DD143444A1 - Vorrichtung fuer bauwerksdraenagen und ausfuehrung von bauwerksdraenagen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzvorrichtung für Bauwerksdränagen und auf die Ausführung von Bauwerksdränagen. Ihr Anwendungsgebiet erstreckt sich auf in offener Bauweise im Stauwasserund Grundwasserbereich herzustellende, insbesondere linienförmige Bauwerke, wie Heiz- und Sammelkanäle. Sie gewährleistet das Abführen des anfallenden Wassers (Sickerwasser, Grundwasser) bei allen hydrologischen Verhältnissen. Das geschieht einerseits durch den Einsatz einer SiekerSchutzvorrichtung, welche den Sieker funktionstüchtig hält, als auch durch besondere Ausführungen der Sieker und der Bauwerksdränagen. - Fig.6 -

Description

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Vorrichtung für Bauwerksäränagen und Ausführung von Bauwerksdränagen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Ausführung von Bauwerksdränagen unter Beachtung des Ablaufes der Gesamttiefbaumaßnahnie eines Bauwerkes und bei speziellen Bauwerken die Berücksichtigung, daß die anfallenden Wassermengen schwer im voraus bestimmbar sind·

Der Anwendungsbereich erstreckt sich auf Bauwerksdränagen für in offener Bauweise im Stauwasser- und Grundwasserbereich herzustellende Bauwerke, insbesondere linienförmige Bauwerke, wie Heiz- und Sammelkanäle,

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Allgemein bekannt ist die Ausführung der Bauwerke in wasserundurchlässigem Beton sowie mit Außenhaut- oder Innenhautdichtungen. Von Nachteil sind die hohen Aufwendungen für die auftriebsichere Ausbildung und für das Erreichen der Dichtheit der Bauwerke.

Es ist eine Lösung bekannt, bei der auf einer vertieft hergestellt !en Baugrubensohle und auf den Baugrubenböschungen eine Kombination aus. Sperrschicht, Flächensicker und Dränrohrleitung in einer speziellen Anordnung eingebaut wird· Von Nachteil ist, daß die Baugrube wesentlich tiefer als für die Bauerkssohle erforderlich ist, ausgehoben wird, die Baugrubenböschungen für das Verlegen der Sperrschicht völlig

eben herzustellen sind und ein relativ hoher Verbrauch an Material (Kiessand) für die Böschungssicker erforderlich ist·

Bei den allgemein bekannten Lösungen der Bauwerksdränagen, die aus der Dränrohrleitung mit Filter und den unmittelbar am Bauwerk angeordneten Sickern (Sohlsicker, Wandsicker) bestehen, ist die Wirksamkeit als Dauerdränage während der Hutzung des Bauwerkes wie auch als Baudränage während der offenen Wasserhaltung nicht ausreichend gewährleistet. Die Hauptursachen dafür sind durch den Bauablauf der jeweiligen Baumaßnahme bedingt:

Das Bauwerk wird in der Eegel auf einem sich über die gesamte Breite der Baugrubensohle erstreckenden Sohlsicker, in dem die Dränrohrleitung verlegt ist, errichtet. Bis zur Fertigstellung des Bauwerkes vergehen mehrere Monate. In dieser Zeit wird Erdstoff (meist bindiges Lockergestein) aus der Baugrubenböschung ausgespült. Er lagert sich in dem Zwischenraum von Baugrubenböschung und Bauwerk auf dem Sohlsicker ab. Im Zusammenhang mit den Arbeiten am Bauwerk wird er z.T. mit dem Material des Sohlsickers vermischt. Es entsteht eine nahezu undurchlässige Schicht, die den Zufluß zur Dränrohrleitung stark herabsetzt.

