Muros Tierra Armada - Aceptacion Mundial
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Soluciones Tierra ArmadaIng. Amell Fernando Tejada Cabrera
Aceptacin mundial de la tecnologa de Tierra Estabilizada Mecnicamente y Soluciones complementarias
Grupo Soletanche Freyssinet
Historia
Concepto
Ventajas y desventajas
Componentes
Consideraciones de diseo: Anlisis de estabilidad
Aplicaciones de Muros Tierra Armada
Bvedas TechSpan
Muros de Contencin TechWall
2
SOLETANCHE FREYSSINET
Soletanche Freyssinet: 3 sectores de actividad, 5 marcas
SOLETANCHE FREYSSINET
Factura 2.2 mil millones de euros y da empleo a 18 mil personas
Est presente en ms de 100 pases de los 5 continentes
Participa en los mayores proyectos de construccin en todo el
mundo
Innovacin constante que se refleja en ms de 350 inventos
protegidos y ms de 1500 patentes.
SOLETANCHE FREYSSINET
SOLETANCHE FREYSSINET
SOLETANCHE FREYSSINET
SOLETANCHE FREYSSINET
SOLETANCHE FREYSSINET
SOLETANCHE FREYSSINET
SOLETANCHE FREYSSINET
Historia
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Las civilizaciones antiguas utilizaron distintos tipos de elementos como refuerzostales como maderas, ramas de rboles, pelos de animales y paja (Mesopotamia,China, Francia, Canada, Italia, Per, etc).
Mesopotamia (2500AC)
Historia
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Fueron encontrados pedazos de caas en capas horizontales para reforzar el suelo
Historia
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Muralla China (2000AC)Partes del muro estn reforzadas con maderas y plantas que hasta la actualidad pueden ser vistas en la muralla.
Historia
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Henri Vidal(1924 2007)
Ilustracin del principio de Tierra Armada
Historia
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Primera Patente
En 1963 el brillante ingeniero Henry Vidal conceptualiz y desarroll la tcnica de la Tierra Armada que se conoce en la actualidad.
Henri Vidal(1924 2007)
Historia de progreso
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500 000
1 000 000
1 500 000
2 000 000
2 500 000
1968
1970
1972
1974
1976
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
Revolucin tecnolgica acompaada de uncrecimiento permanente.
Cantidad de m2 de Muros Tierra Armada cada ao.
Historia: Tecnologa sostenible a travs de los aos
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5 000 000
10 000 000
15 000 000
20 000 000
25 000 000
30 000 000
35 000 000
40 000 000
45 000 000
50 000 000
1968
1970
1972
1974
1976
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
Un invento aceptado a nivel mundial conms de 50 aos de existencia.
Cantidad de m2 de Muros Tierra Armada acumulado
Concepto
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Tierra Armada o Suelo Reforzado (MurosTEM) es la combinacin de elementosresistentes a tensin + suelo. Esto dacomo resultado un material conjunto demayor resistencia a tensin y compresin.
Mejoramiento de la propiedadesmecnicas de una masa de suelo.Refuerzo
Deformaciones en masa de suelo Sin Refuerzo
Deformaciones en masa de suelo Con Refuerzo
MAYOR MENOR
Concepto: funcin del refuerzo
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Refuerzos InextesiblesSchlosser and Long (1972)
Refuerzos ExtensibleChandrasekaran (1988)
La diferencia es el valor de la deformacin necesaria paraobtener la resistencia pico (4% para refuerzos inextensibles y12% para refuerzos extensibles).
Ensayos experimentales:
Ventajas
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Ventajas:
Construccin simple y rpida.No requiere mano de obra especializada.No requiere cimentaciones profundas.Tcnicamente se pueden disear estructuras de gran altura.Estructura econmica (25 30%).Flexibilidad.Diferentes tipos de fachadas.Buen comportamiento ssmico.
