Cap 1 – Inquadramento generale

 

Altopascio essendo al centro di un'ampia zona pianeggiante è decisamente vicina a molti centri importanti della Toscana: 15 Km. la separano da Lucca, 40 da Pisa, 25 da Pistoia, 60 da Firenze e appena 12 da Montecatini Terme.

Al momento attuale infatti il sistema viario del comune di Altopascio non presenta una arteria stradale con caratteristiche di circonvallazione che permetta il suo  attraversamento, in direzione delle principali destinazioni, bypassandone il centro e quindi per i flussi provenienti da Pisa e Pistoia e diretti nel lucchese risulta obbligato il passaggio su Via Romea.

Questo fenomeno relativo alla circolazione è la causa, fra l’altro, del forte aumento dell’inquinamento atmosferico ed acustico che si ripercuote sui residenti degli edifici prospicienti via Romea che oggi presentano facciate degradate dai gas di scarico degli autoveicoli.

Dall’orario generale di servizio delle FS sono stati riscontrati 69 passaggi giornalieri di convogli ferroviari sulla linea Pistoia-Lucca, di questi 44, egualmente divisi nelle due direzioni, sono treni viaggiatori ed i restanti treni

merce non classificati. L’utenza è rappresentata essenzialmente da lavoratori e studenti pendolari che attualmente comporta forti criticità soprattutto legate ai problemi dei ritardi e del sovraffollamento.

 

…nell’ambito del potenziamento della linea ferroviaria Pistoia-Lucca-Pisa è stato approvato dalle RFI il “Progetto preliminare del corpo stradale per il raddoppio della linea ferroviaria Pistoia-Lucca-Pisa” redatto dalla Sintagma s.r.l. e ne è stato predisposto il progetto definitivo.

…La stazione con tre binari viene confermata nella preesistente ubicazione e, in particolare, viene mantenuto in essere l’attuale passaggio a livello su Via Romea.

….

L’Amministrazione Comunale di Altopascio, preoccupata che il predetto potenziamento della linea possa indurre un sensibile incremento del transito dei convogli ferroviari e, quindi con l’aumento dei tempi di chiusura del passaggio a livello, un accentuarsi dei disagi già attualmente sopportati, ha ritenuto che gli interventi di potenziamento della linea costituissero (anche nel quadro generale delle politiche di RFI per l’eliminazione dei passaggi a livello) una occasione non ripetibile per l’eliminazione di quello localmente esistente.

Considerato che per la soppressione del passaggio a livello è, ovviamente, indispensabile che una delle due infrastrutture che si intersecano (quella stradale e quella ferroviaria) debba portarsi ad una quota inferiore o superiore a quella dell’altra, l’Amministrazione ha in primo luogo constatato come, localmente, la via Romea non possa essere portata a sovrapassare o sottopassare la linea ferroviaria a causa

della contigua presenza degli edifici fra i quali si sviluppa e ai quali, comunque, deve assicurare l’accessibilità; e pertanto ha deciso di verificare la fattibilità di un interramento della linea ferroviaria nell’attraversamento dell’ambito urbano anche in analogia a quanto previsto in altra località ubicata lungo la stessa linea.

 

La presente Tesi ha per oggetto lo studio della fattibilità dell’intervento di interramento ferroviario che verrà articolato nel seguente modo:

1)       Individuazione di una ipotesi progettuale di massima per una modifica del tracciato ferroviario che consenta sia l’interramento che il raddoppio del binario del tratto in attraversamento dell’abitato di Altopascio (Lu);

2)       Definizione delle caratteristiche generali di una modalità idonea a ottenere un intervento di interramento e raddoppio senza implicare alcuna interruzione del servizio ferroviario;

3)       Stima di massima dei costi delle opere previste;

4)       Benefici indotti dall’eliminazione del passaggio a livello.

 

Cap 2 – Verifica di fattibilità tecnico ferroviaria della soluzione sotterranea

 

Nell’individuare un possibile tracciato per la soluzione in sotterraneo si è dovuto tenere conto di una serie di fattori vincolanti come:

·         L’opportunità di mantenere una distanza di almeno 5 m. tra scavo ed eventuali edifici;

 

I primi due vincoli saranno influenti essenzialmente sull’andamento planimetrico del tracciato sotterraneo mentre gli ultimi due sulla definizione del profilo longitudinale dell’asse ferroviario.

