WO1992020877A1 - Procede de construction d'edifices de revolution et dispositifs pour sa mise en ×uvre - Google Patents

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WO1992020877A1
WO1992020877A1 PCT/FR1992/000422 FR9200422W WO9220877A1 WO 1992020877 A1 WO1992020877 A1 WO 1992020877A1 FR 9200422 W FR9200422 W FR 9200422W WO 9220877 A1 WO9220877 A1 WO 9220877A1
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building
platform
arches
constructed
nacelle
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PCT/FR1992/000422
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Patrick Marsilli
Ivo Van Gils
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S.A.R.L. Domespace
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    • E04G3/28—Mobile scaffolds; Scaffolds with mobile platforms

Definitions

  • the present invention relates to a method for constructing buildings having a shape of revolution or ' substantially approaching it.
  • Constructions of this existing type are generally made of wood, consisting for example of hemispherical domes or formed of two contiguous caps. If they are intended to rotate, their base is mounted on a central crown with rollers or balls, itself fixed to a concrete structure anchored in the ground.
  • the rotation of these buildings can be used to modulate the orientation of certain parts such as living room depending on the amount of sunshine.
  • surfaces with little or no glazing called cold and other surfaces, on the contrary, which are largely glazed to absorb radiation, known as hot surfaces, it is even possible to control the interior temperature to a certain extent.
  • the rotary drive can be controlled by an air conditioning programmer.
  • the present invention consists in a new construction method for a building of revolution, characterized in that first means are mounted on the ground capable of turning around. the axis of the building to be constructed and intended to carry it, and in what it then proceeds, for the assembly and the assembly of the components, from a determined location on the periphery, by successive angular portions which are brought in turn opposite said l had by rotation.
  • the first step is to install, in accordance with the invention, radial lower arches on said means of rotation in order to produce the framework of the lower cap. Once the central column is erected, the upper arches are placed and then the walls are made, using rotation at all stages.
  • the invention also relates to devices used for implementing the above-described construction method, characterized in that they comprise a structure whose profile is substantially identical to the upper radial profile of the building to be constructed, provided with means for the access of the personnel and the routing of the materials to the top, and in that they also include means for keeping said structure apart above the building and in such a way that it can rotate freely under it.
  • the structure can be suspended, at least at its upper end, under a crane.
  • its lower end is fixed at a point on the periphery of the building to be built, directly on the ground or on a quay or platform, while its upper end is mounted on a pivot to be fixed above the central part of the previously erected building.
  • FIG. 1 is a schematic view in axial section of a building for the construction of which the method according to the invention is particularly advantageous
  • FIG. 2 is the same view, but also showing a first embodiment of the device used for implementing said method
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of part of the device of FIG. 2
  • FIG. 4 is a cross section along the line IV-IV of FIG. 2
  • FIG. 5 is a block diagram of a second embodiment of the device used for implementing the construction method according to the invention
  • FIG. 6 is an enlarged side view of the essential means of the device shown in FIG. 5.
  • the building designated as a whole by the reference 1 in FIG. 1 is generally the meeting of two spherical caps, made from curved arches, which are advantageously made of glued laminated wood.
  • the construction of such a building is implemented in the following manner: after earthwork of the ground 2, a concrete foundation 3 is produced with an above-ground part in which is fixed a roller or ball device 5 carrying a crown d 'low assembly 4, able to rotate around vertical tax XX.
  • a second ring 4a above the ring 4 is integral with the latter via link arms 4b.
  • an assembly platform 6 is arranged in a chosen location on the periphery of the building 1 to be constructed. he can be raised above the ground, for example substantially at the plane of the junction of the two caps.
  • the concave arches 7 are fixed, fixed at 7a to the assembly crown 4, and held by horizontal beams 8 forming tie rods from the crown 4a.
  • the crown 4 is rotated by a step corresponding to the desired angular spacing to place the next.
  • a supporting central frame is erected consisting of slightly curved arches 10, fixed at their base on the lower arches 7, and fixed on the other hand on the beams 8.
  • the central framework carries an upper assembly crown 11 and, optionally, an intermediate crown 12.
