Tapis antivibratoires TINES®
L’offre de tapis antivibratoires TINES® comprend des tapis en composite polyuréthane (TINES® Polymat) ainsi que des tapis en granulats de caoutchouc (TINES® Rubbermat), destinés aux revêtements de voies sans ballast (STM) ou aux tapis sous-tarmac (SBM).
La prise de conscience croissante de la société en matière d’écologie et de protection de l’environnement a permis de reconnaître l’importance de protéger l’environnement contre l’impact négatif du bruit et des vibrations.
Dans les revêtements des voies ferrées, les vibrations et le bruit sont générés par le passage des véhicules au niveau du contact roue-rail et rail-sous-structure. Les vibrations ainsi produites ont des effets néfastes sur l’environnement, notamment sur les bâtiments situés à proximité des lignes ferroviaires, de tramway et de métro en exploitation, ainsi que sur les personnes qui y résident.
L’intensité des vibrations ressenties et le niveau de bruit dans les bâtiments dépendent principalement de la distance entre le bâtiment et la voie, mais aussi des conditions du sol : rigidité du sol, densité, type de couches de sols et de roches qui le composent, ainsi que de la présence d’eaux souterraines. Cela dépend également de l’état de la structure du bâtiment, de ses dimensions, de la profondeur de fondation, de l’état technique des murs et des planchers.
Le problème des vibrations est particulièrement prégnant dans les villes, dans les zones densément bâties, souvent historiques, dont la construction peut être très sensible aux effets destructeurs des vibrations. Les vibrations constituent une charge supplémentaire pour la structure des ouvrages d’ingénierie – tunnels, ponts, viaducs – et contribuent à la détérioration des revêtements de voies, par exemple en provoquant la dégradation de la couche de ballast et une usure accélérée des rails. En intégrant des éléments antivibratoires dans la construction du revêtement de voie, il est possible de réduire efficacement ces impacts.
Dans une voie classique, l’isolation antivibratoire est assurée par les propriétés absorbantes de la couche de ballast concassé. Un ballast correctement compacté absorbe les vibrations grâce à sa masse propre ainsi qu’à sa composition hétérogène et à la taille des grains de gravier. Dans le cas d’une construction avec ballast, si l’amortissement offert par la couche de ballast s’avère insuffisant, on ajoute en dessous une couche antivibratoire sous forme de tapis de sous-ballast.
Dans les revêtements sans ballast, en raison de leur grande rigidité, il est nécessaire d’utiliser des éléments antivibratoires, tels que les tapis antivibratoires sous-dalle.
Les tapis antivibratoires sous-dalle et sous-ballast sont utilisés pour réduire les vibrations générées par le passage des véhicules ferroviaires, en augmentant l’élasticité du support et en diminuant le niveau de bruit secondaire dans les bâtiments environnants.
La couche vibroacoustique, sous forme de tapis flexibles intégrés dans les revêtements avec ou sans ballast, réduit la nuisance des vibrations et du bruit produits par le passage des véhicules ferroviaires. L’élasticité de ces matériaux augmente la capacité d’absorption du revêtement, de sorte que les vibrations sont atténuées dès leur origine – au niveau du contact roue-rail. La couche élastique sépare les couches rigides, ce qui permet d’interrompre et de perturber le transfert de l’énergie vibratoire.
La couche vibroacoustique peut être appliquée à plusieurs points de contact des masses. L’augmentation de la masse et la réduction de la rigidité des voies constituent ce que l’on appelle un « système masse-ressort », c’est-à-dire un système de masse amortie. Plus l’élément élastique est placé en profondeur et plus il y a de masse au-dessus, plus l’effet d’amortissement est important. La quantité de masse amortie a une influence déterminante sur l’efficacité de l’amortissement des vibrations et du bruit. Le fait de placer un tapis antivibratoire entre le support du rail et les fondations permet que la masse amortie soit constituée par la masse du matériel roulant, des rails et du support de rail.
Le placement d’un tapis entre la fondation et la sous-structure fait que la masse amortie est constituée par la masse du matériel roulant, des rails, du support de rail et des fondations. Les tapis antivibratoires posés sous la structure du revêtement de voie augmentent la masse amortie, ce qui améliore l’amortissement des vibrations dans les matériaux. L’utilisation de tapis antivibratoires a donc un impact positif sur le confort des passagers voyageant dans les véhicules ferroviaires, en réduisant les secousses et le bruit, ce qui améliore la qualité de vie des habitants vivant à proximité des lignes ferroviaires.
La conception de l’isolation vibratoire des ouvrages d’ingénierie nécessite la réalisation de mesures de vibrations ainsi que des simulations de l’efficacité des solutions proposées, accompagnées d’une analyse de l’impact des vibrations générées par le passage des véhicules ferroviaires sur les bâtiments et les personnes qui y résident. Ces analyses, spécifiques à chaque ouvrage, confirment leur efficacité. Dans ce domaine, une collaboration avec des centres spécialisés dans ce type d’analyses est nécessaire. Quel que soit le type de revêtement, la couche antivibratoire doit être correctement choisie afin de ne pas augmenter les vibrations, mais plutôt de les réduire. »
