Collegamenti ferroviari Italia - Europa: analisi dell’utilizzo dei valichi alpini

UNIVERSITA’ DI PISA

Scuola di Ingegneria

Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale

Corso di Laurea Magistrale in

Ingegneria Idraulica, dei Trasporti e del Territorio

Tesi di Laurea Magistrale

Collegamenti ferroviari Italia - Europa:

analisi dell’utilizzo dei valichi alpini

Relatori: Candidata:

Prof. Ing. Marino Lupi Valeria Stillitano

Ing. Alessandro Farina

Anno Accademico 2018 / 2019

Indice

Introduzione ...

Capitolo 1: Inquadramento delle linee ferroviarie di valico alpino ...

1.1 Nozioni fondamentali di Ingegneria Ferroviaria ...

1.1.1 Trasporto Ferroviario ... 4

1.1.2 Caratteristiche dell’Infrastruttura Ferroviaria ... 5

1.1.3 Classificazione delle linee ferroviarie ... 8

1.2 Caratteristiche delle linee di valico alpino

1.2.1 Introduzione: le linee di valico alpino all’interno delle reti TEN - T ... 20

1.2.2 Asse ferroviario del San Gottardo ... 25

1.2.3 Linea del Brennero ... 32

1.2.4 Linea del Semmering e del Koralm ... 36

1.2.5 Asse ferroviario del Sempione e del Loetschberg ... 40

1.2.6 Linea dei Tauri e linea delle Caravanche ... 44

1.2.7 LineaTrieste - Sezana - Divaca ... 48

1.2.8 LineaRijeka - Zagabria ... 51

1.2.9 Ferrovia Istriana e linea Koper - Divaca ... 55

1.2.10 LineaRijeka - Divaca ... 57

1.2.11 Linea dell’Arlberg ... 58

1.2.12 Linea del Frejus ... 59

Capitolo 2: Analisi dell’utilizzo dei valichi alpini

2.1 Metodologia ...

2.1.1 Assegnazione di tipo stocastico: Modello Probit ... 65

2.1.2 Funzioni di costo per gli archi ferroviari ... 68

2.1.2.1 Calcolo del tempo di percorrenza degli archi ferroviari ... 68

2.1.2.2 Calcolo del costo monetario degli archi ferroviari ... 69

2.2 Risultati ottenuti ...

2.2.1. Scenari e parametri di confronto ... 71

2.2.2 Scelta delle coppie Origine/Destinazione analizzate ... 75

2.2.3 Estratto del lavoro svolto ... 76

2.2.3.1 Utilizzo dei valichi alpini per la coppia Monaco - Lione ... 77

2.2.3.2 Utilizzo dei valichi alpini per la coppia Monaco - Marsiglia ... 83

2.2.3.3 Utilizzo dei valichi alpini per la coppia Livorno - Monaco ... 89

2.2.3.4 Utilizzo dei valichi alpini per la coppia Milano - Lione ... 95

2.2.3.5 Utilizzo dei valichi alpini per la coppia Milano - Berlino ... 98

2.2.3.6 Utilizzo dei valichi alpini per la coppia Budapest - Lione ... 103

2.3 Analisi critica dei risultati ...

2.3.1 Italia Centrale ... 110

2.3.2 Pianura Padana orientale e Carso ... 113

2.3.3 Pianura Padana occidentale ... 118

2.3.4 Pianura Padana centrale ... 122

2.3.5 Slovenia, Croazia e Serbia ... 124

2.3.6 Austria e Ungheria ... 127

2.3.7 Repubblica Ceca ... 128

2.3.8 Germania, Paesi Bassi e Belgio ... 129

2.3.9 Francia ... 130

Capitolo 3: Analisi dei tempi e dei costi delle coppie O/D

3.1 Introduzione ...

3.2 Risultati ottenuti ...

3.2.1 Destinazione Verona ... 132

3.2.2 Destinazione Busto Arsizio ... 135

3.2.3 Destinazione Novara ... 138

3.2.4 DestinazioneMilano Smistamento ... 141

3.2.5 DestinazioneTorino ... 143

3.2.6 DestinazionePadova ... 146

3.2.7 DestinazioneBologna ... 149

3.2.9 DestinazioneVienna... 153

3.2.10 DestinazioneMonaco ... 156

3.2.11 DestinazioneZurigo ... 158

3.2.12 DestinazioneBerlino ... 161

3.2.13 DestinazioneDuisburg ... 164

3.2.14 DestinazioneFrancoforte sul Meno ... 166

3.2.15 DestinazioneGiunzione di Avignone ... 168

3.2.16 DestinazioneParigi... 170 3.2.17 DestinazioneLione ... 173 3.2.18 DestinazioneLubiana ... 175 3.2.19 DestinazioneBelgrado ... 178 3.2.20 DestinazioneZagabria ... 181 3.2.21 DestinazioneBudapest ... 183 3.2.22 DestinazionePraga ... 185

3.3 Analisi critica dei risultati ...

3.4 Vantaggi in termini di tempi e di costi derivanti dall’utilizzo dei

nuovi tunnel di base e delle intere linee ...

3.4.1 Linea del Frejus ... 194

3.4.2 Linea del Brennero ... 198

Conclusioni ...

Bibliografia ...

Sitografia ...

Allegati

Percentuali di utilizzo dei valichi alpini

Tavola del grafo ferroviario europeo

Indice delle tabelle

Tabella 1 - Caratteristiche fondamentali di carrozze e carri merci ...

Tabella 2 - Caratteristiche fondamentali delle locomotive ...

Tabella 3 - Corrispondenza tra codifiche a due e tre cifre ...

Tabella 4 - Correlazioni fra lunghezza dei treni, moduli delle stazioni e

peso rimorchiato ...

Tabella 5 - Gradi di Prestazione FS ...

Tabella 6 - Massima massa rimorchiata ammessa dalla resistenza degli

organi di attacco ...

Tabella 7- Massima massa rimorchiabile ammessa dalla resistenza degli

organi di attacco ...

Indice delle figure

Figura 1 - Esempio di Carro Poche ...

Figura 2 - Quote di riferimento per la classificazione del profilo TC ...

Figura 3 - Fiancata principale Bolzano - Brennero ...

Figura 4 - Cartina Corridoi Core TEN - T ...

Figura 5 -Confronto reti passeggeri e merci ...

Figura 6 - Mappa della situazione attuale delle linee di valico ...

Figura 7 - Mappa della situazione delle linee di valico in costruzione e in

progetto ...

Figura 8 - Schema dell'Asse del San Gottardo ...

Figura 9 - Confronto tra la linea precedente e la nuova linea ...

Figura 10 - Terzo Valico ...

Figura 11 - Situazione progettuale del tunnel di base del Brennero ...

Figura 12 - Confronto tra Stato Attuale e Stato Futuro ...

Figura 13 - Collegamento Sud Italia - Nord Europa ...

Figura 14 - Ferrovie Ungheresi ...

Figura 15 - Confronto linea nuova e linea attuale ...

Figura 16 - Tunnel del Koralmbahn ...

Figura 17 - Itinerari alternativi al tunnel del Koralmbahn ...

Figura 18 - Itinerari congiungenti Bern con Olten ...

Figura 19 - Confronto tra itinerario alternativo tramite Maribor e la linea

del Jesenice ...

Figura 20 - Tragitto Villach - Lubiana alternativo ...

Figura 21 - Confronto tra due itinerari alternativi e l'itinerario passante per

il Tauri ...

Figura 22 - Ferrovie Slovene...

Figura 24 - Rete Ferroviaria Croata ...

Figura 25 - Linee ferroviarie in Croazia ...

Figura 26 - Itinerari alternativi Rijeka - Zagabria ...

Figura 27 - Itinerario Divaca - Pula ...

Figura 28 - Itinerario Rijeka - DIvaca ...

Figura 29 - Mappa della linea dell'Arlberg ...

Figura 30 - Confronto linea esistente,linea in progetto,tunnel di base ....

Figura 31 - Itinerario alternativo ...

Figura 32 - Itinerario alternativo alla TAV ...

Figura 33 - Stato Attuale ...

Figura 34 - Stato Progetto: linee in costruzione e le linee in progetto ....

Figura 35 - Tratta internazionale e italiana della linea Torino-Lione ....

Figura 36 - Tratta internazionale e francese della linea Torino-Lione ..

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Introduzione

Questa tesi consiste in un’analisi approfondita dell’utilizzo dei valichi alpini nell’ambito dei collegamenti ferroviari sulla rete europea, in relazione al trasporto delle merci. L’indagine è stata effettuata analizzando i collegamenti tra diverse coppie Origine/Destinazione dell’Italia, dell’Europa centrale, occidentale e centro-orientale.