L’opportunità di mantenere una distanza di almeno cinque metri tra lo scavo ed eventuali edifici esistenti, (primo dei vincoli sopraelencati), deriva dalla duplice necessità: da un lato di potere eseguire lo scavo e la successiva costruzione della galleria senza danneggiare le fondazioni degli edifici esistenti che si vengono a trovare in prossimità del tracciato ferroviario, dall’altro di evitare che le vibrazione prodotte dal passaggio dei convogli ferroviari nel nuovo tracciato in galleria non arrechino danno agli edifici.

Punti critici a tal riguardo si trovano nell’area di stazione, dove più di un edificio, compreso il fabbricato viaggiatori, vengono a trovarsi a pochi metri di distanza dalla sede ferroviaria, e a circa 500 m ad ovest di Via Romea dove il nuovo tracciato, in conformità a quanto previsto dalle RFI, viene a passare in vicinanza della frazione di Bicchi.

 

Cap 3 – Caratteristiche idro-geologiche dell’area interessata dall’intervento

Cap 4 – Verifica di fattibilità costruttiva della soluzione sotterranea

Nei precedenti capitoli si sono definite le caratteristiche geometriche del nuovo tracciato sotterraneo, quelle delle sezioni ferroviarie in galleria e le caratteristiche idrogeologiche del terreno.

Partendo da ciò verrà definita dapprima la tecnica e sequenza costruttiva scelta per la realizzazione dell’opera e successivamente il dimensionamento di massima degli elementi strutturali utilizzati, indispensabile ad operare una stima approssimativa del costo necessario a compiere l’intervento di interramento e raddoppio della linea esistente.

Ovviamente alla base della scelta si trova la necessità di dover individuare una tecnica realizzativa che permetta la esecuzione di tutte le operazioni necessarie senza che si verifichino interruzioni nella circolazione ferroviaria e

stradale.

….

L’intervento consiste nella realizzazione di una galleria superficiale nel tratto di tracciato compreso tra le sez. 69 e 93 (514 mt), che costituirà la nuova stazione sotterranea di Altopascio, e di due trincee profonde che rappresenteranno le rampe di raccordo altimetrico tra la zona di stazionamento e la parte di tracciato che permane in superficie.

La tecnica di scavo impiegata per la costruzione della galleria data la sua modesta profondità (il ricoprimento superiore si trova a soli due metri dal piano di campagna) è quella del “Cut and Cover” consistente nella iniziale apertura di una trincea di adeguata profondità, previa realizzazione degli elementi atti al sostegno delle pareti di scavo (diaframmi), la successiva costruzione delle solette di fondo e copertura della sezione ed infine il ricoprimento della stessa con il ripristino del piano di campagna originario.

 

Per le trincee di raccordo che vanno dalla sez. 43 alla 69 (636 mt) e dalla sez. 93 alla 131 (827 mt) la larghezza della sezione diminuisce, passando dai 15 m di stazione a 10 metri e non viene prevista la ricopertura dello scavo.

 

La esecuzione dello scavo presenta una serie di inconvenienti di non poco conto che sono: la presenza della falda acquifera che può raggiungere il piano di campagna, la ristrettezza di spazi dato il contesto urbano d’intervento e la presenza della linea ferroviaria provvisoria, in adiacenza allo scavo; ciò ha orientato nella scelta degli elementi atti a sostenere le pareti dello scavo verso strutture che garantiscano una elevata impermeabilità e che possano mettersi in opera con l’impiego di macchinari che non provochino interferenze con la circolazione ferroviaria.

Tali requisiti hanno portato alla scelta di realizzare le opere di sostegno dello scavo con diaframmi in cemento armato gettati in opera che verranno eseguiti, attraverso l’impiego di fanghi bentonitici, prima di procedere allo scavo a cielo aperto della galleria e delle rampe.

La costruzione dei diaframmi in C.A. a lato ovest della stazione, nel tratto in variante, sarà possibile senza causare interferenze con la circolazione ferroviaria avendo avuto la precauzione, nella definizione del tracciato sotterraneo, di mantenere una distanza di almeno 3,0 m tra l’asse della linea esistente ed il diaframma stesso; nella zona di stazione e ad est di essa invece la loro realizzazione viene fatta quando la circolazione ferroviaria è passata sulla linea provvisoria il cui asse è stato previsto ad una distanza minima di 3,0 m dai diaframmi così da poter procedere alla loro formazione contemporaneamente al passaggio dei convogli ferroviari.

