EP4249684B1 - Vorrichtung zum befestigen eines schlauchs eines schlauchwehrs - Google Patents

Vorrichtung zum befestigen eines schlauchs eines schlauchwehrs Download PDF

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EP4249684B1
EP4249684B1 EP23157788.3A EP23157788A EP4249684B1 EP 4249684 B1 EP4249684 B1 EP 4249684B1 EP 23157788 A EP23157788 A EP 23157788A EP 4249684 B1 EP4249684 B1 EP 4249684B1
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Rudolf Fritsch
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"hydro Construct" Unternehmen Fuer Wasser und Energietechnik Gessellschaft MBH
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    • E02B7/04—Dams across valleys
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    • E02B7/20—Movable barrages; Lock or dry-dock gates
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/50—Anchored foundations

Definitions

  • the invention relates to a device for fastening a hose of a hose weir to a weir base with a base rail anchored in the weir base and with a clamping rail with a U-shaped cross-section, the bottom of which forms with the base rail a clamping gap with a V-shaped cross-section sloping towards the apex of the V-shaped cross-section, in which at least one of the two longitudinal edge strips of a membrane forming the hose body is clamped by means of threaded bolts anchored in the weir base and carrying clamping nuts that pass through the base rail, the at least one longitudinal edge strip and the bottom of the clamping rail.
  • the dam body of inflatable weirs used in flowing waters is formed by a hose that can be filled with water or air and is made of a flexible, elastomeric membrane that is clamped to the weir base and to the lateral weir cheeks or weir pillars.
  • the two longitudinal edge strips of the membrane which forms a loop in cross-section, are clamped either separately at a distance from one another or together, lying next to one another, in a clamping gap between a base rail anchored in the weir base and a clamping rail, using threaded bolts anchored in the weir base, passing through the base rail, the longitudinal edge strip(s) and the clamping rail, onto which clamping nuts supported on the clamping rail are screwed.
  • the joint clamping of the longitudinal edge strips lying next to one another allows the formation of a membrane jacket that is hermetically connected along the longitudinal edge strips and closed on the circumference, while the individual clamping of the longitudinal edge strips running at a mutual distance over the weir base results in a membrane jacket that is closed on the circumference by a section of the weir base, resulting in a hose body that is sufficiently tight for water exposure.
  • the clamping-induced prestress of the threaded bolts used to apply the clamping forces may be reduced, with the risk that the threaded bolts will be exposed to bending stresses and deformations and will therefore no longer meet the high safety requirements, particularly for weir heights of more than 4 m.
  • the invention is therefore based on the object of designing a device for fastening a hose of a hose weir to a weir base in such a way that with comparatively simple structural means a It is possible to ensure that the hose body is clamped onto the weir bottom in a way that satisfies high safety requirements and is largely independent of the effects of aging on the elastomeric membrane, even for larger dam heights.
  • the invention solves the problem in that the weir sole on the side facing away from the hose body has a contact surface sloping down from the clamping gap between the base rail and the clamping rail for the at least one longitudinal edge strip widened beyond the clamping gap and in that a stiffening profile is attached to the leg of the clamping rail facing away from the hose body, which comprises a connecting web resting on the leg of the clamping rail and a clamping leg angled thereto, parallel to the contact surface of the weir sole and tensionable against the weir sole.
  • the invention is based on the knowledge that the bending loads on the threaded bolts that occur when the pre-tensioning decreases are caused by a deformation or displacement of the clamping rail.
  • a stiffening profile that is connected in a shear-resistant manner to the side of the clamping rail facing away from the hose body by a connecting web, deformation of the clamping rail and displacement of the clamping rail can be counteracted on the one hand, if this stiffening profile forms a clamping gap section that extends the clamping gap between the base rail and the clamping rail and slopes down relative to this clamping gap for the correspondingly widened longitudinal edge strips of the membrane in the area of a clamping leg that is angled relative to the connecting web.
