Scartamento ferroviario

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Per scartamento ferroviario (in inglese: gauge) si intende, oggi di norma, la distanza intercorrente tra i lembi interni del fungo delle due rotaie di un binario misurata a 14 mm sotto il piano di rotolamento.

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Non è sempre stato così tuttavia: nel passato in alcuni paesi fu in uso anche il metodo di misurare lo scartamento ferroviario tra asse ed asse delle due rotaie. In Francia lo scartamento adottato fu quello di 1 500 mm misurati tra le due mezzerie, misura che non dava problemi di circolabilità dei rotabili nelle linee come quelle della Germania che adottavano la misurazione, oggi standard, dello scartamento di 1 435 mm effettuata all'interno.[1]

Fu la mancanza di regole comuni che portò a molte delle differenze esistenti in quanto alcune reti misuravano lo scartamento in mezzeria, altre sui bordi interni e talvolta financo su quelli esterni. L'uso di sistemi di misura non decimali come quello inglese produceva il resto: lo scartamento Stephenson, divenuto in seguito lo scartamento normale o standard è infatti corrispondente a 4 piedi e 8 ½ pollici, diffuso in Europa, Cina, Stati Uniti, e Messico che convertito in decimale diviene di 1 435 millimetri.

Indice

La giungla degli scartamenti nel mondo [modifica]

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La maggior parte delle ferrovie del mondo, (circa il 56% dei km), oggi usa quello di 1 435 mm definito come scartamento normale. Il secondo scartamento più usato è quello russo (1 520/1 524 mm), con il 18%; seguono con il 7-9% ciascuno gli scartamenti di 1 000, 1 067 e 1 668/1 676 mm.

È da notare che piccole differenze di scartamento non creano problemi, come ad esempio fra Portogallo (1 664 mm) e Spagna (1 672 mm), ora sono uniformati a 1 668 mm, oppure fra ex URSS (1 520 mm) e Finlandia (1 524 mm).

Convenzionalmente si distingue tra:

I principali scartamenti usati nel mondo sono:

Scelta dello scartamento [modifica]

Non è molto chiara l'origine della misura adottata da George Stephenson che scelse lo scartamento da 1 435 mm per la linea ferroviaria Stockton-Darlington, ma è molto probabile che abbia fatto riferimento alla larghezza degli assali delle carrozze e dei carri in uso al suo tempo.

Si ritiene che la nascita delle prime rudimentali rotaie di legno, che erano semplicemente dei canali cavi in legno che alloggiavano la ruota, sia avvenuta nel XVI secolo in alcune miniere di carbone del Tirolo, e che in seguito, nel 1696 in Inghilterra nelle miniere di Newcastle, si sia diffusa a seguito della rivoluzione industriale. Successivamente si pensò di foderare il canale di legno con lamiere metalliche per diminuirne l'usura. In questa fase infatti la rotaia era semplicemente un solco rinforzato per evitare lo sprofondamento delle ruote in suoli incoerenti.[2].

La presenza di ruote senza bordino permetteva il transito dello stesso carro senza problemi sia in via guidata che su normale strada, questo spiega il fatto dell'ovvio trasferimento degli stessi carri, quindi con identici scartamenti dalla normale strada alla via guidata. Di fatto poi esistevano già "rotaie" nelle normali strade coperte di lastre di pietra, dove i profondi solchi nella pietra per secoli di uso, imponevano l'uso di scartamenti delle carrozza, e quindi di assali, strettamente unificati, (la circolazione di carrozze con scartamenti diversi dallo standard era pericolosissima, dato che la vettura poteva facilmente rovesciarsi al momento di far uscire o di cadere, (da un solo lato), nei solchi del lastricato.

