DE1816368A1

DE1816368A1 - Einrichtung zur Verminderung der Aushoehlwirkung von Wasserstroemungen

Info

Publication number: DE1816368A1
Application number: DE19681816368
Authority: DE
Inventors: Stammers Albert James
Original assignee: STAMMERS ALBERT JAMES
Current assignee: STAMMERS ALBERT JAMES
Priority date: 1968-07-18
Filing date: 1968-12-21
Publication date: 1970-02-26
Also published as: GB1224209A; DK128328B; FR1602225A; DE1816368B2; NL6818518A; US3563037A; NL152319B

Description

Dipl.-Ing. Egon Prinz Dr. Gertrud Hauler ·οοο μ·«*·· »q, Ofl n_ft_ «ine»

Dipl-Ing. Gottfried Ltiiir ^Ern>b·⁰ """ Patentanwalt·

^«^ AIBERT JAMBS STAMMERS

SmIι«» 23, Shottfield Avenue

East Sheen London, S.W. 14 / Großbritannien

TJnaer Zeichen; S 2468

Einrichtung zur Verminderung der Aushöhlwirkung von Wasserströmungen

Die Erfindung bezieht sich auf verbesserte Einrichtungen zur Verminderung des Ausspül-, Aussohwämm-, Unterwasohungs- oder Auahöhleffektes einer Wasserströmung auf die Betten und Ufer von Wasserläufen, wie beispielsweise von Flüssenr Binnenhäfen, Meeresarmen, Mündungen und auf Meeresufer.

Zu den Verfahren, die verwendet wurden, um diese Auohöhlwirkung in Wasserläufen zu vermindern, gehörte es, daß Matten aus Weidenbündeln und Schilfbündeln zu Flößen zusammengebaut wurden,"die zu der speziellen Stelle geschwommen wurden, und die dann mittels Steinbroohen versenkt wurden, die von Hand aua von einem Begleitschiff auf diese Flöße aufgelegt wurden. Dieses Verfahren v/eist den Nachteil auf, daß die Weiden und das Schilf zu bestimmten Zeiten geschnitten werden müssen und daß diese Materialien für den Transport sehr sperrig sind und daß die Gesteinsbrocken, wenn sie an der Verwendungsstelle nioht zur Verfugung stehen, ebenfalls herantransportiert werden müssen und daß die Plöße lediglich bei bestimmten Flutbedingungen eingeschwommen und versenkt werden können, wobei diese Floßmatten, wenn sie sich einmal in ihrer Ia-

Gei/R.

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BAD ORlGtMAL

ge befanden, eier Gefahr ausgesetzt waren, daß sie durch eine Ausspülung unterschnitten wurden, so daß die Floßmatten leicht gekippt werdet) können, wodurch das Gestein verschoben werden konnte.

Ss iat ein Ziel aer Erfindung, verbesserte Einrichtungen zur Verminderung des Aushöhl- oder Ausspülefi'ektes von Wasserströmungen zu schaffen, wobei durch diese Einrichtungen die im vorstehenden aufgeführten Nachteile ausgeschaltet werden.

Gemäß der Erfindung sind Einrichtungen vorgesehen, um die Unterspül- oder Ausapülwirkung in Wasserläufen zu vermindern, wobei diese Einrichtungen ein rohrfärmigea Element aufweisen, welches eine netz- oder siebartige obere Wandung aufweist, durch welche Bailastmaterial in das Innere des Elementes gelangen kann.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung besteht da3 Element aus einem korrosionsfesten, nicht-verrottbaren flexiblen Material,, Das Element kann mit einem Drahtrahmen verbunden sein und es kann eine sieb- oder netzartige untere Wandung aufweisen, durch welohe Sand oder andere Bettmaterialien hindurohtreten können, wobei durch diese Wandung jedoch das Ballastmaterial nicht austreten kann.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können eine Anzahl von Elementen miteinander in paralleler Lage verbunden werden, um eine Einheit zu bilden·

