DE2142894A1

DE2142894A1 - Abgedichtete kontinuierliche Wand als Grund- oder Tiefbau werk und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE2142894A1
Application number: DE19712142894
Authority: DE
Inventors: Claude Samorau; Hurtado Jean Paris; Caron (Frankreich)
Original assignee: Soletanche, Paris
Priority date: 1970-10-15
Filing date: 1971-08-27
Publication date: 1972-04-20
Also published as: HK31578A; FR2108883B2; CH552722A; GB1309360A; NL7112137A; DE2142894C3; FR2108883A2; CA929363A; AU464643B2; AT357112B; HU167849B; BE771948A; ATA838271A; DE2142894B2; ES396338A1; SE398138B; AU3394471A

Description

DiPL.-lNG. WILFRID RAECK 2 1 4289A PATENTANWALT

7 STUTTGAKT I₁ MOSERSTRASSE 8 · TELEFON (07Π) 244003

26. August 1971 / F - S 64 -

SOLETANCHE, 7, rue de Logelbach, PARIS 17° / Prankreich

Abgedichtete kontinuierliche Wand als Grund« oder Tiefbauwerk und Verfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf eine abgedichtete Wand beliebiger Länge sowie auf ein Verfahren zu deren Herstellung. Eine solche Wand wird aus mindestens einer zusammenhängenden Masse hergestellt, die sich über die gesamte Länge der Wand erstreckt und somit keinerlei Stoß-oder Verbindungsstellen enthält. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Wand mit darin enthaltenen vorgefertigten Bauelementen sowie auf ein Herstellungsverfahren entsprechend der deutschen Patentanmeldung P 21 21 893·9

In dieser älteren Anmeldung ist dargelegt, daß man in eine in das Erdreich eingebrachte Ausschachtung oder in einen Graben, gefüllt mit einer selbsthärtenden Bohrflüssigkeit, die aus einer Mischung aus Bentonitschlamm und Zement besteht und während

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mindestens 24 Stunden stabil, homogen und flüssig bleibt, Zuschlagstoffe, Armierungskäfige oder -gitter oder vorgefertigte Betonelemente einbringen kann. Als Beispiel einer geeigneten Bohrflüssigkeit ist eine flüssige Mischung angegeben mit einem Zuschlag von 50 bis 100 kg Zement/m für allein der Dichtigkeit genügende Wände bzw. einer Zementmenge zwisc
keit.

zwischen 100 bis 300 kg/m für Wände mit einer gewissen Pestig-

Wenn man auch innerhalb dieser Zusammensetzungsbereiche Mischun- ^ gen findet, die den jeweiligen Anforderungen entsprechen, so

hat sich andererseits gezeigt, daß bestimmte Zusammensetzungsbereiche vollständig unbrauchbar sind für Wandungsarten, die durch Einfügung vorgefertigter Tafeln in den selbsthärtenden Bohrschlamm erstellt werden.

Durch Einführung einer vorgefertigten Tafel in einen in das Erdreich eingebrachten Graben entsteht zwangsläufig ein gewisser Abstand E zwischen den Seitenwänden des Grabens und denen der vorgefertigten Tafeln^wobei der Abstand mit dem selbsthärtenden Schlamm ausgefüllt ist. Nach dem Aushärten und nach der Beseitigung der Grabenwand an der Seite der Baugrube hat sich aufgrund der Tatsache, daß bestimmte Zusammensetzungen der selbsthärtenden Mischung nicht zu ausreichender Festigkeit führen, gezeigt, daß der Abstand E ungenügend aufgefüllt worden ist, wodurch das Erdreich sich an der Oberfläche um einige Zentimeter bis zu mehreren Metern senkrecht zur durchgehenden Wand-absenken konnte. Insbesondere, wenn die Einbindung des vorgefertigten Bauelementes ungenügend ist, bewegt sich das Bauelement, und die die entstehenden Leerräume im Abstand E auffüllende Erde führt zu dem Absacken der Oberfläche.

