IT201600117102A1 - Sistema per la realizzazione/manutenzione di sottopassi ferroviari e metodo utilizzante detto sistema - Google Patents

Description

SISTEMA PER LA REALIZZAZIONE/MANUTENZIONE DI

SOTTOPASSI FERROVIARI E METODO UTILIZZANTE DETTO

SISTEMA

DESCRIZIONE

Il presente brevetto è attinente all'ambito dei lavori ferroviari, ed in particolare concerne un nuovo sistema per realizzare o manutenere sottopassi ferroviari o opere di scavo sottoferroviari in genere o di opere sottoferroviarie provvisionali in genere, e metodo utilizzante detto sistema. Nei lavori di realizzazione o manutenzione di sottopassi ferroviari, è nota la tecnica di infissione del manufatto o tunnel, che viene costruito fuori opera e successivamente posto in esercizio sotto il binario mediante spinta, eseguendo lo scavo durante l'avanzamento.

E' anche nota la tecnica che prevede l'infissione del manufatto in uno scavo sottoferroviario predisposto. Per realizzare detto scavo è necessario realizzare preventivamente le opere provvisionali o definitive volte a garantire la stabilità del rilevato ferroviario, come ad esempio paratie, pali, palancole, strutture di appoggio.

Sono note tecniche che permettono di non interrompere il transito dei convogli ferroviari durante la predisposizione e la messa in opera dei manufatti.

In tal caso, occorre realizzare le opere provvisionali o definitive, quali pali, strutture di appoggio e contenimento; montare il sistema di sostegno del binario o dei binari; eseguire lo scavo o l'infissione per la messa in opera del manufatto.

Attualmente, è noto l'impiego di strutture comprendenti travi di ripartizione trasversali, disposte ortogonalmente alla direzione dei binari, e posate su appoggi formati da pali precedentemente infissi oppure in appoggio sul rilevato ferroviario stesso e sul manufatto, se le sue caratteristiche geomeccaniche lo consentono.

E' anche noto l'impiego di strutture comprendenti travi disposte parallelamente a ciascuna delle rotaie dei binari e atte a sostenere le rotaie tramite dispositivi di sostegno trasversali appoggiati sulle travi stesse. Tali soluzioni non prevedono un vincolo specifici fra detta travi trasversali e le travi principali.

Oggetto del presente brevetto è un nuovo sistema per realizzare/manutenere sottopassi ferroviari o opere di scavo sottoferroviari in genere o di opere sottoferroviarie provvisionali in genere, e metodo utilizzante detto sistema. Compito principale del presente trovato è quello di realizzare/manutenere sottopassi ferroviari o opere provvisionali in genere senza interrompere il transito dei convogli ferroviari, e comunque senza interferenze con il manufatto, realizzando una struttura rigida atta a reagire ottimalmente ai vari sforzi derivati dal carico e dal transito dei veicoli ferroviari.

Altro scopo del presente trovato è quello di poter rimuovere la struttura provvisionale al termine della messa in opera del manufatto.

Altro scopo del presente trovato è quello di essere adatto alla messa in opera adattandosi alle esigenze strutturali dello specifico rilevato ferroviario.

Questi ed altri scopi, diretti e complementari, sono raggiunti un nuovo sistema per realizzare/manutenere sottopassi ferroviari o opere di scavo sottoferroviari in genere o di opere sottoferroviarie provvisionali in genere, e metodo utilizzante detto sistema.

<Il presente sistema comprende:>

• una coppia di travi principali portanti, atte ad essere posizionateesternamente ai binari ed esternamente alla sagoma limite di ingombro per il transito ferroviario, e vanno disposte nella direzione longitudinale dei binari stessi, ognuna di dette travi principali comprendente a sua volta una parte superiore ad I, una piattabanda inferiore atta a gravare sui due appoggi, una parte inferiore di rinforzo nella zona compresa tra gli appoggi, e una pluralità di aperture, preferibilmente in corrispondenza dell'asse neutro della trave principale stessa, posti ad interasse costante preferibilmente pari all'interasse tra le traversine del binario;

