Первый участок, находящийся в западной части кольцевого пути, включает рельсы весом 136 фунтов, уложенные на деревянные шпалы, и правосторонний стрелочный перевод № 20 с остряками из марганцовистой стали. На длине каждого рельса (39 футов) установили 16 противоугонов. Рельсовые подкладки со стандартной подуклонкой 1:40 пришивались четырьмя костылями на прямых и пятью в кривых кривизной более 2°. Балластом служил металлургический шлак.
Измеряемые на участке параметры: профиль поверхности катания головок рельсов в зоне стыков; износ и твердость поверхностного слоя крестовины, износ контррельсов, угон рельсов.
Второй участок длиной 329 футов предназначен для испытаний резиновых прокладок, закладываемых под рельсовые подкладки. Участок состоит из прямой длиной 29 футов и переходной кривой длиной 300 футов; в путь уложены сварные плети из рельсов весом 136 фунтов; впоследствии замененные термически упрочненными рельсами весом 140 фунтов/ярд. Противоугоны установлены с обе их сторон каждой шпалы.
Измеряемые на участке параметры: износ упругих прокладок, жесткость верхнего строения пути в вертикальной плоскости при проходе нагружающего поезда, механический износ верхних постелей шпал под подкладками.
Третий участок имеет длину 3740 футов, состоит из круговой кривой длиной 3672 фута, кривизной 5° и переходной кривой длиной 67 футов. На этом участке испытываются рельсы, прокатанные из различного состава сталей, и рельсовые подкладки с разной подуклонкой. Первоначально участок был разделен на 10 секций, каждая из которых включала соединенные полевой сваркой плети из рельсов весом 132—136 фунтов/ярд, длиной 78 футов, собранные из рельсов с термически упрочненной головкой, рельсов с высоким содержанием кремния, объемнозакаленных рельсов, рельсов из хромомолибденовой стали и рельсов стандартного типа длиной 62 фута. Из-за большого числа изломов сварных рельсовых стыков среднюю часть участка реконструировали, заменив на длине 2925 футов ранее уложенные рельсы (78 футов) новыми плетями длиной 195 футов, весом 136—140 фунтов. Соединили их между собой в такой же последовательности болтовыми стыками. Рельсы закрепляли на деревянных шпалах пятью костылями, противоугоны установили на каждой второй шпале с обеих сторон. Испытываемые на этом участке рельсовые подкладки имели подуклонку: 1:40, 1:14 и 1:30. Ширина плеч балластной призмы находилась в диапазоне от 6 до 18 дюймов.
Измеряемые параметры: профиль головок рельсов через каждые 200 футов, размеры зоны контакта между колесами подвижного состава и поверхностью катания рельсов, механический износ верхних постелей шпал под подкладками. Кроме этого, измеряли динамические нагрузки на подкладки в вертикальной и поперечной плоскостях и их смещение.
Четвертый участок состоит из переходной кривой длиной 210 футов. Первоначально уложенные рельсы весом 136 фунтов заменены термически упроченными рельсами весом 140 фунтов/ярд со сварными стыками. С двух сторон на каждой второй шпале закреплены противоугоны. Измеряли на этом участке профиль рельсов в зоне стыков.
Пятый участок длиной 222 фута предназначен для испытания рельсовых стыков, состоит из прямолинейного отрезка длиной 200 футов и переходной кривой длиной 22 фута. В путь уложены рельсы весом 136 фунтов; на участке 12 пар стыков, в том числе и изолирующих, шести различных типов. При необходимости эпюра шпал на участке может изменяться с тем, чтобы испытываемые рельсовые стыки могли находиться на шпале или между шпал. С обеих сторон каждой второй шпалы установлены противоугоны и, кроме того, сдвоенные рельсосмазыватели.
Измеряемые параметры: профиль рельсов во всех 12 стыках, электрическое сопротивление в изолирующих стыках, нагрузки на рельсовые подкладки, смещение стыков в вертикальной плоскости при проходе нагружающего поезда.
Девятый участок длиной 628 футов расположи на прямой и разделен на 7 секций, предназначь для испытания реставрированных и слоеных деревянных шпал. Измеряемые параметры: механический износ верхних постелей шпал под подкладками; вертикальная нагрузка и прогиб при проходе нагружающего поезда; изолирующие свойства шпал; износ и твердость поверхности крестовины стрелочного перевода; ширина колеи.
Десятый участок предназначен для испытания упругих скреплений, устройств, безопасности движения по стрелочным переводам и состоит из двух путей: основного прямолинейного длиной 1500 футов с рельсами массой 136 фунтов/ярд и болтовыми стыками и обходного со сварными рельсовыми плетями того же типа и двумя стрелочными переводами № 20.
