ITTO20100941A1 - Pannello fonoassorbente leggero per la composizione di barriere anti-rumore - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: “Pannello fonoassorbente leggero per la composizione di barriere anti-rumoreâ€

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un pannello fonoassorbente modulare prefabbricato in calcestruzzo per la composizione di barriere antirumore.

È sentita l’esigenza di disporre di pannelli di peso leggero, soprattutto per le utilizzazioni su viadotti, dove i pannelli sono disposti a sbalzo sulla trave di bordo. Il peso dei pannelli può diventare problematico se si vuole disporre una barriera antirumore su un viadotto esistente, nel cui progetto non si era tenuto conto del peso di un’eventuale barriera antirumore. In tale caso, il carico supplementare che il viadotto può accettare à ̈ limitato.

Al fine di costruire una barriera antirumore di peso ridotto à ̈ possibile utilizzare pannelli comprensivi di gusci d’acciaio o alluminio all’interno dei quali à ̈ incorporata una lastra di materiale fonoassorbente. Tuttavia, i pannelli metallici hanno generalmente una durabilità minore rispetto a quella dei pannelli in calcestruzzo, a meno di usare pannelli in acciaio inox, che sono però costosi.

I pannelli in calcestruzzo sono meccanicamente resistenti, procurano buone prestazioni in termini di fonoassorbenza, possono essere dotati di facce opportunamente sagomate con rilievi e incavi per aumentare l’efficienza fonoassorbente, e trattengono in modo duraturo i colori. La colorazione può essere conferita direttamente all’impasto.

I pannelli in calcestruzzo per barriere antirumore utilizzati fino ad ora sono costituiti da due strati sovrapposti di calcestruzzo: un primo strato, di calcestruzzo cosiddetto †strutturale†, presenta una faccia che in uso viene rivolta verso il lato di ricezione; un secondo strato, di calcestruzzo fonoassorbente, viene colato sul primo strato, per formare la faccia opposta del pannello, che in uso à ̈ rivolta verso la sorgente del rumore. Nei calcestruzzi fonoassorbenti, come noto, la frazione inerte comprende pomice, argilla espansa o legno mineralizzato. I calcestruzzi fonoassorbenti non sono sufficientemente resistenti, da un punto di vista meccanico, per costruire integralmente un pannello senza uno strato di supporto di calcestruzzo strutturale.

Per certe applicazioni à ̈ sentita l’esigenza di realizzare pannelli fonoassorbenti in calcestruzzo aventi un peso complessivamente più leggero rispetto ai pannelli tradizionali; un impiego tipico à ̈ la formazione di barriere antirumore su viadotti senza interrompere la continuità di barriere poste immediatamente a fianco dei viadotti stessi e realizzate con pannelli in calcestruzzo. Al fine di alleggerire il pannello à ̈ stato proposto di assottigliarlo, passando da circa 100 mm di un pannello tradizionale a circa 80 mm. Questi pannelli più sottili si sono rivelati troppo delicati, per cui à ̈ facile che insorgano cricche a seguito delle operazioni di movimentazione, stoccaggio in cantiere e installazione. Per alleggerire un pannello in calcestruzzo senza indebolirlo à ̈ anche stato proposto di utilizzare un calcestruzzo strutturale alleggerito per costituire lo strato di supporto. L’alleggerimento ottenuto in questo modo à ̈ tuttavia esiguo.

Uno scopo della presente invenzione à ̈ di realizzare un pannello in calcestruzzo ad elevata efficienza fonoassorbente, di peso complessivamente minore rispetto ai pannelli tradizionali in calcestruzzo, ma avente comunque una buona resistenza meccanica. In altre parole, si desidera alleggerire un pannello in calcestruzzo senza indebolirlo. Un altro scopo dell’invenzione à ̈ di realizzare un pannello modulare, dotato di particolari caratteristiche di “flessibilità†che lo rendono applicabile a svariate soluzioni in funzione delle esigenze contingenti.

Questi ed altri scopi e vantaggi, che saranno compresi meglio nel seguito, sono raggiunti secondo la presente invenzione da un pannello fonoassorbente avente le caratteristiche definite nelle rivendicazioni annesse.

Verranno ora descritte forme di realizzazione preferite ma non limitative di un pannello secondo l’invenzione; si fa riferimento ai disegni allegati, in cui:

- la figura 1 à ̈ una vista prospettica di una prima forma di realizzazione di un pannello secondo l’invenzione;

- la figura 2 Ã ̈ una vista prospettica del lato opposto del pannello della figura 1;

- la figura 3 à ̈ una vista prospettica di una seconda forma di realizzazione di un pannello secondo l’invenzione;

- la figura 4 Ã ̈ una vista in sezione secondo la traccia IV-IV della figura 3;

- la figura 5 Ã ̈ una vista prospettica sezionata secondo la traccia V-V della figura 4; e

- la figura 6 Ã ̈ una vista in sezione secondo la traccia VI-VI della figura 4.

