L'associazione "Amici di Italia'61" e' riuscita a ritrovare, dopo moltissime ricerche in diversi archivi storici, uno studio di fattibilita' sui trasporti pubblici elaborato qualche anno prima delle celebrazioni per il centenario dell'Unita' d'Italia. In questo documento si voleva enunciare e dimostrare i molteplici vantaggi che si sarebbero ottenuti realizzando una linea di trasporto pubblico non convenzionale; infatti tale mezzo di trasporto sarebbe stato costituito da una modernissima monorotaia di tipo Alweg. Per comprendere la modernità della scelta e le considerazioni di seguito esposte, bisogna aver ben chiaro che tale mezzo di trasporto aveva una tecnologia molto avanzata per gli anni '60. Tale documento aggiungendosi agli altri fino ad oggi raccolti, completano ancor di piu' la conoscenza di quest'opera e delle valutazioni addotte per appoggiare il progetto.
Si ringrazia l'Archivio Storico della Fiat per la collaborazione e per la documentazione messa a disposizione e gli altri soci per il prezioso aiuto apportato al progetto.
INTRODUZIONE
Il sistema ALWEG porta il nome del grande industriale svedese, il Dott. Axel Lenard WEnner-Gren, che ne e' il promotore. Partendo dal presupposto che i mezzi di trasporto attuali non sono piu' in grado di soddisfare economicamente le sempre crescenti esigenze del traffico, nel 1951 egli incarico' un gruppo di ingegneri tedeschi di studiare la creazione di un nuovo sistema di trasporto.
In realtà si hanno notizie di monorotaie sin a partire dall'800, ma gli ingegneri tedeschi idearono negli anni '50 la prima monorotaia a sella moderna, composta da una trave unica portante sulla quale transitava il mezzo, dotato di pneumatici, "a cavallo" della stessa.
Il sistema realizzato in seguito a questi studi consiste in un complesso formato da putrelle a sezione rettangolare che servono insieme da rotaia e da supporto e che sono sostenute da piloni distanti in linea di massima 15 metri. L'altezza dei piloni e' variabile cosi' che l'impianto puo' essere fissato su piloni alti per i treni aerei, oppure su bassi zoccoli per i treni in superficie o sotterranei.
Gli organi di scorrimento dei veicoli sono "a cavallo" delle putrelle: le ruote portanti a contatto della parte superiore dell'impianto, quelle direzionali e stabilizzatrici poggiate sulle due superfici laterali.
Il sistema ALWEG, a seconda delle circostanze, puo' essere utilizzato come treno urbano, treno industriale o treno a lunga distanza.
In diversi studi emerge la versatilita' della monorotaia Alweg e l'economicita' nella sua costruzione e soprattutto nella gestione della linea di trasporto.
Un TRENO URBANO ALWEG presenta vantaggi sia d'esercizio, sia di circolazione nei casi in cui e' indispensabile stabilire un sistema di trasporto rapido di un grande numero di viaggiatori su un "secondo livello", oppure quando si tratta di integrare un altro rapido mezzo di trasporto gia' esistente.
Un TRENO INDUSTRIALE concepito in base al principio ALWEG e' piu' economico di altri mezzi quando e' utilizzato per il trasporto massiccio di merci su un "secondo livello", oppure quando gli altri vantaggi del sistema ALWEG possono essere interamente sfruttati (per esempio: la grande potenza ascensionale).
La costruzione di una LINEA A LUNGA DISTANZA ALWEG e' analogamente raccomandabile ove l'utilizzazione di un altro sistema di trasporto su rotaia esiga, per ragioni locali, considerevoli investimenti per la messa in opera e la manutenzione delle installazioni fisse (per esempio: regioni molto accidentate, terreni vergini o sabbiosi, zone innevate).
Nell'impianto di Torino i progettisti, per dimostrare il concetto poc'anzi esposto (in questo studio di fattibilita' stilato dai tecnici e dagli organizzatori di "Italia'61" per far aggiungere la monorotaia alle attrazioni dell'expo'), fecero passare la trave portante su un laghetto, cosi' da dimostrare la possibilita' di costruire la linea su qualsiasi terreno anche su di uno specchio d'acqua.