Desventajas
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Desventajas:
Requiere un espacio amplio para la base.Requiere relleno seleccionado. (segn recomendacionesAASHTO)Requiere de ciertas consideraciones para los refuerzos
Corrosin (refuerzo metlico)Degradacin (refuerzo sinttico)
Poco conocimiento de la solucin.No est normado en el Per (AASHTO)
Componentes
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Muro de Suelo Reforzado:Es un trmino genrico que hace mencin a una masa de suelo reforzado, lapendiente de la fachada es superior a 70 con la horizontal y se comporta comouna estructura de contencin a gravedad.
Tipos de material de refuerzo
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Armadura MetlicaHA 50x4 mm
Refuerzo metlico
Tipos de material de refuerzo
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GeoStrap (PET)EcoStrap (PVA)GeoStrap HA (PET)EcoStrap HA (PVA)
Refuerzosinttico
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Existen dos clases de extensibilidad, segn la Federal HighwayAdministration (FHWA):
Inextensible: La deformacin del refuerzo en la ruptura es muchomenor que la deformacin del suelo.
Extensible: La deformacin del refuerzo en la falla es comparable oincluso superior con la deformacin del suelo.
Extensibilidad del Refuerzo
Tipo de paramento frontal
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Paramento Metlico:
Tipo de paramento frontal
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Paramento de Concreto Tipo Cruciforme:
Tipo de paramento frontal
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Paramento de Concreto Tipo Rectangular:
Tipo de paramento frontal
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Paramento de Muro Vegetado:
Tipo de paramento frontal
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Paramento de Mallas con Piedras:
Relleno Estructural
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AASHTO contempla el uso de rellenos granulares, libres de materiaorgnica y libres de materiales deteriorables.
Se debe de tener en cuenta que el uso de un relleno reforzado granulary conservador en sus propiedades no puede sustituir completamente unnivel adecuado de construccin e inspeccin.
ndice de Plasticidad no debe de ser mayor a 6
Relleno Estructural
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Para determinar la agresividad potencial de los suelos de relleno sedeben realizar ensayos de pH, resistividad elctrica y contenido de salesincluyendo sulfatos y cloruros.
Para suelos que cumplan las especificaciones AASHTO se puedeasumir un valor de mximo de 34 a menos que se hayan realizadoensayos triaxiales o de corte directo.
AASHTO especifica que en ningn caso se permite utilizar ngulos defriccin superiores a 40 as sean respaldados por ensayos.
La compactacin del material de relleno se debe de realizar al 95% delProctor Estndar de acuerdo a la AASHTO T-99, los espesores de capano deben de ser mayores a 30cm.
Relleno Estructural
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Cerca al paramento frontal se debe de realizar una compactacinliviana(1.0 @ 1.5m), se recomienda el uso de rodillos vibratorios o ranasque pesen menos de 500kg.
Se recomienda que el material en la zona del paramento frontal sea demuy buena calidad en trminos de drenaje y friccin, esto paraminimizar los asentamientos en esta zona.
Relleno Estructural
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Propiedades Electroqumicas del Relleno Refuerzo Metlico.
Propiedades Electroqumicas del Relleno Refuerzo Sinttico.
Anlisis de Estabilidad
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Anlisis de Estabilidad Externos
Anlisis de Estabilidad
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Anlisis de Estabilidad Interna
Rotura de Refuerzos Arrancamiento de Refuerzos
La estabilidad interna se determina igualando la carga de tensinaplicada sobre el refuerzo, a la carga de tensin permisible del refuerzo,siendo la tensin permisible gobernada por la rotura y arrancamiento delos refuerzos.
Anlisis de Estabilidad
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Anlisis de Estabilidad Interna
Anlisis de Estabilidad
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Tipo de Falla para la Estabilidad Interna
Inextensible Extensible
AASHTO recomienda los siguientes espaciamientos verticales delos refuerzos:
Fachadas Rgidas (Paneles de concreto armado o bloques) : 80cm
Fachadas Flexibles (Mallas metlicas o geosintticos) : 60cm
Para muros segmentados el espaciamientoMximo se recomienda que sea 2 veces elAncho del bloque.
Espaciamiento de los Refuerzos
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Por qu es una tecnologa aceptada?
