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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fertigkeller nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Außerdem ist Teil der Erfindung ein Fertigkeller-Modul nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
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Aus dem Stand der Technik ist bekannt, bei unterkellerten Häusern den Keller bspw. aus vorgefertigten Bodenplatten und Seitenwänden und ggf. auch vorgefertigten Deckenelemente zu erstellen. Ein solcher Keller wird als Fertigkeller bezeichnet. Dabei werden die vorgefertigten Platten bzw. Wände vor Ort ähnlich wie bei einem Fertighaus auf der Baustelle in einer Baugrube zusammengesetzt und montiert. Auf Fertigkeller können sowohl herkömmlich gemauerte Häuser gebaut werden als auch Fertighäuser.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fertigkeller zu schaffen, der möglichst preiswert sowie wasserdicht ist.
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Zur Lösung der Aufgabe wird ein Fertigkeller mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
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Der erfindungsgemäße Fertigkeller ist stärker vorgefertigt als bisher und besteht insoweit nur noch aus wenigen Teilen, die auf der Baustelle zusammengefügt werden. Durch den erhöhten Vorfertigungsgrad können sowohl die Fertigungskosten als auch die Montagekosten vor Ort gesenkt werden. Es kann auch der erforderliche Aushub reduziert werden, da vor Ort weniger Raum für die Aufstellung des Fertigkellers benötigt wird, da die Montage (Abdichtung, Verbindung) praktisch ausschließlich von Innen erfolgen kann. Auch die Montagezeit vor Ort, also auf der Baustelle, wird reduziert. Indem die Module vorgefertigte Einheiten aus Teil-Bodenplatte und Teil-Kellerwand sind, wird darüber hinaus die Abdichtung zwischen Teil-Bodenplatte und Teil-Kellerwand bereits werksseitig hergestellt und hierdurch die Wasserabdichtung verbessert, da baustellenseitige Abdichtungsfehler kaum noch möglich sind.
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Erfindungsgemäß ist der Fertigkeller modular zusammengesetzt. Er bildet vorzugsweise den gesamten vorgesehenen Kellerraum eines neugebauten Hauses, vorzugsweise eines Fertighauses.
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Nach einer Montage des Fertigkellers im Erdreich kann der Innenraum noch weiter unterteilt werden. Es kann sich bei dem Fertigkeller um einen solchen für eine Vollunterkellerung oder auch für eine Teilunterkellerung des Fertighauses handeln. Besonders geeignet ist der erfindungsgemäße Fertigkeller als sogenannter ”Technikkeller”, in dem technische Einrichtungen wie Heizung, Wasser, Strom und/oder Warmwasseraufbereitung untergebracht sind. Optimal ist es, wenn der Fertigkeller nur zwei Module umfasst, aus denen der komplette gewünschte Kellerraum hergestellt wird. Natürlich kann der gesamte Kellerraum auch aus mehr als zwei Modulen zusammengebaut sein.
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Das vorgefertigte Fertigkeller-Modul weist vorzugsweise eine monolithisch ausgebildete Teil-Bodenplatte und eine monolithisch ausgebildete Teil-Kellerwand bzw. monolithisch verbundene Teil-Kellerwände auf. Das Modul ist vorzugsweise aus Beton, insbesondere wasserundurchlässigem Beton (sog. ”WU-Beton” oder ”Beton mit hohem Wasser-Eindringwiderstand”), hergestellt. Der erfindungsgemäße Fertigkeller kann insoweit als wasserundurchlässiges Bauwerk unter mindestens teilweiser Berücksichtigung der WU-Richtlinie des Deutschen Ausschusses für Stahlbetonbau (DAfStb) für die Beanspruchungsklasse 1 (drückendes und nichtdrückendes Wasser sowie zeitweise aufstauendes Sickerwasser) und Nutzungsklasse A (kein Wasserdurchtritt in flüssiger Form während der Nutzungszeit) ausgebildet sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Module eines Fertigungskellers identisch sind. Dies reduziert nochmals erheblich die Herstellungskosten und vereinfacht die Installation der Module. Auch eine Verwechslungsgefahr der Module ist dabei ausgeschlossen, was die Handhabung auf der Baustelle erleichtert und die Anforderungen an die Handwerker, die die Baustelle betreuen, senkt.