Gemäß einem noch weiteren Merkmal der Erfindung kann jedes rohrförmige Element oder können die rohrförmigen Elenente innen mit einer Anzahl von im Abstand voneinander angeordneten

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ordneten Ausdehnungsgliedern versehen sein. Die Ausdehnungsglieder können sphärische Ovoide oder eiförmige Körper sein oder eine andere Form haben und können mit irregulären Hohlräumen ausgestattet sein. Die Ausdehnungs-~ glieder in jedem Abschnitt können auf einem Draht aufgefädelt sein, wobei rohrförmige Abstandhalter z\;ischen den Ausdehntin.csgliedorn angeordnet sind ο Die Ausdelinungs-' glieder können teilweise oder" vollständig mit Beton oder einem anderen schweren Material gefüllt sein, so daß diese Ausdehnungsglieder das Absinken des Elementes unterstützen, wenn das Element freigegeben wird. f

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein Verfahren zur Verminderung des Aushöhlungs- oder Ausspüleffektes in Wasserläufen vorgesehen, welches die Schritte umfaßt, daß eines oder mirere des besagten Eleuentes oder der Einheiten in eine vorbestimmte Lage bezüglich der gewünschten Verwendung verschwommen wird, daß Ballast auf die Elemente aufgebracht wird, und zwar derart, daß der Ballast in das Innere der Elemente eintritt und bewirkt, daß die Elemente oder die Einheit bis zur ursprünglichen Verwendungsstelle absinkt und dass das Einfüllen oder Aufbringen von Ballast in das oder auf das abgeseunkene , Element oder die Einheit fortgesetzt wird, um die Füllung der Elemente oder der Einheit zu vollenden«.

Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen: _o

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer mattenartigen · Einheit, die gemäß der Erfindung aufgebaut ist und die acht Elemente aufweist, die miteinander verbunden sind,

Fig. 2

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ßAD ORIGINAL

Pig. 2 eine Schnittansicht, genommen länge der Linie 2-2 der Pig. 1,

Fig. 3 eine Schnittanaicht durch eine der Kammern, die innerhalb eines Elementes ausgebildet ist, wobei die Darstellung in vergrößertem Maßstab erfolgt,

Pig. 4 eine Längssohnittansicht eines !Teiles eines Elementes einer anderen Ausführungsform der Erfindung und

Pig· 5 eine Querschnittansioht eines Teiles des in Fig. dargestellten Elementes.

Es sei zuerst auf die Pig. 1 bis 3 Bezug genommen· Eine mattenähnliche Einheit ist im allgemeinen bei 1 dargestellt. Diese Einheit besteht aus zwei kongruenten Lagen oder Bögen oder Folien aus korrosionsfestem und nicht verroifcbarem Material, wie beispielsweise einem Polyestermaterial, wie es beispielsweise unter dem Handelsnamen TERRYLEN verkauft wird. Die übereinander gelegten Schichten oder Bögen sind miteinander vernäht oder in anderer Weise längs der Längskanten frei miteinander verbunden und auch längs paralleler Längslinien 31 um acht rohrförmige Elemente 4 zu bilden.

Um die Elemente geöffnet zu halten, können Rahmenteile oder Distanzstücke in jedes Element eingesetzt werden· Diese Rahmenbauteile liegen vorzugsweise in der Form von vier Metallängsstäben 5 zwischen den Elementenden vor, die in gleichem Abstand um den Umfang herum duroh eine Anzahl von Querrahmenelementen 6 gehalten werden, die an diesen Stä» ben 5 befestigt sind. Diese Rahmenelemente sind vorzugsweise rautenförmig auszubilden, so daß die Rahmenbauteile dem Querschnitt eines Jeden Elementes eine Rautenform geben. Die Enden eines jeden Elementes sind vorzugsweise

