Brevet FR2478698A1 — publié le 19810925

L'invention est relative à un mur antibruit. Un tel mur est généralement placé entre une voie routière et une habitation proche de celle-ci, qu'il protege des bruits provoqués par le véhicule circulant sur la voie. Il peut être également utilisé à proximité d'aéroports afin de diminuer les nuisances engendrées par exemple par le bruit des avions au décollage. Les bruits sont formés par des ondes sonores. Lorsque ces ondes rencontrent un obstacle, selon leur fréquence, elles se réfléchissent suivant les lois de la réflexion , ou se détournent en suivant les lois des écoulements des fluides. Dans le cas de bruits pro voqués par des moteurs de véhicules, la propagation des ondes sonores suit généralement les lois de la réflexion. Dans le but par exemple de proteger du bruit une zone habitée d'une voie routière, on place entre les deux un mur formant écran qui detourne les ondes sonores. Un premier type de mur antibruit est constitué par un mur vertical. Ce type de mur presente l'inconvénient de renvoyer une grande partie des ondes vers leur source , c'est-à-dire dans ce cas vers la voie routière. La zone habitée se trouve protegée, mais les bruits sont amplifiés de l'autre côté du mur. Un autre type de mur antibruit est constitué par un mur de forme légèrement concave. Ce tyne de mur présente les mêmes inconvénients que le précédent, bien que la légère concavité les diminue légèrement. in autre type de mur antibruit est constitué par un mur de forte concavité. Ce type de mur est particulièrement efficace dans la mesure où les ondes sonores qui pénètrent à l'intérieur de la surface courbe de celui-ci sont piégées, et se réfléchissent sur ses parois jusqu'a leur amortissement complet. Ce type de mur cependant présente un inconvénient majeur qui est son encombrement.En effet, ce type de mur occupe une surface au sol très importante du fait de la forte conca vité. ':n elfe: kn;ir ohtenir une crotectior efficace par exemple 1u'.e habitation. il est necessaire outil nrdsente une hauteur d'ouverture re-re- lativement inrtante. ce oui augmente fortement sa n rofondeur. Par ailleurs sa fabrication est coûteuse car il présente une grande surface antibruit. Par ailleurs, les murs antibruits actuellement existants, généralement fabriqués en béton, présentent un inconvénient, à savoir qu'ils nécessitent d'être moules sur le site. S'ils sont moulés ail leurs, ils nécessitent des fondations imnortantes qui occupent une orande surface au sol. Un des buts de la présente invention est de proposer un mur antibruit qui remédie à ces inconvénients et qui assure une protection efficace d'une zone habitée. Un autre but de la présente invention est de proposer un mur antibruit dont la fabrication est facile, qui soit facilement transportable, et dont l'installation sur le site ne nécessite aucun travail de fondation particulier. Le mur antibruit selon l'invention, par exemple placé entre une voie routière et une zone habitée proche qu'il protège des bruits notamment provoqués par les véhicules circulant sur cette voie, est caractérise par le fait qu'il est composé d'éléments solidaires autoporteurs juxtaposés, sensiblement identiques, comprenant une embase horizontale posée sur le sol, une surface exposée aux bruits et une surface opposée aux bruits, orientée vers la zone habitée, les deux surfaces étant solidaires de l'embase. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère a la description ci-dessous, ainsi qu'aux dessins en annexe qui en font partie integrante. La figure 1 est une vue en perspective d'un élément du mur antibruit selon l'invention dans un mode d'exécution non limitatif. La figure 2 est plus particulièrement relative aux comportements du mur lorsqu'il est soumis à des bruits. La figure 3 montre un mode d'emboitene.nt des éléments. Dans la figure 1, est représenté en 1 un élément qui constitue le mur antibruit selon l'invention. Ce mur comprend tout d'abord une surface 2 exposee aux bruits, et de l'autre côté une surface 3 opposée à la source des bruits. il