Man hat außerdem festgestellt, daß selbst bei fehlenden Erdabsenkungen oder -rutschungen die auf diese Weise erstellte Wand Dichtigkeitsfehlstellen aufweisen kann, die in Bereichen der

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Abstände zwischen den benachbarten Enden zweier vorgefertigter Tafeln auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, vorgenannte Nachteile zu beseitigen. Gegenstand der Erfindung ist daher,, eine abgedichtete Wand, die aus einer zusammenhängenden, sich über die Länge der Wand erstreckenden Masse besteht und in die Masse eingetauchte vorgefertigte Bauelemente enthält, wobei die Masse eine selbsthärtende feinkörnige homogene Mischung entsprechend einer Bohrflüssigkeit(-schlamm) ist, bestehend aus 16 bis JO kg

Bentonit/nr und l6o bis 300 kg Zement/pr, wobei ihre Viskosität \

ρ 20 Centipoise und ihre Festigkeit 5 g/cm während der ersten 48 Stunden nach der Herstellung nicht übersteigen.

Untersuchungen haben ergeben, daß mit Zusammensetzungen in den genannten Mischungsbereichen einerseits der Erddruck nach dem Abgraben der der Baugrube zuweisenden Grabenwand aufgefangen werden kann, daß ferner die Anordnungen vorgefertigter Bauelemente ausgezeichnet eIngeBanden sind und eine vollständige Dichtigkeit gewährleistet bleibt, unäFhlngTg vom Aufbau der vorgefertigten Tafeln und deren Zusammenbau.

Das Verfahren zur Herstellung einer abgedichteten Wand besteht erfindungsgemäß darin, daß man einen Graben etwa entsprechend "

der Länge der einzuführenden vorgefertigten Bauelemente ins Erdreich einbringt, den Graben mit einer feinkörnigen homogenen Masse auffüllt, bestehend aus 16 bis 30 kg Bentonit/m und l60 bis 300 kg Zement/m , wobei die Mischung während der ersten 48 Stunden eine 20 Centipoise nicht übersteigende Viskosität

2 und eine maximale Festigkeit yon 5 g/cm aufweist, und daß man während dieser Zeitdauer das oder die vorgefertigten Bauelemente in den Graben einführt.

Durch dieses Verfahren entsteht eine unter Verwendung vorgefertigter Tafeln zusammengesetzte W-nd, die sowohl stabil, widerstandsfest, wasserdicht als auch verlängerbar ist durch

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Anschluß an einen angrenzenden Graben, der mit einer flüssigen Mischung der gleichen Zusammensetzung gefüllt wird und in den ' man ebenfalls vorgefertigte Bauelemente einführt. Die Verbindung bzw. der Anschluß erfolgt einfach durch Kontakt der selbsthärtenden Mischungen in dem bestehenden und dem neu gefertigten Graben.

Das Verfahren ist dadurch weitergebildet, daß jeder der aneinander anzuschließenden Gräben etwas langer ausgeführt wird als der von einer ganzen zahl vorgefertigter Bauelemente eingenommene Platz, und daß die benachbarten Enden zweier Elemente in den beiden aneinandergrenzenden Gräben sich mit einem gewissen Spiel ™ überdecken, daß ferner das Ausheben bzw. Ausbohren des an den

ersten, bereits vorgefertigte Elemente enthaltenden Graben anschließenden Graben und dessen Füllung mit der flüssigen Mischung erfolgt, bevor die Mischung im ersten Graben eine

ρ
Festigkeit von 1,5 kg/cm > jedoch nachdem sie bereits eine Festigkeit von 150 g/cm erreicht hat und nicht im Augenblick des Durchstiches oder der Einbringung des zweiten Grabens wegfließt. Dies erfolgt dadurch, daß das Ende des ersten Grabens angeschnitten bzw, eingerissen und dabei die leicht angehärtete Mischung vom freien Anschlußende des letzten Fertigelementes beseitigt, bevor es von dem Ende des ersten Bauelementes im neuen benachbarten Graben überdeckt wird. In die selbsthärtende flüssige Mischung werden nunmehr die vorgefertigten Bauelemente so eingeführt, daß das Ende des ersten Bauelementes mit einem gewissen Spiel das Ende des letzten Bauelementes im ersten Graben überdeckt.

