Brevet FR2724401A1 — publié le 19960315

La présente invention concerne le domaine de la lutte anti-bruit et elle vise, plus spécifiquement quoique de façon non limitative, la protection de sites d'habitation par rapport à des sources sonores importantes, telles que des usines ou encore des voies de circulation routière, autoroutière, ferroviaire. n va de soi que d'autres applications peuvent également être envisagées chaque fois qu'il convient de préserver un milieu donné par rapport à une source sonore. La technique antérieure a proposé un certain nombre de solutions pour interposer, entre un site à protéger et une source sonore, un écran à fonction de réflexion et/ou d'amortissement des ondes sonores émises. Ces propositions font, généralement, intervenir un panneau qui est érigé verticalement ou de manière inclinée en étant auto-porté ou, encore, lié à des poteaux de fixation. Parmi les propositions formulées pour réaliser un tel panneau, il est possible de citer les publications DE-U-85 18 789.5 et DE-U-86 16 339.5. Ces deux publications ont ceci de commun de préconiser la réalisation d'un panneau en faisant intervenir un élément arrière portant réalisé, dans ce but, en béton dense. La face de cet élément, dirigée vers la source sonore, délimite un logement qui est rempli d'un béton léger conformé en façade pour présenter des ondulations ou des cannelures. Ces panneaux ne sont certainement pas inefficaces, mais ne permettent pas, néanmoins, de réaliser une absorption maximale pour les raisons suivantes. Lorsque de tels panneaux sont réalisés à partir d'un béton coulé dans un moule, comme cela est généralement le cas, la laitance qui provient de l'élément arrière s'établit en une sorte de film relativement épais qui vient boucher ou obturer les alvéoles de l'élément de façade sur une épaisseur assez importante. n en résulte une diminution notable de la fonction d'absorption et d'amortissement de l'élément de façade. Les ondulations, cannelures ou nervures qui sont ménagées sur l'élément de façade, sont, en règle générale, situées, par leur sommet, dans le plan de façade du panneau. En raison de cette position, il peut être soutenu que la fonction de réflexion est réduite et qu'il existe par les cannelures extrêmes un risque de réflexion en direction de la bordure périphérique en béton dense que forme l'élément arrière pour entourer l'élément de façade. L'objet de l'invention vise des perfectionnements qui sont apportés aux éléments ou panneaux à fonctions réfléchissante et absorbante, de manière à supprimer les inconvénients ci-dessus et à rendre plus performants encore de tels panneaux et les parois ou écrans qui en font application. Pour attendre les objectifs cidessus, le panneau à fonction d'amortissement d'ondes sonores conforme à l'invention est caractérisé en ce que: - l'élément de façade est réalisé en béton poreux à porosités ouvertes, pour assumer une fonction supplémentaire amortissante, par absorption, - L'élément de façade est lié intimement, au moins par sa périphérie, avec l'élément arrière, - un élément d'amortissement est disposé dans le logement pour être interposé entre l'élément arrière et l'élément de façade, - et l'élément absorbant occupe au moins 50 à 70 % de la surface utile du panneau. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite cidessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une perspective d'un panneau à fonctions réfléchissante et absorbante conforme à l'invention. La fig. 2 est une coupe prise sensiblement selon le plan II-II de la fig. 1. La fig. 3 est une coupe-élévation partielle montrant, à plus grande échelle, l'un des éléments constitutifs de l'objet de l'invention. La fig. 4 est une coupe, analogue à la fig. 2 et montrant une variante de réalisation. Les fig. 5 et 6 sont des coupes partielles illustrant deux dispositions de l'objet de l'invention. La fig. 1 montre un panneau anti-bruit, désigné dans son ensemble par la référence 1 et mettant en oeuvre les dispositions de l'invention. Un tel panneau, selon les fig. 1 et 2, est