mittels

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mittels einer Nylonachnur oder einer Schnur aua einem anderen nicht verrottbaren Material verschlossen die duroh ösen oder öffnungen 7 hindurchgezogen ist, die in den oberen und unteren Bögen der Elemente an den Enden vorgesehen sind» Die öaen oder öffnungen 7> die ebenfalla dazu dienen können, die Enden der Elemente duroh eine Verschnürung miteinenander zu verbinden, aind vorzugsweise mittels eines Nylonbelages verstärkt, der längs der oberen und unteren Kanten der Enden der Elemente aufgenäht ist, wobei diese öffnungen duroh Ösen ausgebildet sein können. Damit zwei oder mehr mattenartige Einheiten nebeneinander liegend mitteinander verbunden werden können, sind Versohnürungsöffnungen 9 längs jeder Seite einer jeden Einheit vorgesehen. Die Verstärkungsnylonatege sind bei 10 dargestellt. Jedes Element weist eine netzartige obere Wandung 8 auf, wobei sich hierbei um den Wandungsabschnitt handelt, der normalerweise nach, oben zeigt, wobei das Maschenmaß dieser netz- oder siebartigen Wandung derart ist, daß der verwendete Ballast durch die Maschen in das Innere des Elementes gelangen kann. Die Maschen haben eine Fläche von etwa 5/8 Quadratzoll oder 1/2 Quadratzoll.

Wenn die Matten im Wasser an der gewählten Stelle versenkt werden sollen, so können die Matten in ihre Stellung oberhalb dieser Stelle verschwommen werden und der Ballast wird dann auf die Oberseite der Matten aufgefüllt, so daß der Ballast duroh die Maschen der oberen Wandung hindurohgeht und in das Innere der Elemente gelangt. Die Matten werden dann in die erforderliche untergetauchte lage abgesenkt. Weiterer Ballast kann, falls gewünscht, auf die obere Seite der Matten aufgeschüttet werden, und zwar derart, daß der Ballast in den Wellungen verbleibt, die durch die Bautenabschnitte der Elemente gebildet werden.

Bei

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Bei einer abgeänderten Ausführungsform kann die Unterseite der Elemente aus netzartigen Wandungen 11 hergestellt sein. Die Maschenweite ist hier derart, daß, wenn die Matten auf der Oberfläche des Flußbettes liegen, das Flußbettmaterial, wie beispielsweise Sand, durch die Masohen der Unterseite in das Innere der Elemente hineintreten kann· Die Maschengröße der Unterseite ist jedoch derart, daß zwar das Eintreten von Sand oder anderen Bettungsmaterialien in das Element erlaubt wird, daß jedoch das Austreten des Ballast» materials, mit dem die Matten ursprünglich beladen wurden, verhindert wird.

Der verwendete Ballast kann ein Gemisch sein, bestehend aus feuchtem Sand mit einem geringen Prozentsatz von etwa 2 bis 3 Prozent Kalk, der kalt mit etwa 20$ heißem Bitumen gemischt wurde, der mit einer geringen Menge an Creosot versetzt ist und auf etwa 300⁰I¹ erhitzt ist. Die Anteile der Mischung können sich je nach Art und Zusammensetzung des zur Verfügung stehenden Sandes ändern und je nach Art des verwendeten Bitumens.

Obwohl es bevorzugt ist, ein Gemisch der oben beschriebenen Art zu verwenden, können andere Ballaststoffe verwendet werden, wie beispielsweise Sand allein für sich oder wie beispielsweise Schotter und zwar in Abhängigkeit von den hydraulischen oder anderen Bedingungen an der Verwendungsstelle.