Una volta realizzate le pareti (Fase 1-2) si procederà allo scavo del materiale contenuto tra esse in modo da raggiungere in ogni sezione la quota del piano di posa della soletta di fondo della galleria definita nello studio del tracciato.

Nel tratto di tracciato compreso tra le sez. 69 e 93 in cui è prevista la tombatura  dell’opera verrà realizzata la copertura della galleria a mezzo di elementi prefabbricati in cemento armato precompresso che saranno poggiati, come i puntoni di sostegno su un cordolo ottenuto dalla scalpellatura dei diaframmi (Fase 6).

Sopra questo solaio verrà gettata una soletta di calcestruzzo e in seguito alla posa di un manto impermeabilizzante si effettuerà la tombatura dello scavo ed il ripristino del piano di campagna (Fase 7).

L’operazione di posa degli elementi di copertura della galleria ed il loro ricoprimento verranno eseguite da ultimo una volta che siano già state compiute per intero le operazioni di scavo in modo che esse possano essere condotte a cielo aperto. Ciò permetterà di poter compiere movimenti di terra anche verticali consentendo di raggiungere una maggiore efficienza nelle operazioni di scavo e allontanamento del terreno.

Come ultimo intervento (Fase 8) infine si provvederà alla realizzazione delle impermeabilizzazioni e della rete di drenaggio, alla finitura del rivestimento interno e l’installazione delle opere ferroviarie ed impiantistiche.

 

 

 

Una volta caratterizzate le entità di ciascun intervento, per ognuno, è stato definito il prezzo occorrente alla sua esecuzione sulla base di quelli unitari forniti da ditte specializzate. In questo modo dalla somma delle voci di spesa è stato ottenuto il costo complessivo dell’operazione di interramento.

 

Diaframmi in C.A.

A1) Il prezzo unitario è relativo alla formazione di diaframmi in terreni sciolti, gettati in opera in presenza di fanghi bentonitici, compreso il trasporto alle discariche autorizzate dei materiali di risulta e dei fanghi residui entro una distanza di 10 Km, la formazione dei cordoli guida di dimensione normale (0,25x0,80), la fornitura ed il getto del calcestruzzo con resistenza caratteristica cubica a 28 giorni di maturazione RcK > 250 Kg/cm2 fino a 1,10 volte il volume teorico dello scavo, esclusi: la fornitura e posa in opera delle armature di acciaio e la formazione di accessi e piani di lavoro.

Prezzo unitario              139 €/m2

Quantità di lavoro          72820 m2

Importo                         10˙121˙980 €

 

A2) Per la fornitura, lavorazione e posa in opera delle gabbie d’armatura dei diaframmi realizzate impiegando acciai in barre ad aderenza migliorate Feb44k controllato in stabilimento delle lunghezze richieste, non prevista

nella voce precedente, l’importo è di:

Prezzo unitario              1,20 €/Kg

Quantità di lavoro          3498000 Kg

Importo                         4˙197˙600 €

 

A3) Per la realizzazione dei due diaframmi plastici, realizzati con una miscela di cemento e bentonite e sprovvisti di armatura metallica posti in corrispondenza dei due fronti di scavo l’importo necessario è:

Prezzo unitario              95,2 €/ m3

Quantità di lavoro          352 m3

Importo                         33˙510 €

 

A4) L’operazione di scapitozzatura dei diaframmi necessaria a realizzare il cordolo longitudinale sul quale  poggiare gli elementi di copertura e ancoraggio è caratterizzata da un costo complessivo :

Prezzo unitario              38,73 €/ m

Quantità di lavoro          840 m

Importo                         32˙533 €

 

Elementi di ancoraggio

B) Sono stati impiegati profilati in acciaio Fe430 senza saldatura avente sezione rettangolare di dimensioni 400*280*10. Sono necessari complessivamente 165 tubolari la cui fornitura e posa in opera incide con un costo di:

Prezzo unitario              1,81 €/Kg

Quantità di lavoro          294736 Kg

Importo                         533˙472 €

 

Scavo e movimento terre

C) E’ previsto lo scavo a sezione obbligata a pareti verticali eseguito con mezzi meccanici incluso il carico e trasporto delle terre ad impianti di recupero o discarica, esclusi gli oneri di smaltimento.

