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Technisches Gebiet
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Das vorliegende Gebrauchsmuster betrifft das Gebiet der Tiefbaugrubentechnik, insbesondere den Tiefbaugrubenbau unter den Bedingungen von Halberde und Halbfels und Karst mit extremer Ausprägung, zwar ein mit Pfählen und Rohren kombiniertes Tiefbaugrubenstützwerk, das die Behandlung von Hohlräumen berücksichtigen kann.
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Stand der Technik
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Mit der Notwendigkeit der Stadtentwicklung und des Bauens werden die Arbeiten im städtischen Untergrund immer zahlreicher und die geologischen Bedingungen immer komplexer. Aufgrund der Beschränkungen des städtischen Bauwesens und der unterirdischen Rohrleitungen sind die Baustellen für städtische Tiefbauprojekte jedoch sehr begrenzt, und Grubenstützkonstruktionen wie große Böschungen und Ankerkabel können nicht verwendet werden. Um die Sicherheit der unterirdischen Bauwerke während der Bauphase zu gewährleisten, werden für den Grubenausbau in der Regel Stützkonstruktionen wie Schlitzwände, einreihige Pfähle, zweireihige Pfähle und Hängepfähle in Kombination mit Grubenausbau verwendet. Die oben genannten Stützkonstruktionen sind vielseitiger und steifer, aber sie auch die Eigenschaften großer Maschinen, langsamer Konstruktion und hoher Kosten.
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Bei Baugrubenarbeiten, bei denen die Boden-Fels-Grenze in der Baugrube in der Tiefe liegt, ist die Verwendung der oben genannten Stützkonstruktion mit den Problemen der schwierigen Konstruktion und der hohen Kosten in der Felsschicht verbunden. Bei Tiefbaugrubenprojekten, bei denen sich die Boden-Fels-Grenze im Aushubbereich der Grube befindet und die Hohlräume in der Gesteinsschicht ausgeprägt sind, ist die oben genannte Stützkonstruktion anfällig für den Einsturz von Bohrlöchern, die schlechte Formqualität der Stützkonstruktion. Außerdem können die Hohlräume nicht wirksam bekämpft werden. Die Sicherheit der Stützkonstruktion ist nicht ohne weiteres gewährleistet und die Kosten des Projekts sind hoch. Beim Bau von Baugruben in erschlossenen Karstformationen ist es in der Regel erforderlich, die Höhlen vorab mit Injektionen zu verfüllen, was aufwendig und nur schwer zu erreichen ist. Daher ist es notwendig, eine tiefe Grubenausbaukonstruktion für Boden-Gesteins-Grenzfläche im Aushubbereich der Grube und bei stark ausgeprägten Hohlräumen in der Gesteinsschicht in Betracht zu ziehen, die flexibel mit Hohlräumen umgehen kann, aber auch einfach in der Struktur, leicht in der Konstruktion und wirtschaftlich in den Kosten ist. Die Erforschung und Entwicklung eines Tiefbaugrubenstützwerk, das die Behandlung von Hohlräumen berücksichtigen kann, ist von großer Bedeutung für Tiefgründungsarbeiten, bei denen die Boden-Fels-Grenzfläche innerhalb des Aushubbereichs liegt und bei denen Hohlräume in der Felsschicht stark ausgeprägt sind.
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Auf dieser Grundlage entwirft das Gebrauchsmuster ein mit Pfählen und Rohren kombiniertes Tiefbaugrubenstützwerk, das die Behandlung von Hohlräumen berücksichtigen kann, um die oben genannten Probleme zu lösen.
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Inhalt des Gebrauchsmusters
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Der Zweck des Gebrauchsmusters besteht darin, ein mit Pfählen und Rohren kombiniertes Tiefbaugrubenstützwerk bereitzustellen, das die Behandlung von Hohlräumen berücksichtigen kann und für Tiefgründungsprojekte geeignet ist, bei denen sich die Trennfläche zwischen Boden und Fels im Aushubbereich der Baugrube befindet und der Hohlraum in der Felsschicht stark ausgeprägt ist. Schließlich wird der Zweck der Baugrubensicherung, Karsthöhlenbehandlung und Wirtschaftlichkeit verwirklicht.
