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ATMO rende più silenziose le rotaie ​

La molatura o fresatura delle rotaie, aiuta ad evitare rumori indesiderati, scosse, urti e danni conseguenti. Per l'intervento sulle reti tramviarie ed urbane, la Plasser & Theurer ha completamente riconcepito la sua macchina fresa-rotaie, combinando due processi lavorativi. ​

Similmente alla sovrastruttura ed alla sottostruttura, anche le superfici di scorrimento delle rotaie necessitano di ispezioni a scadenze regolari ed una manutenzione continua. Usura ondulatoria sia corta che lunga ed altri difetti della superficie della rotaia, che vengono a formarsi nel tempo, causano emissioni sia di vibrazioni meccaniche propagatesi in un solido che di suono propagatosi attraverso l'aria. Tale condizione é particolarmente disagevole nelle aree edificate. Le emissioni sonore legate inseparabilmente ai difetti sul fungo della rotaia e sul bordo di scorrimento, compromettono la salute delle persone. Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), l'inquinamento acustico è uno dei maggiori pericoli ambientali, poiché il rumore ha un impatto negativo sulla salute umana - sia fisica che mentale. Per ridurre il rumore del traffico, proveniente anche dal traffico ferroviario, è quindi importante una manutenzione preventiva della superficie delle rotaie. Tale manutenzione può prevenire sia la perdita di comfort per i passeggeri, che i conseguenti danni ai residenti, alle infrastrutture ed ai veicoli. Un concetto collaudato nelle aree urbane, sono le cosiddette pietre abrasive di alcuni veicoli speciali di molatura, per la manutenzione preventiva e la "molatura acustica“. La Plasser & Theurer ha ora sviluppato il rimorchio di fresatura ATMO (Automatic Track Machine Oscillator) per le linee tramviarie urbane. Questo macchinario combina i due processi di lavoro della pietra abrasiva e della molatura oscillante.

Fresatura acustica e preventiva delle rotaie

Il livello di rumore emanato dalle ferrovie - nella gamma di bassa e media velocità, causato principalmente dal rumore dato dal rotolamento - dipende fortemente dalle condizioni della superficie di contatto tra ruota e rotaia. Qui, la fresatura delle rotaie ha un effetto di riduzione del rumore, ovvero funge da "rettifica acustica". Il rimorchio di fresatura delle rotaie ATMO lavora sul fungo di scorrimento, in corrispondenza della superficie di contatto con la ruota, ottenendo una superficie liscia, sia delle rotaie a gola che delle rotaie a suola piatta ovvero Vignole. La ridotta eccitazione dinamica della ruota, riduce notevolmente l'usura della rotaia e l'emissione di rumore.

La manutenzione preventiva e regolare, realizzata con la fresatura preventiva delle rotaie, non solo riduce le emissioni, ma aiuta anche a ridurre i costi a lungo termine: Prevenire la formazione di difetti sul fungo della rotaia già in una fase iniziale, significa che le rotaie possono essere utilizzate più a lungo. Si eliminano inoltre i danni conseguenti all'infrastruttura e le costose riparazioni associate e si possono prolungare gli intervalli dei cicli di manutenzione.

Per le linee tramviarie, inoltre, una frequente e leggera "fresatura di pulizia", laddove ci sia caduta di foglie con formazione di una patina scivolosa, ha un effetto positivo sulla sicurezza, poiché infatti lo spazio di frenatura si riduce - realizzando quindi una prevenzione di tutt'altro tipo. Un altro uso positivo della macchina è la "fresatura" di sezioni di linee nuove, dove viene eliminata la pellicola di laminatura sul fungo di rotolamento.