Il sistema ALWEG, infine, e' stato specialmente studiato allo scopo di trovare una soluzione al problema del trasporto rapido delle persone nelle citta'; problema che si pone con sempre maggior urgenza.
Questa considerazione fatta negli anni '50 e' ancora l'urgenza numero uno delle metropoli moderne e credo che in un prossimo futuro tali impianti torneranno alla ribalta per risolvere le problematiche del trasporto pubblico di massa.
LA REALIZZAZIONE A COLONIA-FUEHLINGEN
Il sistema ALWEG fu presentato per la prima volta in pubblico, a Colonia-Fuehlingen, l'8 ottobre 1952. Il modello per queste prime prove era alla scala di 1:2,5 (ossia il 40% della grandezza naturale) e viaggiava su un circuito della lunghezza di 1700m. I lavori per la realizzazione erano durati all'incirca un anno.
Per ampliare la conoscenza di questi impianti vi consigliamo il sito www.alweg.com nel quale viene presentata la storia completa della societa' Alweg dai primi test fatti all'impianto di Fuhlingen agli ultimi modelli sviluppati dalla Hitachi dopo l'accordo con la societa' Alweg.
Gli anni successivi furono dedicati alle esperienze tecniche e al miglioramento del nuovo sistema. Tre treni sperimentali supplementari furono costruiti e collaudati su percorsi per un totale di diecine di migliaia di chilometri. I risultati delle prove furono di grande interesse. Furono sviluppati nuovi metodi di fabbricazione per costruzione della pista e alla fine del 1956 fu iniziata la realizzazione di una linea a grandezza naturale, della lunghezza di circa 1,8 km. Dal 23 luglio 1957 ALWEG presenta agli esperti dei trasporti un treno composto da due vetture, specialmente concepite per il traffico urbano.
Questa linea ALWEG, in grandezza naturale, presenta una sezione di linea a una sola via e un'altra a doppia via, munita di scambi appropriati. La linea e' sopraelevata e costruita per mezzo di elementi in cemento armato. La via-pista consiste in putrelle vuote prefabbricate di cemento armato (altezza m. 1,40: larghezza m. 0,80; lunghezza m. 15). Le superfici laterali delle putrelle presentano una cavita' destinata a ricevere la rotaia conduttrice dell'energia elettrica. Le putrelle sono fabbricate per mezzo di una speciale installazione realizzata in base al sistema "Vacuum-concrete". Il procedimento assicura una produzione rapida, garantisce l'esattezza delle dimensioni ed e' economico, anche per le curve in piano inclinato e per i raccordi, che devono essere confezionati in due sezioni.
Sul tratto a via unica della prima ALWEG a grandezza naturale, le putrelle sono riunite a gruppi di 6 e formano cosi' un'unita' di 90 metri. Le estremita' comuni delle due putrelle centrali sono ancorate ad un supporto fisso. Le altre estremita' delle sei putrelle sono fissate a supporti mobili che possono seguire, oscillando sulle loro fondazioni nel senso dell'asse longitudinale delle putrelle, le variazioni di lunghezza determinate dagli sbalzi di temperatura. Il sistema di compensazione per le sei putrelle e' installato all'inizio e alla fine di ogni sezione di 90 m.
Nel tratto a doppia via, le putrelle, sistemate una a fianco dell'altra, riposano con le loro estremita' su un supporto fisso dal profilo a forma di T. Alcuni di questi supporti sono di cemento armato, altri d'acciaio. Tutti i supporti della prima linea ALWEG in grandezza naturale furono prefabbricati e montati sul posto, ad eccezione dei supporti in forma di T, di cemento armato. Il trasporto e il montaggio degli elementi prefabbricati fu effettuato per mezzo di speciali congegni ed i lavori progredirono alla cadenza di 15m all'ora.
Per la prima linea ALWEG esistono due tipi di scambi: articolati e flessibili.
Lo scambio articolato si compone di due sezioni di putrella che possono spostarsi lateralmente. La continuita' della curva per le ruote laterali del veicolo in posizione di biforcazione e' assicurata da una banda flessibile d'acciaio che si sistema automaticamente.
Lo scambio flessibile consiste in un supporto vuoto di metallo leggero che si curva integralmente in posizione di biforcazione.
