Funivie

Dott. Tomasz Magiera (TM), esperto di funivie e project manager, Cable Car Solutions GmbH di Heimenkirch, Germania, condivide le intuizioni con il tuo autore (SSP-CMS) sull'importanza di questo modo di trasporto.

Il Dr. Tomasz Magiera è un tecnico specialista in ingegneria funiviaria e ha conseguito un dottorato di ricerca in questa specializzazione. Ha lavorato come consulente di funivie con clienti in sei continenti. Inoltre, tiene lezioni sulle funivie e conduce ricerche presso l'Università della Scienza e della Tecnologia di Cracovia, in Polonia.

SSP-CMS: Quali sono la storia e il processo evolutivo del concetto di funivia?

TM: I concetti di base delle funivie hanno servito le persone per più di 2,000 anni. Le soluzioni comode e semplici contenevano una fune e un secchio con manodopera, consentivano il trasporto di persone, animali o merci su fiumi, gole o altri terreni difficili (Figure 1 e 2). Paesi come India, Cina, Giappone e Perù sono noti come pionieri nelle soluzioni funivie storiche.

La svolta nella storia dell'industria delle funi e funivie fu il 1834, quando un funzionario minerario tedesco di nome Wilhelm August Julius Albert inventò la fune d'acciaio. Inizialmente utilizzato nelle miniere, è stato successivamente implementato nelle funivie, che ha rivoluzionato in modo significativo. Successivamente vennero miglioramenti nel tensionamento delle funi (di Luis Zuegg) e delle funivie (di Adolf Bleichert).

Le funivie si sono diffuse in tutto il mondo nell'ultimo secolo. Dalle strade di San Francisco (Figura 3) attraverso le vette e le città delle Alpi europee, sono servite come mezzo di trasporto affidabile. Al giorno d'oggi, la loro applicazione è più ampia.

SSP-CMS: Dove possono essere implementate le funivie?

TM: Le funivie, in generale, sono mezzi di trasporto adatti per le regioni collinari, il che è pienamente giustificato. La facilità di raggiungere le vette in diverse condizioni meteorologiche con una capacità di passeggeri relativamente elevata e un basso consumo energetico ha reso le aree montuose un "habitat naturale" per le funivie.

Ogni livello di dislivello tra i punti di partenza e di arrivo (anche piccolo) crea l'opportunità di implementare impianti a fune per fornire un collegamento di trasporto efficiente. La mancanza di infrastrutture di trasporto in montagna e il limitato accesso al suolo a causa di ostacoli naturali (come alberi, terreno scosceso e rocce) rendono le funivie un mezzo privilegiato per raggiungere le cime. I sistemi a fune in Europa e negli Stati Uniti sono associati in modo piuttosto inequivocabile a un'infrastruttura tecnica necessaria per lo sci o lo snowboard. I turisti invernali possono facilmente raggiungere la cima con funivie, seggiovie o funicolari e scendere con gli sci. Tuttavia, le funivie non servono solo in inverno; sono soluzioni ragionevoli per i turisti estivi che vorrebbero iniziare l'escursionismo da un certo livello, hanno limitazioni di mobilità o sono anziani.

SSP-CMS: In quali tipi di località o siti possono essere utilizzate le funivie?

TM: Le funivie vengono utilizzate come soluzione efficiente per raggiungere luoghi storici, luoghi di culto e templi o attrazioni turistiche il cui accesso è molto limitato. Buoni esempi di tali funivie asiatiche sono Mansa Devi Udankhatola in India (dalla Città Santa di Haridwar al Tempio Mansa Devi in ​​cima a una collina) e la Grande Muraglia Mutianyu in Cina (dal centro visitatori a un livello del muro).

Inoltre, le funivie hanno un vantaggio in più rispetto ai mezzi di trasporto standard: volando da pochi metri a centinaia di altezza, regalano esperienze uniche e indimenticabili, soprattutto nelle regioni montuose. Dal punto di vista del proprietario, possono essere attrazioni redditizie.