Um eine Matte in ihrer Lage zu halten, können verschiedene Ballastmengen in und auf der Oberseite der Matte gemäß den hy-draulischen Bedingungen verwendet werden' und zwar entsprechend den Plut- und Strömungsbedingungen und entapreohend der liatur des Bettes oder der Ofcerflache, auf der die Matte endgültig angeordnet wird. Allgemein kann ge-

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sagt werden, daß die Menge des G-emiHches oder eines anderen Ballastmaterials, welches vor dem Untertauchen der schwimmenden Matte zugeführt wird, um das Untertauchen durchzuführen, derart iat, daß, wenn die Hatte untergetaucht ist, ein negativer Auftrieb von etwa.3 Pfund bis zu 20 Pfund/Quadratfuß erzeugt wird.

Jede Matte ist etwa 15 Fuß über die länge der Elemente lang und etwa 15 Fuß breit. Die Matteneinheiten können Ende gegen Ende und Seite an Seite in üblicher Weise da- * durch miteinander verbunden werden, daß Nylonschnüre duroh benachbarte Verschnürungsöffnungen der Elemente und duroh benachbarte 3eitenversohnürangsöffnungen gezogen werden und die so verbundenen Einheiten können im Wasser an die gewünschte Stelle gebracht werden. Obwohl beschrieben wurde, daß die Matten in ihre Endstellxmg geschwommen und dann abgesenkt werden, können diese auch unmittelbar an · bestimmten Stellen angeordnet werden, wo sie zu bestimmten Zeiten nicht unter Wasser liegen, wie beispielsweise bei Ebbe oder sie können auch dort angeordnet werden, wo Flußufer oberhalb des normalen Wasserspiegels verstärkt werden sollen,

Obwohl ein rautenförmiger Querschnitt für die Elemente erwähnt wurde, können die Rahmenbauteile 5 und 6 auch derart ausgebildet sein, daß den Elementen andere Querschnitte, wie beispielsweise ein kreisförmiger Querschnitt, ein elliptischer Querschnitt oder ein kreisförmiger Querschnitt erteilt werden.

Es sei nunmehr auf die Fig. 4 und 5 Bezug genommen. Das Element bei dieser zweiten Ausführungsform ist eine Matte, die aus einer oberen Lage 11 und einer unteren Lage 12 besteht. Beide lagen bestehen aus einem korrosionsbeständigen

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digen und nicht verrottbarem Material, wie beispielsweise aus einem Polyestermaterial. Die obere Lage 11 hat die Form von netzartigen Maschen, die quadratisch, rautenförmig, dreieckig, elliptisch oder kreisförmig sein können und die Masohen haben eine derartige Größe, daß der Ballast, der zur Belastung der fertigen Matte auf dem Bett verwendet wird, durch diese Maschen hindurohgehen kann und in die Matten eintreten kann· Die Lage 12 kann dioht gewoben sein oder es kann sich um eine durchlässige Lage handeln, oder um eine Lage, die noch beschrieben werden soll und die aus einem feinen Maschenmaterial besteht· Die beiden Lagen 11 und 12 sind miteinander vernäht, thermisch miteinander verschweißt oder in anderer Weise längs ihrer Längskanten miteinander verbunden. Eine dieser Kanten 13 ist in Fig. 5 dargestellt.

Diese Lagen sind auoh miteinander vernäht oder in andereer Weise miteinander verbunden und zwar längs Linien 14, 15» 16, die parallel zur Kante 13 verlaufen, um eine Reihe von rohrförmigen Absohnitten zu bilden, von denen jeder eine obere Wandung aufweist, die aus einem netzartigen Material mit weiten Maschen besteht und eine untere Wandung, die aus einem undurchlässigen dicht gewobenen Material besteht, oder aus einem Mate ial, das feine Masohen hat. Die Masohen des Materials der oberen Wandungen der rohrförmigen Abschnitte sind derart, daß ein Ballast, der verwendet wird, durch die Maschen hindurohgehen kann, während das Material der unteren Wandungen den Ballast innerhalb der Matten festhält. Die rohrförmigen Absohnitte haben einen derartigen Durchmesser, daß eine Anzahl von Ausdehnungsgliedera 17 leicht in jeden der rohrförmigen Abschnitte eingeschoben werden kann, um die rohrförmigen Abschnitte gedehnt zu halten. Die Distanz&ieder 17 können rund, oval

