Brevet FR2907140A3 — publié le 20080418

FR 2907140 A3 20080418 FR 0706940 A 20071003 COLONNE PHONO-ABSORBANTE POUR BARRIERES ACOUSTIQUES La présente invention concerne une colonne phono-absorbante pour barrières acoustiques, en mesure de soutenir des panneaux à absorption élevée de l'énergie sonore incidente, avec lesquels sont délimités des parcours routiers, ferroviaires et des lieux d'où proviennent des bruits, afin de réduire l'énergie associée aux ondes acoustiques qui atteignent l'environnement limitrophe, en particulier quand celui-ci est densément peuplé. On connaît des barrières acoustiques, installées sur les côtés des parcours pour véhicules comme les routes, les autoroutes et les réseaux ferroviaires, ou bien de lieux où naissent des bruits intenses, qui atténuent l'intensité des ondes sonores transmises et donc de la pollution sonore dommageable pour la santé des personnes qui vivent à proximité de celles-ci. Ces barrières sont des structures statiques, constituées de montants ou colonnes, normalement en acier, dont le profil de la section transversale rappelle la forme d'un I , et de panneaux en matériau phono-absorbant, dont les bords latéraux sont encastrés dans les cannelures dans une direction axiale de colonnes adjacentes ou de toutes façons fixés à ceux-ci par des dispositifs de fixation de type connu. La barrière ainsi formée, vue depuis l'endroit où passent les véhicules, ou depuis le lieu d'où proviennent les bruits, apparaît donc comme une alternance de bandes minces verticales en métal, pour ce qui est de la partie visible des colonnes, et de 2907140 2 vastes bandes en matériau phono-absorbant, pour ce qui est de la partie visible des panneaux. Ces barrières réduisent sensiblement l'énergie sonore qui est propagée dans les zones limitrophes, 5 mais ne l'annulent pas, ou pour le moins ne la rendent pas minime ou négligeable, dans la mesure où les colonnes en métal permettent la propagation de la partie des ondes sonores qu'elles reçoivent. Les opérateurs du secteur ont tenté de limiter cet 10 inconvénient en revêtant lesdites colonnes de peintures à isolement sonore élevé adaptées. L'efficacité de ces peintures est toutefois limitée, tant parce que leur épaisseur est très réduite, que parce que les agents atmosphériques opèrent une action corrosive rapide qui 15 annule ou réduit pour le moins l'isolement sonore recherché. Les colonnes porteuses en métal ainsi faites sont en outre coûteuses et exigent périodiquement l'extraction ou le détachement des panneaux phono- 20 absorbants, leur nettoyage, l'application d'une nouvelle couche de peinture, puis, après séchage de la peinture de protection appliquée, la réinsertion ou le raccordement auxdites colonnes des panneaux phono-absorbants en remplaçant celles cassées pendant la 25 manipulation. Puisque ces barrières acoustiques sont souvent dans des positions surélevées par rapport au sol, comme par exemple sur des ponts et dans des parcours surélevés à proximité immédiate des habitations, on comprend la complexité des opérations d'entretien décrites ci-dessus et les coûts qui en résultent. 2907140 3 Un objectif de la présente invention est la réalisation d'une barrière acoustique efficace et en particulier d'une colonne phono-absorbante, de forme et structure permettant de limiter au maximum la quantité 5 d'énergie sonore qui la traverse. Un autre objectif de la présente invention est la réalisation d'une colonne phonoabsorbante qui soit facile à réaliser, facile à installer et de faible coût. Un autre objectif de la présente invention est la 10 réalisation d'une colonne phono-absorbante qui n'exige pas d'entretien particulier et qui ait donc une longue durée, sans que ses qualités ne soient altérées dans le temps, en particulier les qualités phono-absorbantes, même en cas de fortes contraintes mécaniques et de 15 l'action d'agents aériformes corrosifs. Un autre objectif de l'invention est la réalisation d'une cclonne phono-absorbante qui puisse apparaître en surface semblable aux panneaux phono-absorbants avec lesquels elle se combine dans la 20 réalisation des barrières phoniques, afin que l'ensemble puisse être plus facilement masqué au sein de l'environnement dans lequel il est inséré. L'invention qui a permis d'atteindre ces résultats se concrétise par une colonne phono-absorbante pour 25 barrières acoustiques, constituée