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Ferner ist vorgesehen, dass der Fertigkeller im Wesentlichen aus zwei Modulen besteht, die jeweils eine rechteckige Teil-Bodenplatte und eine Teil-Kellerwand, die aus drei zur Teil-Bodenplatte orthogonalen Seitenwänden besteht, umfassen. Dies dient zur Errichtung eines Fertigkellers mit einem quadratischen oder rechteckigen Grundriss, wobei die beiden offenen Wände bei der Installation mit den einander zugewandten Rändern aneinandergesetzt werden. Derartige Module sind sehr preiswert herstellbar.
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Alternativ dazu ist es möglich, dass der Fertigkeller im Wesentlichen aus zwei Modulen besteht, die jeweils eine dreieckige Teil-Bodenplatte und eine Teil-Kellerwand, die aus zwei zur Teil-Bodenplatte orthogonalen Seitenwänden besteht, umfassen. Wenn die dreieckige Bodenplatte dabei einen rechten Winkel aufweist, kann damit nach dem Zusammenbau ein Fertigkeller mit einem quadratischen Grundriss geschaffen werden. Bei anderen Winkelverhältnissen kann bei Bedarf bspw. ein Grundriss in der Form eines Parallelogramms oder einer Raute geschaffen werden.
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Als weitere Alternative ist es möglich, dass der Fertigkeller im Wesentlichen aus zwei Modulen besteht, die jeweils eine wenigstens in etwa halbkreisförmige Teil-Bodenplatte und eine Teil-Kellerwand, die aus einem halben Zylindermantel besteht, umfassen. Hiermit kann bei Bedarf ein Fertigkeller in einem runden Grundriss geschaffen werden. Denkbar ist natürlich auch, dass der vorgesehene Halbkreis elliptisch ausgebildet ist, so dass nach dem Zusammenbau ein ovaler Fertigkellergrundriss entsteht.
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Die oben genannten alternativen Module können ggf. auch miteinander kombiniert werden, so dass sich bspw. an ein rechteckiges Modul ein halbrundes Modul anschließt. Dabei muss lediglich berücksichtigt werden, dass die beiden aneinander zu setzenden offenen Wände die gleichen Abmessungen aufweisen. Dies vergrößert die Anbieterpalette eines Herstellers der Module erheblich, wobei – in einem gewissen Umfang – individuell auf Wünsche der Kunden eingegangen werden kann.
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Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass die Teil-Bodenplatte und die Teil-Kellerwand eines Moduls an einem dem anderen Modul zugewandten Rand jeweils eine Teil-Nut aufweist, wobei zwei Teil-Nuten bei zwei zusammengesetzten Modulen eine Gesamtnut bilden, in die eine Verbindungseinrichtung, beispielsweise ein Spannschloss, einsetzbar ist, die beide Module kraftschlüssig miteinander verbindet. Als Spannschloss eignet sich bspw. eine Ausführung mit zwei in entgegengesetzter Richtung wirkenden Schrauben und einem gemeinsamen beispielsweise U-förmigen Spannkörper, wobei jede Schraube in einen Anker im Rand eines Moduls eingeschraubt ist. Über die Öffnung der Gesamtnut und die Öffnung des U-förmigen Spannkörpers können die Schrauben während der Montage betätigt werden.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass mehrere Spannschlösser längs zu den einander zugewandten Rändern zweier Module in einem vorgegebenen Abstand (beispielsweise äquidistant oder entsprechend den besonderen statischen Anforderungen) zwischen den beiden aneinander liegenden Teil-Bodenplatten und Teil-Kellerwänden und den so gebildeten Gesamtnuten angeordnet werden. Eine solche Verbindung ist einfach und kostengünstig auch von innen realisierbar und gestattet eine einfache Realisierung einer gewünschten Verbindungskraft. Je nach einer Gewindegröße und Gewindesteigung können so viele Tonnen Verbindungskraft erzeugt werden.
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Ergänzend dazu ist vorgesehen, dass die Wandstärke einer Teil-Kellerwand und/oder einer Teil-Bodenplatte in einem zu der anderen Teil-Kellerwand bzw. Teil-Bodenplatte zugewandten Randbereich größer ist als außerhalb von diesem Randbereich. Die Vergrößerung der Wandstärke dient zur sicheren und belastungsfähigen Anordnung des Ankers, der mit den Schrauben des Spannschlosses zusammenwirkt und während der Montage mit hohen Kräften beaufschlagt wird, und zur sicheren Einleitung und Aufnahme der Verbindungskräfte in die Module. Die Vergrößerung der Wandstärke (”Verdickung”) kann dabei an der zur Teil-Nut gegenüberliegenden Seite trapezförmig ausgebildet (angefast) sein.