Con la realizzazione di rotaie rilevate dal suolo, ed interamente metalliche, fu necessario creare un ritegno affinché la ruota restasse sulla rotaia, furono tentate tutte le soluzioni, doppio bordino , bordino esterno o interno. Un certo Reynold nel 1780, produsse ruote fornite di bordino esterno[3]. L'uso di rotaie metalliche per ruote con bordino avvenne, sempre in miniera, ad opera di Jessop nel 1789.[4].

È chiaro che i veicoli comunque usati per poter circolare, dovevano avere una misura unificata, quindi uno scartamento standardizzato. La scelta della misura standard di 1 435 mm, per le ferrovie, si rivelò alla prova dei fatti un buon compromesso nella applicazione della tecnologia ferroviaria, consentendo di raggiungere una buona velocità in rettilineo e contemporaneamente non doverla abbassare troppo per la presenza di curve nelle zone di montagna o con tracciato tortuoso. Oggi anche nazioni, come la Spagna, che hanno scartamento maggiore per le linee ordinarie, per le loro linee ad alta velocità hanno adottato lo scartamento standard di 1 435 mm.

Furono comunque fatti tentativi per diversificare lo scartamento, la inglese Great Western Railway iniziò a costruire ferrovie con scartamento di 2 140 mm, tale da permettere, con una spesa solo leggermente superiore, una capacità di carico assai superiore. L'insuccesso dello scartamento largo della Great Western Railway fu determinato tuttavia dalla necessità di trasbordare le merci nei punti di incontro fra scartamento largo e normale. Quest'ultimo si era enormemente diffuso e fu scelto come standard nel 1845 da una commissione parlamentare inglese, che ne raccomandò l'adozione per le linee ferroviarie in costruzione. La GWR fu obbligata a trasformare le sue linee a scartamento normale, operazione che terminò prima della fine del XIX secolo.

La questione dello standard [modifica]

L'adozione di uno scartamento unificato ha avuto indubbi vantaggi, soprattutto se si considera l'evidente facilità di trasporto (senza trasbordi), ma anche la facilità di costruire vagoni, mezzi di trazione, armamento, segnalazione ecc. compatibili tra loro, tale da avere prodotti collaudati e, concordando le opportune tecnologie, economie produttive di scala sempre più consistenti.

Tale sistema, codificato nella norma UIC (Union internationale des chemins de fer), è divenuto tale da permettere il trasferimento internazionale dei mezzi ferroviari, data la loro perfetta intercambiabilità, ma anche la inter-operabilità, cioè la possibilità di operare (spazi operativi, sistemi di fissaggio, segnalamento, dispositivi di sicurezza), in tutte le nazioni.

Nei tempi passati i timori nazionalistici di alcune grandi nazioni, all'epoca della installazione di sistemi ferroviari, evidenziarono il fatto che uno standard ferroviario così unificato poteva costituire una eguale agevole via di penetrazione ed invasione, in caso di guerra.

Al momento di adottare ex novo un sistema ferroviario alcuni ritennero prudente adottare uno scartamento diverso, quasi sempre, (per evitare l'adattabilità dei mezzi dello scartamento standard), notevolmente più largo; tali sono ad esempio lo scartamento russo o lo spagnolo-portoghese.

Questa non è l'unica causa della scelta di scartamenti diversi: sempre in Spagna si credette, usando uno scartamento maggiore di quello normale, di poter costruire su tale base treni più grandi e più potenti. In altri casi si sono scelti scartamenti anomali per errori di coordinamento nella progettazione[senza fonte].

Scartamento ridotto [modifica]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Scartamento ridotto.

Viene utilizzato da molte linee secondarie, ma anche da tante principali, ed è di misura inferiore (più stretto) di quello standard di 1 435 mm; per questo motivo è chiamato scartamento ridotto.

Le misure più utilizzate sono:

Tecnicamente, uno scartamento ridotto permette di effettuare curve con raggio inferiore rispetto allo scartamento standard, e pertanto facilita la costruzione di ferrovie con percorsi tortuosi, ha inoltre spazi accessori, (come gli scambi) più ristretti e, nel complesso, abbisogna di spazi minori per il suo impianto; è in generale sostanzialmente più economico. Di contro rende il raggiungimento di velocità elevate più critico.