Le funivie non sono utilizzate solo per il trasporto di persone, ma servono anche come mezzo efficiente per il trasporto di merci (anche su distanze molto lunghe, come la funivia Norsjö, Svezia, lunga 96 km). Alcuni operatori trovano soluzioni uniche ma eccezionalmente utili per le loro funivie, come una funivia che trasporta un camion della spazzatura da e per Bettmeralp, in Svizzera.

Le funivie sono sempre più utilizzate nelle città, nei parchi ricreativi e in altre zone turistiche isolate. I motivi per installarli includono aspetti finanziari (bassi spese in conto capitale e costi operativi rispetto a quelli di altri mezzi di trasporto), costruzione rapida, ingombro ridotto, affidabilità tecnica e operativa e rapido ritorno sull'investimento.

Le funivie possono integrare i sistemi di trasporto urbano esistenti, soprattutto laddove i mezzi di trasporto pubblico tradizionali non possono essere utilizzati o hanno già raggiunto la loro capacità massima e non possono essere ampliati. Il loro aspetto aereo può anche risolvere i problemi con gli ingorghi alleviando la congestione, colmando il divario tra i mezzi di trasporto esistenti e attraversando gli ostacoli naturali (Figura 4).

SSP-CMS: Come possono essere implementate le funivie nelle aree urbane e quali sono i vantaggi e gli svantaggi?

TM: I vantaggi degli impianti a fune urbani sono la precedenza e la possibilità di implementarli in città molto dense. Le funivie possono sorvolare ingorghi o fiumi o arrampicarsi su terreni collinari senza problemi. Nel più comune sistema di funivie urbane, le gondole staccabili monocavo (MGD), le cabine arrivano in stazione circa ogni 10 s, il che riduce gli ingorghi nelle aree di attesa o nelle banchine (Figura 5). Quando i passeggeri entrano nelle cabine, si muovono lentamente (circa 0.25 m/s). Inoltre, non vi è alcuna differenza di livello tra piattaforme e cabine, il che rende l'ingresso privo di barriere architettoniche per persone anziane e disabili o genitori con carrelli e bambini piccoli (Figura 6). Durante il viaggio, la maggior parte/tutti i passeggeri sono seduti nelle cabine e, in condizioni meteorologiche avverse, possono essere implementati speciali sistemi attivi e passivi per regolare le temperature.

Alcuni oppositori delle funivie affermano che ci sono due principali inconvenienti dei sistemi urbani. In primo luogo, non è possibile modificare il percorso una volta selezionato o aumentare la capacità finale dopo la costruzione senza investimenti significativi. In secondo luogo si affermano problemi di evacuazione, considerando che le funivie si trovano a 80 metri o più dal suolo.

Una corretta pianificazione durante gli studi di prefattibilità o fattibilità può ridurre il rischio della prima situazione. Per il secondo, l'evacuazione può essere effettuata da un'ulteriore unità di emergenza, riducendo al minimo il rischio di rimanere bloccati in una gondola.

Le funivie possono anche essere soluzioni per il trasporto nei parchi o negli zoo. Ad esempio, il sistema unidirezionale dello zoo svedese di Kolmarden (Figura 7); altri zoo in Australia, Stati Uniti e Cina; e l'Hogwarts Express negli Universal Studios di Orlando, in Florida. Possono essere utilizzate anche come attrazioni in grotte o acquari (ovvero speciali funicolari con tetto in vetro) o come collegamento tra le isole.

SSP-CMS: Cosa significa progettare un sistema di funivie?

TM: Considerando che gli impianti a fune sono progettati per 25-30 anni di esercizio, alcune cose dovrebbero essere approfondite e valutate durante la pianificazione. All'inizio del processo, devono essere chiarite le informazioni di base, come le finalità principali della funivia progettata e la definizione dei luoghi più idonei per le stazioni, scelti come risultati di analisi e valutazioni multicriteri comprese le previsioni future. Il parametro cruciale è la capacità. Altre considerazioni importanti sono le abitudini di trasporto locale; religiosi o altri luoghi di interesse nelle vicinanze; e un percorso della funivia nelle vicinanze. Dalla nostra esperienza, è d'obbligo effettuare una visita in loco ed eseguire un'indagine appropriata durante la pianificazione.