réalisé pour s'élever à partir d'une semelle intégrée 2 susceptible d'être adaptée directement sur le sol ou sur un radier ou autre fondation convenable. I1 doit être considéré que la semelle 2 peut être réalisée de façon différente de ce qui est représenté, en possédant, par exemple, un débordement Za dit de façade et un débordement 2b dit arrière, qui peuvent être établis dans le même plan inférieur ou dans des plans différents et comporter, éventuellement aussi, des conformations, poutres ou membrures inférieures de renforcement et d'ancrage. Au sens de l'invention, le panneau 1 peut aussi être totalement dépourvu de la semelle 2 et, dans un tel cas, son érection pour la constitution d'une paroi est alors assurée par l'intermédiaire de poteaux ou de potelets 3 décrits plus précisément dans ce qui suit. Selon l'invention, le panneau 1 est réalisé pour comporter, tout d'abord, un élément 4, dit arrière, qui est réalisé, de préférence, en béton par moulage, incluant ou non des armatures de renforcement 5. L'élément arrière 4 possède une face arrière 6 et une face avant 7 à partir de laquelle est ménagé un logement 8 laissant subsister un bord périphérique continu 9. La présence du logement 8 réduit la face 7 à une bordure périphérique qui définit un plan de façade P parallèle à la face arrière 6. De préférence, l'élément 4 présente une épaisseur constante de sa base à sa partie supérieure et le logement 8 présente une profondeur constante.Le logement 8 est destiné à recevoir, en application sur le fond 10, un élément 11 à fonction d'amortissement, d'épaisseur sensiblement constante et qui est interposé entre le fond 10 et un élément de façade 12 assumant une fonction d'amortissement d'ondes sonores par réflexion-absorption. L'élément intercalaire 11 est constitué par tout matériau, homogène ou non. Il peut s'agir d'un matelas de laine de roche ou encore, de préférence, comme cela est illustré par la fig. 3, d'une épaisseur d'un matériau cellulaire. L'élément 11 peut ainsi être constitué par une âme 13 en nids d'abeille dont les deux faces sont pourvues d'un revêtement 14 continu. Dans l'exemple illustré, l'élément intercalaire 11 occupe toute la surface du logement 8 et se trouve entièrement recouvert par l'élément de façade 12 qui est réalisé en un béton léger, poreux, à porosités ouvertes et, plus particulièrement encore, en un béton à base de pouzzolane. L'élément de façade 12 est, par ailleurs, réalisé de manière à occuper aussi tout le logement 8 en étant, par sa périphérie, intimement lié au bord périphérique 9 de l'élément arrière 4. Selon une disposition de l'invention, l'élément de façade 12 est réalisé pour comporter des cannelures ou ondulations 15 qui sont pour certaines au moins parallèles entre elles pour un même panneau et qui font saillie par rapport au plan de façade P, de telle manière que les ondulations ou cannelures extrêmes, telles que 15a, se trouvent directement raccordées, par leur creux, au plan P et, plus particulièrement, à la bordure 7 de l'élément arrière 4. Dans l'exemple de réalisation selon la fig. 1, les ondulations ou cannelures 15 sont ménagées verticalement entre la base 16 et le chant supérieur 17 du panneau, mais une disposition autre pourrait également être envisagée et retenue. Ainsi, les cannelures 15 pourraient s'étendre horizontalement ou obliquement, bien que cela ne soit pas représenté. De même, l'élément de façade 12 pourrait comporter des zones délimitées strictement ou non et occupées par des cannelures de formes et d'orientation différentes. Ainsi, en considérant la fig. 2, le panneau 1 est prévu pour être orienté, tel qu'illustré, entre un site S à préserver et une source sonore opposée et vis-à-vis de laquelle l'élément de façade 12 est tourné. Ainsi, les ondes sonores, qui sont reçues par l'élément de façade, font l'objet de réflexion par les ondulations 15 et d'absorption par la nature du matériau, sans risque de réflexion sur une partie quelconque de la bordure 9. Les ondes sonores qui sont amenées à traverser l'élément de façade 12 sont