CA2087835A1 - Dispositif d'amortissement phonique et vibratoire a base de pneus - Google Patents
Dispositif d'amortissement phonique et vibratoire a base de pneusInfo
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- CA2087835A1 CA2087835A1 CA002087835A CA2087835A CA2087835A1 CA 2087835 A1 CA2087835 A1 CA 2087835A1 CA 002087835 A CA002087835 A CA 002087835A CA 2087835 A CA2087835 A CA 2087835A CA 2087835 A1 CA2087835 A1 CA 2087835A1
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Abstract
2087835 9201837 PCTABS00110 La présente invention concerne un dispositif d'amortissement phonique et vibratoire utilisant des structures unitaires constituées de pneus, de parties de pneus ou d'éléments équivalents sur le plan de la forme et du caractère absorbant du matériau, caractérisé en ce que lesdites structures unitaires (1) sont disposées dans au moins un caisson (C1) incombustible, de manière à délimiter des chambres sourdes élémentaires, ledit caisson comportant une paroi dite "frontale" (6) munie d'ouvertures (7) destinées à être en regard d'une source de bruits.
Description
j W092/OlX37 2 ~ o ~ PCT/FR91/00604 DISPOSITIF D'AMORTISSEMENT PHONIQUE
ET VIBRATOIRE A BASE DE PNEUS
La présente invention concerne un dispositif d'amortis-sement phonique et vibratoire utilisant des structures unitaires constituées par des pneus, des parties de pneus ou des éléments équivalents sur le plan de la forme et du caractère absorbant du matériau.
Elle s'applique plus particulièrement à la réalisation de murs antibruit réutilisant des pneus usagés.
ActuelLement, les pneus usagés et stockés sont détruits par combustion active (feu), ou par combustion lente (acide) ; entrainant une pollution atmosphérique ou terrestre intense nécessitant, dans certains cas, l'évacuation des populations dans un rayon plus ou moins important du lieu de destruc-tion. ~e dépôt des pneus usagés dans les décharges est en cours d'interdiction.
~ es tentatives d'utilisation de pneus usagés, pour la construction de murs antibruit, consistent essentiellement à
les empiler les uns sur les autres, ou à les juxtaposer les uns aux autres, pour en faire des colonnes placées horizontalement ou verticalement, et jointes les unes aux autres, sans serrage (voir par exemple DE-U-77 34600).
Les conceptions actuelles de murs antibruit à base de pneus usagés présentent deux inconvénients majeurs.
D'une part, l'effet d'amortissement phonique est assez limité dans la mesure où ces murs ne permettent pas d'assurer une étanchéité acoustique, notamment du fait qu'ils laissent subsister, entre les pneus, des espaces libres constituant des chemins acoustiques.
D'autre part, en cas de combustion accidentelle ou j volontaire déclenchée par exemple par un accident à un endroit du mur de pneus, cette combustion se propage de manière incontrôlable à l'ensemble du mur, représentant un danger considérable pour l'environnement et les populations.
En outre, de tels murs ont un aspect inesthétique entrainant un effet dissuasif pour leur installation.
La présente invention vise à proposer un dispositif ~ ~ ~ 7 ~ 2 -d'amortissement phonique et vibratoire du type précité
palliant les in~onvénients exposés ci-dessus, tout en améliorant les capacités d'amortissement acoustique.
Selon sa caractéristique principale, la présente 5 invention concerne un dispositif d'amortissement phonique et ; vibratoire utilisant des structures unitaires constituées de pneus, de parties de pneus Oll d'éléments équivalents sur le plan de la forme et du caractère absorbant du matériau, caractérisé en ce que lesdites structures unitaires sont ` 10 disposées dans au moins un caisson incombustible de manière r à délimiter des chambres sourdes élémentaires, ledit caisson comportant une paroi dite "frontale" munie d'ouvertures destinées à etre en regard d'une source de bruit.
Au moyen d'un tel dispositif, on parvient tout d'cbord 15 à éliminer tous les risques de propagation d'une combL- ion à l'ensemble d'un mur antibruit. En effet, un tel mur selon l'invention étant constitué, comme on le verra par la suite, d'une succession de caissons en disposition verticale et/ou horizontale, un début de combustion des structures unitaires 20 dans un caisson sera contenu dans ce caisson sans possibili-té de se propager aux caissons voisins.
De plus, les structures n'étant pas visibles de l'extérieur, l'aspect esthétique est fixé par les parois de caisson qui peuvent être décorées ou aménagées à volonté en 25 fonction des souhaits esthétiques.
En outre, le fait de prévoir une disposition des structures unitaires de manière à constituer des chambres sourdes élémentaires permet d'assurer une meilleure étanché-ité acoustique par rapport aux dispositifs existants. Cette 30 étanchéité acoustique est encore accrue par la coopération des structures unitaires avec les parois du caisson.
Cette utilisation de caissons permet notamment d'auto-riser avantageusement un serrage des structures unitaires les unes contre les autres, ou les unes sur les autres, 35 supprimant ainsi, avec les parois du caisson, les chemins acoustiques qui, dans les réalisations classiques, traver-sent le dispositif.
Les chambres sourdes élémentaires, constituées par les ........ .... . . . .
W092/01837 2 ~ j$ 7 ~ ~ ~ PCT/FR91/00604 : - 3 -structures unitaires, provoquen-t un effet de piègeage des ondes acoustiques de par la forme desdites structures.
