Brevet FR2785630A1 — publié le 20000512

ECRANS ANTI-BRUIT ET PARE-VENT PRESENTES SOUS FORME D'ENSEMBLES PRETS A MONTER La présente invention concerne un ensemble d'éléments de construction préfabriqués destinés essentiellement à la maison individuelle pour la protection de son environnement. Ces éléments une fois assemblés constituent des écrans anti-bruit et/ou parevent. La construction des écrans anti-bruit est réservée jusqu'à présent à des ouvrages de moyenne ou grande importance. Ils sont réalisés 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 des obligations de résultats, en fonction des nuisances constatées et des protections réglementaires à assurer (Loi sur le bruit du 31 Déc. 92 par exemple). Ces obligations de résultats acoustiques, associées souvent à des obligations architecturales, conduisent dans la plupart des cas à des études et à des réalisations complexes et coûteuses, inaccessibles pour le budget des particuliers. La présente invention vise à mettre à la disposition de particuliers non qualifiés des éléments présentés sous forme d'ensembles prts à monter leur permettant de construire par euxmmes des écrans anti-bruit et pare-vent sans l'aide de moyen de levage ni d'outillage spéciaux. Elle 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 tre atteints pour des sites types est de 27 à 33 décibels A. L'utilisateur apprécie lui-mme les résultats possibles de l'application qu'il projette, plus ou moins efficace suivant le site dont il dispose. L'écran selon l'invention se présente sous forme d'éléments manipulables par une ou deux personnes et transportables à l'aide d'une voiture part : iculière. Le poids maximal requis par élément est de 80 Kg ; mais on se limite en général à 50 Kg. La dimension maximale d'un élément est de 2,50 m à 3,00 m pour des poteaux par exemple, la largeur maximale est de 1,50 m à 2,00 m pour des panneaux par exemple. L'écran selon l'invention se compose essentiellement de deux parties : 1-Une partie inférieure constituée d'un soubassement opaque pour assurer la stabilité vis-à-vis du vent essentiellement. Ce soubassement peut se présenter sous deux solutions différentes : Une solution auto-stable où le soubassement est constitué de bacs assemblés entre eux, posés sur le sol et ne nécessitant pas de fondation. Une solution classique où le soubassement est constitué d'un muret maçonné associé à une fondation enterrée en béton armé. 2-Une partie supérieure constituée de panneaux acoustiques transparents ou opaques fixés à l'aide de parecloses à des poteaux ancrés dans le soubassement. La solution auto-stable est caractérisée par les bacs de son soubassement lestés par des matériaux divers. Ces bacs forment un ensemble monolithique auto-stable sous l'action du vent pour la totalité de l'écran. Cette solution a l'avantage d'tre démontable et réutilisable sur un autre site. Son originalité est de faire appel à des matériaux non courants aujourd'hui et devant subir un façonnage ou un moulage particuliers pour tre utilisés. Les bacs doivent tre légers, résistants et imputrescibles. Ces trois critères sont caractérisés par les limites suivantes : Légèreté : poids maximal de 80 Kg par élément. Résistance mécanique : en rapport avec le poids et la poussée des matériaux de lest et en rapport avec les effets du vent, particulièrement au niveau de l'encastrement du poteau dans le bac de tte. Imputrescibilité : matériaux en site extérieur 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, de tissus en fibres de verre et de résines époxy. Autres matériaux possibles : polyesters armés de fibres, PVC armés, plastiques armés, bétons légers de résine ou tous autres matériaux adaptés ayant un état de surface agréable en finition et*en couleur. Le soubassement est composé, d'un lit de"bacs de tte"en une seule file et d'un, deux ou zéro lits de"bacs de pied" groupés en deux files. La succession des lits forme un appareillage de type maçonnerie pour ajouter de la cohésion au soubassement. Dans le sens transversal, les bacs peuvent tre assemblés strictement superposés ou décalés pour offrir une surface végétalisable sur les parois du soubassement. Les liaisons se font à l'aide de vis, écrous et rondelles en inox ou similaire pour résister aux efforts et à la corrosion. Les bacs sont lestés par des matériaux pulvérulents ou liquides (terre, gravats, eau, etc.) en poids suffisant pour assurer la stabilité de l'ensemble de l'écran. Ce lest peut tre en particulier de la terre végétale, on dira que les bacs sont "végétalisables". Pour cet objectif la face supérieure des bacs est largement ouverte pour permettre l'implantation des végétaux et leur entretien, et leur fond est aménagé en réserve d'eau. Le poteau est ancré dans le bac de tte qui est raidi à ce niveau par une paroi médiane décrite en détail dans l'exemple ciaprès. Il peut tre réalisé en divers matériaux, comme par exemple des matériaux composites similaires aux bacs, du béton de résine, du béton de fibres, du bois de résistance suffisante (chne, azobé, etc.) ou tous autres matériaux adaptés. Parmi ces autres matériaux, on aura avantage à employer du métal pour des facilités d'approvisionnement et de façonnage. Les poteaux et les parecloses pourront donc tre des profilés du commerce (HEA, tubes rectangulaires, tôles pliées, etc.) bruts ou galvanisés à chaud, ou bien des éléments en aluminium spécialement profilés, dans la mesure où ces éléments sont transportables suivant les caractéristiques techniques définies ci-avant. Les poteaux et parecloses reçoivent une peinture pour l'extérieur. Les panneaux acoustiques peuvent tre translucides (verre, polycarbonate, plexiglas, etc.) ou opaques (bois, composite, métal, etc.). Ces matériaux sont choisis parmi ceux utilisés pour les écrans acoustiques classiques. Le choix du translucide représente le réel intért de l'écran dans les applications visées. Il assure la protection phonique et la protection au vent, tout en conservant la vue du paysage et la lumière pour la zone protégée. Certains panneaux peuvent tre choisis opaques pour des raisons locales de discrétion par exemple. Les poteaux et les panneaux acoustiques ne sont pas disponibles dans le commerce pour le grand public sous les dimensions adaptées à l'écran selon l'invention. Ils feront donc également l'objet d'une production particulière. La solution classique est caractérisée par son soubassement qui fait appel en général à des matériaux de construction courants, disponibles pour le grand public. Le soubassement assure la stabilité de l'écran essentiellement sous l'action du vent. Il doit également résister aux chocs, aux salissures et peut servir de support à de la végétation. De nombreuses variantes à l'exemple donné ci-après sont possibles : agglomérés creux ou pleins, briques, pierres, panneaux ou tous autres éléments de construction répondant aux caractéristiques techniques de l'invention. Les poteaux seront de préférence métalliques, comme décrits précédemment. Leur base est équipée d'une platine de fixation ou bien s'engage dans une réservation de la fondation. Des perçages sont prévus pour recevoir 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 ciaprès. Les panneaux acoustiques sont identiques à la solution autostable. Les deux solutions, auto-stable et classique, sont compatibles entre elles. La position des panneaux acoustiques s'aligne d'une solution à l'autre. Un mme écran peut donc tre mixte. L'invention sera bien comprise à l'aide des deux exemples de réalisation qui suivent, l'un pour un écran de type auto-stable, l'autre pour un écran de type classique. Ces exemples font référence aux dessins schématiques annexés représentants, à titre non limitatif, quelques formes d'exécution de cette invention. Leurs dimensionnements ont été vérifiés pour un vent défini par les Rè- gles Françaises NV 65, en région III, site normal. Planche 1 : Vues d'ensemble en élévation, en plan et en coupe d'un écran de type auto-stable. Planche 2 : Vues d'un bac de tte : de dessus, du fond et coupes en élévations longitudinale et transversale. * Planche 3 : Vues d'un bac de pied : de dessus, du fond, coupes en élévations longitudinale et transversale et coupe schématique transversale du soubassement. Planche 4 : Coupe horizontale sur un poteau en matériaux composites et coupe partielle du fond d'un bac. Planche 5 : Vues d'ensemble en élévation, en plan et en coupe d'un écran de type classique. Planche 6 : Gabarits d'ancrage pour poteau : élévation du montage et vue en plan d'un gabarit. Planche 7 : Coupe horizontale sur un poteau métallique et coupe en élévation sur une pareclose inférieure. ECRAN Auto-stable : Dessins sur planches 1 à 4. Planche 1 : Vues