BELBO LINEA

GALLERIA DEL BELBO

LINEA DI SAVONA A TORINO (POZZI)

GALLERIA DEL BELBO

LINEA DI SAVONA A TORINO

(POZZI)

DISSERTAZIONE E TESI

PRESENTATE

ALLA COMMISSIONE ESAMINATRICE

DELLA REGIA SCUOLA D'APPLICAZIONE PER GLI INGEGNERI IN TORINO

DA

GIU LIO FRANCO

DA NIZZA-MARITTB1A PER OTTENERE IL DIPLOMA

DI

INGE G NERE LAUREATO

1869

TORI.lWO

TIPOGRAFIA G. CANDELETTI SUCCESSORE CASSONE

VIA SAN FRANCESCO DA PAOLA1 6 1869

AI MIEI OTTIMI GENITORI

AI MIEI PARENTI

GALLERIA DEL BELBO

(POZZI)

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Quando le condizioni topografiche del terreno percorso da una via fe.r;rata necessitano l'apertura di una galleria~

è conveniente di attaccare lo scavo non solo alle due estre- mità ma ancora in punti intermedi , mediante un certo numero di pozzi i quali: permettono di procedere con mag- giore celerità nei lavori, servono alla ventilazione del sot- terraneo e finalmente agevolano ie operazioni topografiche interne.

I po.zzi aperti per lo scavo della galleria del Belbo sono in numero di 10. Il loro asse cade lateralmente a quello del traforo, disposizione che ha il vantaggio di non cari- care la volta del peso del loro rivestimento, ma che d'altra parte scema la loro efficacia riguardo alla ventilazione. Al difetto ora accennato si è ovviato in parte, dando la me- desima altezza alla galleria principale ed a quelle trasversali che uniscono ·la prima al fondo del pozzo.

Le forme adottate per le sezioni sono : la rettangolare pei pozzi destinati a servir solo durahte i lavori e ad essere col-.

mati ad opera finita. l'ovale per quelli che devono rimaner aperti.

Premessi questi cenni generali, dividerò il mio lavoro in due parti, trattando nella prima di quanto ha riguardo direttamente ai pozzi, nella seconda del loro modo di co- municazione colla galleria.

I.

.Mi occuperò in primo luogo dei pozzi provvisori.

La loro sezione ({ìg. l) è un rettangolo di 2'",85 d'altezza per 3m,60 di base.

Onde prevenire possibili scoscendimenti e provvedere quindi al buon andamento dei lavori ed alla sicurezza degli operai, le terre sono sostenute internamente da un'armatura di le- gname formata da tav0loni di circa tre metri di lunghezza con uno spessore di om,05 disposti verticalmente contro le pareti, a distanza l'uno dall'altro di circa om,07' e premuti sopra queste da robuste intelaiature, pure di legname, poste a conveniente. distanza l'una dall'altra. I. .. e intelaiature poi sono costituite da quattro travi uniti a metà legno ai ver•

tici del rettangolo e rinforzati da due altri travi disposti nel modo che si vede nella figura. I travi costituenti l'in·

telaiatura hanno per sezione un quadrato il cui lato è di Om,20.

Mediante la disposizione data alle travi interne dell'inte- laiatura, il vano del pozzo si trova diviso in quattro com·

parti menti, due a due uguali. Le due camere minori servono:

l'una alla ventilazione, l'altra all'estrazione dell'acqua; le due maggiori danno passaggio alle tinozze che giungono dall'interno della galleria ripiene di materie sterrate. I.'urto dei recipienti, in questi ultimi compartimenti, è impedito da tavole verticali inchiodate ai travi trasversali.

I pozzi destinati a rimanere aperti, anche dopo cessati i lavori, sono rivestiti internamente con muratura. Tale rive-

- 9 -

stimento può, in certi casi, essere fatto contemporaneamente allo scav0, ma, nel caso che ci occupa, dovendosi attra- versare strati di roccia e far uso delle mine quel metodo non potè essere posto in pratica e si dovette , durante i lavori, munire provvisoriamente l'interno dei pozzi con ar- mature di legnami analoghe alle precedenti e che descri- verò quando avrò fatto conoscere la forma della sezione.

La curva che limita internamente la sezione ad opera finita è un ovale ad otto centri (fig. 2) i cui assi hanno rispettivamente le lunghezze am,250, 2m,85.

Ecco i calcoli necessari pella determinazione dei vari centri.

Osserverò anzitutto che, la curva essendo simmetrica rispetto ai suoi due assi, basterà determinare i centri per un quadrante.

Le equazioni generali che si riferiscono alle curve policen- triche sono le seguenti : .

c

=

... (R, +

1- R,) cos (et₁-+-et

2 .. . -+-ex. n)

R + -m = (R - R ) sen et + (R - R₂⁾ sen (et -+-et ) •.