Il treno urbano ALWEG che circola a Colonia-Fuelingen e' costituito da due vetture motrici della capacita' totale di 200 posti. La lunghezza di ognuna delle vetture motrici e' di 11m., la larghezza di 3 m. e l'altezza di 4m. Ogni vettura ha due organi di rotolamento con asse-portante munito di due ruote motrici accoppiate, munite di pneumatici. Esse hanno inoltre 4 ruote orizzontali, di direzione e di stabilizzazione, anch'esse provviste di pneumatici. I pneumatici impiegati sono di dimensioni consuete. Per misura di sicurezza, sono inoltre applicati dei rulli di gomma piena. In caso d'avaria di un pneumatico, i rulli entrano in contatto diretto con la putrella-rotaia e assicurano la trasmissione della forza di propulsione. Le altre parti dell'equipaggiamento, quali motori, installazioni elettriche di guida, freni a compressione ecc., sono di fabbricazione corrente.
Leggendo la parte riguardante la componentistica della vettura e' interessante sottolineare che "le ruote che non si sgonfiano (o piu' comunemente conosciute come Run-flat)" sono montate oramai su tutte le migliori automobili di fascia superiore; mentre si puo' far notare anche un'altra applicazione utilizzata 50 anni dopo e sono le ruote stabilizzatrici laterali che oggi servono alla metropolitana automatica VAL di Torino per indirizzare i vagoni lungo il percorso e nel '61 servivano alla monorotaia a tenere i vagoni sulla trave di scorrimento.
Il primo treno a grandezza naturale e' azionato da corrente elettrica continua a 1.200 volts. I 4 motori di trazione, ognuno dei quali aziona per mezzo di ingranaggio un asse portante del treno, hanno una potenza di 75 KW/H e 1.200/2 volts. Sviluppano un'accelerazione di velocita' di 1,5 m/sec. Un commutatore graduale di precisione a funzionamento automatico, assicura una messa in marcia esente da scosse.
Il treno e' frenato elettricamente. Inoltre, ogni asse portante e' munito d'un freno a disco. Per un treno caricato al limite, la frenata massima e' di 2,5 m/sec.
La monorotaia Alweg di Torino era dotata di un dispositivo di sicurezza detto "uomo morto" che in caso d'emergenza arrestava automaticamente il veicolo ai respingenti finali senza toccarli.
Il dispositivo vigilante definisce uno specifico apparecchio di sicurezza atto a controllare la presenza e la vigilanza del conducente di un veicolo ed in particolare del macchinista ai comandi di un treno.
In questo caso un misuratore di campo magnetico posto all'interno della rotaia, rilevava il passaggio di un asse del treno e la perturbazione prodotta nel campo magnetico dal passaggio del metallo attivava di conseguenza l'interruttore elettrico (accoppiato al misuratore) che installato a bordo della vettura toglieva istantaneamente alimentazione al motore elettrico.
CONCLUSIONI
I lavori e le prove effettuate fino ad oggi con il primo treno urbano dimostrano che il sistema ALWEG e' a punto ed in grado di rispondere positivamente alle esigenze della circolazione urbana rapida moderna.
Grazie alle elevatissime possibilita' di razionalizzazione, la fabbricazione in serie delle varie parti permette di ridurre i prezzi di costo e di costruire un'installazione ALWEG in un periodo di tempo piu' breve di quello richiesto per un impianto di trasporto in comune di capacita' uguale.
Tali considerazioni esposte nella relazione di allora rimangono a distanza di 50 anni molto attuali e come dichiarato prima porteranno i futuri governi delle citta' a reintrodurre questa tipologia di trasporto pubblico.
La putrella, senza binari, e' insieme rotaia e supporto.
Presenta i seguenti vantaggi:
prezzo modico
costruzione rapida
longevita'
ridotte spese di manutenzione
notevole eliminazione dei rumori
buona aderenza del veicolo (ruote gommate che scorrono sul cemento armato)
apparenza elegante
Anche per una linea a doppia via, la base dei piloni dell'installazione sopraelevata ALWEG occupa soltanto una superficie di 1,2 mq ad intervalli di 15 metri. Questo sistema, percio', ostacola pochissimo la circolazione, in confronto agli altri impianti di trasporto sopraelevato.
