ES2386047B2 - Procedimiento de montaje de puentes hiperestáticos - Google Patents

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Procedimiento de montaje de puentes hiperestáticos, del tipo de los destinados a que los viales, carreteras o ferrocarriles puedan salvar valles, hondonadas o cauces de ríos manteniendo un trazado rectilíneo o curvo de radio amplio, caracterizado porque utiliza para la colocación de las vigas un lanzavigas soportado en unas ménsulas provisionales, lateralmente dispuestas en la parte superior de las pilas, a través de una viga de ripado y dos torretas laterales de soporte.#La invención que se presenta aporta la principal ventaja de permitir una importante reducción en el tiempo de montaje de los puentes, evitando la necesidad de utilizar grandes grúas o de hormigonado in-situ, todo ello con la consiguiente reducción del coste económico del proceso constructivo.

Description

PROCEDIMIENTO DI: MONTAJE DE PUENTES HIPERIESTÁTICOS
La presente memoria descriptiva se refiere, como su título
5 indica, a un procedimiento de montaje de puentes hiperestáticos, del tipo de los destinados a que los viales, carreteras o ferrocarriles puedan salvar valles, hondonadas o cauces de dos manteniendo un trazado rectilíneo o curvo de radio amplio, caracterizado porque utiliza para la colocación de las vigas un lanzavigas soportado en unas ménsulas provisionales, lateralmente
10 dispuestas en la parte superior de las pilas, a través de una viga de ripado y dos torretas laterales de soporte.
En la actualidad son construidos múltiples y variados tipos de puentes y viaductos destinados a que los viales, carreteras o ferrocarriles puedan salvar valles, hondonadas o cauces de ríos manteniendo un trazado
15 rectilíneo. Estos puentes y viaductos suelen compartir una estructura común basada en varias pilas verticales ele importante altura que suportan en su parte superior las vigas que a su vez soportan el piso, conformando una pluralidad de vanos. Atendiendo a su estructura los puentes pueden ser isostáticos o hiperestáticos:
20 • Puente isostático es aquel que se caracteriza a nivel constructivo porque cada vano es cubierto longitudinalmente por una única viga apoyada en ambos extremos sobre las pilas, normalmente a través de los oportunos dinteles.
• Puente hiperestático es aquel que se caracteriza a nivel
25 constructivo porque cada vano se forma con varias vigas unidas entre sí, siendo normalmente una viga sombrero, apoyada en su parte media sobre la pila, y al menos una viga normal que enlaza con la siguiente viga sombrero ubicada sobre la siguiente pila.
El montaje de estos puentes, tanto isostáticos como hiperestáticos, se suele realizar, por economía y rapidez, utilizando elementos prefabricados siempre que sea posible. Podemos encontrar muchos ejemplos de este tipo die elementos prefabricados, como por
5 ejemplo los descritos en la Patente ES 200102107 quot;Viga prefabricada para soporte de viaductosquot;, o en la Patente ES 009902201 quot;Vigas curvas y su sistema de empalmequot;, que muestran distintos tipos de vigas para puentes y viaductos, o en el Modelo de Utilidad U 200601254 quot;Pilar prefabricado mejorado para puentes y viaductosquot;, que describe un conjunto de pilar y
10 dintel prefabricado. Todos estos elementos prefabricados son comúnmente utilizados para puentes y viaductos con pilas de poca altura, que permiten que tanto las vigas sean elevados, desde el suelo hasta su ubicación en la parte superior de las pilas, mediante grúas de tipo convencional.
Sin embargo, cuando la profundidad a salvar es considerable,
15 como puede ser el caso de valles de montaña, estrechos pero de gran profundidad, gargantas de ríos, y otros abruptos accidentes naturales, estos elementos no pueden ser aplicados, ya que la naturaleza del terreno obliga a utilizar pilas de sustentación de gran altura, lo cual trae como consecuencia que posteriormente no pueden ser utilizadas grúas
20 convencionales para el izado de las vigas, debido a la gran altura que alcanza la parte superior de las pilas, que la deja fuera de su alcance.