I calcoli sono stati effettuati basandosi sul grafo ferroviario europeo, estratto in precedenti tesi di laurea, svolte sempre in Trasporti.

Per quanto riguarda il territorio italiano le origini e le destinazioni, oggetto di studio, sono state individuate nei terminali ferroviari presso i porti di: Livorno, La Spezia, Genova, Venezia e Trieste; mentre per quanto concerne gli interporti la scelta è ricaduta su: Torino, Novara, Milano Smistamento, Bologna, Parma, Padova e Verona-Quadrante Europa. Una parentesi va aperta per la struttura di Busto Arsizio-Gallarate che non può essere annoverata tra gli interporti, in quanto carente dei requisiti che li caratterizzano (v. la mancanza di spazi per i magazzini o di servizi per mezzi e persone) ma che, comunque in relazione ai dati per volume di traffico, rappresenta il centro intermodale più importante a livello italiano, dunque altrettanto meritevole di essere analizzato nell’ambito di questo lavoro.

Relativamente al territorio europeo sono stati indagati i terminali ferroviari in prossimità dei porti di Rotterdam, Amburgo, Anversa, Bremerhaven, Le Havre, Marsiglia Fos, Koper e Rijeka e gli interporti delle città “terrestri” di: Lione, Parigi, Monaco di Baviera, Berlino, Duisburg, Francoforte sul Meno, Zurigo, Praga, Vienna, Lubiana, Belgrado, Zagabria, Budapest. Inoltre è stata analizzata, come Origine/Destinazione, anche la giunzione ferroviaria di Avignone ubicata nel tratto iniziale della linea per Barcellona, lungo il corridoio Mediterraneo.

E’ appena il caso di soffermarsi sulla circostanza che la stragrande maggioranza delle linee transalpine, per ovvie ragioni geografiche e morfologiche, è caratterizzata da considerevoli pendenze, tortuosità del tracciato e problemi di natura

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geometrica. Alcune di esse hanno subito interventi di miglioramento (v. ad esempio il tunnel di base del Gottardo), altre sono in costruzione ed entreranno in funzione nei prossimi anni (come il tunnel di base del Brennero e la nuova linea del Frejus meglio conosciuta come TAV). Per alcune altre, infine, esistono progetti di ammodernamento ancora non in corso di realizzazione.

Il lavoro svolto in questa tesi è consistito, in primis, nell’analisi dell’utilizzo dei valichi in esame, in relazione alle coppie Origine/Destinazione scelte, confrontando la situazione attuale con quella di progetto. Così procedendo, è stato possibile evidenziare le differenze di utilizzo dei valichi stessi e i vantaggi che le opere di ammodernamento hanno comportato o potrebbero comportare in futuro.

La Tesi è organizzata come segue.

Nel capitolo 1, dopo un accenno sulle nozioni fondamentali del sistema ferroviario e soprattutto dei parametri necessari a classificare le linee dal punto di vista del trasporto delle merci, sono state descritte nel dettaglio le caratteristiche delle linee oggetto di studio, sia nello scenario attuale che in quello di progetto. Sono state descritte non solo le linee di valico ma anche come queste si inseriscono nella rete ferroviaria europea. Ad esempio, una ragione del grande utilizzo del Gottardo è il fatto che essa consente di accedere: alla linea Basilea - Karlsruhe, che fornisce un agevole collegamento verso il nord della Germania; e alla Basilea - Strasburgo, che fornisce un agevole collegamento verso il nord della Francia, ma anche verso Rotterdam e Anversa.

Nel secondo capitolo è stata descritta la metodologia applicata per ottenere le percentuali di utilizzo dei valichi alpini nei collegamenti tra tutte le coppie Origine/Destinazione citate in precedenza. Le funzioni di costo utilizzate per calcolare il tempo di percorrenza, il costo monetario e il costo generalizzato degli archi ferroviari esaminati sono state estratte dalla metodologia illustrata in Lupi et al. (2019). Per ricavare le percentuali di utilizzo dei valichi alpini è stato utilizzato uno script del software “Matlab”, nel quale è stato implementato il modello Probit. Si è provveduto a “runnare” l’algoritmo per ogni coppia O/D, per i tre tipi di ottimizzazione seguenti: tempi, costi monetari e costi generalizzati. Nel modello Probit è stata considerata la

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deviazione standard proporzionale alla media secondo tre doversi coefficienti di variazione: 0,2, 0,25, 0,3. Sono stati fatti tre run distinti dell’algoritmo, uno per ogni coefficiente di variazione. Questo studio è stato svolto sia per lo scenario attuale che per quello di progetto. In tal modo, oltre ad aver calcolato le percentuali di utilizzo dei valichi alpini in riferimento alle tre ottimizzazioni considerate, è stato possibile riscontrare come i progetti di ammodernamento delle linee comportino, in maniera più o meno significativa, variazioni vantaggiose.

I risultati ottenuti al termine di questa analisi sono stati organizzati in tabelle dettagliate allegate alla tesi, delle quali è stato riportato (a titolo di esempio) un estratto all’interno del capitolo.

Infine, alla luce dei risultati ottenuti, è stata eseguita un’analisi critica dell’utilizzo dei valichi stessi, raggruppando i nodi esaminati in diverse macro-aree, tra loro assimilabili per analogia di caratteristiche.

Nell’ultimo e terzo capitolo sono stati determinati (utilizzando funzioni di costo dettagliatamente descritte) i tempi di viaggio, i costi monetari e i costi generalizzati degli itinerari che collegano le varie coppie O/D sia nello scenario attuale che in quello di progetto, utilizzando il coefficiente di variazione 0,25. Dai risultati ottenuti sono stati estratti degli istogrammi (relativi ad ogni destinazione) che restituiscono, in modo grafico, una visione chiara delle differenze rilevate tra lo stato attuale e lo stato di progetto.

In sintesi questa tesi si propone l’obiettivo di pervenire ad una visione globale dell’utilizzo dei valichi alpini, in considerazione di tutti i parametri di cui si è fatto cenno e dei lavori di ammodernamento delle linee, siano essi in fase di realizzazione che di progettazione.

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Capitolo 1

Inquadramento delle linee ferroviarie di valico alpino

1.1 Nozioni fondamentali di Ingegneria Ferroviaria

1.1.1 Trasporto Ferroviario

E’ stato definito come un sistema e un’impresa di trasporto terrestre rapido, in grado di spostare imponenti numeri di persone e merci su lunghi percorsi utilizzando convogli che viaggiano su sede propria. La sua applicazione si ritrova su distanze brevi (come nel caso di trasporto urbano e metropolitano), medie (come nel caso di trasporto pubblico locale e regionale) e su distanze medio-lunghe servite da intercity, eurostar e treni ad alta velocità. Si classifica come un sistema di trasporto a guida vincolata, in cui la stabilità in curva è assicurata dall’azione della via sulla ruota, ovvero del bordino sulla ruota ferroviaria; a differenza del trasporto stradale, quindi, comporta un raro rischio di deragliamento, ossia di fuoriuscita dalla traiettoria stabilita. Il maggior vantaggio caratteristico di tale sistema di trasporto consiste nella regolazione della marcia, che è basata su sistemi di segnalamento che consentono un’elevata sicurezza, a differenza del corrispettivo stradale nel qual caso la marcia avviene a vista. Innanzitutto, fra le caratteristiche che conferiscono sicurezza al trasporto ferroviario, merita di essere menzionata la suddivisione della linea in tratti definiti “sezioni di blocco”, tratti che possono essere occupati da un solo convoglio per volta, con l’ulteriore accorgimento che, tra due convogli percorrenti la stessa linea, devono essere presenti almeno due sezioni di blocco libere per permettere, in caso di emergenza, l’arresto dei treni in piena sicurezza. Inoltre, per aumentare il margine di sicurezza, è presente anche il Circuito di Binario percorso da corrente che protegge l’ingresso del treno nella sezione, concepito in modo tale che, al verificarsi di un eventuale guasto, non circoli più corrente nel circuito bloccando automaticamente l’entrata del convoglio

