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Superstructure ballastée et systèmes de masse-ressort légers

Superstructure de ballast et systèmes masse-ressort avec les nattes sous ballast ou sous plate-forme de Calenberg

Les nattes sous ballast ou sous plate-forme sont des produits élastomère éprouvés en caoutchouc naturel ou de synthèse. Les nattes sous ballast permettent de diminuer les émissions dues aux vibrations et aux secousses ou bien d'adapter la rigidité au niveau de la superstructure du transport sur rails. De plus, elles protègent le ballast d'une usure excessive.

Les nattes sous ballast sont disponibles en différentes versions et rigidités avec, dans certains cas particuliers, des forces axiales jusqu'à 250 kN et des vitesses de train jusqu'à 300 km/h. D'une manière générale, on distingue selon leur structure et leur composition deux types de nattes sous ballast.

La natte en granulat

Les nattes sous ballast en granulat de caoutchouc lié sont munies des deux côtés d'une couche de protection en caoutchouc résistante à l'usure.

Cette couche de protection reprend une contrainte mécanique de la natte due par exemple aux pierres du ballast ou au passage d'un engin de construction léger, sans endommagement de la couche isolante (couche de granulat).

Afin de diminuer les vibrations dans la zone sollicitée des voies ferrées, les tapis de ballast (USM) de Calenberg Ingenieure présentent une forme particulière qui permet d'optimiser les remarquables propriétés du caoutchouc.

La natte de noppes coniques

Ce tapis sous ballast rassemble 3 couches fonctionnelles en un seul élément. Les noppes coniques, en caoutchouc naturel de haute qualité, constituent un ressort garantissant une relation optimale entre rigidité statique et rigidité dynamique. La couche porteuse des noppes forme le dos qui associe, en tant qu'élément de combinaison, une couche absorbante et une couche de protection qui résiste aussi bien aux sollicitations d'un lit de ballast qu'il constitue le support rigide en cas de travaux d'armature pour la réalisation d'une voie ferrée rigide. Les deux toiles de renforcement intégrées dans le dos apportent la stabilité nécessaire et rendent l'élément composite insensible aux dilatations et dommages indésirables. Sur l'un des côtés longitudinaux, les nattes sont munies d'une bande de recouvrement qui protège les joints durant la pose conformément aux exigences de chantier. Les séries des types USM® 1000 à USM® 4000 proposent des produits offrant une solution de protection maximale pour toutes les formes de superstructure. De la protection de ballast en cas d'épaisseur réduite jusqu'à l'isolation efficace contre les bruits solidiens et les vibrations dans des systèmes masse-ressort, ils proposent la solution adaptée à chaque cas particulier. Les nattes peuvent être fabriquées en fonction des différentes exigences de protection contre les vibrations. Les conditions particulières et les objectifs décideront si elles seront mises en œuvre sous forme d'appuis ponctuels, linéaires ou surfaciques. La combinaison entre une expérience de plusieurs décennies en matière de d éveloppement, de fabrication et d'applications spécifiques aux projets assure à l'utilisateur une fiabilité maximale lors de la mise en œuvre de produits Calenberg. Des essais techniques en laboratoire conformes aux standards reconnus à l'échelle internationale démontrent le bon fonctionnement des produits pendant toute la durée d'utilisation de la voie ferrée.

Efficacité dynamique des noppes coniques

La forme des noppes coniques ne doit rien au hasard. Elle découle de leur conception par les ingénieurs laquelle optimise les bonnes qualités du caoutchouc pour l'application. Sous l'effet de la charge, chaque cône se transforme en hémisphère, ce qui permet d'atteindre une fréquence propre presque constante dans une plage de charge qui couvre tous les cas d'application courants.