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Um die obige Aufgabe zu erreichen, bietet das Gebrauchsmuster die folgenden technischen Lösungen: ein mit Pfählen und Rohren kombiniertes Tiefbaugrubenstützwerk, das die Behandlung von Hohlräumen berücksichtigen kann, wobei das Stützwerk die folgenden Teile umfasst: Bohrfähle, Querträger, Längsverbindungsträger, Verfugbare Stahlrohre, Sperrfußanker und Spritzbeton, wobei die oben genannten Komponenten kombiniert sind, um ein integrales Tiefbaugrubenstützwerk zu bilden, und wobei das Stützwerk verfugbare Stahlrohre zur Hohlraumbehandlung verwendet, wobei das Stützwerk in einer festen Reihenfolge ausgeführt wird. Als weitere Lösung des vorliegenden Gebrauchsmusters bilden der vertikale Bohrpfahl und der Querträger den Hauptkraftrahmen bilden, wobei das verfugbare Stahlrohr sowohl zur Bodenabstützung als auch zur Hohlraumbehandlung verwendet werden.
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Als weitere Lösung des vorliegenden Gebrauchsmusters weist der vertikale Bohrpfahl eine kreisförmige Querschnittsform und einen Querschnittsdurchmesser von Im bis 1,5m mit Bewehrungsstäben im Bohrpfahl auf; wobei der Querträger eine rechteckige Querschnittsform, und wobei die Bewehrungsstäben im Querträger angeordnet sind.
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Als weitere Lösung des vorliegenden Gebrauchsmusters ist der Längsverbindungsträger auf die Oberseite des Bohrpfahls angeordnet, wobei die Oberseite des Längsverbindungsträgers mit der Oberseite des Querträgers bündig ist, um den Bohrpfahl, den Querträger und das verfugbare Stahlrohr zu verbinden und zu befestigen; wobei der Längsverbindungsträger eine rechteckige Querschnittsform aufweist, und wobei die Bewehrungsstäben im Längsverbindungsträger angeordnet sind.
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Als weitere Lösung des vorliegenden Gebrauchsmusters ist das verfugbare Stahlrohr ein nahtloses Stahlrohr mit einem Durchmesser von 150mm bis 200mm, das oben offen und unten in einem scharfen Winkel geschlossen ist, wobei der Stahlrohrkörper mit einer einzigen Reihe von Löchern mit einem Durchmesser von 20 mm und einem Abstand von 500 m versehen ist, wobei die Löcher Schlammlöcher sind.
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Als weitere Lösung des vorliegenden Gebrauchsmusters liegt die Oberseite des verfugbaren Stahlrohrs 0,3m höher als die Oberseite des Längsverbindungsträgers, die Unterseite Im in die gesamte Gesteinsschicht hineinragt und der horizontale Abstand 0,5m bis Im beträgt; wobei die Länge des Stahlrohrs kann entsprechend der tatsächlichen Situation von Schichten und Höhlen angepasst werden.
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Als weitere Lösung des vorliegenden Gebrauchsmusters injiziert mit den verfugbaren Strahlrohren die Zementschlämme zur Verfüllung von Hohlräumen, wobei der Druck während des Injizierens von Zementschlämmen 0,8 MPa nicht überschreitet.
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Als weitere Lösung des vorliegenden Gebrauchsmusters ist der Sperrfußanker ein durchgehender Verbundanker mit 25 mm Durchmesser und 3 m Länge.
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Als weitere Lösung des vorliegenden Gebrauchsmusters wird Nass-Spritzbeton an der Seitenwand der Baugrube mit einer Dicke von 80 mm unter Verwendung von C25-Nass-Spritzbeton angebracht, um das Herabfallen von losem Boden und Felsblöcken zu verhindern.
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Als weitere Lösung des vorliegenden Gebrauchsmusters erstreckt sich der Boden des Bohrpfahls 2 bis 3 m unter der Grubensohle und der Abstand in horizontaler Richtung beträgt 6-9 m, wobei der Pfahldurchmesser und der Pfahlabstand entsprechend der Dicke der Bodenschicht und den Verformungserfordernissen angepasst werden, wobei die Länge des Querträgers gleich der Breite der Grube ist, wobei der Querschnitt vergrößert werden muss, wenn die Grubenbreite 20m überschreitet.
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Diese Art von Stützwerk wird in der folgenden Reihenfolge umgesetzt:
- (1) Nivellierung der Baustelle und Herstellung von Bohrpfählen und verfugbaren Stahlrohren;
- (2) Behandlung von Hohlräumen mit den verfugbaren Stahlrohren;
- (3) Konstruktion von Querträgern und Längsverbindungsträgern;
- (4) Aushub der Grube nach unten und Einbau von Spritzbeton an den Seitenwänden der Grube;
- (5) die Anwendung von Sperrfußankern, wenn die Grube bis zur Schnittstelle zwischen Boden und Fels ausgehoben wird;
- (6) Aushub von Gruben in Felsformationen und Ausführung von Spritzbeton;
- (7) Aushub bis zur geplanten Höhe, dann sind der Bau der Baugrube abgeschlossen.