  • the upper crown 11 is used for the upper fixing of the upper arches 13 forming the framework of the upper cap, and the lower ends of which are fixed to the distal ends 7b of the lower arches 7.
  • the procedure is carried out obviously always from platform 6, turning the crown 4 step by step.
  • a scaffolding 15 forming a continuous double gangway between the platform 6 and the top of the building 1, which gangway has a profile substantially identical to the radial profile of the upper wall of the building 1, but is spaced from it so as not to touch it anywhere.
  • the scaffolding 15 is fixed on the platform 6, while its upper end is mounted on a pivot 16, fixed to it on the upper assembly crown 11 of the building 1. It is thus possible to rotate freely building 1 under the scaffolding 15.
  • the scaffolding 15 is formed by two lateral ramps 17a, 17b between the platform 6 and the pivot 16, spaced apart from one another to form a central void whose width decreases from the base towards the top. In practice, it is expected that this width corresponds to that which separates two adjacent upper arches.
  • transverse arches 18 are mounted, supporting in particular one or more raceways 19 for load transporting carriages 20.
  • the lateral ramps 17a, 17b are of course modular according to the building to be built and, for this purpose, they are produced with rectilinear sections 21 assembled end to end.
  • Each section comprises an elongated platform 22, bordered laterally by a safety railing 23.
  • the arches 18 above the lateral ramps are fixed to these by means of arms 24 forming a bracket from the guardrails 23, and are capable of receiving tarpaulins (not shown) for protection against severe weather.
  • lighting means 25, FIG. 4 can be suspended under the poles 18.
  • assemblers can therefore cover the framework of the building 1 using elements (A) transported and maneuvered by means of the carriages 20, as well as set up the openings.
  • elements (A) transported and maneuvered by means of the carriages 20, as well as set up the openings.
  • building 1 is rotated by one step to present a new sector in place under the scaffolding 15.
  • the assemblers advantageously have a remote control.
  • the elements A are for example first of all trapezoidal plates of decreasing dimensions, and which are adjusted end to end to cover a sector between adjacent arches to which they are nailed. Next, a mesh of battens and counter-battens is attached to the plates for fixing the covering elements, for example rot-proof wooden tiles T, FIG. 1.
  • the device shown above the building 1 is of the cable car type. It comprises a structure 30 which, like the scaffolding 15, is mounted between the platform 6 and a pivot 16 fixed on the upper crown 11, and forms an arc substantially parallel to the upper radial profile of the building 1. As we see it in Fig. 6, the structure 30 is formed by joining end to end rectilinear elements 31. Means 32 make it possible to adjust the angle between adjacent elements 31, as a function of the curvature of the Tare to be formed.
  • the structure 30 is essentially a raceway for the carriage 33 of a nacelle 34 capable of moving flush with the upper surface of the building 1 between the platform 6 and the summit.
  • the nacelle 34 comprises a platform 35 for the personnel and, adjacent thereto, load-bearing means for the materials, consisting in the drawing of slings 36.
  • the carriage 33 includes front rolling means and rear 37, 38 connected by a longitudinal frame 39 to which is suspended in a parallel arrangement ogram the nacelle 34: the platform 35 is carried by vertical arms 40 of said parallelogram arrangement, so that it remains constantly horizontal, while the structure 41 for hooking the slings 36, which preferably is a roof for the nacelle 34, forms a parallel element to the chassis 39.
  • materials such as the plate A, FIG. 6, can be transported flush with the upper surface of the building 1, their inclination during the ascent or descent of the nacelle 34 varying according to the profile.
  • the towing cable 42 of the nacelle 34 passes through the center of the building 1 and is connected to a winch 43, fixed for example on the lower crown 4.
  • a winch 43 fixed for example on the lower crown 4.
  • the latter is maneuverable, as well as the rotation of the building 1, from the nacelle.
  • the cable 42 is conventionally doubled by a fall arrest cable connected to a blocking device acting if the acceleration or the speed of the nacelle 34 becomes abnormal by exceeding a certain threshold.