Man erhält auf diese Weise nach Beseitigung des Erdreiches an der der Baugrube zugewandten Seite des Grabens eine vorgefertigte aneinander anschließende Bauelemente enthaltende Wand, die eine stabile, widerstandsfeste und wasserdichte monolithische Einheit bildet, und zwar unabhängig davon, ob in der Ausrichtung der Fertigelemente evtl. leichte Fehler vorhanden sind, die auf die Notwendigkeit des vorgesehenen Spiels zwischen den Bauelementen zurückzuführen sind.

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In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens werden mehrere Primärgräben mit η Trägern und η - 1 Ausfachungsplatten ausgeführt, jeweils in Abständen zueinander, um dazwischen Sekundärgräben einzubringen, die m - 1 Träger und m Ausfachungstafeln enthalten. Die seitljdien Enden der Tafeln überdecken mit einem gewissen Spiel die seitlichen Abschnitt der Träger, die ähnlich einem Flansch- oder T-Träger ausgeführt sind. Bei der Einführung der vorgefertigten Elemente in die aushärtende Bohrflüssigkeit eines jeden Primärgrabens erfolgt unter Beachtung der Lotrichtigkeit der äußersten oder Endträger.

Mit Hilfe dieses Vorschlages lassen sich Toleranzen bzw.Unge- '

nauigkeiten im senkrechten Verlauf der Zwischenelemente auffangen, iidem der (seitliche) Spielraum ausgenutzt wird, der über die gesamte Länge der Überdeckung zweier benachbarter Elemente bestehen soll, so daß die Wand in ihrer Gesamtheit als vertikal laufend angesehen werden kann.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird bei einem Verfahren zur Herstellung einer abgedichteten Wand unter Verwendung vorgefertigter Bauelementen jeder Graben mit einer bestimmten Anzahl vorgefertigter Bauelemente bestückt, deren eines Ende eine Nut und deren anderes Ende eine. Rippe aufweist, die sich in die Nut des benachbarten Elementes einlegt, wobei das EIe- |

ment aufgehängt wird, um seinen senkrechten Verlauf während des Abbindens des Schlamms oder der flüssigen Mischung aufrechtzuerhalten. Die Lage der einzelnen Elemente wird so eingerichtet, daß zwischen den einander überdeckenden Abschnitten der Nut und der Rippe ein seitliches Spiel verbleibt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbe!spiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Folge vorgefertigter Bauelemente in der Anordnung, die sie beim Erstellen einer Wand nach der Erfindung einnehmen,

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Fig. 2 eine Ansicht aufeinanderfolgender Bauelemente nach

Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2 durch einen Graben mit einem Abschnitt einer Wand nach der

Erfindung,
Fig. 4 einen waagerechten Schnitt durch einen Graben, der zwischen zwei Gräben nach Fig. 3 eingebracht ist, vor

der Einführung der Fertigelemente, Fig. 5 einen waagerechten Schnitt entsprechend Fig. 4 nach der

Einführung der Fertigelemente,
Fig. 6 eine Ansicht eines Fertigelementes nach einer anderen

AusfUhrungsform und
Fig. 7 einen waagerechten Schnitt durch einen Graben mit einer Anordnung von Fertigplatten entsprechend Fig. 6.