comprend par ailleurs une embase 4 sur laquelle il repose lorsqu'il est en position. La largeur 5 des différentes parties d'un élément est sensiblement la même. De tels éléments sont juxtaposés côte à côte, de manière à former un mur continu, et à ce que et en particulier les surfaces 2 forment une surface globale continue. Dans le but derefléchir et de renvoyer les bruits dans une direction au-dessus des bruits incidents, la surface 2 est une portion de cylindre, dont la concavité décroît du bas vers le haut. Le plan tangent à cette surface, dans sa partie inferieure 8. forme avec le plan horizontal un dièdre d'angle supérieur ou egal à zéro. De préférence, cet angle est compris entre 30 et 70 degrés. A son extrémité supérieure 9, le plan tangent à la surface 2 forme avec un plan horizontal un dièdre d'angle inférieur ou égal à 90 degrés. De préférence, cet angle est très voisin de 90 degrés. La surface 2 presente donc une partie inferieure 10 de courbure relativement prononcée par rapport à sa partie supérieure 11 qui est allongée et presque verticale. La surface 2 peut être formée par une succession de plans sécants, tel que cela est représenté en figure 2. Cette forme en particulier facilite la fabrication de l'élément par moulage. Dans l'exemple de la figure 2, la surface est formée de quatre plans successifs 12 à 15 qui forment successivement avec un plan horizontal un dièdre d'angle croissant du bas vers le haut. Le nombre de plans successifs représentés en figure 2, c'est à-dire quatre plans, n'est donné qu'à titre d'exemple, et n'est pas limitatif. Si l'on enveloppe l'ensemble de ces plans par une portion de cylindre, celle-ci aurait sensiblement la forme de la surface 2 dans la figure 1. La portion de cylindre de concavité décroissante du bas vers le haut a donc été approxîmée dans le sens mathématique du terme, par plans successifs. I1 faut remarquer que la longueur des plans successifs croit du bas vers le haut. Ainsi, la longueur du plan 12 est inférieure à celle du plan 13, celle du plan 13 est inférieure a celle du plan 143 etc.... A titre d'exemple non limitatif, pour un élément de 5 mètres de hauteur, on a obtenu de bons-resultats avec un plan 12 formant un angle compris entre 40 et 70 degres, un plan 13 qui forme avec l'horizontale un angle compris entre 50 et 70 degrés, un plan 14 formant avec l'horizontale un angle compris entre 70 et 85 degrés, et un plan 15 très voisin de la verticale; ces annles oyant croissants du bas vers le haut. Il faut remarquer que dans les modes de ralisation represen- tes dans les figures, la surface 2 dans sa partie inférieure présente un angle avec l'horizontale reiativement important. Un angle plus faible n améliorerait pas de manière sensible les qualités réflectrices de la surface 2. mais par contre augmenterait fortement l'encombrement au sol de l'élément. Du côté opposé à la surface 2 exposée aux bruits, se trouve une surface 3 orientee du côte de la zone protégee des bruits. Dans un mode préférentiel de réalisation, cette surface-est sensiblement verticale. La surface exposée aux bruits 2 et la surface opposee 3 sont reliées dans la partie inférieure de l'élément par une embase 4. Cette embase présente une surface inférieure 17 sensiblement horizontale, et se prolonge en 18 du côté de la surface opposée aux bruits. Par ailleurs, la partie prolongée de l'embase 18 présente toute surface superieure appropriée de maniere à rigidifier la jonction entre la surface opposee aux bruits 3 et l'embase. En particulier, elle pourra présenter un renfort 19 juste à la jonction de ces deux éléments. L'ensemble formé par la surface 2, la surface 3 et l'embase constitue donc un élément autoporteur . En effet, il suffit de positionner à même le sol de tels éléments juxtaposés pour constituer un mur antibruit autoporteur. I1 faut remarquer que la surface exposee aux bruits d'une part réfléchit les bruits vers le haut, et d'autre part du fait de sa concave renforce la structure de l'élément 1. Dans un mode préférentiel de réalisation, l'élément 1 est realisé en béton