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Abstract

Selon ce procédé, on monte d'abord au sol des moyens (4) aptes à tourner autour de l'axe (X-X) de l'édifice à construire et destinés à le porter. Ensuite, on procède pour le montage et l'assemblage des composants à partir d'un lieu déterminé de la périphérie, par portions angulaires successives que l'on amène tour à tour en regard dudit lieu par rotation. Les dispositifs servant à la mise en ÷uvre du procédé comprennent une structure (15) dotée de moyen pour l'accès des personnels et l'acheminement des matériaux ou composants jusqu'au sommet, et des moyens pour maintenir la structure (15) régulièrement écartée au-dessus de l'édifice, et de telle façon que celui-ci puisse tourner librement sous elle.

Description

PROCEDE DE CONSTRUCTION D'EDIFICES DE REVOLUTION ET DISPOSITIFS POUR SA MISE EN OEUVRE
La présente invention concerne un procédé pour construire des édifices ayant une forme de révolution ou' s'en rapprochant sensiblement.
Les constructions de ce type existantes sont généralement en bois, consistant par exemple en dômes hémisphériques ou formés de deux calottes jointives. S'ils sont prévus tournants, leur base est montée sur une couronne centrale à rouleaux ou à billes, elle-même fixée sur une structure en béton ancrée dans le sol.
La rotation de ces édifices peut être mise à profit pour moduler l'orientation de certaines parties telles que séjour en fonction de l'ensoleillement. En prévoyant des surfaces peu ou non vitrées dites froides et d'autres surface au contraire largement vitrées pour absorber le rayonnement, dites surfaces chaudes, il est même possible de contrôler dans une certaine mesure la température intérieure. Dans ce cas, l'entraînement en rotation peut être piloté par un programmateur de climatisation.
Malgré l'originalité de leur forme, ces édifices ne sont pas actuellement l'objet de techniques de construction particulières : comme pour les bâtiments de forme conventionnelle, les composants le plus souvent préfabriqués ou préparés en atelier sont transportés sur site et déposés autour de la construction à ériger. A partir de là, on procède alors avec des moyens classiques peu adaptés pour des parois non verticales ni horizontales.
La présente invention, dont le but est d'apporter une solution satisfaisante à ce problème, consiste en un nouveau procédé de construction pour édifice de révolution, caractérisé en ce que l'on monte d'abord au sol des moyens aptes à tourner autour de l'axe de l'édifice à construire et destinés à le porter, et en ce que Ton procède ensuite, pour le montage et l'assemblage des composants, à partir d'un lieu déterminé de la périphérie, par portions angulaires successives que Ton amène tour à tour en regard dudit l eu par rotation.
On élimine ainsi un gros travail de manutention au niveau des matériaux qui peuvent être déposés de manière à être directement accessibles du ou des postes de travail. On évite également d'avoir à déplacer les matériels tels que machines, engins de levage, etc., nécessaires à la construction, qui sont installés à poste fixe pour toute la durée du chantier. A titre d'exemple, dans le cas d'un dôme à deux calottes jointives avec colonne centrale, on procède d'abord à la mise en place, conformément à l'invention, d'arches inférieures radiales sur lesdits moyens de rotation pour réaliser l'ossature de la calotte inférieure. Une fois la colonne centrale érigée, on pose les arches supérieures puis on réalise les parois, en utilisant la rotation à tous les stades.
Bien entendu, au lieu périphérique choisi pour la construction, plusieurs postes de travail peuvent être prévus côte-à-côte pour traiter simultanément plusieurs portions angulaires adjacentes.
L'invention concerne également des dispositifs servant à la mise en oeuvre du procédé de construction ci-dessus exposé, caractérisés en ce qu'ils comprennent une structure dont le profil est sensiblement identique au profil radial supérieur de l'édifice à construire, dotée de moyens pour l'accès des personnels et l'acheminement des matériaux jusqu'au sommet, et en ce qu'ils comprennent également des moyens pour maintenir ladite structure écartée au-dessus de l'édifice et de telle façon que celui-ci puisse tourner librement sous elle. La structure peut être suspendue, au moins en son extrémité supérieure, sous une grue.