Rimorchio di lavoro per le aree tramviarie

Il nuovo rimorchio per la fresatura di binari di linea e scambi per le aree tramviarie, viene trainato da un veicolo rotabile motore, oppure un veicolo strada-rotaia, dal quale vengono telecomandate le funzioni di lavoro. Il rimorchio di fresatura stesso, a pianale ribassato, non dispone di equipaggio. Utilizzabile indipendentemente in entrambe le due direzioni di marcia l' ATMO realizza un rendimento di fresatura ad una velocità di fino a circa 30 km/h e può pertanto essere incorporato al normale regime di esercizio dei tram. In ragione del crescente numero di passeggeri, si delinea sempre più un regime di esercizio della rete di 24 ore su 24, il che non lascia quasi alcun spazio di tempo per intervalli di lavoro pianificati o per regolari misure di manutenzione continua. Resta comunque l'importanza della fresatura preventiva delle rotaie, soprattutto visto l'aumento dei volumi di traffico. Il convoglio dovrà pertanto "allinearsi" al normale regime di esercizio, senza ostacolare i veicoli del regolare servizio. Una sfida nello sviluppo del rimorchio di fresatura é stato il trattamento dei raggi di curva, che sono frequenti nelle aree urbane e relativamente piccoli rispetto alle normali linee ferroviarie principali. Il nuovo rimorchio fresa-rotaie é in grado di transitare su raggi fino a 16,25 m e può molare raggi fino ad un minimo di 17,25 m. Le mole vengono disposte, nelle corse in curva, in dipendenza al raggio, in modo da trovarsi sempre sopra il fungo di scorrimento. Questo significa che non sono ostruite - cosa che in passato ha spesso rappresentato un problema su alcune macchine fresatrici - da eventuali pavimentazioni leggermente sporgenti nelle sezioni con rotaie a gola, anche in raggi ristretti. A differenza delle classiche fresa-rotaie con pietre abrasive, queste non devono nemmeno essere sollevate, quando si passa sopra a scambi o sulle aree delle intersezioni. La macchina dispone di un serbatoio d'acqua da 2.600 l per la fresatura ad umido, dove un sottile film d'acqua supporta la fresatura, migliorando così il risultato. Inoltre, questo metodo fa evitare anche le scintille, minimizzando pertanto i rischi di incendio in condizioni di siccità e nelle gallerie.

Fresatura oscillante e continua

Questa novità mondiale combina la così detta fresatura oscillante con il classico intervento a modalità continua della pietra abrasiva. Mentre infatti quest'ultimo é fattibile anche a velocità di transito più elevate, il processo oscillante fa incrementare l'efficacia di molatura fino ad un velocità di 8 km/h. Sono in corso dei test per poter incrementare la velocità della fresatura oscillante. Nell'ambito della fresatura oscillante, un sistema idraulico movimenta le slitte di fresatura dotate di due mole per parte, ciascuna, con una frequenza variabile, sia in avanti che indietro, solo orizzontalmente in direzione longitudinale al binario. Ciò fa realizzare, al semplice passaggio della fresa, una fresatura fine più intensiva del fungo di scorrimento, con un maggiore asporto, rispetto all'intervento delle pietre abrasive immobili. La fresatura oscillante é particolarmente indicata per la lavorazione di punti problematici conosciuti, quali ad esempio, usura ondulatoria lunga nelle aree di inizio delle fermate, oppure su altri „Hotspots“ di formazione delle usure ondulatorie, ovvero marezzature. La necessaria pressione idraulica viene generata da un motore diesel-Deutz a raffreddamento ad acqua, isolato acusticamente, del tipo EU Stage V, con 100 kW e post-trattamento dei gas di scarico.

Progetto di ricerca e test pratici

Il rimorchio fresa-rotaie ATMO é il risultato di una particolare cooperazione tra industria, Università e gestori dell'infrastruttura. Il progetto, che si orienta in pratica al regime di servizio tramviario e di Light-Rail, ha avuto inizio nel 2016, nell'ambito dell'iniziativa Europea di ricerca Shift2Rail. La base scientifica é data dall'appuramento di una tale necessità, formulata dall'Università tecnica di Vienna (TU Wien), nell'ambito della sua ricerca scientifica sulle sfide della manutenzione delle linee ferroviarie nel traffico urbano. La Plasser & Theurer quale partner industriale ha messo il suo Know-how nell'ambito della progettazione e costruzione. In poche parole: l'Università fa la ricerca, la Plasser & Theurer lo sviluppo, i gestori delle linee ferroviarie urbane sono gli utenti e gli abitanti delle aree urbane trovano pace.

Nel maggio 2020, sono stati effettuati, nella fabbrica di Linz, lavori di regolazione e messa a punto del prototipo costruito dalla Plasser & Theurer; sono seguiti poi test pratici in varie condizioni marginali sulle linee tramviarie urbane. Quale risultato di tutta una serie di test ed interventi pratici, intanto su scartamento normale, ci si aspettano varie nuove conoscenze, sia per quanto riguarda la frequenza ideale e l'ampiezza a funzionamento oscillante per la migliore velocità di lavoro, che per quanto riguarda il carico nonché per la selezione delle pietre abrasive migliori per tutti e due i processi di fresatura. Verranno certamente effettuate anche misurazioni, ovvero rilevamenti acustici, nonché verifiche comparative sul binario, sia prima che dopo la lavorazione.


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