PROGETTO DI ALLUNGAMENTO PIANO BINARI DEL

PROGETTO DI ALLUNGAMENTO PIANO BINARI DEL

POSTO MOVIMENTO DI BOSCO DI SCANDIANO

LINEA FERROVIARIA SASSUOLO - REGGIO EMILIA

PROGETTO DEFINITIVO / ESECUTIVO

Relazione tecnica e di calcolo tombini Nome file:

25 OA_01_R_B Relazione tecnica e di calcolo Tombini 1 di 19

F.E.R.

Ferrovie Emilia Romagna

Sede Legale e Amministrativa: Via Zandonai, 4 44124 Ferrara

Ufficio Tecnico: Via F.lli Manfredi, 2/A - 42124 (RE)

Via Delle Bisce, 15 - Zona Ind. Roveri - 40137 (BO)

PROGETTO DI ALLUNGAMENTO PIANO BINARI DEL POSTO

MOVIMENTO DI BOSCO DI SCANDIANO



RELAZIONE TECNICA E DI CALCOLO TOMBINI







INDICE

1 PREMESSA ..................................................................................................................................... 3

2 INTERVENTI DI PROGETTO ....................................................................................................... 4

3 VERIFICHE STATICHE TOMBINI ............................................................................................... 6

3.1 NORMATIVA DI RIFERIMENTO .......................................................................................... 6

3.2 VERIFICHE DI RESISTENZA ................................................................................................ 8

3.2.1 Carico statico del terreno .................................................................................................... 8

3.2.2 Carico dinamico da traffico stradale .................................................................................. 9

3.2.3 Carico dovuto ad acqua di falda ....................................................................................... 10

3.2.4 Azione sismica ................................................................................................................. 11

3.2.5 Fogli di calcolo utilizzati per le verifiche di resistenza .................................................... 11







1 PREMESSA

La presente relazione descrive il progetto di “Allungamento del piano binari del posto movimento di

Bosco di Scandiano” sulla linea ferroviaria Sassuolo – Reggio Emilia fra la progressiva chilometrica

14+586,80 e la progressiva chilometrica 15+440,00.

Il progetto è volto a migliorare alcuni aspetti della linea ferroviaria Sassuolo – Reggio Emilia sia a

favore del traffico dei treni merci che dei convogli passeggeri.

Attualmente l’orario di servizio in vigore sul Tronco di Linea Sassuolo – Reggio Emilia prevede

l’effettuazione, nei giorni feriali, di 18 treni viaggiatori e 31 treni merci, praticamente senza soluzione

di continuità nell’arco delle 24 ore.

I treni previsti in orario dalle ore 22.00 alle ore 06.00 del giorno successivo sono 12 (11 merci ed 1

viaggiatori per parte del suo orario)

Dei 31 treni merci previsti in orario, 19, il mercoledì (negli altri giorni della settimana sono un numero

inferiore), hanno una lunghezza superiore al modulo dei binari di stazionamento delle stazioni di

Scandiano e Bosco, rispettivamente m. 316 e m. 347.

Il presente progetto prevede principalmente l’aumento dell’estensione del piano binari mediante

l’allungamento del binario n.2 (Sud) esistente presso la stazione di Bosco dall’attuale lunghezza pari a

circa 400 m fino a una lunghezza da traversa limite a traversa limite pari a circa 720 m, in grado di

accogliere un convoglio ferroviario di lunghezza pari a 632 m e di modificare l’impianto di

segnalamento in modo da aumentare la lunghezza anche del binario n.1 (Linea) fino a 648 m.

Da un’analisi dell’assetto finale di progetto, come conseguenza dell’allungamento del piano binari

della stazione di Bosco, si prevede di ottenere la seguente configurazione:

• 32 tracce merci in fascia diurna (contro i 20 attuali) assorbendo gli attuali notturni.

Tale configurazione porterebbe i seguenti vantaggi:

1. Esercizio più flessibile;

2. Eliminazione del transito treni nella fascia oraria 22.00 – 06.00 con conseguente riduzione delle

emissioni di rumore nelle fasce notturne;







3. Riduzione degli orari di apertura dello scalo di Dinazzano e, quindi, di apertura della linea Reggio

– Sassuolo;

4. Riduzione degli orari notturni dei turni del personale viaggiante.

2 INTERVENTI DI PROGETTO

Il presente progetto non modifica l’assetto idraulico del sistema di fossi esistente che regola il deflusso

delle acque nelle aree in prossimità del tracciato dei binari. Gli interventi in progetto prevedono

l’allargamento della sede ferroviaria che comporterà un adeguamento dei tombini esistenti alla nuova

configurazione di progetto.