Mais, de préférence, son extrémité inférieure est fixée en un point de la périphérie de l'édifice à construire, directement au sol ou bien sur un quai ou plate-forme, tandis que son extrémité supérieure est montée sur un pivot à fixer au-dessus de la partie centrale de l'édifice préalablement érigée.
D'autres caractéristiques apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple, et effectuée en regard des dessins annexés sur lesquels : la Fig. 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un édifice pour la construction duquel le procédé selon l'invention est particulièrement avantageux, la Fig. 2 est la même vue, mais montrant en outre une première forme de réalisation de dispositif servant à la mise en oeuvre dudit procédé, la Fig. 3 est une vue schématique en perspective d'une partie du dispositif de la Fig. 2, la Fig. 4 est une coupe transversale selon la ligne IV-IV de la Fig. 2, la Fig. 5 est un schéma de principe d'une seconde forme de réalisation de dispositif servant à la mise en oeuvre du procédé de construction selon l'invention, et la Fig. 6 est une vue agrandie de côté des moyens essentiels du dispositif représenté à la Fig. 5.
L'édifice désigné dans son ensemble par le repère 1 à la Fig. 1 est globalement la réunion de deux calottes sphériques, réalisées à partir d'arches courbes, lesquelles sont avantageusement en bois lamellé-collé. La construction d'un tel édifice est mise en oeuvre de la manière suivante : après terrassement du sol 2, on réalise une fondation en béton 3 avec une partie hors sol dans laquelle est fixé un dispositif à rouleaux ou à billes 5 portant une couronne d'assemblage basse 4, apte à tourner autour de Taxe vertical X-X. Une seconde couronne 4a au-dessus de la couronne 4 est solidaire de celle-ci par l'intermédiaire de bras de liaison 4b.
Selon l'invention, un quai de montage 6 est aménagé en un lieu choisi à la périphérie de l'édifice 1 à construire. Il peut être surélevé par rapport au sol, par exemple sensiblement au niveau du plan de la jonction des deux calottes.
A partir du quai 6, on procède à la mise en place des arches concaves 7 fixées en 7a à la couronne d'assemblage 4, et tenues par des poutres horizontales 8 formant tirants à partir de la couronne 4a. Pour la mise à niveau de Textrémité distale 7b des arches 7, on peut utiliser un système de visée classique, ou bien une règle 9 devant le quai 6.
Après la pose de chaque arche 7, on fait tourner la couronne 4 d'un pas correspondant à Técartement angulaire désiré pour placer la suivante.
Le montage et le réglage des arches 7 et poutres 8 étant terminé, on érige une ossature centrale porteuse constituée d'arches 10 légèrement cintrées, fixées à leur base sur les arches inférieures 7, et fixées d'autre part sur les poutres 8. L'ossature centrale porte une couronne d'assemblage supérieure 11 et, éventuellement, une couronne intermédiai e 12.
La couronne supérieure 11 sert à la fixation haute des arches supérieures 13 formant l'ossature de la calotte supérieure, et dont les extrémités basses sont fixées aux extrémités distales 7b des arches inférieures 7. Pour la mise en place des arches supérieures 13, on procède évidemment toujours à partir du quai 6, en faisant tourner la couronne 4 pas à pas.
L'ossature de l'édifice 1 est alors terminée, des poutres horizontales 14 pouvant être placées entre la couronne intermédiaire 12 et les arches supérieures 13 pour servir d'appui à un plancher de second niveau, le plancher de premier niveau étant monté sur les poutres 8.
Pour réaliser les parois de l'édifice 1, on fait appel également à la rotation en procédant toujours à partir du quai 6. Avantageusement, on utilise alors un dispositif spécialement conçu à cet effet, du type de ceux montrés aux Figs. 2 à 6.
Dans la première forme de réalisation des Figs. 2 à 4, il s'agit d'un échafaudage 15 formant une double passerelle continue entre le quai 6 et le sommet de l'édifice 1, laquelle passerelle a un profil sensiblement identique au profil radial de la paroi supérieure de l'édifice 1, mais est écartée de celle-ci pour ne la toucher en aucun endroit. Par son extrémité inférieure, l'échafaudage 15 est fixé sur le quai 6, tandis que son extrémité supérieure est montée sur un pivot 16, fixé lui sur la couronne d'assemblage supérieure 11 de l'édifice 1. On peut ainsi faire tourner librement l'édifice 1 sous l'échafaudage 15.
