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Sostituzione delle rotaie in poche ore, sostituzione delle traverse in brevissimo tempo – sulle linee giapponesi dell’alta velocità, gli intervalli per lavori, sono oltremodo brevi. Chiusure di linea per lo svolgimento dei lavori di manutenzione, non esistono. Questo comporta esigenze elevate per il personale addetto, le macchine da questo utilizzate, nonché i costruttori di quest’ultime.
Il Giappone é esemplare per quanto riguarda la velocità e la precisione nel traffico ferroviario. In nessuna altra parte del mondo si transita, conseguentemente, a tali velocità e con la stessa estrema puntualità, nel sistema ruota-rotaia. Tra le ore 6 e le 24 si trasportano, giornalmente, sulla tratta Tōhoku-Shinkansen, una media di ben 270.000 persone. La stessa puntualità ed affidabilità si esige anche per quanto riguarda i lavori di manutenzione all’infrastruttura. Per la manutenzione di questa linea, si dispone di una finestra temporale che va dalle ore 24 alle 5 del mattino. In ragione delle spesso lunghe percorrenze dei macchinari di manutenzione, a raggiungere i cantieri di lavoro, si dispone quindi, effettivamente, per la sostituzione dei binari, di un tempo ridotto a soli 150 minuti.
Prima che il primo treno ad alta velocità riprenda con l’esercizio, l’intera linea viene esplorata dalle così dette vetture d’ispezione, che controllano l’intera linea circa attrezzi rimasti sui binari o altri oggetti che li non debbono essere. Punti di rallentamento e riduzioni di velocità, non sono un’opzione per la linea Shinkansen. Perfezione programmata quindi, anche per quanto riguarda la manutenzione, la sostituzione delle rotaie o delle traverse.
Sono richieste, una pianificazione la migliore possibile e la realizzazione nella maniera tecnologica per eccellenza. Alla fine del 2016, la Plasser & Theurer ha potuto consegnare, dopo ben due anni di sviluppo e costruzione, in cooperazione con la società partner locale, Nippon Plasser e la ROBEL Bahnbaumaschinen GmbH (di Freilassing/Germania), il sistema di sostituzione delle rotaie REX-S 1200. È stata questa una cooperazione senza precedenti, fin’ora, per quanto riguarda la realizzazione del trasporto, la posa e la saldatura delle rotaie. Dato che, nella brevità dei tempi a disposizione, non é possibile effettuare la sostituzione delle rotaie, si procede, inizialmente, con il depositare di spezzoni di rotaia da 150 metri che vengono saldati tra di loro, dalla saldatrice mobile di testa a scintillio APT 1500 RA, a formare una lunga rotaia saldata da 1.200 m di lunghezza. Le rotaie vengono, in questo ambito, anche molate e fissate. La sostituzione del materiale vecchio, con quello nuovo, per mezzo di due carri speciali d’incrocio del sistema REX-S, entro solo 30 minuti e la giunzione dei collegamenti in condizione di pretensionamento – vengono quindi effettuati in una seconda pausa notturna.
Le rotaie vengono ora sostituite per la prima volta, dall’apertura al traffico della linea Tōhoku-Shinkansen, della società ferroviaria East Japan Railway Company (JR East) nel lontano giungo 1982. I lavori hanno avuto inizio nel febbraio 2017 e proseguiranno, secondo quanto previsto, fino al 2026. Grazie al sistema REX-S, si ha un incremento di lunghezza, delle rotaie sostituite nei turni notturni di lavoro, di quattro volte tanto, con una contemporanea diminuzione dei tempi di saldatura da 40 a circa sei minuti, per giunto saldato.
Il convoglio treno appositamente realizzato per il sistema REX-S, per il normale scartamento da 1.435 mm, si compone di una motrice di traino con un treno di carico-scarico rotaie (ROBEL SILAD), egualmente modificato per il trasporto di 20 lunghe rotaie da 150 m di lunghezza, due scivoli e carri d’incrocio, nonché una saldatrice di testa a scintillio APT 1500 RA a costruzione leggera. Tutti i macchinari raggiungono contemporaneamente il cantiere di lavoro. Per la loro costruzione erano state definite dimensioni limite: la lunghezza complessiva del sistema REX-S non doveva superare, in ragione delle dimensioni dei parcheggi nei depositi, i 230 m di lunghezza. Il carico asse era limitato a 15 t e la distanza tra i perni dei carrelli ad un massimo di 14,4 m.
Una seconda APT 1500 RA, per le linee nazionali a scartamento ridotto (1.067 mm) é stata consegnata dalla Plasser & Theurer alla società JR Kyushu nel 2015. In questo caso i requisiti di tempo non erano così ristretti come nel caso della JR East per la linea Shinkansen, ma le tecnologie senz’altro comparabili. Prima comunque di poter introdurre, la tecnologia, del tutto nuova per il Giappone, della saldatura elettrica di testa a scintillio, é stato necessario fornire prove estensive di qualità. Nonostante anche in Giappone si adoperi tradizionalmente la saldatura di testa, eseguita tramite riscaldamento delle estremità di rotaia, che vengono quindi pressate a contatto e saldate, per la saldatura, fin’ora, si sono utilizzati bruciatori a gas. Con questo sistema, la zona critica di influenza del calore nella rotaia, é ben maggiore. Test preliminari di tecnica di saldatura, per comprovare il più elevato e continuo livello di qualità realizzato con la tecnica di saldatura di testa a scintillio, sono stati eseguiti in Austria, con rotaie importate appositamente dal Giappone. L’istituto giapponese, Railway Technical Research Institute (RTRI), ha quindi controllato i risultati. Una seconda prova riguardava poi, la saldatura finale di regolazione, necessaria quando si sostituiscono le rotaie. A tale scopo, é stato necessario costruire un banco di prova apposito, nella nostra fabbrica.
Presso la JR East vengono sostituite le rotaie, presso la JR West debbono invece essere sostituite le traverse. La Plasser & Theurer ha consegnato, in Giappone, nel 2015, appositamente per questo lavoro, un’unità di tipo speciale. Il sistema di sostituzione a regime continuo delle traverse SES 170, sostituisce, ogni 20 secondi, le traverse vecchie con traverse nuove, senza dover divaricare o tagliare le rotaie. In un primo passo – dopo i lavori preparatori, quali l’allentamento degli attacchi di rotaia – vengono aspirati i grani di pietrisco, quindi girate, sotto alle rotaie, le traverse vecchie, ed estratte. Prima di poter mettere in opera le traverse nuove, viene poi spianata la piattaforma di pietrisco. Il problema: le traverse giapponesi sono ben più pesanti e grandi di quelle tipiche per l’Europa e sono posizionate a distanze ben minori, inoltre, ce ne sono di due tipi – con e senza passaggio (cunicolo) dei cavi elettrici. Un impianto a portale, montato sul sistema SES 170, approvvigiona con materiale nuovo, trasportando verso il deposito le traverse vecchie. Sulla macchina, in prossimità del punto di messa in opera, si trovano quindi tre pianali porta-traverse. Seguono l’intervento del SES, che dopo averlo aspirato, re-immette anche miratamente il pietrisco, una macchina rincalzatrice ed una macchina profilatrice della massicciata, per il completamento del binario.