Si prevede infatti di spostare alcuni tratti dei fossi esistenti a sud del tracciato dei binari attuali (senza

variarne le caratteristiche geometriche, generalmente di forma trapezoidale) ulteriormente verso sud in

modo da non essere sovrapposti al sedime dei futuri manufatti di progetto (marciapiedi e rilevato).

Tale spostamento comporterà di modificare anche i tombini esistenti che verranno allungati verso sud

per ripristinare il collegamento con i fossi spostati nelle nuove posizioni e mantenere quindi inalterato

il sistema di deflusso delle acque esistente che allo stato di fatto già garantisce il drenaggio delle acque

delle zone in rilevato.

Dove il sistema dei fossi presentasse dei difetti di deflusso causati dalla scarsa manutenzione degli

alvei e da eventuali deformazioni della sagoma trapezoidale della sezione o la presenza di vegetazione

che possa ostacolare il deflusso delle acque verranno eseguite lavorazioni di sistemazione dei suddetti

alvei ripristinando le corrette sagome trapezoidali aventi base maggiore di 0.90 m, base minore di 0.30

m, pendenza delle sponde 1/1 (posizionati a circa 50 cm dal piede delle scarpate di progetto ove

possibile).

Il progetto prevede le seguenti lavorazioni:

- Tombino n°1 alla progressiva chilometrica 14+881,89 → demolizione e realizzazione di nuova

tubatura in progetto del medesimo diametro di quella esistente ad una quota inferiore;

- Tombino n°2 alla progressiva chilometrica 14+872,12 → demolizione e realizzazione di nuova

tubatura in progetto del medesimo diametro di quella esistente ad una quota inferiore;







- Tombino n°4 alla progressiva chilometrica 15+062,55 → prolungamento verso Sud della

tubatura esistente con il medesimo diametro;


tubatura esistente con il medesimo diametro;


tubatura esistente con il medesimo diametro.

I Tombini n° 3 (progressiva chilometrica 15+019,94) e n° 5 (progressiva chilometrica 15+096,50)

hanno in pianta una lunghezza sufficiente e pertanto non è necessario progettare su di essi interventi di

prolungamento.

La realizzazione o l’allungamento dei manufatti in c.a. esistenti viene eseguita con la posa di tubi in cls

tipo superblock o similare autoportante su uno strato in calcestruzzo magro e rinfianchi laterali in

calcestruzzo.

Figura 1

Per maggiori dettagli si rimanda agli elaborati specifici “24 OA 01 D A Planimetria localizzazione

tombini” e “25 OA 02 D A Particolari tombini”.







3 VERIFICHE STATICHE TOMBINI

3.1 NORMATIVA DI RIFERIMENTO

I calcoli e le verifiche riportati nei paragrafi successivi sono state redatte seguendo le indicazioni

contenute nelle seguenti norme:

• prEN 14636-1-“ Canalizzazioni in plastica del tipo a gravità per drenaggi e scarichi

fognari – Tubazioni in conglomerato a base di resine di poliestere (PRC) – Parte 1°: tubi

e raccordi con giunti flessibili ”

• D.M. 04.05.90 – “ Criteri generali e prescrizioni tecniche per la progettazione,

esecuzione e collaudo di ponti stradali”;

• D.M. 23.02.71 – “Norme tecniche per gli attraversamenti e per i parallelismi di condotte

e canali convoglianti liquidi e gas con ferrovie ed altre linee di trasporto”

• Appendice A della Norma ANSI-AWWA C950/88.

• Legge n. 1086 del 05 novembre 1971 - Norme per la disciplina delle opere di

conglomerato cementizio armato normale e precompresso ed a struttura metallica.

• Circolare Ministero LL.PP. n. 11951 del 14 febbraio 1974 - Circolare illustrativa della

legge del 5 novembre 1971

• Decreto Ministero n. 65 del 14 febbraio 1992 - Norme tecniche per l'esecuzione delle

opere in cemento armato normale, precompresso e per le strutture metalliche

• Circolare Ministero LL.PP. n. 37406/STC del 24 giugno 1993 - Istruzioni relative alle

norme tecniche per l’esecuzione delle opere in c.a. normale e precompresso e per le

strutture metalliche di cui al D.M. del luglio 1985.