El comportamiento de este tipo de estructuras a sido probado, es seguro y es predecible.Son estructuras econmicas a comparacin de estructuras convencionales.El mercado cuenta con una gran variedad de sistemas.Es una tecnologa que tiene ms de 50 aos de antigedad.La metodologa de diseo es simple y confiable. Hay normas establecidas.El procedimiento constructivo esta bien definido y es simple.Se puede concluir que es una tecnologa madura, que cuenta con muchos aos de experiencia.
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Mtodos de Clculo
Allowable Stress Design (ASD)
Load and Resistence Factor Design (LRFD) 2010
Durante muchos aos se han diseado muro de contencin mediante lametodologa ASD, en esta metodologa la incertidumbre de las cargas y delos parmetros de resistencia son combinados en un FS.
En LRFD la incertidumbre de las cargas y de los parmetros de resistenciason tomados por separados, aplicando un coeficiente de mayoracin a lascargas y de reduccin a los parmetros de resistencia.
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Aplicaciones
Carreteras y caminos
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TerraSquare US Highway 45, Wisconsin
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TerraSquare I-75 / SR 54 Interchange, Georgia
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TerraSquare Indian Street, Florida
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Aplicaciones
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TerraPlus Estribo de puente, Australia
Aplicaciones
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TerraClass Estribo de puente Coldway, Islandia
Aplicaciones
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TerraClass Estribo de puente Harrisonburg
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TerraSquare Puente Callao, Arequipa
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TerraSquare Puente Callao, Arequipa
Aplicaciones
Muros Sumergidos.
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Aplicaciones
Chancadoras Primarias
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Escondida - Chile
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Aplicaciones
Presas.
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Aplicaciones
Reservorios.
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Conclusiones
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Refuerzos:Metlicos y No metlicos
Inextensible y Extensibles
Conclusiones
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Propiedades Electroqumicas del Relleno Refuerzo Metlico.
Propiedades Electroqumicas del Relleno Refuerzo Sinttico.
Conclusiones
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Paramento frontal:Paneles de concreto
Mallas de acero
Conclusiones
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Tecnologa con ms de 50 aos de experiencia
Metodologas de diseos probadas y aprobadas
Solucin verstil, econmica y que cada da trata de innovar
La aplicabilidad es muy variada
Tierra Armada Tecnologa sostenible a travs de los aos.
Otras Soluciones Tierra Armada
Vigas pretensadas en I
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Pilas, pilares y dinteles prefabricados 538 obras, (190.000 m)
Vigas prefabricadas en U
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60 obras, (60.000 m)
Bvedas TechSpan
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1.004 obras, (867.000 m2)
Muros de contencin con contrafuertes (Techwall)
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1.952 obras, (975.000 m2)
La Fabricacin, en fbrica o en obra
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Y el montaje
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TechSpan, El arco perfecto, diseo personalizado
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TechSpan, El arco perfecto, diseo personalizado
TechSpan, es el nombre comercial registrado de nuestras bvedas triarticuladas.
Estas son estructuras curvas de hormign armado prefabricadas que aportan una solucin rpida ycoherente a problemas, o situaciones tales como:
Grandes alcantarillasPasos inferioresPontones hidrulicosTneles artificiales y pequeos puentes
Nuestras bvedas prefabricadas consiguen aunar los siguientes aspectos:
Ventajas de funcionamiento del arcoSeguridad del clculo precisoFabricacin sistematizadaControl de calidad exhaustivoAdaptabilidad a luces, arcos y alturas segn las necesidadesEstructura autoestable en obra que no necesita andamios
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Ao de inicio: 1994
Experiencia: 18 aos
Principales pases: Espaa / Australia /Estados Unidos de Amrica / Japn /Canad
TechSpan, Los principales componentes
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Principales componentes Cimentaciones Prefabricacin de elementos de hormign Terrapln
TechSpan, Solucin Bveda Triarticulada
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TechSpan, Solucin Bveda Triarticulada
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TechSpan, Definicion de la Geometia
GALIBO HORIZONTAL Y VERTICAL A RESPETAR.