En algunos casos, esto puede intentar soslayarse mediante la utilización de grúas especiales de ~Iran alcance en altura, muy voluminosas y de difícil maniobrabilidad, que obligan a realizar una gran obra
25 complementaria en forma de accesos apropiados a una grúa de tales dimensiones mediante rampas y pistas de gran anchura hasta el fondo del valle, para permitir su acceso hasta la base de las pilas, lo cual produce un gran incremento en la duración de la obra, con el consiguiente aumento del coste económico del proyecto. Este tipo de soluciones presenta además el
30 gran problema del tremendo impacto ecológico que se origina mediante esos accesos en los valles a atravesar. En algunos casos, por añadidura, al tratarse de espacios naturales protegidos o con algún régimen especial, el acceso de grúas tan voluminosas mediante pistas construidas no es
autorizado por los daños que se causan en el entorno.
Para el desplazamienlto y montaje de las vigas en puentes isostáticos es práctica común y conocida la utilización de complejas 5 estructuras, como la descrita en Ila Patente ES 346081 quot;Sistema para la instalación de vigas prefabricadas para la cobertura de luces de puentes o viaductosquot; en la que encontramos un procedimiento de montaje de las vigas sobre las pilas mediante un conjunto estructural de carro y semicarro de transporte de vigas, comúnmente conocido como quot;Ianzavigasquot;. Este 10 lanzavigas se suele deslizar volado, contrapesado en un extremo, hasta ubicarse sobre el dintel ya colocado sobre su pila. Sobre este dintel y apoyando en su parte superior, se coloca una estructura de apoyo, metálica, de hormigón o mezcla de ambas, transportada en volado gracias a su poco peso mediante una de las grúas que incorpora el propio lanzavigas. 15 Sobre esta estructura de apoyo se soporta, normalmente utilizando una viga de gripado, el extremo volado del lanzavigas. Una vez que el lanzavigas ya se encuentra apoyado en ambos extremos, puede comenzar a elevar mediante sus grúas puente, transportar hasta el extremo, y depositar sobre el dintel de tal forma que el extremo de la viga apoye en la mitad libre de la 20 superficie superior del dintel, ya que la otra mitad está ocupada por la estructura de apoyo necesaria para el extremos del lanzavigas. Ese proceso se repite para todos los vanos del puente o viaducto. Asimismo se conocen procedimientos específicos para usar los lanzavigas para el montaje previo de los dinteles sobre las pilas, tal y como se describe en la Patente ES
25 200800995 quot;Procedimiento de montaje de dinteles prefabricados de hormigónquot;, con lo cual se soluciona eficazmente la colocación tanto de las vigas como de los dinteles, sin necesidad de las grandes grúas anteriormente citadas, y de las obras de acceso hasta la parte inferior del valle a atravesar.
30 Sin embargo, estas técnicas medJante lanzavigas no han podido ser utilizadas hasta ahora en puentes hiperestáticos debido a que al necesitar estos puentes una viga sombrero sobre cada pila no queda espacio libre sobre la pila para el apoyo del extremo del lanzavigas, ya que si se apoya el lanzavigas sobre la pila, luego no se puede depositar la viga sombrero sobre la pila, relegando este tipo de puentes a los sistemas convencionales de construcción desde el fondo del valle, mucho más caros y destructivos con el medio ambiente.
5 Para solventar la problemática existente en la actualidad en cuanto al problema del posicionado de vigas sobre pilas de gran altura se ha ideado el procedimiento de montaje de puentes hiperestáticos objeto de la presente invención, el cual utiliza para la colocación de las vigas un lanzavigas soportado en unas ménsulas provisionales, lateralmente
10 dispuestas en la parte superior de las pilas, a través de una viga de ripado horizontalmente dispuesta y dos torretas laterales de soporte.
De esta forma el lanzavigas se apoya sobre la viga de ripado, dejando por debajo la parte superior de la pila completamente libre y a suficiente altura para poder desplazar mediante sus cabrestantes tanto la
15 viga de sombrero, para posicionarla sobre la parte superior de la pila, como la viga o vigas normales que se ubican entre las vigas sombrero para constituir mediante cosido la estructura de soporte del piso del puente.
Este procedimiento de montaje de puentes hiperestáticos que se presenta aporta múltiples ventajas sobre los procedimientos disponibles
20 en la actualidad siendo la más importante que permite la utilización de lanzavigas en la construcción de puentes hiperestáticos, con la consiguiente importante reducción en el tiempo de montaje del puente, que propicia una notable reducción del coste económico del proceso constructivo.