• Decreto Ministero 9 gennaio1996 - Norme tecniche per l’esecuzione delle opere in

cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche.







• D. M. LL. PP. 4 Maggio 1990 - Aggiornamento delle norme tecniche per la

progettazione, esecuzione e collaudo di ponti stradali.

• D M. LL. PP. Circolare 25 Febbraio 1991 n°34223 - Legge 2.2.1974 n°64 -art.1-D. M.

LL. PP. 4.5.1990 - Istruzioni relative alla normativa tecnica dei ponti stradali.

• Decreto Ministero 9 gennaio 1996 - Norme tecniche relative ai criteri generali per la

verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi.

• Istruzione I/SC/PS-OM/2298 F.S. del 13 gennaio 1997 - Sovraccarichi per il calcolo

dei ponti ferroviari. Istruzioni per la progettazione, l’esecuzione e il collaudo.

• Circolare Ministero LL.PP. n. 156AA.GG/STC del 4 luglio 1996 - Istruzioni per

l’applicazione delle “Norme tecniche relative ai criteri generali per la verifica di

sicurezza delle costruzioni dei carichi e sovraccarichi” di cui al D.M. 16 gennaio 1996.

• Allegato alla Legge n. 1084 del 23 novembre 1962 - Elenco delle località sismiche di

prima e seconda categoria aggiornate con le successive modificazioni e integrazioni.

• Legge n. 64 del 2 febbraio 1974 - Provvedimenti per le costruzioni con particolari

prescrizioni per le zone sismiche.

• Decreto Ministero LL.PP del 16 gennaio 1996 - Norme tecniche relative alle

costruzioni in zone sismiche.

• Circolare LL.PP. n°. 34233 del 25/02/91 – Istruzioni relative alla normativa tecnica dei

ponti stradali.

• D.M. del 14 gennaio 2008 – Norme tecniche per le costruzioni.

• Circolare n. 617 del 2 febbraio 2009 – Istruzioni relative alle norme tecniche di cui al

D.M. 14.01.08.







3.2 VERIFICHE DI RESISTENZA

Le presenti verifiche sono state eseguite al fine di controllare il comportamento delle tubazioni rigide

in calcestruzzo utilizzate per la rete acque bianche. La verifica consiste nel calcolare il carico gravante

sulla tubazione e quindi confrontare il valore trovato con quello a rottura, ricavato sperimentalmente

da prove effettuate presso l’Università degli Studi di Padova – Dipartimento di Costruzioni e Trasporti.

Verranno di seguito eseguiti i calcoli in forma generale per quel che concerne la parte teorica,

successivamente sono stati riportati i fogli di calcolo elaborati per mezzo di un calcolatore.

3.2.1 Carico statico del terreno

Carico Verticale sul tubo in trincea stretta: 2BCQ ttST γ=

dove:

QST = carico verticale sul tubo in N/m

γt = peso specifico del rinterro in N/m³

B = larghezza effettiva della trincea a livello della generatrice superiore del tubo in m

Figura 2

)'(*2

1 ')/(2

ρ

ρ

tgk

eC

tgBHk

t

−−= = coefficiente di carico del terreno nella posa in trincea stretta

con







k = tg²(45°-ρ/2) = coefficiente di spinta attiva.

Carico Verticale sul tubo in trincea larga: 2DCQ teewt γ=

Qewt = Carico verticale sul tubo in N/m

γt = peso specifico del rinterro in N/m³

D = diametro esterno del tubo in m

per H/D ≤ 2,66

per H/D > 2,66.

3.2.2 Carico dinamico da traffico stradale

E’ stato considerato un carico corrispondente al valore derivante da un Treno LM71 che è

schematizzato da quattro assi da 25000 kg disposti ad interasse di 1,60 m e da un carico distribuito di

8000 kg/m in entrambe le direzioni per una lunghezza illimitata.

