Brevet FR2780074A1 — publié le 19991224

i 2780074 A - DESCRIPTION 1- DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne un ensemble d'éléments préfabri- qués de construction destinés essentiellement à la maison indivi- duelle pour la protection de son environnement. Ces éléments une fois assemblés constituent des écrans anti-bruit et/ou pare-vent. 2- ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE La construction des écrans anti-bruit est réservée jusqu'à pré- sent à des ouvrages de moyenne ou grande importance. Ils sont réa- lisés par des entreprises spécialisées travaillant pour le compte de grands donneurs d'ordre (Routes, Autoroutes, Voies Ferrées...) qui ont une vocation de service public. Ces entreprises et ces maîtres d'ouvrages ont chacun une obliga- tion de résultat, en fonction de la nuisance constatée et des pro- tections réglementaires à assurer (Loi sur le bruit du 31 Déc. 92). Cette obligation de résultat acoustique, associée souvent à une obligation architecturale, conduit dans la plupart des cas à des études et à des réalisations complexes et coûteuses, inaccessibles pour le budget d'un particulier. 3- EXPOSE DE L'INVENTION Le but de la présente invention est de mettre à la disposition de particuliers non qualifiés, des éléments présentés sous forme de kit leur permettant de construire des écrans anti-bruit et pare- vent sans l'aide de moyens de levage, ni d'outillage spéciaux. 3.1- Sur les caractéristiques techniques L'écran selon l'invention se compose essentiellement de deux parties: - Des panneaux acoustiques avec poteaux en partie supérieure. Les dimensions préconisées pour les panneaux sont de 1,50 m de haut par 2 m de large. Ils sont fixés aux poteaux ancrés dans le soubas- sement. - Un soubassement opaque en partie inférieure pour assurer la stabilité vis à vis du vent essentiellement. Ce soubassement peut prendre deux formes différentes. 2 2780074 Une solution écran classique o Le soubassement est alors cons- titué d'un muret maçonné associé à une semelle enterrée en béton armé. Une solution écran auto-stable oô le soubassement est alors constitué de bacs en matériaux légers, posés sur le sol, as- sembles entre eux et lestés par des matériaux divers. Cette version ne nécessite pas de fondation et a, entre autres, l'avantage d'être démontable et réutilisable sur un autre site. L'écran selon l'invention se présente sous forme d'éléments pré- fabriqués, tous manipulables par une ou deux personnes et transpor- tables à l'aide d'une voiture particulière. Le poids maximal requis par élément est de 80 Kg; mais on se limite en général à 50 Kg. La longueur maximale d'un élément est de 2,50 m à 3,00 m pour les po- teaux par exemple, la largeur maximale est de 1,50 m à 2,00 m pour les panneaux par exemple. 3.2- Sur l'obligation de résultat La perception du bruit est en grande partie subjective pour cha- que individu. Ainsi un résultat admissible réglementairement peut être jugé insuffisant par un particulier et inversement. L'invention apporte une amélioration de l'isolement par rapport à un état existant, sans prétendre à une obligation de résultat. L'ordre de grandeur des affaiblissements acoustiques qui peuvent être atteints pour des sites types est de 25 à 35 décibels A et plus spécifiquement de 28 à 32. L'utilisateur apprécie lui-même les résultat possible de l'application qu'il va en faire, plus ou moins efficace suivant le site dont il dispose. 3.3- Sur le coût de l'ouvrage L'utilisateur ne débourse que les frais de fourniture pour le kit. Il assume lui-même l'organisation du chantier et la mise en oeuvre. 