Inoltre, dovrebbero essere creati alcuni concetti di percorso che definiscono tutti gli ostacoli e le ipotesi significativi per i corridoi di sicurezza per un tipo definito di funivia. Mentre il percorso e i parametri sono fissi, il passaggio successivo prevede calcoli tecnici della linea di corda e la creazione di un profilo della linea di corda. In questa fase, ci sono anche possibili iterazioni, che possono essere fatte per personalizzare il progetto in modo più dettagliato. Ci dovrebbero essere anche architetti e altri importanti consulenti coinvolti nei processi di pianificazione. I prossimi passi dovrebbero basarsi sulla creazione del progetto finale in collaborazione con il produttore. Una volta ottenuti i permessi necessari, la costruzione può iniziare.

SSP-CMS: Cosa influenzerebbe l'investimento in tali progetti?

TM: L'analisi dei pro e dei contro dovrebbe supportare ogni investimento. Oltre ai punti di forza degli impianti a fune già discussi, il movimento reversibile; basso consumo energetico per passeggero e bassa impronta di carbonio; una facilità nel superare ostacoli come montagne, fiumi e laghi (Figura 8); la possibilità di superare pendenze superiori al 100%; accessibilità; capacità superiori a 6,000 persone all'ora per direzione; e velocità fino a 14 m/s.

Le cabine possono muoversi con un movimento circolare o reversibile in aria oa terra. Le principali tipologie di funivie sono:

• Antenna con movimento circolare: MGD, telecabina staccabile bi-cavo (BGD), telecabina staccabile tri-cavo (TGD) (Figura 9)

• Aerea con movimento reversibile: tramvia (ATW) (Figura 10)

Le funivie sono anche seggiovie e cabinovie a pulsazione. Il primo, basato sul movimento circolare, ha sedie che trasportano i passeggeri verso l'alto. Al contrario, una gondola pulsata è un gruppo di cabine che si fermano quando un'auto raggiunge una stazione. Le auto a terra sono funicolari e navette via cavo, che servono principalmente nelle città come attrazioni turistiche o trasporto all'interno dell'aeroporto. I loro dati tecnici di base sono descritti nella tabella 1.

SSP-CMS: Quali sono le tendenze attuali nel settore?

TM: Le tendenze degli impianti a fune sono finalizzate all'aumento della capacità (soprattutto nelle aree urbane) attraverso l'aumento della velocità operativa e delle dimensioni della cabina. Il livello di comfort di viaggio è ancora in fase di aumento (ad esempio, aria condizionata e finestrini panoramici della cabina). Alcune aziende mondiali lavorano anche su funivie ibride (un mix di caratteristiche di un'auto e di una funivia), che alla fine dovrebbero essere sufficienti per le città.

SSP-CMS: Quali sono i principali componenti della funivia e le loro implicazioni?

TM: I principali componenti o sottosistemi di ogni tipo di funivia sono stazioni (con macchine di azionamento e tensionamento) ed elementi di percorso (torri/binari, funi e portanti) (Figura 11). Tutti i componenti vengono continuamente modificati tecnicamente dai produttori per ottenere parametri di funzionamento migliori (ad es. minore usura o riduzione delle vibrazioni indesiderate), un livello più elevato di sicurezza e accessibilità operativa.

Le stazioni, dal punto di vista tecnico, sono dotate di parti elettromeccaniche e sale di comando in cui è installata l'infrastruttura di controllo. Altre apparecchiature della stazione possono essere abbinate agli obiettivi e alle aspettative degli investitori. Le dimensioni minime della stazione sono definite dall'infrastruttura elettromeccanica e dalle norme di sicurezza. Di conseguenza, le stazioni dello stesso tipo di funivia possono variare di dimensioni. Possono essere molto minimalisti (limitati alle dimensioni dell'attrezzatura) o piuttosto estesi, integrati con grandi centri commerciali o addirittura essere percepiti come opere d'arte architettoniche. Una soluzione di stazione standard è un livello walk-in (nessuna differenza di altezza tra i livelli della piattaforma e della cabina) (Figura 6). Ciò consente alle persone anziane o disabili di entrare e uscire facilmente dalle cabine in sicurezza.