  • the clamping leg of the stiffening profile that is clamped down against the weir base and rests against at least one longitudinal edge strip that is enlarged on the broad side over the clamping gap between the base rail and the clamping rail while clamping it relative to the contact surface of the weir base not only prevents displacement of the clamping rail, but also increases the clamping force due to the clamping leg that is angled relative to the connecting web.
  • the clamping gap section sloping down from the V-shaped clamping gap and enlarging this clamping gap in the direction of the width of the longitudinal edge strips increases the pull-out resistance of the longitudinal edge strip or strips, so that the risk of slippage can be eliminated even without a stop tube in an eyelet of the membrane protruding from the clamping gap.
  • the clamping leg can have an angled edge web with through-openings for threaded bolts anchored in the weir bottom, onto which clamping nuts are then screwed, which are supported on the edge web of the clamping leg.
  • the base rail can advantageously be provided with an edge leg forming at least a section of the contact surface of the weir bottom, which, together with the adjoining, likewise sloping section of the V-shaped rail cross-section, has a transition rounding that is advantageous for the deflection of the longitudinal edge strip or strips.
  • the hose serving as a dam body for a hose weir is formed by an elastomer membrane 1, which forms a loop with two longitudinal edge strips 3, resulting in the hose body 2.
  • These longitudinal edge strips 3 can be clamped to the weir base 4 at a distance from one another, either individually or together.
  • the device provided for this purpose comprises, regardless of whether the longitudinal edge strips 3 are to be clamped individually or together, a base rail 5 anchored in the weir base 4 and a clamping rail 6 with a U-shaped cross-section, the The base 7 forms a clamping gap 8 with a V-shaped cross-section and sloping towards the apex of the V-shaped cross-section with the base rail 5.
  • the drawing shows the joint clamping of the two longitudinal edge strips 3 of the membrane 1 lying next to one another, but the device can also be used with the same effect to clamp just one longitudinal edge strip 3, so that a representation of the clamping of just one longitudinal edge strip is unnecessary.
  • the following statements relating to two longitudinal edge strips 3 lying next to one another therefore apply in the same way to the clamping of just one longitudinal edge strip 3.
  • threaded bolts 9 are provided which are distributed over the length of the base rail 5 and anchored in the weir base 4, as is the case for clamping only one longitudinal edge strip 3. These threaded bolts 9 penetrate the base rail 5, the longitudinal edge strips 3 and the base 7 of the clamping rail 6 and carry clamping nuts 10, with the aid of which corresponding clamping forces can be applied to the base 7 of the clamping rail 6 via pressure pieces 11.
  • the weir base 4 On the side of the clamping gap 8 facing away from the hose body 2, the weir base 4 is provided with a contact surface 12 sloping down from the clamping gap 8 for the longitudinal edge strips 3, which are enlarged in width over the clamping gap 8 between the base rail 5 and the clamping rail 6.
  • a stiffening profile 13 is connected to the clamping rail 6, which comprises a connecting web 15, preferably screwed, which rests on the furthermost of the two legs 14 of the clamping rail 6 from the hose body 2 and is connected to this leg 14 in a shear-resistant manner, and a clamping leg 16 angled away from it, parallel to the contact surface 12 of the weir base 4, with an angled edge web 17.
  • This edge web 17 has through-openings 18 distributed over its length in the form of edge slots, which are penetrated by threaded bolts 19 anchored in the weir base 4.
  • the Clamping leg 16 of the stiffening profile 13 can thus be clamped down against the weir base 4 by means of clamping nuts 20 provided on the threaded bolts 19, while clamping the widened edge sections 21 of the longitudinal edge strips 3.
  • the base rail 5 can be provided with an edge leg 22 forming at least a section of the contact surface 12.
  • stiffeners 23 can be provided between its legs 14.
  • the stiffening profile 13 can also be equipped with stiffeners 24.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Befestigen eines Schlauchs eines Schlauchwehrs auf einer Wehrsohle mit einer in der Wehrsohle verankerten Grundschiene und mit einer im Querschnitt U-förmigen Klemmschiene, deren Boden mit der Grundschiene einen im Querschnitt V-förmigen, gegen den Scheitel des V-förmigen Querschnitts abfallenden Klemmspalt bildet, in dem zumindest einer der beiden Längsrandstreifen einer den Schlauchkörper bildenden Membrane mithilfe von in der Wehrsohle verankerten, die Grundschiene, den zumindest einen Längsrandstreifen und den Boden der Klemmschiene durchsetzenden, Klemmmuttern tragenden Gewindebolzen festgeklemmt ist.
