Dans le secteur ferroviaire, la protection contre les vibrations est une préoccupation majeure, car des fissures peuvent apparaître dans les bâtiments à proximité des lignes ferroviaires ou au-dessus des tunnels ferroviaires lorsqu’aucune mesure de protection n’est installée. Ces mesures de protection réduisent considérablement la propagation et l’amplitude des vibrations et des ondes sonores émises dans le sol, qui peuvent sinon provoquer des bruits aériens secondaires et, par conséquent, des nuisances sonores. Les vibrations sont provoquées, par exemple, lorsque les trains circulent sur des rails positionnés de manière incorrecte : chaque fois qu’un essieu franchit un tel rail, celui-ci heurte violemment la traverse, provoquant des vibrations et des ondes sonores qui sont ensuite transmises au sol par le ballast ou la dalle de la voie, où elles se propagent.
Une autre source de telles vibrations sont les imperfections des roues, où un ou plusieurs points de dommages par rotation de l’essieu provoquent des irrégularités dans la courbe de l’effort de contact entre la roue et le rail. Ces irrégularités ont également un caractère pulsatoire et provoquent des ondes de vibration dans le sol de la même manière que des rails positionnés de manière incorrecte. L’isolation du lit de ballast ou de la dalle de la voie par rapport au sol permet d’éviter la formation de vibrations à amplitudes excessives.

L’isolation est assurée par une couche élastique insérée entre le sol et la structure de l’assiette de la voie. Les caractéristiques de cette couche (généralement un matériau en élastomère) doivent être conçues de manière à ce que la fréquence naturelle de cette couche soit beaucoup plus basse que les fréquences émises par le passage des trains. Plus l’écart entre ces fréquences est élevé, plus l’isolation est efficace. Les vibrations ne sont donc pas éliminées du système par l’amortissement, mais par l’isolation de la source. Les dimensions de la protection contre les vibrations dépendent de la masse de la dalle de la voie et de la charge par essieu des trains qui circulent sur la ligne. Si les dimensions sont incorrectes, les vibrations et, par conséquent, les effets négatifs indésirables peuvent même être amplifiés dans l’environnement de la voie (effets de résonance). La mesure de protection peut être conçue sous forme de composant pleine surface, à bande ou ponctuel, mais les monteurs doivent toujours veiller à ce qu’aucun pont acoustique ne soit formé. La partie supérieure des éléments élastiques absorbe les vibrations. Il incombe d’éviter la pénétration de l’impact, un point que les produits établis garantissent également.

La combinaison composée de la dalle de voie, y compris le rail et la traverse, de l’élément élastique et de la masse de base rigide est également appelée système masse-ressort (SMR), dans lequel l’élément élastique agit comme un ressort. Les systèmes masse-ressort peuvent être conçus en format pleine surface, linéaire ou ponctuel en ce qui concerne leur ressort. Cela ouvre un grand potentiel en termes de protection contre les secousses, car un SMR peut être adapté de manière optimale à la voie permanente.

Si des fréquences naturelles très critiques inférieures à sept hertz sont nécessaires pour la protection contre les vibrations, il est possible d’utiliser un SMR à double couche ou même des appuis simples. La masse et la rigidité de la voie ferrée (sur ballast ou voie sur dalle) doivent être adaptées avec précision à la rigidité élastique de l’élément élastomère, afin d’obtenir un découplage antivibratoire entre la superstructure et l’environnement.