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Sustitución de carriles en pocas horas, cambio rápido de traviesas – en las líneas de alta velocidad japonesas, las interrupciones en el servicio son breves. Los cortes de vía para trabajos de conservación, simplemente, no existen. Esto plantea exigencias especialmente altas para el equipo humano, las máquinas y sus fabricantes.
El tráfico ferroviario en Japón es un ejemplo paradigmático de rapidez y precisión. En ningún otro lugar del mundo se circula de una forma tan consecuente a tan altas velocidades y con tanta puntualidad. Entre las 6 y las 24 horas, el Tōhoku-Shinkansen transporta diariamente a una media de unas 270.000 personas. A los trabajos de mantenimiento también se les exige una puntualidad y fiabilidad similares. Para el mantenimiento de la línea está planificada una ventana temporal entre las 24 y las 5 horas. Debido a los largos tiempos de viaje de los vehículos de mantenimiento, las ventanas temporales efectivas disponibles a veces se reducen a solo 150 minutos.
Antes de que se ponga en marcha el primer tren de alta velocidad del día, la línea completa es supervisada por vehículos de inspección, que rastrean la vía para detectar herramientas olvidadas o cualquier otro objeto que no debería estar ahí. En el Shinkansen las precauciones y limitaciones de velocidad no son una opción. Perfección planificada, también en el mantenimiento, la sustitución de carriles o el cambio de traviesas.
El objetivo consistía en un diseño perfecto con una realización tecnológica impecable. A finales de 2016, y tras dos años de desarrollo y fabricación en cooperación con la empresa asociada local, Nippon Plasser, y Robel Bahnbaumaschinen GmbH (Freilassing/Alemania), Plasser & Theurer hizo entrega del sistema de sustitución de carriles REX-S 1200. Se trataba de una combinación inédita hasta la fecha para el transporte, la colocación y el soldeo de carriles. Dado que no es posible realizar una sustitución completa de los carriles en tan escaso margen de tiempo, en primer lugar se trasladan secciones de carriles de 150 m de longitud hasta el lugar de la obra y el robot de soldadura APT 1500 RA comienza a unirlos hasta confeccionar dos secciones de 1.200 m de longitud cada una. Adicionalmente, los carriles son esmerilados y fijados. La sustitución del material antiguo por el nuevo se completa mediante la unidad de sustitución de carriles del REX-S en una segunda noche y en solo 30 minutos. Después, las uniones se sueldan con el robot de soldadura APT 1500 RA con liberación de tensiones.
La actual sustitución de carriles es la primera que se realiza desde la puesta en servicio del Tōhoku-Shinkansen de Japan Railway Company (JR East) en junio de 1982. Los trabajos comenzaron en febrero de 2017 y está previsto que se prolonguen hasta 2026. Con el REX-S la longitud de los carriles que se pueden colocar en una noche se multiplicó prácticamente por cuatro y, al mismo tiempo, el tiempo de soldeo de cada junta se redujo de aprox. 40 a unos 6 minutos.
El tren de máquinas REX-S fue compuesto específicamente para esta tarea e incluye un vehículo tractor, un tren modificado de carga y descarga de carriles (ROBEL SILAD) para carriles de barra larga de entre 20 y 150 m, dos vehículos de sustitución de carriles con rampas de descarga, así como un robot de soldadura APT 1500 RA, en versión ligera. Todas las máquinas llegan juntas a la obra. Durante el diseño, sus dimensiones estaban limitadas por cuestiones constructivas: la longitud total del REX-S no podía exceder los 230 m, debido al espacio disponible en el depósito. La carga por eje estaba limitada a 15 t y la distancia entre pivotes a un máximo de 14,4 m.
Un segundo APT 1500 RA, destinado a las líneas de vía estrecha del país (1.067 mm), fue entregado por Plasser & Theurer a JR Kyushu en 2015. En este caso, las exigencias con respecto a los tiempos disponibles no eran tan extremas como en las vías de alta velocidad de JR East, aunque sí había similitudes tecnológicas. Antes de poder introducir la soldadura eléctrica a tope, un método desconocido en Japón, hubo que presentar exhaustivos certificados de calidad. A pesar de que en Japón tradicionalmente también se emplea el método de soldadura a tope, presionando entre sí los extremos calientes de los carriles, hasta la fecha se utilizaban sopletes de gas, un sistema, en el que la zona crítica afectada térmicamente es mucho más grande. Los ensayos previos, dirigidos a demostrar el alto y constante nivel de calidad de la soldadura eléctrica a tope, se llevaron a cabo en Austria, hasta donde se transportaron expresamente carriles desde Japón. El Railway Technical Research Institute (RTRI) japonés supervisó los resultados. Una segunda verificación afectaba a la soldadura con liberación de tensiones, un proceso necesario cuando se sustituyen carriles. Para ello instalamos un banco de pruebas específico en nuestra fábrica.
En JR East se sustituyen los carriles y en JR West se tienen que cambiar las traviesas. Para ello, en 2015 Plasser & Theurer envió a Japón una unidad especial. El sistema de sustitución rápida de traviesas SES 170 de avance continuo cambia las traviesa viejas por nuevas a un ritmo de 20 segundos por traviesa, sin necesidad de cortar o separar los carriles. En primer lugar, y una vez realizados los trabajos preliminares, tales como aflojar las sujeciones, el balasto se aspira y las traviesas viejas se giran y se extraen. Antes de colocar las traviesas nuevas, se nivela la superficie de balasto. El problema: las traviesas son bastante más grandes y pesadas que las habituales en Europa y están colocadas a corta distancia. Además, las hay de dos tipos, con y sin conducto de cable. Una grúa pórtico, que circula sobre el SES 170, acarrea nuevo material y retira las traviesas viejas. Para este fin, cerca del lugar de colocación se encuentran tres plataformas para el almacenamiento de traviesas. Una vez que el SES ha vuelto a depositar de forma controlada el balasto aspirado, le siguen una bateadora y una perfiladora de balasto para finalizar la vía.