Die Dränrohrleitung, die in der Eegel im Sohlsicker in dem Zwischenraum von Baugrubenböschung und Bauwerk angeordnet ist, muß eine relativ große Überdeckung im Sohlsicker haben, um nicht durch die Arbeiten am Bauwerk örtlich beschädigt bzw. zerstört zu werden, was außerdem schwer kontrollierbar ist. Das trifft besonders bei Dränrohrleitungen geringer Festigkeit, z.B. bei FVC-H-We11drän-, rohren zu· - ,

Bei großen seitlich des Bauwerks anfallenden Wassermengen (Schichtenwasser, Grundwasser) sickern diese vorwiegend über den Wandsicker zur Dränrohrleitung. Dadurch wird das Wasser je nach Ausführung des Wandsickers bis unmittelbar an das Bauwerk herangeführt, was für das Bauwerk von Nachteil ist.

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Eine weitere Ursache für die nicht ausreichende Wirksamkeit der Bauwerks dränage ist der nur schwer im voraus bestimmbare Wasseranfall und damit die nicht zuverlässige Wahl des Dränrohrquerschnittes.

Ziel der Erfindung. . . ' ·

Das Ziel der Erfindung ist es, die angeführten Ursachen für die nicht ausreichende Wirksamkeit der Bauwerks dränage zu beseitigen. Mit der Bauwerksdränage soll mit hinreichender Sicherheit das Wasser vom Bauwerk ferngehalten werden· Dies soll auch im Grundwasserbereich und bei größerem 'Schichten- und Oberflächenwasseranfall erreicht werden. Dadurch kann in vielen Fällen auf die von Spezialkräften auszuführenden und sehr arbeitszeitaufwendigen Hautdichtungen (bituminöse Klebedichtung, Dichtung mit FVC-s-weich) verzichtet werden und eine auftriebsichere Bauwerksausbildung entfallen,

Darlegung; des Wesens der Erfindung

Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung zu lösen ist, besteht darin, die Ausführung von Bauwerksdränagen von vornherein so zu gestalten, daß das Abführen des anfallenden Wassers (Sickerwasser, Grundwasser) bei allen Jhydrogeologischen Verhältnissen gewährleistet ist, und somit ein Eintretendes V/assers in das Bauwerk verhindert wird. Diese technische Aufgabe wird dadurch gelöst, indem Bauwerksdränagen einschließlich der Sicker entsprechend den hydrogeologischen Verhältnissen differenziert ausgeführt werden, um beispielsweise zu vermeiden, daß der Sohlsicker durch Ablagerungen verstopft wird; Baugrubensohlen übertief ausgehoben bzw. Sohlsicker überdick ausgeführt werden, Haut dichtungen anzubringen sind und bei nicht genau bestimmbarem Wasseranfall die Dränage nicht ausreichend v/irksam ist«

Zur Vermeidung des Verstopfens des Sohlsickers durch Ablagerungen oder des Vermischens des Sickermaterials mit den Ablagerungen ist unmittelbar auf dem Sohlsicker eine in !Richtung Sohlsicker wasserdurchlässige Sickerschutzvorrichtung angeordnet. Die Sickerschutzvorrichtung besteht vorzugsweise aus zwei rechteckigen mit Winkelblech beschlagenen Kanthölzern, wobei jedes Winkelblech auf einer Längsseite übersteht. Kantholz und Winkelblech sind in geeigneten Abständen von quer durchführenden Durchlauf rinnen durchsetzt·

Zur Gewährleistung des ungehinderten Wasserabflusses ist die Sickerschutzvorrichtung unmittelbar auf dem Sohlsicker und unmittelbar an der noch zu errichtenden Bauwerkssohle als Außenschalung angeordnet und zwar so, daß die Einlauföffnungen des bauwerkseitigen, winkelblechbeschlagenen Kantholzes nach oben und die Einlauf öffnungen des böschungsseitigen, winkelblechbeschlagenen Kantholzes zur Seite in Eichtung Baugrubenböschung gerichtet wird. Beide Kanthölzer sind zueinander über einen Entwässerungsspalt in Abstand verlegt, so daß der vordere Rand des überstehenden Winkelbleches vom bauwerkseitigen Kantholz auf dem boschungsseitigen Kantholz aufliegt. Per überstehende Blechrand des böschungsseitigen Kantholzes ist zur Stabilisierung der Sickerschutzvorrichtung im Boden verankert« Durch die Anordnung der Sickerschutzvorrichtung bleibt während des Bauprozesses der Sohlsicker unter der Sickerschutzvorrichtung gegen Verunreinigungen von Bauschutt und gegen Erdstoff, der sich aus der Baugrubenböschung löst, geschützt. Außerdem kann das während des Bauprozesses anfallende Wasser in der Baugrube über die Einlauf öffnungen, Durchlaufrinnen und den Bntwäs se rungs spalt ohne wesentliche Ansammlung in der Baugrube in den Sohlsicker fließen. Die Sickerschutzvorrichtung wird erst unmittelbar vor dem Einbau des Wand- und Böschungssickers bzw. vor der Baugrubenverfüllung entfernt«