amorties par l'élément intercalaire 11. Par les moyens ci-dessus, le panneau 1 est à même d'offrir des caractéristiques d'isolation phonique supérieures aux propositions actuellement connues. La fig. 4 montre une variante de réalisation dans laquelle des plots intercalaires 20, ou des membrures continues, lient le fond 10 du logement 8 à la face arrière de l'élément de façade 12, de manière à parfaire la cohésion des deux éléments, en plus de la liaison intime existant entre le bord périphérique et la bordure 9. L'élément de façade 12 est, de cette manière, solidement ancré à l'élément arrière porteur 4. De tels plots 20, qui sont de préférence réalisés à partir du béton constitutif de l'élément arrière 4, sont prévus en nombre et en surface, de manière que la surface du logement 8, occupée par l'élément intercalaire 11, corresponde au moins à 50 ou 70 % de la surface utile du panneau 1. ll peut être envisagé aussi de réaliser les plots intercalaires au moyen de pièces indépendantes qui sont interposées et liées par tout moyen convenable aux éléments arrière 4 et de façade 12. Dans tous les cas, les plots ou analogues 20 présentent une hauteur ou épaisseur correspondant à celle de l'élément 11. Dans la variante selon la fig. 4, l'élément intercalaire 11 peut être réalisé d'un seul tenant en comportant des passages réservés aux plots ou en plusieurs souséléments indépendants, notamment lorsque les plots 20 sont constitués par des membrures continues. Le panneau conforme à l'invention décrit ciaessus peut être obtenu en procédant par moulage, tout d'abord de l'élément de façade 12 dans un moule conformateur ouvert permettant de placer ensuite l'élément intercalaire 11, puis de procéder enfin au surmoulage de l'élément arrière 4. I1 suffit, pour mener à bien une telle opération, de disposer, dans le premier moule, d'un chant périphérique amovible à même de délimiter la périphérie de l'élément 12 pendant une phase de prise et de durcissement relatif et d'ôter ensuite un tel chant périphérique pour disposer du volume utile du moule conformateur permettant de réaliser le moulage de l'élément arrière 4. Il peut, également, être envisagé de réaliser le panneau en procédant de façon inverse, à condition alors de disposer de pièces de moulage supplémentaires, notamment d'un contre-moule, pour délimiter le logement 8. Une méthode de fabrication semblable peut être retenue pour l'exemple de réalisation selon la fig. 4. Quelle que soit la méthode de fabrication retenue, l'élément intercalaire 11 assure une première fonction de barrage au film de laitance provenant du moulage et une seconde fonction de liaison mécanique avec les masses de béton dense et poreux. La fig. 1 montre qu'une paroi 30 anti-bruit peut être constituée par la mise en alignement d'autant de panneaux 1-1, qu'il convient, placés et portés par les semelles 2 ou liés successivement l'un à l'autre par l'intermédiaire de poteaux 3. Une même paroi peut aussi être constituée par des travées successives comprenant plus d'un panneau 1 et, par exemple, deux panneaux superposés 1 et 11 alors empilés entre deux poteaux 3 avec interposition d'un joint amortisseur. Dans un cas de paroi 30, les cannelures 15 peuvent être toutes parallèles ou occuper des orientations différentes d'un panneau à un autre. La fig. 5 montre un exemple d'érection faisant intervenir un poteau 3a du type en béton, présentant, en section droite transversale, une forme en "T" dont l'âme 31 présente une longueur sensiblement égale à l'épaisseur de la bordure 9 pour affleurer le plan de façade P. La liaison, entre deux panneaux 1 successifs et un poteau, tel que 3a, est alors assurée par l'intermédiaire d'organes de fixation 32 traversant les parties du poteau 3a s'étendant de part et d'autre de l'âme 31 et coopérant avec des organes complémentaires 33 qui sont prévus à partir de la face arrière 6 des éléments 4. De tels organes complémentaires 33 peuvent être constitués par des douilles filetées insérées, permettant la mise en place d'organes 32 sous la forme de tiges filetées, de