Perché i binari ferroviari sono (quasi) sempre ricoperti di pietre?

Vi siete mai chiesti perché i binari dei treni poggiano su ciottoli e pietre? Qualcuno potrebbe pensare che sono lì per non far crescere le erbacce, ma in realtà quelle senza la giusta manutenzione crescerebbero lo stesso. Vediamo quali sono tutte le funzioni del pietrisco che si trova sui binari.

Che cos'è la massicciata ferroviaria?

Il cumulo di pietre che vedete intorno ai binari ha un nome preciso: si chiama infatti “massicciata”, o “ballast” in inglese. In generale una massicciata è composta da pietrisco adagiato su una superficie e serve come piano d'appoggio per infrastrutture come strade o, appunto, binari. Mentre in inglese "ballast" è un'abbreviazione di "track ballast" e vuol dire "zavorra per binari".

Per svolgere al meglio la sua funzione, la massicciata deve essere di un’altezza minima, che solitamente è di 15 centimetri dove passano i treni più leggeri, e che può arrivare fino a mezzo metro per le linee ad alta velocità o dove passano mezzi belli pesanti. Oltre questa altezza i benefici sono trascurabili. Nelle linee ad alta velocità, inoltre, questo strato poggia a sua volta su un altro substrato, fatto di pietre più piccole, che serve a impermeabilizzare meglio il suolo. In pratica sono due livelli. Anche la forma a collinetta non è casuale, ma serve a far scorrere meglio l’acqua piovana in modo che non si depositi sui binari.

Quali caratteristiche devono avere le pietre?

Le pietre utilizzate devono avere delle caratteristiche precise, e a seconda della loro origine possono avere una “data di scadenza” diversa. Che vuol dire? Significa che la massicciata viene rimossa e sostituita nella sua interezza ogni 20-30 anni circa, una durata che può variare nel caso vengano utilizzate rocce di origine sedimentaria o vulcanica, più resistenti. Questo perché il passaggio dei treni produce un lento ma continuo macinamento del pietrisco, che quindi va sostituito ciclicamente.

Le pietre sono scelte per la loro resistenza al gelo e all’attrito, e sono grandi in media tra i 3 e i 6 centimetri di diametro. Guardandole più attentamente noterete poi che hanno un taglio piuttosto squadrato: questo perché gli spigoli permettono alle pietre di incastrarsi bene tra di loro lasciando comunque lo spazio necessario a far scorrere l’acqua. Delle pietre più tondeggianti finirebbero invece per scorrere le une sulle altre, disperdendosi.

A cosa serve la massicciata o ballast?

La prima funzione della massicciata è quella di assorbire le vibrazioni esercitate sulle rotaie. Questo tipo di superficie frammentata riesce infatti a deformarsi a seconda delle sollecitazioni, che nel caso di un treno in corsa sono davvero considerevoli. Sul lungo andare un terreno solido rischierebbe di fratturarsi, con il rischio di cedimenti, così come le traversine rischierebbero di staccarsi. La massicciata invece permette di assorbire queste vibrazioni. Questo ha un beneficio indiretto anche sui passeggeri del treno, che avvertono una sensazione di stabilità pur viaggiando ad altissime velocità.

La montagnella di pietre aiuta poi a distribuire il carico del treno su tutta la fascia di terreno dei binari. Senza la massicciata, il treno concentrerebbe un peso elevato su una superficie molto piccola, con un alto rischio di cedimenti. Con le pietre anche questa pressione si distribuisce meglio.

Un’altra funzione del ballast è quella di permettere ai binari di adattarsi più facilmente all’assetto altimetrico, vale a dire curve e dislivelli. Le pietre permettono di plasmare meglio la superficie di appoggio, rendendo quindi più armonioso il passaggio da un rettilineo a una curva o meno repentino un cambio di pendenza.

La massicciata serve anche a contrastare gli effetti del calore in estate. Oltre ad assorbire il calore, sottraendolo ai binari, le pietre della massicciata permettono anche a questi ultimi di restringersi e dilatarsi con un certo margine di sicurezza, che invece non avrebbero se fossero a contatto diretto con una superficie solida.

Manutenzione della massicciata

Insomma, come vedete le funzioni del pietrisco sono tante, e infatti la massicciata richiede una manutenzione continua per assicurarsi che le pietre continuino a svolgere correttamente la loro funzione, o meglio le loro funzioni. La manutenzione è anche fondamentale per evitare che la massicciata venga ricoperta da vegetazione o, peggio, da fango e polvere, perdendo così la capacità di drenare l’acqua.

Soluzioni alternative

La massicciata non è però l’unica soluzione possibile per una ferrovia. Certo è la più diffusa, perché permette di adattare i binari a praticamente qualsiasi tipo di superficie, ma non è raro che nelle gallerie – o su terreni che lo permettono – vengano invece utilizzate piattaforme in calcestruzzo armato, poggiate su materassini di gomma o poliuretano. In questo caso è il materassino che ha il compito di assorbire le vibrazioni e distribuire il carico. Una soluzione tecnologica che però non è necessariamente sempre la più adatta.

non perderti questo articolo

Breve storia dei treni e delle ferrovie. Chi ha inventato rotaie e locomotive?