DE2834661A1

DE2834661A1 - Verfahren und vorrichtung zum einbringen eines haertbaren materials in fluessigem oder halbfluessigem zustand in risse oder andere hohlraeume von kuenstlichen oder natuerlichen aufbauten

Info

Publication number: DE2834661A1
Application number: DE19782834661
Authority: DE
Inventors: James Milne
Original assignee: Balfour Beatty Ltd
Current assignee: Balfour Beatty Group Ltd
Priority date: 1977-08-12
Filing date: 1978-08-08
Publication date: 1979-03-01
Also published as: YU39597B; CA1093326A; BE869654R; GB1594467A; US4240995A; IT1181589B; YU190178A; AU3882078A; AU517499B2; IT7850701A0

Description

78 030 KU/u

Balfour Beatty Limited, 7 Mayday Road, Thornton Heath,

. CR4 7XA, Surrey / England

Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der britischen Patentanmeldung Nr. 33933/77 vom 12. August 1977 beansprucht. „___

Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen eines härtbaren Materials in flüssigem oder hai bfllissi gem Zustand in Risse oder andere Hohlräume von künstlichen oder

natürlichen Aufbauten

(Zusatz zu P 27 47 278.2 (Anwaltsakte: 77 028))

Die Erfindung bezieht sich auf künstliche und natürliche Aufbauten, die aus einer Vielzahl von separat geformten Körpern aus künstlich hergestelltem oder natürlichem Material aufgebaut sind oder solche enthalten oder aus einem Einzelkörper aus Beton oder Felsen, Granit oder anderem Material in seinem natürlichen Zustand bestehen. Aufbauten, die aus einer Vielzahl von separat gebildeten Körpern hergestellt werden oder bestehen, umfassen die Wände von Gebäuden, die Endauflager und Pfeiler von Brücken, Kamine, ausgemauerte Tunnels, Stollen, Abwasserrinnen und -kanäle, Stütz- oder Sperrmauern, Fundamente, Monumente, Skulpturen, archäologische Überbleibsel und andere Strukturen oder Aufbauten, die aus Ziegeln, Felsen, Steinen, Granit, Holz oder anderen Baumaterialien mit oder ohne Zwischenmörtel oder anderem härtbarem Material aufgebaut sind oder solche aufweisen. Einzel körper aus Beton oder anderen Materialien umfassen Fahrbahnen, Flughafen-Rollbahnen, Fundamente für schwere Maschi-

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nen, Statuen und Skulpturen. Alle diese künstlichen und natürlichen Aufbauten werden im nachfolgenden als "Aufbauten der genannten Gattung" bezeichnet.

In der Hauptanmeldung P 27 47 278.2 sind ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Einbringen eines härtbaren Materials in flüssigem oder halbflüssigem Zustand in Risse oder andere Hohlräume in mindestens einem Teil eines künstlichen oder natürlichen Aufbaus der genannten Gattung in der Nähe einer freiliegenden Oberfläche des Aufbaus beschrieben, und dieses Verfahren sowie diese Vorrichtung sind insbesondere geeignet für die Verwendung beim Reparieren oder Wiederherstellen einer beschädigten Fläche der Oberfläche einer Fahrbahn oder eines Flughafen-Rollfeldes. Bei diesem Verfahren wird ein flexibler, strömungsmittel dichter Überzug dicht über der freigelegten Oberfläche befestigt, wobei der Überzug in der Nähe seiner Begrenzungskanten eine endlose hohle Wand aufweist, die die abgedeckte Oberfläche umgibt und zur ihr hin offen ist; die Begrenzungskanten des Überzugs werden direkt oder indirekt am Aufbau abgedichtet, um eine im wesentlichen strömungsmittel dichte Umhüllung zu bilden, die die hohle Wand enthält; Luft und jegliches anderes Strömungsmittel wird aus der Hohlwand und aus Rissen und anderen Hohlräumen in der Nähe der abgedeckten Oberfläche evakuiert; härtbares Material in flüssigem oder halbflüssigem Zustand läßt man in die evakuierten Risse oder anderen Hohlräume eindringen, bis das härtbare Material an den Öffnungen der Risse und Hohlräume in der abgedeckten Oberfläche erscheint; und das härtbare Material läßt man dann aushärten.

