettagli in merito.

SS 121 “Catanese”– fig. 8 Tab. 6 DM 19/4/2006

Per le verifiche specifiche dell’anello giratorio (visibilità, deflessione e deviazione) si riportano di seguito le tabelle riepilogative.

Per quanto riguarda la deviazione, essa è stata controllata sulle sole traiettorie rampa B-rampa C e rampa B-rampa D, essendo le sole che si fronteggiano, L’innesto A-C non è stato controllato in quanto palesemente superiore a 45°.

RAMPA β D-B 53°

B-C 84°

Tab.1 – Rotatoria: controllo della deviazione  delle traiettorie in attraversamento del nodo

Per quanto riguarda la deflessione, si riportano di seguito i raggi ottenuti.

Traiettoria Deflessione A-B R=93.10m A-C R=26.90m A-D R=27.30m B-C R=28.50 B-D R=32.00m D-B R=41.27 C-D R=41.27

Tab.2 – Rotatoria : controllo della deflessione delle traiettorie in attraversamento del nodo

Tutti i raggi di deflessione sono dunque inferiori a 100m, come richiesto dal paragrafo 5.4.2 delle “Norme sulle caratteristiche funzionali e geometriche delle intersezioni stradali”, rapporto redatto dal CNR nel 2001.

Per quanto riguarda le verifiche di visibilità, esse sono soddisfatte inserendo lo stop sulle provenienze dalla rampa B verso la rotatoria.

Dal punto di vista altimetrico, sull’anello sono presenti modeste pendenze longitudinali contenute entro il 2,5% e 2 raccordi altimetrici, uno concavo ed uno convesso. Entrambi presentano un raggio di 500m, coerente con quanto richiesto dal par. 4.7.2 del DM 19/4/2006 per velocità di 30 km/h, quali sono quelle prevedibili sull’anello giratorio.

3.4 Risagomatura plano-altimetrica di un breve tratto della SP229

A causa della pendenza presente in sito e della collocazione a quota 172 circa della rotatoria per diminuire la pendenza della SP229 proveniente da Palazzolo è stata predisposta una breve rampa in variante al tracciato di lunghezza complessiva pari a circa 200m. La pendenza media del tratto risulta pari al 6%, a fronte dell’attuale 9% presente a monte dei lavori di che trattasi e dei valori ben superiori che sarebbero stati necessari qualora si fosse deciso di proseguire direttamente la SP229 senza variante planimetrica.

La sezione della rampa, del tipo a doppio senso di marcia, presenta un’ampiezza complessiva di 9m ottenuta sommando le ampiezze in entrata ed uscita richieste dalla tabella 6 del DM 19/4/2006 (3,50m per i bracci di ingresso e 4,50m per i bracci di uscita a cui sono stati aggiunti 50cm per parte di banchina). La larghezza è stata mantenuta costante lungo tutto il tratto di nuovo impianto. In questo modo, risulta una carreggiata asimmetrica contenente una corsia di maggiori dimensioni. Questa, un domani, potrà comunque essere sfruttata per l’installazione di un marciapiede

L’andamento planimetrico complessivo prevede una prima curva a sinistra di raccordo con la viabilità esistente di raggio 30m, seguita da un breve rettifilo di lunghezza 37m circa. Di seguito è stata inserita una prima curva di raggio 26m seguita da un rettifilo e quindi da una curva con angolo al centro di 180 ed avente raggio di 25m circa. Segue un breve tratto di raccordo in rettifilo alla rotatoria.

I raggi planimetrici minimi sono di 25m (par. 4.7.2 DM 19/4/2006) a causa della acclività del territorio attraversato. Prima e dopo le curve con centro K6 e K7 sono state inserite le curve di transito le cui caratteristiche principali sono le seguenti.

Clotoide 1. Clotoide cerchio rettifilo con raggio del cerchio pari a 26m.

r = 0,10m A = 19m;

Vp (R=26m) = 29 km/h;

Amin criterio dinamico = 17,6m Amin criterio sovrapendenza = 9m Amin criterio ottico = 8,7m Amax criterio ottico = 26m

e il parametro A della clotoide è dunque verificato.

Clotoide 2. Clotoide cerchio rettifilo con raggio del cerchio pari a 25m

r = 0,10m A = 19m;

Vp (R=26m) = 28 km/h;

Amin criterio dinamico = 16,5m Amin criterio sovrapendenza = 8m Amin criterio ottico = 8,3m Amax criterio ottico = 25m

e il parametro A della clotoide è dunque verificato.

Non essendo garantita la visibilità occorre allargare il ciglio interno con le modalità già spiegate in precedenza. Si ottiene:

Allargamento 1

Ri=23.5m

 (quantià da allargare) = 4,33m

Allargamento 2 Da=29m;

Ri=22,38m;

 (quantià da allargare) = 4,84 m.

Come anticipato in premessa, le pendenze longitudinali raggiungono il 7%, valore compatibile con i minimi normativi richiesti per le rampe e pari al 10% per velocità di progetto di 30 km/h nonché inferiore alla pendenza esistente a monte del tratto stradale di progetto. Sul tracciato è presente un unico raccordo altimetrico concavo che serve per raccordarsi alla contropendenza della rotatoria. Essendo le velocità pari a zero (è stato previsto uno stop per le ragioni esposte al paragrafo precedente) ed il possibile sviluppo limitato dalla sezione trasversale della rotatoria, il valore del raggio verticale è stato assunto pari a 300m.

3.5 Rampa C

La rampa C è una rampa di collegamento fra la rotatoria e la SS121. Dal punto di vista planimetrico essa si sviluppa in rettifilo seguito da una curva a destra di raggio 38m. Il raggio della curva corrisponde ad una velocità di progetto di circa 38km/h che viene raggiunta dopo circa 40m di rettifilo a partire da una velocità di svolta di 20km/h, con l’accelerazione di norma di 1 m/s².

L’altimetria della breve rampa si articola sostanzialmente su una livelletta del 7%, contenuta quindi entro il 10%, seguita da un breve tratto in discesa e di raccordo alla viabilità esistente. Sono presenti un raccordo concavo ed uno convesso.

Per quanto riguarda il concavo, anche in questo caso esso è di raccordo fra la livelletta della rampa e la contropendenza a uscire della sezione trasversale della rotatoria e pertanto è stato utilizzato un valore di 250m a fronte dei 1000m utilizzati per il raccordo convesso, entrambi compatibili con le velocità di progetto adottate.

La sezione trasversale sarà la stessa già illustrata per la rampa A.

3.6 Rampa D

La rampa D è l’unica rampa esistente che sarà recuperata ed alla quale sarà affiancata una nuova corsia nel verso opposto di marcia.

Dal punto di vista planimetrico essa è un breve rettifilo che ha inizio immediatamente a valle dell’attuale sottopasso

raccordo altimetrico concavo è rimasto invariato mentre per quello convesso di estremità si è dovuto adottare un raggio limitato a causa della preesistenza della rampa D stessa.

4. Dispositivi di ritenuta

Il progetto prevede l’installazione di un breve tratto di nuove barriere di sicurezza in sinistra sulla sola rampa A. Le attuali barriere, incluso l’attenuatore d’urto presente in corrispondenza dello svincolo di Paternò rampa A, saranno smontate e riassemblate nella nuova posizione di progetto, con piccole integrazioni ove necessario. Si rimanda alla planimetria barriere per i dettagli.

Catania, Marzo 2018