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Zum Vermeiden von Beschädigungen an Dränrohrleitungen während des Baugeschehens, die im Sohlsicker zwischen Baugrubenböschung und Sickerschutzvorrichtung angeordnet sind, haben die Dränrohrleitungen zum Schutz eine relativ große Überdeckung im Sohlsicker. Das trifft besonders bei Dränrohrleitungen mit geringer Scheit el druckf es tigkeit zu, ζ·Β· bei FVC-H-Welldränrohren. Derartig große Überdeckungen erfordern eine tiefe Baugrubensohle und große Mengen Material für den Sohlsicker· Zum Vermeiden dieser Nachteile wird über der Dränrohrleitung bei einer relativ kleinen Überdeckung ein Schutzelement z.B. in Form eines Ortbetonstreifens angeordnet. Das Schutzelement kann eingebaut bleiben oder es ist vor dem Verfüllen der Baugrube zu entfernen.

Wenn es gilt, das Wasser (Grundwasser, Schichtenwasser) möglichst fern vom Bauwerk über den Sohlsicker der Dränrohrleitung zuzuleiten, wird folgende Ausführung der Bauwerksdränage vorgeschlagen. Zusätzlich zu der bekannten Kombination Sohlsicker, Wandsicker, Filter und Dränrohrleitung ist ein an sich bekannter Böschungssicker zugeordnet. Der Böschungssicker ist so eingebracht, daß er die Absenkkurve des Grundwassers bzw. die wasserführenden Schichten nach oben überragt und nach unten sowohl in den Wandsicker als auch in den Sohlsicker reicht. Durch die Anwendung dieses Böschungssickers soll die Bildung von Stauwasser im verfüllten Baugrubenquerschnitt vermieden werden. Der Böschungssicker faßt das seitlich in den Baugrubenquerschnitt eintretende Wasser. Dadurch hat der Wandsicker nur das im Baugrubenbereich einsickernde Öberflächenv/asser abzuleiten. Das hat Vorteile für die Ausbildung des Wandsickers. Auf den bisher mit hohem Arbeitszeitaufwand in Kieslagen herzustellenden V/andsicker kann verzichtet werden. Es genügt als V/andsicker beispielsweise ein textiler Stoff, der mit hoher Arbeitsproduktivität einbaubar ist. Die Anwendung dieses Böschungssickers ist unbedingt bei seitlichem Wasserandrang erforderlich. Sein Einbau läßt sich bautechnologisch leicht realisieren·

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Zur Gewährleistung der Abführung von stark anfallendem V/asser, insbesondere bei begehbaren linienförmigen Bauwerken, z.B. Sammelkanälen, ist im Sohlsickerbereich des Bauwerkes eine Abflußrinne mit abnehmbarer Abdeckplatte eingebaut. Bei der Ausführung der Abflußrinne unterscheidet man zwei Varianten. Befindet sich seitlich des linienförmigen Bauwerkes eine Dränrohrleitung, dann sind alle Schächte der Dränrohrleitung, über Überlauf leitungen mit der Abflußrinne verbunden»

In diesem FaIl dient die Abflußrinne der Entlastung der Dränrohrleitung. Bei Überlastung derselben, fließt ein Teil des Wassers über die Überlaufleitung in die Abflußrinne ab. '