CAUDAL HIDRAULICO.
90
b
b
Y
X
2 a
Y
X Sm
Pm
TechSpan, Infinitas Soluciones.
Importante la altura de relleno, para optimizar la solucin.
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VAULT GEOMETRIES Hf above crown =5,00 m
0
1
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3
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5
6
7
8
-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8
2L (+e)
f
+
e
/
2
1 C1: K=0.4 HC=1/3HF STCH C2: K=0.4 Hc=1/3hf MIN 45 6C3: K=0.3 Hc=1/2Hf MIN C4: k=0.5 hc=1/5Hf MIN8 9
TechSpan, Elementos Finitos
Plasticidad.Modelo de suelo.Distintas juntas; comportamiento.Interaccin suelo-estructura.Simulacin de etapas de construccin y compactacin.Anlisis de deformaciones.
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TechSpan, Elementos Junta
Clave de la bveda.Articulaciones en pies.Junta de friccin suelo-estructura.
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TechSpan, Efecto Marston
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ESTRUCTURA RIGIDA (Bveda) ESTRUCTURA FLEXIBLE
PUEDE SER MUY SIGNIFICATIVO
TechSpan, Cimentaciones
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LOSAS ZAPATAS INDEPENDIENTES
MURETES
TechSpan, Montaje
Sencillo y rpidoUn equipo de cuatro hombres, colocan entre 15 y 20 metroslineales por jornada, siendo mnima la influencia del mal tiempopara la buena marcha de la obra. Es de una gran simplicidadcon ausencia total de andamios, encofrados, arcos, etc., nonecesitndose, adems, personal especializado.
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TechSpan, Montaje
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TechSpan, Montaje
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TechSpan, Proceso de terraplenado
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Imprescindible reflejarlo en el clculo.
TechSpan, Terminaciones, Timpanos y Aletas
100
TechSpan, Terminacion en Pico de Flauta
101
TechSpan, Obras de Bvedas
102
APLICACIONES
TechSpan, Rios
103
Scramogue bridge (Ireland)TechSpan
TechSpan, Rios
104
Scut Interior Norte P.H.9 (Portugal)TechSpan
TechSpan, Rios
105
New George Street Bridge, New Jersey (USA)
Winner of the 2010 Eugene Figg award at the International Bridge Conference in Pittsburg
TechSpan, Rios
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Highland Park, Texas (USA) Cedar Park, Texas (USA)
TechSpan, Obras de drenaje
107
TechSpan, Obras de drenaje
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Somersby, NSW Australia (2008)Gosford City Council
TechSpan Falso tnel Autopista
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LA GUARDIA-NOALEJO. TUNEL DE ZARZALEJO
L x F =14,50 x 8,45 x 0,30; L=200m; D=25,7m; H=24m
TechSpan Falso tnel Autopista
110
GUISAMO-MIO. TUNEL DE MONTECELO
L x F =12,60 x 5,90 x 0,30; L=508m; D=19,6m; H=7,10m
TechSpan, Tuneles Artificiales
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TechSpan, Carreteras (South Korea)
112
TechSpan, Pasos Inferiores AVE (Espaa)
113
AVE SUB VII ALCOLEAARCOS DEL JALON PK 713+745
AVE SUB VII ALCOLEAARCOS DEL JALON PK 703+200
TechSpan, Paso Superior Ferrocarril (Espaa)
114
TechSpan, Ferrocarril (Espaa)
115
TechSpan, Ferrocarril (Australia)
116
TechSpan, Ferrocarril (UK)
117
Channel Tunnel Rail Link, Kent (UK)
TechSpan Ferrocarril Alta Velocidad
118
L x F x e =12,50 x 8,40 x 0,30; L=90m; D=23,8m; H=27,5m
1598-15 AVE CALATAYUD-RICLA. TUNEL LAS CALERAS
TechSpan, Tecnologia (Espaa)
119
Obras de planta curva.