Facendo inizialmente riferimento alla figure 1 e 2, con il numero di riferimento 10 à ̈ indicata una prima forma di realizzazione di un pannello fonoassorbente modulare per la composizione di una barriera antirumore. Il pannello 10 ha una forma complessivamente rettangolare, ed à ̈ atto ad essere disposto, in uso, in un piano verticale. In tutta la descrizione e nelle rivendicazioni che seguono, termini ed espressioni indicanti orientamenti e direzioni quali “longitudinale†, “trasversale†e “verticale†vanno intesi con riferimento alla condizione installata del pannello ed alla direzione longitudinale x nella quale si sviluppa una barriera anti-rumore.

Le barriere anti-rumore vengono utilizzate in prevalenza per abbattere i rumori generati dal traffico stradale, autostradale e ferroviario; il pannello 10, essendo di peso leggero, à ̈ stato concepito per essere installato su viadotti. Il riferimento a questo campo di applicazione preferenziale non deve essere in alcun modo interpretato come limitativo della portata del brevetto. Ad esempio, barriere anti-rumore comprendenti pannelli secondo la presente invenzione possono essere utilizzate anche all’interno o in prossimità di ambienti industriali e, più in generale, in qualsiasi collocazione dove occorre che la barriera antirumore abbia un peso ridotto. Si apprezzerà però che la riduzione di peso dei pannelli ne facilita il trasporto e il montaggio, per cui l’invenzione à ̈ vantaggiosamente applicabile anche per la costruzione di barriere antirumore dove il peso della barriera, una volta installata, non rappresenta un problema. Ad esempio, il pannello della presente invenzione può essere vantaggiosamente applicato anche lungo tratti di strada che corrono su rilevati o su sedi stradali a livello del terreno.

Nella forma di realizzazione illustrata nella figura 1, il pannello 10 comprende un’intelaiatura 11 in calcestruzzo strutturale armato, di forma complessivamente rettangolare; l’intelaiatura 11 à ̈ saldamente vincolata, ad esempio per colata, ad uno strato 12 di calcestruzzo fonoassorbente che riveste una faccia dell’intelaiatura 11, precisamente la faccia che in condizione di uso à ̈ destinata ad essere rivolta verso la sorgente del rumore da abbattere. Nella particolare forma di realizzazione illustrata nelle figure 1 e 2, l’intelaiatura 11 include una parete sostanzialmente piana 13 che presenta una faccia 14 opposta a quella sulla quale si trova lo strato 12 di calcestruzzo fonoassorbente. Dalla faccia 14 si estendono, formate in un unico pezzo con la parete 13, una cornice perimetrale rettangolare 15 ed una pluralità di elementi strutturali rettilinei verticali intermedi 16, in forma di costole in rilievo, ciascuna delle quali unisce due rispettivi punti situati su lati opposti della cornice 15. Le costole 16, la cornice 15 sporgono trasversalmente dalla parete 13 definiscono con questa una pluralità di vani o recessi 17 sulla faccia 14. Negli esempi di realizzazione qui illustrati a tratto pieno sono individuati quattro recessi 17 allineati e separati da costole 16 parallele. Il numero, la disposizione e l’orientamento delle costole potrà variare, come ad esempio illustrato nella figura 1, dove con 16’ à ̈ indicata in tratteggio una costola longitudinale intermedia che unisce due lati opposti della cornice 15, in modo tale da definire con la cornice 15 e con le costole verticali 16 una pluralità di vani 17 disposti secondo uno schema a griglia. Secondo ulteriori forme di realizzazione (non illustrate), il pannello può presentare due o più costole longitudinali intermedie 16’ che uniscono i lati verticali opposti della cornice 15. L’armatura metallica che corre internamente alla cornice 15 e alle costole 16, 16’, non à ̈ illustrata.

La faccia costituita dallo strato 12 di calcestruzzo fonoassorbente non differisce in modo apprezzabile da quelle di tipo noto, e pertanto non viene descritta in dettaglio. Basterà qui indicare che la superficie esterna dello strato 12 à ̈ preferibilmente non piana e liscia, ma sagomata in modo tale da offrire un’area estesa con rilievi e recessi per abbattere le onde sonore, ad esempio grecata. Come illustrato nell’esempio della figura 2, la superficie esterna dello strato 12 à ̈ grecata, con scanalature parallele distribuite su tutta la faccia del pannello; in alternativa, tale superficie può presentare rilievi/incavi secondo altri disegni.

