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EP0006828A1 - Stützbauwerk und Satz von Bauelementen zu dessen Herstellung - Google Patents

Stützbauwerk und Satz von Bauelementen zu dessen Herstellung Download PDF

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EP0006828A1
EP0006828A1 EP79810054A EP79810054A EP0006828A1 EP 0006828 A1 EP0006828 A1 EP 0006828A1 EP 79810054 A EP79810054 A EP 79810054A EP 79810054 A EP79810054 A EP 79810054A EP 0006828 A1 EP0006828 A1 EP 0006828A1
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EP
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legs
components
elements
support structure
structure according
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Willi Steiner
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/02—Retaining or protecting walls
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/02—Retaining or protecting walls
    • E02D29/0216—Cribbing walls
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/02—Retaining or protecting walls
    • E02D29/0258—Retaining or protecting walls characterised by constructional features
    • E02D29/0266—Retaining or protecting walls characterised by constructional features made up of preformed elements

Definitions

  • the present invention relates to a support structure with similar, pre-fabricated components stacked on top of one another, which have legs extending from a center point, of which two legs form viewing legs, wherein all legs of stacked components are supported on one another.
  • a support structure is described in FR-PS 1 501 277.
  • the components have an essentially star-shaped cross section and they lie on top of one another with their full end faces in the stacked state.
  • the elements do not overlap or interlock and are only secured by mutually interlocking legs. There is only a loose connection between the elements of adjacent stacks of stacked elements.
  • the elements are full profiles of a certain height and they are spaced from each other. They are therefore voluminous, heavy and correspondingly expensive in relation to a certain overall height.
  • the legs lying in the supported soil do not result in particularly effective anchoring in terms of their volume and weight.
  • This aim is achieved according to the invention in that the viewing legs of adjacent stacks of components engage in one another transversely to the stacking direction, and in that the components stacked on top of one another are secured to one another by elements which interlock in the stacking direction are.
  • the interlocking of the viewing legs connects adjacent stacks of components, which increases stability.
  • the components are spaced one above the other and are relatively flat and light.
  • the anchoring legs lying at a distance above one another in the supported soil result in a particularly effective anchoring.
  • the retaining wall shown in FIGS. 1-3 serves to support a fill 1 on the grown terrain indicated by a dash-dotted line 2.
  • the support Wall consists of stacks of flat components coupled together.
  • Each stack mainly consists of star-shaped basic elements 3, each of which has legs extending from a node 4. These are two viewing legs 5 and an anchoring leg 6 lying in the heaped-up material or in the area of excavation of the grown terrain.
  • the stars are uniform, ie the legs have the same length and each close an angle of 120 o between each other.
  • the basic elements 3 have a cylindrical cam 7 of the same height at the node 4 and at the end of the anchoring leg 6, and a lower cylindrical cam 8 at each end of the viewing leg 5.
  • These cams 7 and 8 are dimensioned such that they can engage in circular, flat recesses 9 on the top of the nodes 4 and the leg ends. For reasons yet to be explained, the cams engage with a little play in the recesses, this play being somewhat larger on the viewing legs than in the nodes and the anchoring legs.
  • Through holes 10 are provided in the area of all the cams 7 and 8 and, according to FIG. 1, can serve to introduce anchoring piles 11.
  • a longer post could also be provided, which is threaded at the upper end of the stack, so that the stack can be pretensioned by means of a nut.
  • Similar support or cover elements 12 are provided, which differ from the basic elements 6 only in that the anchoring leg 6 is missing. They are particularly desirable as the crown of the retaining wall, because under certain circumstances an anchoring leg no longer engages in the fill and is therefore useless and aesthetically undesirable.
  • the retaining wall can be slightly inclined against the slope. If the retaining wall is also slightly curved according to Fig. 2, different radii of curvature result at different heights, which in turn means that the mutual position of adjacent stacks is not exactly the same, i.e. In the upper part of the wall, the components of adjacent stacks are slightly closer together than at the lower end. This adjustment is possible thanks to the fact that the cams of the viewing legs 5 have some play in the depressions, for example a play of 2 cm.
  • Fig. 6 shows schematically how a corner can be formed in the support structure.
  • straight elements 13 are provided which have cams 8 and depressions 9 at the ends and can thus be installed between the viewing legs of the basic elements.
  • the set of components shown can not only be used for the production of continuous supporting structures, that is to say in particular retaining walls, but individual stacks of elements spaced apart from one another can be provided completely in the ground as slope protection.
  • Such a slope stabilization can be produced quickly and inexpensively, especially after landslides have taken place, whereupon the slipped material can be transported back. Special drilling or excavation work is hardly necessary because the individual stacks can be secured using anchor piles.