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Im Vergleich zum Stand der Technik sind die vorteilhaften Wirkungen des vorliegenden Gebrauchsmusters wie folgt:
- 1. Das mit Pfählen und Rohren kombiniertes Tiefbaugrubenstützwerk verwendet Bohrpfähle verwendet Bohrpfähle, Stützträger, verfugbare Stahlrohre und Verbindungsträger, um ein ganzes Stützwerk zu bilden. Es hat eine gute Integrität, starke Stabilität und starken Widerstand gegen Verformung und kann die Formation effektiv kontrollieren und Umweltdeformation.
- 2. Das mit Pfählen und Rohren kombiniertes Tiefbaugrubenstützwerk verwendet verfugbare Stahlrohre zur Behandlung der umgebenden Karsthöhlen der Fundamentgrube. Es kann nicht nur die Karsthöhlenbehandlung während des Vortriebs der Stahlrohre durchführen, sondern auch die Bewehrungsinjektionsbehandlung in der in einem späteren Stadium und hat einzigartige Vorteile in Karsthöhlenschichten.
- 3. Das mit Pfählen und Rohren kombiniertes Tiefbaugrubenstützwerk hat einfache Konstruktion, schnelle Konstruktion Geschwindigkeit, hohe Wirtschaftlichkeit und ist besonders geeignet für die Baugrubenprojekte mit entwickelten Halberde und Halbfels und Kaverne, auch von Bedeutung soziale und wirtschaftliche Vorteile.
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Figurenliste
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Um die technische Lösung der Ausführungsformen des Gebrauchsmusters deutlicher zu veranschaulichen, folgt eine kurze Beschreibung der begleitenden Zeichnungen, die für die Beschreibung der Ausführungsformen notwendig sind. Es ist offensichtlich, dass die begleitenden Zeichnungen in der folgenden Beschreibung nur einige der Ausführungsformen des Gebrauchsmusters darstellen und dass andere begleitende Zeichnungen auf der Grundlage dieser Zeichnungen ohne jegliche kreative Arbeit für eine Person mit gewöhnlichen Kenntnissen auf dem Gebiet der Technik erhalten werden können.
- 1. 1 eine Draufsicht des mit Pfählen und Rohren kombinierten Tiefbaugrubenstützwerk;
- 2. 2 eine Schnittansicht des mit Pfählen und Rohren kombinierten Tiefbaugrubenstützwerk;
- 3. 3 eine Schnittansicht des Stützwerks des Bohrpfahlabschnitts;
- 4. 4 eine Schnittansicht des Stützwerks des verfugbaren Stahlrohrs;
- 5. 5 ein strukturelles Diagramm eines des verfugbaren Stahlrohrs;
- 6. 6 ein Verarbeitungsdiagramm der Hohlräume;
- 7. 7 ein strukturelles Diagramm des Sperrfußanker des verfugbaren Stahlrohrs;
- 8. 8 ein Verbindungsschema des Bohrpfahls mit dem Querträger;
- 9. 9 ein Verbindungsschema des Bohrpfahls, des Querträgers, des verfugbaren Stahlrohrs und des Längsverbindungsträgers.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bohrpfahl;
- 2
- Querträger;
- 3
- Längsverbindungsträger;
- 4
- verfugbares Stahlrohr;
- 5
- Sperrfußanker;
- 6
- Spritzbeton;
- 7
- Bodenfanggraben;
- 8
- Hohlraum;
- 9
- Boden-Fels-Grenze;
- 10
- Mörtelauslass;
- 11
- Bewehrungsstab;
- A
- Abstand des Querträgers;
- B
- Abstand des verfugbaren Stahlrohrs;
- C
- die Distanz, die der Bohrpfahl unter die Sohle der Baugrube reicht;
- H
- tiefer Boden der Baugrube;
- W
- Breite der Baugrube
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Konkrete Ausführungsform
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Die technischen Lösungen in den Ausführungsformen des Gebrauchsmusters werden nachstehend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen in den Ausführungsformen des Gebrauchsmusters klar und vollständig beschrieben. Natürlich sind die beschriebenen Ausführungsformen nur ein Teil der Ausführungsformen des Gebrauchsmusters, und nicht alle. Basierend auf den Ausführungsformen des Gebrauchsmusters fallen alle anderen Ausführungsformen, die ein Fachmann ohne schöpferische Tätigkeit herstellen kann, an den Schutzbereich des Gebrauchsmusters.