• una pluralità di travi secondarie, posizionate trasversalmente a dette travi principali, inserite in dette aperture corrispondenti di due travi principali parallele e vincolate a dette travi principali stesse, dette travi secondarie essendo atte ad essere posizionate trasversalmente alle rotaie di detto binario e sotto le rotaie, ognuna di dette travi secondarie essendo posizionata tra due traversine consecutive e vincolate con almeno quattro elementi di fissaggio per ogni appoggio, posti, a due a due, sui lati dell'anima delle travi secondarie in modo che detti elementi di fissaggio realizzino un vincolo del tipo ad incastro per rendere il sistema travi principali/travi secondarie un sistema rigido atto a reagire unitariamente sia agli sforzi verticali sia agli sforzi orizzontali nelle<due direzioni principali.>

• una pluralità di attacchi per vincolare direttamente o indirettamentedette rotaie su dette travi secondarie, detti attacchi essendo ad<esempio preferibilmente del tipo Vossloh,>

• una pluralità di piastre di compensazione regolabili, atte ad essereinterposte tra dette travi secondarie e detti attacchi, ognuna di dette piastre a sua volta comprendente un corpo sostanzialmente piano dotato di più fori asolati, che permettono di regolare la posizione della piastra stessa rispetto alla rotaia e la posizione degli attacchi rispetto alla piastra, nonché di vincolare rigidamente detta piastra alla corrispondente trave secondaria.

Il nuovo metodo di realizzazione/manutenzione di sottopassi ferroviari o opere di scavo sottoferroviari in genere o di opere sottoferroviarie provvisionali in genere, utilizzante il sistema sopra descritto, prevede la messa in opera di pali per la posa di strutture di fondazione e appoggi per detta almeno una coppia di travi principali, che vengono posizionate in modo che dette aperture passanti siano collocate alla quota delle traversine del binario, ossia sotto le rotaie.

La fase successiva del nuovo metodo prevede l'inserimento sotto le rotaie di dette travi secondarie, con rimozione parziale del ballast sottostante le rotaie. Ognuna di dette travi secondarie viene inserita in una prima trave principale, fatta passare sotto le rotaie tra due traversine consecutive e quindi inserita nella seconda trave principale, parallela alla prima.

Detta trave secondaria viene quindi vincolata a dette travi principali tramite piatti e profili aggiuntivi, come di seguito meglio descritto e rivendicato.

Dette travi secondarie vengono poste ad interasse pari alla distanza tra le traversine del binario, risultando così alternate alle traversine stesse.

Dette piastre di compensazione, che possono essere già vincolate a detta trave secondaria, vengono quindi corrette in posizione tramite aggiustamenti grazie a detti fori asolati, permettendo il successivo fissaggio di dette travi secondarie a dette rotaie tramite detti attacchi preferibilmente del tipo Vossloh, che possono essere installati in opera.

Una volta completata l'installazione del sistema, le rotaie, per il tratto interessato alla realizzazione del sottopasso, ossia per il tratto delimitato dalla lunghezza delle travi principali, appoggiano di fatto su dette travi secondarie, mentre le traversine sono a loro volta sostenute dalle rotaie. Dette traversine infatti non sono più stabilizzate nel ballast, che è stato parzialmente rimosso dall'infissione delle travi secondarie.

Durante tutta la fase di installazione del sistema, il tratto interessato rimane sempre utilizzabile per il transito ferroviario, permettendo allo stesso la velocità massima di 80 Km/h.

Il metodo prevede a questo punto la messa in opera effettiva del manufatto o tunnel, che può essere realizzato fuori opera e poi spinto in sede, con scavo in avanzamento. Oppure si può procedere preventivamente allo scavo, con posizionamento di ulteriori sistemi di contenimento provvisorio e quindi realizzare il manufatto direttamente in opera.

Anche durante questa fase, il tratto interessato rimane sempre utilizzabile per il transito ferroviario.

A completamento del posizionamento, stabilizzazione e consolidamento del manufatto, è possibile rimuovere il sistema provvisionale di travi.

Per procedere a tale fase occorre svincolare le rotaie, rimuovendo detti attacchi piastra-rotaie, rinfiancare il ballast, stabilizzando le traversine, sfilare dette travi secondarie e rimuovere dette travi principali.

Le caratteristiche del nuovo metodo e del nuovo sistema saranno meglio chiarite dalla seguente descrizione con riferimento alle tavole di disegno, allegate a titolo di esempio non limitativo.

