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8/18/2019 TEMA 27-MG- SOSTENIMIENTO DE MINAS.pptx
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE INGENIERÍA DEMINAS
MINERÍA GENERAL
“SOSTENIMIENTO DE MINAS”
ING. JUAN CAIROHURTADO
8/18/2019 TEMA 27-MG- SOSTENIMIENTO DE MINAS.pptx
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CONTENIDO:• INTRODUCCIÓN• DEFINICION• TIPOS DE SOSTENIMIENTO• SOSTENIM. PASIVO• SOSTENIM. ACTIVO• SOSTENIMIENTO CON CUADROS DE
MADERA• SOSTENIMIENTO CON SHOTCRETE• SOSTENIMIENTO CON PERNOS DE ROCA• SOSTENIMIENTO CON MALLAS
• SOSTENIMIENTO CON GATA HIDRAULICA• JACKPOT• SOSTENIMIENTO CON CIMBRAS o ARCOS
DE ACERO• SOSTENIMIENTO CON CINTAS METÁLICAS.
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I.- INTRODUCCIÓN
Al efectuar la excavación en un macizo rocosose elimina su soporte natural genern!ose un!ese"uili#rio en las fuerzas "ue conflu$en
alre!e!or !e la a#ertura%
En consecuencia se &ace necesario conocer lamagnitu! !e los !ese"uili#rios con el fin !e
mantener las con!iciones !e esta#ili!a! !e laexcavación' la ten!encia !e sus !esplazamientos$ !eformaciones para controlarlos%
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1.2.- Propiedades Físicas de las rocas que afectan a la perforación
a. Dureza
O resistencia de una capa superficial a la penetración en ella de
otro cuerpo más duro, constituidos por la composición de los
granos minerales, porosidad, humedad, etc.
Eiste cierta correlación entre la dure!a " la resistencia a la
compresión de las rocas, como se muestra en el gráfico
siguiente#
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b. Resistencia
O propiedad de oponerse a su destrucción $a%o una carga
eterior, estática o dinámica.
&epende fundamentalmente de su composición mineralógica, es
decir del tama'o de los cristales " disminu"e con el aumento
de (stos. Esta influencia es significati)a cuando el tama'o de
los cristales es inferior a *.+ mm.
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c. Abrasividad
O capacidad de las rocas para desgastar la superficie de contacto
de otro cuerpo más duro, en el proceso de ro!amiento durante
la perforación, que influ"e mucho en la )ida de los $arrenos.Esta capacidad a$rasi)a de las rocas se de$e a la dure!a de sus
granos constitu"entes contenido de cuar!o, la heterogeneidad,
la porosidad, el tama'o de los granos, entre otros.
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II.- CONCEPTOS
GENERALESSOSTENIMIENTO OFORTIFICACION:
Es todo lo que sirve para contener el
desprendimiento de trozos de roca y proteger al
personal, impidiendo el derrumbe de los techos y delas paredes de las labores mineras.
El sostenimiento o fortificación tiene por objetivo
mantener abiertas las labores durante la explotación,
compensando el equilibrio inestable de las masas de
roca que soporta.
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FILOSOFÍA DELSOSTENIMIENTO
Dos principios: La ca!"a" yla o#o$%&'!"a"
Dn!ro " la opor!#ni"a": La
'(c()!"a"El sos!ni$in!o "% sr l'(c()a$!o * )&+c!('%(
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• R(,&($o• So#o$%(
• S&(c!/'
yield
F#ncions principals " los l$n!os "sos!ni$in!o
FUNCIONES -SOSTENIMIENTO
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SOSTENIMIENTO
TIPOS DE SOSTENIMIENTO:
SOSTENIMIENTO ACTIVO
SONTENIMIENTO PASIVO
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SOSTENIMIENTO
ACTIVO
PERNOSDE ROCA
CABLES
PASIVO
CUADROS DE
MADERA
S&OCRET
E
MALLAS
SHOTCRE
TE
MALLAS
TIPOS DESOSTENIMIENTO:
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3045O
6arra 7elicoidal
Pernos con esina
Pernos con ncla%e
(Reuerzo!
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3045O /plit /et
/8elle
(Reuerzo!
3a$les
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P/45O
/hotcrete
3uadros de 9adera
("oporte!