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Ausführungsbeispiel I
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Wie in 1 bis 4 gezeigt, bietet diese Ausführungsbeispiel ein mit Pfählen und Rohren kombiniertes Tiefbaugrubenstützwerk, das die Behandlung von Hohlräumen berücksichtigen kann. Im Vergleich zum herkömmlichen Baugrubenstützwerk besteht das mit Pfählen und Rohren kombiniertes Tiefbaugrubenstützwerk aus Bohrpfählen 1, Querträgern 2, Längsverbindungsträgern 3, verfugbaren Stahlrohren 4, Sperrfußankern 5 und Spritzbeton 6, um eine tiefe Baugrubenstützung und eine Hohlraumbehandlung zu erreichen.
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1 zeigt eine Draufsicht des mit Pfählen und Rohren kombinierten Tiefbaugrubenstützwerk, wobei der Abstand der Bohrpfähle 6m und der Abstand der Injektionsstahlrohre 0,7m beträgt. Die Abstände der Bohrpfähle und der verfugbaren Stahlrohre können je nach den Bodenverhältnissen und den zu behandelnden Hohlräumen angepasst werden. Die Kombination aus Bohrpfählen und verfugbaren Stahlrohren trägt den Erddruck außerhalb der Baugrube.
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2 zeigt eine Schnittansicht des mit Pfählen und Rohren kombinierten Tiefbaugrubenstützwerk, wobei der Bohrpfahl mindestens 2m unter die Grubensohle, und das verfügbare Stahlrohr Im unter die Bodenwand und in die stabile Felsschicht reicht. Die Pfahlrohrstruktur wird über eine bestimmte Länge in die stabile Felsschicht eingebettet, um die Stabilität der Stützelemente zu gewährleisten und eine Instabilität an der Basis der Stützstruktur zu verhindern.
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3 zeigt eine Schnittansicht des Stützwerks des Bohrpfahlabschnitts, wobei die Spitze des Bohrpfahls durch einen Querträger senkrecht zur Seitenwand der Grube verbunden ist, der in Ortbetonbauweise hergestellt wurde, wobei die Stahlstäbe des Bohrpfahls und die Stahlstäbe des Querträgers an der Verbindungsstelle miteinander verankert sind. Die Bohrpfähle und die Querträger bilden das Haupttragwerk für die Querseite der Grube. Die Länge des Querträgers hängt von der Breite der Grube ab, die in der Regel 20 m nicht überschreiten sollte. Bei einer Breite von mehr als 20 m muss der Querschnitt des Querträgers vergrößert werden, um die Stabilität des tragenden Rahmens zu gewährleisten.
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4 zeigt eine Schnittansicht des Stützwerks des verfugbaren Stahlrohrs, wobei das verfügbare Stahlrohr von der Oberfläche aus nach unten durch die Boden-Fels-Trennung und Hohlräume in die stabile Felsschicht eingebracht wird. Das verfugbare Stahlrohr führt oben durch den Längsverbindungsbalken und reicht unten 1 m in den stabilen Felsen hinein, wobei die obere Öffnung 0,3 m über der Oberkante des Längsverbindungsbalkens liegt. Die Länge des verfugbaren Stahlrohrs wird entsprechend den welligen Verhältnissen der Boden-Fels-Grenze und den angetroffenen Hohlräumen angepasst.
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5 zeigt ein strukturelles Diagramm eines des verfugbaren Stahlrohrs 4, wobei das verfugbare Stahlrohr ein nahtloses Stahlrohr mit einem Durchmesser von 150mm ist, das oben offen und unten in einem scharfen Winkel geschlossen ist, wobei der Stahlrohrkörper mit einer einzigen Reihe von Löchern mit einem Durchmesser von 20 mm und einem Abstand von 500 m versehen ist, wobei die Löcher Schlammlöcher sind. Das verfügbare Stahlrohr wird mit den Austrittslöchern in Richtung des äußeren Bodens der Grube verlegt, und nach dem Verlegen des Stahlrohrs wird die Hydraulikschlämme von oben nach unten gepresst, um die Hohlräume an der Seite der Grube zu füllen und zu verstärken. Der Injektionsdruck, wenn das Stahlrohr mit Zementschlamm vergossen wird, darf 0,8 MPa nicht überschreiten.
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7 zeigt ein strukturelles Diagramm des Sperrfußanker des verfugbaren Stahlrohrs, wobei die Ankerstange auf den Boden des verfugbaren Stahlrohrs gesetzt wird, und wobei am unteren Ende jedes verfugbaren Stahlrohrs ein Sperrfußankerstange gesetzt wird, die mit dem verfugbaren Stahlrohr verschweißt wird. Die Sperrfußanker-Sperrstange wird verwendet, um den Boden des verfugbaren Stahlrohr zu fixieren.
