Bruit et vibrations provoqués par le métro

CAUSE DU PROBLEME ET PISTES DE SOLUTIONS

Depuis plusieurs mois, des riverains remontent des phénomènes de bruits et de vibrations en plusieurs endroits du réseau de métro.

La STIB met tout en œuvre depuis plusieurs mois pour trouver les causes de ce problème, et y apporter une solution pérenne et complète. Des mesures ont été effectuées afin d’objectiver la situation. Une usure anormale de certaines voies a été constatée ainsi qu'une « ovalisation » anormale de certaines roues des nouvelles rames de métro (« M7 »). L’ensemble de ces éléments est explicité plus en détail ci-dessous.

L’ORIGINE DES VIBRATIONS

De manière générale, les bruits et vibrations sont générés par :

• Le roulement normal des roues sur les rails
  • Le contact métal contre métal provoque inévitablement un certain niveau de bruit et de vibration. Quoi que l'on fasse, il y aura toujours un niveau incompressible.
• Les défauts ou une usure des voies
  • Cassure
  • Usure ondulatoire
• Des défauts ou une usure des roues
  • Un "plat" provoqué par un freinage d'urgence
  • Une déformation de la roue qui perd de sa circularité ou voit apparaître un bourrelet. La déformation de ces roues génère des vibrations, ressenties par certains habitants.

La transmission des bruits et vibrations aux bâtiments des riverains peut être plus ou moins influencée par le soubassement de la voie, ou la nature du sol, mais la base est le contact rail-roue.

Dès que l'origine du problème a été identifiée, la STIB est intervenue à plusieurs niveaux pour renforcer les mesures d’entretien des rails et des roues de métro.

LES MESURES PRISES AU NIVEAU DES RAILS

1) Planning de meulage renforcé

L'entretien normal du réseau comprend le meulage des voies avec un train « Speno » pour que les rails restent parfaitement lisses.

En raison de l'usure irrégulière constatée, le planning de meulage a été intensifié et cible les tronçons les plus endommagés. Le planning de meulage par tronçon est visualisable sur les images ci-dessous.

2) Dispositif de test de ralentissement d’apparition de l’usure ondulatoire

En juin 2023 la STIB, avec le soutien d’un bureau d’études spécialisé, a effectué des essais avec un nouveau type de suspension (semelle) à placer sous les rails. Ce nouveau type de suspension vise à diminuer l’apparition de l’usure ondulatoire de table de roulement du rail, détériorant le contact-roue qui est la source des vibrations. Il a été déployé en juin 2023 sur la ligne 1, et plus particulièrement sur la voie en direction de la ville entre Gribaumont et Joséphine Charlotte.

La STIB a obtenu une partie des résultats de ces essais. A ce stade, nous n’observons pas d’amélioration notable, tant en termes de vibrations que de bruit solidien.

Le bruit solidien résulte de la propagation dans le sol des ondes vibratoires de l’infrastructure ferroviaire aux fondations des bâtiments. Les vibrations se propagent alors dans les bâtiments et font vibrer planchers et murs qui agissent alors comme des « haut-parleurs ». Un bruit sourd, de grondement, est alors entendu au passage des rames de Metro. C’est un bruit à ne pas confondre avec le bruit aérien qui se propage dans l’air (bruit routier par exemple). Le bruit solidien est un bruit dont la composante fréquentielle est basse (inférieur à 250 Hz) alors que le spectre fréquentiel du bruit aérien s’étale entre 20 et 20 000 Hz.

Il doit encore être établi si ce type de dispositif est de nature à ralentir l’apparition de l’usure ondulatoire, ce qui ralentirait l’apparition de nuisance vibratoire. Aujourd’hui, la STIB ne dispose pas de suffisamment de recul pour établir si le dispositif a pour effet de ralentir l’apparition d’usure ondulatoire. Les observations continuent au cours des mois à venir, afin de déterminer si ce dispositif présente un intérêt dans la stratégie globale visant à limiter les nuisances générées par le métro.

LES MESURES PRISES AU NIVEAU DES ROUES

Un défaut de fabrication sur certaines roues des nouveaux métros M7 a été constaté. La qualité et la résistance de ces roues ne répondent pas aux exigences de la STIB, et l’on constate une usure précoce de la roue qui devient imparfaitement ronde. Cette forme ovalisée de la roue génère des vibrations au passage du métro. Pour remédier à cette ovalisation, plusieurs mesures ont été prises :

1) Installation d’un système de détection à Maelbeek

Un système de détection a été mis en place afin de détecter les vibrations générées par les roues et de pouvoir renvoyer les roues problématiques à l'entretien le plus rapidement possible. Cependant, lorsque le système de détection signale une roue problématique, celle-ci génère déjà des vibrations perceptibles par les riverains. Il s'agit donc d'une détection a posteriori.

2) Passage au tour en fosse

Lorsqu'une roue imparfaitement ronde est détectée, elle est envoyée à l'entretien sur un tour en fosse pour lui rendre sa forme parfaitement ronde. Cependant, le défaut de fabrication de la roue implique que, même après le passage au tour en fosse, l'usure réapparait rapidement. Cette opération doit donc être renouvelée régulièrement et ne constitue pas une solution pérenne.

3) Remplacement des roues défectueuses

Le passage au tour en fosse n'est pas une solution idéale. Il a donc été décidé de remplacer les roues les plus problématiques par des roues que la STIB avait en stock. Au total, les 16 roues de stock dont la STIB disposait ont été mises en circulation.

Pour continuer le remplacement des roues, le fabricant des métros M7 a lancé la fabrication de nouvelles roues. Une première partie de la commande a été réceptionnée par la STIB.

Afin de s'assurer que ces nouvelles roues ne présentent pas le même défaut structurel, 4 roues ont été soumises à des tests de qualité qui ont révélé que les roues sont conformes aux exigences de la STIB.

À la suite de ces résultats positifs, la STIB a remplacé 16 roues problématiques par des roues neuves pour surveiller leur comportement en exploitation (sur une distance parcourue de 80 000 km). Si ces tests sont également concluants, une commande supplémentaire de nouvelles roues pourrait être réalisée. Ces opérations de remplacement s'échelonneront au cours de l'année 2024.