Nella figura 1 è rappresentata una sezione laterale.

nella figura 2 è rappresentata una vista dall'alto.

Nelle figure 3a e 3b è rappresentato nel dettaglio il nuovo sistema, rispettivamente in sezione trasversale e in pianta, in corrispondenza della mezzeria tra i due appoggi (P1,P2) delle travi principali (1).

In figura 4 è rappresentato un dettaglio, in vista laterale, di una porzione di una trave principale (1), in prospetto, dove è visibile una testata di una trave secondaria (2).

Si tratta di un nuovo sistema per la realizzazione/manutenzione di sottopassi ferroviari o opere di scavo sottoferroviari in genere o di opere sottoferroviarie provvisionali in genere, e del metodo utilizzante detto sistema.

Si consideri almeno un binario sviluppato ad esempio in una direzione genericamente indicata (X), detto binario essendo normalmente composto di una pluralità di traversine (B1), stabilizzate nel ballast (B3) e una coppia di rotaie (B2) vincolate a dette traversine (B1) come da modalità note.

Il nuovo sistema per la realizzazione/manutenzione di sottopassi ferroviari o opere provvisionali in genere comprende almeno una coppia di travi principali (1) portanti, atte ad essere posizionate ai due lati di un binario, esternamente alla sagoma limite di ingombro (Z) per il transito ferroviario, ad esempio indicata nella figura 3a.

Dette travi principali (1) sono posizionate parallelamente alla direzione (X) di sviluppo del binario, gravanti su pali e relativi appoggi (P1,P2), ad esempio del tipo noto.

Ciascuna di dette travi principali (1) comprende, tra detta parte superiore e detta piattabanda inferiore di appoggio, anche una pluralità di aperture (10) passanti in direzione trasversali, sostanzialmente in corrispondenza dell'asse neutro della trave principale stessa, ad interasse costante, preferibilmente e sostanzialmente pari all'interasse tra le traversine (B1) del binario.

Dette aperture (10) sono atte all'inserimento di travi secondarie (2), a loro volta atte ad essere posizionate trasversalmente a dette travi principali (1), ossia trasversalmente al binario e alla direzione (X) di sviluppo del binario. Dette travi secondarie (2) sono inserite sotto le rotaie, tale il bordo superiore di ciascuna trave secondaria (2) è sostanzialmente alla stessa quota del bordo superiore delle traversine (B1).

Dette travi secondarie (2) sono del tipo ad I e possono comprendere piatti di irrigidimento , collocati tra il piatto superiore e il piatto inferiore.

Dette travi secondarie (2) risultano quindi disposte alternate a dette traversine (B1) del binario.

Ognuna di dette travi secondarie (2) è vincolata a dette travi principali (1) tramite profili e piatti aggiuntivi, oltre che ad idonei bulloni di fissaggio (9), fissati a detta trave principale (1). Si prevede che detti bulloni (9) siano in grado di trasferire tutti i tipi di sforzi sulla trave principale (1).

In particolare, si prevede l'impiego di profili aggiuntivi (25) inseriti lateralmente al piatto inferiore di detta trave secondaria (2), interposti tra detta trave secondaria e dei tronchetti di detta trave principale. Detti profili aggiuntivi (25) hanno la funzione di contrastare i movimenti di dette travi secondarie (2) in direzione longitudinale (X) rispetto a dette travi principali (1), dovuti alle sollecitazioni durante il passaggio del convoglio ferroviario. Il sistema comprende anche una pluralità di attacchi (3) destinati a vincolare dette rotaie (B2) su dette travi secondarie (2), detti attacchi (3) essendo ad esempio preferibilmente del tipo Vossloh.

L'inserimento di dette travi secondarie (2) sotto le rotaie comporta la parziale rimozione del ballast (B3) e quindi la perdita di stabilità delle traversine (B1). La stabilità del binario, e quindi la sua transitabilità, è comunque garantita dal nuovo sistema, che realizza una struttura di appoggio e vincolo di dette rotaie (B2) durante tutte le fasi della realizzazione del sottopasso.

Per garantire lo stabile appoggio e vincolo delle rotaie (B2) su dette travi secondarie (2), si prevede che il nuovo sistema comprenda inoltre una pluralità di piastre di compensazione regolabili, atte ad essere interposte tra il piatto superiore di dette travi secondarie (2) e detti attacchi (3).