TechSpan Seccion en curva (Portugal)
120
L x F x e =17,40 x 9,20 x 0,40; L=500m; D=m; H=19,6m
3058-03 SCUT NORTE LITORAL. ESTORAOS-PONTE DE LIMA. FT1
TechSpan Cimentacin en contra-bveda (Portugal)
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L x F x e =17,40 x 9,20 x 0,40; L=928m; D=m; H=26,6m
3058-04 SCUT NORTE LITORAL. ESTORAOS-PONTE DE LIMA. FT5
TechSpan Tnel Urbano (Islas Canarias)
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L x F =13,96 x 7,60 x 0,30 ; L=894m ; D=24,2m
8147-24 SANTA CRUZ DE TENERIFE TF-5. TRES DE MAYO
TechSpan Pasos Inferiores (Islas Canarias)
123
L x F = 8,50 x 5,70 x 0,25; L=273m (several); D=17,5m
8147-58 STA.CRUZ TENERIFE - S.CRISTOBAL DE LA LAGUNA. E-11
L x F =13,96 x 7,60 x 0,30; L=894m (several); D=24,2m
TechSpan Primero Tnel con cimentacin prefabricada
124
L x F x e =12,56 x 6,00 x 0,30; L=1992m; D=20,04m; H=10m
8557-04 ALICANTE-CARTAGENA. TUNEL PILAR DE LA HORADA
TechSpan Seccin en curva con murete central (Portugal)
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L x F x e =17,60 x 9,54 x 0,40; L=81,60m; D=28,8m; H=17,5m
9642-04 VIALSCUT LAGOA-ALCANTARILHA. T3
TechSpan Paso Inferior en Ferrocarril AVE
126
L x F x e =12,00 x 6,79 x 0,30; L=36,25m; D=21,20m; H=12,9m
9787-02 VTE. FERR. MADRID-HENDAYA. BURGOS. P.B.F. 365+580
TechSpan Cubricin Oleoducto
127
L x F x e =9,50 x 4,89 x 0,20; L=50m; D=15,69m; H=6,2m
9935-04 ENLACE TERRESTE DE ESCOMBRERAS. CUB. TUBERIAS
TechSpan Doble tnel a diferente cota
128
L x F x e =18,04 x 8,22 x 0,40; L=250m; D=27,05m; H=26,6m
9963-60 RADIAL-4/M-50. FALSOS TUNELES TA-203 y TA-204
TechSpan Boquilla tnel en Pico de Flauta
129
L x F x e = 13,49 x 8,11 x 0,35; L=5+30m; D=23,70m
5064-01 AVE REQUENA-SIETE AGUAS. BOQUILLAS (2005)
TechSpan Encofrado perdido de falso tnel in-situ
130
L x F x e = 13,27 x 7,12 x 0,15/0,30; L=110+80m; D=22,3m; H=19m
6256-26 VILLAFRANCA-AMBASMESTAS. F.T. DESMONTE 2+500
TechSpan, Aplicaciones originales
131
Igloo ammunition sheltersUSA
Rock fall protectionSouth Korea
TechSpan, Minera
132
TechSpan, Minera
133
Pilbara Region, WA, Australia (2007)Forestcue Metals
TechSpan, Minera (Canada)
134
3 Tneles TechSpan para correastransportadores
TechSpan, Minera (Canada)
135
Georgia Pacific Surge Tunnel, Nova Scotia (2002)
TechSpan, Minera (Australia)
136
TechSpan, Minera
137
Luz en tnel TechSpan de 14 m. de ancho
TechSpan, Minera (Australia)
138
Hunter Valley, NSW, Australia (2005)BHP Billiton
TechSpan, Minera (Australia)
139
140
TIPOLOGA
MURO PRETASA
ESTRIBO PRETASA
Mejor calidad de producto Dominio y control en la fabricacin de hormigones de altas
resistencias finales e iniciales Tratamiento trmico con vapor Control industrial de los procesos de fabricacin (marcado CE) Mayor calidad en el acabado de las superficies
Menores costes de construccin Mxima especializacin en el diseo, clculo, produccin y
montaje. Hormigones de alta calidad que junto con la optimizacin del
armado pasivo permite el diseo ptimo de secciones y el ahorro de materiales.
