RESISTENZA LATERALE DEL BINARIO: DALLA PROVA SINGLE TIE PUSH TEST (STPT) ALLE SOLUZIONI INNOVATIVE CON UNDER SLEEPER PADS (USP)

The lateral stability of railway track is a key factor for ensuring the safety and reliability of modern rail infrastructures, especially in a context of increasing operating speeds and intensified traffic. This thesis critically examines the mechanisms governing the track’s lateral resistance, considering the interaction among rails, sleepers, fastening systems, and ballast. After reviewing the theoretical foundations, the study explores both the most recent experimental measurement methods—such as the Single Tie Push Test (STPT) and the Single Sleeper Push Test (SSPT)—and continuous monitoring techniques based on sensors and machine learning. Particular attention is devoted to the effects of ballast degradation and maintenance operations, which can significantly affect stability, as well as to innovative solutions (such as Under Sleeper Pads and Lateral Restraint Plates) capable of enhancing lateral resistance. Through the analysis of practical case studies, the work provides an updated and comprehensive synthesis, serving as a reference for engineers, designers, and researchers involved in the design and maintenance of railway infrastructure, with the aim of promoting operational strategies that ensure the safety, efficiency, and sustainability of the rail system.

La stabilità laterale del binario rappresenta un elemento chiave per la sicurezza e l’affidabilità delle infrastrutture ferroviarie moderne, soprattutto in un contesto di crescente velocità di esercizio e intensificazione del traffico. Questa tesi analizza in modo critico i meccanismi che governano la resistenza laterale del binario, considerando l’interazione tra rotaie, traverse, sistemi di fissaggio e ballast. Dopo una revisione delle basi teoriche, vengono approfonditi sia i più recenti metodi sperimentali di misura, come il Single Tie Push Test (STPT) e il Single Sleeper Push Test (SSPT), sia le tecniche di monitoraggio continuo basate su sensori e machine learning. Particolare attenzione è rivolta agli effetti della degradazione del ballast e delle operazioni di manutenzione, che possono incidere significativamente sulla stabilità, nonché alle soluzioni innovative (come Under Sleeper Pads e Lateral Restraint Plates) in grado di incrementare la resistenza laterale. Attraverso l’analisi di casi studio applicativi, il lavoro fornisce una sintesi aggiornata e organica, utile come riferimento per tecnici, progettisti e ricercatori impegnati nella progettazione e nella manutenzione dell’infrastruttura ferroviaria, con l’obiettivo di promuovere strategie operative in grado di garantire sicurezza, efficienza e sostenibilità del sistema ferroviario.