1t l 2 l l \ 3 l 2

... (R _1l + _t - R ) sen ₁₁ (et _t -+-ex. ... ₂ -+-ex. n)

" l + et 2 + ... -+-et n -+- l) :w et ^1l + ¹

=

Nelle quali (n-+-l) è il numero dei centri del quadrante;

R,, R₂ ^{. . .} R,. +

1 i raggi;

et. _l , et. ₂ et ₃ ... et _Il sono gli angoli successivi che questi ultimi _. fanno fra di loro;

_!__;t et + è l'angolo che R, + fa coll'asse minore;

n 1 1 1

c il semi-asse maggiore;

m il semi-asse minore.

Nel caso nostro abbiamo:

n-+-1=3

- 10-

onde le tre eq uazio11i precedenti si riducono alle seguenti:

(l) (2) (3)

c= R, + (R₂ -R) cosa,+ (R₃ - R₂) cos(o:., +x) R₃ ^-m= (R₂ -R₁)sena₁ +(R₃ - R₂)sen(a, +o)

.x + rx + J_ ^(j, = goo

l 2 ;l, 3

Osservando queste tre uguaglianze, si vede chè le quan·

tità indeterminate sono

~ei- :

poter risolvere il problema che ci siamo proposti è dun·

que· necessario di conoscerne tre, e queste sono i raggi pei quali si sono assunti i seguenti valori:

R =l R ::::2

2

R _:; =4

Ponendo questi valori nelle (l), (2), imitamente ai valori di c e m che sappiamo essere rispettivamente Im,625 e l m, 425, a v remo le equazioni :

l+ cos cr. _l + 2 cos (rx _l + rx.) _.... = 1,625 _{... .} senrx, + 2sen (rx, + rx₂) =4-1,425 =2,575 che combinate colla:

danno per .x

1 e ( ^1:1.

1 + .x

2) rispettivamente 58o,3'2',42" e 87°,2',43" e quindi per .x~: 28•,30',1". La ( :3) finalmente ci dà:

l_ 2 a,3_ - 9°- (87° 2' ') ' 43") = 2° 57' 17" ) ,

-11 -

Determinata così la posizione dei centri dell'ovai , de- vesi ancora ricercare la lunghezza rispettiva degli archi AB, BC, CD che unitamente allo spessore del rivestimento (Oro,49) costituiscono i dati necessari pel calcolo del volume della muratura e quindi della spesa. Queste lunghezze ci sono date dalle equazioni seguenti:

AB=

1~0

=

Ì~~:

^x

=

B C= l;0"-₂ x R₂·=

2

Ì~~:

Veniamo ora all'armatura (fig. 3). Essa è costituita.

come quella dei pozzi provvisori, da tavoloni verticali di circa 3 metri di lunghezza con uno spessore di Om, 05, te- nuti saldi contro la parete del pozzo da intelaiatura di le- gnami, ·la cui forma, come quella della sezione del pozzo durante lo scavo, è quella di un esagono simmetrico rispetto ai due assi dell'ovale di cui si è fatto parola. più sopra e circoscritto al medesimo. Le dimensioni dei lati sono le seguenti: Om,5625 pel semi-lato ttB parallelo all'asse minore dell'ovale, Om,9335 pel semi-lato C D parallelo all'asse mag- giore, . 1¹¹¹,267 pel lato B C compreso fra i due ultimi. Il trave ED posto secondo l'asse maggiore dell'ovale serve a rinforzare l'intelaiatura e divide il vano del pozzo in due cameré nelle quali passano le benne, e sono separate da tavole verticali inchiodate sul tra ve C D, l'ufficio delle quali, come negli altri pozzi, è d'impedire l'urto reciproco dei recipienti. I travi costituenti l'armatura sono parallelepi- pedi a sezione quadrata di lato 0~~~:,20; essi sono uniti a metà legno ai vertici dell'esagono. ,

La muratura che forma il rivestimento interno s'inn-alza sopra allivello del suolo naturale per un'altezza di 4 metri, forniando così il camino del pozzo, ed ha per oggetto di

- 12 -

prevenire possibili disgrazie e d'impedire che i sassi, distac.

cati dalle circostanti alture dal gelo o da altre cagioni, si introducano nella galleria (*).

· Il camino (fig. 4) è diviso in due tratti: uno cilindrico, che non è altro che il prolungamento del rivestimento, l'altro conico con inclinazione tale da ridurre i semi-assi dell'ovale interno alle lunghezze seguepti: Om,947 e l m,428.

L'irnbo0co è rinforzato da una corona di calcestruzzo di un metro quadrato di sezione, la quale fa sì che la muratura non si spacchi per effetto della spinta interna. Questa co- rona è per Om, 70 sotto il li vello del suolo naturale ed è protetta da un piccolo terrapieno alto om,50 e che circonda la base del camino per una larghezza di metri 2.

II.