Otra importante ventaja es que se elimina la necesidad de 25 utilizar grandes grúas o de hormigonado in-situ.
Otra ventaja de la presente invención es que se elimina la necesidad de grandes obras de acceso para vehículos o grúas especiales a la parte baja del valle.
Otra de las más importantes ventajas a destacar es que se 30 minimiza el impacto ecológico de la construcción de puentes y viaductos en parajes naturales de especiales características o de espacios con algún nivel
de protección.
Otra importante ventaja es que se puede emplear para una o varias vigas normales, de cualquier longitud.
5 Para comprender mejor el objeto de la presente invención, en el plano anexo se ha representado una realización práctica preferencial del procedimiento de montaje de puentes hiperestáticos. En dicho plano la figura -1-muestra una vista transversal del lanzavigas apoyado sobre la estructura de soporte, transportando y colocando una viga de sombrero
10 sobre la pila.
La figura -2-muestra una vista transversal del lanzavigas apoyado sobre la estructura de soporte, con la viga de sombrero colocada sobre la pila y el piso del puente construido.
La figura -3-muestra una vista en planta de una sección del 15 piso sobre la pila mostrando los orificios de paso para las torretas.
La figura -4-muestra una vista transversal de parte de la estructura de soporte, con el piso montado, una vez desmontada la viga de ripado.
La figura -5-muestra una vista de perfil de una parte de un 20 puente hiperestático, ilustrando las fases 1, 2 Y 3 del segundo vano.
La figura -6-muestra una vista de perfil de una parte de un puente hiperestático, ilustrando las fases 4, 5 Y 6 del segundo vano.
La figura -7-muestra una vista de perfil de una parte de un puente hiperestático, ilustrando la fase 7 del segundo vano.
25 La figura -8-muestra una vista de perfil de una parte de un puente hiperestático, ilustrando las fases 8 y 9 del segundo vano.
La figura -9-muestra una vista de perfil de una parte de un puente hiperestático, ilustrando la fase 10 del segundo vano.
La figura -10-muestra una vista de perfil de una parte de un puente hiperestático, ilustrando la fase 10 del segundo vano.
La figura -11-muestra una vista de perfil de una parte de un puente hiperestático, ilustrando la fase 11 del segundo vano.
5 La figura -12-muestra una vista de perfil de una parte de un puente hiperestático, ilustrando las fases 4, 5 Y 6 del tercer vano.
La figura -13-muestra una vista de perfil de una parte de un puente hiperestático, ilustrando las fases 7 del tercer vano.
La figura -14-muestra una vista de perfil de una parte de un 10 puente hiperestático, ilustrando las fases 8, 9 del tercer vano.
La figura -15-muestra una vista de perfil de una parte de un puente hiperestático, ilustrando la fase 10 del tercer vano.
La figura -16-muestra una vista de perfil de una parte de un puente hiperestático, ilustrando la fase 11 del tercer vano.
15 El procedimiento de montaje de puentes hiperestáticos objeto de la presente invención, como puede apreciarse en el plano anexo, utiliza para la colocación de las vigas (1,2,11) un lanzavigas (3) soportado en unas ménsulas (4) provisionales, preferentemente dos, lateralmente dispuestas en la parte superior de las pilas (5), a través de una viga de ripado (6)
20 horizontalmente dispuesta y dos torretas (7) laterales de soporte.
De esta forma el lanzavigas (3) se apoya sobre la viga de ripado (6), dejando por debajo la parte superior de la pila (5) completamente libre y a suficiente altura para poder desplazar mediante sus cabrestantes (8) tanto la viga de sombrero (1), para posicionarla sobre la
25 parte superior de la pila, como la viga o vigas normales (2, 11) que se ubican entre las vigas sombrero (1) para constituir mediante cosido la estructura de soporte del piso (9) del puente.
Las ménsulas (4) se fijan a las pilas (4) mediante barras roscadas o cualquier otro método funcionalmente equivalente.