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nella sezione. Tutto questo è suffragato dai cosiddetti “Regimi di Circolazione” consistenti in un complesso di provvedimenti tecnici ed organizzativi che, sviluppatisi dal primordiale “Blocco Telefonico” fino ai moderni blocchi elettrici automatici, assicurano il corretto distanziamento fra i treni e consentono di sorvegliare, in modo continuativo, velocità e posizione di ogni convoglio presente sulla linea. Inoltre si può affermare che, quello ferroviario è il sistema di trasporto meccanico terrestre più efficiente dal punto di vista energetico, la cui effettuazione può avvenire tramite Trazione Elettrica (utilizzando energia generata in centrali elettriche ad alta resa), oppure con Trazione Termica (utilizzando motori Diesel ad alta efficienza). Entrambi i metodi sono molto meno inquinanti rispetto a quello mediante il quale viene effettuato il trasporto su gomma, laddove il dispendio di energia è moltiplicato per il fabbisogno di ogni singolo mezzo utilizzato. Inoltre il trasporto di cui trattasi (soprattutto se concepito a doppio binario), riesce a trasportare un numero di passeggeri e una quantità di merci di gran lunga superiori a quelli dei veicoli che percorrono strade a quattro corsie, consentendo (fra l’altro) un utilizzo molto più razionale degli spazi percorribili; oltretutto, disponendo di una sede propria, è quasi totalmente azzerata l’interazione con altri veicoli, migliorando non solo la sicurezza ma anche l’efficienza dell’itinerario percorso. L’unico punto di interazione possibile tra autoveicolo e treno è rappresentato dai “passaggi a livello” che, pur residuando in minima percentuale sulla rete nazionale, nel corso degli anni sono stati sostituiti con soluzioni di viabilità alternativa. In conclusione si può sostenere che il trasporto su ferro è uno dei sistemi più sicuri ed efficienti; soprattutto in Italia l’aspetto della sicurezza è un punto di forza che ci rende anche competitivi, in quanto le reti di trasporto italiane usufruiscono di sistemi di sicurezza ad alta efficienza e affidabilità, che risultano anche ridondanti rispetto allo stretto necessario.

1.1.2 Caratteristiche dell’Infrastruttura Ferroviaria

La strada ferrata è composta dal “corpo stradale” e dalla “sovrastruttura ferroviaria”; con il primo termine si intende l’insieme delle opere in terra, in rilevato o in trincea, che devono supportare la sovrastruttura, a cui appartengono le rotaie, le traverse, gli

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attacchi e gli strati di supporto ballast ed eventuale sub-ballast, dei quali si riporta, di seguito, una breve descrizione.

La rotaia è definita come un elemento d’acciaio, che costituisce il supporto e la guida del veicolo, la cui parte superiore prende il nome di superficie di rotolamento; due di esse compongono il binario il cui piano tangente in sommità si chiama piano del ferro. La traversa (che può essere in acciaio, legno, cemento armato semplice o precompresso) è l’elemento su cui sono fissate le rotaie, tramite gli organi di attacco. L’insieme delle rotaie, traverse e organi di attacco prende il nome di armamento ferroviario.

Il ballast o massicciata, è lo strato di pietrisco sul quale sono “annegate” le traverse, il quale ha varie funzioni, tra cui: la distribuzione dei carichi affinché le tensioni non superino la portanza del terreno, il mantenimento della geometria del binario fornendo un appoggio elastico allo stesso e infine ha il compito di mantenere asciutte le traverse. Infine il sub-ballast è lo strato di fondazione, presente sempre nelle nuove linee ad alta velocità.

Si definiscono inoltre lo scartamento, ovvero la distanza tra le due rotaie del binario, misurata tra le facce interne delle stesse che, sebbene non contempli un valore fisso in tutte le amministrazioni ferroviarie, in Italia assume il valore di 1,435 m; l’intervia, cioè la distanza tra i bordi interni di due rotaie appartenenti a due binari distinti, fissata solitamente a 2,12 m in rettifilo con una piccola maggiorazione in curve di piccolo raggio e a 2,50 m in stazione per consentire il passaggio di una persona tra due convogli affiancati. Per le nuove linee ad alta velocità il valore dell’intervia è stato portato a 2,567 m per contenere entro limiti accettabili le sovrappressioni che si manifestano al passaggio dei convogli. Infine va definito anche il sovralzo con cui si intende la sopraelevazione della rotaia esterna, rispetto a quella interna, che si realizza in corrispondenza delle curve per ridurre gli effetti della forza centrifuga, che potrebbe provocare pericoli di svio di una ruota o di ribaltamento del veicolo. Il valore massimo nelle linee ordinarie delle FS è di 16 cm, calcolato basandosi sul comfort dei passeggeri e sul loro equilibrio quando stanno in piedi a veicolo fermo o marciante a bassa velocità.

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Per poter procedere alla trattazione dei veicoli ferroviari e delle loro caratteristiche, si deve in primo luogo, descrivere la composizione della sala montata, formata dalle due ruote rigidamente calettate sull’asse ferroviario, ragion per cui prende il nome di assile.

Le ruote ferroviarie hanno una forma troncoconica per evitare o limitare gli strisciamenti, hanno un bordino che consiste nell’elemento guida laterale su cui agisce l’azione della rotaia, permettendo lo spostamento dell’intera sala montata verso l’esterno quando il convoglio percorre una curva. Il fusello, invece, è la parte esterna dell’asse sui cui poggia, tramite le sospensioni, la cassa del veicolo ferroviario. I veicoli ferroviari possono essere classificati da vari punti di vista:

 In relazione alla struttura si parla di veicoli ad assi o a carrelli;

 In relazione alla capacità di trazione si distinguono i veicoli motori, come locomotive (solo funzione di trazione) e automotrici (anche funzione di carico);

 In relazione all’alimentazione si hanno motori elettrici o diesel;  In relazione al carico trasportato, quindi passeggeri o merci.

In generale i veicoli ferroviari sono raggruppati e collegati tra loro per formare un convoglio, che può comprendere uno o più veicoli motori o rimorchiati. La lunghezza totale può essere qualsiasi teoricamente, ma è limitata dai vincoli imposti dalle caratteristiche della via e dalla potenza del sistema di trazione.

Si definisce Schema di Rodiggio, la parte del veicolo ferroviario situata sotto la cassa, ovvero il numero di assi presenti e il loro accoppiamento nei carelli.

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Si riportano due tabelle in cui sono descritte le principali caratteristiche fisiche di alcuni tipi di carrozze, di carri merci e di alcuni tipi di locomotive.

Tabella 2 - Caratteristiche fondamentali delle locomotive (La strada ferrata, Meccanica della locomozione - Prof. Giovanni Leonardi)

1.1.3 Classificazione delle Linee Ferroviarie

Esistono diversi parametri che condizionano l’utilizzo delle linee ferroviarie, vincolando la tipologia di convogli e di carichi che posso essere trasportati dalle stesse. Di seguito si procede all’elenco dei parametri più significativi.

 Il profilo di trasporto combinato della linea  Il modulo della linea

 Il grado di prestazione

 La massima massa rimorchiabile da un certo mezzo di trazione

Tabella 1 - Caratteristiche fondamentali di carrozze e carri merci (La strada ferrata, Meccanica della locomozione - Prof. Giovanni Leonardi)

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Tali elementi vanno a limitare fortemente le dimensioni dei treni, sia per quanto riguarda la lunghezza del convoglio, ma soprattutto per la quantità di carico che esso può trasportare, che condiziona, inoltre, i tempi e i costi delle spedizioni.

Profilo di trasporto combinato

I veicoli ferroviari devono possedere una “sagoma limite”, all’interno della quale deve essere contenuto ogni tipo di ingombro comprendente anche i carichi trasportati, affinché sia garantita la corretta e sicura circolazione dei convogli in base agli ostacoli presenti lungo il tracciato. Le norme, nel definire i franchi minimi che devono intercorrere tra la sagoma limite e gli ostacoli fissi, determinano il “profilo minimo regolamentare” oltre il quale si deve trovare qualsiasi ostacolo. Tale sagoma è fissata in rettifilo in base alle condizioni statiche e al veicolo centrato su un binario, mentre in curva il veicolo sporge verso l’interno della stessa nella parte centrale, compresa tra gli assi dei carrelli, e verso l’esterno della curva nelle parti comprese tra l’asse del carrello e la più vicina estremità del veicolo. Quindi si avrà, oltre al profilo minimo regolamentare, anche un “profilo di ingombro dinamico” che eccede la sagoma stessa di determinati franchi quando il convoglio percorre una curva di 250 m di raggio. Dalla sagoma limite si passa al Profilo Minimo degli Ostacoli (PMO) considerando un franco che tenga conto delle caratteristiche di molleggio e di rollio dei veicoli, delle sopraelevazioni, della velocità e del raggio delle curve. Si sono, quindi, definite le sagome G1, A, B, B+, C e in relazione ad esse si sono stabiliti 5 PMO convenzionali di dimensioni crescenti da 1 a 5. Inoltre nelle linee a trazione elettrica si definisce anche l’ingombro del pantografo. Fatta questa introduzione, ci si deve soffermare sul caso di trasporto combinato delle merci, che si effettua mediante l’utilizzo di apposite unità di carico quali: Casse mobili, Semirimorchi e Container, chiamati anche Unità di Trasporto Intermodale (UTI), che vengono collacati su specifici carri ferroviari. In tal caso, per la corretta circolazione del sistema carro + UDC, ciascuna tratta è caratterizzata da una codifica per il Traffico Combinato, che, come detto per la sagoma limite, definisce le dimensioni ammissibili del carico considerando i franchi minimi e le distanze di sicurezza rispetto agli ostacoli fissi presenti lungo il tracciato. Un profilo TC, per definizione, è “un volume chiuso da tutti i lati, aventi una forma e delle