Alcuni scartamenti [modifica]

(La lista è indicativa e incompleta)

scartamento ridotto industriale (260 mm-643 mm): ferrovie industriali, minerarie, da giardino, Decauville

scartamento ridotto ferrotranviario (650 mm-925 mm): piccole ferrovie di montagna, militari, secondarie, tranvie a vapore

scartamento ridotto metrico (950 mm-1000 mm): ferrovie di montagna, secondarie, tranvie, metropolitane leggere e metrotranvie

scartamento ridotto "Cap Gauge"

scartamento ridotto: ferrovie di montagna, secondarie, tranvie

scartamento ordinario (1 430 mm-1 445 mm): linee principali, tranvie, metropolitane

scartamento largo russo (1 495 mm-9 000 mm): linee principali, tram, applicazioni particolari

scartamento ferroviario per applicazioni particolari

Altre misure sono utilizzate per i binari delle stazioni di lancio dei vettori spaziali, per gru portuali o industriali.

Curiosità [modifica]

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  • Lo scartamento metrico italiano di 950 mm, fa capo alla adesione del regio governo italiano (Legge Baccarini del 1879) allo standard francese che considerava lo scartamento teorico agli assi delle rotaie, con misure, appunto agli assi, di 1000 mm e di 1500 mm, fatto che portava alla misura di scartamento ai lembi interni della rotaia di circa 1435 mm, corrispondente allo Stephenson, e di 950 mm.

L'Austria invece preferì aderire al sistema di misura dello scartamento ai lembi interni di rotaia, adottando però una misura metrica intera, appunto di 1000 mm, che si è riflessa negli scartamenti delle ferrovie nei territori allora sotto il suo dominio; costituisce anomalia la ferrovia Genova-Casella che, pur non essendo nata nel sistema austriaco, adottò lo stesso scartamento metrico di 1000 mm.

  • Lo scartamento ridotto del Capo fu dovuto ad una unificazione delle misure inglesi corrispondente a tre piedi e mezzo, (3' e 6").
  • Un motivo per cui la Germania nazista ebbe così tante perdite nella campagna di Russia, e difficoltà nelle azioni, (come nella Battaglia di Stalingrado), fu la oggettiva difficoltà di rifornimento di viveri e munizioni per le proprie truppe in territorio russo a mezzo ferrovia; le ferrovie sovietiche hanno infatti uno scartamento diverso rispetto a quelle tedesche, costringendo quindi a trasbordare i carichi tra vagoni di scartamento diverso. Fatto non trascurabile era poi l'obbligo di dover utilizzare mezzi di trazione dello standard russo (quindi diversi da quello tedesco), che quando danneggiati o sabotati non erano rimpiazzabili.

Note [modifica]

  1. ^ Ministero dei Trasporti-Ferrovie dello Stato-Serv.Mat e Trazione,Veicoli ed impianti Volume IX a pag.274
  2. ^ Ivo Angelini,Treni e ferrovie, op. cit., p.14
  3. ^ Ivo Angelini,Treni e ferrovie, op. cit., p.16
  4. ^ Ivo Angelini,Treni e ferrovie, op. cit., p.16
  5. ^ In Eritrea sopravvive l'ultima ferrovia a scartamento ridotto da 950 mm costruita nel periodo coloniale

Bibliografia [modifica]

  • Ivo Angelini, Treni e ferrovie, Firenze, Editrice Salani, 1975.
  • Ministero dei Trasporti Ferrovie dello Stato-Serv.Mat e Trazione, Veicoli ed impianti, Volume IX, 1963.
  • Leonardo Micheletti, Alle origini degli scartamenti. Nascita e diffusione delle misure “standard” del binario, in La tecnica professionale, n. s. 14 (2007), n. 11, pp. 30-36

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