Brevet FR2690000A1 — publié le 19931015

PANNEAU D'ISOLATION PHONIQUE POUR ECRAN ANTI- BRUIT La présente invention concerne un panneau d'isolation phonique pour écran anti-bruit, comportant une enveloppe munie d'une ouverture avant, une paroi avant perméable au bruit, et une couche d'absorption acoustique disposée à l'intérieur de l'enveloppe. Différents type de protection acoustique peuvent être réalisés, en particulier pour protéger des habitations contre le bruit provenant d'axes routiers, d'axes ferroviaires, ou d'aérodromes. Des écrans acoustiques de type connu sont constitués de panneaux préfabriqués en béton, qui peuvent comporter des parements en terre cuite, en mousse d'argile ou agglomérés de bois. I1 s' agit d'une construction lourde et difficile à réaliser. D'autres écrans acoustiques habituellement utilisés se présentent sous forme d'écrans métalliques perforés avec incorporation de laine de verre. Ces systèmes sont sensibles à la corrosion et au feu. Par ailleurs, ils doivent être renforcés pour pouvoir être autoportants sur des portées supérieures à 3 mètres. La présente invention a pour but de supprimer les inconvénients mentionnés ci-dessus et de proposer un panneau d'isolation phonique du type précité qui est léger, durable, et possède de bonnes résistances mécanique et au feu. Conformément à l'invention, ce but est atteint du fait que le panneau d'isolation phonique du type mentionné ci-dessus comprend en outre une cloison intérieure solidaire de l'enveloppe et divisant l'enveloppe en une partie arrière et une partie avant, la cloison intérieure formant avec ladite enveloppe un caisson résistant et rigide à la partie arrière du panneau, la couche d'absorption acoustique étant dans la partie avant et fixée en appui sur la face avant de la cloison intérieure, et l'enveloppe, la cloison intérieure ainsi que la paroi avant étant en matière plastique rigide. Grâce à cette conception, le panneau d'isolation phonique comporte deux parties ayant chacune leur fonction. La partie arrière assure la résistance mécanique, et la partie avant assure l'absorption acoustique en servant de coupe-feu pour protéger la partie arrière. En outre, les matériaux utilisés ne sont pas sensibles à la corrosion, et cette disposition permet la réalisation de panneaux d'isolation acoustique autoportants sur des portées supérieures à 5 mètres. Les avantageuses dispositions suivantes sont en outre de préférence adoptées: la matière plastique est armée de fibres, notamment une résine armée de fibre de verre. un moyen de renfort est disposé dans le caisson résistant, en appui sur la paroi arrière de l'enveloppe et sur la cloison intérieure. le moyen de renfort est solidaire des deux faces en vis-à-vis présentées par la paroi arrière de l'enveloppe et par la cloison intérieure. le moyen de renfort comprend au moins un profilé disposé horizontalement et parallèlement à la cloison intérieure. le moyen de renfort comprend de la mousse de matière plastique la paroi avant comporte des moyens de raidissement allongées et verticaux, espacés le long du panneau. l'un au moins des moyens de raidissement extrêmes est disposé en appui sur la cloison intérieure de manière à former un caisson d'accrochage. l'un au moins des moyens de raidissement est un renfoncement présenté par la paroi avant perméable au bruit. il comporte une deuxième paroi perméable au bruit et une deuxième couche d'absorption acoustique fixée en appui sur le caisson résistant, symétriques par rapport à celui-ci de la paroi avant perméable au bruit et de ladite couche d'absorption acoustique, respectivement. La présente invention vise non seulement la nouvelle structure d'un panneau d'isolation phonique, mais également un procédé de fabrication du panneau. L'invention sera mieux comprise et les caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la description d'une réalisation donnée ci-dessous à titre d'exemple. I1 sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation préférentiel d'un panneau d'isolation phonique selon l'invention, - la figure 2 est une vue en plan et en coupe d'un écran antibruit, montrant l'accrochage des panneaux à la structure principale, - la figure 3 est une vue en élévation et en coupe selon la ligne III-III de la figure 2 à travers un panneau selon un premier mode de réalisation, - la figure 4 est une vue similaire à la figure 3 à travers un panneau selon un deuxième mode de réalisation, - la figure 5 est une vue en élévation et en coupe selon la ligne V-V de la figure 2 à travers un panneau selon un troisième mode de réalisation, - la figure 6 est une vue schématique en plan et en coupe d'un écran anti-bruit. Tel que représenté sur les dessins annexés, notamment à la figure 3, le panneau d'isolation phonique 10 comprend une enveloppe 12 munie d'une ouverture avant sur l'ensemble de la face frontale du panneau 10, et une cloison intérieure 14 solidaire de l'enveloppe pour former un caisson 16 résistant et rigide à l'arrière du panneau. La cloison 14 est disposée de manière à limiter une partie arrière de l'enveloppe plus large que la partie avant, afin