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Los elementos que conforman la estructura de soporte: ménsulas (4) provisionales, torretas (7) laterales de soporte y viga de ripado (6), se montan previamente a las vigas (1,2) y se transportan mediante el mismo lanzavigas (3) en funcionamiento convencional volado o
5 bien apoyado directamente sobre la parte superior de las pilas (5).
Todos los elementos de la estructura de soporte estarán realizados preferentemente en perfilería metálica con refuerzos transversales tipo quot;trussquot;.
El procedimiento de montaje de las vigas (1,2) comporta una 10 serie de fases secuenciales:
•
FASE 1 -Montaje sobre la primera pila (5) de las ménsulas (4) laterales provisionales, sobre ellas de las torretas (7) y sobre las torretas de la viga de ripado (6).
•
FASE 2 -Se avanza el lanzavigas (3) hasta que está apoyado en
15 su parte delantera en la viga de ripado (6) de la primera pila (5), y por su parte trasera en un apoyo trasero (10).
• FASE 3 -Dado que el primer vano siempre es más pequeño que los demás, por su cercanía al origen, se coloca una viga solar (11) con apoyo en la pila (S) cubriendo dicho vano, mediante un
20 lanzamiento convenciona realizado con el lanzavigas (3) apoyado en la viga de ripado (6) de la primera pila (5).
• FASE 4 -Montaje sobre la siguiente pila (5) de las ménsulas (4) laterales provisionales, sobre ellas de las torretas (7) y sobre las torretas (7) de la viga de ripado (6).
25 • FASE S -Se avanza de nuevo el lanzavigas (3) hasta que queda apoyado en su parte delantera en la viga de ripado (6) de la segunda pila (4), en su parte intermedia en la viga de ripado (6) de la primera pila (4), y por su parte trasera en el apoyo trasero (10).
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• FASE 6 -Utilizando los dos polipastos (8) delanteros se desplaza una viga sombrero (1) hasta que su extremo delantero queda sobre la pila (5). En este momento no se puede avanzar más la viga sombrero (1) debido a que las fijaciones (12) de la viga al
5 polipasto delantero (8) tropiezan con la viga de ripado (6).
• FASE 7 -Se suelta temporalmente la fijación (12) delantera de la viga sombrero (1) del polipasto (8) delantero, apoyando temporalmente la parte delantera de la viga sombrero (1) en la pila (4).
10 • FASE 8 -Se desplaza el primer polipasto (8) hasta una posición posterior a la viga de ripado (6).
•
FASE 9 -Se vuelve a fijar la fijación (12) del polipasto (8) a la parte delantera de la viga sombrero (1), levantándola.
•
FASE 10 -Se contintJa desplazando la viga sombrero (1)
15 mediante los polipastos (8) del lanzavigas (3) hasta colocarla centrada sobre la pila (4)1. Se deposita la viga som brero (1) sobre la pila (4), se sueltan las fijaciones (12) de los polipastos (8) y se fija mediante procedimientos convencionales, por ejemplo mediante barras.
20 • FASE 11 -A continuación mediante el lanzavigas (3) se desplaza una viga normal (2) intermedia hasta su ubicación entre la primera viga solar (11) y la viga sombrero (1) ubicada sobre la segunda pila (4). Se desciende la viga normal (2) y se une con sus vigas colaterales (11,1) mediante procedimientos convencionales
25 quedando cubierto el vano.
A continuación se vuelven a repetir las fases 4 a la 11 para el siguiente vano, y así sucesivamente las veces que sea necesario hasta la colocación de todas las vigas (1,2,11) del puente.
Una vez finalizada la colocación de las vigas (1,2,11) en los 30 vanos se realizan las siguientes fases:
• FASE 12 -Se realiza el piso (9) del puente sobre las vigas (1,2,11) ya colocadas, preferentemente utilizando placas autoportantes, dejando sobre cada pila (5) sendos orificios de paso (13) para las torretas (7) de apoyo de la viga de ripado (6).
5 • FASE 13 -Se retira el lanzavigas (3), se desmontan las vigas de ripado (6) y se extraen las torretas (7), mediante una grúa convencional sobre el piso (9) del puente, a través de los orificios de paso (13).
• FASE 14 -Se desmontan las ménsulas (4) laterales provisionales
10 de cada pila (4) y, mediante una grúa de cable y a través de los orificios de paso (13), se hacen descender hasta la base de las pilas (5).