d'ensemble Les dessins montrent par ordre de montage : -Le soubassement auto-stable composé des"bacs de pied" (10) et des"bacs de tte" (11). Au préalable, le sol d'assise (9) doit tre correctement rrivelé et stabilisé pour admettre des pressions de l'ordre de 5 T/m2. -Le poteau (12) qui assure la tenue des panneaux acoustiques. -Le matériau de lest des bacs qui est ici de la terre végétale (13). Le lest minimum est de 1060 Kg pour un bac de tte (11) et de 850 Kg pour un bac de pied (10). -Le panneau acoustique (5) qui assure la protection pour la partie supérieure de l'écran. Nous avons choisi ici un matériau transparent de 15 mm d'épaisseur. Une épaisseur moindre nécessite une couvertine de renfort en partie supérieure pour résister au vent. Planche 2 : Bac de tte (11) Il est naturellement seul au sommet du soubassement. Son rôle essentiel est de soutenir le poteau (12) et le panneau acoustique (5) fixé par les parecloses (8). La zone d'encastrement subit des efforts locaux importants et est dimensionnée en conséquence. Elle est caractérisée par une paroi médiane jouant le rôle de raidisseur et répartissant l'effort du poteau (12) sur toute la section du bac (11). Le poteau (12) est serré sur cette paroi médiane par deux étriers filetés. Ce dispositif admet différentes épaisseurs de poteau (12), suivant la nature de leurs matériaux. Il est à remarquer que les poteaux (12) fixés sur des bacs ide tte (11) sont plus courts que des poteaux métalliques (3) ancrés sur la fondation enterrée (1) de l'exemple ci-après. De ce fait, ils peuvent tre en matériaux de caractéristiques mécaniques inférieures à l'acier. Le fond du bac est équipé de raidisseurs (16) en forme de croix et de deux trop pleins (17) pour l'eau d'arrosage. Les boulons de liaison sont représentés par de petites croix. Planche 3 : Bacs de pied (10) Ils sont au nombre de deux par lit pour offrir une stabilité naturelle. Ils sont joints ou écartés suivant le choix de l'utilisateur. La coupe schématique du soubassement fait apparaitre cette possibilité par un décalage de 20 cm pour un bac d'un troisième lit éventuel. Les deux raidisseurs de fond (16) sont rectilignes. Les boulons de liaison sont représentés par de petites croix, des ronds ou des tirets selon leurs positions. Planche 4 : Coupes de détails Le poteau (12) représenté ici est en matériau composite, de mme que la pareclose verticale (8). Il est composé d'un tube rectangulaire en matériaux composites moulés sur un remplissage intérieur. Le contact avec le panneau acoustique (5) est assuré par un joint en caoutchouc (8a). La réserve d'eau en fond de bac (10) ou (11), représentée sur la coupe partielle, est destinée aux bacs végétalisables. L'eau est en réserve dans la zone des graviers (14) qui doivent tre assez grossiers, soit par exemple 15/30 mm pour avoir un indice des vides important. Un géotextile (15), posé sur les graviers, évite leur contamination par la terre végétale (13). Les raidisseurs (16) laissent des passages d'eau à leurs extrémités. Des trop-pleins (17) sont prévus. ECRAN Classique : Dessins sur planches 5 à 7. Planche 5 : Vues d'ensemble Les dessins montrent par ordre de montage : -La fondation en béton armé (1) qui assure la stabilité de l'ouvrage. Compte tenu de la diversité des sites, cette partie d'ouvrage peut présenter des formes très différentes. Pour cette raison, elle est à l'initiative de l'utilisateur. -L'ancrage (2) qui assure la liaison entre la fondation (1) et le poteau métallique (3). Voir description sur planche 6. -Le poteau métallique (3) qui assure la tenue des panneaux acoustiques (5). Ce poteau (3) est ancré soit directement dansxla fondation (1), comme le montre cet exemple, soit dans la partie supérieure du soubassement (4), si ce dernier est suffisamment résistant. Dans ce cas, le poteau (3) est plus court et donc moins sollicité par le vent par exemple. Il peut tre choisi dans un matériau de caractéristiques mécaniques inférieures à l'acier, voir poteau (12) en planche 4. -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. -Le panneau acoustique (5) identique à la solution autostable. Planche 6 : Ancrage pour poteau L'originalité du dispositif réside dans le façonnage de deux gabarits (6) qui donnent la position exacte de quatre tiges filetées (7) logées dans une réservation (la) de la fondation (1) destinée à