oder

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oder von beliebiger Form sein und diese Distanzglieder weisen vorzugsweise reguläre oder irreg-?uläre Hohlräume 18 auf. Eine Ausführungsform eines Distanzgliedes weist eine Kugel aus einem.synthetischen Kunststoffmaterial auf, wobei diese Kugel eine Anzahl von Hohlräumen 18 hat, die eine irreguläre Form haben und die Fläche dieser Hohlräume kann zwischen einem Viertelqjiadratzoll und einem Quadratzoll liegen. Falls gewünscht, können die Ausdehnglieder 17 mit Beton oder einem anderen sohweren Material gefüllt sein, so daß die Glieder 17 das Absinken des Elementes unterstützen, wenn dieses im Wasser angeordnet wird· Jedes der-Glieder 17 weist eine Bohrung duroh seine Mitte auf und ein Draht 19 ist durch die Bohrungen in den Gliedern in jedem Rohr gezogen. Bei dem Draht kann ea aich um einen vollen Draht oder um einen Draht aus mehreren Wioklungen handeln, wobei dieser Draht eine dioke Beschichtung aus einem synthetischen Kunststoff material aufweist. Wenn die Glieder 17 um einen vorbestimmten Abstand voneinander getrennt werden, sind Distanzstücke 20 von entsprechender Länge auf dem Draht angeordnet. Die Distanzstücke 20 können beispielsweise kurze längen eines Gartenseh-lauches aus einem Kunststoffmaterial sein, der einen Innendurchmesser von einem halben Zoll hat.

Hachdem jedes der rohrförmigen Elemente mit einer gewünschten Anzahl von Ausdehngliedern 17 und Distanistücken 20 gefüllt ist, werden die Enden der Drähte 19 entweder an den äußeren Enden der beiden Endglieder 17 befestigt oder die Drähte"können, wie in Fig. 4 gezeigt, fortlaufen , und zwar zu einer bei 21dargestellten Verbindung, an der die beiden Bögen 11 und 12miteinander befestigt sind, Einrichtungen zur Befestigung der Enden der Bögen aneinander können Befe-

stigungggaen

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- ίο -

stigungsösen längs der Kanten der "beiden Bögen aufweisen und falls gewünscht, können Veratärkungseinlagen eingenäht oder in anderer Weise an den Kanten der Bögen befestigt sein, um diese Kanten zu verstärken, um eine feste Verankerung der Ösen zu ermöglichen. Eine nicht verrottbare Schnur, beispielsweise eine Nylonsohnur, kann verwendet werden, um die Enden der Bögen miteinander zu verschnüren, um die Abschnitte zu schließen«

Die Längskanten 13 können ebenfalls mit Versteifungseinlagen und Ösen versehen sein, so daß benaohbarte Hatten miteinander verschnürt werden können, um eine große zusammengesetzte Matte zu bilden, die jede gewünschte Fläche bedeoken kann. Die Ösen an den Enden der Matten können auch verwendet werden, um die Matten Ende gegen Ende anliegend miteinander zu verschnüren.

Die einzelnen Matten können selbstverständlich vollständig vorfabriziert sein und es ist nur noch erforderlich, sie an der Verwendungsstelle miteinander zu verschnüren, wenn zwei Matten oder mehr miteinander verwendet werden, um eine große Fläche zu bedeoken. Nachdem die Matten abgesenkt sind, wird Ballast in das Wasser geschüttet, so daß dieser Ballast auf die Matten fällt und durch die Ma- sohen der oberen Wandung 11 in das Innere der Matten gelangt. Es sei bemerkt, daß wegen der Ausdehnungslieder der Ballast in die rohrförmigen Abschnitte zwischen die Ausdehnungsglieder fällt, was das Halten des Ballastes unterstützt. Wenn sich der Ballast einmal innerhalb der Matten in seiner Lag^ befindet, kann dieser nicht leicht auch durch Unterströmungen entfernt werden, so daß die Matten ihre Form beibehalten und in ihrer endgültigen Lage verbleiben.