par moulage. Naturellement, le béton peut être addi tionné de tout matériau approprié, en surface ou dans la masse, dans le but d'améliorer ses qualités d'amortissement des bruits. De préférence, l'élément est creux dans sa zone 20 située entre la surface 3, la surface 2 et l'embase 4. Eventueilement, un renfort 21 peut traverser cette zone creuse de manie à renforcer la structure de l'élément à ce niveau. Lorsque l'élément est réalisé par moulage, la ou les zones creuses sont obtenues par exemple en perçant dans le moule des noyaux, par exemple en polyester qui est ensuite perdu. La figure 2 représente à titre d'exemple le comportement d mur antibruit lorsqu'il est soumis à des bruits. Cette figure suppose que les ondes sonores ennendrées armes bruitez quilles supportent suivent les lois de la réflexion lorsqu'elles rencontrent un écran. Cette hypothèse représente une bonne approximation de la réalité. Dans l'exemple de la figure , est représenté un élément c.'j mur antibruit en coupe par un plan de section verticale, dans un moHe non limitatif Xe réalisation. Cet élément I présente une succession de quatre plans 12 à 15 qui constitue la surface exposée aux bruits. Trois sources de bruit 21, 22 et 23 sont disposées d u"e distance 2' du mur, à des hauteurs différentes. Compte tenu de l'échelle de la figure 2, la hauteur de l'élément est d'environ 5 mètres, la distance 24 est d'environ égale à 3 metres, et les trois sources se trouvent respectivement à des hauteurs de 0,50 mètre , 1 mètre et 1,50 mètres. Les ondes sonores ont éte schématisées par des traits qui sont continus lorsqu'elles proviennent de la source 21, pointillés pour la source 22 et mixtes pour la source 23. Seules les ondes sonores se réfléchissant en des points 25 à 28 des plans respectifs 12 à 15 ont été représentées. Les points 25 à 27, pour les plans 12 à 14 sont situés au centre de deux-ci. La direction des ondes refléchies est déterminée à partir de la direction des ondes incidentes et de l'orientation de la normale aux différents plans. Le rayon réfléchi est situe de l'autre côte de la normale par rapport aux rayons incidents, et forme avec celle-ci un angle égal à l'angle qu'elle forme avec le rayon incident. L'ensemble des rayons représente dans cette figure se re- flechit dans une direction qui les fait passer bien au-dessus de leur source d'oricine. Les bruits sont donc renvoyés par la surface 2 en hauteur, et dans le cas où la zone 6 est une voie routière, repassent au-dessus des véhicules qui engendrent le bruit. I1 faut remarquer que parallèlement à la réflexion les ondes sonores s'amortissent également au cours de leur trajet. La zone 7 situee du côté oppose aux bruits se trouve protégée par le mur antibruit. Par ailleurs, les bruits sont réfléchis vers le haut. Ils ne sont donc pas renvoyés dans la zone oa ils prennent naissance comme c'est le cas d'un mur vertical ou faiblement concave. La hauteur du mur est déterminée en fonction de la distance par rapport à celui-ci des sources de bruits, et de la distance ainsi que de la hauteur de la zone à protéger. A titre d'exemple, dans l'hy pothése formulée relativement à la figure 2, un mur antibruit de 5 me tres de hauteur protege du bruit dont la source est située à 2 mètres de hauteur, et à 3 mètres du mur, par exemple, une habitation de 65 mètres de hauteur environ à 60 mètres du mur. Dans le but de réaliser à partir des éléments qui viennent d'être décrits un mur antibruit dont la surface exposée aux bruits est sensiblement continue) les éléments comprennent des moyens qui leur permettent de s'emboiter les uns dans les autres pour former une structure monolithique. Tout moyen approprié, et à la portée de l'Homme de l'Art convient. Un exemple est représente schématiquement en figure 3 qui est une coupe par un plan de section horizontale du mur antibruit au niveau de la jonction entre deux éléments consécutifs 29 et 30 dans leur partie superieure 11. Leurs faces latérales respectives 31 et 32 présentent sur touteleur hauteur un relief complementaire qui leur permette