Da während des Einbringens von härtbarem Material in die evakuierten Risse und anderen Hohlräume in der Nähe der Oberfläche die im wesentlichen Strömungsmitteldichte Umhüllung vollständig durch eine evakuierte Hohlwand begrenzt ist, wird jegliche Luft und anderes Strömungsmittels welche bzw. welches durch Risse und Hohlräume im Aufbau ausleckt., die sich unter

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dem überzug von jenseits dessen Begrenzungskanten erstrecken, in die evakuierte Hohlwand gelangen, von wo solche Luft und anderes Strömungsmittel evakuiert wird. Als Folge davon wird die Gefahr, daß härtbares Material, welches in die Risse und anderen Hohlräume in der Nähe der abgedeckten Oberfläche eingeführt wird, durch Luftbläschen oder anderes Strömungsmittel, welches aus Rissen oder Hohlräumen außerhalb der Begrenzungskanten des flexiblen, strömungsmitteldichten Überzugs auslecken kann,verunreinigt wird, wesentlich reduziert.

Es wurde festgestellt, daß dort, wo derjenige Teil eines künstlichen oder natürlichen Aufbaus der genannten Gattung, in dessen Risse und andere Hohlräume härtbares Material in flüssigem oder halbflüssigem Zustand einzubringen ist, über einer hoehporösen Schicht liegt, zum Beispiel dort, wo Betonplatten einer Fahrbahn über einer hoehporösen geringgradigen Schlackenschicht liegt, das verflüssigte härtbare Material durch die darunterliegende hochporöse Schicht über einen weiten Flächenbereich abgesogen wird, mit dem Ergebnis, daß eine unnötig große Menge von härtbarem Material erforderlich ist, um die Risse und anderen Hohlräume zu füllen, wodurch das Verfahren kostspielig wird und in einigen Fällen die Risse und andere Hohlräume niemals vollständig gefüllt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Verbesserung oder Abänderung des Verfahrens nach der Hauptanmeldung, und das verbesserte Verfahren nach der Erfindung ist insbesondere für die Verwendung dort geeignet, wo derjenige Teil eines künstlichen oder natürlichen Aufbaus der genannten Gattung, der zu behandeln ist, über einer hoehporösen Schicht liegt.

Bei dem verbesserten erfindungsgemäßen Verfahren wird in der Nähe von mindestens einem Riß oder anderem Hohlraum, in den härtbares Material einzubringen ist, mindestens ein Loch (im nachfolgenden als "Abzugloch" bezeichnet) durch den ge-

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nannten Teil und in. die darunterliegende hochporöse Schicht eingebohrt oder auf andere Weise gebildet, und an einer Stelle im Abstand von dem Riß oder anderen Hohlraum oder von mindestens einem derselben wird mindestens ein Loch (im nachfolgenden als "Einspritzloch" bezeichnet) durch den genannten Teil und in die darunterliegende hochporöse Schicht eingebohrt oder auf andere Weise gebildet, und, nachdem der flexible, strömungsmitteldichte Oberzug mit seiner endlosen Hohlwand dicht auf der freigelegten Oberfläche des Aufbaues befestigt und abgedichtet worden ist, wird Luft und jegliches anderes Strömungsmittel aus der Hohlwand sowie aus dem oder jedem Abzugloch evakuiert und härtbares Material in flüssigem oder haibflüssigem Zustand in das oder jedes Einspritzloch eingebracht; sobald härtbares Material am Auslaß des oder jedes Abzugloches erscheint, wird die Evakuierung von Luft und anderem Strömungsmittel aus diesem Abzugloch beendet und härtbares Material in das Abzugloch eingebracht; und wenn härtbares Material in alle Einspritz- und Abzuglöcher eingebracht wird, dann wird die Evakuierung von Luft und anderem Strömungsmittel in dem Maße, wie das härtbare Material in den Rissen und anderen Hohlräumen aushärtet, alImählich zum Stillstand gebracht.

