Brevet FR2612217A1 — publié le 19880916

DESCRIPTION Ecrans anti-bruit en éléments préfabriqués. La présente invention a pour objet des écrans anti-bruit composés d'éléments préfabriqués. Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des ouvrages de génie-civil. Un objectif de la présente invention est de procurer des écrans anti-bruit destinés à être placés le long des voies routières, des voies ferrées ou des lieux publics bruyants, lesquels écrans sont composés entièrement d'éléments préfabriqués, ce qui permet d'obtenir des couts de fabrication et de mise en place réduits. On connaît des murs anti-bruit composés de caissons remplis de terre. Il s'agit d'ouvrages importants, qui nécessitent une surface d'assise suffisamment importante pour obtenir une bonne stabilité. Le problème à résoudre est de procurer des écrans anti-bruit légers, ayant un bon pouvoir d'affaiblissement des bruits, dont l'emprise au sol est relativement faible, de sorte que ces ouvrages puissent être placés le long des voies routières ou des voies ferrées traversant des agglomérations, c'est-à-dire dans des endroits où l'on dispose d'une largeur relativement réduite. Un autre problème à résoudre est de procurer des écrans dont le pouvoir d'atténuation des bruits puisse être maintenu dans le temps avec peu de frais d'entretien. Les objectifs de l'invention sont atteints au moyen d'écrans anti-bruits en éléments préfabriqués dont la partie courante comporte - une paroi arrière constituée par des caissons préfabriqués; - une paroi avant constituée par des panneaux perforés, préfabriqués en béton de résine; - et, entre les deux, des matelas en matériaux fibreux qui absorbent le bruit et qui sont séparés des parois avant et arrière par un espace vide. Avantageusement les caissons comportent, le long de leurs deux bords verticaux, un montant rainuré et lesdits matelas abosrbants sont engagés entre les deux rainures de chaque caisson dans lesquelles ils peuvent coulisser verticalement pour être interchangés lorsqu'ils sont colmatés. Selonunmode de réalisation préférentiel, la face apparente des panneaux avant comporte des facettes situées dans des plans non parallèles. Un écran anti-bruit selon l'invention comporte, en outre, des poteaux verticaux préfabriqués en béton et ancrés dans le sol et il comporte, en outre, une goulotte constituée par un caniveau préfabriqué en béton, dans laquelle le bord inférieur de l'écran est engagé. Selon un mode de réalisation préférentiel, chacun des caissons comporte, le long d'au moins un de ses bords verticaux,une nervure ou une rainure externe, laquelle nervure s'emboîte dans la rainure d'un caisson voisin pour former l'assemblage de deux caissons juxtaposés. L'invention a pour résultat de nouveaux écrans antibruit composés d'éléments préfabriqués. Les écrans selon l'invention présentent les avantages ci-après - ils sont faciles à mettre en place et leur emprise au sol est réduite; - tous les composants peuvent être préfabriqués industriellement en usine; - ils s'adaptent facilement à toutes sortes de sites. Tous les composants des écrans selon l'invention sont préfabriqués et forment des modules interchangeables. Il est ainsi facile de remplacer uniquement un tronson d'écran qui a été détérioré par un choc, par exemple à la suite d'un accident de la circulation, sans avoir à changer les parties d'écran restées intactes. Pour maintenir les propriétés d'absorption des bruits, il faut maintenir les qualités initiales du matelas absorbant fibreux. Malheureusement, en milieu urbain ou le long des voies routières, on constate un colmatage des fibres dû à la poussière et aux matières grasses et ce colmatage entraine une perte du pouvoir absorbant des bruits. Les écrans selon l'invention permettent un remplacement aisé des matelas colmatés par de nouveaux matelas, ce qui permet de rétablir l'efficacité anti-bruit initiale pour un coût relativement faible. Ceci est rendu possible grâce à la présence d'un couronnement amovible qui coiffe le bord supérieur de l'écran et qui peut