Figura 3

)/(68,11,0

)²/(33,0)/(85,01,0

DHC

DHDHC

e

e

+=++=







ϕσ DP zvc = dove:

φ = fattore dinamico = 1+0.6/H per ferrovie;

σz = pressione verticale a livello della generatrice superiore del tubo dovuto ai sovraccarichi mobili

concentrati da convoglio pari al valore massimo tra il valore nel punto A in posizione assiale

+++

+= −

−2/5

2

222/5

2

2

2)1(412

2

3)(

H

ba

H

a

H

PAZ π

σ

e nel punto B posto direttamente sotto il treno di ruote

+++++

++=

−−

− 2/5

2

222/5

2

22/5

2

2

2

412)1(2

411

2

3)(

H

ba

H

b

H

a

H

PBZ π

σ

con Pa = carico su ruota;

a = metà della distanza di scartamento;

b = distanza tra gli assi di carico.

3.2.3 Carico dovuto ad acqua di falda

La spinta dell’acqua si valuta come segue:

DD

HQ www )2

( += γ

dove: γw = peso specifico dell’acqua

Hw = altezza della superficie libera della falda al di sopra della tubazione.

Tale contributo di carico viene considerato solo nei casi in cui risulta realmente presente, ovvero la

condotta può intercettare la falda.

Nei casi in esame si è trascurato il valore del peso dell’acqua all’interno della tubazione poiché

produce un effetto trascurabile.







3.2.4 Azione sismica

Gli effetti sismici vengono trascurati in quanto le condotte risultano completamente sotto al livello del

terreno.

Carico totale sull’estradosso della tubazione:

faldatrafficoerrorS QQQC ++= int

Il carico con cui confrontare tale valore di azione sollecitante è stato ottenuto nel seguente modo:

µkC

C LR

×=

)(

dove:

CL = carico massimo sopportato teorico;

CR = carico massimo reale dopo la messa in opera in trincea;

k = coefficiente di posa considerato nei tombamenti in progetto pari a 3,0 secondo la normativa EN-

295 nel caso di appoggio su calcestruzzo con rinfianco in calcestruzzo su metà tubo e a favore di

sicurezza pari a 2,0 nei tombamenti esistenti dato che non si conosce il piano di posa esistente;

m = coefficiente di sicurezza allo schiacciamento, pari a 1,5 (valore cautelativo per contenere effetti di

decadimento del materiale) secondo la normativa UNI 7517 per tubazioni in assenza di pressione

interna.

3.2.5 Fogli di calcolo utilizzati per le verifiche di resistenza

Si riportano di seguito i fogli di calcolo utilizzati per le verifiche di resistenza delle tubazioni in

calcestruzzo utilizzate.







Verifica tombino in calcestruzzo in progetto – Sezione 1 alla progressiva chilometrica 14+881,89

D 1.03 m diametro esterno del tubogt 22000 N/m³ peso specifico del rinterro

P 125000 N carico per ruota di treno di carico LM71n 8 numero ruote di treno di carico LM71A 11.88 m area d'impronta del convoglio

Carichi permanenti

h 1.2 m altezza del rinterro dalla generatrice sup. del tuboB 2.03 m larghezza effettiva del rinterro a livello della generatrice sup. del tubor 35 ° angolo d'attrito interno del rinterro

r' 35 ° angolo d'attrito tra rinterro e terreno naturale

k 0.271 coefficiente di spinta attiva

Si assume r=r'

Trincea stretta

Ct 0.530 coefficiente di carico del terreno nella posa in trincea stretta

gt 22000 N/m³ peso specifico del rinterro

B² 4.1209 m² larghezza effettiva del rinterro a livello della generatrice sup. del tubo

Qst 48006 N/m Carico verticale sul tubo nella condizione di posa in trincea stretta

Trincea larga

Ce 1.538 coefficiente di carico del terreno nella posa in trincea larga


D² 1.0609 m² diametro esterno del tubo

Qewt 35901.58 N/m Carico verticale sul tubo nella condizione di posa in trincea larga

MAX 48006 N/m Valore Massimo tra i valori di carico nelle due condizioni di posa analizzate

Carichi mobili

Concentratoa 0.7175 m metà scartamentob 1.6 m distanza fra gli assi di carico

sz (A) 48156.226 N/m² tensione specifica trasmessa all'estradosso della tubazione dai carichi mobili_Condotta in mezzeria scartamento

sz (B) 54705.081 N/m² tensione specifica trasmessa all'estradosso della tubazione dai carichi mobili_Condotta sotto il treno di ruote

sz 54705.081 N/m² tensione specifica trasmessa all'estradosso della tubazione dai carichi mobili