de renforcer le caisson 16. Des profilés 18 en U ouvert sont disposés horizontalement et parallèlement à la cloison intérieure 14. Leur nombre et I'espacement correspondant sera fonction de la flèche maximum admissible f représentée à la figure 6. Les profilés 18, tels que représentés à la figure 3 sont solidaires d'une part de la cloison intérieure 14 par leur base 20 et d'autre part de la paroi arrière 22 de l'enveloppe par leurs ailes 24. Conformément à la figure 5, leur disposition peut être inversée. Préférentiellement, les profilés 18 sont en résine polyester armée de fibres de verre. Une mousse de matière plastique 19, par exemple de type PVC, polyuréthanne ou polypropylène, comble les vides pour donner au caisson résistant 16 la structure d'un ensemble sandwich avec une âme de mousse 19. Cette mousse participe à la rigidité d'ensemble et évite la formation d'une cavité nuisant à la durabilité du panneau. Des modes d'exécution non représentés prévoient de remplacer les profilés 18, par un autre moyen de renfort, par exemple un ensemble de type nid d'abeille, ou une épaisseur cartonnée. Une couche d'absorption acoustique 26 est fixée en appui sur la face avant de la cloison intérieure 14. Le matériau absorbant peut être par exemple une laine de roche ou une laine de verre. Des fibres de verre tissées sur la face arrière de la couche d'absorption 26 permettent l'accrochage à la cloison intérieure 14 par collage par exemple sur un support à base de résine. L'épaisseur de la couche d'absorption acoustique 26 est égale à la largeur de la partie avant de l'enveloppe 12. Une paroi avant perméable au bruit 28, préférentiellement munie de perforations, est disposée de manière à fermer l'enveloppe 12. L'enveloppe, la cloison intérieure et la paroi avant sont en matière plastique, préférentiellement en résine renforcée par des fils de verre coupés et bi-directionnels. Tel que représenté aux figures 1, 2 et 5, la paroi avant perméable au bruit 28 présente des renfoncements 30,32, qui sont en appui sur la cloison intérieure 14, et constituent des moyens de raidissement de la paroi avant. Les renfoncements extrêmes 32 définissent des caissons allongés 34, préférentiellement renforcés de mousse de matière plastique, qui permettent d'absorber les contraintes de fixation, aux extrémités. Le mode d'exécution représenté à la figure 4 présente un panneau central double 36. Il comporte un panneau simple décrit cidessus dont le caisson 16 assurera la résistance mécanique, ainsi qu'une deuxième couche d'absorption acoustique 38 et une deuxième paroi perméable au bruit 40, disposées symétriquement aux premières par rapport au caisson résistant 16. Un procédé de fabrication préférentiel est décrit ci-après. L'enveloppe 12 et la cloison intérieure 14 sont moulées sous vide pour obtenir une structure du type sandwich, selon les étapes suivantes : pose d'un revêtement gélifié sur le moule permettant d'obtenir l'enveloppe 12, pose de tissus de verre orienté, recouvrement de ce renfort par une résine, pose éventuelle de profilés 18 puis de mousse PVC 19 recouverte de résine, recouvrement par la cloison intérieure 14 qui est de composition identique à l'enveloppe et qui est éventuellement préfabriquée, recouvrir l'ensemble du type sandwich ainsi obtenu par une poche à vide, maintenir l'ensemble sous vide jusqu'à polymérisation complète. La cloison intérieure 14 est munie de rebords 43 tournés vers l'avant pour renforcer la liaison avec l'enveloppe 12. La paroi avant perméable au bruit 28 est fabriquée selon les étapes suivantes : pose d'un revêtement gélifié sur un moule, pose de tissus de renfort simultanément à la résine, homogénéisation de façon à ne pas laisser de bulles d'air, démoulage après polymérisation, usinage des perforations 35. La partie avant de la cloison intérieure 14 est encollée afin de permettre la fixation de la couche d'absorption acoustique 26. Enfin, la paroi avant perméable au bruit 28 est collée sur l'enveloppe 12 à l'aide d'une colle permettant d'obtenir un ensemble parfaitement homogène. Le procédé de fabrication d'un panneau central double 36 tel que représenté à la figure 4 consiste avantageusement à utiliser un panneau simple existant et à y adjoindre une deuxième couche d'absorption acoustique 38 et une deuxième paroi perméable au bruit 40, symétriquement aux premières, et selon les étapes mentionnées ci-dessus. Préférentiellement, les panneaux 10 auront une longueur de l'ordre de 4 à 5 m, une largeur de l'ordre de 1 m, et une épaisseur de l'ordre de 20 cm pour un panneau simple. La conception du panneau selon l'invention permet d'obtenir une flèche f (figure 6) qui ne dépasse pas 25 millimètres, sous une charge uniformément répartie de 150 daN/m2 cumulée avec une charge ponctuelle centrale de 100 daN, à une température située entre 20iC et 30il. Avantageusement, le caisson résistant 16 a une épaisseur de l'ordre de 13 centimètres et un module longitudinal de 9500 MPa en flexion. Un procédé de montage des panneaux 10 sur la structure principale 42 est décrit ci-après, tel que représenté à la figure 2. Les panneaux