Dans la suite de la description et dans les revendica-tions, pour ne pas alourdir inutilement la rédaction, les expressions "pneus" et "demi-pneus" désigneront aussi bien de réels pneus et demi-pneus que des structures unitaires équivalentes sur le plan de la forme et du matériau.
Selon des modes de réalisation particulièrement avanta-geux du dispositif selon l'invention :
- lesdites parties de pneus sont constituées de demi-pneus obtenus par une découpe diamétrale de pneus, - lesdits demi-pneus sont disposés de sorte à présenter leur section ouverte en regard de ladite paroi frontale munie d'ouvertures de manière à créer un effet de focalisa-tion des ondes acoustiques, - inversement, lesdits demi-pneus sont disposés de sorte à présenter leur bande de roulement en regard de ladite paroi frontale munie d'ouvertures de manière à créer un effet de divergence des ondes acoustiques.
Dans ce dernier cas, lesdits demi-pneus présentent des perforations sur leur bande de roulement en regard de la source de bruit.
Selon une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention pour l'emploi de pneus entiers :
- lesdits pneus sont disposés en contact les uns des autres par leur bande de roulement, une de leurs faces latérales étant en regard de la source de bruit ; le dispositif comporte alors avantageusement des flasques absorbants perforés placés dans les trous de jante desdits pneus de sorte à favoriser la pénétration et le piègeage des sons à l'intérieur des pneus qui constituent les chambres sourdes élémentaires, lesdits flasques provoquant, selon leur forme, un effet de divergence ou un effet de focalisation des ondes acoustiques.
Avantageusement, ladite paroi frontale munie d'ouvertu-res est constituée d'une pla~ue perforée de trous.
On peut prévoir également, afin d'organiser la pénétra-tion des ondes acoustiques, de ménager des ouies remplacant
ET VIBRATOIRE A BASE DE PNEUS
La présente invention concerne un dispositif d'amortis-sement phonique et vibratoire utilisant des structures unitaires constituées par des pneus, des parties de pneus ou des éléments équivalents sur le plan de la forme et du caractère absorbant du matériau.
Elle s'applique plus particulièrement à la réalisation de murs antibruit réutilisant des pneus usagés.
ActuelLement, les pneus usagés et stockés sont détruits par combustion active (feu), ou par combustion lente (acide) ; entrainant une pollution atmosphérique ou terrestre intense nécessitant, dans certains cas, l'évacuation des populations dans un rayon plus ou moins important du lieu de destruc-tion. ~e dépôt des pneus usagés dans les décharges est en cours d'interdiction.
~ es tentatives d'utilisation de pneus usagés, pour la construction de murs antibruit, consistent essentiellement à
les empiler les uns sur les autres, ou à les juxtaposer les uns aux autres, pour en faire des colonnes placées horizontalement ou verticalement, et jointes les unes aux autres, sans serrage (voir par exemple DE-U-77 34600).
Les conceptions actuelles de murs antibruit à base de pneus usagés présentent deux inconvénients majeurs.
D'une part, l'effet d'amortissement phonique est assez limité dans la mesure où ces murs ne permettent pas d'assurer une étanchéité acoustique, notamment du fait qu'ils laissent subsister, entre les pneus, des espaces libres constituant des chemins acoustiques.
D'autre part, en cas de combustion accidentelle ou j volontaire déclenchée par exemple par un accident à un endroit du mur de pneus, cette combustion se propage de manière incontrôlable à l'ensemble du mur, représentant un danger considérable pour l'environnement et les populations.
En outre, de tels murs ont un aspect inesthétique entrainant un effet dissuasif pour leur installation.
La présente invention vise à proposer un dispositif ~ ~ ~ 7 ~ 2 -d'amortissement phonique et vibratoire du type précité
palliant les in~onvénients exposés ci-dessus, tout en améliorant les capacités d'amortissement acoustique.
Selon sa caractéristique principale, la présente 5 invention concerne un dispositif d'amortissement phonique et ; vibratoire utilisant des structures unitaires constituées de pneus, de parties de pneus Oll d'éléments équivalents sur le plan de la forme et du caractère absorbant du matériau, caractérisé en ce que lesdites structures unitaires sont ` 10 disposées dans au moins un caisson incombustible de manière r à délimiter des chambres sourdes élémentaires, ledit caisson comportant une paroi dite "frontale" munie d'ouvertures destinées à etre en regard d'une source de bruit.
Au moyen d'un tel dispositif, on parvient tout d'cbord 15 à éliminer tous les risques de propagation d'une combL- ion à l'ensemble d'un mur antibruit. En effet, un tel mur selon l'invention étant constitué, comme on le verra par la suite, d'une succession de caissons en disposition verticale et/ou horizontale, un début de combustion des structures unitaires 20 dans un caisson sera contenu dans ce caisson sans possibili-té de se propager aux caissons voisins.
De plus, les structures n'étant pas visibles de l'extérieur, l'aspect esthétique est fixé par les parois de caisson qui peuvent être décorées ou aménagées à volonté en 25 fonction des souhaits esthétiques.
