Este proyecto de investigación estará dividido en 6 actividades de trabajo, tal y como se muestra en el siguiente diagrama que permitirán el cumplimiento de cada uno de los objetivos iniciales planteados en el mismo:
Actividad 1. Estudio de la problemática actual y definición de los requerimientos
El objetivo de esta actividad es estudiar el fenómeno del vuelo de balasto estableciendo los condicionantes técnicos que intervienen en él (velocidad de paso del tren, vibración en la plataforma, estado de la vía, ubicación de las piedras, etc.) con el fin de determinar las propiedades técnicas y funcionales que deben cumplir las soluciones que se desarrollen en este proyecto enfocadas a eliminarlo. Primero se realizará un estado del arte de la problemática del vuelo de balasto y las medidas correctoras actuales que existen para definir las características técnicas que han de cumplir nuestros desarrollos, pudiendo abarcar desde aspectos físico-químicos como la capacidad de cohesión de partículas o las condiciones y tiempo de curado, hasta aspectos morfológicos de adecuación a los demás componentes de la vía.
Esta actividad se divide en tres tareas:
T. 1.1. Estudio problema vuelo del balasto y medidas actuales de corrección
T. 1.2. Definición de requerimientos de las nuevas soluciones
T. 1.3. Normativa y ensayos existentes para validación de soluciones
Actividad 2. Caracterización de las nuevas soluciones
El objetivo de esta actividad es prediseñar y caracterizar las soluciones que vamos a desarrollar en el proyecto para llevar a cabo una valoración de esos diseños y seleccionar los más óptimos de cara a su posterior evaluación mediante modelos numéricos CFD. Así, en esta actividad se diseñarán las nuevas soluciones teniendo en cuenta aspectos mínimo necesarios relativos
a cada uno de ellos como: Propiedades fisicoquímicas, capacidad de penetración, resistencia a condiciones ambientales adversas, condiciones y tiempo de curado, morfología, facilidad de montaje y desmontaje, sistemas de anclaje, etc.
Esta actividad está compuesta por las siguientes tareas:
T.2.1. Caracterización solución física
T.2.2. Caracterización solución química
Actividad 3. Evaluación y desarrollo de los prediseños de las soluciones
El objetivo de esta actividad es realizar una primera validación de la tecnología desarrollada mediante unos modelos numéricos comunes a las dos soluciones propuestas (física y química). Además, para esta última se ejecutarán unos ensayos preliminares de laboratorio antes de ser evaluada a escala real en el túnel de viento para corregir los posibles defectos que se detecten aquí.
En esta actividad se validará la eficacia de la solución química mediante unos ensayos de laboratorio preliminares para evaluar diferentes aspectos de la misma, para, más tarde realizar una evaluación de las dos tecnologías a través de simulaciones numéricas. Por último, se realizará una campaña de ensayos a escala 1:1 en túnel de viento emulando una sección de vía sobre balasto para medir factores como la velocidad y los flujos de viento que se dan en la vía tras el paso de los vehículos y tomar mediciones sobre las aceleraciones en la capa de balasto o las velocidades máximas alcanzadas por este material.
Esta actividad está formada a su vez por las siguientes tareas:
T.3.1. Ensayos preliminares de laboratorio de la solución química
T. 3.2. Simulación del comportamiento del balasto ante las soluciones diseñadas
T.3.3. Análisis de los resultados obtenidos, optimización y selección de las mejores soluciones para su validación
T. 3.4. Desarrollo de soluciones seleccionadas
Actividad 4. Validación de las soluciones desarrolladas
El objetivo de esta tarea es la evaluación a escala real de nuestras soluciones para la minimización de efectos aerodinámicos en líneas ferroviarias sobre balasto de alta velocidad, en base a tres escenarios posibles: Sin una solución de soporte, con una solución física y con una solución química.
Acciona y la Fundación Canaria ITER llevarán a cabo los ensayos en el Túnel Aerodinámico del ITER bajo condiciones específicas de perfil de velocidad y turbulencia para estudiar el comportamiento del balasto bajo tres posibles situaciones: Sin solución incorporada, con ligante de balasto aplicado y con la solución física sobre las traviesas.
Las tareas que componen esta actividad son:
T.4.1. Ensayos en túnel de viento del balasto con solución física
T.4.2. Ensayos en túnel de viento del balasto con solución química
T. 4.3. Desarrollo de los demostradores de ambas soluciones para su posterior validación en tramo de vía
T. 4.4. Ensayos de demostradores en condiciones reales de explotación
T. 4.5. Contraste de resultados de las cuatro etapas de validación
Actividad 5. Análisis de viabilidad técnico-económica
El objetivo de esta tarea es evaluar la viabilidad técnica y económica de nuestros productos desarrollados y validados, así como del mecanismo de aplicación de la solución química. Aquí se realizará un estudio de viabilidad técnica y económica en el que se analice la competitividad comercial de los nuevos productos desde el punto de vista económico, estableciendo las estrategias necesarias para impulsar comercialización, analizando la posición que ocuparán las tecnologías desarrolladas en el mercado, comparándolas con las ya existentes. Cuevas determinará una guía de aplicación de la tecnología desarrollada con el fin de unificar su puesta en obra.
Actividad 6. Conclusiones de la investigación y el desarrollo. Informe final
El objetivo de esta tarea es hacer una puesta en común de las conclusiones obtenidas a lo largo del proyecto y elaborar un documento final que recoja los aspectos más relevantes de la investigación y unas breves recomendaciones en caso de futuros desarrollos derivados de este proyecto AEROVIAV.
En esta última fase se realizará una puesta en común por parte de todos y cada uno de los socios de las conclusiones obtenidas a partir de la realización del proyecto, reflejando aspectos como los problemas encontrados para su desarrollo, mejoras obtenidas con respecto a las premisas establecidas inicialmente, aspectos a mejorar, resultados de ensayos, etc. En base a todas esa información Acciona elaborará un informe que recoja toda la experiencia llevada a cabo, la valoración de las soluciones obtenidas y unas recomendaciones en caso de futuros desarrollos derivados del mismo.