être aisément démonté et grâce au fait que les matelas isolants peuvent coulisser dans les glissières verticales formées par les montants des caissons constituant la paroi arrière de l'écran. Les opérations de remplacement des matelas absorbants peuvent être réalisées en même temps que des opérations de nettoyage des faces apparentes par sablage ou par jets de liquide à haute pression. Des essais ont montré que l'indice d'affaiblessement en transmission des bruits obtenu est de l'ordre de 33 db alors que l'indice recherché est de l'ordre de 27 db. Le coefficient d'absorption mesuré est de 0,71 à 0,85 alors que les écrans anti-bruit connus à ce jour ont un coefficient d'absorption de 0,50 à 0,60. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui repréentent, sans aucun caractère limitatif, un exemple de réalisation d'un écran anti-bruit selon l'invention. La figure 1 est une vue en perspective d'un tronçon d'écran anti-bruit selon l'invention. La figure 2 est une coupe horizontale selon II-II de la figure 1. Les figures 3 et 4 sont des coupes horizontales partielles à plus grande échelle. Les figures 5 et 6 représentent une vue de face et une coupe selon VI-VI d'un mode de réalisation préférentiel de la paroi avant d'un écran selon l'invention. La figure 7 est une coupe transversale d'un écran selon l'invention. La figure 1 représente une vue en perspective d'une portion d'écran anti-bruit selon l'invention. Cet écran comporte des poteaux préfabriqués en béton 1, qui sont régulièrement espacés et qui sont posés sur des massifs d'ancrage 2 noyés dans le sol. La figure 1 représente un exemple de réalisation dans lequel les poteaux 1 sont disposés à l'arrière de l'écran. Il est précisé qu'ils peuvent être placés indifféremment à l'arrière ou à l'avant ou même s'étendre de part et d'autre de l'écran. L'espacement entre poteaux 1 est un multiple de la largeur des panneaux. Par exemple, les panneaux ont une largeur de 1,20 m et les poteaux 1 sont implantés tous les 2,40 m ou tous les 3,60m. Un écran selon l'invention comporte une goulotte 4 en forme de caniveau ayant une section en forme de U ouvert vers le haut. La goulotte 4 est posée soit sur les massifs 2, soit sur une semelle filante et la largeur entre les deux branches verticales du U est égale à l'épaisseur totale de l'écran. Dans sa portion courante, un écran selon l'invention est composé de trois éléments juxtaposés visibles sur les figures 2, 3 et 4. A l'arrière, il comporte des caissons juxtaposés 5. Ces caissons 5 sont préfabriqués soit en béton renforcé par des fibres de verre, soit en béton de résine. La paroi avant de l'écran est composée de panneaux préfabriqués 6 en béton de résine. Ces panneaux comportent des perforations. Entre les deux, l'écran comporte des matelas 7 en matériaux fibreux, par exemple en laine de verre ou en laine de roche, qui sont destinés à absorber le bruit. Les figures 3 et 4 sont des coupes horizontales à plus grande échelle d'un premier et d'un deuxième type de joint vertical entre deux caissons et ces deux types de joint alternent. La figure 3 représente des joints verticaux qui sont recouverts par le panneau avant 7 et les deux caissons 5a et 5b sont simplement juxtaposés avec interposition d'un joint d'étanchéIté. La figure 4 représente des joints verticaux entre deux caissons qui alternent avec les précédent. Un des caissons 5a comporte, à l'extérieur, une rainure verticale 8, tandis que l'autre caisson 5b comporte une nervure verticale 9 en relief vers l'extérieur qui pénètre dans la rainure 8 pour former un assemblage du type tenon et mortaise avec interposition d'un joint d'étanchéité. En variante, tous les joints entre caisson peuvent être conformes à la figure 4. On voit sur les figures 2, 3 et 4 que chaque caisson 5 comporte un panneau plan 10 qui constitue la paroi arrière de l'écran et qui a une épaisseur de l'ordre de 10 à 50 mm. Le panneau 10 est renforcé le long de chacun de ses deux bords verticaux par un montant rainuré ayant une épaisseur minima de 80 mm. Chaque montant 