• FASE IS -Se cierran los orificios de paso (13) del piso (9) del
puente, prosiguiendo con el acabado del puente siguiendo técnicas 15 convencionales de hormi90nado.
La fase 12, de forma alternativa, puede realizarse se forma paralela con las anteriores, es decir, mientras se colocan vigas sombrero (1)
o normales (2) en un vano, en el vano anterior puede estar colocándose el piso (9), con el fin de reducir el tiempo de trabajo.
20 La fase 11 puede repetirse varias veces, en caso necesario, para la colocación de varias vigas normales (2) consecutivas en un vano.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    1 -Procedimiento ele montaje de puentes hiperestáticos, caracterizado porque utiliza para la colocación de las vigas (1,2,11) un
    5 lanzavigas (3) soportado en unas ménsulas (4) provisionales, preferentemente dos, lateralmente dispuestas en la parte superior de las pilas (5), a través de una viga de ripado (6) horizontalmente dispuesta y dos torretas (7) laterales de soporte.
    2 - Procedimiento de montaje de puentes hiperestáticos, según
    10 la anterior reivindicación, caracterizado porque el lanzavigas (3) apoyado sobre la viga de ripado (6) deja por debajo la parte superior de la pila (5) completamente libre y a suficiente altura para poder desplazar mediante sus cabrestantes (8) tanto vigas de sombrero (1), para posicionarlas sobre la parte superior de la pila, como vigas normales (2, 11) que se ubican entre
    15 las vigas sombrero (1) para constituir mediante cosido la estructura de soporte del piso (9) del puente.
    3 -Procedimiento de montaje de puentes hiperestáticos, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque las ménsulas (4) se fijan a las pilas (4) mediante barras roscadas o cualquier otro método
    20 funcionalmente equivalente.
    4 -Procedimiento de montaje de puentes hiperestáticos, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque los elementos que conforman la estructura de soporte: ménsulas (4) provisionales, torretas
    (7) laterales de soporte y viga de ripado (6), se montan previamente a las
    25 vigas (1,2) y se transportan mediante el mismo lanzavigas (3) en funcionamiento convencional volado o bien apoyado directamente sobre la parte superior de las pilas (5).
    5 -Procedimiento de montaje de puentes hiperestáticos, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque mediante una serie de fases de trabajo el lanzavigas (3) se apoya sobre la viga de ripado (6), dejando por debajo la parte superior de la pila (5) completamente libre y a suficiente altura para poder desplazar mediante sus cabrestantes (8) tanto la viga de sombrero (1), para posicionarla sobre la parte superior de la pila, como la viga o vigas normales (2, 11) que se ubican entre las vigas sombrero (1) para constituir mediante cosido la estructura de soporte del piso (9) del puente.
    6 -Procedimiento de montaje de puentes hiperestáticos, según la reivindicación 5, caracterizado porque la serie de fases de trabajo comprende una FASE 1 de montaje sobre la primera pila (5) de las ménsulas (4) laterales provisionales, sobre ellas de las torretas (7) y sobre las torretas de la viga de ripado (6), continuando con una FASE 2 en la que se avanza el lanzavigas (3) hasta que está apoyado en su parte delantera en la viga de ripado (6) de la primera pila (5), y por su parte trasera en un apoyo trasero (lO), prosiguiendo con una FASE 3 en la que, dado que el primer vano siempre es más pequeño que los demás, por su cercanía al origen, se coloca una viga solar (11) con apoyo en la pila (5) cubriendo dicho vano, mediante un lanzamiento convencional realizado con el lanzavigas (3) apoyado en la viga ele ripado (6) de la primera pila (5).