Bei der zweiten Variante dient die Abflußrinne nicht als Entlastungselement, sondern als Fassungselement. Zum Erzielen dieser Wirkung ist die Sammelsohle der Abflußrinne tiefer als die Sohle des Sohlsickers angeordnet und im Bereich des Sohlsickers wasserdurchlässig ausgebildet. Das Wasser dringt vom Sohlsicker durch die wasserdurchlässige Wandung der Abflußrinne und sammelt sich im Sohlenbereich derselben. Diese Variante hat den Vorteil, daß Dränrohrleitungen und deren Schächte entfallen. Weiterhin läßt sich jeder hydrologisch erforderliche Abflußquerschnitt mit der notwendigen Sicherheit realisieren. Bei offenem bzw. teilweise offen gestaltetem Gerinne ist der Abfluß kontrol- lierbar. Abflußstörungen können leicht beseitigt werden»

Ausführungsbeispiel

Die Erfindungen werden nachfolgend an einigen Ausführungsbeispielen dargestellt. Dabei zeigt die Figur 1 den Querschnitt einer Baugrube mit eingebauter Sickerschutzvorrichtung, -

Figur 2 den Querschnitt einer Baugrube mit aufgebrachtem Dränrohrschutzelement,

Figur 3 di© Seitenansicht eines winkelblechbeschlagenen Kantholzes der Sickerschutzvorrichtung,

Figur 4 den Querschnitt eines winkelblechbeschlagenen Kantholzes der Sickerschutzvorrichtung, Figur 5' den Querschnitt einer Baugrube mit zusätzlich eingebautem Böschungssicker,

Figur 6 den Querschnitt einer Baugrube mit zusätzlich eingebautem Böschungssicker und Dränrohrschutzelement, Figur 7 den Querschnitt einer Bauwerks dränage mit im Sohlenbereich des Bauwerkes eingebauter Abflußrinne als Fassungselement,

Figur 8 den Querschnitt einer Bauwerks dränage mit im Sohlenbereich, des Bauwerkes als Entlastungselement eingebauter Abflußrinne.

Zur Gewährleistung des ungehinderten Zuflusses des Wassers in den Sohlsicker werden Sickerschutzvorrichtungen 1 auf dem Sohlsicker 2 verlegt. Das erfolgt unmittelbar nach Herstellung des Sohlsickers 2 in der Weise, daß das eine Kantholz la gleichzeitig seitliche Schalung oder zur Abstützung der seitlichen Schalung des Unterbetons bzw. der Sohle des Bauwerkes 3 dient.

Die Kanthölzer 1 (Fig. 3 und 4) sind mit Durchlauf rinnen 4 und 3e einem vorstehendem Winkelblech 5 versehen. In den Kanthölzern sind die Durchlauf rinnen 4 in Form von Aussparungen Von etwa 20 mm χ 100 mm in Abständen von etwa 800 mm angeordnet. Das Winkelblech 5 sollte auf einer Längsseite etwa 40 mm längs des Kantholzes 1a und 1b vorstehen. Der vorstehende Rand des Winkelbleches 5 dient bei dem böschungsseitigen Kantholz 1b gegen seitliche Verschiebung im Sohlsicker und bei dem bauwerksseitigen Kantholz 1a zur Abdeckung des Entwässerungsspaltes 6 zwischen den beiden blechbeschlagenen Kanthölzern 1a und 1b. Die notwendige Breite des Entwässerungsspaltes 6 kann mit Hilfe von zwischen den zwei Kanthölzern 1a und 1b angeordneten Abstandstücken gewährleistet werden·

Durch die gewählte Anordnung der Sickerschutzvorrichtung 1 bleibt während des Bauprozesses der Sohlsicker 2 im Bereich der Sickerschutzvorrichtung 1 auf etwa 250 mm Breite am Bauwerk 3 gegen Verunreinigung von Bauschutt und gegen aus der Baugrubenböschung gelösten Srdstoff 7 geschützt. Außer-

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dem kann das während des Bauprozesses anfallende Wasser in der Baugrube über die Durchiaufrinnen 4 und den Entwässerungsspalt 6 ohne wesentliche Ansammlung in der Baugrube in den Sohlsicker 2 fließen.