Für die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sei zunächst die Herstellung einer kontinuierlichen Wand mit Hilfe von vorgefertigten Elementen nach Fig. 1 und 2 angenommen. Bei dieser Anordnung können die Fertigelemente 1 Träger sein und deshalb größere Abmessungen in Dicke (Tiefe) und Höhe aufweisen als die tafelförmigen Fertigelemente 2. Beispielsweise besitzt der Träger 1 eine Dicke von 50 cm und die Tafel 2 eine Dicke von 25 cm. Die Höhe des Trägers 1 kann dem doppelten Wert derjenigen der Tafel 2 entsprechen.

Die Länge eines Abschnittes eines Primärgrabens 3 gemäß Fig. 3 mit η Trägern und η - 1 Betonplatten entspricht dieser Darstellung, wobei zwischen den beiden Trägern 4 und 5 eine Tafel 6 angeordnet ist. Zwischen den Enden der Fertigelemente verbleibt ein gewisses Spiel, beim Ausfuhrungsbeispiel von etwa 5 cm. Obwohl hier die Werte des vorhandenen Spiels noch ausreichen, um die Flächen 4a, 5a und 6a in eine Ebene zu bringen, muß diese Ausfluchtung nicht unbedingt vorhanden sein.

Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren beginnt man zu- . nächst mit dem Einbringen eines Primärgrabens 3, der mit einer flüssigen aushärtenden Masse 7 folgender Eigenschaften gefüllt wird s

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Die flüssige Masse hat, nachdem sie einmal ausgehärtet ist, mindestens eine gleichgroße Kohäsion .wie diejenige des Erdreiches, in dem sich der Graben oder die Ausschachtung befindet. Die maximale Viskosität der Masse liegt während der ersten 48 Stunden nach ihrer Herstellung bei 20 Centipoise.

Die aushärtende flüssige Masse kann beispielsweise zusammengesetzt sein aus einer Mischung von 2j5 kg Bentonit/m^ und 2^0 kg Zement/"C.L.K."/^m · Eine Masse dieser Zusammensetzung entspricht den erwünschten Eigenschaften und läßt sich gut zum " Auffüllen des Grabens verwenden.

Sobald der Graben im Zuge des Ausbohrens bzw. des Aushebens und der Einbringung der aushärtbaren Masse fertiggestellt worden ist, beginnt man die Fertigelemente einzubringen. Das Verfahren nach der Erfindung besteht dar^n, vorgefertigte Bauelemente in eine mit einer flüssigen aushärtbaren Masse bzw. Zementmischung gefüllten Graben einzubringen. Untersuchungen haben gezeigt, daß man dadurch Fehlstellen in der erwünschten Dichtigkeit vermeidet, unabhängig vom Aufbau der Fertigelemente und deren Zusammenbau untereinander, wobei das Spiel zwischen den Fertigelementen gegebenenfalls nur in der Größenordnung eines halben λ Zentimeters zu liegen braucht.

Beim betrachteten Beispiel werden die beiden Träger 4 und 5 nach dem Ausbohren des Grabens in den flüssigen aushärtbaren Bohrschlamm eingebracht. Der senkrechte Verlauf der Träger quer zur Wand ist durch das Eigengewicht der Fertigteile und in Längsrichtung der Wand durch zwei Aufhängungspunkte gewährleistet. Es erfolgt nunmehr das Einbringen der Tafel 6 zwischen die Träger 4 und 5, der Anschlußseiten ein Flanschprofil besitzen, so daß dadurch die Ausrichtung der ebenfalls an zwei Punkten aufgehängten Platte erleichtert wird.