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In Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, dass die Vergrößerung der Wandstärke bei einer Teil-Kellerwand vorzugsweise durch eine Verdickung auf deren Innenseite (alternativ auf deren Außenseite) und/oder bei einer Teil-Bodenplatte durch eine Verdickung vorzugsweise auf deren Außenseite (alternativ: auf deren Innenseite) realisiert wird. Somit wird die Anbringung der Wärmedämmung auf der Außenseite der Kellerwand nicht behindert, und es wird eine ”Stolperschwelle” auf der Bodenplatte vermieden.
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Außerdem ist vorgesehen, dass zwischen den einander zugewandten Rändern von zwei Modulen eine Kompressionsdichtung angeordnet ist. Für die Abdichtung einer Stoßfuge in der Gesamtnut des Fertigkellers ist entsprechend der WU-Richtlinie des DAfStb eine Kompressionsdichtung mit allgemeinem bauaufsichtlichen Prüfzeugnis vorgesehen, deren Anpressdruck durch die vorgenannte Spannverbindung (Spannschloss) in definierter Weise erzeugt werden kann. Im einfachsten Fall kann die aus den beiden Teilnuten der zwei aneinander gesetzten Module gebildete Gesamtnut nach dem kraftschlüssigen Verbinden der beiden Module mit einem geeigneten flüssigen Beton ausgegossen werden, so dass eine ebene und wasserdichte Fläche entsteht. Dabei kann bspw. durch Einlegen einer Art von Bitumen- und/oder Kautschuk- und/oder Gummiband eine Kompressionsdichtung geschaffen werden. Allgemein gesagt kann zum Erzielen einer Wasserundurchlässigkeit und Widerstandfähigkeit als Kompressionsdichtung ein Kompressionsdichtprofil auf Elastomerbasis angewandt werden. Ziel ist es, die WU-Richtlinie des Deutschen Ausschusses für Stahlbetonbau zu erfüllen.
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Weiter ist vorgesehen, dass die Teil-Kellerwand und/oder die Teil-Bodenplatte außen (alternativ: innen) eine Wärmedämmungaufweist. Die Wärmedämmung wird vorzugsweise durch Wärmedämmplatten realisiert, die neben der wärmedämmenden Wirkung auch druckfest und schubfest und nicht wasseraufnahmefähig ausgebildet und entsprechend befestigt sind. Die Wärmedämmplatten sind außenseitig eben ausgebildet, so dass der Fertigkeller-Modul an den Außenwänden eine ebene Oberfläche aufweist. Die so gebildete außenseitig umlaufende Wärmedämmung des Fertigkellers ist zur Erzielung eines ausreichenden Haftverbunds zum Beton und damit zur Vermeidung von Hinterläufigkeiten sowie zur Auftriebssicherung vorzugsweise an den Wandflächen werksseitig in eine Schalung der Fertigkeller-Module eingelegt und in der Kontaktfläche zum Beton rau oder strukturiert ausgebildet. Hierzu wird der Beton auf die zur Schalung eingelegten Wärmedämmplatten gegossen, so dass er sich mit diesen fest und vollflächig verbindet. Die Wärmedämmung unter der Bodenplatte des Fertigkellers verfügt für eine möglichst uneingeschränkte Ausführbarkeit der Konstruktion zumindest in Deutschland unter Berücksichtigung von Erdbebenbeanspruchungen über eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung als lastabtragende Wärmedämmung unter Druck- und Schubbeanspruchungen.
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Die außen liegende Wärmedämmung kann gleichzeitig als Abschalung zur Formung einer gewünschten Außenkontur der Teil-Kellerwand und/oder Teil-Bodenplatte dienen, beispielsweise im Bereich der Verbindungsfuge zwischen den beiden Modulen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:
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1 einen erfindungsgemäßen und aus zwei Modulen bestehenden quadratischen Fertigkeller in einer perspektivischen Ansicht;
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2 ein rechteckige Grundfläche aufweisendes Modul des Fertigkellers aus 1 in einer perspektivischen Ansicht;
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3 einen Schnitt längs der Ebene III-III von 1;
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4 einen Schnitt längs der Ebene IV-IV von 1;
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5 ein Detail V von 3;
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6 ein Detail VI von 4;
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7 das Modul aus 2 im Schnitt längs der Ebene VII-VII von 2;
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8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII von 7;
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9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX von 8;
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10 eine perspektivische Darstellung eines alternativen Moduls; und
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11 eine perspektivische Darstellung eines nochmals alternativen Moduls.