d'une structure longiligne en béton armé, caractérisée par une base, par laquelle elle peut se relier à une structure de soutien et de fixation, par un tronçon de longueur adaptée pour atteindre le niveau d'où débute un 30 blindage acoustique dans la barrière acoustique dont ladite colonne fera partie, par un tronçon dans lequel 2907140 4 se trouve, au moins du côté qui sera orienté vers la ou les sources du son à atténuer, une couche à haute absorption acoustique en conglomérat de ciment, ladite couche étant adhéren-:e et continue au béton armé de la 5 colonne, et également caractérisée par des moyens et/ou formes adaptées pour lui permettre de se relier aux panneaux de blindage de la barrière acoustique réalisée avec elle. Selon des modes de réalisation particuliers de 10 l'invention : - Ladite colonne peut être caractérisée en ce que la base est adaptée pour pénétrer dans la structure destinée à la soutenir. - Ladite colonne peut être caractérisée en ce 15 que la base est en forme de socle ou de semelle d'acier, par laquelle il convient de la fixer sur la base d'appui. Ladite colonne peut être caractérisée par le fait que la couche à haute absorption acoustique 20 concerne la partie moyenne-supérieure de la colonne jusqu'à son sommet. -Ladite colonne peut être caractérisée par le fait que la couche à haute absorption acoustique concerne la partie moyenne-supérieure de la colonne 25 sans atteindre le sommet de celle-ci. - Ladite colonne peut être caractérisée par le fait que la couche à haute absorption acoustique a une épaisseur comprise entre trois et vingt centimètres, et plus particulièrement. d'environ dix centimètres. 30 - Ladite colonne peut être caractérisée par le fait que la couche à haute absorption acoustique est un 2907140 5 conglomérat de ciment avec de l'argile expansée, façonnée de façon quelconque dans son profil extérieur. - Ladite colonne peut être caractérisée par le fait que la couche phono-absorbante est réalisée par 5 coulée frais sur frais sur le béton armé de la colonne en construction. - Ladite colonne peut être caractérisée par un profil de sa section transversale en forme de I , au moins dans la partie moyenne-supérieure où se trouve la 10 couche à haute absorption acoustique. - Ladite colonne peut être caractérisée par le fait qu'elle est dotée latéralement de cannelures longitudinales de dimensions adaptées, pour se raccorder aux bords latéraux des panneaux qu'elle doit 15 soutenir. - Ladite colonne peut être caractérisée par un profil de sa section en forme de T , au moins dans la partie moyenne-supérieure où est située la couche à haute absorption acoustique. 20 - Ladite colonne peut être caractérisée par le fait qu'elle est tronquée au sommet. Ladite colonne peut être caractérisée par le fait qu'au sommet, elle porte des systèmes adaptés pour fixer des éléments et/ou structures qui devront être 25 soutenus par ladite colonne. - Ladite colonne peut être caractérisée par des formes, par des moyjens et/ou par des fixations, par lesquels elle peut se combiner également du côté arrière avec des panneaux phonoabsorbants et/ou 30 décoratifs dans la réalisation de barrières acoustiques de type en sandwich. 2907140 6 L'invention ainsi formée et structurée est avantageuse puisque, à égalité de forme et de dimensions, elle permet de modifier ses 5 caractéristiques mécaniques en opérant sur l'armature interne, en permettant ainsi, dans la construction des barrières acoustiques, l'utilisation de colonnes ayant une forme et une dimension identiques, chacune ayant toutefois les caractéristiques mécaniques requises à 10 l'endroit où elle sera installée. Elle est avantageuse car son coût de production est très réduit. Elle est avantageuse car la couche phonoabsorbante peut être modifiée dans son épaisseur et donc dans 15 l'ampleur de l'atténuation sonore produite, sans coûts supplémentaires sensibles. Elle est avantageuse puisque la couche phonoabsorbante, normalement un conglomérat de ciment avec de l'argile expansée, est étalée, pendant le 20 processus de production de la colonne, sur le béton armé encore frais de ladite colonne, en devenant avec lui une structure monolithique et continue dans le composant liant constitué par le ciment. Elle est avantageuse puisque, avec des pigments 25 adaptés, elle peut être réalisée dans la couleur requise afin d'obtenir un impact esthétique