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Entsprechend Fig. 4 kann ein gleicher Graben oder eine Ausschachtung 8 gebohrt und mit Fertigelementen 9 versehen werden, und zwar entweder unmittelbar nach der Durchführung der Ausschachtung 3 oder zusammen mit dieser, um anschließend die dazwischen liegende Ausschachtung 10 vorzunehmen. Die Enden der Ausschachtung 3* 8 und 10 sind in Fig. 3 mit unterbrochenen Linien eingezeichnet, um deren Überdeckung zu zeigen. Der Graben 10 wird eingebracht, nachdem die flüssige Massen in den Gräben 3 und 8 leicht abgebunden hat, so daß das leicht angehärtete Produkt nicht in den Graben 10 abströmt. Andererseits darf das Abbinden nicht zu weit fortgeschritten sein, um zu vermeiden, daß nach vollständiger Aushärtung die Anschlußbereiche der Fertigteile nur mit Schwierigkeiten freigelegt werden können.

Reicht die Aushärtung in den Endbereichen der Gräben 3 und 8 aus, um das Ausfließen der Mischung in den neuen Graben zu vermeiden, so nutzt man nunmehr die Überdeckung der Enden des neuen Grabens 10 mit den bereits bestehenden Gräben aus, um dabei die leicht angehärteten Massen zu beseitigen, die an den Anschluß-Flanschabschnitten der Träger 5 und 9 anhaften. Nunmehr werden gemäß Fig. 5 der Träger 11 und die Tafeln 12 und 13 eingebracht.

Beim gewählten Ausführungsbeispiel enthält der Sekundärgraben m - 1 Träger und m Betonplatten, nämlich einen Träger 11 und zwei Platten 12 und 13. Bei der Durchführung des Verfahrens wirken sich zufällige Ausrichtungsfehler hinsichtlich der senkrechten Lage eines Trägers wegen der vorgesehenen Anschlußtoleranzen und andererseits wegen des entstehenden monolithischen Aufbaues nicht aus,aufu'die benachbarten {Träger oder die Zwischenplatten . Der auftretende Erddruck nach dem Ausheben der Baugrube kann aufgrund der Kohäsion der flüssigen Masse nach ihrer Aushärtung keine Verschiebung der zusammengesetzten und somit kontinuierlichen Wand hervorrufen.

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Die vorgefertigten Platten entsprechend Fig. 6 und 7 sind insofern vorteilhaft, da sie einander identisch sind und somit stets aneinander pas sen. Jede Platte I5 ist mit einer Nut 15a und einer Rippe 15b versehen, wobei die Rippe in die Nut l6a des benachbarten Fertigelementes 16 eingesetzt wird. Wenn das Spiel zwischen Nut und benachbarter Rippe klein ist, muß unbedingt dafür gesorgt werden, daß die erste Platte 15 eine genaue senkrechte Lage einnimmt. Wie bereits ausgeführt, werden die Platten in einen Graben bzw. in die darin befindliche flüssige aushärtbare Mischung 17 oben bezeichneter Art eingeführt. Die Länge des Grabens oder der Ausschachtung 18 a

ist so bemessen, daß eine beliebige Anzahl von Platten darin untergebracht werden kann.

Unter Berücksichtigung des verwendeten Zements und der Art des Erdreiches,in dem die Baugrube ausgehoben werden soll, kann es zweckmäßig oder erforderlich sein, der flüssigen Mischung handelsübliche Abbindemittel, Beschleuniger oder Verzögerungsmittel zuzugeben. Für die vielfältigen Zementarten und Abbindemittel sind die für den ^welligen Anwendungszweck erforderlichen Mischungsverhältnisse bekannt, so daß man auch für spezielle Anwendungszwecke und die dabei erwünschten Eigenschaften auf bekannte Mischungsverhältnisse zurückgreifen kann.