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dimensioni determinate, nel quale deve inscriversi una data unità di carico posizionata sul carro”; quindi rappresenta la sezione nella quale deve essere contenuta l’unità di carico in corrispondenza del centro del carro e del massimo aggetto, ovvero 2 metri oltre le sale estreme o il perno dei carrelli, in modo da poter circolare senza interferenze sulle linee e deve essere costante per tutta la lunghezza dell’unità di carico. Tra i diversi tipi di carro in circolazione, ai fini della codifica, sono stati scelti il carro POCHE e il WIPPEN, che permettono di trasportare le 3 unità di carico principali (semirimorchi, casse mobili e container), al fine di consentite un trasporto omogeneo da poter confrontare con i profili.

Figura 1 - Esempio di Carro Poche (“Disegni Carri” - www.rotaie.it)

Esistono due tipi di profili di Trasporto Combinato:

 Il primo relativo alle unità di carico con larghezza massima di 2500 mm, che si identifica con un numero compreso tra 00 e 80, preceduto dalla sigla PC;  Il secondo relativo a quelle con larghezza compresa tra i 2500 mm e i 2600

mm, identificato con un numero a tre cifre da 330 a 410, anch’esso preceduto dalla sigla PC.

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Grazie alla numerazione presente nella codifica è possibile calcolare l’altezza dei profili sui lati estremi, chiamata “altezza allo spigolo”, partendo da un piano di riferimento posto al di sopra del piano di rotolamento. Esistono due metodi distinti in funzione della codifica utilizzata:

 Per la codifica a 2 cifre (PCxx):

hspigolo = 3300 + xx *10

 Per la codifica a 3 cifre (PCyyy):

hspigolo = yyy *10

Per calcolare l’altezza totale allo spigolo di un profilo rispetto al piano di rotolamento deve essere sommata, al valore precedentemente ricavato, la quota, che indica l’altezza del piano di riferimento e quella del piano di carico dei carri specializzati presi in esame:

 330 mm per carri POCHE  410 mm per carri WIPPEN

Le codifiche delle unità di carico e delle linee seguono due procedure differenti, che si riportano di seguito.

La prima si effettua nel seguente modo:

 Si considerano le casse mobili solo sui carri Poche e i semirimorchi sia sui carri Poche che sui carri Wippen;

 L’aggetto massimo delle unità di carico non deve essere superiore a 2 m rispetto al perno dei carrelli e l’altezza massima del sistema unità-carro è calcolata senza tener conto degli abbassamenti delle molle per effetto del carico;

Figura 2 - Quote di riferimento per la classificazione del profilo TC (“Traffico merci combinato” - Ministero

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 Si individua il profilo T.C. corrispondente alla larghezza delle unità di carico e tangente al contorno della cassa mobile o del semirimorchio;

 Infine si attribuisce all’unità di carico il codice di compatibilità C, per le casse mobili, e P o W per i semirimorchi rispettivamente sui carri Poche e sui carri Wippen, abbinandoli ai numeri che identificano il profilo tangente.

La codifica delle linee, invece, si identifica (e indica il massimo profilo T.C. che può avere un trasporto) in funzione della larghezza del trasporto stesso e del tipo di carro utilizzato, per poter circolare su quella linea come trasporto normale. Ovviamente la codifica è determinata in funzione del profilo massimo compatibile con gli ostacoli presenti nella linea.

Ciascuna linea della rete RFI è caratterizzata dalla codifica a due cifre alla quale corrisponde una codifica a tre cifre secondo la seguente tabella:

Tabella 3 - Corrispondenza tra codifiche a due e tre cifre

I trasporti combinati codificati possono essere inoltrati, come trasporti normali, verso le reti estere rispettando la codifica massima prevista per le linee di valico FS, in quanto la codifica delle linee estere corrispondenti è uguale o superiore alla codifica delle linee FS.

PCxx 22 25 30 32 45 50 60 80

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Modulo della linea

Consiste nella misura, in metri, corrispondente ai binari di circolazione nonché alla lunghezza del treno di massima composizione che può circolare su di una linea in relazione alla capacità dei binari di incrocio e precedenza. Una linea si dice pertanto “a modulo” se lo sono i suoi impianti di stazione. Gli incroci consistono nella circolazione di treni in senso opposto su linee a binario unico e sono permessi grazie alla presenza di alcune stazioni intermedie che risultano attrezzate con almeno un binario in cui è possibile una sosta temporanea di un treno, affinché l’altro convoglio possa attraversare la stazione. Maggiore sarà il numero di stazioni di questo tipo presenti sulla linea e maggiore sarà la potenzialità di circolazione della linea a binario unico. Le precedenze, invece, consistono nel sorpasso tra due treni circolanti nello stesso verso, e riducono i condizionamenti tra un treno veloce e uno lento che lo precede. Tale modulo è dato dal valore minimo della lunghezza dei binari di

precedenza/incrocio, una volta stabilite la tratta e le stazioni deputate. La linea, quindi,

sarà caratterizzata da una distanza fra le stazioni, modulo della linea o passo, con un determinato modulo e da un passo maggiore, triplo del primo, fra stazioni di modulo maggiore. Questo valore influenza la massima lunghezza dei convogli che possono essere inoltrati su un tratto di linea e può quindi limitare il valore del carico massimo della spedizione.

Tabella 4 - Correlazioni fra lunghezza dei treni, moduli delle stazioni e peso rimorchiato (Lecture 07 - Le stazioni

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Gradi di Prestazione

E’ il valore rappresentativo della maggiore o minore resistenza al moto di un treno, attribuito alle singole tratte ferroviarie omogenee, suddivise in funzione della pendenza e della tortuosità; sulla base di tale valore si definisce la prestazione di una locomotiva, quindi la massa rimorchiabile su quel determinato tratto preso in esame. Il calcolo del Grado di Prestazione si ottiene sommando le due principali resistenze addizionali, cioè quelle condizionate dalle caratteristiche plano-altimetriche del tracciato, ovvero la resistenza dovuta alla pendenza e alle curve.

La prima, imputabile alla componente del peso parallela alla direzione del moto, è data dal numero che esprime la pendenza in ‰.

La seconda, invece, è attribuibile a svariati fattori, tra cui:

 Il parallelismo delle sale montate che produce una componente di strisciamento

della velocità, normale rispetto al piano della ruota, dovuta all’azione della forza che agisce sul bordino della ruota e che obbliga il veicolo a fare la curva;

 La forza di attrito che nasce nell’area di contatto fra bordino e rotaia;

 L’effetto “differenziale”, dovuto alla forma troncoconica, che limita, ma non

elimina gli strisciamenti che comportano le perdite di energia.

I Gradi di Prestazione son 31 e si riferiscono a linee o tratti di linea con resistenze alla trazione crescenti in funzione dei valori della pendenza e delle curve; infatti il primo grado riguarda i tratti di linea pianeggianti o in discesa.

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Come si può notare dalla figura, solamente per i gradi 11 e 12 si ha la corrispondenza tra numero attribuito al grado e valore dato dalla somma delle due resistenze; inoltre il grado 12 era utilizzato per le linee principali della rete cosiddetta “storica”, ovvero tutte le linee precedenti alla costruzione della direttissima Roma - Firenze e di conseguenza antecedenti anche alle altre linee ad alta velocità.

Il Grado di Prestazione è riportato nella prima colonna della Fiancata Principale del Fascicolo di Linea, di cui se ne riporta una parte a titolo di esempio.

Massima Massa Rimorchiabile

La “Prefazione Generale dell’Orario di Servizio”, documento contenuto nel sito di rfi.it riporta tale definizione: “la massa rimorchiata, prestazione utilizzata dei treni, si ottiene sommando la massa lorda (tara più carico) dei veicoli carichi, la tara dei veicoli vuoti, la massa reale delle automotrici e quella virtuale delle locomotive inattive in composizione. Non entra nel computo la massa dei mezzi di trazione attivi o trainanti se stessi.