  • Der Staukörper von in Fließgewässern eingesetzten Schlauchwehren wird durch einen mit Wasser oder Luft befüllbaren Schlauch aus einer flexiblen, elastomeren Membrane gebildet, die an der Wehrsohle sowie an seitlichen Wehrwangen bzw. Wehrpfeilern angeklemmt ist. Zu diesem Zweck werden die beiden Längsrandstreifen der im Querschnitt eine Schlaufe formenden Membrane entweder mit gegenseitigem Abstand je für sich oder aneinanderliegend gemeinsam in einem Klemmspalt zwischen einer in der Wehrsohle verankerten Grundschiene und einer Klemmschiene festgeklemmt, und zwar mithilfe von in der Wehrsohle verankerten, die Grundschiene, den bzw. die Längsrandstreifen und die Klemmschiene durchsetzenden Gewindebolzen, auf die sich an der Klemmschiene abstützende Klemmmuttern aufgeschraubt werden. Die gemeinsame Klemmung der aneinanderliegenden Längsrandstreifen erlaubt die Ausbildung eines entlang der Längsrandstreifen luftdicht verbundenen, umfangsseitig geschlossenen Membranmantels, während die Einzelklemmung der mit gegenseitigem Abstand über die Wehrsohle verlaufenden Längsrandstreifen einen Membranmantel ergibt, der Umfangsseitig durch einen Abschnitt der Wehrsohle geschlossen wird, was zu einem für eine Wasserbeaufschlagung ausreichend dichten Schlauchkörper führt.
  • Um den Ausziehwiderstand der geklemmten Längsrandstreifen der den Schlauchkörper bildenden Membrane zu vergrößern, ist es bekannt ( US 5 318 381 ), den Klemmspalt durch eine entsprechende Profilierung der Grundschiene und der Klemmschiene in Form eines Wellentals zwischen zwei Wellen auszubilden, sodass die Längsrandstreifen der Membrane im Klemmspalt eine mehrfache Umlenkung erfahren. Das Dokument KR 10-2254124 B1 offenbart eine Vorrichtung zum Befestigen eines Schlauchs eines Schlauchwehrs auf einer Wehrsohle mit einer in der Wehrsohle verankerten Grundschiene und mit einer im Querschnitt U-förmigen Klemmschiene.
  • Zur schlupffreien Klemmung der Längsrandstreifen einer durch eine Schlaufenbildung den Schlauchkörper formenden Membrane ist es außerdem bekannt, einen im Querschnitt V-förmigen, zum Scheitel des V-förmigen Querschnitts abfallenden Klemmspalt zwischen der Grundschiene und dem Boden der im Querschnitt U-förmigen Klemmschiene vorzusehen und aus den auf der dem Schlauchkörper abgewandten Seite aus dem Klemmspalt vorstehenden Randabschnitten der Längsrandstreifen eine ein Anschlagrohr aufnehmenden Öse zu bilden, sodass das nicht in den Klemmspalt einziehbare Anschlagrohr ein Ausziehen der Längsrandstreifen aus dem Klemmspalt verhindert. Bei einer Einzelklemmung der Längsrandstreifen werden die vorstehenden Randabschnitte zu einer Öse zurückgebogen. Bei einer gemeinsamen Klemmung der aneinanderliegenden Längsrandstreifen können deren vorstehende Randabschnitte miteinander zu einer Öse verbunden werden.