En outre, le fait de prévoir une disposition des structures unitaires de manière à constituer des chambres sourdes élémentaires permet d'assurer une meilleure étanché-ité acoustique par rapport aux dispositifs existants. Cette 30 étanchéité acoustique est encore accrue par la coopération des structures unitaires avec les parois du caisson.
Cette utilisation de caissons permet notamment d'auto-riser avantageusement un serrage des structures unitaires les unes contre les autres, ou les unes sur les autres, 35 supprimant ainsi, avec les parois du caisson, les chemins acoustiques qui, dans les réalisations classiques, traver-sent le dispositif.
Les chambres sourdes élémentaires, constituées par les ........ .... . . . .
W092/01837 2 ~ j$ 7 ~ ~ ~ PCT/FR91/00604 : - 3 -structures unitaires, provoquen-t un effet de piègeage des ondes acoustiques de par la forme desdites structures.
Dans la suite de la description et dans les revendica-tions, pour ne pas alourdir inutilement la rédaction, les expressions "pneus" et "demi-pneus" désigneront aussi bien de réels pneus et demi-pneus que des structures unitaires équivalentes sur le plan de la forme et du matériau.
Selon des modes de réalisation particulièrement avanta-geux du dispositif selon l'invention :
- lesdites parties de pneus sont constituées de demi-pneus obtenus par une découpe diamétrale de pneus, - lesdits demi-pneus sont disposés de sorte à présenter leur section ouverte en regard de ladite paroi frontale munie d'ouvertures de manière à créer un effet de focalisa-tion des ondes acoustiques, - inversement, lesdits demi-pneus sont disposés de sorte à présenter leur bande de roulement en regard de ladite paroi frontale munie d'ouvertures de manière à créer un effet de divergence des ondes acoustiques.
Dans ce dernier cas, lesdits demi-pneus présentent des perforations sur leur bande de roulement en regard de la source de bruit.
Selon une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention pour l'emploi de pneus entiers :
- lesdits pneus sont disposés en contact les uns des autres par leur bande de roulement, une de leurs faces latérales étant en regard de la source de bruit ; le dispositif comporte alors avantageusement des flasques absorbants perforés placés dans les trous de jante desdits pneus de sorte à favoriser la pénétration et le piègeage des sons à l'intérieur des pneus qui constituent les chambres sourdes élémentaires, lesdits flasques provoquant, selon leur forme, un effet de divergence ou un effet de focalisation des ondes acoustiques.
Avantageusement, ladite paroi frontale munie d'ouvertu-res est constituée d'une pla~ue perforée de trous.
On peut prévoir également, afin d'organiser la pénétra-tion des ondes acoustiques, de ménager des ouies remplacant
2~7~33 - 4 -au moins partiellement lesdits trous.
Les trous ou ouïes peuvent avantageusement être remplacés ou complétés par des volets constitués de lames articulées ou fixes se substituant à, ou complétant, ladite paroi frontale munie d'ouvertures.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses du dispo-sitif selon l'invention :
- ledit caisson est constitué de deux faces latérales, d'un fond, d'un panneau arrière ou extérieur, d'un couvercle et de ladite paroi frontale présentant des ouvertures, cette dernière étant placée en regard de la source de bruit ;
- le dispositif comporte une première série de pneus ou parties de pneus en contact avec ladite paroi ~rontale munie d'ouvertures et une seconde série de pneus ou parties de pneus, les deux séries de pneus ou parties de pneus étant séparées par une paroi, de préférence absorbante, qui définit, entre elle-même et le panneau arrière, une chambre sourde ;
- lesdits demi-pneus sont empilés les uns sur les autres en contact par leurs faces latérales ;
- ledit dispositif comporte des plaques de séparation entre deux de~i-pneus voisins ;
- lesdites plaques de séparation sont à structure alvéolaire absorbante ;
- ladite paroi frontale munie d'ouvertures est à
structure alvéolaire absorbante ;
- les éléments constitutifs dudit caisson sont profilés pour en accroître la rigidité ;
- les parois et panneaux dudit caisson et/ou l'inté-rieur des pneus ou parties de pneus sont revêtus d'un matériau absorbant.
Selon l'invention donc, les pneus ou parties de pneus, usagés ou non, percés ou non, poreux ou non, sont serrés et entassés les uns sur les autres, ou Juxtaposés les uns 35 contre les autres, à l'intérieur d'une armoire ou caisson métallique ou en tout autre matériau incombustible ou ignifugé, assurant par sa conception cellulaire, un coupe-feu efficace, dont l'un des côtés en regard de la source de .:: ........ . , , ,: ................. , . , , : - :
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-W092~01837 ~ 8 ~ ~ PCT/FR91/00604 bruits est perce d'orifices, chacun de ces pneus ou parties de pneus formant ainsi une chambre sourde élémentaire, et créant, selon leur disposition, des effets de focalisation, de divergence, de réfraction ou diffraction des ondes S acoustiques réfléchies, incidentes.
La présente invention permet donc de réaliser des murs antibruit à base de pneus qui répondent parfaitement à des objectifs de sécurité contre la propagation d'une combustion - des pneus et qui constituent une excellente étanchéité
. 10 acoustique, le choix de la forme de réalisation adoptée ~ pouvant etre fixée par le niveau sonore du site à isoler.