Tel que représenté, l'échafaudage 15 est formé par deux rampes latérales 17a, 17b entre le quai 6 et le pivot 16, écartées Tune de l'autre pour former un vide central dont la largeur décroît de la base vers le sommet. En pratique, on prévoit que cette largeur corresponde à celle qui sépare deux arches supérieures adjacentes.
Sur les rampes 17a, 17b, sont montés des arceaux transversaux 18 supportant notamment un ou plusieurs chemins de roulement 19 pour des chariots transporteurs de charge 20.
Les rampes latérales 17a, 17b sont bien entendu modulables en fonction de l'édifice à contruire et, à cet effet, elles sont réalisées avec de tronçons rectilignes 21 assemblés bout à bout.
Chaque tronçon comprend une plate-forme allongée 22, bordée latéralement par un garde-corps de sécurité 23.
Par ailleurs, les arceaux 18 au-dessus des rampes latérales sont fixés à celles-ci par l'intermédiaire de bras 24 formant potence à partir des garde-corps 23, et sont aptes à recevoir des bâches (non représentées) de protection contre les intempéries.
Egalement, des moyens d'éclairage 25, Fig. 4, peuvent être suspendus sous les arceaux 18.
A l'aide de cet échafaudage, des monteurs peuvent donc recouvrir l'ossature de l'édifice 1 à l'aide d'éléments (A) transportés et manoeuvres au moyen des chariots 20, ainsi que mettre en place les ouvertures. Lorsqu'un secteur entre arches adjacentes est terminé, on fait tourner l'édifice 1 d'un pas pour présenter un nouveau secteur en place sous l'échafaudage 15. Pour la rotation, les monteurs disposent avantageusement d'une télécommande.
Les éléments A sont par exemple en premier lieu des plaques de forme trapézoïdale de dimensions dégressives, et qui sont ajustées bout à bout pour couvrir un secteur entre arches adjacentes auxquelles elles son clouées. Ensuite est rapporté sur les plaques A un maillage de liteaux et contre-liteaux pour la fixation des éléments de couverture, soit par exemple des tuiles en bois imputrescible T, Fig. 1.
Aux Figs. 5 et 6, le dispositif représenté au-dessus de l'édifice 1 est de type téléphérique. Il comprend une structure 30 qui, de même que l'échafaudage 15, est montée entre le quai 6 et un pivot 16 fixé sur la couronne supérieure 11, et forme un arc sensiblement parallèle au profil radial supérieur de l'édifice 1. Comme on le voit à la Fig. 6, la structure 30 est formée par assemblage bout à bout d'éléments rectilignes 31. Des moyens 32 permettent de régler l'angle entre éléments 31 adjacents, en fonction de la courbure de Tare à former.
La structure 30 est essentiellement un chemin de roulement pour le chariot 33 d'une nacelle 34 susceptible de se déplacer à fleur de la surface supérieure de l'édifice 1 entre le quai 6 et le sommet. La nacelle 34 comprend une plate-forme 35 pour les personnels et, adjacente à celle-ci, des moyens porteurs pour les matériaux, consistant sur le dessin en des élingues 36. Selon une caractéristique importante, le chariot 33 comporte des moyens de roulement avant et arrière 37, 38 reliés par un châssis longitudinal 39 auquel est suspendue selon un arrangement en parallé ogramme la nacelle 34 : la plate-forme 35 est portée par des bras verticaux 40 dudit arrangement en parallélogramme, de sorte qu'elle reste constamment horizontale, tandis que la structure 41 pour l'accrochage des élingues 36, laquelle de préférence est un toit pour la nacelle 34, forme Télément parallèle au châssis 39. Ainsi les matériaux tels que la plaque A, Fig. 6, peuvent être transportés à fleur de la surface supérieure de l'édifice 1, leur inclinaison lors de la montée ou de la descente de la nacelle 34 variant en suivant le profil .