Optimizacin del plazo de ejecucin de cada estructura. Eliminacin de interferencias sobre los dems procesos de la
obra Posibilidad de trabajar en mltiples estructuras al mismo
tiempo. Nula dependencia de factores climticos.
Aumento de la seguridad de los trabajadores durante la construccin Utilizacin de gras telescpicas que permiten la eliminacin
de andamios y el trabajo en condiciones de mxima seguridad
Preocupacin por el Medio Ambiente Disminucin del consumo energtico y de materiales Reduccin de emisiones contaminantes Mayor durabilidad de las estructuras Mnimo impacto de la estructura sobre el medio ambiente
Supresin paso a nivel en LEliana. (Valencia)
Nuevo puente sobre el Ro Mio. (Lugo)
MUROS PREFABRICADOS DE CONTRAFUERTES
MURO PRETASAParamento de hormign con uno o dos contrafuertes. Una vez ejecutada la cimentacin, el muro queda empotrado en la zapataMdulos estndar de 2,40 m o de 1,20 m. siendo posibles otras medidas donde se necesiten.Alturas de terrapln de hasta 17.00 m.
ESTRIBOS PRETASAHasta 12 m. de altura
Pueden soportar grandes cargas puntualesprocedentes de tableros de gran luz y con eladecuado control de la cimentacin, puede servirde apoyo a estructuras hiperestticas.Tierra Armada, S.A. tambin se ocupa deldimensionamiento del cargadero (para el apoyode las vigas) y de la cimentacin.
APLICACIONES Muros de Contencin
Distribuidor Norte M-40. (Madrid)
Circunvalacin Las Palmas III. Muro del Sabinal. (Las Palmas)
Ave Levante. Nudo de la Encina. (Albacete)
Puerto de Santa Mara. (Cdiz)
APLICACIONES Muros de Contencin
Avda. de los Menceyes - La Laguna. (Tenerife)Urb. SUP-T0-1 Puente de San Fernando. (Madrid)
Urb. Alba en Vilaseca. (Tarragona)Parque de las Torres Taco. La Laguna(Tenerife)
Accesos al Centro Comercial de Jinamar, Eroski. (Las Palmas)
SUPRESIN DE PASOS A NIVEL. EN LELIANAZARAGOZA
Muro 2712,44 m. de murosprefabricados con unaaltura de hasta 7,65 m.
Ao: 2001
APLICACIONES Muros de Contencin
FRONTN ZAISA III. GUIPUZCOA
MUROS FRONTN1.002,24 m. totales demuros prefabricados hastauna altura de 13,50 m.
Ao: 2002
APLICACIONES Muros de Contencin
APLICACIONES Estribos de Puentes
Duplicacin calzada M511-M501 entre M50 y M40. (Madrid)
Puerto de Santa Mara. (Cdiz)
Cervera-Sta. Maria del Cami. (Lleida)
Accesos al Aeropuerto de Ciudad Real
APLICACIONES Estribos de Puentes
Enlace de San Isidro. (Tenerife) Duplicacin M-503. M-50 a M-600. (Madrid)
Autova de la Sagra. Tr.: Valmojado Illescas. P.S.C.26+140. (Toledo)
LAV Zaragoza Canfranc. Tr.: Zaragoza - Zuera. (Zaragoza)
Burjassot. (Valencia)
AVE LEVANTE. NUDO DE LA ENCINA. FASE IALBACETE
Muro 501,7 Salto delCarnero1183,08 m. de muros yestribos prefabricados conuna altura de hasta 12,91m.
Ao: 2011
APLICACIONES Estribos de Puentes
EX A-1. CORIA - MORALEJA ESTECCERES
Muro 31470,13 m. de muros yestribos prefabricados conuna altura de hasta 13,00m.
Ao: 2010
APLICACIONES Estribos de Puentes
GRACIAS POR SU ATENCIN
e-mail: amell.tejada@tierra-armada.peCelular: 989 222 563
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