Da die Ausbreitung von härtbarem Material aus dem unter Behandlung stehenden Teil des Aufbaus in die darunterliegende hochporöse Schicht kontrol1iert'und durch die Luft und anderes Strömungsmittel begrenzt wird, welche bzw. welches aus dem umgebenden Teil der hochporösen Schicht abgezogen wird, werden die Risse und anderen Hohlräume in dem unter Behandlung stehenden Teil des Aufbaus im wesentlichen mit härtbarem Material gefüllt.

Dort wo sich ein Riß über die freigelegte Oberfläche des Aufbaus hinweg erstreckt, z.B. über eine Beton-Fahrbahn oder -Flughafen-Rollbahn, wird vorzugsweise eine Vielzahl von Abzuglöchern an vielen im Abstand voneinander angeordneten Stellen auf der Länge des Risses eingebohrt oder auf andere Weise gebildet.

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Außerdem werden vorzugsweise zwei Reihen von in gegensei ti gern Abstand voneinander angeordneten Einspritzlöchern in jenen Teil des Aufbaus eingebohrt oder auf andere Weise gebildet, und zwar die eine Reihe auf der einen Seite des Risses und die andere Reihe auf der anderen Seite des Risses. Mindestens eine Hohlwand, die in Richtung zur abgedeckten Oberfläche offen ist und die in den flexiblen, strömungsmitteldichten Oberzug eingebaut ist, kann in der Nähe der Reihe von Abzuglöchern angeordnet werden, wobei Luft und anderes Strömungsmittel auch aus dieser Hohlwand evakuiert wird.

Um das Einbringen von härtbarem Material in das oder jedes Einspritzloch und die Evakuierung von Luft und anderem Strömungsmittel aus dem oder jedem Abzugloch und das nachfolgende Einbringen von härtbarem Material in dieses zu erleichtern, wird vorzugsweise ein flexibler Schlauch aus Gummi oder Kunststoff iη jedes Abzug- und Einspritzloch eingeführt und steht aus diesem vor, wobei jeder flexible Schlauch vorzugsweise mit einer Dichtungsmanschette versehen ist, um ein Auslecken von härtbarem Material zwischen dem Schlauch und der Lochwandung zu verhindern. Vorzugsweise ist mindestens der oder jeder flexible Schlauch, der in ein Abzugloch eingeführt ist und aus diesem· vorragt, aus transparentem Material hergestellt," damit das härtbare Material sichtbar wird, wenn es am Auslaß des Abzugschlauches erscheint.

Wenn härtbares Material in das Einspritzloch oder in eines oder mehr als eines der Einspritzlöcher in einer unerwünscht hohen Rate eingezogen wird, so kann ein Füllmittel oder es können mehrere Füllmittel mit dem härtbaren Material vermischt werden, um es weniger beweglich zu machen und die Gefahr eines Beanspruchungsbruches zu vermindern, wenn das härtbare Material aushärtet. Das härtbare Material ist vorzugsweise ein solches, welches, wenn es aushärtet, fest an den Begrenzungsflächen der Risse und anderen Hohlräume anhaftet. Ein Material, das aus

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einem synthetischen Harz besteht oder dieses als Hauptbestandteil enthält, wird bevorzugt.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung beschrieben, und zwar am Beispiel eines bevorzugten Verfahrens zum Füllen von Rissen und anderen Hohlräumen in einer Beton-Fahrbahn, die über einer hochporosen, minderwertigen Schlacken- oder Schotterschicht liegt, mit synthetischem Harz. Dabei zeigen

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf die Beton-Fahrbahn,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch die Beton-Fahrbahn,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch eine Beton-Fahrbahn, bei der ein Teil der Fahrbahn abgesackt ist, und die

Fign. 4 und 5 jeweils eine Seitenansicht sowie eine Teilansicht, teilweise im Schnitt und teilweise im Aufriß, von einem Werkzeug, das beim Anheben des abgesackten Teils der Fahrbahn verwendet wird, bevor das mit Bezug auf die Fign. 1 und 2 zu beschreibende Verfahren ausgeführt wird.