La massa di ogni veicolo si arrotonda trascurando le frazioni inferiori alla mezza tonnellata e computando per una tonnellata le frazioni uguali o superiori alla mezza tonnellata.”

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Infine il PGOS riporta anche che: “Sui veicoli F.S. per i treni viaggiatori non provvisti di marcatura uniforme e sui treni veicoli F.S. per treni merci la tara arrotondata è scritta, rispettivamente in giallo e in bianco, entro un semicerchio riportato su entrambi i lati della cassa o del telaio nell’angolo inferiore destro. Analoga iscrizione esiste su alcuni veicoli di altre Amministrazioni. Ove tali iscrizioni eccezionalmente mancassero si prenderà come tara quella dei veicoli simili.”

La massa rimorchiata è strettamente legata alla prestazione della locomotiva, cioè la prima non deve superare la seconda o, meglio, può verificarsi tale possibilità solo quando non venga superata la prestazione massima della locomotiva stessa. Per capire meglio questo concetto, si riportano le definizioni di Prestazione di una locomotiva e di Prestazione massima di una locomotiva, indicate nel, già nominato, PGOS:

 “La prestazione di una locomotiva è il carico in tonnellate che essa può rimorchiare od eventualmente spingere, su un determinato tratto di linea, garantendo il rispetto dell’orario programmato.”

 “La prestazione massima di una locomotiva è il carico in tonnellate che essa può rimorchiare od eventualmente spingere su un determinato tratto di linea, garantendo dopo l’arresto la ripresa della corsa da ogni punto con un minimo valore di accelerazione. Il valore della prestazione massima è riportato su apposite tabelle suddivise in sezioni di carico ed inserite nei Fascicoli Linea/Fascicoli Orario. Rispetto ai valori riportati nelle tabelle è ammessa un’eccedenza di 5 t che si ritiene trascurabile.”

Detto tutto ciò, si capisce che la massa rimorchiabile da una locomotiva è determinata e condizionata da numerosi fattori, come le condizioni plano altimetriche della linea, la presenza o meno di curve, la resistenza dei rotabili e quella dei relativi organi di attacco, la resistenza aerodinamica, la velocità media che si intende ottenere nella marcia del treno e la potenza complessiva della stessa e il suo tipo di trazione.

La prestazione viene calcolata sperimentalmente per ogni locomotiva dagli organismi tecnici delle aziende ferroviarie e riportate in apposite tabelle, come già indicato precedentemente, con le quali vengono compilati i quadri orario e il tipo di locomotiva da usare per ogni tipo di treno; nel caso di linee ferroviarie che presentano un limitato

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tratto con pendenza elevata, si preferisce utilizzare la doppia trazione in testa o la spinta con locomotiva in coda, per evitare di ridurre il peso rimorchiato del treno.

Si riportano di seguito le tabelle sopra dette, ottenute dalla Prefazione Generale dell’Orario di Servizio:

Tabella 6 - Massima massa rimorchiata ammessa dalla resistenza degli organi di attacco (Prefazione generale all’orario di servizio)

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Tabella 7- Massima massa rimorchiabile ammessa dalla resistenza degli organi di attacco - Treni di materiale ordinario trainato da locomotive e senza locomotive attive in coda (CdL in Economia e

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Categoria di Massa Assiale e per metro corrente

Infine le linee ferroviarie sono classificate anche in relazione alla massima massa per asse sopportabile ed alla massima massa per metro corrente, in base alla struttura della linea ferroviaria (massicciata, ponti, altre infrastrutture).

Per massa assiale si intende la massa del veicolo che grava su ogni asse, ottenuta dividendo la massa totale (tara + carico) per il numero di assi. In base ad essa le linee sono state classificate in quattro categorie indicate con le lettere A, B, C, D.

Per massa per metro corrente, si intende la massa del veicolo che grava su ogni spazio di un metro occupato dallo stesso; si ottiene dividendo la massa totale per la lunghezza (espressa in metri) del carro. In relazione ad essa, invece, le linee sono classificate nelle quattro categorie precedenti, accompagnate da indici numerici.

Di seguito si riporta la tabella riassuntiva:

Tabella 8 - Categoria di massa assiale (Masse Assiali - Segnali Ferroviari Italiani, www.rsifn.it)

Categoria Massa Assiale [tonn] Massa per metro corrente e [tonn/m]

A 16 4.8 B1 18 5 B2 18 6.4 C2 20 6.4 C3 20 7.2 C4 20 8 D2 22.5 6.4 D3 22.5 7.2 D4 22.5 8

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1.2 Caratteristiche delle linee di valico alpino

1.2.1 Introduzione: le linee di valico alpino all’interno delle reti TEN - T

Le reti di trasporto Trans-European Networks – Transport costituiscono un insieme di infrastrutture lineari e puntuali considerate rilevanti a livello comunitario, concepite per sostenere il mercato unico e una libera circolazione delle merci e delle persone, ma soprattutto per incrementare la crescita economica, l’occupazione e la competitività dell’Unione Europea.

La loro creazione e il loro sviluppo consentono il funzionamento del mercato interno, collegando le regioni europee e connettendo l’Europa con il resto del mondo, cercando di assicurare l’interoperabilità con interventi basati sull’individuazione di standard comuni e con un’eventuale rimozione delle barriere tecniche.

Le reti transeuropee per i trasporti sono state ridefinite dal “Regolamento (UE) n. 1315/2013 del Parlamento Europeo e del Consiglio dell’11 dicembre 2013 che ne ha stabilito gli orientamenti di sviluppo secondo una struttura a "doppio strato": una rete centrale (core) di maggior rilevanza strategica per il mercato interno UE da completare entro il 2030 e una rete globale (comprehensive) da completare entro il 2050. (Corridoi Core-Rete TEN-T - RFI).

Quindi attualmente l’obiettivo principale è quello di assicurare la continuità dei Corridoi, realizzando i collegamenti mancanti e quelli tra le diverse modalità di trasporto.

Ad oggi i Corridoi sono nove, di cui quattro interessano l’Italia, attraversandola da nord a sud e da ovest a est:

 Il Baltico - Adriatico,

 Lo Scandinavo - Mediterraneo,  Il Reno - Alpi,

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Osservando la figura sopra riportata si può notare che:

 Il Corridoio Baltico Adriatico collega l’Austria e la Slovenia ai porti del Nord Adriatico di Trieste, Venezia e Ravenna, passando per Udine, Padova e Bologna. I progetti principali riguardano la galleria di base del Semmering e la linea ferroviaria del Koralm (Graz-Klagenfurt) in Austria;

 Il Corridoio Scandinavo - Mediterraneo partendo dal valico del Brennero collega Trento, Verona, Bologna, Firenze, Livorno e Roma con i principali centri urbani del sud come Napoli, Bari, Catanzaro, Messina e Palermo. Il progetto principale, in questo caso, riguarda la galleria di base del Brennero;  Il Corridoio Reno - Alpi attraversa i valichi di Domodossola e Chiasso e

collega i porti del Mare del Nord di Aversa, Rotterdam e Amsterdam e arriva al porto di Genova. I principali progetti sono le gallerie di base del Gottardo e del Sempione;

 Il Corridoio Mediterraneo attraversa il Nord Italia da Ovest a Est, collegando Torino, Milano, Verona, Venezia, Trieste, Bologna e Ravenna e congiungendo la penisola Iberica con il Sud della Francia, terminando in Ungheria. I progetti principali prevedono l’ammodernamento della galleria ferroviaria Torino -

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Lione e il collegamento Trieste/Capodistria - Lubiana attraverso la regione carsica.

Si riporta, per un maggior dettaglio, una figura che mostra la rete TEN - T che interessa l’Italia dal punto di vista delle merci e dei passeggeri.

Le linee di valico alpino sono parte delle reti TEN-T citate in precedenza. In particolare, le linee analizzate sono:

 Ventimiglia, Frejus, Sempione e Loetschberg;

 Luino, Ceneri, Gottardo, Zimmerberg, Arlberg e Brennero;

 Trieste - Villa Opicina, Tarvisio, Tauri, Caravanche e Semmering.

In questa tesi ci si è soffermati sia sulla situazione attuale delle linee appena citate, sia su quella che le evidenzia in fase di realizzazione.

