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Des solutions contre le bruit et les vibrations émis par le tramway

Alstom a toujours été soucieux d’intégrer au mieux ses tramways dans l’environnement urbain, par un design personnalisé ou encore par les solutions d’autonomie qui évitent les caténaires. Mais intégrer le tramway dans la ville, c’est aussi réduire au maximum les nuisances telles que le bruit et les vibrations engendrés à chaque passage. Le constructeur réalise ainsi des tests vibratoires et acoustiques sur les nouveaux chantiers de construction de voies ferrées.
Ces tests constituent le point de départ à la mise en œuvre des solutions qui visent à minimiser les impacts du tramway autant sur les riverains que sur le patrimoine urbain et historique.

Patrice Maire, Directeur de projets pour la ligne B d’Orléans Val de Loire (ligne Cléo) depuis septembre 2006, et Christine Charles, ingénieur d’études voies ferrées chez Alstom depuis décembre 2006, nous dévoilent ces techniques innovantes.

Quels tests Alstom réalise-t-il pour étudier les risques de nuisances vibratoires et acoustiques ?

Avant de construire une ligne de tramway, Alstom étudie le tracé et le terrain pour proposer la meilleure solution de pose de voies. Pourquoi étudier le tracé ? Pour repérer les zones sensibles, par exemple les écoles, les hôpitaux ou les universités. Il faut en parallèle analyser le terrain pour établir à l’aide de critères géométriques la sensibilité des habitations. Ainsi, tout habitat situé à moins de 7 mètres est considéré comme très sensible. Entre 7 et 12 mètres, les bâtiments sont beaucoup moins exposés aux risques de nuisances sonores et aux vibrations, et au-delà de 12 mètres, l’impact vibratoire est encore moindre. Mais ces considérations sont purement statistiques ; en fait, chaque projet a ses critères géométriques qui dépendent essentiellement de la nature du sol.
Pour savoir comment le sol absorbe et transmet les vibrations, et connaître leur amplitude au niveau des bâtiments, des essais in situ avant la pose des voies s’imposent. Des capteurs sont disposés à intervalles réguliers sur la chaussée entre la future voie et les bâtiments. Ces capteurs enregistrent les vibrations provoquées par des chocs générés, au niveau de la future ligne, par une masse calibrée. Ces mesures ont pour objectif d’évaluer comment seront ressenties les vibrations sur les bâtiments. En fonction des résultats des mesures et avec l’aide de calculs réalisés en laboratoire, les ingénieurs déterminent le mode de construction et le type de pose de voies le mieux adapté. Les normes en vigueur préconisent généralement un niveau de bruit à respecter au niveau des habitations s’élevant à 68 décibels.

Quelles solutions Alstom propose-t-il pour limiter ces nuisances ?

Pour résoudre le problème de bruit et vibrations, il faut décliner les solutions de pose de voies adaptées en fonction des caractéristiques du sol et du type de matériel roulant utilisé. Toutes les zones où les habitations sont situées au-delà de 12 mètres peuvent se contenter d’une pose de voies traditionnelle. Plus les habitations sont proches de la ligne, plus une pose de voies protectrice est préconisée. Alstom met en œuvre plusieurs alternatives : la pose directe standard (traditionnelle) et la pose directe souple qui comprend des composants adaptés pour que la voie soit plus flexible ou la pose de voies sur dalle flottante. Cette dalle comporte deux étages élastiques : l’un est situé entre le rail et le béton, alors que l’autre est situé sous la dalle de béton et est constitué d’un tapis de mousse anti-vibratile. Une solution encore plus protectrice est préconisée dans le cadre d’une proximité importante avec des sites historiques ou hospitaliers. Ainsi, pour le tramway de Florence, dont le tracé est très proche de ses musées et de ses palais, Alstom a renforcé ce type de pose de voies. L’option de la dalle flottante avec des rails noyés dans de la mousse (embedded rails) s’est imposée.

Le cas d’Orléans a-t-il nécessité plus de précautions ?

A Orléans, le tramway circule en centre-ville. Par conséquent, les experts ont réalisé une campagne d’essais vibratoires et acoustiques en janvier dernier. Il s’agit de mesures « d’impédance » qui consistent à taper sur le sol avec une masse pour en tester la rigidité et les capacités d’absorption. Ces mesures ont surtout été réalisées rue des Carmes et faubourg Madeleine. Au total, nous avons recensé 40 zones d’essais. Chaque test a duré 40 minutes. Ces mesures vont nous permettre de définir le mode constructif et le type de pose de voies le mieux adapté, en tenant compte des caractéristiques des tramways qui circuleront sur la ligne. La démarche des tests vibratoires et acoustiques se systématise depuis 1999, date à laquelle la technique et les outils de mesure ont été créés. La ligne A n’avait pu bénéficier de ces tests, contrairement à la ligne B, car les techniques d’analyse du sol ne sont apparues qu’il y a huit ans. L’expérience d’Orléans montre également l’intérêt des systèmes clés en main, qui permettent de prendre en compte toutes les contraintes entre le matériel roulant, la pose de voies, la signalisation, etc.

NDLR : Le contrat de la ligne A d’Orléans avait été attribué lot par lot à différents prestataires, contrairement à la ligne B pour laquelle Alstom a en charge l’ensemble de la réalisation.

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