    7 -Procedimiento de montaje de puentes hiperestáticos, según la reivindicación 5, caracterizado porque la serie de fases de trabajo continúa con una FASE 4 de montaje sobre la siguiente pila (5) de las ménsulas (4) laterales provisionales, sobre ellas de las torretas (7) y sobre las torretas (7) de la viga de ripado (6), prosiguiendo con una FASE S en la que se avanza de nuevo el lanzavigas (3) hasta que queda apoyado en su parte delantera en la viga de ripadlo (6) de la segunda pila (4), en su parte intermedia en la viga de ripado (6) de la primera pila (4), y por su parte trasera en el apoyo trasero (lO), continuando con una FASE 6 en la que utilizando los dos polipastos (8) delanteros se desplaza una viga sombrero
    (1) hasta que su extremo delantero queda sobre la pila (S), no pudiéndose en este momento avanzar más la viga sombrero (1) debido a que las
    fijaciones (12) de la viga al polipasto delantero (8) tropiezan con la viga de ripado (6), prosiguiendo con una F~quot;SE 7 en la que se suelta temporalmente la fijación (12) delantera de la viga sombrero (1) del polipasto (8) delantero, apoyando temporalmente la parte delantera de la viga sombrero 5 (1) en la pila (4), para continuar con una FASE 8 en la que se desplaza el primer polipasto (8) hasta una posición posterior a la viga de ripado (6), para a continuación en la FASE 9 volverse a fijar la fijación (12) del polipasto (8) a la parte delantera de la viga sombrero (1), levantándola y, en la FASE 10 continuando desplazando la viga sombrero (1) mediante los
    10 polipastos (8) del lanzavigas (3) hasta colocarla centrada sobre la pila (4), depositándose la viga sombrero (1) sobre la pila (4), soltándose las fijaciones (12) de los polipastos (8) y fijándose mediante procedimientos convencionales.
    8 -Procedimiento de montaje de puentes hiperestáticos, según
    15 la reivindicación S, caracterizado porque la serie de fases de trabajo prosigue con una FASE 11 en la que mediante ellanzavigas (3) se desplaza una viga normal (2) intermedia hasta su ubicación entre la primera viga solar (11) y la viga sombrero (1) ubicada sobre la segunda pila (4), descendiéndose la viga normal (2) y uniéndose con sus vigas colaterales
    20 (11,1) mediante procedimientos convencionales quedando cubierto el vano.
    9 -Procedimiento de montaje de puentes hiperestáticos, según las reivindicaciones S, 6, 7 Y 8 caracterizado porque las Fases 4 a la 11 se repiten para el siguiente vano, y así sucesivamente las veces que sea necesario hasta la colocación de todas las vigas (1,2,11) del puente.
    25 10 -Procedimiento de montaje de puentes hiperestáticos, según la reivindicación 5, caracterizado porque una vez finalizada la colocación de las vigas (1,2,11) en todos los vanos se continúa con una FASE 12 en la que se realiza el piso (9) del puente sobre las vigas (1,2,11) ya colocadas, dejando sobre cada pila (5) sendos orificios de paso (13) para
    30 las torretas (7) de apoyo de la viga de ripado (6).
    11 -Procedimiento de montaje de puentes hiperestáticos, según la reivindicación S, caracterizado porque la FASE 12 en la que se realiza el piso (9) del puente sobre las vigas (1,2,11) ya colocadas, dejando sobre cada pila (5) sendos orificios de paso (13) para las torretas (7) de
    5 apoyo de la viga de ripado (6), se realiza forma paralela con las anteriores, es decir, mientras se colocan vigas sombrero (1) o normales (2) en un vano, en el vano anterior puede estar colocándose el piso (9).
    12 -Procedimiento de montaje de puentes hiperestáticos, según la reivindicación S, caracterizado porque una vez finalizada la 10 colocación de las vigas (1,2,11) en todos los vanos y realizado en piso (9) del puente se continúa con una FJ'SE 13 en la que se retira el lanzavigas (3), se desmontan las vigas de riipado (6) y se extraen las torretas (7), mediante una grúa convencional sobre el piso (9) del puente, a través de los orificios de paso (13), prosiguiendo con una FASE 14 en la que se 15 desmontan las ménsulas (4) laterales provisionales de cada pila (4) y, mediante una grúa de cable y a través de los orificios de paso (13), se hacen descender hasta la base de las pilas (S), para finalizar con una FASE IS en la que se cierran los orificios de paso (13) del piso (9) del puente, prosiguiendo con el acabado del puente siguiendo técnicas convencionales
    20 de hormigonado.
    13 -Procedimiento de montaje de puentes hiperestáticos, según las reivindicaciones 5 y 8, caracterizado porque la fase 11 se repite varias veces para la colocación de varias vigas normales (2) consecutivas en un vano.
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