3.4- Description détaillée La solution écran classique est caractérisée par les aspects suivants: Pour son soubassement, cette version fait appel en général à des matériaux de construction courants, disponibles au grand public. Le soubassement résiste aux chocs, aux salissures et peut servir de 3 2780074 support à de la végétation. A partir des caractéristiques techni- ques de l'invention et de l'exemple donné ci-aprés, de nombreuses variantes sont possibles: agglomérés creux ou pleins, briques, pierres, panneaux ou tous autres éléments de construction d'un poids unitaire inférieur à 80 kg. Les poteaux et les parecloses peuvent être en profilés du com- merce (HEA, tubes rectangulaires, tôles pliées, etc...) bruts ou galvanisés chaud ou bien des éléments en aluminium spécialement profilés, dans la mesure o ces éléments sont transportables sui- vant les caractéristiques techniques définies ci-avant. Ces poteaux et parecloses reçoivent une peinture pour l'extérieur. La base des poteaux est équipée d'une platine de fixation ou bien, elle peut s'engager dans une réservation. Des perçages sont prévus pour rece- voir les parecloses. Le dispositif d'ancrage du poteau sur la fondation en béton constitue un aspect particulier de l'invention. Il est décrit en détail dans l'exemple ci-après. Les panneaux acoustiques peuvent être opaques (bois, composite, métal, etc...), ou translucides (verre, polycarbonate, PMMA, etc...). Le choix du translucide représente le réel intérêt de l'écran. Il assure la protection phonique et la protection au vent tout en conservant la vue du paysage et la lumière pour la zone protégée. Les poteaux et les panneaux acoustiques ne sont pas dis- ponibles au grand public sous les dimensions adaptées à l'écran se- lon l'invention. Ils feront donc l'objet d'un façonnage particu- lier. La solution écran auto-stable a pour originalité qu'elle fait appel à des matériaux non courants aujourd'hui, devant subir un fa- çonnage ou un moulage particulier pour être utilisés. Le soubassement est de préférence composé, sous chaque poteau, de deux " bacs de pied " et d'un " bac de tête ", assemblés entre eux. Les matériaux constituant pour les bacs doivent être légers, ré- sistants et imputrescibles. Ces trois critères sont caractérisés par les limites suivantes: Légèreté: poids maximal d'un élément = 80 Kg. Résistance mécanique: vis à vis du poids et de la poussée des matériaux de lest ou de l'eau contenue dans les bacs, et vis à vis des effets du vent, avec en particulier les efforts à l'encastrement du poteau dans le bac de tête. 4 2780074 Imputrescible: materiaux en site exterieur en contact avec de la terre, des végétaux, de l'humidité, et pouvant subir une exposition soit au gel, soit au soleil. Pour exemple, nous pouvons citer des matériaux composites à base de contreplaqué de bois, tissus de fibres de verre et résines époxy; du polyester armé de fibres; du PVC armé; des plastiques ar- més et injectés; du béton léger de résine; ou tous autres matériaux adaptés ayant un état de surface agréable en finition et en cou- leur. La succession des lits de bacs forme un appareillage de type ma- çonnerie pour donner de la cohésion au soubassement. Dans le sens transversal les bacs peuvent être assemblés strictement superposés ou décalés de 20 cm pour offrir une surface végétalisable sur les parois du soubassement. Les liaisons se font à l'aide de vis, écrous et rondelles en inox pour résister aux efforts et à la corrosion. Ces bacs sont lestés par des matériaux pulvérulents ou liquide (terre, gravats, eau, etc...) en poids suffisant pour assurer la stabilité de l'ensemble de l'écran. Ce lest peut être de la terre végétale. On dira que les bacs sont " végétalisables ". Ils peuvent s'intégrer dans un jardin d'agrément. Les trois critères suivants permettent cette fonction: la face supérieure des bacs est large- ment ouverte pour permettre le passage des végétaux et leur entre- tien, les bacs admettent de la terre végétale comme lest et enfin le fond des bacs est aménagé en réserve d'eau comme illustré dans la planche 7. Le poteau est ancré dans le bac de tête. Il peut être fait dans divers matériaux comme par exemple des matériaux composites simi- laires aux bacs; du béton de résine, ou béton de fibres; des profi- lés métalliques; du bois de résistance suffisante (chêne, azobé, etc...); o tous autres matériaux adaptés. Les panneaux acoustiques sont identiques à la solution Classi- que. Les deux solutions classique et auto stable sont compatibles en- tre elles. La position des panneaux acoustiques s'aligne d'une so- lution à l'autre. Un même écran peut donc être mixte. 