. Des essais ont montré que le dispositif selon l'inven-tion permet d'obtenir un facteur local d'absorption moyen de o,8 pour des fréquences comprises entre 100 et 700 Hz qui 15 constituent des fréquences usuelles sur les routes, auto-routes et voies ferrées, alors que le facteur local : d'absorption moyen pour les mêmes fréquences avec un matériau dit "très absorbant" est de l'ordre de 0,4.
On décrira maintenant plus en détail des formes de `20 réalisation particulières de l'invention qui en feront mieux ~- comprendre les caractéristiques et les avantages, étant entendu que ces formes de réalisation sont choisies à titre d'exemples et qu'elles ne sont pas limitatives.
. Leur description est illustrée par les dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de face d'un premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, la paroi frontale munie d'ouvertures étant partiellement omise ;
. - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II
de la figure 1 ;
- la figure 3 montre une variante de réalisation du dispositif représenté à la figure 1 ;
i - la ~igure 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la : figure 3 .
- la figure 5 est une vue de face d'un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, avec omission de la paroi frontale ;
- la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI
- WO92/01837 ~ ~ 7 8 ~ ~ PCT/FR~1/00604 _ 6 -: de la fiOure 5 ;
- les figu-res 7 et 8 représentent respectivement de ; face et en coupe, .selon la ligne VIII-YIII de la figure 7~
un troisième mode de réalisation du dispositif selon l~invention ;
- les figures -9 et 11 montrent en vue de face, paroi frontale omise, des variantes de réalisation du dispositif représenté à la figure 7 et les figures 10 et 12 sont des coupes prises respectivement selon les lignes X-X et XII-XII
des figures 9 et 11 ;
- les figures 13 et 14 représentent respectivement en coupe et en vue de face, avec omission de la paroi frontale, un quatrième mode de réalisation du dispositif selon l'invention utilisant des pneus entiers ; et ~ la fi~ure 15 montre en coupe une variante de réalisation du dispositif représenté aux figures 13 et 14.
Dans les figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes pièces. Les mêmes références, mais complétées du signe "prime" ou "seconde", désignent des pièces similaires.
Les figures 1 et 2 représentent un caisson Cl dans lequel des demi-pneus 1 ou des parties de pneus sont serrés et empilés les uns sur les autres pour assurer une étanchéité parfaite avec le panneau arrière 2, non percé, et ; 25 les parois latérales 3 du caisson Cl. La bande de roulement 19 des demi-pneus 1 est tournée vers le panneau arrière 2 et les demi-pneus sont en contact les uns avec les autres par ~ leurs faces latérales 21. Le panneau arrière 2 et les parois ; latérales 3 peuvent être, comme l'intérieur des pneus, 30 tapissés d'un matériau absorbant, chaque partie de pneu constituant une chambre sourde élémentaire. Le serrage des parties de pneus les unes contre les autres, ou les unes sur les autres, constitue un volume antibruit où la réflexion des ondes acoustiques est focalisée par la forme du pneu, chaque pneu créant un effet de focalisation indépendant ou laminaire.
L'évacuation des eaux de pluie ou de lavage des demi-pneus se fait par gravité.
:- - ., . . , .:
WO92/01837 PCT/FR91/006~
~ 7 _ 2~ 33~
L'une deij particularités d'u~ ensemble ainsi constitué
est d~assurer une fonction d'amortisseur aux vibrations mécaniques et d'atténuer le niveau sonore engendré par le passage des véhicules, voitures? camions, trains, etc....
mais aussi pour la protection de l'environnement à proximité
de zone bruyante (usines).
Il est évident que les parois latérales 3, le couvercle 4 et le fond 5 du caisson C1 peuvent être désolidarisés de toutes autres pièces métalliques ou non, incombustibles, assurant la rigidité de l'ensemble, par des joints souples.
Le panneau frontal 6, côté source de bruit, est perforé de trous 7, volets ou ouies de formes adéquates, pour favoriser la pénétration des ondes sonores à l'intérieur du disposi-tif. Il peut également être en métal déployé. Les panneaux et parois constituant le caisson coupe-feu peuvent être plats, ondulés, nervurés ou de formes appropriées pour accroître la rigidité de l'ensemble.
Les figures 3 et 4 sont des vues analogues aux ; précédentes mais, cette fois, le caisson C2 présente un panneau arrière 2' réunis aux parois latérales 3' par des parois inter~édiaires obliques 16, de sorte que le caisson C2 a, en coupe transversale, une partie trapézoidale. Des volets axiaux ou inclinés 8 et des plaques de séparation 9 en matériau absorbant ont été judicieusement disposés, les premiers 8 sur la face frontale du caisson C2, les secondes 9 entre les demi-pneus 1, afin que les ondes réfléchies, focalisées par la forme des pneus, rencontrent des surfaces d'absorption aussi grandes que possible. Il est évident que le panneau où sont fixés les volets 8 peut remplacer ou compléter le panneau perforé 6 des figures 1 et 2. Les volets 8 et les plaques 9 peuvent être remplacés par une structure alvéolaire absorbante, ou tout équivalent.
Les figures S et 6 représentent des demi-pneus 1 percés ou non, poreux ou non, selon un autre mode d'installation, 35 mis en place dans les caissons coupe-feu Cl avec leur bande de roulement 19 côté face frontale du caisson, et leur section ouverte 20 côté panneau arrière, pour créer une réflexion divergente des ondes acoustiques. Les demi-pneus . . ~ ' . ,:
WO92/01837 PCT/FR91/006~4 2 ~g 7~ 8 -;poreux ou percés d'orifices 10 permettent de canaliser, à
- l'intérieur du pneu, une partie des sons, l'autre partie étant réfléchie avec effet de divergence.