moindre sur l'environnement, sans coûts supplémentaires particuliers. Elle est avantageuse puisque sa section peut 30 prendre différentes formes, en fonction de l'architecture de sa conception, par exemple en T , 2907140 7 en I et autres encore, sans toutefois présenter, du côté orienté vers la source sonore à atténuer et au niveau des jonctions avec les panneaux de ladite colonne soutenus, de discontinuités importantes dans la 5 couche d'isolement acoustique. Ces avantages, ainsi que d'autres, seront facilement compris, en particulier par l'homme de l'art, à la lecture de la description détaillée qui suit, se référant aux solutions de réalisation données en 10 exemple sur les dessins, reproduites sous forme schématique dans les planches jointes, où : - la figure 1 est une vue d'une colonne dans laquelle la base porte des cannelures circonférentielles d'adhérence et dans laquelle la base 15 moyenne-supérieure porte la couche de matériau à haute absorption acoustique ; - la figure 2 reproduit, sur une échelle différente, la vue frontale de la coupe AA de la colonne de la figure 1 ; 20 - la figure 3 reproduit, également sur une échelle différente, la vue latérale schématique en élévation du tronçon terminal de la colonne avec armature interne, dans la solution ou émergent au sommet des barres saillantes filetées pour l'application à celle-ci 25 d'éléments et/ou de structures ; - la figure 4 est la vue en plan d'en haut et sur une échelle différente, de la colonne de la figure 1 combinée à deux panneaux phono-absorbants, réalisant ainsi une barrière acoustique monocouche ; et 30 - la figure 5 montre un exemple d'une forme différente du profil de la coupe transversale de la 2907140 8 colonne phonoabsorbante combinée avec deux panneaux, dans la réalisation de barrières acoustiques monocouche. Il est entendu que les dessins ont un caractère d'exemple et sont indiqués dans le seul but de 5 faciliter la compréhension de l'invention, sans constituer pour autant une limitation quelconque. Sensiblement, l'invention consiste donc en une colonne en béton armé 1 destinée à réaliser des barrières acoustiques à placer sur les côtés de routes, 10 d'autoroutes, de chemins de fer et d'autres lieux où se trouvent des engins bruyants, afin d'empêcher, ou au moins de limiter, la propagation de l'énergie sonore ou acoustique produite, au-delà de l'endroit délimité par lesdites barrières jusqu'à atteindre les espaces 15 limitrophes, normalement densément peuplés. Ladite colonne en béton armé 1 est une structure longiligne constituée d'une base 2, par laquelle elle est reliée au sol et/ou, normalement, à la structure de soutien et de fixation destinée à la tenir de manière 20 stable en position érigée, comme une plinthe, un cordon de béton armé ou une autre base de fixation, dans laquelle ladite base 2 sera noyée, ou à laquelle ladite base sera fixée. Ladite base 2 peut être de forme différente, elle 25 peut être lisse, dotée de cannelures circonférentielles 3 destinées à pénétrer dans la structure qui la soutient pour en faciliter l'interaction, comme indiqué sur la figure 1, ou également constituée d'un socle ou d'une semelle en 30 acier, permettant de la fixer de manière stable, par 2907140 9 exemple par le biais d'un système à bride, sur la base d'appui. Ladite base 2 se poursuit ensuite par un tronçon plus ou moins long 4, de longueur adaptée pour 5 atteindre, quand la colonne est installée, le niveau d'où commence le blindage acoustique, qui coïncide normalement avec le niveau de la route, des voies ou de tout autre élément sur lequel peuvent passer les véhicules ou sur lesquels se trouvent les engins qui 10 génèrent des bruits, dont la propagation doit être empêchée ou au moins limitée. Le tronçon 5, au moins, suit dans la partie moyenne-haute de ladite colonne, dans laquelle, au moins du côté qui sera orienté vers la ou les sources 15 du son à atténuer, il porte une couche 6 à absorption acoustique élevée en conglomérat de ciment. Cette couche adhère de manière continue au béton armé de la colonne auquel elle est amalgamée, dans la mesure où elle est réalisée : frais sur frais , en effet le 20 conglomérat de ciment à absorption acoustique élevée, dans l'état relativement fluide, est coulé et étalé au-dessus du jet en béton armé de la colonne quand il est encore à l'état semi--fluide, de sorte que les bases de ciment des deux revêtements s'amalgament autour de la 25 surface 7 qui sépare les deux parties. La colonne 1 en. question, est en outre dotée de systèmes et/ou de formes par lesquels elle est reliée aux panneaux 8 de blindage, structurées de façon quelconque dans la partie phonoabsorbante, avec 30 laquelle est réalisée la barrière phonique. 