SYSTÈMES MASSE-RESSORT
PROTECTION CONTRE LES BRUITS SOLIDIENS ET LES VIBRATIONS
 

Protection contre les vibrations dans le secteur ferroviaire



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.




Principe de fonctionnement des systèmes masse-ressort



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.




 
 

SYSTÈMES MASSE-RESSORT

 

Brève description

Fabriqués en caoutchouc synthétique et naturel, ces modèles USM spécialement conçus avec une forme unique sont disponibles en différents modèles et rigidités pour une utilisation à toutes les vitesses de train et avec des charges par essieu à concurrence de 250 kN. Les nattes de noppes coniques sont employées afin de garantir une isolation efficace des vibrations et des bruits solidiens dans les systèmes masse-ressort afin de répondre aux exigences en matière d’atténuation des vibrations.

Les modèles USM sont fabriqués à partir de mélanges de caoutchouc de grande qualité. Ils possèdent une capacité de charge mécanique élevée et résistent durablement aux intempéries. Elles n’absorbent quasiment pas d’eau, possèdent une grande résistance d’isolement électrique et permettent un drainage au niveau de la natte.

La série USM convient aussi bien à la superstructure de ballast qu’aux systèmes de voie sans ballast. Les modèles à plus grande rigidité sont également employés comme nattes de transition pour adapter la rigidité des différents types de sections de voies adjacentes.

Les essais de la série USM ont été réalisés conformément aux normes DIN 45673-5 et DIN 45673-7.

Features

  • Réduction des forces dynamiques exercées sur les roues
  • Réduction des contraintes exercées sur la voie et le véhicule
  • Réduction des coûts d’entretien des voies
  • Aucun remplacement n’est nécessaire grâce à la grande résistance à la fatigue
  • Espérance de vie min. 60 ans
  • Réduction des vibrations, des bruits solidiens et des bruits aériens secondaires
  • Meilleure qualité de vie pour les riverains
  • Confort de conduite accru
  • Protection des structures et bâtiments adjacents susceptibles de subir des vibrations