I valichi alpini in costruzione sono i seguenti:

 TAV Torino - Lione (tunnel di base del Frejus);  Tunnel di base del Ceneri e dello Zimmerberg;

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 Tunnel di base del Brennero;

 Koralmbahn, che collega Klagenfurt a Bruck an der Mur passando da Graz, ed è quindi la nuova linea Villach - Vienna;

 Tunnel di base del Semmering.

Infine, sono state considerate, anche le linee di valico di cui esiste un progetto, ma la cui realizzazione non è ancora iniziata, ovvero:

 Nuova linea Rijeka - Zagabria;

 Nuove linee Koper - Divaca e Trieste - Divaca.

Per una maggiore chiarezza si riportano le mappe relative alle linee attuali e a quelle in costruzione.

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25 1.2.2 Asse ferroviario del San Gottardo

Con la dicitura “Asse ferroviario del San Gottardo” si fa riferimento ai tunnel di base del monte Ceneri, del Gottardo e dello Zimmerberg che, insieme al tunnel del Loetschberg, fanno parte di un progetto svizzero che prende il nome di AlpTransit. Lo scopo della Svizzera è quello di curare i collegamenti ferroviari fra sud e nord Europa attraversando le Alpi tramite dei tunnel di base scavati per centinaia di metri sotto quelli attuali e che permettano il transito dei treni ad alta velocità sotto il massiccio del San Gottardo situato tra Zurigo e Lugano.

Di seguito si riporta una descrizione dettagliata dei vari tunnel sopra citati facendo riferimento agli ammodernamenti in progetto o in costruzione e ai benefici che ne conseguirebbero.

Galleria di base del monte Ceneri

I lavori del traforo ferroviario in questione sono iniziati il 2 Giugno 2006 ed è stato previsto il termine degli scavi nel 2019 con apertura al traffico rotabile entro la fine del 2020. La galleria, ancora in costruzione, si estende per 15,4 km dal portale nord di Vigana (Camorino) al portale sud di Vezia e sarà costituita da due canne che attraverseranno il Monte Ceneri nel Canton Ticino in Svizzera tra Bellinzona e Lugano. Grazie a questa opera pubblica si eviterà la percorrenza del tratto in forte salita tra Giubasco e Riviera - Bironico, che presenta una pendenza del 26‰.

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Galleria di base del San Gottardo

Inaugurata il primo Giugno 2016 e costruita in 17 anni è la galleria ferroviaria ad alta velocità più lunga del mondo che, con un estensione di ben 57,1 km, congiunge le località svizzere di Erstfeld e Bodio ed è costituita da due canne, quella ovest lunga 56,978 km e quella est 57,091 km.

La situazione precedente alla realizzazione del nuovo tunnel consentiva il transito di treni con peso fino a 1300 tonnellate con doppia trazione oppure fino a 1500 tonnellate con un ulteriore locomotiva posta alla fine dello stesso.

La costruzione della successiva Galleria, che attraversa il Massiccio del San Gottardo circa 600 metri sotto il tunnel già presente, ha invece permesso di avere dei benefici notevoli riguardo al transito dei treni merci e anche al tempo di percorrenza delle varie tratte formando, insieme al tunnel di base del monte Ceneri, una vera e propria Ferrovia di Pianura che attraversa le Alpi e che possiede una velocità di progetto di 200-250 km/h. Si citano alcuni benefici ottenuti dalla realizzazione di tale opera:

 Riduzione del tempo di viaggio tra Zurigo e Milano di circa 30 minuti in virtù della quale il tragitto che congiunge le due mete è percorribile in circa tre ore; inoltre, con la futura apertura della Galleria del monte Ceneri, il tempo di percorrenza si dovrebbe ridurre di ulteriori 30 minuti;

 Riduzione della distanza tra Basilea e Chiasso di 40 km;

 Riduzione della pendenza della linea al 12‰, rispetto al 26‰ dell’attuale linea e della rampa del monte Ceneri;

 Riduzione del consumo di energia di circa il 10% per lo stesso volume di traffico, stimata dalle Ferrovie Svizzere;

 Aumento del peso dei treni transitanti, fino a 3600 tonnellate;

 Aumento considerevole nel numero dei convogli merci transitanti sulla nuova linea, ovvero si parla di 220 - 260 convogli rispetto ai 140 - 160 attuali;  Aumento della capacità annuale di trasporto merci, passando da 20 a 50 milioni

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 La velocità dei treni passeggeri potrà raggiungere i 250 km/h consentendo di aumentare il numero giornaliero degli stessi fino a 50 - 80 treni al giorno, mentre la velocità dei treni merci potrà arrivare a 160 km/h.

Il tunnel di base del Gottardo è l’opera principale del Corridoio Reno - Alpi e consente di mettere in comunicazione i porti del nord Mediterraneo con quelli del nord Europa e dell’Europa Centrale come Rotterdam, consentendo una maggiore apertura del mercato Italiano all’economia del Nuovo Mondo.

Figura 9 - Confronto tra la linea precedente (verde) e la nuova linea (rosso) (Nuova Galleria di base del San Gottardo - treni-internazionali.com)

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Tale Galleria risulta competitiva in quanto estremamente utile per i collegamenti Italia – Europa; infatti gli itinerari alternativi al tunnel di base del San Gottardo sarebbero il Sempione con il Loetschberg oppure il tunnel di base del Brennero, che saranno ampiamente descritti nei paragrafi successivi. Attraversando il passo del Brennero si allungherebbero i tempi di viaggio per raggiungere, ad esempio Zurigo, poiché si dovrebbe attraversare anche il tunnel dell’Arlberg.

Tunnel di base dello Zimmerberg

Ancora in costruzione e con un’estensione prevista di 22,1 Km collegherà Zurigo a Zugo. Attualmente è diviso in due parti, la prima (10,8 km) è già in esercizio e collega Zurigo a Thalwil tramite un’entrata/uscita intermedia in direzione Zurigo, mentre il percorso inverso non è praticabile.

Terzo Valico

La nuova infrastruttura permetterà di incrementare l’offerta di trasporto e di migliorare i collegamenti ferroviari tra il sistema portuale ligure e i porti dell’Alto Tirreno, il Nord del Paese, nonché il Centro e il Nord Europa (v. Rotterdam e Anversa) soprattutto tramite il tunnel di base del Gottardo. Inoltre, grazie agli interventi di potenziamento del nodo di Genova si cercherà di sviluppare una rete da dedicare ai flussi di traffico metropolitano dell’area genovese. Quindi la linea, che parte dal nodo di Genova, attraversando la provincia stessa e quella di Alessandria si è sviluppata sulla direttrice Genova - Milano e su quella Alessandria - Torino, rispettivamente fino a Tortona e a Novi Ligure. A partire dal Bivio Fegino e dalla Piana di Novi, la linea si sviluppa in due gallerie naturali, quella di Valico (lunga 27 km con quattro finestre di accesso intermedio sia per motivi di sicurezza che costruttivi) e la Serravalle; prosegue, quindi, con una parte scoperta, fino alla galleria artificiale di Pozzolo, per poi proseguire di nuovo all’aperto fino all’innesto sulla linea esistente Pozzolo - Tortona. Nel successivo tratto allo scoperto tra Novi Ligure e Pozzolo Formigaro è prevista una galleria artificiale da e per Torino sull’attuale linea Genova - Torino.

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Il progetto definitivo, che si attiverà nel 2022, prevede che la linea ad alta velocità/alta capacità si sviluppi per 53 km prevalentemente in galleria e si colleghi alla rete ferroviaria esistente con oltre 17 km di linee di interconnessione. Inoltre i tratti in galleria saranno realizzati in due gallerie a semplice binario affiancate e unite tra di loro da collegamenti trasversali, affinché ognuna possa fungere da galleria di sicurezza per l’altra.

La realizzazione di tale progetto produrrà notevoli vantaggi rispetto alla situazione attuale, in quanto le due linee ferroviarie esistenti (ovvero la “linea dei Giovi” e la “Succursale dei Giovi”) presentano caratteristiche tecniche, senz’altro, rispondenti agli standard costruttivi dell’epoca in cui sono state concepite, ma oramai obsolete. La prima, che fu terminata a metà dell’800 e che presenta una pendenza del 35‰ ed un elevata tortuosità, viene usata esclusivamente dal traffico locale dei passeggeri e molto poco dal traffico merci. La seconda, invece, terminata agli inizi del ‘900 presenta una pendenza del 17‰ ed è utilizzata dal traffico passeggeri a lunga percorrenza.

Si può concludere, alla luce di queste considerazioni, che la realizzazione di una nuova linea con pendenza minore e sagoma maggiore consentirà di ridurre i tempi di viaggio tra Genova e Milano e tra Genova e Torino, di far transitare i

camion sui treni merci

(Autostrada Viaggiante) e di poter trasportare i container High Cube.

