muros tierra armada - aceptacion mundial

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


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.

Historia

13

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

14

Fueron encontrados pedazos de caas en capas horizontales para reforzar el suelo

Historia

15

Muralla China (2000AC)Partes del muro estn reforzadas con maderas y plantas que hasta la actualidad pueden ser vistas en la muralla.

Historia

16

Henri Vidal(1924 2007)

Ilustracin del principio de Tierra Armada

Historia

17

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

18

0

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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0

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

20

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

21

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

22

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

23

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

25

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

28

Paramento Metlico:


29

Paramento de Concreto Tipo Cruciforme:


30

Paramento de Concreto Tipo Rectangular:


31

Paramento de Muro Vegetado:


32

Paramento de Mallas con Piedras:

Relleno Estructural

33

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

34

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

35

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

36

Propiedades Electroqumicas del Relleno Refuerzo Metlico.

Propiedades Electroqumicas del Relleno Refuerzo Sinttico.

Anlisis de Estabilidad

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Anlisis de Estabilidad Externos


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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.


39

Anlisis de Estabilidad Interna


40

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

44

47

TerraSquare US Highway 45, Wisconsin

48

TerraSquare I-75 / SR 54 Interchange, Georgia

50

TerraSquare Indian Street, Florida

Aplicaciones

53

TerraPlus Estribo de puente, Australia

Aplicaciones

54

TerraClass Estribo de puente Coldway, Islandia

Aplicaciones

55

TerraClass Estribo de puente Harrisonburg

65

TerraSquare Puente Callao, Arequipa

66

TerraSquare Puente Callao, Arequipa

Aplicaciones

Muros Sumergidos.

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Aplicaciones

Chancadoras Primarias

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Escondida - Chile

Aplicaciones

Presas.

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Aplicaciones

Reservorios.

73

Conclusiones

74

Refuerzos:Metlicos y No metlicos

Inextensible y Extensibles

Conclusiones

75

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

80

60 obras, (60.000 m)

Bvedas TechSpan

81

1.004 obras, (867.000 m2)

Muros de contencin con contrafuertes (Techwall)

82

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

88

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

2

3

4

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.

93

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.

96

TechSpan, Montaje

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TechSpan, Montaje

98

TechSpan, Proceso de terraplenado

99

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

106

Highland Park, Texas (USA) Cedar Park, Texas (USA)

TechSpan, Obras de drenaje

107

TechSpan, Obras de drenaje

108

Somersby, NSW Australia (2008)Gosford City Council

TechSpan Falso tnel Autopista

109

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

111

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)

121

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)

122

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)

125

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


138

Hunter Valley, NSW, Australia (2005)BHP Billiton


139

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)


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


FRONTN ZAISA III. GUIPUZCOA

MUROS FRONTN1.002,24 m. totales demuros prefabricados hastauna altura de 13,50 m.

Ao: 2002


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


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


EX A-1. CORIA - MORALEJA ESTECCERES

Muro 31470,13 m. de muros yestribos prefabricados conuna altura de hasta 13,00m.

Ao: 2010


GRACIAS POR SU ATENCIN

e-mail: [email protected]: 989 222 563

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