  • Aufgrund einer Ermüdung der geklemmten, elastomeren Längsrandstreifen kann es jedoch zu einer Verringerung der durch die Klemmung bedingten Vorspannung der zur Aufbringung der Klemmkräfte eingesetzten Gewindebolzen mit der Gefahr kommen, dass die Gewindebolzen Biegespannungen und Verformungen ausgesetzt werden und dadurch den hohen Sicherheitsansprüchen insbesondere für größere Wehrhöhen über 4 m nicht mehr genügen.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Befestigen eines Schlauchs eines Schlauchwehrs auf einer Wehrsohle so auszugestalten, dass mit vergleichsweise einfachen konstruktiven Mitteln eine auch hohen Sicherheitsansprüchen genügende, weitgehend von Alterungserscheinungen der elastomeren Membrane unabhängige Klemmbefestigung des Schlauchkörpers auf der Wehrsohle gewährleistet werden kann, und zwar für größere Stauhöhen.
  • Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art, löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Wehrsohle auf der vom Schlauchkörper abgewandten Seite eine vom Klemmspalt zwischen der Grundschiene und der Klemmschiene abfallende Anlagefläche für den über den Klemmspalt hinaus verbreiterten, zumindest einen Längsrandstreifen aufweist und dass am vom Schlauchkörper abgewandten Schenkel der Klemmschiene ein Versteifungsprofil befestigt ist, das einen am Schenkel der Klemmschiene anliegenden Anschlusssteg und einen dazu abgewinkelten, zur Anlagefläche der Wehrsohle parallelen, gegen die Wehrsohle niederspannbaren Klemmschenkel umfasst.
  • Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die bei einer nachlassenden Vorspannung auftretenden Biegebelastungen der Gewindebolzen von einer Verformung bzw. Verlagerung der Klemmschiene herrühren. Mithilfe eines Versteifungsprofils, das durch einen Anschlusssteg mit der vom Schlauchkörper abgewandten Seite der Klemmschiene schubfest verbunden wird, kann einerseits einer Verformung der Klemmschiene und anderseits auch deren Verlagerung entgegengewirkt werden, wenn dieses Versteifungsprofil im Bereich eines gegenüber dem Anschlusssteg abgewinkelten Klemmschenkels mit einer Anlagefläche der Wehrsohle einen den Klemmspalt zwischen Grundschiene und Klemmschiene verlängernden und gegenüber diesem Klemmspalt abfallenden Klemmspaltabschnitt für die entsprechend verbreiterten Längsrandstreifen der Membrane bildet. Der gegen die Wehrsohle niedergespannte, an den zumindest einen breitseitig über den Klemmspalt zwischen Grundschiene und Klemmschiene vergrößerten Längsrandstreifen unter dessen Klemmung gegenüber der Anlagefläche der Wehrsohle anliegende Klemmschenkel des Versteifungsprofils unterbindet nicht nur eine Verlagerung der Klemmschiene, sondern erhöht auch durch den gegenüber dem V-förmigen Klemmspalt abfallenden, diesen Klemmspalt in Richtung der Breite der Längsrandstreifen vergrößernden Klemmspaltabschnitt den Auszugswiderstand des Längsrandstreifens bzw. der Längsrandstreifen, sodass die Schlupfgefahr auch ohne Anschlagrohr in einer aus dem Klemmspalt vorstehenden Öse der Membrane gebannt werden kann.
  • Um den Klemmschenkel des Versteifungsprofils in konstruktiv einfacher Weise gegen die Wehrsohle niederspannen zu können, kann der Klemmschenkel einen abgewinkelten Randsteg mit Durchtrittsöffnungen für in der Wehrsohle verankerte Gewindebolzen aufweisen, auf die dann sich am Randsteg des Klemmschenkels abstützende Spannmuttern aufgeschraubt werden.
  • Für einen stetigen Übergang von der Grundschiene auf die davon abfallende Anlagefläche der Wehrsohle kann die Grundschiene vorteilhaft mit einem zumindest einen Abschnitt der Anlagefläche der Wehrsohle bildenden Randschenkel versehen sein, der mit dem anschließenden, ebenfalls abfallenden Abschnitt des V-förmigen Schienenquerschnitts eine für die Umlenkung des Längsrandstreifens bzw. der Längsrandstreifen vorteilhafte Übergangsrundung aufweist.