recevoir la platine du poteau (3). Le gabarit inférieur, en tôle forte, transmet l'effort des tiges (7) au béton et au ferraillage de la fondation (1). Le gabarit supérieur, en tôle légère, a seulement un rôle de positionnement des tiges (7). L'élévation montre la position des écrous avant (1 ) et après (2 ) mise en place du poteau (3). Ce dispositif permet de s'adapter à toutes les profondeurs d'ancrage en utilisant des tiges filetées du commerce. La distance entre les deux gabarits (6) est déterminée par le ferraillage de la fondation (1). Le façonnage et le montage de ces deux gabarits (6) permettent une mise en place correcte du béton de la fondation (1). Planche 7 : Poteau et parecloses Le poteau (3) est ici un profilé du commerce type HEA 120, galvanisé à chaud. Il est laqué au four par une peinture au polyester. Les parecloses verticales ou horizontales (8) assurent la fixation des panneaux acoustiques (5) sur les poteaux (3), sur le soubassement (4) ou (11) et sur la couvertine supérieure éventuelle. Elles sont constituées de tôles d'acier, galvanisées et laquées comme les poteaux. Le contact avec le panneau acoustique (5) est assuré par un joint en caoutchouc (8a). Toute la boulonnerie des écrans est en acier inox ou similaire. L'invention est principalement destinée aux particuliers pour améliorer l'environnement de leur cadre de vie en protégeant par exemple leur jardin ou terrasse des bruits routiers. En modulant la hauteur de l'écran, ce produit peut également tre avantageusement utilisé pour des terrasses de cafés, des campings, des terrains de sport, etc. Pour les raisons d'économie et de simplicité qui sont les guides de cette invention, la fabrication retiendra pour chaque élément un format et une matière standards. REVENDICATIONS 1) Écrans anti-bruit et pare-vent de type auto-stable ou classique constitués d'éléments de construction prts à tre monter caractérisés en ce que ces éléments sont assemblables sans moyen de levage ni outillage spéciaux par des non professionnels. 2) Dispositifs selon la revendication 1 caractérisés en ce que tous leurs éléments sont manuportables par une ou deux personnes. Le poids maximal d'un élément est de l'ordre de 80 Kg. 3) Dispositifs selon les revendications 1 et 2 caractérisés en ce que tous leurs éléments sont transportables en voiture particulière : longueur maximale 3,00 m pour des poteaux (3) par exemple, largeur maximale 2,00 m pour des panneaux (5) par exemple. 4) Écran anti-bruit et pare-vent de type auto-stable selon les revendications 1 à 3 caractérisé en ce que des bacs (10) et (11), posés sur le sol, lestés par des matériaux et assemblés à l'aide de boulons, forment un soubassement monolithique auto-stable sous l'action du vent pour l'ensemble de l'écran. 5) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que tous ses éléments restent démontables, transportables manuellement et réutilisables sur un autre site. 6) Dispositif selon les revendications 4 et 5 caractérisé en ce que les bacs (10) et (11) sont réalisés en matériaux résistants aux effets du vent et imputrescibles. 7) Dispositif selon les revendications 4 à 6 caractérisé en ce que la position relative des bacs (10) et (11) peut tre variable transversalement pour offrir des surfaces végétalisables sur les parois du soubassement, en complément de la surface supérieure des bacs (11). 8) Dispositif selon les revendications 4 à 6 caractérisé en ce que les bacs peuvent tre lestés par des matériaux pulvérulents ou liquides, dans la mesure où la masse totale des bacs lestés est suffisante pour s'opposer aux effets du vent dans le site concerné. 9) Dispositif selon les revendications 4 à 6 caractérisé en ce que le bac de tte (11) présente dans son axe, au niveau de l'encastrement du poteau (12), une paroi médiane jouant le rôle de raidisseur et répartissant l'effort du poteau sur toute la section du bac. 10) Ecran anti-bruit et pare-vent de type classique selon les revendications 1 à 3 caractérisé par deux gabarits d'ancrage (6) par poteau assurant une fonction de maintien des tiges d'ancrage (7) dans leur bonne position lors du bétonnage par ligature au ferraillage d'une fondation classique en béton armé (1) et une fonction de transmission de l'effort de traction des tiges à cette fondation (1), grâce au gabarit inférieur prévu en tôle forte pour cet effet.