Les figures 7 et 8 représentent un mode d'installation correspondant sensiblement à un redoublement de celui des figures 1 et 2 : deux colonnes de demi-pneus 1' et 1" sont juxtaposées et séparées par une paroi 11 poreuse ou absorbante, maintenue sur les parois latérales 3" du caisson coupe-feu C3, les demi-pneus 1' étant de préférence poreux ou percés, afin que les ondes acoustiques venant en contact avec eux soient piégées dans la chambre sourde 13, par transmission ou réflexion, la partie non absorbée des ondes étant réfléchie avec effet de focalisation.
Les figures 9 et 10 présentent un mode d'installation - 15 correspondant sensiblement à un redoublement de celui des ; figures 5 et 6, redoublement analogue à celui des figures 7 et 8.
- Les figures 11 et 12 représentent un mode d'installa-tion hybride entre celui des figures 9 et 10 et celui des figures 11 et 12 : au lieu d'être orientés de la même façon, -les demi-pneus 1' et 1" sont orientés en sens contraire.
Les figures 13 et 14 présentent le montage de pneus entiers 18 en pile verticale entre les panneaux arrière 2 et frontal 6. Les pneus 18 sont en contact les uns avec les autres par leur bande de roulement 19 et une de leur face latérale 21 est en regard de la source de bruit. Les parties centrales des pneus peuvent recevoir des flasques absor-bants, plans, concaves 15 ou convexes 15', ou de toutes autres formes favorisant la pénétration des sons vers l'intérieur des pneus, avec effet de divergence ou de focalisation donné par la forme des flasques, une paroi poreuse ou absorbante 17 étant placée contre le panneau arrière 2 afin d'assurer l'effet de transmission et d'absorption entre les pneus.
L'évacuation des eaux de pluie ou de lavage est assurée par les orifices 12 pratiqués dans les bandes de roulement.
La figure 15 présente un mode d'installation analogue .,: ' ' . ', . . ..
. .
~' : ~ ~ ' , ' . - , :
': ' ' ' ' ' ' W092/0l837 2 ~ 7 ~ 3 ~ PCT/FR91/00604 - au précédent, mais avec deux colonnes de pneus entiers 18'et 18" juxtaposées, les flasques 15 étant de préférence percés afin de permettre le passage des sons jusqu'à la paroi absorbante 11, le volume derrière cette paroi qui renferme la deuxième colonne de pneus 18", jouant l'effet de chambre sourde 13'.
Il est évident que les possibilités de superpositions ou de juxtapositions des pneus ou parties de pneus, ou de toute autre structure unitaire absorbante de forme sembla-ble, à l'intérieur d'une armoire ou d'un caisson coupe-feu, comme élément de chambre sourde, avec effet de focalisation ou de divergence des ondes acoustiques, ne sont pas limitées à celles décrites ci-dessus et que les autres dispositions faisant appel aux mêmes éléments qui n'en seraient que la suite ou la conséquence rentrent dans le cadre du présent brevet.
Les armoires ou caissons coupe-feu~ ainsi constitués, juxtaposés les uns aux autres, constituent un mur antibruit qui peut être construit verticalement ou incliné.
Un des modes d'installation des murs antibruit, en bordure des routes, autoroutes et voies ferrées, peut consister, par exemple, en la fixation des caissons coupe-feu juxtaposés, solidaires les uns des autres, sur une traverse plate ou profilée, placée au minimum aux 2/3 de la hauteur, latéralement, sur le panneau arrière 2, des caissons, et fixée à des poteaux ancrés dans le sol, cette traverse pouvant être renforcée par une jambe de force.
,.
Les trous ou ouïes peuvent avantageusement être remplacés ou complétés par des volets constitués de lames articulées ou fixes se substituant à, ou complétant, ladite paroi frontale munie d'ouvertures.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses du dispo-sitif selon l'invention :
- ledit caisson est constitué de deux faces latérales, d'un fond, d'un panneau arrière ou extérieur, d'un couvercle et de ladite paroi frontale présentant des ouvertures, cette dernière étant placée en regard de la source de bruit ;
- le dispositif comporte une première série de pneus ou parties de pneus en contact avec ladite paroi ~rontale munie d'ouvertures et une seconde série de pneus ou parties de pneus, les deux séries de pneus ou parties de pneus étant séparées par une paroi, de préférence absorbante, qui définit, entre elle-même et le panneau arrière, une chambre sourde ;
- lesdits demi-pneus sont empilés les uns sur les autres en contact par leurs faces latérales ;
- ledit dispositif comporte des plaques de séparation entre deux de~i-pneus voisins ;
- lesdites plaques de séparation sont à structure alvéolaire absorbante ;
- ladite paroi frontale munie d'ouvertures est à
structure alvéolaire absorbante ;
- les éléments constitutifs dudit caisson sont profilés pour en accroître la rigidité ;
- les parois et panneaux dudit caisson et/ou l'inté-rieur des pneus ou parties de pneus sont revêtus d'un matériau absorbant.
