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La progettazione dei tornanti stradali per la viabilità minore – Seconda parte

Uno studio condotto su differenti tipologie di tornanti stradali progettati secondo la Norma svizzera SNV 640198 e incentrato sulla simulazione dell'inscrizione in curva dei veicoli mediante impiego del software Autoturn® che consente di evidenziare, per il caso italiano, criticità e limiti progettuali

Considerata inoltre la presenza di una corsia per senso di marcia, si è valutata anche la possibilità che nel tornante si possano incrociare, contemporaneamente, due autobus. Dalle simulazioni appare evidente che tale ipotesi genera una pericolosa criticità, dovuta all’annullamento dei franchi di sicurezza, e che tale criticità potrebbe essere eliminata solo se uno dei due veicoli si fermasse prima dell’ingresso nel tornante, al fine di consentire il passaggio all’altro veicolo che procede nel senso opposto. Il medesimo problema non sussiste, di converso, quando si incrociano due autovetture, in quanto i margini di manovra risultano convenientemente garantiti. Se si assegna a Δmax e a δmax il medesimo significato attribuito nello studio dei tornanti a unica corsia e si indica con εmax il valore massimo di sovrapposizione delle traiettorie seguite dalla cassa dei veicoli che si incrociano lungo la mezzeria della carreggiata, con riferimento ai casi di studio 5÷8 si ottengono risultati che forniscono una chiara indicazione a riguardo della pericolosità dei tornanti con larghezza b della carreggiata pari a 6 m (caso di studio 5), considerato che, indipendentemente dal valore assunto dall’angolo α, la sagoma del veicolo non rientra mai totalmente nella carreggiata.

Considerazioni critiche e progettuali

Per superare i limiti evidenziati nel precedente paragrafo e garantire la corretta inscrizione dei veicoli nelle curve di risvolto dimensionate secondo la Norma svizzera SNV 640198, si potrebbero apportare alcune modifiche alla geometria dei suddetti tornanti, intervenendo, ad esempio, sulle dimensioni della carreggiata stradale e/o implementando opportuni allargamenti in grado di assicurare maggiori franchi di sicurezza. Tale approccio consentirebbe, dunque, di salvaguardare l’impianto base della Norma svizzera, alla quale verrebbero apportati alcuni correttivi. 

Con riferimento alle risultanze delle simulazioni dei casi in studio affrontati, gli Autori hanno, però, avuto modo di osservare come tali correttivi si concretizzino in sensibili allargamenti della sezione trasversale in curva (in genere non inferiori a 1,50÷2 m). Per tale motivo, gli Autori propongono di svincolarsi completamente dalla Norma svizzera, a favore di un nuovo approccio, che basi il dimensionamento delle diverse tipologie di tornanti esclusivamente sulle caratteristiche del veicolo critico presente nel traffico di progetto. Da un punto di vista operativo, il problema si può affrontare sfruttando, ancora una volta, le potenzialità di software tipo AutoTURN® che consentono di descrivere le traiettorie seguite dai veicoli al variare dell’angolo di direzione individuato dalle ruote anteriori del mezzo (30°, 60°, 90°, 120°, 150° e 180°).

Sfruttando in modo opportuno tali output e tenendo in debita considerazione i franchi minimi da garantire, si può dunque addivenire alla implementazione di una serie di nuove geometrie direttamente relazionate ai veicoli che le hanno generate e quindi immuni dalle criticità riscontrate nei tornanti secondo la SNV 640198. 

Le sopracitate geometrie potrebbero essere inoltre molto semplici, basate, ad esempio, sulla successione di soli elementi a curvatura costante quali rettifili e curve circolari, considerato che nei tornanti le velocità di percorrenza sono alquanto ridotte e che quindi non sussistono problemi dinamici. In definitiva, queste nuove geometrie sarebbero dunque contraddistinte da un legame diretto con le categorie di traffico destinate a percorrerle e per tale motivo andrebbero a superare gli evidenti limiti della progettazione affrontata secondo i dettami della SNV 640198.

Conclusioni

Il progetto delle curve di risvolto o tornanti non è contemplato dal quadro normativo italiano[1] e per tale motivo il loro dimensionamento non può prescindere dal contesto delle Norme internazionali, prima fra tutte la Norma svizzera SNV 640198 che però, come si è avuto modo di evidenziare nel presente articolo, non sempre consente di ottenere soluzioni funzionalmente efficaci.

Grazie all’impiego del software AutoTURN®, gli Autori hanno simulato la traiettoria di marcia di una tipologia di veicolo particolarmente significativo per le strade di montagna e cioè l’autobus standard, così come contemplato dal Codice della Strada italiano e dal D.M. 28/04/2008. 

Le diverse simulazioni hanno evidenziato che le curve di risvolto progettate con il criterio svizzero non garantiscono la perfetta inscrivibilità del veicolo in curva (mai garantita nei tornanti ad unica corsia di marcia e quasi mai garantita nei tornanti a doppia corsia di marcia, tranne in quelli di una certa importanza con raggio interno maggiore o uguale a 20 m) in quanto, il più delle volte, si è riscontrata l’invasione della corsia di marcia opposta oppure lo sconfinamento al di fuori della carreggiata. Per tale motivo gli Autori, dopo aver evidenziato i limiti operativi della SNV 640198, hanno proposto un nuovo approccio operativo per il dimensionamento dei tornanti, basato sul concetto di veicolo critico e sulla implementazione di una geometria compatibile con il suo ingombro cinematico e con il valore massimo del suo angolo di sterzatura. Tale geometria può essere definita, preliminarmente, ricorrendo ad opportuni output grafici forniti da software tipo AutoTURN®, per poi essere, successivamente, semplificata tramite inviluppo di elementi planimetrici a curvatura costante, quali rettifili e curve circolari, considerato che le velocità di percorrenza nei tornanti sono alquanto ridotte e, dunque, non esistono particolari problemi legati alla dinamica del veicolo in curva (assenza di significativa forza centrifuga e/o di elevato contraccolpo).