monorotàia
Indice
Definizione
sf. e agg. inv. [sec. XX; mono-+rotaia]. Impianto di trasporto che utilizza una sola rotaia come via di corsa. Impianti monorotaia sono usati per il trasporto di carichi in installazioni industriali e sono costituiti da una rotaia, sospesa al soffitto o sostenuta da mensole, lungo la quale si muovono carrelli, paranchi, ecc. Nel campo dei trasporti pubblici sono in normale esercizio su percorsi metropolitani, o in fase di avanzata sperimentazione, sistemi a monorotaia che adottano quale via di corsa una o più travi, in cemento armato e rinforzato o in acciaio, sulle quali appoggiano le ruote portanti e motrici e contro le quali aderiscono le ruote di guida e direttrici per gli scambi. Le travi, di lunghezza fra i 15 e i 35 m e con sezione di 120-140 cm per 80 cm, vengono riunite in gruppi al massimo di sei con le estremità alloggiate su appoggi pendolari che assorbono le oscillazioni durante il passaggio delle vetture; ogni tratta viene collegata alla successiva mediante giunti di dilatazione. Le travi vengono sostenute da piloni semplici, doppi o a portale, oppure possono essere poste a livello del suolo; richiedono grande precisione costruttiva, soprattutto per gli elementi curvilinei, necessaria per il corretto funzionamento delle ruote di guida o di scambio.
Monorotaia di Sydney costruita secondo il modello Alweg.
De Agostini Picture Library / Y. Gellie
Monorotaia nel parco di divertimenti di Disneyland in California.
De Agostini Picture Library / W. Buss
Soluzioni costruttive
Le soluzioni costruttive più diffuse per le monorotaia dei servizi pubblici prevedono veicoli appoggiati, che possono essere a cavallo su una trave (sistema Alweg), oppure gravanti su una trave a doppia pista di rotolamento, oppure che corrono entro una trave a U con pista centrale per le ruote portanti e motrici e due sponde laterali per le ruote di guida (sistema VAL); meno usati sono i sistemi con vetture sospese alla trave mediante un idoneo carrello, che può trovarsi sopra la trave (sospensione asimmetrica) oppure scorrere entro questa che ha sezione quadra cava (sistema Safège); sono adottati anche sistemi più tradizionali, come il Transit Expressway, nei quali la via di corsa è costituita da due travi sulle quali poggiano le ruote portanti-motrici e da una terza trave metallica centrale a I contro la quale fanno contrasto le ruote di guida. Nelle travi sono annegati conduttori elettrici che servono da elementi riscaldanti per eliminare eventuali formazioni di ghiaccio sulle piste di rotolamento. Gli scambi per l'inserimento in linee derivate presentano ancora seri problemi, per cui nelle metropolitanemonorotaia in funzione (assai diffuse in Giappone e quali metropolitane leggere in altri Paesi) si preferisce evitare deviazioni, che comunque diventano necessarie quando la linea svolge servizio interurbano e quando le stazioni fanno parte di un sistema continuo a comando e controllo automatici poiché queste sono sempre poste fuori dalle linee di percorrenza delle vetture; in tal caso gli scambi possono essere realizzati con travi che si spostano lateralmente, oppure s'inflettono, oppure adottando idonee ruote metalliche montate su bilancieri che s'impegnano su particolari rotaie di guida (sistema H-Bahn).
Tecnologia
Tutti questi sistemi adottano ruote gommate montate su assi e carrelli portanti azionati da motori elettrici a corrente continua alimentati, attraverso striscianti, da un'idonea rotaia annegata nella via di corsa; ogni asse o carrello è tenuto in posizione sulla trave di sostegno e/o guida da due o quattro ruote orizzontali (ruote di guida) che hanno la funzione di evitare il deragliamento. I veicoli sfruttano la frenatura elettrica ma sono dotati anche di freni a disco montati sugli assi, i quali hanno riduttori di velocità per i tratti in curva del tipo differenziale autobloccante; questo permette di adottare lungo la linea raggi di curvatura da 15 a 60 m, a seconda che si impieghino vetture singole o in convoglio, inoltre è possibile superare pendenze di oltre il 12%. La capacità di ogni veicolo varia da 3 a 140 persone; la velocità massima varia da 25 km/h (nel caso di vetture singole a comando automatico) a oltre 110 km/h; la portata oraria della linea, a seconda del sistema adottato, va da 2000 a 15.000 passeggeri l'ora; i veicoli possono essere accoppiati a formare un convoglio, nel qual caso la distanza tra le stazioni di una linea è di 800-1200 m; nei sistemi con vetture singole le stazioni distano fra loro da 250 a 500 m e si trovano, di norma, lungo una deviazione dalla normale linea di transito. I veicoli possono essere comandati automaticamente e, in tal caso, lungo la linea sono disposti punti di controllo che vengono captati da antenne sistemate sotto i telai delle vetture: un apparato elettronico invia i segnali ai posti di controllo dove vengono elaborati da un calcolatore che impartisce ai vari mezzi in circolazione le istruzioni di marcia necessarie. La distanza fra i convogli è come quella in uso nelle metropolitane, mentre le vetture singole possono viaggiare a brevissima distanza in quanto sono sempre controllate da sistemi automatici basati su dispositivi a ultrasuoni (sistema francese Aramis); in alcuni sistemi sperimentali i passeggeri possono prenotare le vetture singole (in genere a tre posti) mediante pulsanti di chiamata posti nelle stazioni: in tal caso l'ingresso e l'uscita dalla stazione in derivazione vengono regolati e controllati con sistemi elettronici in modo da non intralciare il transito lungo la linea. Tutti i sistemi sono dotati di apparati elettronici automatizzati che fanno capo a un posto di controllo da cui, mediante televisione a circuito chiuso, viene regolato il traffico, garantendo la corretta velocità, posizione, distanza, arresto e partenza dei veicoli e dei convogli, assicurando così le migliori condizioni di sicurezza in base alle informazioni ricevute. I sistemi a sostentamento magnetico e a cuscino d'aria sono ancora in fase sperimentale, anche se i motori elettrici lineari vengono sempre più utilizzati nei sistemi con sostentamento su ruote; la loro realizzazione pratica si rivela, però, vantaggiosa solo per i lunghi percorsi con poche fermate (quindi di tipo ferroviario) dato che la mancanza di organi in attrito permette di raggiungere e superare velocità intorno ai 500 km/h.