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8 und 9 zeigen die Verbindungsknoten des Bohrpfahls 1, des Querträgers 2, des Längsverbindungsträgers 3 und des verfugbaren Stahlrohrs 4, wobei der vertikale Bohrpfahl 1 und das verfugbare Stahlrohr 4 durch den horizontalen Querträger 2 und den Längsverbindungsbalken 3 verbunden sind, um eine stabile Stützstruktur zu bilden, die den geotechnischen Körper um die Grube herum stützt und die Verformung des umgebenden geotechnischen Körpers kontrolliert.
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Wie 4 und 7 gezeigt, wird während des Aushubs nach unten Spritzbeton 6 um den Umfang der Grube herum eingebracht, um zu verhindern, dass loses Erdreich und Gestein von den Seitenwänden der Grube herunterfallen. Spritzbeton 6 ist 80 mm dicker C25-Nassspritzbeton.
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Die konkreten Umsetzungsschritte sind:
- (1) Nivellierung der Baustelle und Herstellung von Bohrpfählen und verfugbaren Stahlrohren;
- (2) Behandlung von Hohlräumen mit den verfugbaren Stahlrohren;
- (3) Konstruktion von Querträgern und Längsverbindungsträgern;
- (4) Aushub der Grube nach unten und Einbau von Spritzbeton an den Seitenwänden der Grube;
- (5) die Anwendung von Sperrfußankern, wenn die Grube bis zur Schnittstelle zwischen Boden und Fels ausgehoben wird;
- (6) Aushub von Gruben in Felsformationen und Ausführung von Spritzbeton;
- (7) Aushub bis zur geplanten Höhe, dann sind der Bau der Baugrube abgeschlossen.
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Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das mit Pfählen und Rohren kombinierte Tiefbaugrubenstützwerk mit Bohrpfählen, Stützträger, verfugbaren Stahlrohren und Verbindungsträgern das gesamte Stützwerk bildet. Es hat eine gute Integrität, starke Stabilität und einen starken Verformungswiderstand und kann die Verformung der Schicht und der Umgebung wirksam kontrollieren. Die Karsthöhlenbehandlung kann gleichzeitig mit der Installation des Stahlrohrs und der Bewehrungsinjektionsbehandlung durchgeführt werden kann in einem späteren Stadium durchgeführt werden. Dies hat einzigartige Vorteile in den erschlossenen Karsthöhlenschichten. Das kombinierte Pfahl-Rohr-Tragwerk für tiefe Baugruben hat einen einfachen Aufbau, eine schnelle Baugeschwindigkeit und eine hohe Wirtschaftlichkeit und ist besonders geeignet für tiefe Baugrubenprojekte mit extrem entwickeltem Halbboden, Halb- Felsen- und Karsthöhlen und hat bedeutende soziale und wirtschaftliche Vorteile.
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In der Beschreibung bedeutet die Bezugnahme auf die Beschreibung des Begriffs „eine Ausführungsform“, „Beispiel“, „spezifisches Beispiel“ usw., daß die im Zusammenhang mit der Ausführungsform oder dem Beispiel beschriebenen spezifischen Merkmale, Strukturen, Materialien oder Eigenschaften in mindestens einer Ausführungsform oder einem Beispiel des Gebrauchsmusters enthalten sind. In dieser Beschreibung beziehen sich die schematischen Ausdrücke für die oben genannten Begriffe nicht unbedingt auf dieselben Ausführungsformen oder Beispiele. Darüber hinaus können die beschriebenen spezifischen Merkmale, Strukturen, Materialien oder Eigenschaften auf geeignete Weise in einer oder mehreren Ausführungsformen oder Beispielen kombiniert werden.
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Die oben dargestellten bevorzugten Ausführungsformen des Gebrauchsmusters dienen lediglich der Veranschaulichung des Gebrauchsmusters. Die bevorzugten Ausführungsformen stellen weder eine erschöpfende Aufzählung aller Einzelheiten dar, noch beschränken sie das Gebrauchsmuster auf die beschriebenen spezifischen Ausführungsformen. Selbstverständlich können viele Änderungen und Variationen in Übereinstimmung mit dem Inhalt dieser Spezifikation vorgenommen werden. Diese Ausführungsformen wurden ausgewählt und in dieser Beschreibung speziell beschrieben, um die Grundsätze und praktischen Anwendungen des Gebrauchsmusters besser zu erläutern, damit die Fachleute auf dem Gebiet, zu dem sie gehören, das Gebrauchsmuster gut verstehen und nutzen können. Das Gebrauchsmuster ist nur durch die Ansprüche und deren vollen Umfang und Äquivalente begrenzt.