Il tipo, l'altezza e il numero di torri dipendono dai parametri generali del sistema di funivie prescelto, dal profilo del terreno e dai risultati di un'indagine locale dell'area, dalla sua valutazione e dalle aspettative degli investitori. Tuttavia, i parametri dettagliati della torre (altezza corretta, numero di pulegge o dimensione della fondazione) sono risultati di calcoli tecnici. Le torri, in termini di costruzione, sono solitamente tubolari o capriate. Tuttavia, non ci sono barriere per crearli o addirittura creare un'attrazione aggiuntiva basata su di essi (ad esempio, un piccolo ristorante).

Le funi vengono selezionate in base a calcoli tecnici e parametri inizialmente adottati. Nonostante ciò, i produttori di funi implementano diverse soluzioni tecniche, che riducono i livelli di rumore e vibrazioni. Questo riduce i costi operativi.

I vettori e le cabine dipendono dai tipi di funivia. Ogni cabina può essere dotata di sistemi di comunicazione e persino di intrattenimento digitale. L'energia può essere fornita da pannelli solari montati sul tetto di una cabina, condensatori nelle stazioni o persino generata da ruote rotanti della cabina. Cabine o trasportini possono anche essere utilizzati (insolitamente) come saune o tavoli da sky restaurant per colazioni di lavoro o cene serali.

SSP-CMS: Qual è il significato di sistemi e processi per l'esercizio e la manutenzione degli impianti a fune?

TM: Le funivie sono caratterizzate da un impatto spaziale molto ridotto. Le torri hanno bisogno solo di un posto per le fondamenta. (Esistono alcune soluzioni per ridurre al minimo questo spazio). A seconda del tipo di funivia, potrebbe essere necessario un garage. Piccoli magazzini per pezzi di ricambio e officine di manutenzione possono essere collocati in un'area garage o negli edifici della stazione. Le stazioni dovrebbero essere dotate di sale di comando, in cui si trovano tutti i quadri elettrici. Per far funzionare una funivia, è necessario fornire energia elettrica alle stazioni.

Le squadre di gestione e manutenzione della funivia necessitano di una formazione adeguata prima di poter lavorare (Figura 12). (Inoltre, alcuni paesi richiedono esami ufficiali.) Le funivie sono soggette a revisioni periodiche determinate dalle normative legali dei singoli paesi e basate sulle linee guida dei produttori.

SSP-CMS: Quali sono state alcune delle innovazioni degne di nota nel settore nel corso degli anni?

TM: La tecnologia della funivia è cambiata in modo significativo, ma il concetto principale e gli elementi di base di stazioni, funi, torri e cabine sono rimasti. Le modifiche tecniche, che possiamo percepire come innovazioni, si sono concentrate sul crescente livello di sicurezza e comfort dei passeggeri e del personale. Tra i più significativi degli ultimi anni si segnalano:

• Funivie amovibili: le cabine rallentano nelle stazioni e viaggiano a piena velocità operativa tra le stazioni.

• Un aumento della velocità delle funivie — fino a 12 m/s (circa 43 km/h).

• Il sistema di funivie 3S (TGD), un mix di soluzioni tra funivie reversibili e circolari (Figura 13)

• Sensori speciali nelle torri e nelle stazioni per aumentare il livello di sicurezza

• Lo sviluppo e l'uso di prove non distruttive di parti tecniche

SSP-CMS: Quale tecnologia di funivia sarebbe adatta per l'India?