  • In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Befestigen eines Schlauches eines Schlauchwehrs auf einer Wehrsohle in einem schematischen Querschnitt gezeigt.
  • Der als Staukörper für ein Schlauchwehr dienende Schlauch wird durch eine elastomere Membrane 1 geformt, die eine den Schlauchkörper 2 ergebende Schlaufe mit zwei Längsrandstreifen 3 bildet. Diese Längsrandstreifen 3 können mit gegenseitigem Abstand je für sich oder aneinanderliegend gemeinsam an der Wehrsohle 4 festgeklemmt werden. Die hierfür vorgesehene Vorrichtung umfasst unabhängig davon, ob die Längsrandstreifen 3 je für sich oder gemeinsam geklemmt werden sollen, eine in der Wehrsohle 4 verankerte Grundschiene 5 und eine im Querschnitt U-förmigen Klemmschiene 6, deren Boden 7 mit der Grundschiene 5 einen im Querschnitt V-förmigen, gegen den Scheitel des V-förmigen Querschnitts abfallenden Klemmspalt 8 bildet. In der Zeichnung ist zwar die gemeinsame Klemmung der beiden aneinanderliegenden Längsrandstreifen 3 der Membrane 1 dargestellt, doch kann die Vorrichtung mit gleicher Wirkung auch zum Klemmen lediglich eines Längsrandstreifens 3 eingesetzt werden, sodass sich eine Darstellung der Klemmung nur eines Längsrandstreifens erübrigt. Die folgenden sich auf zwei aneinanderliegende Längsrandstreifen 3 beziehenden Ausführungen gelten somit in gleicher Weise auch für die Klemmung jeweils nur eines Längsrandstreifens 3.
  • Zur Klemmhalterung der gemäß dem Ausführungsbeispiel aneinanderliegenden Längsrandstreifen 3 der Membrane 1 sind wie für die Klemmung lediglich eines Längsrandstreifens 3 über die Länge der Grundschiene 5 verteilte, in der Wehrsohle 4 verankerte Gewindebolzen 9 vorgesehen, die die Grundschiene 5, die Längsrandstreifen 3 sowie den Boden 7 der Klemmschiene 6 durchsetzen und Klemmmuttern 10 tragen, mit deren Hilfe entsprechende Klemmkräfte über Druckstücke 11 auf den Boden 7 der Klemmschiene 6 aufgebracht werden können.
  • Auf der vom Schlauchkörper 2 abgekehrten Seite des Klemmspalts 8 ist die Wehrsohle 4 mit einer vom Klemmspalt 8 abfallenden Anlagefläche 12 für die in ihrer Breite über den Klemmspalt 8 zwischen der Grundschiene 5 und der Klemmschiene 6 vergrößerten Längsrandstreifen 3 versehen. Auf der vom Schlauchkörper 2 abgewandten Seite ist an der Klemmschiene 6 ein Versteifungsprofil 13 angeschlossen, das einen am vom Schlauchkörper 2 entfernteren der beiden Schenkel 14 der Klemmschiene 6 anliegenden und mit diesem Schenkel 14 schubfest verbundenen, vorzugsweise verschraubten Anschlusssteg 15 und einen davon abgewinkelten, zur Anlagefläche 12 der Wehrsohle 4 parallelen Klemmschenkel 16 mit einem abgewinkelten Randsteg 17 umfasst. Dieser Randsteg 17 weist über seine Länge verteilte Durchtrittsöffnungen 18 in Form von Randschlitzen auf, die von in der Wehrsohle 4 verankerten Gewindebolzen 19 durchsetzt sind. Der Klemmschenkel 16 des Versteifungsprofils 13 kann somit mithilfe von auf den Gewindebolzen 19 vorgesehenen Spannmuttern 20 unter einer Klemmung der verbreiterten Randabschnitte 21 der Längsrandstreifen 3 gegen die Wehrsohle 4 niedergespannt werden.