vis, de tire-fonds, etc.Un ou des joints 34 peuvent être interposés entre les panneaux et le poteau qui peut aussi présenter une section en "H" pour emboîter les chants verticaux de deux panneaux voisins. Lorsque le poteau 3a présente une forme en "T", il est avantageux de placer, en façade de deux panneaux contigus, une garniture amortissante 35. La fig. 6 montre une variante de réalisation consistant à utiliser des poteaux 3b métalliques, vis-à-vis desquels peut intervenir un même type de liaison que celui décrit précédemment. Dans un tel cas, les chants ou bords verticaux 36 des panneaux 1 sont alors conformés pour présenter chacun une sorte de feuillure 37 établie sur une partie de l'épaisseur à partir de la face arrière 6, de manière à permettre l'insertion de l'âme métallique 31, tout en recouvrant la tranche de cette âme par rapport au plan de façade pour éliminer les risques de conduction sonore par des ondes incidentes frappant directement l'âme 31. Dans un tel cas, les chants verticaux 36 peuvent être rendus jointifs ou, au contraire, liés par l'intermédiaire d'un joint 38 en toute matière appropriée. Quelle que soit la forme de fixation retenue, il doit être considéré que, par les moyens 32 et 33, il est possible d'implanter les panneaux successifs en leur conférant une orientation relative permettant d'ériger une paroi, telle que 30, soit de façon purement rectiligne, soit en suivant des courbes convexes ou concaves qui permettent une meilleure adaptation au site. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, il est possible de prévoir des moyens de fixation 32, 33 qui soient uniquement accessibles à partir de la façade de la paroi dirigée vers la source sonore. REVENDICATIONS: 1 - Panneau à fonction d'amortissement d'ondes sonores pour l'érection de paroi anti-bruit, du type comprenant un élément arrière (4) en béton délimitant, dans sa face (7) dirigée vers une source sonore, un logement (8) occupé par un élément de façade amortissant (12), caractérisé en ce que - l'élément de façade (12) est réalisé en béton poreux à porosités ouvertes, pour assumer une fonction supplémentaire amortissante, par absorption, - l'élément de façade est lié intimement, au moins par sa périphérie, avec l'élément arrière, - un élément d'amortissement (11) est disposé dans le logement pour être interposé entre l'élément arrière et l'élément de façade, - et l'élément absorbant occupe au moins 50 à 70 % de la surface utile du panneau. 2 - Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément arrière (4) est conformé pour comporter un bord périphérique continu (9) délimitant le logement et définissant un plan de façade (P). 3 - Panneau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de façade (12) est conformé pour comporter des cannelures (15) saillant par rapport au plan de façade (P). 4 - Panneau selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de façade est réalisé en béton de pouzzolane. 5 - Panneau selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément de façade est lié, par sa face arrière, au fond (10) du logement (8) par au moins des plots (20) dont la hauteur correspond à l'épaisseur de l'élément amortissant (11). 6- Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément amortissant (11) présente une structure cellulaire. 7 - Panneau selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il s'élève à partir d'une semelle intégrée (2). 8 - Panneau selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte deux bords verticaux parallèles (34) conformés pour coopérer avec des poteaux intercalaires de fixation (3). 9 - Panneau selon l'une des revendications 1 ou 8, caractérisé en ce que l'élément arrière possède des moyens de fixation (33) complémentaires à des moyens portés (32) par les poteaux. 10 - Paroi anti-bruit érigée à partir de panneaux selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 et qui sont placés sensiblement dans le prolongement les uns des autres pour s'élever verticalement en ayant tous l'élément de façade (12) tourné vers la source sonore.