Bei

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Bei einer abgeänderten Ausführungsform kann der untere Bogen ebenfalls aus einem sieb- oder masohenartigen Material bestehen, wobei die Maschen jedoch eine viel geringere Größe haben als die Haschen im oberen Bogen 11, so daß das Plußbettmaterial, wie beispielsweise Sand, in die Matten eintreten kann und daduroh die Ablagerung der Matten auf dem Bett unterstützt. Die Masohen weisen jedoch nicht eine derartige Größe auf, daß das eingefüllte Ballastmaterial aus den Matten austreten kann.

Der verwendete Ballast oder die anderen Ballaststoffe und die Art und Weise, wie dieser Ballast verwendet wird, kann im wesentlichen der gleiche sein, wie es unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 erläutert wurde· Die Größe der Matten kann die gleiche sein, wie vorher erwähnt und die Hatten können in ihre Verwendungslage eingeschwommen werden, oder die Matten können direkt nioht untergetaucht,, wie bereits dargelegt, verlegt werden.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Einrichtung zur Verminderung der Ausspülwirkung einer Wasserströmung, gekennzeichnet durch ein rohrförmiges Element, welches eine netz-, sieb- oder masohenartige obere Wandung aufweist, durch die hindurch Ballast in das Innere des Elementes gelangen kann.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element aus einem nioht verrottbarem flexiblen Material besteht.

5p Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Element innen mit einer Anzahl von im Abstand voneinander angeordneten Ausdehnungsgliedern ausgestattet ist, welche eine Kugel oder Eiform oder andere Form haben.

4. Einrichtung naoh Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen dieser Ausdehnungsglieder irreguläre Hohlräume aufweisen.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, daduroh gekennzeichnet, daß die Ausdehnungsglieder in dem oder in den EIe-" menten auf einen Draht aufgezogen sind, wobei rohrförmige Abs, tandstücke zwischen den Gliedern angeordnet sind ο

6„ Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, daduroh gekennzeichnet, daß die Ausdehnungsglieder teilweise oder vollständig mit Beton oder einem anderen schweren Material gefüllt sind, so daß diese Glieder das Absinken dea Elementes unterstützen,

7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet duroh einen Tragrahmen, der so angeordnet ist, daß die Elemente in ihrer offenen Lage gehalten sind.

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8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Elementen miteinander und parallel zueinander verbunden sind, um eine Matteneinheit zu bilden.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der tragrahmen in jedem Element vier Metalllängsstäbe aufweist, die sich zwischen den Elementenenden erstrecken, die in gleichen Umfangsabständen duroh eine Anzahl von Querstäben gehalten sind.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet duroh Verschnürangsöffnungen in den oberen und unteren Wandungen eines jeden Elementes an den Enden, um die Elemente zu schließen· ■

11. Einrichtung naoh Anspruch 10, gekennzeichnet duroh Verstärkungelagen, die längs der oberen und unteren Kanten des Elementes oder eines jeden Elementes angenäht oder in anderer Weise befestigt sind, wobei duroh diese Verstärkungslagen die VersohnürungsÖffnungen ausgebildet sind·

12* Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Verstärkungslagen, die längs jeder Seite des Elementes oder der Einheit angeordnet sind, wobei Versohnürungsöffnungen in den Verstärkungslagen ausgebildet sind, damit die Elemente oder Einheiten miteinander verbunden werden können*

13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, daß jedes Element eine netzartige untere Wandung aufweist, wobei die Größe der Maschen

derart ist_f daß Sand oder anderes Bettmaterial aus der Wasserrinne in das Element eintreten kann, daß jedoch Ballast» der durch die obere Wandung eingetreten ist, nicht durch die untere Wandung austreten kann.

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