EN 16727 Applications ferroviaires - Voie - Barrières antibruit et dispositifs connexes affectant la propagation du bruit aérien - Performances non acoustiques

La norme européenne « EN 16727 Applications ferroviaires - Voie - Écrans antibruit et dispositifs associés affectant la propagation du bruit aérien - Performances non acoustiques » comprend les sous-sections suivantes publiées sous le même titre :

• La norme « EN 16727-1 Partie 1 : Performances mécaniques sous charges statiques – Méthode de calcul et d’essai » s’applique uniquement aux écrans antibruit constitués de poteaux comme éléments structurels et de panneaux comme éléments acoustiques (par exemple, en métal, bois, plastique ou béton). Elle s’applique également aux revêtements acoustiques des murs existants et aux revêtements acoustiques partiels ou complets des voies ferrées.

Il est important de tester les éléments acoustiques conjointement avec les éléments structurels afin de garantir que l'écran antibruit soit représentatif de son utilisation prévue. Cette norme fournit des critères de validation des écrans antibruit ferroviaires et des dispositifs associés, basés sur leurs performances mécaniques de base dans des conditions d'exposition standard, quels que soient les matériaux utilisés.

Cette norme comprend un certain nombre de conditions et d'exigences facultatives pour une grande variété d'applications en Europe. Les différents aspects de performance sont traités séparément dans les annexes. Elle fournit des méthodes d'essai et des critères pour évaluer les performances mécaniques et la stabilité sous charge statique des écrans antibruit ferroviaires.

Les écrans antibruit et leurs dispositifs connexes affectant la propagation du bruit aérien sont soumis à des impacts permanents, variables ou accidentels, comme le précise la norme EN 1990. Cette norme permet d'évaluer les effets des forces résultant du poids propre, des charges de pression d'air et des charges d'impact susceptibles d'agir sur l'écran antibruit et ses composants. Il est essentiel d'évaluer le comportement structurel de l'écran antibruit sous des combinaisons d'impacts permanents, variables et accidentels afin d'éviter toute contrainte excessive du matériau, tout décollement des éléments des piliers de la structure et toute déflexion excessive susceptible d'affecter son efficacité acoustique et sa durabilité.

Les différents matériaux utilisés dans la conception d'un écran antibruit doivent être chimiquement compatibles et ne pas altérer leurs propriétés respectives. Des dommages mineurs, notamment causés par des pierres de ballast ou d'autres débris provenant du passage des trains, peuvent être tolérés, mais les exigences de sécurité, d'environnement et de fonctionnalité doivent être prises en compte.

Les propriétés de fragmentation sont traitées dans la norme EN 16727-3. En cas d'absence d'informations de conception ou de doute sur les paramètres requis pour les essais ou les calculs de validation d'une conception, des investigations et des études géotechniques complémentaires sont nécessaires pour obtenir les valeurs nécessaires à la sécurité et à l'utilisabilité de l'ensemble de l'écran antibruit. Dans certains pays, la force dynamique de la neige projetée par les engins de déneigement en hiver doit être prise en compte.

• La norme EN 16727-2-1, Partie 2-1 : Performances mécaniques sous chargement dynamique dû au passage des trains – Résistance à la fatigue, décrit les exigences fondamentales pour la vérification des états limites ultimes et de service et de la résistance à la fatigue des écrans antibruit ou de leurs composants par des méthodes analytiques et des essais. Des méthodes analytiques permettent de déterminer les valeurs caractéristiques et de conception. En l’absence d’informations suffisantes, la procédure analytique peut être combinée aux résultats d’essai.

Cette norme fournit les types de procédures d’essai suivants :

• Essais sur de petits échantillons pour identifier les catégories détaillées qui pourraient ne pas être couvertes par les Eurocodes (procédure de validation A).
• Essai sur un élément générique pour définir l'état limite de fatigue (procédure de vérification B).
• Essais grandeur nature sous une charge représentative spécifique pour déterminer la résistance à la fatigue des composants d'écrans antibruit dans des conditions de charge définies (procédure de validation C). Cette procédure est proposée en alternative aux procédures de validation A et B.

Le passage des trains crée une onde de pression d'air qui impacte les écrans antibruit placés le long des rails. Il est essentiel que les écrans antibruit résistent à cet impact sans qu'aucun composant ne se détache dangereusement. Ils doivent être conçus conformément aux exigences spécifiées aux états limites ultime, de service et de fatigue. En l'absence de règles de conception ou d'expérience suffisante avec les composants, la conception doit s'appuyer sur des calculs et des essais afin de fournir des informations sur les propriétés et la résistance à la fatigue du composant pour la conception aux états limites ultime et de service. La présente norme s'applique aux composants d'écrans antibruit ou aux écrans antibruit considérés dans leur ensemble.

Lorsque la conception peut être réalisée à l'aide de modèles analytiques, la vérification des fondations, des piliers et des panneaux doit être conforme aux Eurocodes ou aux documents d'évaluation européens pertinents. Les éléments en acier et en aluminium doivent être conçus conformément aux normes EN 1993 et ​​EN 1999.

• La norme EN 16727-2-2, Partie 2-2 : Performances mécaniques sous charge dynamique due au passage des trains – Méthode de calcul, définit la charge exercée sur les écrans antibruit par l'onde de pression d'air spécifiée dans l'EN 1991-2, les emplacements des schémas de charge pertinents et les forces internes. Les formes verticales et horizontales de l'onde de pression d'air ainsi que les effets dynamiques sont pris en compte. La méthode de calcul décrite dans cette norme a été développée pour les écrans antibruit à piliers et panneaux sur fondations sur pieux. Elle peut également être utilisée lorsque le matériau de revêtement est fixé à une structure rigide. Pour les structures sur pieux, une formule empirique permettant de déterminer la fréquence propre est incluse dans l'annexe A de la norme. L'annexe B comprend également un exemple d'application de la méthode de calcul pour déterminer les forces et moments internes agissant sur le pilier central. La conception des écrans antibruit (par exemple, la résistance à la fatigue) ne fait pas partie de la présente norme.