  • Um für die Längsrandstreifen 3 der Membrane 1 in einfacher Art einen stetigen Übergang von der Grundschiene 5 zur Anlagefläche 12 der Wehrsohle 4 zu schaffen, kann die Grundschiene 5 mit einem zumindest einen Abschnitt der Anlagefläche 12 bildenden Randschenkel 22 versehen sein.
  • Zur zusätzlichen Aussteifung der Klemmschiene 6 können zwischen deren Schenkeln 14 Aussteifungen 23 vorgesehen sein. In ähnlicher Weise kann auch das Versteifungsprofil 13 mit Aussteifungen 24 ausgerüstet sein.
  • Durch die zusätzliche Klemmung der Längsrandstreifen 3 in einem an den Klemmspalt 8 unter einer Umlenkung der verbreiterten Randabschnitte 21 anschließenden Klemmspaltabschnitt 25 wird der Ausziehwiderstand der Längsrandstreifen 3 aus dem Klemmspalt 8 erheblich vergrößert. Das schubfest mit der U-förmigen Klemmschiene 6 verbundene Versteifungsprofil 13 vergrößert nicht nur den Verformungswiderstand der Klemmschiene 6, sondern sichert aufgrund der Niederspannung des Klemmschenkels 16 gegenüber der Wehrsohle 4 und der damit verbundenen Abstützung gegenüber der geneigten Anlagefläche 12 zusätzlich auch die Lage der Klemmschiene 6. Bei einer Verringerung der mithilfe der Klemmmuttern 10 beim Klemmen der Längsrandstreifen 3 auf die Gewindebolzen 9 aufgebrachten Vorspannung durch eine Alterung des elastomeren Materials der Längsrandstreifen 3 kann somit eine Verformung sowie eine Verlagerung der Klemmschiene 6 und damit eine dadurch bedingte Biegebeanspruchung der Gewindebolzen 9 mit der Wirkung vermieden werden, dass die schlupffreie Klemmbefestigung des Schlauchkörpers 2 auch für Stauhöhen über 4 m weitgehend unabhängig von Alterungserscheinungen sichergestellt werden kann.

Claims (3)

  1. Vorrichtung zum Befestigen eines Schlauchs eines Schlauchwehrs auf einer Wehrsohle (4) mit einer in der Wehrsohle (4) verankerten Grundschiene (5) und mit einer im Querschnitt U-förmigen Klemmschiene (6), deren Boden (7) mit der Grundschiene (5) einen im Querschnitt V-förmigen, gegen den Scheitel des
    V-förmigen Querschnitts abfallenden Klemmspalt (8) bildet, in dem zumindest einer der beiden Längsrandstreifen (3) einer den Schlauchkörper (2) bildenden Membrane (1) mithilfe von in der Wehrsohle (4) verankerten, die Grundschiene (5), den zumindest einen Längsrandstreifen (3) und den Boden (7) der Klemmschiene (6) durchsetzenden, Klemmmuttern (10) tragenden Gewindebolzen (9) festgeklemmt ist, wobei die Wehrsohle (4) auf der vom Schlauchkörper (2) abgewandten Seite eine vom Klemmspalt (8) zwischen der Grundschiene (5) und der Klemmschiene (6) abfallende Anlagefläche (12) für den über den Klemmspalt (8) hinaus verbreiterten, zumindest einen Längsrandstreifen (3) aufweist und wobei am vom Schlauchkörper (2) abgewandten Schenkel (14) der Klemmschiene (6) ein Versteifungsprofil (13) befestigt ist, das einen am Schenkel (14) der Klemmschiene (5) anliegenden Anschlusssteg (15) und einen dazu abgewinkelten, zur Anlagefläche (12) der Wehrsohle (4) parallelen, gegen die Wehrsohle (4) niederspannbaren Klemmschenkel (16) umfasst.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Klemmschenkel (16) des Versteifungsprofils (13) einen abgewinkelten Randsteg (17) mit Durchtrittsöffnungen (18) für in der Wehrsohle (4) verankerte Gewindebolzen (19) aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Grundschiene (5) mit einem zumindest einen Abschnitt der Anlagefläche (12) der Wehrsohle (4) bildenden Randschenkel (22) versehen ist.
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