Ognuna di dette piastre di compensazione (4) a sua volta comprende un corpo sostanzialmente piano dotato di più fori asolati (41) per l'inserimento di mezzi di fissaggio della piastra (4) stessa a detto piatto superiore della trave secondaria (2).

Detti fori asolati (41) permettono di regolare e vincolare rigidamente la posizione della piastra (4) rispetto alla trave secondaria (2), in funzione della posizione della rotaia (B2).

Una volta installato tutto il sistema, le rotaie (B1), per il tratto interessato alla realizzazione del sottopasso, ossia per il tratto individuato dalla lunghezza delle travi principali (1), appoggiano di fatto su dette travi secondarie (2), mentre le traversine (B1) del binario (B) sono a loro volta sostenute dalle rotaie (B2).

Queste sono le modalità schematiche sufficienti alla persona esperta per realizzare il trovato, di conseguenza, in concreta applicazione potranno esservi delle varianti senza pregiudizio alla sostanza del concetto innovativo.

Pertanto con riferimento alla descrizione che precede e alle tavole accluse si esprimono le seguenti rivendicazioni.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema per la realizzazione di sottopassi ferroviari o opere di scavo sottoferroviari in genere o di opere sottoferroviarie provvisionali in genere, comprendente: una coppia di travi principali portanti (1), atte ad essere posizionate esternamente al binario, disposte nella direzione longitudinale (X) delle rotaie (B2) del binario, ognuna di dette travi principali (1) comprendente a sua volta una pluralità di aperture (10) passanti in direzione trasversale; una pluralità di travi secondarie (2), posizionate trasversalmente a dette travi principali (1) e sotto le rotaie (B2), ossia con il bordo superiore sostanzialmente alla stessa quota del bordo superiore delle traversine (B1) del binario (B), e inserite in dette aperture (10) corrispondenti di dette due travi principali (1) parallele e vincolate alle travi principali (1) stesse; una pluralità di attacchi (3) per vincolare direttamente o indirettamente le rotaie (B2) del binario (B) su dette travi secondarie (2); una pluralità di piastre di compensazione (4) regolabili, interposte tra il piatto superiore di dette travi secondarie (2) e detti attacchi (3). caratterizzato dal fatto di comprendere almeno quattro elementi di fissaggio posti, a due a due, sui lati dell'anima (211) delle travi secondarie (2) e dove detti elementi di fissaggio (9) realizzano un vincolo del tipo ad incastro in modo da rendere il sistema travi principali/travi secondarie un sistema rigido atto a reagire unitariamente sia agli sforzi verticali sia agli sforzi orizzontali nelle due direzioni principali.
2. 2. Sistema, come da rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che sono previsti per ogni testata di ogni trave secondaria (2) almeno quattro bulloni o elementi di fissaggio, disposti in modo che siano presenti: quattro bulloni o mezzi di fissaggio inferiori, due bulloni o mezzi di fissaggio esterni, due bulloni o mezzi di fissaggio interni, due bulloni o mezzi di fissaggio a destra dell'anima della trave secondaria, due bulloni o mezzi di fissaggio a sinistra dell'anima della trave secondaria.
3. 3. Sistema, come da rivendicazioni 1, 2, caratterizzato dal fatto che ognuna di dette piastre (4) a sua volta comprende un corpo sostanzialmente piano dotato di più fori (41) per l'inserimento di mezzi di fissaggio, detti fori essendo asolati per regolare la posizione della piastra (4) stessa rispetto alla relativa trave secondaria (2) e anche la posizione di detti attacchi (3) rispetto alla piastra (4), in funzione della posizione di ciascuna rotaia (B2).
4. 4. Sistema, come da rivendicazioni 1, 2 caratterizzato dal fatto che dette travi principali (1), posizionate esternamente alla sagoma limite (Z) di ingombro per il transito ferroviario, sono in appoggio alle estremità su strutture di fondazione e appoggi (P1,P2).
5. 5. Sistema, come da rivendicazioni 1, 2 caratterizzato dal fatto che dette aperture (10) di dette travi principali (1) sono ad interasse costante pari o multiplo dell'interasse tra le traversine (B1) del binario (B) e dove ognuna di dette travi secondarie (2) è posizionata tra due traversine (B1) consecutive.