4- MODES DE REALISATION Nous présentons deux exemples de réalisation: un écran classi- que et un écran auto-stable. Leurs dimensionnements ont été véri- fiés pour un vent défini par les Règles Françaises NV 65, en région III, site normal. 2780074 4.1- ECRAN Classique Dessins sur planches 1 à 3. Planche 1 = Plan d'ensemble: Les dessins montrent par ordre de montage: La fondation en béton armé (1) qui assure la stabilité de l'ouvrage, essentiellement sous l'action du vent. Compte tenu de la diversité des sites, cette partie d'ouvrage peut présenter des for- mes très différentes. Pour cette raison, elle est à l'initiative de l'utilisateur. - L'ancrage (2) qui assure la liaison entre la semelle et le po- teau métallique. Voir détails sur planche 2. - Le poteau métallique (3) qui assure la tenue des panneaux acoustiques. Ce poteau est ancré soit directement dans la fonda- tion, comme le montre cet exemple, soit dans la partie supérieure du soubassement, si ce dernier est suffisamment résistant. Dans ce cas, le poteau est plus court et donc moins sollicité. Il peut être choisi dans un matériau de caractéristiques mécaniques inférieures à l'acier (voir poteaux pour bacs de tête). - Le soubassement maçonné (4) qui participe par son poids à la stabilité de l'ouvrage. Nous avons choisi ici des blocs à bancher du commerce 25 X 50 X 20 cm (H X L X 1), enduits deux faces. Cependant, nous envisageons de créer des éléments particulière- ment adaptés à cette application et qui pourront alors bénéficier d'une protection par brevet. - Le panneau acoustique (5) qui assure la protection pour la partie supérieure de l'écran. Nous avons choisi ici un PMMA de 15 mm d'épaisseur. Une épaisseur moindre nécessite une couvertine de renfort en partie supérieure pour résister au vent. Planche 2 = Ancrage pour poteau: L'ancrage (2) assure la liaison entre la semelle et le poteau. L'originalité du dispositif réside dans le façonnage de deux gaba- rits (6) qui donnent la position exacte des tiges filetées (7) pour recevoir la platine du poteau. Le gabarit inférieur, en tôle forte, transmet l'effort des tiges au béton et au ferraillage de la fonda- tion. Le gabarit supérieur, en tôle légère, a seulement un rôle de positionnement des tiges. Ce dispositif permet de s'adapter à tou- tes les profondeurs d'ancrage en utilisant des tiges filetées du commerce. La distance entre les deux tôles est déterminée par le ferraillage de la fondation. Le façonnage et le montage de ces deux gabarits permet une mise en place correcte du béton de la fonda- tion. 6 2780074 Planche 3 = Poteau et parecloses: Le poteau est ici un profilé du commerce HEA 120, galvanisé à chaud. Il est laqué au four par une peinture au polyester. Les pa- recloses (8) assurent la fixation des panneaux acoustiques sur les poteaux, le soubassement et la couvertine supérieure éven- tuelle.Elles sont constituées de tôles d'acier, galvanisées et la- quées comme les poteaux. 4.2- ECRAN Auto-stable Dessins sur planches 4 à 7. Planche 4 = Plan d'ensemble Les dessins montrent par ordre de montage: - Le soubassement auto-stable (10) et (11) qui assure la stabi- lité de l'ouvrage, essentiellement sous l'action du vent. Au pré- alable, le sol d'assise (9) devra être correctement nivelé et sta- bilisé pour admettre des pressions de l'ordre de 5 T/m2. Le soubas- sement est composé transversalement de " bacs de pied " (10) et d'un " bac de tête " (11), assemblés entre eux. - Le poteau (12) qui Le matériau assure la tenue des panneaux acoustiques. - le matériau de lest des bacs (13) qui est ici de la terre vé- gétale. (Voir détails dans la planche 7). Le lest minimum est de 1060 Kg pour un bac de tête et de 850 Kg pour un bac de pied. - le panneau acoustique (5) identique à la solution classique. Planche 5 = Bac de tête (11): Il est naturellement seul au sommet du soubassement. Son rôle essentiel est de maintenir le poteau et le panneau acoustique. La zone d'encastrement subit des efforts locaux importants et est di- mensionnée en conséquence. Elle est cacactérisée par une paroi mé- diane jouant le rôle de raidisseur et répartissant l'effort du po- teau sur toute la section du bac. Le poteau est serré sur la paroie médiane par deux étriers filetés. Ce dispositif admet toutes les épaisseurs de poteau, suivant leur nature. Planche 6 = Bacs de pied (10): Ils sont au nombre de deux par lit pour offrir une stabilité na- turelle. Ils sont joints ou écartés suivant le choix de l'utilisateur. L'écran peut être montés avec un, deux ou zéro lits de bacs de pied. Les bacs (10) et (11) représentés ici sont en matériaux com- posites. 