TM: Il mercato indiano è molto interessante in termini di implementazione di impianti di funivia. I luoghi scelti dovrebbero determinare la giusta tecnologia per le installazioni future e fissare gli obiettivi.

L'India ha molte opportunità per le funivie. Aree urbane dense e belle colline, montagne e parchi sono adatte per i sistemi aerei. Le funivie urbane possono essere molto utili, soprattutto nelle città dove non c'è possibilità di ulteriore sviluppo del suolo. I sistemi monocavo sarebbero probabilmente i più adatti per le città indiane in termini di funzionalità e spese in conto capitale. Tuttavia, potrebbe esserci anche una buona applicazione per i sistemi BGD o 3S in cui le distanze tra le torri devono essere significativamente maggiori ed è richiesta una capacità maggiore.

Quando si tratta di luoghi di culto, o luoghi situati più in alto, dove i residenti delle città possono respirare aria di migliore qualità, il giusto sistema di funivie dipende dal modello di business adottato e dalle presunte capacità e possibilità di sviluppo futuro (considerando ulteriori attrazioni). I sistemi MGD o i tram aerei potrebbero essere la soluzione migliore. I parchi cittadini o gli zoo più grandi probabilmente cercheranno MGD o soluzioni combinate con gondole e sedie come veicoli. Tuttavia, per selezionare il miglior sistema per un sito, dovrebbero essere eseguite analisi tecniche e finanziarie con aspetti dello sviluppo presente e futuro. Il sistema più appropriato dovrebbe quindi essere selezionato sulla base delle analisi.

SSP-CMS: Come descriveresti il ​​ruolo dei consulenti in funivia?

TM: Nel nostro lavoro, spesso collaboriamo con diversi gruppi di consulenti (architetti, ingegneri o urbanisti) responsabili di vari elementi del progetto. I gruppi sono solitamente responsabili di parti dell'infrastruttura di costruzione della funivia, nonché dell'intero piano generale per aree urbane, parchi o resort in montagna o zoo (Figura 14). Dalla nostra esperienza, è difficile per loro lavorare senza supporto, soprattutto considerando che le funivie non fanno parte della formazione standard dei consulenti come mezzo di trasporto pubblico nelle città o sono descritte solo in modo molto generale.

Il nostro supporto durante un progetto può essere vantaggioso per gli investitori. La portata del nostro impegno professionale dipende dal livello di comprensione dei sistemi di funivie e dall'esperienza. Di conseguenza, lavoriamo insieme per trovare le soluzioni più adatte considerando la valutazione finanziaria, che include non solo l'investimento di capitale, ma anche i costi operativi a lungo termine.

Come parte del nostro lavoro, per tutti i progetti, iniziamo descrivendo tutti i possibili sistemi di funivia con pro e contro. Con altri consulenti fissiamo le condizioni preliminari del progetto e scegliamo il meglio. Quello che troviamo più impegnativo è far passare la mentalità di altri consulenti all'idea che una funivia sia una macchina lunga pochi chilometri. Per avere successo nella fase di progettazione, dobbiamo definire parametri specifici all'inizio in modo molto preciso. Se ciò non si verifica, può generare profitti inferiori o costi maggiori per i proprietari durante l'operazione.

Abbiamo lavorato con consulenti con diversi livelli di comprensione delle funivie. Tuttavia, con squadre meno esperte, per risparmiare tempo e denaro nei progetti, è meglio coinvolgere i consulenti funiviari il prima possibile. Nell'ambito del nostro lavoro, guidiamo fin dall'inizio altri consulenti, investitori e futuri operatori, descrivendo i limiti delle funivie e i requisiti che devono essere forniti. Questi consentono ai consulenti di iniziare a progettare stazioni e percorsi di funivie aree circostanti strettamente allineate con gli obiettivi e le capacità determinate dalle funivie e dalle aspettative degli investitori.