2907140 10 La colonne phono-absorbante ainsi formée, objet de la présente invention, est donc dotée, au moins dans la partie qui sera orientée vers l'endroit parcouru par les véhicules ou où sont situés les engins bruyants, 5 d'une couche 6 à haute absorption acoustique qui concerne au moins la partie moyenne -supérieure 5 de ladite colonne 1 et peut atteindre son sommet 9, comme indiqué en exemple sur les dessins, ou bien s'arrêter avant, sans atteindre ledit sommet 9 de ladite colonne 10 1. Ces solutions dépendent, normalement, des caractéristiques de conception de la barrière acoustique qui peut être tronquée au sommet, ou bien se combiner avec des éléments de finition ou saillants, comme dans le cas d'auvents ou d'éléments transparents, 15 comme ceux utilisés pour la protection de trottoirs latéraux à l'endroit parcouru par les véhicules, dont la barrière entend arrêter la propagation du bruit produit, et ainsi de suite. La colonne 1 en question pourra donc être tronquée 20 au sommet 9 ou bien pourra porter audit sommet les systèmes 10, auxquels il convient de fixer des éléments et/ou structures qui devront être soutenus par ladite colonne, représentés sur la figure 3, comme des barres filetées. 25 La couche à absorption acoustique élevée 6, en fonction de l'application spécifique, pourra avoir une épaisseur comprise entre trois et vingt centimètres et pourra être façonnée de façon quelconque dans son profil extérieur. 30 Normalement, ladite épaisseur est d'environ dix centimètres et pourra. être façonnée dans le profil, par 2907140 11 exemple, en reproduisant la forme superficielle des panneaux phonoabsorbants avec lesquels elle se combine. Dans le mode réalisation préféré, ladite couche phonoabsorbante est constituée d'un conglomérat de 5 ciment et d'argile expansée, avec une superficie extérieure rugueuse, de façon à favoriser la prise au piège des ondes sonores incidentes, et à réduire les ondes réfléchies, tandis que la couche 6 atténuera l'ampleur et donc l'énergie associée aux ondes qui la 10 traversent et qui émergent vers les espaces limitrophes. Le profil de la coupe transversale de la colonne 1, au moins dans le mode de réalisation préféré, a une forme de I , comme indiqué sur les figures 2 et 4, et il concerne au moins la partie moyenne-supérieure de 15 ladite colonne, c'est-à-dire la partie où se trouve la couche 6 qui est à haute absorption acoustique. Dans ce cas, les panneaux phonoabsorbants 8 sont insérés par le haut, leurs bords latéraux étant emprisonnés par les cannelures 11, comme indiqué en exemple sur la figure 4. 20 Dans ce cas, donc, il se présente une continuité entre la couche phonoabsorbante 6 de la colonne 1 et au moins la couche phonoabsorbante 12 des panneaux 8, en créant ainsi une superficie phonoabsorbante 25 quasiment continue, également dans la forme ou le profil du côté 25 orienté vers le logement où transitent ou se trouvent les engins qui produisent les bruits à atténuer. La colonne 1, de cette forme, est donc dotée latéralement de cannelures longitudinales 11, parallèles à son axe, de dimensions adaptées pour s'accoupler aux bords 30 latéraux des panneaux 8 qu'elle doit soutenir. 2907140 12 Dans un autre mode de réalisation, le profil de la section transversale de la colonne 1 en question, au moins dans le tronçon moyen-supérieur, dans lequel elle se combine aux panneaux phonoabsorbants 8 réalisant la 5 barrière acoustique, est en forme de T , comme indiqué en exemple sur la figure 5 de la planche jointe. Dans ce cas, la colonne 1 est dotée d'ailettes d'appui 14 qui, dans la solution indiquée en exemple sur la figure 5, sont dotées d'orifices 15 tandis que les 10 panneaux 8 sont dotés de barres filetées 16, similaires à des boulons, émergeant à l'arrière, de façon à traverser les orifices 15 sur les ailettes 14 de la colonne 1 et d'y être bloqués par les écrous 18. Egalement dans cette solution, la barrière 15 acoustique réalisée présente une superficie 25 quasiment continue et façonnée de façon quelconque, orientée vers