Одна часть основного пути содержит 300 шпал со сдвоенными упругими скреплениями, но без противоугонов, вторая — с крестовинами № 14 весом 133 фунта с удлиненными входными контррельсами, каждая из которых уложена на 20 переводных брусьях длиной 12 футов. Переводных устройств крестовины не имеют. На обходном пути на каждой второй шпале с обеих сторон закреплены противоугоны.
Измеряемые параметры: механический износ верхних постелей шпал под подкладками; износ и твердость поверхности крестовин; сопротивление скреплений выдергиванию; угон рельсов; ширина колеи; износ контррельсов; жесткость пути в вертикальной плоскости при проходе нагружающего поезда.
Одиннадцатый участок длиной 895 футов с рельсами весом 136 фунтов и болтовыми стыками расположен на прямой, предназначен для испытания рельсовых стыков, крестовин и контррельсов. На одной части этого участка расположены четыре пары различных типов не опирающихся на шпалы изолирующих стыков. Во время испытаний измеряется сопротивление изоляции, профиль головки рельсов и величина смещения в вертикальной плоскости при наложении поездной нагрузки.
На второй части участка уложены восемь право- и левосторонних крестовин № 14 весом 132 фунта с контррельсами, но без переводных устройств. Каждая крестовина занимает по длине 70 футов и опирается на 20 переводных брусьев длиной 12 футов. Крестовины, изготовленные из обычной литой и поверхностно-упрочненной марганцовистой стали, имеют стандартные и удлиненные контррельсы. Измерения на второй части участка включают износ и твердость поверхности крестовин и износ контррельсов.
Двенадцатый участок длиной 339 футов — переходный между круговой кривой кривизной 4° и переходной кривой. В путь уложены рельсы весом 136 фунтов/ярд с болтовыми стыками. Измерения на этом участке проводятся по типовой для всего испытательного кольца схеме.
Тринадцатый участок длиной 1248 футов, расположен в кривой кривизной 4°, первоначально предназначался для испытания рельсов, изготовленных из различных сталей, а также для сравнений эффективности изготовленных из древесины и из гранулированных заполнителей дюбелей для костыльных отверстий в шпалах.
Сначала участок разделялся на четыре секции длиной 312 футов каждая с рельсами весом 115 фунтов, соединенными между собой полевой сваркой. В каждой секции были рельсы длиной 78 футов с упрочненной головкой, с повышенным содержанием кремния, полностью термически упрочненные и стандартного типа. На каждой второй шпале с обеих сторон установлены противоугоны. В летний период 1977 г. структура секций претерпела изменения. Во внутреннюю нить кривой уложили сварные плети длиной 310 футов из рельсов с упрочненной головкой и полностью упрочненных рельсов, а также плети длиной 628 футов из рельсов с повышенным содержанием кремния. В наружную нить кривой уложили сварные плети длиной 200 футов из рельсов стандартного типа с высоким содержанием кремния и полностью упрочненных. Вместо полевой сварки плети соединили болтовыми стыками.
Во время производства опытных работ измеряли удерживающую способность скреплений, механический износ шпал под подкладками, волнообразный износ поверхности катания головок рельсов и профиль рельсов.
Четырнадцатый участок длиной 818 футов состоит из круговой кривой длиной 38 футов, кривизной 4° и переходной кривой, содержит стандартного типа правосторонний стрелочный перевод № 20, который соединяет испытательное кольцо с прямолинейным участком ударных испытаний протяженностью 3/4 мили. В путь на деревянных шпалах уложены рельсы весом 136 фунтов с болтовыми стыками и рельсы весом 115 фунтов/ярд с высоким содержанием кремния, установлены сдвоенные рельсосмазыватели.
Измеряемые параметры: износ и твердость поверхности крестовины стрелочного перевода; износ контррельсов.
Пятнадцатый участок длиной 1300 футов расположен на прямой, предназначен для испытания балластной призмы с разной шириной плеч. В путь уложены рельсы весом 136 фунтов с болтовыми стыками. В средней части участка для этой цели выделены две секции длиной по 550 футов, ширина плеч балластной призмы первой секции равна 18 дюймов, второй — 6 дюймов.
Измеряемые параметры: ширина плеч балластной призмы, механический износ верхних постелей шпал под подкладками и жесткость пути в вертикальной и горизонтальной плоскостях при проходе нагружающего поезда.