Cela signifie pour l'utilisateur que la protection efficace contre les bruits solidiens et les vibrations est assurée non seulement dans le cas de charge de la mesure, mais aussi dans toutes les différentes conditions de charge du trafic ferroviaire, sans limitation du bon fonctionnement. Les noppes coniques sont conçues pour différentes plages de charge, ce qui permet d'obtenir diverses plages de fréquences correspondant à chaque profil d'exigence

Mise en œuvre de nattes de noppes coniques

On sait bien dans tous les milieux spécialisés que seul le tapis sous ballast ou l'appui élastique (appui ponctuel, linéaire ou surfacique) placé sous des plaques de support de voies dans ce que l'on appelle des systèmes masse-ressort garantit une protection efficace contre les bruits solidiens et les secousses. Toutes les autres variantes de mise en œuvre d'éléments élastiques dans la superstructure sont notoirement moins performantes du point de vue de la protection contre les vibrations.

Drainage des superstructures

La natte de noppes coniques est en matériau plein et, contrairement aux produits expansés, ne possède aucune cavité permettant la pénétration d'eau. Les boues provenant de l'érosion du ballast ou bien les sédiments de couches rocheuses, qui entourent par exemple un tunnel, peuvent se déposer autour de la noppe conique. Elles sont rejetées latéralement dans le cas d'un processus de pompage, lié au fonctionnement, qui soumet la noppe à des sollicitations dynamiques. La noppe crée ainsi elle-même à long terme par sa forme la place nécessaire à son bon fonctionnement. Un autre aspect formel joue un rôle important. Les cavités entre les noppes assurent un drainage dans les sens longitudinal et transversal, de sorte que l'eau qui pénètre inévitablement dans la voie ferrée est évacuée vers les points d'évacuation.

Avantages des noppes coniques

Le matériau compressible constitué de mousses ou de matières fibreuses déploie son effet de protection contre les secousses par les cavités constitutives du matériau. Lorsque l'eau y pénètre, l'inertie de l'eau s'oppose à l'isolation contre les vibrations du trafic ferré. Le caractère incompressible bien connu de l'eau est à l'origine d'importantes pressions hydrostatiques dans le matériau.
Des charges durables comme celles d'un train à l'arrêt compriment le caoutchouc. L'effet mémoire de la grille de vulcanisation permet de retenir la forme initiale et, après la décharge, contraint le caoutchouc au rétablissement de la forme avant la déformation.
La compression rémanente permet de mesurer la déformation résiduelle. Elle est si faible dans le cas des noppes coniques que l'efficacité dynamique ne s'en trouve pas diminuée, même à long terme. Des matériaux compressibles mis en œuvre dans cette plage subissent par contre des déformations permanentes car la structure évalue sous la charge.

Ces processus de fluage se manifestent également dans le cas du caoutchouc, mais seulement sous des contraintes de compression très élevées exercées sur de longues périodes.

Calenberg Ingenieure développe, fabrique et distribue des appuis glissants élastomère et des appuis de construction statiques et dynamiques (appuis élastomère) pour le bâtiment, ainsi que des nattes et des tapis sous ballast pour la construction ferroviaire, sans oublier d'autres produits élastomère pour la protection acoustique et la protection de l'environnement.

USM® 1000-W

Les nattes sous ballast profilées USM® se composent, du côté du ballast ou de la plaque porteuse en béton, d'une couche de protection en caoutchouc renforcé de fibres résistante à l'usure, à l'huile, à l'ozone et aux intempéries.


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USM® 2020

Les nattes sous ballast profilées USM® se composent, du côté du ballast ou de la plaque porteuse en béton, d'une couche de protection en caoutchouc renforcé de fibres résistante à l'usure, à l'huile, à l'ozone et aux intempéries.


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USM® 2025

Les nattes sous ballast profilées USM® se composent, du côté du ballast ou de la plaque porteuse en béton, d'une couche de protection en caoutchouc renforcé de fibres résistante à l'usure, à l'huile, à l'ozone et aux intempéries.