Bei seitlicher Anordnung der Dränroh'rleitung 8, insbesondere bei FVC-H-Welldränrohren sowie anderen Leitungen geringer Scheiteldruckfestigkeit, wird zu deren Schutz ein Ortbetonstreifen 9 auf dem Sohlsicker 2 hergestellt (Fig 2). Der Ortbetonstreifen 9 wird unmittelbar nach dem Verlegen der Sickerschutzvorrichtung 1 zwischen dieser und der Baugrubenböschung ausgeführt. Erst danach wird mit der Herstellung des Bauwerkes 3 begonnen.

Die Sickerschutzvorrichtung 1 ist erst unmittelbar vor dem Einbau des Wand- und Böschungssicker-s 10 und 11 bzw. der Baugrubenverfüllung 13 zu entfernen.

Die Anwendung der Sickerschutsvorrichtung 1 ist für alle Bauwerke 3» bei denen Wasser aus dem Bereich oberhalb der Gründungs sohle einem neben oder unter dem Bauwerk 3 angeordneten Fassungselement (Dränrohrleitung 8, Abflußrinne 15) zufließen soll, von Vorteil, insbesondere bei Heiz- und · Sammelkanälen. Bei gleicher Sicherheit gegen Zerstörung der Dränrohrleitung 8 während der Bauausführung kann durch Anwendung des Dränrohrschutzelementes 9 die Dränrohrüberdeckung und damit dLe Dicke des Sohlsickers 2 bzw. die Vertiefung in der Baugrubensohle wesentlich kleiner gewählt werden.

Es gilt, das durch die Baugrubenböschung sickernde V/asser möglichst fern vom Bauwerk 3 dem Sohlsicker 2 bzw. der Dränrohrleitung 8 zuzuleiten. Dazu wird auf der Baugrubenböschung ein Sicker (Böschungssicker) 10 aufgebracht (Figuren 5 und 6). Der Böschungssicker 10 soll unten bis "an das Bauwerk 3 bzw. bis an den Wandsicker 11, der z.B. aus einem textlien Stoff besteht, herangeführt werden. Oben soll der Böschungssicker 10 so hoch auf die Baugrubenböschung gezogen v/erden, daß die Absenkungskurve 12 des anstehenden Grundwassers bzw. die wasserführenden Schichten in den Bö-

schungssicker 10 einmünden·

Zur Gewährleistung der Abführung des anfallenden Wassers kann insbesondere bei begehbaren linienförmigen Bauwerken ζ·Β· Sammelkanäle 14, eine Abflußrinne 15 eingebaut werden (Fig. 7 und 8). Die Abflußrinne 15 wird z.B. aus trogförmigen Fertigteilen von etwa 500 mm Länge hergestellt.

Ist einseitig oder beidseitig des linienförmigen Bauwerkes 14 eine Dränrohrleitung 8 angeordnet, dann werden in der Regel alle Dränrohrleitungsschächte 17 durch Überlaufleitungen 18 mit der Abflußrinne 15 verbunden (Fig. 8)· Die Abflußrinne 15 dient dann zur Entlastung für die Dränrohrleitung 8. Es kommen Fig. 6 und Fig. 8 gemeinsam zur Anwendung.

Bei der Ausführung der Abflußrinne 15 nach Fig. 7 dient sie gleichzeitig als Fassungselement. Die Fugen der trogförmigen Fertigteile sind offen. Das Wasser tritt vom Sohlsicker durch die Fugen der Fertigteile in ,die Abflußrinne 15· Die Fugenbreite wird zur Vermeidung von Sandausspülungen in Abhängigkeit von der Kornverteilung des Kiessandes des Sohlsickers 2 festgelegt. Es kommen Fig· 5 und Fig. 7 gemeinsam zur Anwendung.

Die Tiefenlage der Abflußrinne 15 ist in Abhängigkeit von dem erforderlichen Abfluß querschnitt und ob die Abflußrinne gleichzeitig als Fassungselement oder nur zur Entlastung der Dränrohrleitung 8 dient, festzulegen (Fig. 7 und 8). Die Abflußrinne 15 wird mit abnehmbaren Abdeckplatten 19 abgedeckt. Bei Bauwerkskonstruktionen mit aus statischen Gründen durchgehender Sohlplatte sind in dieser in möglichst kurzen Abständen Kontrollöffnungen für die Abflußrinne 15 vorzusehen. Die Abflußrinne 15 wird wie die Dränrohrleitung 8 an den Vorfluter angeschlossen· .