Nach den Fign. 1 und 2 hat ein Längsstück einer Beton-Fahrbahn einen Riß 2, der sich quer über die Fahrbahn erstreckt und diese in Platten 3 und 4 unterteilt, wobei die Fahrbahn als Folge eines Hohlraumes 5 gerissen ist, der sich unterhalb der Fahrbahn zwischen dieser und einer darunterliegenden hochporosen Schicht 6 aus Schlacke oder Schotter entwickelte.

Um den Hohlraum 5 und den Riß 2 mit einem synthetischen Harz zu füllen, welches die Oberflächen der Platten 3 und 4 bindet, einschließlich jener Oberflächen, die den Riß begrenzen, wird eine Vielzahl von Abzuglöchern 8 durch den Beton an einigen Stellen auf der Länge des Risses eingebohrt, und zwei sich in Querrichtung erstreckende Reihen von in gegenseitigem Abstand voneinander angeordneten Einspritzlöchern 9

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werden auf den einander entgegengesetzten Seiten des Risses und im Abstand von diesem gebohrt. Transparente Kunststoffschläuche 8¹ und 9¹ werden jeweils in die Abzuglöcher 8 und Einspritzlöcher 9 eingeführt und stehen aus den Löchern vor» wobei die Schläuche in den Löchern durch Manschetten 15 abgedichtet werden. Eine flexible, strömungsmitteldichte Polyäthylenfolie 10 mit einer endlosen Hohlwand 11 in der Nähe ihrer Begrenzungskanten wird auf den in Reparatur befindlichen Teil der Fahrbahn aufgebracht, und zwar so, daß die endlose Hohlwand die abgedeckte Oberfläche umgibt und zu ihr hin offen ist, wobei die Schläuche 8' und 9¹ durch Löcher in der Polyäthylenfolie hindurchverlaufen und gegenüber dieser abgedichtet sind. Die endlose Hohlwand enthält außerdem eine sich in Querrichtung erstreckende hohle Wand 12, die in der Nähe der Reihe von Abzuglöchern 8 angeordnet ist. Begrenzungskanten der Polyäthylenfolie 10 werden auf der Fahrbahn durch Klebeband oder Vergußmasse 14 abgedichtet.

Luft und jegliches anderes Strömungsmittel wird aus dem Hohlraum 5, der porösen Schicht 6 und dem Riß 2 über die Abzuglöcher 8 und die zugeordneten Schläuche 8¹ sowie aus den Hohlwänden 11 und 12 über einen Auslaß 13 evakuiert, und synthetisches Harz in haibflüssigem Zustand wird in die Einspritzlöcher 9 über die zugeordneten Schläuche 9¹ eingeführt. Sobald synthetisches Harz im zugeordneten Schlauch 8¹ jedes Abzugloches 8 erscheint, wird die Evakuierung von Luft und anderem Strömungsmittel aus diesem Loch beendet, und synthetisches Harz in halbflüssigem Zustand wird in das Loch eingeführt. Wenn synthetisches Harz in alle Einspritzlöcher 9 und Abzuglöcher 8 eingelassen wird, dann wird die Evakuierung von Luft und anderem Strömungsmittel in dem Maße allmählich zum Stillstand gebracht, in welchem das den Hohlraum 5 und den Riß 2 füllende synthetische Harz aushärtet. Die Polyäthylenfolie 10, die Hohlwände 11 und 12 sowie die' vorstehenden Teile der Schläuche 8' und 9¹ werden dann weggenommen, wobei synthetisches Harz in irgendwelche.Vertiefungen am oberen Ende der

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Löcher 8 und 9 und des Risses eingebracht wird.