11 a la forme d'un U dont ltouverture est dirigée vers l'intérieur du caisson et délimite une rainure verticale 12. Les deux rainures de chaque caisson forment une glissière verticale dans laquelle on place un matelas 6, 6a, 6b en matériaux fibreux qui peut coulisser verticalement dans la glissière, ce qui permet de remplacer les matelas en les sortant par le haut lorsqutils sont colmatés par la poussière. Chaque élément d'écran ayant une longueur de 1,20m, comporte, par exemple, à l'arrière, deux caissons juxtaposés ayant une hauteur correspondant à la hauteur de l'écran et une largeur de 0,60m et, à l'avant, des panneaux perforés carrés de 1,20 m de côté, superposés avec un élément supplémentaire adapté à la hauteur totale de l'écran. Lorsque les caissons 5 sont préfabriqués en béton renforcé par des fibres de verre, le mortier et les fibres de verre sont projetés simultanément sur un moule qui reproduit la forme des caissons et qui est fixé sur une table horizontale qui est animée d'un mouvement relatif par rapport à l'appareil de projection. Le béton renforcé en fibres de verre est un matériau qui présente une bonne résïstance au vieillissement, qui supprime toute opération d'entretien et qui permet un- traitement architectural de la face arrière visible, soit par coloration en masse du caisson, soit par la réalisation d'une surface architectonique sur la face arrière apparente. La fabrication des caissons 5 par projection de béton armé de fibres de verre sur un moule permet de préfabriquer facilement des caissons ayant des formes complexes. En variante, les caissons 5 peuvent être préfabriqués également en béton de résine coulé dans un moule, ce qui permet d'obtenir les mêmes formes qu'en utilisant le béton renforcé de fibres de verre et projeté sur un moule. Les matelas 6 en matériaux fibreux sont destinés à absorber les bruits. L'épaisseur de ces matelas est adaptée aux exigences en matière de coefficient d'absorption. Les matelas 6 sont, de préférence en laine de verre et ont une épaisseur minima de 50 mm qui a été déterminée par nos essais. On voit sur les figures 2, 3 et 4 que les rainures 12 dans lesquelles sont engagés les bords verticaux des matelas fibreux 6, 6a, 6b, ont pour effet de maintenir un espace libre 13 entre les matelas et les panneaux avant 7 et un espace libre 14 entre les matelas et les fonds 10 des caissons. L'espace libre 13 a une épaisseur de l'ordre de 10 mm. I1 a pour fonction d'éviter le contact du matériau fibreux avec la paroi avant qui peut être humide. L'espace 14 a une épaisseur de l'ordre de 20 à 25 mm. I1 a pour effet une amélioration de l'absorption de certaines fréquences. Les panneaux avant 7 sont perforés et ils sont fabriqués en béton de résine plus résistant qu'un béton de ciment. La proportion de trous ainsi que leur forme et leur disposition sont fonction des exigences minimales définies par les règlements en matière de lutte contre le bruit. Les trous peuvent etre par exemple des trous ronds ou de toute autre forme qui occupent 35% à 40% de la surface totale du panneau. Selon une caractéristique de l'invention, les panneaux avant 7 sont pas une épaisseur constante et leur face apparente comporte des facettes. Les figures 5 et 6 représentent une vue partielle de face et une coupe transversale selon VII-VII d'un mode de réalisation préférentiel d'un panneau préfabriqué 7. Dans ce mode de réalisation, la face arrière du panneau est plane tandis que la face avant comporte'des bandes formant des facettes situées dans des plans qui convergent avec la face arrière. Chaque bande comporte une rangée d'orifices de forme allongée 15 qui ont par exemple une longueur de 72 mm et une hauteur de 18 mm. L'épaisseur du panneau varie entre 10 mm et 20 mm. Les panneaux avant peuvent être teintés dans la masse en fonction des nécessités architecturales. La figure 7 est une coupe verticale selon VII-VII de la partie courante d'un écran selon l'invention. On voit sur cette figure un poteau 1 et son massif d'ancrage 2 et la goulotte préfabriquée 4 