Particolarmente attivo nel campo dell'ingegneria ferroviaria del Granducato di Toscana, nel 1831 fu eletto professore di Fisica presso l'Università di Siena dove si occupò prevalentemente di ricerche meteorologiche pubblicando diverse sue ricerche. Si dedicò inoltre allo studio della moderna materia di strade ferrate viaggiando in Francia ed Inghilterra per dedicarsi agli studi preliminari della Ferrovia Leopolda (1844) per la quale propose il tracciato poi realizzato. Assunse quindi l'incarico di formare, a sue spese e con piccolissimo compenso, il progetto di una nuova ferrovia fra Siena ed Empoli (1846-1849). I lavori, dei quali il Pianigiani fu responsabile e direttore, furono portati a termine in quattro anni con la costruzione di una linea lunga 38 miglia con una galleria di quasi un miglio di lunghezza dando così vita a una strada ferrata realizzata senza l'apporto di alcun ingegnere straniero. Pianigiani morì il giorno del primo anniversario dell'apertura della ferrovia da lui progettata. All'illustre ingegnere un grande monumento funebre (1853-1858) fu innalzato nella basilica di San Domenico a Siena dove tuttora si trova: le spoglie del Pianigiani vi furono traslate il 1° giugno 1858. Il monumento è opera degli scultori Enea Becheroni (1819-1855) e Tito Sarrocchi (1824-1900).
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