Le renouvellement des rails en quelques heures et le remplacement des traverses en un rien de temps : sur les lignes à grande vitesse japonaises, les intervalles travaux sont très courts. Les lignes ne sont pas fermées pour les travaux de maintenance. Cela entraîne un challenge particulièrement relevé pour le personnel, leurs machines et les concepteurs.
En 1982, le transport à grande vitesse a été lancé sur la grande ligne principale japonaise reliant Tokyo à Hokkaido. En février 2017, le premier remplacement de rails a débuté après 35 années de fonctionnement à grande vitesse sur la ligne Tōhoku-Shinkansen de la Société East Japan Railway Company (JR East). Ces travaux sur la ligne à écartement normal doivent durer jusqu’en 2026. Comme presque tout au Japon, ces travaux sont planifiés avec précision. En raison des cadences élevées et du nombre important de passagers, seul un intervalle travaux court, la nuit, de 150 minutes maximum est prévu pour le remplacement des rails, trajets pour rejoindre et quitter le chantier compris.
Après deux années de développement et de construction, les sociétés Plasser & Theurer et Nippon Plasser, en collaboration avec la Société ROBEL Bahnbaumaschinen GmbH, ont livré un ensemble spécial de remplacement de rail REX-S (Rail Exchange System).
Au-delà d’un véhicule de traction et d’un train de chargement des rails, y compris wagon de dépose en voie, l’unité comprend également une soudeuse entièrement automatisée APT 1500 RA.
Deux interventions nocturnes sont nécessaires pour remplacer 1 200 m de rails. Lors de la première intervention, le robot APT 1500 R soude de manière entièrement automatisée et en l’espace de deux heures les rails longs placés peu de temps avant en têtes de traverses. Lors de la seconde intervention, tout aussi courte, le programme comprend le remplacement des rails et la réalisation des soudures terminales. Grâce au REX-S, la longueur de rails traitée la nuit a été quadruplée. Dans le même temps, le temps de soudage par soudure a diminué, passant de 40 à environ 6 minutes.
La machine à écartement normal de la Société Totetsu travaille désormais selon le calendrier prévu sur la ligne du Shinkansen. Dès 2015, une APT 1500 RA pour les lignes à faible écartement du pays a été livrée à la Société JR Kyushu. En raison des exigences
posées par les lignes japonaises, il fallait que les deux machines soient construites de manière particulièrement légère.
Au Japon, on soudait déjà les rails par forgeage, toutefois avec une chauffe au brûleur à gaz. La méthode de soudage par étincelage-forgeage, d’un nouveau genre pour le marché japonais, a apporté un bond en avant en termes de performances et de qualité. Des essais de soudage, pour démontrer le niveau de qualité toujours élevé des soudures par étincelage-forgeage, ont été réalisés en Autriche avec des coupons de rails venus spécialement du Japon. L’Institut japonais Railway Technical Research Institute (RTRI) a contrôlé les 20 soudures. Une seconde preuve à fournir concernait les soudures terminales qui sont nécessaires lors du remplacement de rails. Pour cela, un banc d’essais dédié a été mis en place et ses résultats ont été contrôlés par le RTRI.