Le passage des trains crée des variations de pression sous forme d'ondes de pression d'air qui impactent les écrans antibruit placés en bordure des voies. Les écrans antibruit doivent résister à cet impact sans qu'aucun composant ne se brise ou ne se détache, ce qui pourrait présenter un risque pour la sécurité des trains ou des personnes. Cette norme fournit une méthode de calcul pour évaluer la capacité des écrans antibruit à poteaux et panneaux sur pieux à résister à ces variations de pression, tout en tenant compte de la réponse dynamique de la structure. L'onde de pression d'air générée par le passage d'un train est décrite en termes de charges à deux blocs dans la norme EN 1991-2. Pour calculer des effets statiques et dynamiques réalistes sur les écrans antibruit, il est nécessaire de prendre en compte la forme de l'onde de pression d'air et ses effets dynamiques.

• La norme EN 16727-3, Partie 3 : Exigences générales de sécurité et d’environnement, décrit les exigences minimales et autres critères d’évaluation de la sécurité globale et des performances environnementales des écrans antibruit et des dispositifs associés affectant la propagation du bruit aérien dans des conditions de voie courantes. Les exigences pour des conditions plus exigeantes sont évaluées par le concepteur. Des méthodes d’essai appropriées sont fournies si nécessaire, mais pour certains aspects, une déclaration des propriétés des matériaux peut être requise afin d’informer les concepteurs. Le traitement de chaque aspect est traité séparément dans les annexes de la présente norme (annexes A à G).

Les écrans antibruit et dispositifs connexes installés le long des voies ferrées et affectant la propagation du bruit aérien ne doivent pas, tout en remplissant leur fonction première, présenter de danger pour les usagers des voies ferrées, les autres personnes présentes ou l'environnement en général. Ils ne doivent pas contribuer à la propagation du feu depuis les côtés ou le terrain adjacents. De plus, une résistance au feu conforme à des normes spécifiques peut être exigée afin de minimiser les risques pour les bâtiments adjacents ou les usagers des voies ferrées dans les couloirs étroits. Les écrans antibruit et dispositifs connexes ne doivent pas réfléchir la lumière vers les conducteurs de train d'une manière qui compromettrait la sécurité ferroviaire. Ils doivent être construits avec des matériaux qui n'émettent pas de fumées ou de lixiviats nocifs, qu'ils soient d'origine naturelle ou industrielle, ou résultant d'un incendie. Les écrans antibruit doivent offrir un moyen d'évacuation aux usagers des voies ferrées et un accès aux opérateurs en cas d'urgence. Les écrans antibruit et dispositifs connexes affectant la propagation du bruit aérien ne sont généralement pas censés résister aux impacts de véhicules ; cependant, les concepteurs peuvent utiliser les informations sur les conséquences de ces impacts pour déterminer les exigences de protection des usagers des voies ferrées et des passants.

Les normes EN 16727 sont considérées comme importantes pour les raisons suivantes :

• Sécurité et intégrité structurelle : Les écrans antibruit doivent résister à des pressions statiques et dynamiques importantes, notamment aux ondes de pression générées par le passage des trains. Sans conception standard, ces structures peuvent se détériorer de manière inattendue, mettant en danger les passagers, le personnel de maintenance et les riverains.
• Durabilité et résistance à la fatigue : Les cycles de charge répétés (liés au passage des trains) peuvent endommager les composants des barrières. La section 2-1 garantit l'efficacité des barrières dans le temps, sans défaillances liées à la fatigue.
• Cohérence entre les pays : En tant que norme européenne, elle est obligatoire pour tous les États membres du CEN et garantit des approches techniques compatibles et l'interopérabilité sur l'ensemble du réseau ferroviaire européen.
• Pratique d'ingénierie éclairée : ces normes fournissent des recettes de calcul, des procédures de test et des exemples supplémentaires pour guider les concepteurs et les ingénieurs dans différentes situations et matériaux, réduisant ainsi l'incertitude et augmentant la fiabilité.

Les avantages pratiques de ces normes sont les suivants :

• Conception sûre, durable et efficace des écrans antibruit ferroviaires en termes de performances mécaniques.
• Prévenir les défaillances structurelles qui pourraient mettre en danger l’exploitation des trains ou les infrastructures à proximité.
• Les spécifications techniques harmonisées dans plusieurs pays simplifient les projets ferroviaires transfrontaliers.
• Des exigences claires en matière de calculs de conception et de tests physiques aident les fabricants à se conformer aux cadres réglementaires.

Par conséquent, les normes EN 16727 garantissent que les structures de réduction du bruit le long des voies ferrées sont non seulement efficaces sur le plan acoustique, mais également robustes et sûres sur le plan mécanique tout au long de leur durée de vie opérationnelle – une exigence essentielle pour la conception des infrastructures ferroviaires modernes et la conformité réglementaire.

Notre organisation, qui accompagne depuis des années des entreprises de tous secteurs grâce à un large éventail d'activités de test, de mesure, d'analyse et d'évaluation, s'appuie sur une équipe performante qui suit de près les avancées scientifiques et technologiques mondiales et s'améliore constamment. Dans ce contexte, nous fournissons également des services de test conformes à la norme EN 16727 Applications ferroviaires - Voie - Écrans antibruit et dispositifs connexes affectant la propagation du bruit aérien - Performances non acoustiques.