Шестнадцатый участок длиной 222 фута расположен на прямой, предназначен для испытания левостороннего стрелочного перевода № 20 клееной конструкции. Балластная призма сложена из металлургических шлаков, на каждой второй шпале с двух сторон установлены старогодные противоугоны. Остряки длиной 59,5 фута и рамные рельсы клееного стрелочного перевода изготовлены из термически упрочненных рельсов весом 140 фунтов, контррельсы — из марганцовистой стали. Из-за большого износа перья остряков заменили в мае 1977 г., применив марганцовистую сталь.
Измеряемые параметры: профиль головок; угон рельсов; износ; твердость поверхности крестовины стрелочного перевода и контррельсов; сопротивление изоляции.
Семнадцатый участок — наиболее протяженный (6143 фута), предназначен для испытания железобетонных шпал различных типов. Полученные результаты эксплуатационных испытаний использованы при решении вопроса о выборе конструкции железобетонных шпал для установки их на протяжении 400 миль реконструируемой магистральной линии Бостон — Нью-Йорк — Вашингтон — 120 миль/ч.
Участок состоит из прямолинейных секций, круговых кривых кривизной 3 и 5° и переходных кривых.
Для испытаний отобраны 6 типов железобетонных шпал, в том числе из Южно-Африканской республики и Англии, 8 типов упругих прокладок и 3 типа скреплений.
Шпалы уложены с межосевым расстоянием 24 дюйма на слой гранитного балласта толщиной 129 дюймов; ширина плеч балластной призмы также 12 дюймов. Рельсы весом 136 фунтов, соединенные в плети полевой сваркой, укладывали в путь стреловым пневмоколесным краном. Скобы упругих скреплений устанавливали при помощи портативного силового гидрооборудования.
В летний период 1977 г. на участке проведены ремонтные работы по усилению балластной призмы в кривых, устранению тепловых выбросов пути, перемещению внутренних и наружных рельсовых нитей в кривых, установке рельсосмазывателя на прямолинейной части участка.
Измеряемые параметры: угон рельсов, волнообразный износ поверхности катания головок рельсов, внутренние продольные усилия в рельсах, жесткость пути в горизонтальной плоскости, смещение и долговечность прокладок скреплений, их изолирующие свойства, размер фракций балласта, профиль головки рельсов (через 200 футов). Так как были зафиксированы смещения шпал при неподвижных скреплениях и изолирующих прокладках, верхние постели шпал подвергались визуальному осмотру. При проходе нагружающего поезда измеряли динамические нагрузки и жесткость пути в вертикальной плоскости, напряженное состояние шпал, параметры колебаний пути на разных уровнях (балластная призма, подстилающий слой, земляное полотно).
Восемнадцатый участок длиной 822 фута расположен на прямой, предназначен для исследования влияния на эксплуатационные характеристики пути толщины балластной призмы. В путь уложены шпалы из твердых древесных пород, рельсы 136 фунтов/ярд с болтовыми стыками, четырехдырные рельсовые подкладки и 16 старогодных противоугонов на длине одного рельса. На большей части участка (507 футов) толщина слоя гранитного балласта 18 дюймов, на остальной части (315 футов) — 12 дюймов. На участке установлен одиночный рельсосмазыватель.
Измеряемые параметры: жесткость пути в горизонтальной плоскости, профиль рельсов, перемещение шпал в вертикальной плоскости, нагрузка на рельсовые подкладки, размеры поперечного сечения балластной призмы и фракций балласта. Кроме того, измеряли механический износ верхних постелей шпал под подкладками и ряд динамических параметров: жесткость пути в вертикальной плоскости, ускорение колебаний рельсов и шпал, нагрузки и напряжение в разных уровнях пути (балластная призма, подстилающий слой, земляное полотно).
Двадцать второй участок длиной 1950 футов расположен на прямой, предназначен для испытаний различных типов противоугонов и схем закрепления рельсов костыльными скреплениями. Бесстыковой путь из рельсов весом 136 фунтов на этом участке разбит на пять секций длиной 302 фута с различными типами противоугонов, попарно установленных на каждой второй шпале. На части участка длиной 1000 футов рельсы закреплены лишь двумя костылями на каждой подкладке. В начале 1978 г. параллельно 22-му участку на расстоянии 30 футов от него сооружен дополнительный путь протяженностью 700 футов, с обеих сторон соединенный с кольцевым испытательным путем.
Измеряемые параметры: механический износ верхних постелей шпал под подкладками; угон рельсов; внутренние напряжения в рельсах от продольных сил; профиль головок рельсов в стыковой зоне; динамическая жесткость пути в вертикальной плоскости; нагрузки на шпалы. Кроме того, способом фотометрии определяли контактную зону взаимодействия колес подвижного состава и рельсов.