Calenberg Ingenieure développe, fabrique et distribue des appuis glissants élastomère et des appuis de construction statiques et dynamiques (appuis élastomère) pour le bâtiment, ainsi que des nattes et des tapis sous ballast pour la construction ferroviaire, sans oublier d'autres produits élastomère pour la protection acoustique et la protection de l'environnement.

USM® 2030

Les nattes sous ballast profilées USM® se composent, du côté du ballast ou de la plaque porteuse en béton, d'une couche de protection en caoutchouc renforcé de fibres résistante à l'usure, à l'huile, à l'ozone et aux intempéries.


Calenberg Ingenieure développe, fabrique et distribue des appuis glissants élastomère et des appuis de construction statiques et dynamiques (appuis élastomère) pour le bâtiment, ainsi que des nattes et des tapis sous ballast pour la construction ferroviaire, sans oublier d'autres produits élastomère pour la protection acoustique et la protection de l'environnement.

USM® 3000

Les nattes sous ballast profilées USM® se composent, du côté du ballast ou de la plaque porteuse en béton, d'une couche de protection en caoutchouc renforcé de fibres résistante à l'usure, à l'huile, à l'ozone et aux intempéries.


Calenberg Ingenieure développe, fabrique et distribue des appuis glissants élastomère et des appuis de construction statiques et dynamiques (appuis élastomère) pour le bâtiment, ainsi que des nattes et des tapis sous ballast pour la construction ferroviaire, sans oublier d'autres produits élastomère pour la protection acoustique et la protection de l'environnement.

USM® 4010

La natte sous ballast profilée USM® 4010 se compose, du côté du ballast ou de la plaque porteuse en béton, d'une couche de protection en caoutchouc renforcé de fibres résistante à l'usure, à l'huile, à l'ozone et aux intempéries.


Calenberg Ingenieure développe, fabrique et distribue des appuis glissants élastomère et des appuis de construction statiques et dynamiques (appuis élastomère) pour le bâtiment, ainsi que des nattes et des tapis sous ballast pour la construction ferroviaire, sans oublier d'autres produits élastomère pour la protection acoustique et la protection de l'environnement.

USM® 4015

La natte sous ballast profilée USM® 4015 se compose, du côté du ballast ou de la plaque porteuse en béton, d'une couche de protection en caoutchouc renforcé de fibres résistante à l'usure, à l'huile, à l'ozone et aux intempéries.


Calenberg Ingenieure développe, fabrique et distribue des appuis glissants élastomère et des appuis de construction statiques et dynamiques (appuis élastomère) pour le bâtiment, ainsi que des nattes et des tapis sous ballast pour la construction ferroviaire, sans oublier d'autres produits élastomère pour la protection acoustique et la protection de l'environnement.

USM® G-1015

Les tapis sous ballast de la série G-1015 se composent d'une couche isolante de granules de caoutchouc recouverts sur tous les côtés par des couches de revêtement résistantes aux huiles, à l'usure, à l'ozone et aux intempéries.


Calenberg Ingenieure développe, fabrique et distribue des appuis glissants élastomère et des appuis de construction statiques et dynamiques (appuis élastomère) pour le bâtiment, ainsi que des nattes et des tapis sous ballast pour la construction ferroviaire, sans oublier d'autres produits élastomère pour la protection acoustique et la protection de l'environnement.

USM® G-1023

Les tapis sous ballast de la série G-1000 se composent d'une couche isolante de granules de caoutchouc recouverts sur tous les côtés par des couches de revêtement résistantes aux huiles, à l'usure, à l'ozone et aux intempéries.


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USM® G-1027

Les tapis sous ballast de la série G-1000 se composent d'une couche isolante de granules de caoutchouc recouverts sur tous les côtés par des couches de revêtement résistantes aux huiles, à l'usure, à l'ozone et aux intempéries.


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USM® G-1032

Les tapis sous ballast de la série G-1000 se composent d'une couche isolante de granules de caoutchouc recouverts sur tous les côtés par des couches de revêtement résistantes aux huiles, à l'usure, à l'ozone et aux intempéries.


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