  • the angle between the viewing legs 5 can be chosen smaller.
  • T-shaped basic elements could be used to produce a retaining wall with a flat visible surface.
  • the anchoring legs 6 could also be made somewhat longer than the viewing legs 5.
  • the ends of the legs 5 and 6 are shaped in such a way that the ends of the stacked viewing legs overlap in a hexagonal manner, as shown in FIG. 8.
  • a two-leg component 12 ' can be used instead of a component 3', one leg of which is located at the front as a viewing leg, while its second leg is located in the ground as an anchoring leg.
  • the production is considerably simplified if only quasi-flat elements 3 'and 12' with flat depressions 9 on the one hand and cylindrical connecting elements 13 and 14 on the other have to be produced instead of the elements 3 with un equally long protruding cams.
  • upper end elements 16 can be provided, which are similar to elements 12 'as a whole, but only have a recess 9 in the center on one side for receiving a connecting element 14.
  • Loose spacer elements 17 are placed under the ends of the legs of these end elements.
  • FIG. 9 shows an embodiment variant of a low supporting structure, which is largely constructed from elements 12 '.
  • An element 3 ' is only inserted at one point in order to achieve a certain anchoring. However, there could also be no element 3 'with anchoring leg at all, or more such elements could be provided.
  • Figures 10 and 11 show variants with additional anchoring. 10, elements 12 'are coupled at certain levels to the anchoring legs of the elements 3', which bring about additional anchoring. This additional anchoring can be made even more effective if, according to FIG. 11, elements 3 'are in turn coupled to the anchoring legs of the front elements 3' at certain levels.
  • the components shown and described are preferably used for the production of supporting structures for inclusion lateral pressures used, but they can also be used to manufacture load-bearing structures such as bases, supports and the like. Of course, buildings can also be created that have both a supporting and laterally supporting function.

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Abstract

Stützbauwerk mit gleichartigen, aufeinandergeschichteten durch ineinandergreifende Teile bindemittelfrei verbundenen, vorfabrizierten Bauelementen (3), die als flache Sterne ausgebildet sind, von welchen zwei als Sichtschenkel (5) ausgebildete Schenkel benachbarter Bauelemente miteinander kuppelbar sind, während mindestens ein Verankerungsschenkel (6) zur Einbettung im gestützten Material dient. Die Sichtschenkel greifen seitlich ineinander womit einzelne Stapel von Bauelementen gekuppelt werden und die Bauelemente im Abstand übereinander zu liegen kommen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stützbauwerk mit gleichartigen, aufeinandergeschichteten vorfabrizierten Bauelementen, die von einem Mittelpunkt ausgehende Schenkel aufweisen, von welchen zwei Schenkel Sichtschenkel bilden, wobei alle Schenkel gestapelter Bauelemente aufeinander abgestützt sind. Ein derartiges Stützbauwerk ist in der FR-PS 1 501 277 beschrieben. Die Bauelemente weisen im wesentlichen sternförmigen Querschnitt auf, und sie liegen in gestapeltem Zustand mit ihren vollen Stirnflächen aufeinander. Die Elemente greifen nicht übereinander bzw. ineinander und sind nur durch sich gegenseitig hintergreifende Schenkel gesichert. Es ergibt sich nur eine lose Verbindung zwischen den Elementen benachbarter Stapel von aufeinandergestapelten Elementen. Die Elemente sind volle Profile bestimmter Höhe und sie liegen ohne Abstand aufeinander. Sie sind daher bezogen auf eine bestimmte Bauhöhe voluminös, schwer und entsprechend teuer. Die im gestützten Erdreich liegenden Schenkel ergeben gemessen an ihrem Volumen und ihrem Gewicht keine besonders wirksame Verankerung.
  • Es ist das Ziel vorliegender Erfindung, ein Stützbauwerk hoher Stabilität mittels lose stapelbarer Bauelemente bei geringen Kosten zu schaffen. Dieses Ziel wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Sichtschenkel benachbarter Stapel von Bauelementen quer zur Stapelrichtung ineinandergreifen, und dass die aufeinandergestapelten Bauelemente durch in Stapelrichtung ineinandergreifende Elemente aneinander gesichert sind. Durch das Ineinandergreifen der Sichtschenkel werden nebeneinanderliegende Stapel von Bauelementen verbunden, was die Stabilität erhöht. Die Bauelemente liegen im Abstand übereinander und sind relativ flach und leicht. Die im Abstand übereinander, im gestützten Erdreich liegenden Verankerungsschenkel, ergeben eine besonders wirksame Verankerung.
  • Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Stützbauwerks zeigt, näher erläutert:
    • Fig. 1 zeigt ein erstes Stützbauwerk im Querschnitt,
    • Fig. 2 zeigt das erste Stützbauwerk in Draufsicht, in etwas kleinerem Masstab,
    • Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht des ersten Stützbauwerks,
    • Fig. 4 und 5 zeigen erste Bauelemente in Draufsicht,
    • Fig. 6 zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine Ecke eines Stützbauwerks.
    • Fig. 7 und 8 zeigen ein zweites Stützbauwerk in Vorderansicht bzw. in Draufsicht,
    • Fig. 9 zeigt einen Schnitt durch eine Ausführungsvariante des zweiten Stützbauwerks und
    • Fig. 10 und 11 zeigen wei.tere Ausführungsvarianten in Draufsicht.
  • Die in den Figuren 1-3 dargestellte Stützmauer dient der Abstützung einer Aufschüttung 1, auf dem durch eine strichpunktierte Linie 2 angedeuteten, gewachsenen Terrain. Die Stützmauer besteht aus miteinander gekuppelten Stapeln von flachen Bauelementen. Jeder Stapel besteht zur Hauptsache aus sternförmigen Grundelementen 3, von welchen jedes von einem Knotenpunkt 4 ausgehende Schenkel aufweist. Es handelt sich dabei um je zwei Sichtschenkel 5 und einen im aufgeschütteten Material bzw. im Bereiche des Aushubs des gewachsenen Terrains liegenden Verankerungsschenkel 6. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um gleichmässige Sterne, d.h. die Schenkel weisen gleiche Länge auf und schliessen je einen Winkel von 120o zwischen einander ein.
  • Die Grundelemente 3 weisen im Knotenpunkt 4 und am Ende des Verankerungsschenkels 6 einen zylindrischen Nocken 7 gleicher Höhe, und an den Enden der Sichtschenkel 5 je einen niedrigeren zylindrischen Nocken 8 auf. Diese Nocken 7 und 8 sind so bemessen, dass sie in kreisförmige, flache Ausnehmungen 9 an der Oberseite der Knotenpunkte 4 und der Schenkelenden eingreifen können. Aus noch zu erläuternden Gründen greifen die Nocken mit etwas Spiel in die Vertiefungen, wobei dieses Spiel an den Sichtschenkeln etwas grösser ist als in den Knotenpunkten und den Verankerungsschenkeln. Im Bereiche aller Nocken 7 und 8 sind durchgehende Löcher 10 vorgesehen, die gemäss Fig. 1 dazu dienen können, Verankerungspfähle 11 einzuführen. Anstelle des in Fig. l dargestellten Verankerungspfahls könnte auch ein längerer Pfahl vorgesehen sein, welcher am oberen Ende des Stapels mit Gewinde versehen ist, so dass der Stapel mittels einer Mutter vorgespannt werden kann.
  • Am oberen und unteren Ende sind gleichartige Stütz- bzw. Deckelemente 12 vorgesehen, welche sich von den Grundelementen 6 lediglich dadurch unterscheiden, dass der Verankerungsschenkel 6 fehlt. Sie sind vor allem als Krone der Stützmauer erwünscht, weil dort unter Umständen ein Verankerungsschenkel nicht mehr in die Aufschüttung eingreift und somit zwecklos und ästhetisch unerwünscht ist.
  • Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, kann die Stützmauer leicht gegen den Hang geneigt sein. Ist die Stützmauer ausserdem gemäss Fig. 2 leicht gewölbt, ergeben sich auf verschiedenen Höhen verschiedene Krümmungsradien, was wiederum bedingt, dass die gegenseitige Lage benachbarter Stapel nicht ganz genau dieselbe ist, d.h. im oberen Teil der Mauer liegen die Bauelemente benachbarter Stapel etwas näher beieinander als am unteren Ende. Diese Anpassung wird möglich dank der oben bereits erwähnten Tatsache, dass die Nocken der Sichtschenkel 5 in den Vertiefungen etwas Spiel, beispielsweise ein Spiel von 2 cm aufweisen.
  • Fig. 6 zeigt schematisch wie eine Ecke im Stützbauwerk gebildet werden kann. Ausser den bereits beschriebenen Grundelementen 3 sind gerade Elemente 13 vorgesehen, die an den Enden Nocken 8 und Vertiefungen 9 aufweisen, und somit zwischen die Sichtschenkel der Grundelemente eingebaut werden können. Es wäre allerdings auch möglich, die Ecke mit anderen Elementen zu konstruieren, beispielsweise ausschliesslich mit Grundelementen oder aber unter Zwischenschaltung von Boden- oder Eckelementen gemäss Fig. 5.