Il nostro lavoro, come consulenti funiviari, non si esaurisce nella fase di progettazione. Aiutiamo i nostri clienti anche nella preparazione delle offerte più efficienti e nella messa in servizio di una nuova funivia. Inoltre, per gli impianti esistenti, possiamo fornire una valutazione tecnica dello stato degli impianti a fune con la possibilità di una valutazione per la vendita. Infine, offriamo formazione del personale. Il costo di questo, nella nostra esperienza, può essere restituito attraverso costi di manutenzione inferiori, garantiti da una maggiore qualità del team di assistenza.

Esempi di funivie

Le funivie sono cambiate nel corso dei decenni. I sistemi moderni forniscono soluzioni affidabili, sicure ed economiche per fornire un trasporto sostenibile nelle città, o una corsia preferenziale verso le cime delle montagne o verso attrazioni uniche. Il Dr. Tomasz Magiera afferma che la ricerca della migliore soluzione di funivia per determinate aree dovrebbe essere preceduta da un'analisi multicriteriale, che tenga conto anche delle aspettative e degli obiettivi degli investitori e dello sviluppo futuro. I seguenti esempi illustrano l'importanza e il potenziale della tecnologia.

Funivie urbane

La Paz, Bolivia
La Paz è un modello per le reti di funivie urbane (figure 15 e 16). Ha già 10 linee, 36 stazioni e quasi 1,400 gondole in servizio ogni giorno. I sistemi staccabili in gondola monocavo svolgono il ruolo di trasporto pubblico più efficiente ed ecologico. Ogni giorno, la rete MiTeleferico, lunga 30 km, trasporta migliaia di abitanti di La Paz ed El Alto. La capacità media della funivia è di 3,000 persone all'ora per direzione.

Mosca
La funivia installata a Mosca è classificata come soluzione urbana ma è anche una grande attrazione per i turisti (Figura 17). Il percorso è composto da tre stazioni e può trasportare 1,600 persone all'ora in 35 cabine e 10 sedie.

Ankara, Turkey
Sorvolare condomini nei quartieri collinari della città può portare molti vantaggi nel pendolarismo quotidiano. L'esempio perfetto è un sistema a fune ad Ankara (Figura 18). Ci sono tre sezioni con una lunghezza totale di 3.2 km. Quattro stazioni sono collegate con mezzi di trasporto locali (autobus e metropolitane) e la capacità della funivia è di 2,400 persone all'ora per direzione.

Funivie turistiche

Funivia di Hon Thom, Vietnam
Un eccellente esempio di collegamento tra le isole è una funivia 3S in Vietnam (Figura 19). Considerata la funivia 3S più lunga del mondo, collega le due isole di vacanza di Phu Quoc e Hon Thom. Il sistema a tre cavi offre non solo viste indimenticabili per i turisti, ma anche un'elevata stabilità al vento e un basso consumo energetico. La funivia è lunga 7,900 m e dispone di 69 cabine che forniscono una capacità di 3,500 persone all'ora. Il tempo di percorrenza è stimato in 16 min.

Funivia Disney Skyliner, Orlando, Florida
Questa cabinovia monocavo funge da soluzione di trasporto e attrazione presso il Walt Disney World Resort di Orlando (Figura 20). Magiera lo considera “la migliore soluzione di trasporto per gli ospiti del parco”. Dispone di circa 300 cabine adatte a 10 passeggeri ciascuna.

Funivie di montagna

Zugspitze, Germania
La funivia dello Zugspitze offre panorami incredibili ed esperienze indimenticabili, salendo a quasi 3 km sul livello del mare (Figura 21). La funivia, una funivia con due cabine da 120 persone, viaggia a 10.5 m/s.

Funivia di Penken, Austria
Questo sistema di funivie serve a turisti e sciatori per raggiungere le parti più alte del monte Penken e le montagne vicine. I passeggeri possono passare ad altre funivie o godere di splendide viste da un ristorante. Il sistema 3S è unico nelle soluzioni tecniche applicate. Possiede l'unica torre curva (a 6.5°) di tale funivia. La funivia ha una capacità di 3,360 persone all'ora e le cabine da 30 persone viaggiano con una velocità di 7.5 m/s per quasi 3 km.