l'endroit où transitent ou où sont situés les engins bruyants, et une couche à absorption acoustique élevée quasiment continue, en mesure de 20 fermer toute voie de passage des ondes sonores. La colonne 1 en question pourra être dotée de formes, de systèmes et/ou de fixations par lesquels elle peut se combiner également du côté arrière avec des panneaux phonoabsorbants et/ou décoratifs pour 25 permettre, dans ce cas, la réalisation de barrières acoustiques de type en sandwich. REVENDICATIONS 1. Colonne phono-absorbante pour barrières acoustiques, constituée d'une structure longiligne en béton armé, caractérisée par une base (2), par laquelle elle peut se relier à une structure de soutien et de fixation, par un tronçon (4) de longueur adaptée pour atteindre le niveau d'où débute un blindage acoustique dans la barrière acoustique dont ladite colonne est destinée à faire partie, par un tronçon (5) dans lequel se trouve, au moins du côté qui est destiné à être orienté vers la ou les sources du son à atténuer, une couche (6) à haute absorption acoustique en conglomérat de ciment, ladite couche (6) étant adhérente et continue au béton armé de la colonne (1), la colonne étant également caractérisée par des moyens et/ou formes adaptées pour lui permettre de se relier aux panneaux de blindage (8) de la barrière acoustique réalisée avec elle. 2. Colonne phono-absorbante, selon la revendication 1, caractérisée en ce que la base (2) est adaptée pour pénétrer dans la structure destinée à la soutenir. 3. Colonne phono-absorbante, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la base (2) est en forme de socle ou de semelle d'acier, 25 par laquelle on la fixe sur une base d'appui. 4. Colonne phono-absorbante, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la couche à haute absorption acoustique (6) 2907140 14 concerne la partie moyenne-supérieure (5) de la colonne (1) jusqu'à son sommet (9). 5. Colonne phonoabsorbante, selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que la 5 couche à haute absorption acoustique (6) concerne la partie moyenne-supérieure (5) de la colonne (1) sans atteindre le sommet (9) de celle-ci. 6. Colonne phonoabsorbante, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait 10 que la couche à haute absorption acoustique (6) a une épaisseur comprise entre trois et vingt centimètres. 7. Colonne phonoabsorbante, selon la revendication 6, caractérisée par le fait que la couche à haute absorption acoustique (6) a une épaisseur d'environ dix 15 centimètres. 8. Colonne phonoabsorbante, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la couche à haute absorption acoustique (6) est un conglomérat de ciment avec de l'argile expansée, 20 façonnée de façon quelconque dans son profil extérieur. 9. Colonne phonoabsorbante, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la couche phono-absorbante (6) est réalisée par coulée frais sur frais sur le béton armé de la colonne (1) en construction. 10. Colonne phonoabsorbante, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par un profil de sa section transversale en forme de I , au moins dans la partie moyenne-supérieure (5) où se trouve la couche à haute absorption acoustique (6). 2907140 15 11. Colonne phonoabsorbante, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle est dotée latéralement de cannelures longitudinales (11) de dimensions adaptées, pour se 5 raccorder aux bords latéraux des panneaux (8) qu'elle doit soutenir. 12. Colonne phonoabsorbante, selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par un profil de sa section en forme de T , au moins dans la partie 10 moyenne-supérieure (5) où est située la couche à haute absorption acoustique (6). 13. Colonne phonoabsorbante, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle est tronquée au sommet (9). 15 14. Colonne phonoabsorbante, selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée par le fait qu'au sommet (9), elle porte des systèmes (10) adaptés pour fixer des éléments et/ou structures qui devront être soutenus par ladite colonne (1). 20 15. Colonne phonoabsorbante, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par des formes, par des moyens et/ou par des fixations, par lesquels elle peut se combiner également du côté arrière avec des panneaux phonoabsorbants et/ou décoratifs dans 25 la réalisation de barrières acoustiques de type en sandwich.