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Ein Fertigkeller trägt in 1 insgesamt das Bezugszeichen 10. Der Fertigkeller 10 ist modular aufgebaut und umfasst vorliegend zwei an sich identische Module 12 (2), wobei die zwei Module 12 mit ihren offenen Seiten aneinander gesetzt sind.
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Jedes Modul 12 besteht aus einer monolithischen Teil-Bodenplatte 14 und eine Teil-Kellerwand 16 bestehend aus drei zur Teil-Bodenplatte 14 orthogonal angeordneten, monolithischen Seitenwänden 16a, 16b und 16c. Die Seitenwände 16a und 16c sind parallel zueinander und jeweils orthogonal zur Seitenwand 16b angeordnet. Die Teil-Bodenplatte 14 ist in den 1 und 2 rechteckig ausgebildet. Das Modul 12 ist vorzugsweise aus Beton, insbesondere aus wasserundurchlässigem Beton (sog. ”WU-Beton” bzw. ”Beton mit hohem Wasser-Eindringwiederstand”), hergestellt. Das Modul 12 ist vorzugsweise in einem Fertigteilwerk oder an einer anderen beliebigen Stelle, die hierfür geeignet ist, vorgefertigt und wird im Wesentlichen so wie in 2 gezeigt zur Baustelle geliefert.
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Die Seitenwände 16a–c und die Teil-Bodenplatte 14 weisen bei der vorliegenden Ausführungsform jeweils eine Wärmedämmung auf, die durch Wärmedämmplatten 17 realisiert ist. Die Wärmedämmplatten 17 sind außenseitig an der Teil-Kellerwand 16 und der Teil-Bodenplatte 14 angeordnet. Die Wärmedämmplatten 17 an der Teil-Bodenplatte 14 sind in den 1 und 2 nicht sichtbar.
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Ein Modul 12 weist bspw. einschließlich einer außenseitig umlaufenden 12 cm dicken Wärmedämmung eine Grundrissfläche von 6 × 3 m auf, so dass zwei symmetrische Module 12 eine Fertigkeller 10 mit Außenmaßen von 6 × 6 m bilden. Eine gängige Höhe (Außenabmessungen) des Fertigkellers 10 liegt bspw. bei 2,83 m.
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Um den Fertigkeller 10 zu installieren, müssen die beiden Module 12 zunächst aneinandergesetzt und anschließend miteinander verbunden werden. Die bevorzugte Ausführungsform des Fertigkellers 10 umfasst zwei Module 12, die identisch ausgebildet sind. Bei anderen Ausführungsformen sind zwei oder mehr unterschiedlich ausgebildete Module möglich. Es ist auch möglich, dass mehr als zwei Module zur Erstellung des Fertigkellers verwendet werden. Dabei können die einzelnen Module auch unterschiedlich ausgebildet sein.
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Durch das Aneinandersetzen der Module 12 bildet sich zwischen den einander zugewandten Randbereichen der beiden Teil-Bodenplatten 14 und den Teil-Kellerwänden 16 mit den jeweiligen Seitenwänden 16a und 16c jeweils eine Stoßfuge 18 (siehe 1). Eine Wandstärke D1 der Seitenwände 16a bzw. 16c einer Teil-Kellerwand 16 und der Teil-Bodenplatte 14 ist in einem zu der anderen Teil-Kellerwand 16 bzw. Teil-Bodenplatte 14 zugewandten Randbereich 22 größer als eine Wandstärke D2 außerhalb von diesem Randbereich 22 (2). Dieser Randbereich 22 bildet insoweit eine parallel zur Fuge 18 verlaufende Verdickung. An den einander zugewandten Rändern weisen die Seitenwände 16a und 16c der Teil-Kellerwände 16 jeweils eine Teil-Nut 20 auf. An der von der Teil-Nut 20 abgewandten Seite der Verdickung 22 weist diese eine schräge Flanke 24 auf.
