Ensayos de laboratorio a escala 1:1 en el CEDEX para determinar el comportamiento a corto y largo plazo de líneas de alta velocidad

摘要

The paper describes the results obtained in CEDEXs track box where physical models 21 m long, 4 m high and 5 m wide reproducing at 1:1 scale two different sections of a high speed line, one with granular subballast and the other with bituminous subballast, have been subjected to millions of load applications simulating, in an accelerated way, the pass by, along the entire life cycle of the line, of passenger trains circulating at speeds ranging between 300 and 360 kmlh. The load application system used in the tests is explained and its capability to simulate in the track box the effects induced in a real line by vertical mobile loads travelling horizontally at high speed is highlighted. The influence of tamping on the fatigue behaviour of the ballast is assessed and an empirical law reflecting the irrevesible displacements experienced by that material with the number of wheel load applications has been determined. Also, the difference between the static and the dynamic behaviours of the bituminous subbballast observed in the tests is underlined. Finally, the results obtained in the track models have been validated by comparing them with the measurements made in two cross sections of a real high speed line having the same geometry and bed layers.%En este artículo se describen los resultados obtenidos en la célula de ensayos del CEDEX con modelos físicos de 21 m de longitud, 4 m de altura y 5 m de anchura que, reproduciendo a escala 1:1 dos secciones de vía de alta velocidad, una con subbalasto granular y otra con subbalasto bituminoso, se han visto sometidos a millones de cargas por eje durante el proceso de simulación, en forma acelerada, del tráfico de trenes de pasajeros circulando a velocidades comprendidas entre 300 y 360 km/h. Se explica el sistema de carga utilizado y se demuestra su capacidad para reproducir los efectos que tienen en una vía real las cargas verticales de ejes y bogies cuando se mueven horizontalmente a distintas velocidades. Se analiza la influencia que tienen las operaciones de bateo en la fatiga del balasto y se ha determinado una ley empírica que proporciona las compresiones irreversibles del balasto en función del número de ejes de carga al que se ha visto solicitado. También se destaca la diferencia observada en los ensayos entre los comportamientos estático y dinámico del subbalasto bituminoso. Finalmente, se han validado los resultados obtenidos en los modelos físicos con datos registrados en dos tramos de una vía real de alta velocidad con las mismas geometrías y estructuras de capas que en la célula de ensayos.