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Di seguito si riportano le caratteristiche tecniche del Terzo Valico:  La lunghezza della nuova linea è di 53 km, di cui 37 in galleria;  18 km di interconnessioni con la rete esistente;

 Velocità di progetto di 200 - 250 km/h;

 Pendenza massima sia della linea che delle interconnessioni di 12‰.

Ci si deve soffermare sull’importanza dell’asse ferroviario del San Gottardo poiché grazie ad esso si possono raggiungere città importanti come Zurigo (passando da Zug) e Strasburgo (passando da Olten, che è un importante snodo ferroviario svizzero da cui la linea del Gottardo si ricollega al Loetschberg). Procedendo per strati e andando un po’ di più nel dettaglio dei collegamenti ferroviari, si può notare che partendo da Arth Goldau si arriva a Zug tramite una linea a binario unico che costeggia proprio il lago di Zugo. Quest’ultima è momentaneamente chiusa al traffico ferroviario per la costruzione del doppio binario all’altezza di Walchwil e per la ristrutturazione di alcuni oggetti appartenenti alla linea Arth Goldau - Zug. Tale potenziamento consentirà di incrementare la capacità e la velocità dei treni circolanti. Una volta giunti a Zug la linea si biforca in due parti, di cui una procede per Zurigo attraversando il tunnel dello Zimmerberg, e l’altra si dirige verso Olten. La tratta che procede verso lo snodo ferroviario svizzero scende verso Rotkreuz, che, per quanto la stazione è situata in una piccola città, è considerata una crocevia di rilevanza nazionale poiché la sua posizione la rende uno snodo ferroviario tra la linea del Gottardo e la ferrovia tra Lucerna e Zurigo. Giunti a tale snodo si risale tramite una linea, che è utilizzata soprattutto per il trasporto ferroviario delle merci, e si arriva a Lenzburg, da cui ci si dirige verso Olten, passando per Arau. Come già stato accennato prima, Olten è uno snodo ferroviario di una certa rilevanza, poiché si collega a Basilea, anch’essa una crocevia importante. Il collegamento ferroviario da Olten si divide in due parti, di cui una che attraversa il tunnel del vertice di Hauenstein, ad ovest e l’altra che utilizza la galleria di base omonima ad est. Le due linee appena citate si ricongiungono a Sissach e procedono fino a Liestal, ove è presente una nuova biforcazione che attraversa a sud il tunnel dell’Aquila e a nord la linea passante per Pratteln, ricongiungendosi a Muttenz per arrivare infine a Basilea.

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Partendo dall’origine quindi, ovvero da Arth Goldau, si è constatato che da essa parte la linea per Zug (che è stata appena descritta nel dettaglio) e la linea per Olten. Quindi costeggiando, adesso, verso ovest il lago di Zugo si giungerà di nuovo a Rotkreuz, da dove non solo si dirama l’itinerario appena descritto passante per Lenzburg, ma anche un ulteriore percorso ferroviario che giunge alla stazione di Emmen, nei Paesi Bassi, dal quale, a sua volta, si snoderanno tre linee differenti per la destinazione di Olten. La prima, partendo da est, si ricongiunge a Lenzburg, la seconda giunge a Oftringen e poi a Olten e la terza, passante nella zona a sud, raggiunge Olten mediante un percorso molto lungo.

A questo punto arrivati ad Olten e quindi a Basilea con i percorsi già descritti precedentemente ci si deve soffermare sull’ultima stazione citata, che è già stata identificata come un importante snodo ferroviario ed ha una certa rilevanza in quanto la linea che giunge a Basilea si biforca nuovamente per raggiungere sia Strasburgo che Stoccarda. I collegamenti ferroviari per la destinazione tedesca sono alquanto tortuosi, mentre quelli per la città francese sono migliori. Per raggiungere Strasburgo da Basilea esiste una linea importante dell’est della Francia, che attraversa Mulhouse, e che valica il confine franco - svizzero nei pressi di Saint - Louis; esiste, però, anche un’alternativa passante per Freiburg im Breisgau, che, continuando per Offenburg, giunge a destinazione. Quest’ultima attraversa il Katzenberg tunnel che consiste in una galleria ferroviaria, terminata nel 2012, grazie alla quale è stato registrato un incremento sia della capacità ferroviaria che della velocità dei treni, potenziando la linea ferroviaria Mannheim - Basilea, di cui fa parte la tratta alternativa appena menzionata, utile anche per raggiungere Stoccarda. Appare significativo puntualizzare che, da Strasburgo, si può raggiungere Parigi utilizzando una linea ferroviaria situata nel Nord - Est della Francia che serve importanti città, quali Chalons - en Champagne, Commercy, Toul, Nancy e Saverne.

32 1.2.3 Linea del Brennero

Il passo del Brennero è sempre stato una via di transito e di trasporto di notevole importanza per i collegamenti Italia - Europa tanto da essere interessato da un terzo dell’intero traffico merci transalpino.

La linea ferroviaria collega Innsbruck con Verona, scavalcando il passo omonimo e attraversando la val d’Isarco fino a Bolzano, per poi proseguire fino a Trento e Rovereto tramite la valle dell’Adige fino a giungere a destinazione.

La situazione attuale della linea è caratterizzata da una pendenza massima del 25‰ e da un raggio minimo in curva di 285 metri, il cui punto più alto del tracciato si trova a 1371 metri in cui è situata la stazione ferroviaria ed è anche il punto più elevato raggiunto dalla rete ordinaria sia dalle ferrovie austriache che da quelle italiane. Anche per questi motivi la linea attuale ha raggiunto ormai un alto livello di saturazione, fatto che contrasta con il desiderio di trasferire, sia da parte della collettività che da parte dei governi locali, il traffico delle merci su ferro, trasporto che si effettua ancora principalmente su gomma lungo l’Autostrada del Brennero.

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Essendo il passo in questione, come già detto, in una posizione cruciale per il trasporto delle merci in direzione Nord - Sud, nel 2008 sono iniziati i primi lavori di scavo della Galleria di base del Brennero, che dovrebbero essere conclusi nel 2027, comprese le opere italiane di accesso.

La galleria, che sarà utilizzata esclusivamente per il trasporto ferroviario, si svilupperà per una lunghezza di circa 55 km tra le stazioni di Fortezza e Innsbruck, punto in cui si innesterà nell’esistente circonvallazione, anch’essa in galleria, raggiungendo un’estensione totale di 64 km fino a Tulfes e si troverà ad una quota di 794 metri s.l.m. Strutturalmente il tunnel sarà costituito da due gallerie principali a singolo binario, una per senso di marcia, collegate tra loro ogni 333 m. grazie a dei cunicoli trasversali di collegamento. La pendenza della nuova linea sarà al massimo 6,7‰ e la velocità di progetto sarà di 160 km/h per i treni merci e di 250 km/h per i treni passeggeri. Nel progetto è previsto anche il quadruplicamento della linea Fortezza – Verona, ma solo nel tratto appartenente al territorio Italiano. La lunghezza della tratta complessiva sarà di 180 km, in cui si raggiungerà una pendenza massima del 12‰ e una velocità di progetto di 200 - 250 km/h. L’investimento economico per la sua realizzazione ammonta a circa 5 miliardi di euro ed RFI realizzerà quattro lotti prioritari, dei quali si riporta, di seguito, una descrizione dettagliata:

 Lotto 1 -> Tratta Fortezza - Ponte Gardena

Il nuovo tracciato ferroviario avrà una lunghezza di 25 km, di cui 22 in galleria; i due tunnel saranno collegati da un tratto di linea in viadotto sul fiume Isarco e la massima pendenza sarà 12‰, contro i 22‰ attuali.

 Lotto 2 -> Circonvallazione ferroviaria di Bolzano

Permetterà di separare i flussi di traffico merci da quello viaggiatori, inoltre lo shunt ferroviario eviterà anche il transito delle merci nell’abitato di Bolzano.  Lotto 3 -> Circonvallazione ferroviaria di Trento e Rovereto

Analogamente alla circonvallazione precedente, anch’essa separerà i flussi tra merci e passeggeri e lo shunt ferroviario permetterà di evitare il transito delle aree urbane di Trento e Rovereto. La nuova linea avrà origine a Roncafort, nei pressi dell’interporto di Trento, si connetterà alla linea esistente a sud di Rovereto e sarà costituita da due gallerie a doppia canna, di 12 km e di 17 km.