I piloni possono inoltre essere facilmente adattati ai terreni accidentali: il che riduce le spese per la messa in opera di una linea ALWEG. La sede propria del sistema ALWEG garantisce un esercizio esente dalle perturbazioni che lamentano gli altri mezzi di trasporto. E' questa una condizione importante per il rispetto degli orari.
La scelta dei materiali destinati alla fabbricazione dei piloni (acciaio o cemento armato) dipende in primo luogo da considerazioni economiche, tenendo conto delle esigenze locali e architetturali. Tutte le forme e altezze sono possibili.
Le putrelle sono fabbricate e messe in opera con alta precisione. In tal modo le vetture non sono soggette che a sobbalzi minimi, il che permette di ridurre la tara dei veicoli.
Il fatto, poi che gli organi di rotolamento siano "a cavallo" della pista, da' una completa garanzia contro i deragliamenti.
L'utilizzazione dei pneumatici presenta questi vantaggi:
Tale grande potenza ascensionale (come del resto la rapidita' nell'avviamento e della frenata) deriva dalla forte aderenza dei pneumatici sulla putrella in cemento armato.
Cio' consente di ridurre le spese d'impianto della linea (brevi rampe per il passaggio dalla circolazione sotterranea alla circolazione in superficie o sopraelevata; possibilita' di alternare tratti di linea a forte pendenza in luogo di sezioni di linea di ricovero).
A seconda delle esigenze contingenti, i treni ALWEG possono essere composti da un numero qualsiasi di vetture. Il convoglio piu' corto comprende due veicoli e il numero degli assi da azionare dipende dalle necessita' di esercizio.
Ove si rendesse necessario intercalare delle vetture senza motor (rimorchi), oppure se si dovesse modificare la proporzione fra i posti "in piedi" e "seduti", possono essere adottate vetture di diversa dimensione, per esempio piu' piccole. In tal modo le dimensioni delle vetture possono essere adattate a quelle della galleria di una linea sotterranea, oppure alla lunghezza economicamente piu' favorevole dei marciapiedi delle stazioni.
Gli apparati di segnalamento e di sicurezza sono identici a quelli impiegati,e gia' sperimentati, per i servizi urbani. Le installazioni delle stazioni sono, per quel che si riferisce all'esercizio e al traffico, analoghe ai moderni impianti per il traffico urbano rapido. La stessa cosa dicasi per le installazioni per la manutenzione dei veicoli.
Il calcolo delle spese di costruzione ha provato che, fra tutti i tipi di trasporto completamente in sede propria, il sistema ALWEG e' l'unico che esiga investimenti minori.
Se, per una distanza di 1 km, si considera il valore delle installazioni fisse di un tram a due linee circolante sotto la superficie, in una falda acquifera, pari a 100 per delle condizioni normali, come coefficiente di raffronto si ottiene:
per i tram ( raffronto con capacita' di 16-20.000 passeggeri per ora e direzione)
tram sotto superficie, fuori di una falda acquifera, stazioni senza scale automatiche 85
treno sopraelevato a doppia linea, su piloni, stazioni con scale automatiche 55
treno ALWEG, stazioni senza scale automatiche 20
treno ALWEG, stazioni con scale automatiche 25 per le metropolitane ( raffronto con capacita' di 50-60.000 passeggeri per ora e direzione)
metropolitana in falda acquifera, stazioni senza scale automatiche 140
metropolitane fuori di una falda acquifera, stazioni senza scale automatiche 120
esercizio sopraelevato a due linee, su piloni, con vetture di dimensioni della metropolitana, stazioni con scale automatiche 75
treno ALWEG, stazioni con scale automatiche 35
Per tutti i tipi di treni sopraindicati, come base di calcolo furono prese in considerazione le stesse condizioni di esercizio (distanza fra le fermate, costruzione delle stazioni ecc. I coefficienti cosi' ottenuti sono stati arrotondati alla mezza diecina superiore o inferiore, a seconda dei casi.Da inchieste approfondite, da calcoli di rendimento per i progetti in corso, cosi' come dai rapporti di perizie neutre, emerge che il prezzo di costo (spese di primo impianto, spese di esercizio e spese generali) del sistema urbano ALWEG deve essere necessariamente inferiore a quello di altri sistemi, perche':
un capitale ridotto e' gravato da spese ridotte
da una maggiore longevita' e dall'usura meno rapida della linea derivano minime spese di ammortizzamento e piu' ridotte spese di manutenzione
un meccanismo ben sospeso su una linea ben unita conserva il veicolo e riduce di conseguenza le spese di manutenzione
l'esercizio di treni urbani, con soste a brevi distanze e frequenti partenze, determina minori spese di energia per vetture leggere munite di pneumatici, anche se la resistenza per l'attrito e' relativamente elevata.