qui est encastrée dans les massifs d'ancrage ou sur une semelle filante. On voit également les trois composants de la partie courante de l'écran, la face arrière qui est constituée par un caisson 5, le matelas isolant 6 qui s 'étend d'une seule pièce de haut en bas et la face avant constituée par des panneaux préfabriqués 7 munis de perforations 15 qui sont superposés. On voit sur cette figure que l'écran est coiffé par un couronnement amovible 16" en béton de fibre de verre ou de résine, qui est emboué sur le haut de l'écran. Le couronnement 16 est fixé à des pattes 17 qui sont reliées aux poteaux par des chevilles de scellement 18. Ainsi le couronnement 16 est facilement démontable, ce qui permet de sortir les matelas absorbants 6 par le haut, soit avec un manche muni d'un crochet que l'on engage à l'intérieur des caissons pour soulever le matelas 6, soit au moyen de rubans 19 qui sont fixés aux deux faces du matelas 6 sur toute la hauteur de ceux-ci. Les caissons 5 comportent une ouverture 20 destinée à aérer l'espace 14 compris entre le matelas 6 et la paroi arrière de l'écran. Le caniveau 4 comporte des conduits 21 d'évacuation d'eau. Le bord inférieur des matelas 6 est posé sur des cales 22 qui isolent le matelas du fond du caniveau et qui évitent que de l'eau n'envahisse le matériau fibreux des matelas 6. Les écrans selon l'invention sont utilisés comme écrans anti-bruit le long de voies routières, des voies ferrées, des lieux publics bruyants etc..... Grâce à la préfabrication des éléments qui les composent, les écrans selon l'invention sont peu onéreux et rapidement mis en place. REVENDICATIONS 1. Ecran anti-bruit en élément préfabriqués, caractérisé en ce qu'il comporte - une paroi arrière constituée par des caissons (5) préfabriqués; - une paroi avant constituée par des panneaux perforés (7) préfabriqués en béton de résine; - et, entre les deux, des matelas (6) en matériaux fibreux qui absorbent le bruit et qui sont séparés des faces avant et arrière par un espace vide (13, 14). 2. Ecran anti-bruit selon la revendication 1,caractérisé en ce que lesdits caissons (6) comportent, le long de leurs deux bords verticaux, un montant rainuré (11) et lesdits matelas abosrbants (6) sont engagés dans la glissière formée par les deux rainures (12) de chaque caisson, dans laquelle ils peuvent couliser verticalement pour être interchangés lorsqu'ils sont colmatés. 3. Ecran anti-bruit selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la face apparente (7) desdits panneaux avant comporte des facettes situées dans des plans non parallèles. 4. Ecran anti-bruit selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, des poteaux verticaux (1) qui sont préfabriqués en béton et ancrés dans le sol et une goulotte (4) constituée par un caniveau préfabriqué en béton, dans laquelle le bord inférieur de l'écran est engagé. 5. Ecran anti-bruit selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chacun desdits caissons au moly (5) comporte, le long de l'un de ses bords verticaux, une nervure (9), ou une rainure (8) externe, laquelle nervure s'emporte dans la rainure d'un caisson voisin pour former l'assemblage de deux caissons juxtaposés. 6. Ecran anti-bruit selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque élément est composé, sur sa paroi arrière, de deux caissons juxtaposés s'étendant sur toute la hauteur et sur sa paroi avant de plusieurs panneaux perforés superposes. 7. Ecran anti-bruit selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un couronnement amovible (16) en forme de U renversé qui coiffe le haut de l'écran et qui est fixé auxdits poteaux (1) par des pattes de fixation (17). 8. Ecran anti-bruit selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que ledit caniveau (4) comporte des conduits (21) d'évacuation d'eau et ledit caisson (5a) comporte des orifices (20) d'aération. 9. Ecran anti-bruit. selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que lesdits matelas absorbants (6) sont munis de rubans (19) qui permettent de les extraire vers le haut.