Prezzo unitario              12,07 €/m3

Quantità di lavoro          148874 m3

Importo                         1˙796˙909 €

 

Copertura superiore

D) La realizzazione prevede la fornitura e posa in opera di lastre prefabbricate della serie INPES in cemento armato precompresso aventi larghezza di 2,5 m e lunghezza di 13,5 m. Nel costo unitario fornito è compreso il getto della soletta integrativa di 8 cm.

Prezzo unitario              95,54 €/m2

Quantità di lavoro          6850 m2

Importo                         654˙449 €

 

Pali di fondazione

E) Fornitura e posa in opera di pali trivellati del diametro di 25 cm atti ad ancorare la soletta di fondo eseguiti con sonda a rotazione, nel prezzo sono compresi e compensati gli oneri dello scavo, l’armatura dei pali ed i getti e avendo cura di far sporgere l’armatura per una altezza pari a quella del traverso di collegamento. E’escluso però il costo delle barre d’acciaio.

Prezzo unitario              22,3 €/m

Quantità di lavoro          21480 m

Importo                         479˙004 €

 

Solettone di fondo

F) Fornitura di calcestruzzo per opere di fondazione in presenza di acqua, con RcK >250 Kg/cm2, dato in opera, ogni onere compreso e compensato, comprese casserature, puntellamenti e ogni opera necessaria per il getto in presenza d’acqua. Escluso soltanto l’onere delle armature metalliche.

Prezzo unitario              95,6 €/m3

Quantità di lavoro          22490 m3

Importo                         2˙150˙044 €

 

Armamento ferroviario

G) E’ prevista la realizzazione di due binari delle caratteristiche geometriche e costruttive definite al Cap. 2 . Nel tratto interrato la posa dell’armamento ferroviario, costituito da traverse in C.A.P. e rotaie 60UNI, viene fatto direttamente sul rivestimento inferiore in cls della galleria senza l’impiego della massicciata. Lo sviluppo complessivo della coppia di binari ed il loro costo unitario sono riportati di seguito.

Prezzo unitario              500 €/m

Quantità di lavoro          4700 m

Importo                         2˙350˙000 €

 

Vano scala e ascensori

H) Infine si è provveduto a valutare il costo complessivamente necessario alla realizzazione dei due vani scala e all’istallazione dei due ascensori che mettono in comunicazione la superficie con la nuova stazione sotterranea.

Importo                         75˙000 €

 

 

 

Capitolo 5 – Fasi costruttive

Capitolo 6 – Costi e benefici

 

 

Il sopraesposto lavoro è frutto del seguente contratto:

 

CONTRATTO TRA IL COMUNE DI ALTOPASCIO (LU) E IL DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE DELL'UNIVERSITÀ DI PISA - PER LO STUDIO DI FATTIBILITÀ TECNICA ED ECONOMICA DI UNA IPOTESI DI INTERRAMENTO DELLA LINEA FERROVIARIA NEL TRATTO DELL’ATTRAVERSAMENTO URBANO DI ALTOPASCIO. "

 

Contraenti: COMUNE DI ALTOPASCIO

Dott. Arch. Lucia Flosi (Dirigente settore Urbanistica)

 

DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE

Università degli Studi di Pisa

Prof.Ing. Massimo Dringoli (direttore)

 

Responsabile Tecnico-Scientifico: Prof.Ing. Antonio Pratelli

Durata: 4 mesi dalla data di stipula

 

Importo: Euro 15.000,00 + I.V.A. (ripartiti su quattro rate)

 

Obiettivi Nell’articolo 1 del contratto si legge:

“a) individuazione di una ipotesi progettuale di larga massima per una modifica del tracciato ferroviario che consenta sia l’interramento che il raddoppio del binario del tratto in attraversamento dell’abitato di Altopascio;

b) definizione e prescrizione delle caratteristiche generali di una tecnica costruttiva idonea a realizzare l’intervento di interramento e raddoppio di cui al precedente punto a) senza implicare alcuna interruzione del servizio ferroviario;

c) valutazione preliminare di eventuali soluzioni tecniche alternative sottoposte e concordate col Comune e comunque contenute entro un massimo di due ;

d) stima economica di massima delle opere previste e dei costi delle esternalità determinate dalla realizzazione dell’ipotesi di cui al punto a);

e) stima economica di massima della eventuale alternativa di cui al punto c);

f) stesura finale di un unico documento riassuntivo, con caratteristiche di relazione finale, degli studi, dei rilievi e delle analisi di cui ai punti precedenti ed impostato in modo da poter risultare supporto trasferibile per eventuali applicazioni progettuali. [ . . . ]”