3uadro recto
3uadro cónico
3uadro co%o
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P/45O
9alla
3intas 9etalicas
3im$ras
("oporte!
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I.-SISTEMA DE SOSTENIMIENTOACTIVO
R'#r(o s #n sis!$a ac!i)o* +#in!rac!,an con la roca-R'#r(o consis! n sis!$as +#pro) #n r'#r(o a#$n!an"o larsis!ncia 'riccional n!r %lo+#s +#la co$ponn-
S# principio s s!a%ili(ar los %lo+#srocosos y.o "'or$acions " las#pr/ci " la 0ca)aci1n-
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SISTEMA DE SOSTENIMIENTOACTIVO
Vn!a2as: A#$n!an l !a$a3o 'c!i)o " los
%lo+#s For$an #n arco co$prsi)o por
nci$a " la corona S#spn"n %lo+# s#l!os
4TRA5A6AN DENTRO DE LA ROCA7
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TIPOS DE PERNOS
I.- PERNOS DE ANCLAJE MECÁNICO TIPO CU0A CON E1PANSIÓN DE LA CONCHAII.- PERNOS DE VARILLA CEMENTADOS / CONRESINAS
VARRILLAS DE FIERRO CORRUGADO BARRA HELICOIDALIII.- PERNOS DE FRICCIÓN / ANCLAJE DE FRICCIÓN SPLIT SET S2ELLE1 H3DRABOLT
CABLES
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EFECTOS 8UE SE GENERAN AL INSTALARLOS PERNOS
EFECTO ViGAEFECTO CU9a
EFECTO COLUMNA EFECTO ARCO;
PERNOS DE ROCA
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PERNOS DE ANCLA6EMEC
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PERNOS DE VARILLA CEMENTADOS O CONRESINA
Prno " )arillacorr#=a"a
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PERNO HELICOIDAL
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•SPLIT SETS !ra!a " #n !#%o " acro spcial* con !ra!a$in!oan!icorrosi)o ran#ra"o lon=i!#"inal$n! y +# al srin!ro"#ci"o n l !ala"ro " $nor "i>$!ro por 0pansi1n=nra '#r(as'riccionan!s- Por s# ins!alaci1n sncilla noso'rc sos!ni$in!o in$"ia!a$n!-
?
PERNOS DE ANCLA6E DEFRICCI@N
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/P40 /E0
El perno split set es
un tipo de
sostenimiento
met#licoconsiderado
$E%&'R) que
trabajan por ricción(resistencia al
deslizamiento
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PERNOS DE ANCLA6E DE FRICCI@N
Prno Sll0
Mcanis$o " ancla2 "lSBELLE
sll0
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&y"ra%ol!Es #n prno " 'ricci1n* "in$"ia!a ins!alaci1n* al +# s linyc!a a=#a a al!as prsions? 5arsH-
S 0pan" " los $$ "ia-inicialH* Jas!a los K;$$ y "%i"o as# )>l)#la " no r!orno* l a=#a+# s $an!in n l in!rior2rc prsi1n cons!an! n !o"o$o$n!o* n 'or$a ra"ial a lolar=o " la lon=i!#" "l !ala"ro-ALCANCES:
•Con s1lo ;pi ina"o corrc!a$n! ;!on- $ni$o " sopor!• Sos!ni$in!o in$"ia!o-•No ncsi!a nin=,n !ipo " a"i!i)o* c$n!o* rsina s inyc!asola$n! a=#a-
PERNOS DE ANCLA6E DE FRICCI@N
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5o$%a &y"ra%ol!