  • Der dargestellte Satz von Bauelementen kann nicht nur zur Herstellung fortlaufender Stützbauwerke, also insbesondere Stützmauern verwendet werden, sondern es können einzelne Stapel von Elementen im Abstand voneinander ganz im Erdreich eingelassen als Hangsicherung vorgesehen sein. Eine solche Hangsicherung kann vor allem nach erfolgten Erdrutschen rasch und preisgünstig hergestellt werden, worauf das abgerutschte Material zurücktransportiert werden kann. Besondere Bohr- oder Aushubarbeiten sind dabei kaum erforderlich, weil die einzelnen Stapel mittels Ankerpfählen gesichert werden können.
  • Es sind verschiedene Ausführungsvarianten möglich. So kann der Winkel zwischen den Sichtschenkeln 5 geringer gewählt werden. Zur Herstellung einer Stützmauer mit ebener Sichtfläche könnten beispielsweise T-förmige Grundelemente eingesetzt werden. Gegebenenfalls könnten auch die Verankerungsschenkel 6 etwas länger ausgeführt werden als die Sichtschenkel 5. Es könnten auch Elemente vorhanden sein, welche ausser zwei Sichtschenkeln zwei einen spitzen Winkel einschliessende Verankerungsschenkel aufweisen.
  • Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Ausführungsform, die weitgehend den oben beschriebenen entspricht. Entsprechende Teile sind gleich bezeichnet wie in den vorhergehenden Figuren. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass die sternförmigen Bauelemente 3' keine vorstehenden Nocken aufweisen, sondern nur noch Vertiefungen 9. Anstelle der Nocken 7 und 8 sind separate zylindrische Verbindungselemente 13 und 14 vorgesehen, welche in die Vertiefungen 9 greifen und damit die Bauelemente 3 in den Stapeln stützen bzw. die Stapel an den ineinandergreifenden Sichtschenkeln gegenseitig sichern. Die Verbindungselemente 13 sind dabei höher als die Verbindungselemente 14. Alle Verbindungselemente weisen einen axialen Kanal auf, durch welchen ein Pfahl zur Verankerung im Erdreich bzw. zur zusätzlichen Stabilisierung des Stapels durchgesteckt werden kann. Die Enden der Schenkel 5 und 6 sind so geformt, dass sich die Enden der gestapelten Sichtschenkel sechseckartig bündig überdecken wie Fig. 8 zeigt. An bestimmten Stellen kann anstelle eines Bauelementes 3' ein zweischenkliges Bauelement 12' eingesetzt sein, dessen einer Schenkel als Sichtschenkel vorne liegt, während sein zweiter Schenkel als Verankerungsschenkel im Erdreich liegt. Es entsteht damit eine Lücke 15, die z.B. zur Bepflanzung mit einer grösseren Pflanze dienen f.3nn. Die Herstellung wird erheblich vereinfacht, wenn nur noch quasi flache Elemente 3' und 12' mit flachen Vertiefungen 9 einerseits und zylindrische Verbindungselemente 13 und 14 anderseits hergestellt werden müssen anstatt der Elemente 3 mit ungleich langen vorstehenden Nocken. Es wird insbesondere wesentlich einfacher, Sätze von Nocken 13 und 14 unterschiedlicher, abgestimmter Höhe bereitzustellen, und damit den vertikalen Abstand zwischen benachbarten Bauelementen 3' bzw. 12' vorzubestimmen. Im Grenzfall können z.B. für Uferbauten die Bauelemente 3' ohne Abstand verlegt werden, in welchem Falle Verbindungselemente vorzusehen sind, deren Höhe nur noch der doppelten Tiefe der Vertiefungen 9 entspricht.
  • Wie in Fig. 7 und 8 in strichpunktierten Linien angedeutet, können obere Abschlusselemente 16 vorgesehen sein, die im Ganzen den Elementen 12' ähnlich ausgeführt sind, jedoch nur einseitig in der Mitte eine Vertiefung 9 zur Aufnahme eines Verbindungselementes 14 aufweisen. Unter die Enden der Schenkel dieser Abschlusselemente werden lose Distanzelemente 17 gelegt.
  • Die Fig. 9 zeigt eine Ausführungsvariante eines niedrigen Stützbauwerks, das weitgehend aus Elementen 12' aufgebaut ist. Nur an einer Stelle ist ein Element 3' eingesetzt, um eine gewisse Verankerung zu erreichen. Es könnte jedoch auch überhaupt kein Element 3' mit Verankerungsschenkel vorhanden sein oder aber es können mehr solche Elemente vorgesehen sein.