Per talune applicazioni, dove non vi sono particolari esigenze estetiche da soddisfare, il pannello può essere installato nella condizione illustrata nella figura 1, cioà ̈ con i vani o recessi 17 a vista.

Secondo una forma di realizzazione, alternativa a quella della figura 1, l’intelaiatura in calcestruzzo strutturale può essere priva della parete piana 13. In tale variante, la parete di fondo dei vani o recessi 17 à ̈ costituita dallo strato di calcestruzzo fonoassorbente 12. In tale variante, quindi, l’intelaiatura 11 comprende solo la cornice perimetrale 15 e le costole 16, secondo lo schema di una trave Vierendeel o secondo uno schema a griglia.

Secondo la forma di realizzazione illustrata nella figura 3 (e sezionata nelle figure da 4 a 6, il pannello incorpora una pluralità di lastre di materiale leggero 18 accolte nei vani o recessi 17. Le lastre 18, che potranno essere di qualsiasi materiale leggero adatto, preferibilmente polistirene espanso, vengono collocate ordinatamente allineate all’interno di una gabbia di armatura che viene poi posata in un cassero (non illustrato) nel quale in una fase precedente à ̈ stato gettato lo strato 12 di calcestruzzo fonoassorbente, che occupa la parte inferiore del cassero per formare la parte del pannello rivolta in uso verso la sorgente di rumore. Successivamente il cassero viene riempito di calcestruzzo strutturale per formare l’intelaiatura 11. Preferibilmente il getto di calcestruzzo strutturale 11 forma anche uno strato di rivestimento esterno 19 sulla faccia del pannello opposta a quella costituita dallo strato 12 di calcestruzzo fonoassorbente. In questo caso, le lastre di materiale leggero 18 sono annegate nell’intelaiatura di calcestruzzo strutturale 11.

Il calcestruzzo fonoassorbente costituente lo strato 12 ha una frazione inerte che comprende preferibilmente pietra pomice, argilla espansa e/o legno mineralizzato.

Il calcestruzzo strutturale costituente l’intelaiatura 11 può essere un calcestruzzo strutturale tradizionale, oppure, per avere un alleggerimento complessivo ancora più marcato, un calcestruzzo strutturale alleggerito, una frazione inerte scelta preferibilmente tra i seguenti: argille espanse, scisti argillosi espansi, vermiculite, perlite, scisto calcinato, lapillo vulcanico.

Una ulteriore versione del pannello può essere realizzata con inserimento nei vani definiti dalla intelaiatura costituita da cornice 15 e costole 16 di lastre 18 con caratteristiche fonoassorbenti, conferendo così una funzione fonoassorbente anche a questo lato del pannello (convenzionalmente denominato “lato ricettore†).

Le lastre 18 di materiale fonoassorbente possono essere scelte di qualsiasi materiale leggero capace di ridurre la trasmissione del suono incidente su di esso, preferibilmente polistirene espanso, schiuma di poliuretano, pannello in cloruro di polivinile espanso a cellule semichiuse, pannelli rigidi di lana di roccia e/o in fibre di poliestere, autonomi o racchiusi, se del caso, da gusci metallici, da gusci di materiale trasparente plastico e/o di legno, oppure lastre/formelle opportunamente prefabbricate e/o getto diretto dello stesso tipo di calcestruzzo formante la faccia anteriore 12 (convenzionalmente denominato “lato sorgente†) ovvero calcestruzzo fonoassorbente di pomice, argilla espansa, legno mineralizzato. Nel caso in cui le lastre 18 sono di materiale fonoassorbente, lo strato di copertura 19 può essere eliminato.

Il pannello secondo l’invenzione può essere prodotto in svariate dimensioni a seconda delle esigenze progettuali di realizzazione della barriera antirumore. Negli esempi illustrati il pannello ha dimensioni modulari di circa 3 m in senso longitudinale e circa 1 m in verticale.

Si potrà apprezzare che la cornice perimetrale 15 e gli elementi rettilinei intermedi 16 costituiscono uno scheletro che concentra il calcestruzzo strutturale nelle zone più sollecitate, permettendo di alleggerire le parti centrali del pannello, nelle quali si possono sistemare le lastre fonoassorbenti 18. Anche in assenza di queste, come nell’esempio della figura 1, il pannello risulta comunque alleggerito nel suo insieme, rispetto ai pannelli tradizionali.