PERNOS DE ANCLA6E DE FRICCI@N
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Prnos sll0 Malla
PERNOS DE ANCLA6E DE FRICCI@N
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CA5LES
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CA5LESF#ncions " los
ca%ls
CA5LES
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CA5LES Tipos " ca%ls
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CA5LES Tcnicas " ins!alaci1n
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II.- SISTEMA DE SOSTENIMIENTO PASIVO
Sopor! s #n sis!$a pasi)o* +#ac!,an por so%r la roca-Un sis!$a " sopor! consis! n
l$n!os " sopor! +# c#$pln'#ncions in"i)i"#als y "%n !ra%a2ar
2#n!os para lo=rar l rs#l!a"o "sa"o-
El sopor! s!a%ili(a la $asa rocosa$"ian! l con!rol "l colapsopro=rsi)o o "'or$aci1n " la $is$a-
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SISTEMA DE SOSTENIMIENTO PASIVOE(4('%o) "( )o#o$%(
;- P#n!als- C#a"ros " $a"ra- Con2#n!o " c#a"ros o S+#ar s!s
K- Ci$%ras $!>licas?- Concr!o lan(a"o o SJo!cr!Q- Ga!as $c>nicas
- Cin!as " acro o S!raps- Pa+#!s " $a"ra Boo" PacH- Mallas
;- Rllno
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5.- SOSTENIMIENTO CONMADERAA.- CASOS DE SOSTENIMIENTO CON MADERA
PUNTALES CUADROS DE MADERA CON6UNTO DE CUADROSB.- ELENTOS PRINCIPALES DEL CUADRO POSTES SOM5REROS
TIRANTES SOLERASC.- ELEMENTOS AU1ILIARES: ENRRE6ADOS* ENTA5LADOS* ENCRI5ADOS 1 CRI55ING* TENDIDO DE CAMADAS* TOPES* 5LO8UES* TACOS*CUAS* LONGARINAS* MARC&AVANTES* ETC-
D.- TIPOS DE CUADROS : CUADROS NORMALES CUADROS CONICOS O TRAPEOIDALES* W CUADROS CO6OS-
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SOSTENIMIENTO PORCUADROS DE MADERA
XLa $a"ra s #n $a!rial$#y )rs>!il para rali(ar!ra%a2os " sos!ni$in!o-
Y VENTAJAS DE LAMADERA:
XEs li=ra y '>cil "$anip#larla-XEs con1$ica-
XEs )rs>!il-
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Y DESVENTAJAS DE LA MADERA:
XLa rsis!ncia a la 0i1n* !nsi1n*co$prsi1n"pn" " la s!r#c!#ra /%rosa y los
"'c!os " la $a"ra-XLa J#$"a" *no s rsis!n!-XLos Jon=os a'c!an n la J#$"a"
con poca)n!ilaci1n y la $a"ra s p#"r-XNo s con)nin! +# la $a"ra
!ra%a2 a la
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XCUADROS:Y CUADROS COMPLETOS: Rc!os*
Trap(oi"als-
Y CUADROS CO6OS-Y CUADROS CON SOLERA-Y CUADROS REFORADOS: con rils*plancJas $!>licas* prnos-Y ENCRI5ADOS- ENRE6ADOS* ENTA5LADOS-Y PUNTALES DE SOSTENIMIENTO
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CUADRO
S
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CUADROTRAPE6OIDALES
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CUADROSCOJOS
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CONJUNTO DE
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CONJUNTO DECUADROS
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7.- SOSTENIMIENTO CONCIMBRAS / CERCHAS /ARCOS DE ACERO
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SOSTENIMIENTO POR CIMBRASÓ ARCOS DE ACERO
3496.* Est#
constituido por
segmentoscurvil+neos
ormando un
conjunto r+gido odeslizante
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CERC&AS TIPO 4 & 4
SOSTENIMIENTO CON CIM5RASMET
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CIMBRAS
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8.- SOSTENIMIENTO CON
CONCRETO LAN6ADO /SHOTCRETE
CONCRETO LANADO
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9Concr!o lan(a"o sJo!cr!H s l no$%r =nrico "lconcr!o c#yos $a!rials co$ponn!s son: c$n!o*a=r=a"os* a=#a* a"i!i)os y l$n!os " r'#r(o* los c#alsson aplica"os n#$>!ica$n! y co$pac!a"os "in>$ica$n!a al!a )loci"a" so%r #na s#pr/ci-
9 59;:A4($!ca' Co'c$(%( I')%!%&%(
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?