Selon l'invention donc, les pneus ou parties de pneus, usagés ou non, percés ou non, poreux ou non, sont serrés et entassés les uns sur les autres, ou Juxtaposés les uns 35 contre les autres, à l'intérieur d'une armoire ou caisson métallique ou en tout autre matériau incombustible ou ignifugé, assurant par sa conception cellulaire, un coupe-feu efficace, dont l'un des côtés en regard de la source de .:: ........ . , , ,: ................. , . , , : - :
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-W092~01837 ~ 8 ~ ~ PCT/FR91/00604 bruits est perce d'orifices, chacun de ces pneus ou parties de pneus formant ainsi une chambre sourde élémentaire, et créant, selon leur disposition, des effets de focalisation, de divergence, de réfraction ou diffraction des ondes S acoustiques réfléchies, incidentes.
La présente invention permet donc de réaliser des murs antibruit à base de pneus qui répondent parfaitement à des objectifs de sécurité contre la propagation d'une combustion - des pneus et qui constituent une excellente étanchéité
. 10 acoustique, le choix de la forme de réalisation adoptée ~ pouvant etre fixée par le niveau sonore du site à isoler.
. Des essais ont montré que le dispositif selon l'inven-tion permet d'obtenir un facteur local d'absorption moyen de o,8 pour des fréquences comprises entre 100 et 700 Hz qui 15 constituent des fréquences usuelles sur les routes, auto-routes et voies ferrées, alors que le facteur local : d'absorption moyen pour les mêmes fréquences avec un matériau dit "très absorbant" est de l'ordre de 0,4.
On décrira maintenant plus en détail des formes de `20 réalisation particulières de l'invention qui en feront mieux ~- comprendre les caractéristiques et les avantages, étant entendu que ces formes de réalisation sont choisies à titre d'exemples et qu'elles ne sont pas limitatives.
. Leur description est illustrée par les dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de face d'un premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, la paroi frontale munie d'ouvertures étant partiellement omise ;
. - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II
de la figure 1 ;
- la figure 3 montre une variante de réalisation du dispositif représenté à la figure 1 ;
i - la ~igure 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la : figure 3 .
- la figure 5 est une vue de face d'un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, avec omission de la paroi frontale ;
- la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI
- WO92/01837 ~ ~ 7 8 ~ ~ PCT/FR~1/00604 _ 6 -: de la fiOure 5 ;
- les figu-res 7 et 8 représentent respectivement de ; face et en coupe, .selon la ligne VIII-YIII de la figure 7~
un troisième mode de réalisation du dispositif selon l~invention ;
- les figures -9 et 11 montrent en vue de face, paroi frontale omise, des variantes de réalisation du dispositif représenté à la figure 7 et les figures 10 et 12 sont des coupes prises respectivement selon les lignes X-X et XII-XII
des figures 9 et 11 ;
- les figures 13 et 14 représentent respectivement en coupe et en vue de face, avec omission de la paroi frontale, un quatrième mode de réalisation du dispositif selon l'invention utilisant des pneus entiers ; et ~ la fi~ure 15 montre en coupe une variante de réalisation du dispositif représenté aux figures 13 et 14.
Dans les figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes pièces. Les mêmes références, mais complétées du signe "prime" ou "seconde", désignent des pièces similaires.
Les figures 1 et 2 représentent un caisson Cl dans lequel des demi-pneus 1 ou des parties de pneus sont serrés et empilés les uns sur les autres pour assurer une étanchéité parfaite avec le panneau arrière 2, non percé, et ; 25 les parois latérales 3 du caisson Cl. La bande de roulement 19 des demi-pneus 1 est tournée vers le panneau arrière 2 et les demi-pneus sont en contact les uns avec les autres par ~ leurs faces latérales 21. Le panneau arrière 2 et les parois ; latérales 3 peuvent être, comme l'intérieur des pneus, 30 tapissés d'un matériau absorbant, chaque partie de pneu constituant une chambre sourde élémentaire. Le serrage des parties de pneus les unes contre les autres, ou les unes sur les autres, constitue un volume antibruit où la réflexion des ondes acoustiques est focalisée par la forme du pneu, chaque pneu créant un effet de focalisation indépendant ou laminaire.
L'évacuation des eaux de pluie ou de lavage des demi-pneus se fait par gravité.
:- - ., . . , .:
WO92/01837 PCT/FR91/006~
~ 7 _ 2~ 33~
L'une deij particularités d'u~ ensemble ainsi constitué
est d~assurer une fonction d'amortisseur aux vibrations mécaniques et d'atténuer le niveau sonore engendré par le passage des véhicules, voitures? camions, trains, etc....
mais aussi pour la protection de l'environnement à proximité
de zone bruyante (usines).
Il est évident que les parois latérales 3, le couvercle 4 et le fond 5 du caisson C1 peuvent être désolidarisés de toutes autres pièces métalliques ou non, incombustibles, assurant la rigidité de l'ensemble, par des joints souples.
Le panneau frontal 6, côté source de bruit, est perforé de trous 7, volets ou ouies de formes adéquates, pour favoriser la pénétration des ondes sonores à l'intérieur du disposi-tif. Il peut également être en métal déployé. Les panneaux et parois constituant le caisson coupe-feu peuvent être plats, ondulés, nervurés ou de formes appropriées pour accroître la rigidité de l'ensemble.