I recessi 17 possono vantaggiosamente costituire le sedi di pannelli decorativi (non illustrati), al fine di migliorare l’aspetto estetico della barriera antirumore.

Si intende che l'invenzione non à ̈ limitata alle forme di realizzazione qui descritte ed illustrate, che sono da considerarsi come esempi di attuazione del pannello; l’invenzione à ̈ invece suscettibile di modifiche relative a forma, disposizioni di parti, dettagli costruttivi e strutturali.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Pannello modulare prefabbricato in calcestruzzo per la composizione di barriere anti-rumore, dove il pannello (10) à ̈ un blocco monolitico di forma complessivamente rettangolare, del tipo comprendente uno strato (12) di calcestruzzo fonoassorbente costituente una faccia del pannello da rivolgere in uso verso una sorgente sonora ed una porzione in calcestruzzo strutturale armato saldamente vincolata allo strato di calcestruzzo fonoassorbente (12), caratterizzato dal fatto che la porzione di calcestruzzo strutturale comprende un’intelaiatura (11) di calcestruzzo strutturale, che forma una cornice perimetrale (15) che corre lungo i bordi del pannello (10) ed una pluralità di elementi strutturali rettilinei intermedi (16) che si estendono tra punti situati su lati opposti della cornice e definiscono con la cornice (15) una pluralità di vani o recessi (17).
2. 2. Pannello secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l’intelaiatura (11) forma inoltre una parete (13) adiacente allo strato di calcestruzzo fonoassorbente (12), dove la parete (13) presenta una faccia (14) opposta a quella sulla quale si trova lo strato (12) di calcestruzzo fonoassorbente e dove dalla faccia (14) si estendono, formate in un unico pezzo con la parete (13), la cornice perimetrale (15) e gli elementi strutturali rettilinei intermedi (16).
3. 3. Pannello secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che gli elementi strutturali rettilinei intermedi (16) sono disposti come costole rettilinee (16) sporgenti dalla faccia (14), e che ciascun elemento rettilineo intermedio (16) unisce due rispettivi punti situati su lati opposti della cornice (15).
4. 4. Pannello secondo una qualunque delle rivendicazioni 1, 2 o 3, caratterizzato dal fatto che i vani o recessi (17) sono riempiti di materiale leggero (18).
5. 5. Pannello secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che l’intelaiatura (11) di calcestruzzo strutturale forma anche uno strato di rivestimento esterno (19) sulla faccia del pannello opposta a quella costituita dallo strato (12) di calcestruzzo fonoassorbente, per cui il rivestimento (19) chiude i vani o recessi (17) e il materiale leggero (18) al loro interno.
6. 6. Pannello secondo la rivendicazione 4 o 5, caratterizzato dal fatto che il materiale leggero (18) che riempie i vani o recessi (17) à ̈ in forma di lastre (18) di materiale fonoassorbente annegate nell’intelaiatura di calcestruzzo strutturale (11).
7. 7. Pannello secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che il materiale fonoassorbente (18) Ã ̈ costituito da lastre di polistirene espanso, schiuma di poliuretano, cloruro di polivinile espanso a cellule semichiuse, pannelli rigidi di lana di roccia e/o in fibre di poliestere, autonomi o racchiusi, se del caso, da gusci metallici, da gusci di materiale trasparente plastico e/o di legno, oppure lastre di calcestruzzo fonoassorbente di pomice, o di argilla espansa, o di legno mineralizzato.
8. 8. Pannello secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il calcestruzzo strutturale costituente l’intelaiatura (11) à ̈ un calcestruzzo strutturale tradizionale.
9. 9. Pannello secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che il calcestruzzo strutturale costituente l’intelaiatura (11) à ̈ un calcestruzzo strutturale alleggerito, avente una frazione inerte scelta preferibilmente tra i seguenti: argille espanse, scisti argillosi espansi, vermiculite, perlite, scisto calcinato, lapillo vulcanico.
10. 10. Pannello secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il calcestruzzo fonoassorbente costituente lo strato (12) ha una frazione inerte che comprende preferibilmente pietra pomice e/o legno mineralizzato e/o argilla espansa.
11. 11. Pannello secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l’intelaiatura (11) forma inoltre una o più costole longitudinali intermedie (16’) che uniscono i lati verticali opposti della cornice (15) e che incrociano perpendicolarmente gli elementi rettilinei intermedi (16), definendo con questi e con la cornice (15) una pluralità di vani o recessi (17) secondo uno schema a griglia.
12. 12. Barriera anti-rumore comprendente una pluralità di pannelli secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.