SHOTCRETE
ZLa acci1n con2#n!a "l sJo!cr! y la roca* i$pi" +# s!os s"'or$n
In"pn"in!$n!-ZLa in!racci1n in"#c la 'or$aci1n " #n s'#r(o ra"ial "con/na$in!o*+# con!rola las "'or$acions y +# aplica"o so%r la pri'ria" la 0ca)aci1n* ay#"a a la 'or$aci1n " #n arco "s#s!n!aci1n-ZEl sJo!cr! $an!in l n!ra% " las posi%ls c#3as o %lo+#srocosos* sllan"o las "iscon!in#i"a"s o =ri!as pro"#ci"as por la)ola"#ra-ZE)i!a la al!raci1n " $inrals ins!a%ls prsn!s n l$aci(o rocoso 0ca)a"o* por 'c!o "l in!$pris$o-
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E0is!n "os !ipos principals "
concr!o lan(a"o:• Concr!o lan(a"o por )a sca- co$o loin"ica s# no$%r* s $(cla n sco y s
a3a" l a=#a n la %o+#illa* s p#"incorporar #n aclran! n la $(cla-
• Concr!o lan(a"o por )a J,$"a- s
$(cla co$o #n concr!o " r)s!i$in!o%a2o y s %o$%a"o a la %o+#illa* laclran! s aplica"o n la %o+#illa-
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S 'acili!an cir!ascon"icions " aplicaci1n/l!racionsH
Pr$i! %a2as rlacionsA.C
Ma+#inaria $>s con1$ica
Mayor nr=a "co$pac!aci1n
Mayor "nsi"a" " $(clacoloca"a
VIA SECA Vn!a2asHVIA SECA Vn!a2asH
Mayor =nraci1n " pol)o
Mayor porcn!a2 "r%o!-
Con"icions " aplicaci1n
a$%in!al$n!incon)nin!s-
E0i= $ayor 0princian $ano " o%ra-
VIA SECA Ds)n!a2asHVIA SECA Ds)n!a2asH
S&OTCRET
E
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VENTAJAS DE SOSTENIMIENTO CON
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VENTAJAS DE SOSTENIMIENTO CONSHOCRETE:
(ersatili!a! en su aplicación%
Ma$or volumen !e ren!imiento por )orna!a !etra#a)o%
(eloci!a! !e fragua!o !el concreto por el uso !e
acelerantes !e fragua *Alcalinos+ "ue permite !ar
continui!a! a las operaciones mineras *,iclo !emina!o+%
Ma$or cali!a! !e compactación !el concreto "ue
permite una me)or interaccion !el concreto con laroca%
Eficiencia !e tra#a)o para esta#ilizaciones temporales
en la#ores !e explotación%
P$oc()o "( A#!cac!/' "( So%c$(%(
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Plan!a " la)a"o "Arna " Q*K $.JAli$n!aci1n " c$n!o y a"i!i)osM(cla"o "l sJo!cr! nMi0r " $ " capaci"a"
Tras=a"o a $i0rs "
$ " capaci"a"
Aplicaci1n "l sJo!cr!
n la $ina
Ara pr)ia$n! "sa!a"a
con Scalr
P$oc()o "( A#!cac!/' "( So%c$(%(
MATERIALES PARA LA ELABORACION
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MATERIALES PARA LA ELABORACIONDE LA ME6CLA:
2emento rena gua
ditivos 8ibra %et#lica 8ibra "int:tica
%aterial 2ementicio
"uplementario
PASOS PARA EL
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LAN6ADO1. &osificación 2.5erificación .Ensa"os
?.0ransporte
.La'a"o
9E0O&O/ &E ;@&O
http://d/Documentos/Presentaci%C3%B3n%20Sheraton/MVI_0347.avihttp://d/Documentos/Presentaci%C3%B3n%20Sheraton/MVI_0347.avi
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9E0O&O/ &E ;@&O
3lasificaci/n #
VIA HUMEDAVIA SECA
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SHOTCRETE MECANIZADO VÍA
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SHOTCRETE MECANIZADO VÍA
HÚMEDA
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SHOTCRETE
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;.- SOSTENIMIENTO CON
GATAS HIDRAULICAS
Á
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GATAS MECÁNICAS
GATAS DE FRICCIÓN
GATAS HIDRALICAS ONEUMÁTICAS
GATAS A FRICCION
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Ca$lo
El p#n!al $canico " acroCAMLO\ s l )r"a"rosos!ni$in!o !$poral n $inrias#%!rrana +# $2ora lascon"icions " s=#ri"a" " los
!ra%a2a"ors n las la%ors-Es ins!ala"o n l 'rn! "l !ra%a2opara %rin"ar pro!ccion "#ran! llapso "l !i$po +# l
sos!ni$in!o pr$ann! no Jasi"o ins!ala"o o !o"a)ia no snc#n!ra !ra%a2an"o al ;] "s# capaci"a"- P#" sr ins!ala"oin$"ia!a$n!* n 'or$a rapi"a y
'acil- Un ran=o co$pl!o "CAMLO\s sa!is'acn #na )ari"a"
GATAS A FRICCION
GATAS
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Par!s " Ca$lo
T&o !'%($!o$
T(()co#!o.
