L’ouverture de la gare de Chamartin, nouvelle gare terminus au nord de Madrid, dans le quartier du même nom a lieu le 9 février 1967, ce qui a nécessité le raccordement et le remaniement des lignes du nord de l’agglomération et de ceinture à voie large. Une douzaine de voies à quai longues en impasse avec bâtiment principal frontal sont créées, tandis qu’un premier tunnel de 7 900 m dit de la Risa sous la ville permet la jonction avec la gare d’Atocha et est utilisé pour le trafic de banlieue et de mouvements à longue distance Nord – Sud. À l’origine, la traction électrique fait appel au 1,5 kV continu transformé un peu plus tard en 3 kV.
Alors que la grande vitesse se développe à partir du terminus d’Atocha vers Séville, Barcelone et Grenade, celui de Chamartin est le point de départ le 22 décembre 2007 de la LAV vers Ségovie, Valladolid, électrifiée en 25 kV avec voie standard. Ce qui suppose la création d’un pinceau de six voies longues à quai sur le flanc droit de la gare. En 2008, un second tunnel sous la ville est foré sur 8 254 m qui absorbe avec le premier les mouvements Cercanias C 1, C 2, C 3, C 4, C 7, C 8 et C 10.
Avec l’expansion des lignes nouvelles dans le quart nord-ouest du pays vers Leon, Zamora, Orense et bientôt vers le Pays basque, un plan d’envergure de 237,6 millions d’euros a été décidé pour remodeler l’avant gare de Chamartin et adjoindre quatre voies à écartement européen de plus (22-25). En sus, il sera procédé à l’agrandissement du hall, au remplacement des escalators par des rampes pour handicapés et à la création d’un espace dédié à l’enregistrement et aux contrôles de sécurité des passagers AVE.
Dès l’été 2019 le troisième tunnel de la Risa, sous 25 kV, long de 7 300 m, sera enfin exploitable avec deux voies standards sans gares intermédiaires, ce qui autorisera le passage d’AVE et autres Alvia, effectuant des liaisons interconnectées Nord – Sud.
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ValiderPar : B. Collardey