6. 6. Sistema, come da rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta trave principale (1) a sua volta comprende: un profilo composto di un profilo tipico nella parte di appoggio, e un profilo maggiorato nella parte non in appoggio, ossia nella parte compresa tra i due appoggi (P1,P2); una parte superiore a I; una piattabanda inferiore atta a gravare su detti appoggi (P1,P2); una parte inferiore di rinforzo in corrispondenza di detto profilo maggiorato, e dove dette aperture (10) sono individuate tra detta parte superiore, detta piattabanda inferiore di appoggio.
7. 7. Sistema, come da rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ognuna di dette travi secondarie (2) è ulteriormente vincolata a dette travi principali (1) tramite: una coppia di profili aggiuntivi (25) inseriti lateralmente al piatto inferiore di detta trave secondaria (2), interposti tra detta trave secondaria e detti tronchetti di ciascuna trave principale (1), detti profili aggiuntivi (25) aventi la funzione di contrastare i movimenti di dette travi secondarie (2) in direzione longitudinale (X) rispetto a dette travi principali (1), dovuti alle sollecitazioni durante il passaggio del convoglio ferroviario; una coppia di piatti aggiuntivi vincolati inferiormente al piatto inferiore di detta trave secondaria (2) e aventi lunghezza sostanzialmente pari all'interasse tra dette due travi principali (1), detti piatti aggiuntivi aventi la funzione di contrastare i movimenti di dette travi secondarie (2) in direzione trasversale rispetto a dette travi principali (1), dovuti alle sollecitazioni durante il passaggio del convoglio ferroviario.
8. 8. Sistema, come da rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti attacchi (3) sono del tipo Vossloh.
9. 9. Sistema, come da rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ognuna di dette piastre (4) comprende anche ulteriori fori per l'inserimento passante di mezzi di fissaggio regolabile di detti attacchi (3) a detta piastra (4) e a detto piatto superiore della trave secondaria (2).
10. 10. Metodo di realizzazione e manutenzione di sottopassi ferroviari o opere di scavo sottoferroviari in genere o di opere sottoferroviarie provvisionali in genere, utilizzante il sistema come da rivendicazioni da 1 a 9, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: messa in opera di pali esternamente ai binari (B) per la posa di strutture di fondazione e appoggi (P1, P2). posizionamento di almeno una coppia di dette travi principali (1) su detti appoggi (P1,P2) esternamente ad almeno un binario (B), dette travi (1) essendo posizionati, in modo che dette aperture (10) passanti siano sostanzialmente collocate alla quota delle traversine (B1) del binario (B), ossia sotto le rotaie (B2); inserimento sotto le rotaie (B2) di dette travi secondarie (2), con rimozione parziale del ballast (B3) di stabilizzazione delle traversine (B1) sottostante le rotaie (B2), ognuna di dette travi secondarie (2) essendo inserita in dette aperture (10) corrispondenti di detta coppia di travi principali (1) e vincolata ad incastro a dette travi principali (1) stesse, e poste intervallate a dette traversine (B1) del binario; comprendenti almeno quattro elementi di fissaggio posti, a due a due, sui lati dell'anima (211) delle travi secondarie (2) e dove detti elementi di fissaggio (9) realizzano un vincolo del tipo ad incastro in modo da rendere il sistema travi principali/travi secondarie un sistema rigido atto a reagire unitariamente sia agli sforzi verticali sia agli sforzi orizzontali nelle due direzioni principali. posizionamento e aggiustamento della posizione di dette piastre di compensazione (4) su detto piatto superiore di dette travi secondarie (2). posizionamento e aggiustamento della posizione di detti attacchi (3) su dette piastre (4); fissaggio di dette piastre (4) su detto piatto superiore di dette travi secondarie (2) e di detti attacchi (3) per vincolare ognuna di dette rotaie (B1) a dette travi secondarie (2).
11. 11. Metodo, come da rivendicazioni 10, caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di rimozione di detto sistema, dopo il completamento del posizionamento, stabilizzazione e consolidamento del manufatto, e dove detta fase di rimozione comprende a sua volta le operazioni di: svincolo di dette rotaie (B2) mediante rimozione di detti attacchi (3); rinfiancamento del ballast (B3), stabilizzando dette traversine; sfilamento di dette travi secondarie (2); rimozione di dette travi principali.