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 Lotto 4 -> Ingresso da nord nel Nodo ferroviario di Verona

Il nuovo tracciato, di circa 9,5 km, affiancherà in parte la linea esistente e in parte in variante di tracciato; il progetto dell’intervento è in corso di revisione ed integrazione nella parte terminale per migliorare la funzionalità complessiva dell’accesso al nodo.

In tal modo verranno eliminati i tempi per il cambio di trazione (che è differente tra Italia e Austria) riducendo di un terzo il tempo di percorrenza dei treni più veloci. Inoltre, essendo una linea concepita per il trasporto ferroviario, favorirà l’incremento del trasporto su ferro da nord verso il Nodo di Verona, sede del terminale intermodale Quadrante Europa che assume un ruolo sempre più importante nel sistema logistico italiano ed europeo, essendo punto di intersezione tra due Core Corridor Europei TEN - T, lo Scandinavo - Mediterraneo e il Mediterraneo, ma anche tra l’Autostrada del Brennero (Nord - Sud) e la Serenissima (Est - Ovest). Gli obiettivi principali si configurano, quindi, da una parte nell’aumento della capacità della rete di oltre il 50% e del peso trainabile dell’80% e dall’altra nell’innalzamento degli standard di regolarità e puntualità del traffico, nonché della velocità commerciale.

Come si può dedurre, quindi, la realizzazione di tale tunnel, insieme alla circonvallazione esistente e alle vie d’accesso, creerà il collegamento ferroviario sotterraneo più lungo al mondo. Inoltre la sua posizione strategica ha una importanza cruciale sia per il trasporto merci, che per il trasporto passeggeri, in quanto collega in

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modo funzionale il Nord Italia con l’Europa. Infatti, come si vede dalla mappa riportata di seguito, è di fondamentale utilità non solo per l’asse Verona - Monaco, ma anche per i collegamenti a sud di Verona e a Nord di Monaco (v. il porto di Amburgo che si troverà sempre nel bacino di traffico del tunnel del Brennero).

A nord di Innsbruck si utilizza la linea ferroviaria fino a Kufstein, da cui parte il collegamento diretto verso Monaco, caratterizzato, in linea di massima, da buona percorribilità.

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Gli itinerari ferroviari attualmente disponibili che collegano Verona a Monaco di Baviera contemplano necessariamente il transito di svariati tunnel e nello specifico: ad ovest il Gottardo, lo Zimmerberg e l’Arlberg, mentre ad Est il Tarvisio ed il Tauri. Alla luce di questa considerazione appare evidente che la realizzazione del tunnel del Brennero risulta vantaggiosa da ogni punto di vista in quanto rispetto agli itinerari già esistenti ridurrà notevolmente i tempi di percorrenza.

1.2.4 Linea del Semmering e del Koralm

L’importanza della realizzazione del nuovo tunnel di base del Semmering è da imputarsi anche alla situazione attuale dell’Ungheria, laddove la maggior parte delle linee ferroviarie utilizzate non sono ancora elettrificate come si può evincere dalla figura 14.

Le linee colorate di rosso, nella fig. 17, sono elettrificate, mentre quelle colorate di viola non sono elettrificate.

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Linea del Semmering

Considerata la prima ferrovia di montagna, a causa della difficile orografia del territorio, costituisce una parte del tracciato della linea ferroviaria austriaca meridionale e collega la città di Gloggnitz, (nella bassa Austria) alla città di Murzzuschlag (nella Stiria). Si estende per circa 41 km e ha un dislivello di 460 metri, inoltre la maggior parte della linea presenta delle pendenze comprese tra il 20 e il 25‰, a causa dei dislivelli caratteristici del territorio e soprattutto il treno viaggia quasi sempre in curva, con raggi di curvatura dell’ordine dei 200 m. Proprio per questi motivi la linea presenta delle notevoli limitazioni, che ne pregiudicano il suo utilizzo; a fungere da deterrente, ad esempio, è la necessità di impiegare locomotive ausiliare per guidare i treni merci pesanti con conseguenti costi aggiuntivi e dilatazione dei tempi. La presenza di curve a limitato raggio costringe il transito dei convogli a bassa velocità compromettendo la capacità della linea stessa e causando una forte usura delle rotaie. Inoltre, la presenza di numerosi edifici di rilevanza artistica aumenta i costi di manutenzione e limita la dimensione della sagoma, ridotta anche dal tunnel stesso, impedendo il transito delle Autostrade Viaggianti e delle carrozze a due piani per il traffico passeggeri.

E’ facile dedurre che, a causa di tali limitazioni e della lunga durata del tragitto, la linea del Semmering non è concorrenziale, rispetto al trasporto su gomma, per quanto concerne il trasporto passeggeri, a dispetto dell’aumento della domanda di servizi di trasporto sul corridoio europeo nord - sud, palesatosi dopo l’adesione della Slovenia alla UE nel 2004.

Fu proprio quest’ultima circostanza che evidenziò in maniera importante la necessità di realizzare una nuova linea che potesse rendere tale percorso nuovamente competitivo nel panorama del trasporto merci su ferro. Nel 2012 sono iniziati i lavori per la costruzione del tunnel di base del Semmering, che prevede una galleria lunga 27,3 km e che, a lavori ultimati (previsione 2024) consentirà di by-passare la linea attuale, che rimarrà comunque in funzione per il traffico regionale. Il progetto rientra nell’ammodernamento del corridoio Baltico - Adriatico e ha come obiettivo quello di evitare il passo del Semmering, situato a 985 metri s.l.m. e di ridurre quindi il tempo di percorrenza tra Gloggnitz e Murzzuschlag di ben 30 minuti. La galleria sarà

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costituita da due canne che correranno in un interasse regolare da 40 a 70 m e saranno collegate tra di loro da sezioni trasversali. La pendenza longitudinale media del tunnel sarà di circa 8,4‰, mentre nell’intera tratta Graz - Klagenfurt si avrà una pendenza media del 10‰. E’ prevista una velocità di progetto di 230 km/h.

Il vantaggio principale che si otterrà con la realizzazione della nuova linea consisterà in uno snellimento del servizio del traffico merci, consentendo il transito dei convogli con una sola locomotiva.

L’importanza del nuovo tunnel del Semmering è fondamentale soprattutto per i collegamenti con città come Vienna e Bratislava, ma anche Budapest nonostante sia più distante.

Si vedrà nei capitoli successivi che il nuovo tunnel di base del Semmering sarà utilizzato con delle percentuali elevatissime, annullando praticamente quasi tutti gli itinerari alternativi.

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Linea del Koralm

Il tunnel di base del Koralm è il segmento principale della nuova linea ferroviaria, chiamata Koralmbahn, in Austria. Il progetto prevede un nuovo tracciato che si estenderà per 130 km, di cui 47 km di tunnel per un totale di 90 km in galleria, circa 100 ponti e 23 stazioni e fermate intermedie.

La realizzazione della nuova opera permetterà di raggiunger Klagenfurt da Graz in soli 45 minuti, percorrendo la linea con una velocità, per i treni viaggiatori, di 250 km/h, costituendo per la prima volta un collegamento diretto tra le due città sopra dette, attraverso il massiccio montuoso del Koralpe. In tal modo la Stiria Occidentale e la Carinzia Meridionale diventeranno sempre più accessibili, proprio come l’Ungheria e l’Italia.

Infatti per arrivare da Klagenfurt a Graz esistono attualmente due itinerari, uno che è costituito dalla linea storica di Klagenfurt e l’altro che attraversa la parte sud e poi risale per giungere a Graz. Il primo dei suddetti itinerari porta, però, a Bruck an der Mur, situata considerevolmente più a nord di Graz; il secondo non è elettrificato. Quindi si può affermare che l’unico itinerario possibile è quello che attraversa la parte a nord.

Per maggiore chiarezza si riporta un’immagine (fig.17) in cui sono evidenziati i due percorsi detti allo scopo di mostrarne la tortuosità, che verrà completamente eliminata dalla realizzazione del Koralmbahn.

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Come si può notare, senza il tunnel di base, i treni dovrebbero percorrere un itinerario caratterizzato da curve di piccolo raggio.

Quindi il tunnel del Koralm è un ottimo collegamento per Graz e poi per Bruck an der Mur, che a sua volta sarà ben collegata a Vienna con il nuovo tunnel del Semmering, di cui è già stato sottolineato l’importante ruolo che assume nella zona in cui è situato.

1.2.5 Asse ferroviario del Sempione e del Loetschberg

Questa linea è composta da due tratti:

 La ferrovia svizzera del Loetschberg collega l’Oberland Bernese al Vallese attraversando il massiccio omonimo;

 La seconda parte collega Brig a Milano tramite il tunnel di base del Sempione.