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Durch die beiden aneinandergesetzten Teil-Nuten 20 bildet sich entlang der Stoßfuge 18 bei zusammengesetzten Modulen 12 eine Gesamtnut 26 (siehe 1), die doppelt so breit ist als die Teil-Nut 20. Die Gesamtnut 26 und die weiter unten näher erläuterte spätere Verfüllung der Gesamtnut 26 mit Beton, Mörtel oder einem sonstigen Material, welches die entsprechenden Kräfte aufnehmen kann, dient mit den Verdickungen 22 einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen den beiden aneinandergesetzten Modulen 12. Die Art und Weise der Verbindung wird nun anhand der 3 bis 6 erläutert.
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Wie aus 3 ersichtlich ist, weist die Teil-Bodenplatte 14 im Gegensatz zu den Seitenwänden 16a und 16c Verdickungen 22' auf der Außenseite der Teil-Bodenplatte 14. Die Verdickungen 22' dienen – ebenso wie die Verdickungen 22 bei den Seitenwänden 16a und 16c einer Teil-Kellerwand 16 – einer größeren Stabilität, insbesondere beim Verbinden der beiden Module 12, bzw. zur Einleitung und Aufnahme der beim Verbinden zweier Module 12 entstehenden Verbindungskräfte. Sie sind deshalb auf der Außenseite der Teil-Bodenplatte 14, damit der Kellerboden nach dem Zusammenbau des Fertigkellers 10 keine Unebenheiten (”Stolperschwelle”) aufweist, sondern eben bzw. glatt ausgebildet ist, und um die Fertigung zu erleichtern und Kosten zu senken, da die Wärmedämmung gleichzeitig zur Abschalung verwendet werden kann. Die Art der Verbindung der beiden Module 12 ist jedoch, unabhängig ob es sich um die Verbindung der Teil-Bodenplatten 14 oder der Seitenwände 16a und 16c handelt, prinzipiell identisch. Das Prinzip wird nun zunächst anhand der Verbindung der Teil-Bodenplatten 14 mit Hilfe der 3 und 5 näher erläutert.
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Durch das Zusammenführen der beiden Module 12 bildet sich, wie oben erwähnt, aus den beiden Teil-Nuten 20 die Gesamtnut 26. In die Gesamtnut 26 wird während der Montage ein Verbindungselement eingesetzt, das vorliegend als U-förmiges Spannschloss 30 ausgebildet ist. Das Spannschloss 30 verbindet beide Module 12 kraftschlüssig miteinander. Als Spannschloss 30 eignet sich bspw. eine Ausführung mit zwei in entgegengesetzter Richtung wirkenden Schrauben 32, die gemeinsam an einem U-Stahl 34 an- bzw. eingreifen und jeweils in entsprechend ausgebildete Anker 36 in den Teil-Bodenplatten 14 eingeschraubt werden. Der Anker 36 kann in die Teil-Bodenplatte 14 eingeklebt sein, ist aber vorzugsweise in diese bei deren Herstellung einbetoniert. Ein Teil des Ankers 36 ist in einer zur 5 orthogonalen Ebene wellig oder anderweitig gebogen (siehe 6). Über die zur Innenseite des Fertigkellers 10 weisende Öffnung der Gesamtnut 26 und die ebenfalls zur Innenseite des Fertigkellers 10 weisende Öffnung des U-Stahls 34 können die Schrauben 32 während der Montage betätigt werden. Zur Feuchtigkeitsabdichtung ist zwischen den einander zugewandten Rändern der beiden Module 12 eine Kompressionsdichtung 38 angeordnet (5).
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Um die beiden Module 12 miteinander zu verbinden, sind längs zur Fuge 18 in vorgegebenen Abständen Anker 36 in den Modulen 12 angeordnet, welche in der gerade beschriebenen Art durch Spannschlösser 30 verbunden werden.
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10 zeigt ein alternatives Modul. Hier und nachfolgend gilt, dass funktionsäquivalente Bauteile und Bereiche die gleichen Bezugszeichen wie oben tragen. Das Modul 12 von 10 hat eine dreieckige Teil-Bodenplatte 14 und eine Teil-Kellerwand 16, die aus zwei zueinander und zur Teil-Bodenplatte 14 orthogonalen Seitenwänden 16a und 16c besteht.
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11 zeigt ein nochmals alternatives Modul 12. Das Modul 12 von 11 hat eine halbkreisförmige Teil-Bodenplatte 14 und eine Teil-Kellerwand 16, die aus einem halben Zylindermantel besteht.