Les figures 3 et 4 sont des vues analogues aux ; précédentes mais, cette fois, le caisson C2 présente un panneau arrière 2' réunis aux parois latérales 3' par des parois inter~édiaires obliques 16, de sorte que le caisson C2 a, en coupe transversale, une partie trapézoidale. Des volets axiaux ou inclinés 8 et des plaques de séparation 9 en matériau absorbant ont été judicieusement disposés, les premiers 8 sur la face frontale du caisson C2, les secondes 9 entre les demi-pneus 1, afin que les ondes réfléchies, focalisées par la forme des pneus, rencontrent des surfaces d'absorption aussi grandes que possible. Il est évident que le panneau où sont fixés les volets 8 peut remplacer ou compléter le panneau perforé 6 des figures 1 et 2. Les volets 8 et les plaques 9 peuvent être remplacés par une structure alvéolaire absorbante, ou tout équivalent.
Les figures S et 6 représentent des demi-pneus 1 percés ou non, poreux ou non, selon un autre mode d'installation, 35 mis en place dans les caissons coupe-feu Cl avec leur bande de roulement 19 côté face frontale du caisson, et leur section ouverte 20 côté panneau arrière, pour créer une réflexion divergente des ondes acoustiques. Les demi-pneus . . ~ ' . ,:
WO92/01837 PCT/FR91/006~4 2 ~g 7~ 8 -;poreux ou percés d'orifices 10 permettent de canaliser, à
- l'intérieur du pneu, une partie des sons, l'autre partie étant réfléchie avec effet de divergence.
Les figures 7 et 8 représentent un mode d'installation correspondant sensiblement à un redoublement de celui des figures 1 et 2 : deux colonnes de demi-pneus 1' et 1" sont juxtaposées et séparées par une paroi 11 poreuse ou absorbante, maintenue sur les parois latérales 3" du caisson coupe-feu C3, les demi-pneus 1' étant de préférence poreux ou percés, afin que les ondes acoustiques venant en contact avec eux soient piégées dans la chambre sourde 13, par transmission ou réflexion, la partie non absorbée des ondes étant réfléchie avec effet de focalisation.
Les figures 9 et 10 présentent un mode d'installation - 15 correspondant sensiblement à un redoublement de celui des ; figures 5 et 6, redoublement analogue à celui des figures 7 et 8.
- Les figures 11 et 12 représentent un mode d'installa-tion hybride entre celui des figures 9 et 10 et celui des figures 11 et 12 : au lieu d'être orientés de la même façon, -les demi-pneus 1' et 1" sont orientés en sens contraire.
Les figures 13 et 14 présentent le montage de pneus entiers 18 en pile verticale entre les panneaux arrière 2 et frontal 6. Les pneus 18 sont en contact les uns avec les autres par leur bande de roulement 19 et une de leur face latérale 21 est en regard de la source de bruit. Les parties centrales des pneus peuvent recevoir des flasques absor-bants, plans, concaves 15 ou convexes 15', ou de toutes autres formes favorisant la pénétration des sons vers l'intérieur des pneus, avec effet de divergence ou de focalisation donné par la forme des flasques, une paroi poreuse ou absorbante 17 étant placée contre le panneau arrière 2 afin d'assurer l'effet de transmission et d'absorption entre les pneus.
L'évacuation des eaux de pluie ou de lavage est assurée par les orifices 12 pratiqués dans les bandes de roulement.
La figure 15 présente un mode d'installation analogue .,: ' ' . ', . . ..
. .
~' : ~ ~ ' , ' . - , :
': ' ' ' ' ' ' W092/0l837 2 ~ 7 ~ 3 ~ PCT/FR91/00604 - au précédent, mais avec deux colonnes de pneus entiers 18'et 18" juxtaposées, les flasques 15 étant de préférence percés afin de permettre le passage des sons jusqu'à la paroi absorbante 11, le volume derrière cette paroi qui renferme la deuxième colonne de pneus 18", jouant l'effet de chambre sourde 13'.
Il est évident que les possibilités de superpositions ou de juxtapositions des pneus ou parties de pneus, ou de toute autre structure unitaire absorbante de forme sembla-ble, à l'intérieur d'une armoire ou d'un caisson coupe-feu, comme élément de chambre sourde, avec effet de focalisation ou de divergence des ondes acoustiques, ne sont pas limitées à celles décrites ci-dessus et que les autres dispositions faisant appel aux mêmes éléments qui n'en seraient que la suite ou la conséquence rentrent dans le cadre du présent brevet.
Les armoires ou caissons coupe-feu~ ainsi constitués, juxtaposés les uns aux autres, constituent un mur antibruit qui peut être construit verticalement ou incliné.
Un des modes d'installation des murs antibruit, en bordure des routes, autoroutes et voies ferrées, peut consister, par exemple, en la fixation des caissons coupe-feu juxtaposés, solidaires les uns des autres, sur une traverse plate ou profilée, placée au minimum aux 2/3 de la hauteur, latéralement, sur le panneau arrière 2, des caissons, et fixée à des poteaux ancrés dans le sol, cette traverse pouvant être renforcée par une jambe de force.
,.