Claims (3)

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   Erf indung;s ansprücha

   1.0 Vorrichtung zur Ausführung von Bauwerksdränagen, die aus der Dranrohrleiimng mit illter, den unmittelbar am Bauwerk angeordneten Sickern und den Dränrohrleitungsschächten bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Sohlsicker (2) unmittelbar um das zu errichtende Bauwerk (3) eine nur in Richtung Sohlsicker (2) wasserdurchlässige Sickerschutzvorrichtung (1) zum Schutz des Sohlsickers (2) und als Schalung für die Bauwerkssohle (3) und/oder ein Dränrohrschutzelement (9) angeordnet ist·

   1«1 Vorrichtung zur Ausführung von Bauwerksdränagen.... nach Punkt 1.0, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserdurchlässige Sickerschutzvorrichtung (1) aus rechteckigen mit winkelblechbeschlagenen Kanthölzern (1a; 1b) besteht, wobei das Winkelblech (5) auf einer Längsseite übersteht und die Sickerschutzvorrichtung (1) in geeigneten Abständen von querdurchführenden Durchlauf rinnen (4) durchsetzt ist.

   1»2 Vorrichtung zur Ausführung von Bauwerksdränagen.... nach den Punkten 1.0 und 1.1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Kanthölzer (1a; 1b) längsseits über einen Entwässerungsspalt (6) so weit in Abstand zueinander verlegt sind, daß der vordere Rand des überstehenden Winkerbleches (5) vom bauwerksseitigen Kantholz (1a) auf dem böschungsseitigen Kantholz (1b) den Entwässerungsspalt (6) abdeckend aufliegt und der überstehende Winkelblechrand (5) des böschungsseitigen

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   Kantholzes (1b) zur Stabilisierung der Sickerschutz-Vorrichtung (1) im Sohlsicker (2) verankert ist.

   1·3 Vorrichtung zur Ausführung von Bauwerksdränagen·.·. nach den Punkten 1.0 bis 1.2, dadurch gekennzeich-'net, daß die Einlauf Öffnungen (4) der querdurchführenden Durchlaufrinnen (4) im bauwerksseitigen Kantholz (1a) nach oben und im böschungsseitigen Kantholz (1b) seitlich in Richtung Böschung gerichtet sind.
2. 2.0 Vorrichtung zur Ausführung von Bauwerksdränagen.... nach dem Pkt. 1,0, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Sohlsicker (2) über der Dränrohrleitung (8) ein Dränrohrschutzelement (9)» vorzugsweise ein Ortbetonstreifen, aufgebracht ist,
3. 3.0 Ausführung von Bauwerksdränagen bei seitlichem Wasserzufluß, bestehend aus der Dränrohrleitung mit Filter, den unmittelbar am Bauwerk angeordneten Sickern und den Dränrohrleitungsschächten, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein an sich bekannter Böschungssicker (10) eingebracht ist, der nach oben über die Absenkkurve (12) des Grundwassers bzw. über die wasserführenden Schichten ragt und nach unten bis in den Sohlsicker (2) und/oder Wandsicker (11) reicht·

   3·1 Ausführung von Bauvrerksdränagen bei seitlichem Wasserzufluß.... nach Punkt 3·0, dadurch gekennzeichnet, daß im Sohlenbereich des Bauwerkes (3) eine Abflußrinne (15) mit abnehmbaren Abdeckplatten (19) bzw. mit Kontrollöffnungen eingebaut, und diese über Überlaufleitungen (18) mit den Dränrohrleitungsschächten (17) verbunden ist,

   3·2 Ausführung von Bauwerksdränagen bei seitlichem Wasserzufluß.... nach Punkt 3.0, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußrinne (15) in Höhe des Sohlsickers (2) wasser-

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   durchlässig ausgebildet ist und ihre Sammelsohle (16) tiefer als die Sohle des Sonlsickers (2) angeordnet ist.

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