Ca(a.
Coa$$o%a%o$!o.
Paa'ca +a #a$a (%(')!o'a"o "( a@a%a * !($ac!/'
$(4o%a.
Tipos " Ca$lo
^ ;-Q$ _
&
M
GATASMEC
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SOSTENIMIE
NTO CONGATASHIDRAULICAS
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GATAS MEC
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GATAS MEC
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.- SOSTENIMIENTO CONPAUETES DE MADERA
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PA8UETES DE MADERA O PA8UETES SUD AFRICANO O
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Val)#la " Ali)io"s'o=#H "prsion-
Val)#la cJc "
inyccion "a=#a
WOOD PACK SIMPLE JACK PACK
• El 6acpac s #na al$oJa"illa "acro +# s 0pan"Ji"r>#lica$n!- Tra%a2a n con2#n!ocon los p#n!als " $a"ra y.o4cri%%in=7 oo"pacH Jacin"o la'#nci1n " pilars o col#$nas "sos!ni$in!o-
BOOD PAC\ SIMPLE MAS 6AC\ PAC\
BOOD PAC\
PA8UETES DE MADERA
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Mnor $anip#lo " Ma!rials-D#raci1n " ar$a"o " pa+#! ;. =#ar"iaH-Uso "l 6ac Pac con capaci"a" " car=a $ayor a
TN-Pa+#! si$pl " $a"ra con al!#ra " -?$!s
Cos!o pro$"io " #n pilar `?-
PA8UETES DE MADERA
PA8UETES DE MADERA
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Jac Pac "(.4%.4%
-Aso de %acB pacB de *.>+*.>+mts en el armado de
8ood pacB simples.
8
Jac Pac "(.4%.4%
PA8UETES DE MADERA
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Jac Pac "(5.4%5.4%
-Aso de %acB pacB de 1.*1.*mts en el armado de 8ood
pacB simple
Jac Pac "(5.4%5.4%
PA8UETES DE MADERA
PA8UETES DE MADERA
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-&esarrollo de 8ood pacB semido$les con dos %acB
pacB de *.>+*.>+mts-
PA8UETES DE MADERA
Jac Pac "(.4%.4%
Jac Pac "(.4%.4%
= /O/0E;494E;0O 3O; C3DPO0
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=.- /O/0E;494E;0O 3O; C3DPO0
)'" ;25&'$ son elementos
complementarios de soporte
que trabajan a presión
hidr#ulica.
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.- SOSTENIMIENTON CONMALLAS METALICAS /BASTIDORES
MALLAS METALICAS
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MALLAS METALICAS
MALLA ESLA5ONADAMALLA ELECTROSOLDADA
Malla M!>lica
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La $alla $!>lica principal$n! s #!ili(a"a para:
9Pri$ro* para pr)nir la ca"a " rocas #%ica"as n!r los prnos" roca-
9S=#n"o* para r!nr los !ro(os" roca ca"a "s" la s#pr/ci
#%ica"a n!r los prnos*
ac!#an"o n s! caso co$o #n l$n!o " s=#ri"a"- 9 Trcro* co$o r'#r(o "l
sJo!cr!-
MALLA
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Co$$(c%a
I')%aac!/'La ins!alaci1n " la $allalc!ro sol"a"a s "%'c!#ar aplican"o las nor$as" s=#ri"a" $inra a"$>ss rco$in"a para #n $2or"s$p3o +# l ala$%r!rans)rsal " la $alla )ayap=a"o a la par" "l soca)1n*
4$iran"o la roca7* " s!a$anra s )i!a #nso%rs'#r(o n la sol"a"#raya +# la $ayor '#r(a s
concn!ra so%r l ala$%r y no
MALLAMET
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9/ O96O4&E/
&E 96E &E 3EO
/O/0E;494E;0O 3O; 9EE30O/O&&
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EE30O/O&&
)a malla electrosoldada se usa en combinación consplit set o pernos helicoidales.
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MALLA MET
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GRACIA
S