D 1.03 m diametro esterno della tubazionef 1.5 coefficiente dinamico

Pv 84519 N/m Carico sollecitante la condotta

Distribuito

Cd 0.103 Coefficiente funzione di (A, H, L, D)

p 84175.084 N/m² valore del sovraccarico distribuito sulla sup. occupata dal veicoloD 1.03 m diametro esterno tubazionef 1.5 coefficiente dinamico

Pvd 13395.20202 N/m Carico agente sulla condotta

MAX 84519 N/m Valore Massimo tra i valori di carico nelle due condizioni analizzate

Totale carico sull'estradosso tubazione

QTOT 132525 N/m Valore complessivo del carico gravante sull'estradosso della tubazione.

QT 90060 N/m Carico massimo teorico per Ø800

K 3 coefficiente di posaµ 1.5 coefficiente di sicurezza allo schiacciamento

Carico massimo reale dopo la messa in opera in trin cea

QR 180120 N/m

QTOT / QR 0.74

Verifica statica tubazione in cls RIGIDA Ø800

VERIFICATO










Carichi permanenti




Si assume r=r'

Trincea stretta





Trincea larga






Carichi mobili







Distribuito










QR 180120 N/m

QTOT / QR 0.74


VERIFICATO







Verifica tombino in calcestruzzo esistente – Sezione 3 alla progressiva chilometrica 15+019,94



Carichi permanenti




Si assume r=r'

Trincea stretta





Trincea larga






Carichi mobili







Distribuito










QR 170933 N/m

QTOT / QR 0.8


VERIFICATO










Carichi permanenti




Si assume r=r'

Trincea stretta





Trincea larga






Carichi mobili







Distribuito










QR 256400 N/m

QTOT / QR 0.4


VERIFICATO







Verifica tombino in calcestruzzo esistente – Sezione 5 alla progressiva chilometrica 15+096,50



Carichi permanenti




Si assume r=r'

Trincea stretta





Trincea larga






Carichi mobili







Distribuito










QR 170933 N/m

QTOT / QR 0.6


VERIFICATO










Carichi permanenti




Si assume r=r'

Trincea stretta





Trincea larga






Carichi mobili







Distribuito





Carico della falda

gw 10000N/m³ peso specifico dell'acqua

h 0.95m quota della falda sulla sommità della canalizzazioneD 1.265m diametro esterno tubazione

Qidr 20018.625N/m carico agente sulla condotta riferito all'asse






QR 230160 N/m

QTOT / QR 0.9126


VERIFICATO










Carichi permanenti




Si assume r=r'

Trincea stretta





Trincea larga






Carichi mobili







Distribuito





Carico della falda

gw 10000N/m³ peso specifico dell'acqua

h 0.6m quota della falda sulla sommità della canalizzazioneD 0.555m diametro esterno tubazione

Qidr 4870.125N/m carico agente sulla condotta riferito all'asse






QR 212900 N/m

QTOT / QR 0.4


VERIFICATO







Le tubazioni rigide in calcestruzzo che attraversano la zona di allungamento del piano binari della

stazione di Bosco risultano verificate staticamente.

Si riassumono pertanto i tombini oggetto di modifica e quelli che non verranno coinvolti da alcun

intervento:

N° PROGRESSIVA INTERVENTO ALLUNGAMENTO (m) Ø (mm)

1 14+881,89 Demolizione e ricostruzione

completa tombino 19,48 800

2 14+872,12 Demolizione e ricostruzione

completa tombino 15,13 800

3 15+019,94 Tombino da non modificare - 600

4 15+062,25 Prolungamento verso sud

tombino esistente 6,00 600

5 15+096,50 Tombino da non modificare - 600





Il presente elaborato è costituito da n° 19 pagine numerate progressivamente (escluso il frontespizio).

Reggio Emilia, Agosto 2014

Il progettista

Ing. Lorenzo Serri

W:\P-2013\P40-F.E.R. - progetto ampliamento stazione Bosco e nuovi binari scalo Dinazzano\12-PROGETTO BINARI BOSCO - AGGIORNAMENTO POSTO MOVIMENTO\25 OA_01_R_B Relazione

tecnica e di calcolo Tombini.doc

PROGETTO DI ALLUNGAMENTO PIANO BINARI DEL

Documents

Transcript of PROGETTO DI ALLUNGAMENTO PIANO BINARI DEL