Claims (18)
1 - Dispositif d'amortissement phonique et vibratoire utilisant des structures unitaires constituées de pneus, de parties de pneus ou d'éléments équivalents sur le plan de la forme et du caractère absorbant du matériau, caractérisé en ce que lesdites structures unitaires (1, 1', 1" ; 18, 18', 18") sont disposées dans au moins un caisson (C1-C3) incombustible, de manière à délimiter des chambres sourdes élémentaires (13, 13'), ledit caisson comportant une paroi dite "frontale" (6) munie d'ouvertures (7) destinées à être en regard d'une source de bruit.
2 - Dispositif d'amortissement phonique et vibratoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites structures unitaires (1, 1', 1" ; 18, 18', 18") sont serrées les unes contre les autres et/ou les unes sur les autres entre des parois (2-6 ; 2', 3', 16, 4-6) dudit caisson (C1-C3).
3 - Dispositif d'amortissement phonique et vibratoire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites structures unitaires (1, 1', 1") sont constituées de demi-pneus obtenus par une découpe diamétrale de pneus.
4 - Dispositif d'amortissement phonique et vibratoire selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits demi-pneus (1, 1', 1") sont disposés de sorte à présenter leur section ouverte (20) en regard de ladite paroi frontale (6) munie d'ouvertures (7) de manière à créer un effet de focalisation des ondes acoustiques.
5 - Dispositif d'amortissement phonique et vibratoire selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits demi-pneus (I, 1', 1") sont disposés de sorte à présenter leur bande de roulement (19) en regard de ladite paroi frontale (6) munie d'ouvertures (7) de manière à créer un effet de divergence des ondes acoustiques.
6 - Dispositif d'amortissement phonique et vibratoire selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits demi-pneus (1) présentent des perforations (10) sur leur bande de roulement (19).
7 - Dispositif d'amortissement phonique et vibratoire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites structures unitaires sont des pneus entiers (18, 18', 18") disposés en contact les uns des autres par leur bande de roulement (19), une de leurs faces latérales (21) étant en regard de la source de bruit.
8 - Dispositif d'amortissement phonique et vibratoire selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte des flasques (15, 15' ) absorbants, perforés, placés dans les trous de jante desdits pneus (18, 18'), de sorte à favoriser l'introduction et le piègeage des sons à l'intérieur des pneus qui constituent les chambres sourdes élémentaires, lesdits flasques (15, 15') provoquant, selon leur forme, un effet de divergence ou un effet de focalisation des ondes acoustiques.
9 - Dispositif d'amortissement phonique et vibratoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 3 caractérisé
en ce que ladite paroi frontale (6) munie d'ouvertures comporte des volets (8) constitués de lames articulées ou fixes propres à organiser la pénétration des ondes acousti-ques.
en ce que ladite paroi frontale (6) munie d'ouvertures comporte des volets (8) constitués de lames articulées ou fixes propres à organiser la pénétration des ondes acousti-ques.
10 - Dispositif d'amortissement phonique et vibratoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé
en ce que ledit caisson (C1-C3) est constitué de deux parois latérales (3 ; 3', 16), d'un fond (5), d'un panneau arrière (2, 2'), d'un couvercle (4) et de ladite paroi frontale (6) présentant des ouvertures (7), cette dernière étant placée en regard de la source de bruit.
en ce que ledit caisson (C1-C3) est constitué de deux parois latérales (3 ; 3', 16), d'un fond (5), d'un panneau arrière (2, 2'), d'un couvercle (4) et de ladite paroi frontale (6) présentant des ouvertures (7), cette dernière étant placée en regard de la source de bruit.
11 - Dispositif d'amortissement phonique et vibratoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractéri-sé en ce qu'il comporte une première série de pneus (18') ou parties de pneus (1'), en contact avec ladite paroi frontale (6) munie d'ouverture et une seconde série de pneus (18") ou parties de pneus (1"), les deux séries de pneus ou de parties de pneus étant séparées par une paroi (11) qui définit entre elle-même et le panneau de fond (2) une chambre sourde (13').
12 - Dispositif d'amortissement phonique et vibratoire selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, 9, 10, caractérisé en ce que lesdits demi-pneus (1, 1', 1") sont empilés les uns sur les autres en contact par leurs faces latérales (21).
13 - Dispositif d'amortissement phonique et vibratoire selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'il comporte des plaques (9) de séparation entre deux demi-pneus (1) voisins.
14 - Dispositif d'amortissement phonique et vibratoire selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdites plaques de séparation (9) sont à structure alvéolaire absorbante.
15 - Dispositif d'amortissement phonique et vibratoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractéri-sé en ce que ladite paroi frontale (6) munie d'ouvertures est à structure alvéolaire absorbante.
16 - Dispositif d'amortissement phonique et vibratoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, catactéri-sé en ce que les éléments constitutifs (2-6 ; 2', 3', 16, 4-6) dudit caisson (C1-C3) sont profilés pour en accroître la rigidité,
17 - Dispositif d'amortissement phonique et vibratoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractéri-sé en ce que les parois et panneaux (2-6 ; 2', 3', 16, 4-6) dudit caisson (C1-C3) et/ou l'intérieur des pneus (18, 18', 18") ou des parties de pneus (1, 1', 1") sont revêtus d'un matériau absorbant (17),
18 - Mur antibruit, caractérisé en ce qu'il est constitué par la juxtaposition verticale et/ou horizontale de dispositifs d'amortissement phonique et vibratoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 17.
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