da una rotazione piu' breve del materiale a una velocita' piu' grande deriva un'economia di personale
un valore piu' ridotto dell'installazione cosi' come un bisogno meno grande di personale determina automaticamente una riduzione delle spese generali, le quali dipendono essenzialmente da questi due fattori.
Un esempio di quanto dichiarato in questi punti e' il tratto di trave ancora esistente sul laghetto di Italia'61, che a distanza di 50 anni risulta in buone condizioni, anche se bisogna tener conto che l'utilizzo reale della trave portante e' di soltanto due anni circa.Dal punto di vista esercizio e traffico, il sistema ALWEG offre tutti i vantaggi di un mezzo di trasporto in sede propria, come per esempio la metropolitana e la ferrovia sopraelevata. Esso garantisce inoltre una circolazione sicura e regolare, e quindi puntualita', sicurezza ed elevate velocita'.Concludendo, i vantaggi di questo sistema rispetto agli altri mezzi di trasporto esaminati sono:
Investimento di capitale relativamente basso
Prezzo di costo ridotto
Minor costo della manutenzione della linea
Tempo di costruzione molto breve
Ridottissimi ostacoli alla circolazione in superficie durante la costruzione
Possibilita' di tracciare la linea molto vantaggiosamente
Spazio in superficie molto ridotto
Rumori quasi nulli
Completa sicurezza contro i deragliamenti.
RAFFRONTO DEI PREZZI DI COSTO DI DIFFERENTI SISTEMI DI TRASPORTO URBANO
La costruzione di un chilometro di linea a doppio binario pesa su ogni spostamento di un passeggero ( biglietto ) sotto forma di una quota-parte destinata al servizio del capitale. Questa quota-parte e' riprodotta, nel diagramma che segue, sull'asse delle ordinate. Sull'asse delle ascisse si ha il volume del traffico.Per la valutazione del costo/del servizio del capitale (interesse e ammortizzamento), si sono presi in considerazione gli investimenti per l'insieme delle installazioni fisse, compresi l'acquisto del terreno e il costo delle stazioni d'esercizio.Il servizio del capitale e' computato su un interesse del 5,5% per un periodo di ammortizzamento di 25 anni ( il capitale e' calcolato sulla base dei prezzi del 1953).La distanza fra le fermate e', al centro della citta', perT1 di 350 metriT2, T3 ,T4, Ta, A1, A2 di 500 metriM1, M2, Ma, A3 di 600 metriLa capacita' di trasporto per i seguenti sistemi di esercizio e' di:tram: massimo 16.000-20.000 passeggeri/ora in una direzionemetropolitana: massimo 50.000-60.000 passeggeri/ora in una direzione
CENTRO URBANO
T1 Tram in sede comune
T2 Tram in sede propria
A1 ALWEG, della capacita' di un tram, stazioni senza scale automatiche
A2 ALWEG, della capacita' di un tram, stazioni con scale automatiche
A3 ALWEG, della capacita' della metropolitana, stazioni con scale automatiche
Ta Tram sopraelevato circolante su costruzione in cemento armato, stazioni con scale automatiche
Ma Metropolitana sopraelevata circolante su costruzione in cemento armato, stazioni scale automat.
T3 Tram sotterraneo, in falda acquifera, stazioni senza scale automatiche
T4 Tram sotterraneo, fuori di falda acquifera, stazioni senza scale automatiche
M1 Metropolitana sotterranea, nella falda acquifera, stazioni senza scale automatiche
M2 Metropolitana sotterranea, fuori di falda acquifera, stazioni senza scale automatiche.
CENTRO URBANO (diagramma)
Partecipazione al costo del servizio del capitale, in Deutsche Pfenning (Pfennig "penny", abbreviazione Pf, e' una vecchia moneta tedesca) per passeggeroMilioni di passeggeri per anno
Migliaia di passeggeri per giorno
Michele Oliveto