Da das nunmehr aushärtende synthetische Harz die Oberflächen der Betonplatten 3 und 4 bindet, einschließlich der Oberflächen, die den Riß 2 begrenzen, ist der reparierte Teil der Fahrbahn 1 mindestens so fest und stark wie die Fahrbahn selbst.

Wenn, wie schematisch in Fig. 3 dargestellt, die Platte so abgesunken ist, daß deren Lauffläche unterhalb der Lauffläche der Platte 3 liegt, dann wird es, bevor der Riß 2 mit synthetischem Harz gefüllt ist, vorgezogen, die abgesackte Platte 4 anzuheben, so daß ihre Lauffläche mit derjenigen der Platte 3 im wesentlichen in gleicher Höhe liegt. Nach den Fign. 4 und 5 geschieht dies durch Einbohren einer Vielzahl von Löchern 20 an beabstandeten Stellen entlang dem Riß 2 und Einführen einer ausdehnbaren Klaue 21 in jedes Loch, die an einem Hebezeug, einer Winde oder einem anderen Hubmittel befestigt ist und einen Schwenkarm 22 aufweist, der so angeordnet ist, daß er in Einführrichtung liegt, wenn die Klaue in das Loch eingeführt wird. Nachdem jede Klaue 21 in das Loch 20 eingeführt worden ist, läßt man den Arm 22 sich schwenken, und die Klaue wird angehoben, bis der Arm die untere Fläche der abgesackten Platte 4 ergreift. Die Klaue wird dann angehoben, um die abgesackte Platte 4 zu liften, so daß deren Oberfläche im wesentlichen in gleicher Höhe mit derjenigen der Platte 3 liegt, und um die Platte 4 in dieser Stellung zu halten, während die mit Bezug auf die Fign. 1 und 2 beschriebene Operation durchgeführt wird. Als abschließenden Verfahrensschritt wird der Liftmechanismus von den Klauen abgenommen, die in den Löchern 20 belassen werden, wobei jeglicher verbleibender Hohlraum in diesen Löchern mit synthetischem Harz aufgefüllt wird.

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Claims

PATENTANWALT Friedrich-Ebert-Str.

DIPL-ING. ROLF PÜRCKHAUER ^{Postfach 100928}

D- 5900 Siegen 1

Telefon (0271) 331970 Telegramm-Anschrift: Patschub, Siegen

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Baifour Beatty Limited

Patentansprüche

f ΐΛVerfahren zum Einbringen eines härtbaren Materials in flussigem oder halbflüssigem Zustand in Risse oder andere Hohlräume in wenigstens einem Teil eines künstlichen oder natürlichen Aufbaus in der Nähe einer freiliegenden Oberfläche des Aufbaus, bei dem auf die freiliegende Oberfläche ein flexibler, strömungsmitteldichter Oberzug mit einer endlosen Hohlwand in der Nähe seiner Begrenzungsränder fest aufgebracht wird, wobei diese Hohlwand die überzogene Oberfläche umgibt und in Richtung zu ihr hin offen ist, bei dem ferner die Begrenzungsränder des Oberzugs am Aufbau direkt oder indirekt abgedichtet werden, um eine im wesentlichen Strömungsmitteldichte Umhüllung zu bilden, welche die Hohlwand enthält, bei dem dann Luft und jegliches anderes Strömungsmittel aus der Hohlwand und aus Rissen und anderen Hohlräumen in der Nähe der freiliegenden Oberfläche evakuiert werden, wobei daraufhin härtbares Material in flüssigem oder halbflüssigem Zustand in die evakuierten Risse oder anderen Hohlräume eingelassen wird, bis das härtbare Material an den Öffnungen von Rissen und Hohlräumen in der umhüllten Oberfläche erscheint, und bei dem schließlich das härtbare Material zum Aushärten gebracht wird, nach P 27 47 278.2, dadurch gekennzeichnet, daß, bevor der flexible Überzug fest auf der freiliegenden Oberfläche aufgebracht wird, mindestens ein Abzugloch durch diesen Teil hindurch und in eine darunterliegende poröse Schicht in der Nähe mindestens eines Risses oder anderen Hohlraums, in den härtbares Material einzubringen ist, gebohrt oder auf andere Weise gebildet wird und mindestens ein Einspritzloch durch diesen Teil und in die darunterliegende

