Supersnelle Thalys test rails en ondergrond

De Thalys heeft twee nachten tussen Amsterdam en Utrecht op en neer geraasd. Op zoek naar de boeggolf van een trein.

MAARSSEN, 29 SEPT. In de grote witte bestelbus zitten rekken vol apparaten. Daartussen is nog maar net plaats voor een tafel met een pc die uiteindelijk de meetgegevens moet verzamelen. Door de achterdeur gaat een dikke bos gele, weer- en windbestendige kabels naar buiten, naar het spoor aan de overkant van de sloot. Langs het spoor Amsterdam-Utrecht zijn in totaal zo'n vijftig mensen in de weer, om te meten, maar ook om spoorwegovergangen af te sluiten en te bewaken.

Dit alles dient een hardrijproef met de Thalys. De afgelopen twee nachten is maximaal 190 kilometer per uur gereden. Komend weekeinde moet de tweehonderd worden gehaald.

Bij zulke snelheden veroorzaakt een trein andere trillingen dan bij de in Nederland gebruikelijke maximumsnelheid van 140. Maar welke precies? Dat willen de ingenieurs van de NS weten. De meetresultaten moeten bijdragen aan een beter ontwerp voor hogesnelheidslijnen.

Een trein drukt door zijn gewicht het spoor onder zijn wielen ietsje in, legt Bob Woldringh van NS Railinfrabeheer uit. Het gaat maar om een millimeter, maar het is toch relevant. Bij een rijdende trein verplaatsen die indrukkingen zich als een golf door de rails. Ook de onderliggende bodem wordt ietsje ingedrukt. Hoeveel, dat is afhankelijk van de samenstelling van die bodem. Een massief zandpakket is heel stabiel, maar slap veen en klei, zoals tussen Abcoude en Maarssen, kan behoorlijk bewegen. Die indrukking van de rails en de beweging van de bodem worden groter naarmate de snelheid van de trein toeneemt. Helemaal vooraan de trein zit de grootste uitslag, net als de boeggolf bij een schip in het naastgelegen Amsterdam-Rijnkanaal. Volgens theoretische berekeningen zouden die boeggolf en de verdere trillingen bij zo'n tweehonderd kilometer per uur maximaal worden, maar bij nog hogere snelheid zouden ze weer afnemen. Maar niemand weet zeker of dat inderdaad zo is en hoe groot de trillingen dan worden.

Een trillingsuitslag van een paar millimeter lijkt misschien futiel, maar als een spoorstaaf plaatselijk twee millimeter verkeerd ligt, kun je dat als reiziger al merken aan extra schokken van de trein. Hoewel er al in vele landen hogesnelheidstreinen rijden, is er nog nauwelijks onderzoek gedaan naar trillingen bij hoge snelheden. Daarom pakt de NS het tamelijk systematisch aan. Er zijn vier meetlocaties uitgezocht die van elkaar verschillen in de dikte van de onderliggende zand-, veen- en kleilagen.

Het praktische belang van dit onderzoek ligt in het ontwerp van de baan voor een hogesnelheidslijn. Bij het ontwerp van de hogesnelheidslijn door het Groene Hart is het zekere voor het onzekere genomen en wordt het spoor op de stukken waar de bodem heel slap is op gefundeerde betonplaten gelegd. Dan ligt het vast, maar dat is een heel dure oplossing. Wel vergt die weinig onderhoud.

Als voldoende bekend is over de verschijnselen die een hard rijdende trein in de bodem veroorzaakt, kan worden gezocht naar andere, goedkopere en toch goede technieken. Men zou bijvoorbeeld kunnen denken aan het mengen van een cementachtige stof met de grond, waardoor de bodem stijver wordt.

Per meetlocatie worden zo'n honderd grootheden gemeten, van de verplaatsing van de rails tot de waterspanning in de bodem. Daar zijn al heel wat mensen mee zoet, maar bij de proef komt veel meer kijken, vooral op het punt van de veiligheid. Zo gaan de spoorbomen dicht wanneer de trein een punt passeert op een kilometer voor de overgang, waarbij die afstand is gebaseerd op een snelheid van maximaal 140 kilometer.

Bij de snelheden van de afgelopen nachten zou de trein al over de kruising razen voordat de spoorbomen dicht zijn. Om zo'n levensgevaarlijke situatie te voorkomen, is voor enkele overgangen een tijdelijk signaleringspunt op vier kilometer afstand aangebracht, zodat de spoorbomen eerder dicht gaan. De meeste overwegen blijven de hele nacht gesloten, bewaakt door een NS'er. Het overige spoorverkeer - de nachttrein en het goederenverkeer - wordt omgeleid.

Om te voorkomen dat de snelle Thalys per ongeluk het spoor aan gort zou rijden, wordt na elke proefrit het hele traject met een speciaal meetrijtuig nagemeten. Daarom zit er ongeveer een uur tussen twee proefritten.

Mochten de snelle ritten een te grote verplaatsing van het spoor veroorzaken, dan wordt de proef gestopt. Overdag moeten er immers weer gewoon treinen rijden. Ook de bovenleiding wordt voortdurend in de gaten gehouden. Daarvoor zit er een videocamera op het dak van de Thalys.

Op basis van de primaire meetresultaten valt nog niet veel te zeggen over de gevolgen van de hoge snelheden voor de indrukking van de rails en de trillingen in de bodem. Het analyseren van de meetgegevens vergt zo'n zes weken.