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Claims

DlPL.-iNQ. WILFRID RAlCK 2 142 89 A

PATENTANWALT

7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 · TELEFON (0711) 244003

SOIETANCHE,

Paris , Prankreich 26. August 1971 /

, _ S 64 -

/UUt&f. mW^j. ouuui- ifrA }f

Patentansprüche

U.^Abgedichtete Wand in Form eines durch Ausfüllen einer Grabung A im Erdreich hergestellten Tiefbauwerkes, dadurch gekennzeichnet, daß vorgefertigte Bauelemente (1, 2; 15, l6)-in eine flüssige Masse (7, I7) eingetaucht sind, die einer feinkörnigen, homogenen Mischung entspricht mit einem Bentonitanteil zwischen l6 bis

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30 kg/m und einem Zementanteil zwischen I60 bis 100 kg/m ,

ο deren Viskosität 20 Centipoise und deren Festigkeit 5 g/cm während der ersten 48 Stunden nach ihrer Herstellung nicht übersteigen, so daß die flüssige Masse ein sich kontinuierlich über die gesamte Ausdehnung der Wand erstreckendes Medium bildet.
2. Abgedichtete Wand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Festigkeit der flüssigen Mischung zwischen dem 5. und

W dem 15. Tag nach ihrer Herstellung auf Werten zwischen

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150 g/cm und 1,5 kg/cm verbleibt.
3. Abgedichtete Wand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Enden benachbarter Fertigelemente einerseits und den Überlappungsflächen ihrer Anschlußwandungen andererseits jeweils mindestens ein Spiel von 1 cm vorgesehen ist.
4. Verfahren zur Herstellung einer abgedichteten Wand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Erdreich ein Graben eingebracht und nach Maßgabe seiner Ausschachtung mit einer flüssigen Masse gefüllt wird, deren Viskosität 20 Centipoise und deren Festigkeit 5 g/cm während der ersten 48 Stunden nach

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ihrer Herstellung nicht übersteigen, und daß nach der Einbringung des Grabens vorgefertigte Bauelemente eingetaucht werden, zwischen deren benachbarten Enden oder zwischen deren Überlappungsflächen ein Spiel von wenigstens etwa 1 cm aufrechterhalten wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verlängerung der Wand ein sich daran anschließender Graben (10) ausgehoben wird, während die aushärtbare flüssige Masse (7) in

2 dem ersten Graben (3) eine Festigkeit von mehr als 150 g/cm erreicht hat und somit nicht mehr in den anschließenden Graben

(10) abfließen kann, wenn dieser durch Anschneiden des Endes des ersten Grabens bis zum Anschlußende des dort befindlichen letzten Pertigelementes ins Erdreich eingebracht wird, daß nunmehr die gesamte Anschlußfläche des letzten Fertigelementes von der teilweise erhärteten Masse gesäubert wird, und daß der zweite Graben, dessen Auffüllung mit flüssiger aushärtbarer Masse und dessen Bestückung mit Fertigelementen in der gleichen Weise wie beim ersten Graben durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit

η Trägern (4, 5) und η - 1 Ausfachungstafeln (6) versehene, und unter Abständen angeordnete Primärgräben (3, 8) und innerhalb der Abstände angeordnete Sekundärgräben (10) mit m - 1 Trägern

(11) und m Ausfachungspiatten (12, Ij5) ins Erdreich eingebracht werden, wobei die Enden jeder Platte die Anschlußenden der im wesentlichen einem T-Profil entsprechenden Träger mit einem gewissen Spiel überdecken, und daß bei der Einführung der Fertigelemente in die Bohrflüssigkeit des Primärgrabens zunächst der senkrechte Verlauf der äußersten Träger beachtet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Baugrube an der Seite der Träger ausgehoben wird, die der Überlappung .der Tafeln und der Fianschöbschnitte der Träger abgewandt ist.

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8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fertigelement (15, 16) mittels einer stirnseitigen Rippe mit einem gewissen Spiel in eine stirnseitige Nut (l6a) des benachbarten Fertigelementes eingepaßt wird, und daß die Ausrichtung der einzelnen Fertigelemente mit Hilfe von zwei im wesentlichen parallel zu dem Graben ausgerichteten Aufhängungspunkten durchgeführt wird, so daß der Abstand zwischen den Anschlußflächen zweier aufeinanderfolgender Fertigelemente wenigstens 1 cm beträgt.

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