de s'emboiter. Dans l'exemple de la figure 3, les faces latérales sont divisées en hauteur en deux parties dont l'une est en décalage par rapport à l'autre. Ce décalage peut être prévu de manière à ce que le centre 33 de la zone de jonction entre deux éléments consécutifs puisse recevoir un joint approprie pour assurer son étanchéité aux bruits. Cette étancherté est par ailleurs assurée par le profil en zig-zag de la jonction. Le mur antibruit est ainsi constitué d'eléments autoporteurs qui s'emboîtent les uns dans les autres. Ces éléments sont transportables, etant données leurs dimensions, et peuvent être posés à même le sol sans fondation. Dans le cas où ils sont utilisés en bordure d'une voie routière, un dispositif de sécurité peut être associe au mur afin d'éviter les chocs éventuels. Ce dispositif peut être par exemple une glissière de sécurité solidaire de la voie routière ou solidaire de l'embase du mur. Il peut être réalisé egalement dans la masse du mur au niveau de son embase ou de la partie inférieure 8 de sa surface 2. Naturelle.r nt, le mur antibruit selon l'invention qui vient d'être décrit, n'est donné qu'à titre indicatif, et l'on pourrait adopter d'autres mises en oeuvre de l'invention sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Mur antibruit place par exemple entre une voie routière et une zone habitee proche qu'il protège des bruits provoqués notamment par les véhicules circulant sur la voie routière, caractérisé par le fait qu'il est composé d'élements solidaires, autoporteurs, juxtaposés, sensiblement identiques, comprenant une embase horizontale pose sur le sol, une surface exposée aux bruits, et une surface opposee aux bruits orientée vers la zone habitée, les deux surfaces etant solidaires de l'embase. 2. Mur antibruit selon la revendication 1, caractérisé par le fait que pour chaque élément, la surface exposée aux bruits est une surface gauche qui s'étend depuis une extrémité de l'embase jusqu'au sommet de l'élément 3. Mur antibruit selon la revendication 1, caractérisé par le fait que pour chaque élément, l'embase se prolonge au-delà de l'aplomb de la partie de la surface exposée aux bruits la plus reculée vers la zone habitée. 4. F1ur antibruit selon les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la surface opposée aux bruits est verticale, et que l'embase se prolonge au-del de celle-ci. 5. !lur antibruit selon la revendication 2, caractérisé par le fait que pour chaque élément, la trace de la surface gauche exposée aux bruits dans un plan vertical de section transversale est enveloppée par une courbe de concavité décroissante. 6. l,ur antibruit selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le plan tangent à la surface exposée aux bruits forme avec un plan horizontale un dièdre d'angle supérieur ou égal à zero dans sa partie inferieure. 7. Mur antibruit selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le plan tangent à la surface exposée aux bruits forme avec un plan horizontal un dièdre d'angle inférieur ou égal à 90 degrés dans sa partie supérieure. 8. tslur antibruit selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait que la surface exposée aux bruits est compose d'une succession de plans dont la trace dans un plan vertical de section transversale est enveloppée par une courbe de concavité décroissante. 9. Mur antibruit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'espace compris entre la surface exposée aux bruits, la surface opposée aux bruits, et l'embase est creus en u moins une partie de celui-ci. 10. Mur antibruit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les éléments comprennent des moyens pour s'emboîter respectivement les uns dans les autres et former globalement une structure continue et monolithique. 11. Mur antibruit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérise par le fait qu'il est réalisé en béton. 12. Mur antibruit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que des moyens pcr prévenir et éviter les chocs avec les véhicules circulant sur la voie routière lui sont associés.