7 2780074 Planche 7 = Détails: Le poteau (12) représenté ici est en matériaux composites, c'est une des parties originales qui font l'objet du présent brevet. Son aspect fini sera semblable à la surface des bacs pour former un en- semble homogène. La réserve d'eau en fond de bac est destinée aux bacs végétali- sables. L'eau est en réserve dans la zone des graviers (14) qui doivent être assez grossiers (15/30 mm par exemple = indice des vi- des important). g 2780074 C - DESSINS 1- ECRAN Classique: Planche 1: Plan d'ensemble Planche 2: Ancrage pour poteau Planche 3: Poteau et parecloses 2- ECRAN Auto-stable: Planche 4: Plan d'ensemble Planche 5: Bac de tête Planche 6: Bacs de pied Planche 7: Détails poteau et fond de bac B - REVENDICATIONS 1- ECRANS Classique & Auto-stable 1) Ecran caractérisé en ce que tous ses éléments sont manu- portables par une ou deux personnes: poids maximal des pièces de l'ordre de 80 Kg. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que tous ses éléments sont transportables par des voitures particulières: longueur maximale 3,00 m environ (pour les poteaux par exemple), largeur maximale 2,00 m environ (pour les panneaux par exemple). 3) Dispositif caractérisé en ce que tous ses éléments sont as- semblables sans outillage spécial et par des non professionnels, suivant une notice simple. 2-ECRAN Auto-stable 4) Dispositif selon les revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les bacs assemblés suivant les indications des planches 4, 5 et 6, forment un soubassement monolithique auto-stable sous l'action du vent pour l'ensemble de l'écran. ) Dispositif selon les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que tous ses éléments sont démontables, transportables manuellement et réutilisables sur un autre site. 6) Dispositif selon les revendications 1 à 5 caractérisé en ce que les bacs définis sur les planches 5 et 6 sont réalisés en maté- riaux légers, résistants et imputrescibles. 7) Dispositif selon les revendications 1 à 6 caractérisé en ce que les bacs peuvent être lestés par des matériaux de toute nature, pulvérulents ou liquides, dans la mesure o la masse totale du bac lesté est suffisante pour s'opposer aux effets du vent dans le site concerné. 8) Dispositif selon les revendications 1 à 8 caractérisé par ce que les bacs sont végétalisables, c'est à dire apte à recevoir des végétaux. 9) Dispositif selon les revendications 1 à 7 caractérisé en ce que la position des bacs peut être modulable transversalement, pour offrir des surfaces végétalisables sur les parois du soubassement. AV 2780074 ) Dispositif caractérisé en ce que le bac de tête présente dans son axe, au niveau de l'encastrement du poteau, une paroi médiane jouant le rôle de raidisseur et répartissant l'effort du poteau sur toute la section du bac. 11) Dispositif caractérisé en ce que les poteaux fixés sur les bacs auto-stables sont plus courts que les poteaux métalliques an- crés sur une fondation enterrée et ce fait, ces poteaux peuvent être en matériaux de caractéristiques mécaniques inférieures à l'acier. 3- ECRAN Classique 12) Dispositif selon les revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les gabarits d'ancrage (6) définis par la planche 2, assurent les fonctions de maintien des tiges (7) dans leur bonne position lors du bétonnage, par ligature de l'ensemble de l'ancrage au fer- raillage de la fondation et de transmission de l'effort de traction des tiges au béton et au ferraillage de la fondation, grâce au ga- barit inférieur prévu en tôle forte pour cet effet.