hochporöse Schicht an einer Stelle im Abstand von dem Riß oder anderen Hohlraum oder von mindestens einem derselben eingebohrt oder auf andere Weise gebildet wird, und daß, nachdem die strömungsmitteldichte Umhüllung, welche die Hohlwand einschließt, durch Abdichten von Begrenzungskanten des Oberzugs am Aufbau gebildet worden ist und während Luft und jegliches anderes Strömungsmittel aus der Hohlwand evakuiert wird, Luft und jegliches anderes Strömungsmittel aus dem oder jedem Abzugloch evakuiert und härtbares Material in flüssigem oder halbflüssigem Zustand in das oder jedes Einspritzloch eingebracht wird, daß beim Erscheinen von härtbarem Material am Auslaß des oder jedes Abzugloches die Evakuierung von Luft und anderem Strömungsmittel aus diesem Abzugloch beendet und härtbares Material in das Abzugloch eingebracht wird, und daß, wenn härtbares Material in alle Einspritz- und Abzuglöcher eingegeben wird, die Evakuierung von Luft und anderem Strömungsmittel in dem Maße, wie das härtbare Material in den Rissen und anderen Hohlräumen aushärtet, allmählich zum Stillstand gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem sich ein Riß über die freiliegende Oberfläche des Aufbaus erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Abzuglöchern an einer Vielzahl von im Abstand voneinander angeordneten Stellen auf der Länge des Risses eingebohrt oder auf andere Weise gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Reihen von zueinander im Abstand angeordneten Einspritzlöchern in den genannten Teil des Aufbaus eingebohrt oder auf andere Weise gebildet werden, wobei sich die eine Reihe auf der einen Seite des Risses und die andere Reihe auf der anderen Seite des Risses befindet.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible, strömungsmitteldichte überzug mindestens eine Hohlwand umfaßt, die zur abgedeckten Oberfläche hin offen

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ist und in der Nähe der Reihe von Abzuglöchern angeordnet ist, und daß Luft und jegliches anderes Strömungsmittel aus dieser Hohlwand evakuiert werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbau eine Beton-Fahrbahn oder Flughafenrol!bahn ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Riß von einer solchen Form ist, daß eine Betonplatte auf der einen Seite des Risses unter die Höhe der Lauffläche der Betonplatte auf der anderen Seite des Risses abgesackt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Hubvorrichtung in den Riß oder in ein durch den Beton an einer Stelle des Risses eingebohrtes Loch eingeführt wird, daß man diese Vorrichtung an der Unterseite der abgesackten Betonplatte angreifen läßt, um die Platte anzuheben, bis die Lauffläche der Platte mit derjenigen der Betonplatte auf der anderen Seite des Risses im wesentlichen in gleicher Höhe liegt, und um die Platte in dieser Stellung zu halten, bis härtbares Material in alle Risse und anderen Hohlräume eingeführt worden ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Hubvorrichtung eine Klaue mit einem Schwenkarm ist, wobei die Klaue in den Riß oder das Loch mit sich in Einführrichtung erstreckendem Arm eingebracht wird, wobei der Arm dann geschwenkt werden kann, um an der Unterseite der Betonplatte anzugreifen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein flexibler Schlauch aus Gummi oder Kunststoff in jedes Abzug- und Einspritzloch eingeführt wird und aus diesem herausragt.
9. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

daß jeder flexible Schlauch mit einer Dichtungsmanschette versehen ist, um ein Auslecken von härtbarem Material zwischen

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dem Rohr und der Lochwandung zu verhindern.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich· net, daß mindestens der oder jeder flexible Schlauch, der in ein Abzugloch eingesetzt ist und aus diesem herausragt, aus transparentem Material besteht.

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