  • Die Figuren 10 und 11 zeigen Ausführungsvarianten mit zusätzlicher Verankerung. Gemäss Fig. 10 sind auf bestimmten Niveaus mit den Verankerungsschenkeln der Elemente 3' Elemente 12' gekuppelt, die eine zusätzliche Verankerung bewirken. Noch wirksamer kann diese zusätzliche Verankerung gestaltet werden, wenn gemäss Fig. 11 auf gewissen Niveaus mit den Verankerungsschenkeln der vorderen Elemente 3' wiederum Elemente 3' gekuppelt sind.
  • Die dargestellten und beschriebenen Bauelemente werden zwar vorzugsweise zur Herstellung von Stützbauwerken zur Aufnahme seitlicher Drücke eingesetzt, sie können aber auch zur Herstellung tragender Bauwerke wie Sockel, Stützen und dergleichen verwendet werden. Selbstverständlich können auch Bauwerke erstellt werden, die zugleich tragende und seitlich stützende Funktion haben.

Claims (13)

1. Stützbauwerk mit gleichartigen, aufeinandergeschichteten vorfabrizierten Bauelementen, die von einem Mittelpunkt ausgehende Schenkel aufweisen, von welchen zwei Schenkel Sichtschenkel bilden, wobei alle Schenkel gestapelter Bauelemente aufeinander abgestützt sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sichtschenkel (5) benachbarter Stapel von Bauelementen (3) quer zur Stapelrichtung ineinandergreifen, und dass die aufeinandergestapelten Bauelemente durch in Stapelrichtung ineinandergreifende Elemente (7, 8, 13, 14) bzw. (9) aneinander gesichert sind.
2. Stützbauwerk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Elemente angeformte Nocken (7, 8) oder separate Verbindungselemente (13, 14) bzw. Vertiefungen (9) sind.
3. Stützbauwerk nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Nocken (7, 8) oder Verbindungselemente (13, 14) höher sind als die Vertiefungen (9), derart, dass die Schenkel im Stapel von Bauelementen mit Abstand übereinanderliegen.
4. Stützbauwerk nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Bauelemente ausser zwei Sichtschenkeln (5) einen Verankerungsschenkel (6) aufweisen, der im gestützten Material (1) liegt.
5. Stützbauwerk nach einem der Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet,
dass an den Sichtschenkeln (5) kürzere Nocken (8) angebracht sind als an den Verankerungsschenkeln (6), bzw. zwischen die Sichtschenkeln kürzere Verbindungselemente (14) liegen als zwischen den Verankerungsschenkeln.
6. Stützbauwerk nach einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Nocken (7,8) bzw. Verbindungselemente (13,14) und Vertiefungen mindestens an den Sichtschenkeln mit Spiel ineinandergreifen.
7. Stützbauwerk, insbesondere nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass aus je einer Anzahl aufeinandergeschichteter Bauelemente (3) bestehende Stapel vorgesehen sind, die im Abstand voneinander stehen.
8. Stützbauwerk nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Abstand voneinander ganz im Erdreich eingelassene Stapel als Hangsicherung vorgesehen sind.
9. Stützbauwerk nach einem der Ansprüche 1-8,
dadurch gekennzeichnet,
dass Bauelemente (12) mit nur zwei Sichtschenkeln vorhanden sind.
10.Stützbauwerk nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet,
dass die Bauelemente (3) durchgehende Löcher (10) aufweisen, in welche in die Erde eingelassene Ankerpfähle eingreifen können.
ll.Stützbauwerk nach einem der Ansprüche 1-9,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit den Verankerungsschenkeln (6) mindestens eines Teils der Bauelemente (3, 3') gleichartige Bauelemente (3, 3', 12,12') gekuppelt sind, um die Verankerung zu verbessern.
12.Satz von Bauelementen zur Erstellung von Stützbauwerken, gekennzeichnet,
durch flache, stern- oder T-förmige Grundelemente (3), die ausgehend von einem Mittelpunkt zwei Sichtschenkel (5) und mindestens einen Verankerungsschenkel (6) aufweisen, wobei die Grundelemente zur Aufnahme von Nocken (7, 8) oder Verbindungselementen (13, 14) dienen und Vertiefungen (9) zur verschiebungssicheren Stapelung aufweisen.
l3.Satz nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass zu Bauelementen (3', 12') mit planparallelen Stirnflächen und flachen Vertiefungen (9) Sätze von paarweise abgestimmten Verbindungselementen (13, 14) unterschiedlicher Höhe vorgesehen sind, um die Bauelemente in unterschiedlichem gegenseitigem Abstand zu stapeln.
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