Le câble tracteur 42 de la nacelle 34 passe au centre de l'édifice 1 et est relié à un treuil 43, fixé par exemple sur la couronne inférieure 4. De préférence, celui-ci est manoeuvrable, ainsi que la rotation de l'édifice 1, à partir de la nacelle. A des fins de sécurité, le câble 42 est classiquement doublé par un câble antichute relié à un dispositif de blocage agissant si l'accélération ou la vitesse de la nacelle 34 deviennent anormales en dépassant un certain seuil.
Outre les avantages précités du procédé de construction selon l'invention relatifs à l'organisation du travail proprement dite, il convient de souligner qu'il permet sans faire apparaître de difficultés supplémentaires d'implanter des édifices en des endroits où la totalité de leur périphérie n'est pas facilement accessible.

Claims

REVENDICATIONS
1) Procédé pour construire des édifices ayant une forme de révolution ou s'en rapprochant sensiblement, caractérisé en ce que Ton monte d'abord au sol des moyens (4) aptes à tourner autour de Taxe (X-X) de l'édifice à construire, et destinés à le porter, et en ce que Ton procède ensuite, pour le montage et l'assemblage des composants, à partir d'un lieu déterminé de la périphérie, par portions angulaires successives que Ton amène tour à tour en regard dudit lieu par rotation.
2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'audit lieu de la périphérie, sont prévus plusieurs postes de travail pour traiter simultanément autant de portions angulaires adjacentes.
3) Procédé selon la revendication 1 ou , caractérisé en ce qu'audit lieu périphérique, on aménage un quai ou plate-forme (6).
4) Procédé selon Tune des revendications l à 3, caractérisé en ce que pour la construction d'un dôme (1) à calottes jointives et colonne centrale, on procède d'abord à la mise en place des arches inférieures radiales (7) sur lesdits moyens de rotation (4) pour réaliser l'ossature de la calotte inférieure, puis à l'érection de la colonne centrale, ensuite à la mise en place des arches supérieures (13) formant l'ossature de la calotte supérieure, et à la réalisation des parois, en utilisant la rotation à tous les stades. 5) Dispositif servant à la mise en oeuvre du procédé selon
Tune des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une structure (15 ou 30) dont le profil est sensiblement identique au profil radial supérieur de l'édifice à construire (1), dotée de moyens pour l'accès des personnels et l'acheminement des matériaux jusqu'au sommet, et en ce qu'ils comprennent également des moyens pour maintenir ladite structure écartée au-dessus de l'édifice et de telle façon que celui-ci puisse tourner librement sous elle.
6) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite structure est suspendue, au moins en son extrémité supérieure sous une grue. 7) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité inférieure de ladite structure est fixée en un point de la périphérie de l'édifice à construire (1), directement au sol ou bien sur un quai ou plate-forme (6), tandis que son extrémité supérieure est montée sur un pivot (16) à fixer au-dessus de la partie centrale de l'édifice (1) préalablement érigée.
8) Dispositif selon Tune des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que ladite structure (15 ou 30) est formée avec des éléments (21 ou 31) assemblés bout à bout. 9) Dispositif selon Tune des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que ladite structure est un échafaudage (15) formant une double passerelle de chaque côté d'un vide central et comprend par ailleurs des arceaux transversaux (18) pour supporter un ou plusieurs chemins de roulement (19) pour des chariots transporteurs de charge (20).
10) Dispositif selon Tune des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que ladite structure forme un chemin de roulement (30) pour le chariot (33) d'une nacelle (34) apte à se déplacer à fleur de la surface supérieure (S) de l'édifice à construire (1), la nacelle (34) comprenant une plate-forme (35) pour les personnels et, adjacents à celle-ci, des moyens porteurs (36) pour les matériaux ou composants.
11) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le chariot (33) comprend un châssis longitudinal (39) avec des moyens de roulement avant et arrière (37, 38), et en ce que la nacelle (34) est suspendue audit chariot par un arrangement en parallélogramme, la plate-forme (35) étant solidaire de bras verticaux (40) dudit arrangement de façon à demeurer constamment horizontale, tandis que les moyens transporteurs comprennent des élingues (36) accrochées sous une structure (41) de l'arrangement parallèle au châssis (39).
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