sont emboîtés l'un sur l'autre, les tranches horizontales 44,46 ayant des formes complémentaires qui assurent un centrage. Le maintien des panneaux 10 est obtenu par des profilés 48, fixés à la structure principale 42. Des patins 50, par exemple en polypropylène, sont fixés sur les profilés 48 et sur la structure principale 42, au contact des panneaux, pour permettre des déplacements relatifs provoqués par diverses contraintes. L'emboîtement ménage une cavité 52 destinée à la pose d'un mastic d'étanchéité entre panneaux, par exemple de type polyuréthanne. Les modes de réalisation précédemment décrits peuvent subir un certain nombre de modifications sans que l'on sorte pour cela du cadre de protection défini par les revendications annexees. REVENDICATIONS 1. Panneau d'isolation phonique (10) pour écran anti-bruit, comportant une enveloppe (12) munie d'une ouverture avant, une paroi avant perméable au bruit (28), et une couche d'absorption acoustique (26) disposée à l'intérieur de l'enveloppe (12), caractérisé en ce qu'il comprend en outre une cloison intérieure (14) solidaire de l'enveloppe (12) et divisant l'enveloppe (12) en une partie arrière et une partie avant, la cloison intérieure (14) formant avec ladite enveloppe (12) un caisson (16) résistant et rigide à la partie arrière du panneau (10), la couche d'absorption acoustique (26) étant dans la partie avant et fixée en appui sur la face avant de la cloison intérieure (14), et en ce que l'enveloppe (12), la cloison intérieure (14) ainsi que la paroi avant (28) sont en matière plastique rigide. 2. Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière plastique est armée de fibres, notamment une résine armée de fibre de verre. 3. Panneau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un moyen de renfort est disposé dans le caisson résistant (16), en appui sur la paroi arrière (22) de l'enveloppe (12) et sur la cloison intérieure (14). 4. Panneau selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de renfort est solidaire des deux faces en vis-à-vis présentées par la paroi arrière (22) de l'enveloppe (12) et par la cloison intérieure (14). 5. Panneau selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le moyen de renfort comprend au moins un profilé (18) disposé horizontalement et parallèlement à la cloison intérieure (14). 6. Panneau selon l'une quelconque des revendications 4 à 5, caractérisé en ce que le moyen de renfort comprend de la mousse de matière plastique (19). 7. Panneau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi avant (28) comporte des moyens de raidissement (30,32) allongés et verticaux, espacés le long du panneau (10). 8. Panneau selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'un au moins des moyens de raidissement extrêmes (32) est disposé en appui sur la cloison intérieure (14) de manière à former un caisson d'accrochage (34). 9. Panneau selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'un au moins des moyens de raidissement est un renfoncement (30, 32) présenté par la paroi avant perméable au bruit. 10. Panneau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une deuxième paroi perméable au bruit (40) et une deuxième couche d'absorption acoustique (38) fixée en appui sur le caisson résistant (16), symétriques par rapport à celui-ci de la paroi avant perméable au bruit (28) et de ladite couche d'absorption acoustique (26), respectivement. 11. Procédé de fabrication d'un panneau d'isolation phonique (10) pour écran anti-bruit, caractérisé en ce qu'il consiste à: - fabriquer une enveloppe (12) de matière plastique rigide munie d'une ouverture avant et d'une cloison intérieure (14) de matière plastique rigide solidaire de l'enveloppe (12) et divisant l'enveloppe (12) en une partie arrière et une partie avant, la cloison (14) formant avec l'enveloppe (12) un caisson (16) résistant et rigide à la partie arrière du panneau (10), - fabriquer une paroi avant (28) de matière plastique, rigide et perméable au bruit, fixer, notamment par collage, la couche d'absorption acoustique (26), en appui sur la face avant de la cloison (14), - fixer la paroi avant (28) sur l'enveloppe (12) pour fermer l'ouverture avant, notamment par collage. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la fabrication de l'enveloppe (12) munie de la cloison (14) consiste à: - poser une couche de fibres et de résine sur un fond de moule pour former l'enveloppe (12), - poser un moyen de renfort (18, 19) sur l'enveloppe (12), - poser la cloison intérieure (14) de fibres et de résine sur le moyen de renfort, - démouler après polymérisation, de manière à obtenir un ensemble de type sandwich. 13. Procédé selon l'une des revendications 11 et 12, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à: - fixer, notamment par collage, une deuxième couche d'absorption acoustique (38) en appui sur le caisson résistant (16) et symétriquement à ladite couche d'absorption acoustique (26) par rapport au caisson (16), - fixer, notamment par collage, une deuxième paroi perméable au bruit (40) symétriquement à la paroi avant (28) par rapport au caisson (16).