Nel principio di questo mio lavoro già accennai che l'asse dei pozzi anzichè cadere sopra quello del traforo, cadeva lateralmente. Da questa disposizione nasce la necessità di una galleria trasversale che ponga in comunicazione pozzo e sotterraneo.

La sezione fatta nella galleria trasversale, rappresentata nella figura 5 , è limitata internamente da una curva po- licentrica composta di due semi-ovali a tre centri, le quali hanno comune il loro asse minore. Il semi-asse comune è l m,50; gli altri due semi-assi sono 2m,62 per la curva su- periore e am,585 per l'inferiore.

Determinerò la posizione dei centri di queste curve e la lunghezza degli archi che le compongono valendomi delle medesime equazioni già impiegate nella prima parte per le

(*) I pozzi sono sempre, possibilmente, siti nei punti più depressi del profilo.

- 13 -

curve dei pozzi. Facendo nelle equazioni re lati ve alle curve policentriche:

n= l esse s1 riducono a:

(l)

(2)

(3)

c= R1-+-(R₂- R1 ooscx.₁ R ₂ -m= (R-_~ R _t )sencx. _l

l

0:. -+--CJ.. =90°

l :l ²

Nelle quali le incognite sono quattro, vale a dire:

cx.

~ex.

l. :t :l l 2

mediante le tre equazioni di cui dislJoniamo, determiné..re ltJ tre altre.

Per la curva superiore si è fatto:

La (3) ci dà immediatamente;

Di più ho:

c= 2,62

l ;- sen600

=-l

rn

=

2 fra le due prime equazioni ottengo: R _ c(}-sencx)-mcme~.

1 - -~--se n ^Cl.- c;;s;;:-

- 1 4 -

e sostituendo ai simboli ,il loro valore rispettivo:.

2,62( l -

-}va)-}

Rl

=

v·-

~ 2

R o, 7978 l 088

1 = 0,732 = '

potremo quindi prendere

R₁ = 1,09

Sostituendo ad R₁ il suo valore nella (l) avrò:

· - l

2,62-1,09-+-(R2 -1,09) ^~ R2

=

=

Venendo ora alla lunghezza degli archi ho:

R ^{1r l 4 15 3,1416}

o

AB= 2180 2(X,2= , X lli03 = m,l67

1r 3,1416

BC= R1 lHO 1X₁

=

=

onde si è preso :

AB= 2m,17 BC=lm,l4

Tralascierò di esporre il calcolo relativo alla curva infe- riore essendo egli identico al precedente, e ne darò solo i risultati, essendo dato R

1 =l m,062 sono i seguenti:

R2 = 8,544, . ^IX₁ = 70°,21.',

~

Riguardo all'arco AE è da osservarsi che essendo egli di piccola ampiezza e di raggio piuttosto grande; si può, in pratica, considerarlo come una retta e quindi, per conoscere l'area AEFG, calcolare, invece dell'arco AE, la base GEdi

~ 15 -

quell'area considerandola come un trapezio. Per determi- nare l'altezza E G del trapezio, abbiamo la relazione :

liU = c-R _l ~OH per determinare la base G E bo~

UE=:= EA +AD c ed R

1 sono noti, E A è lo spessore della volta che si è assunto uguale a Qm,53 e O H e A D sono determinati dalle . equazioni :

- l

OH= R₁ seny-(1..₂ = l,062sen l9o,39' = Qm,357

- l

.4 D.= m -R₁ cos-:;r:x.₂ = l,50cos Hl⁰,39'

=

La distanza dell'asse della galleria a quello del poz~o è di metri 8 dei quali 5m,50 dall'asse del pozzo al piano della parete· della galleria.

Il fondo del pozzo (fig. 6) travasi di Qm,705 al disotto del livello delle guide, egli riceve le acque che filtrano attraverso il ballast e mediante il canaletto c' le versa nel canale longitudinale c che le conduce fuori della galleria.

Questi condotti hanno il fondo e le pareti in· muratura e sono coperti con lastre di pietra; essi ,sono a sezione qua- drata ed il lato è di om,37 per c e Qm,20 per c'.

Gitdlo Franco-..

TESI LIBERE

2

- 19 -

Meccanica applica-ta.

Manovelle semplici.

Maccltine a vapore e ferrovie.

Efflusso dei gas.

- 20 -

Costruzioni civili, stradali e idi·aulicbe.

Resistenza dei solidi alla trazione ed alla compressione.

Solidi di ugual resistenza.

Geometria pratica.

Riduzione di un angolo al centro di stazione.

Fig.

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1

· Camino de Pozzi

~Pianta sulla 1inea AB CD

1;'2.

•

Spaccato

GALLERIA

BELBO :. (Linea

Pozzi

Tipo della muTatura dei Pozzi

Eig.5.

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I11telajalura dei pozzi da murare

hg. 3.

Unione del Pozzo colla galleria.

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