JP2016089528A - Shear reinforcement method for concrete structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、せん断力が作用する既設のコンクリート構造物を補強するせん断補強方法に関する。 The present invention relates to a shear reinforcement method for reinforcing an existing concrete structure on which a shearing force acts.
従来、既設のコンクリート構造物に形成した挿入孔に補強鉄筋を挿入するとともに、その挿入孔に充填材を充填して、コンクリート構造物の耐震補強を図る方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
また、コンクリート構造物の耐震補強を図るため、コンクリート構造物を貫通する挿入孔を形成し、一端部に断面形状が大きい定着部材が設けられている補強鉄筋をコンクリート構造物の一面側から挿入孔に挿入して、コンクリート構造物の他面側に突き出た補強鉄筋の他端部に断面形状が大きい定着部材を取り付け、挿入孔には充填材を充填する技術が知られている(例えば、特許文献2参照。)。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a method in which reinforcing steel bars are inserted into an insertion hole formed in an existing concrete structure, and a filler is filled in the insertion hole to achieve seismic reinforcement of the concrete structure (for example, Patent Documents). 1).
In addition, in order to provide seismic reinforcement of the concrete structure, an insertion hole that penetrates the concrete structure is formed, and a reinforcing bar having a fixing member having a large cross-sectional shape at one end is inserted from one side of the concrete structure. A technique is known in which a fixing member having a large cross-sectional shape is attached to the other end portion of the reinforcing reinforcing bar protruding to the other side of the concrete structure, and a filler is filled in the insertion hole (for example, a patent) Reference 2).
しかしながら、上記特許文献1の場合、挿入孔は地盤側に貫通しておらず、挿入孔に挿入した補強鉄筋をコンクリート構造物に貫通させた状態で定着させることができないため、補強鉄筋の強度を十分に活用した補強になっていない。
また、上記特許文献2の場合、補強鉄筋をコンクリート構造物に貫通させた状態で定着させることができるものの、コンクリート構造物の内側と外側の両側で作業を行うことができる現場での施工に限られるので、例えば、前述した特許文献1にある、裏面が地盤に接しているようなコンクリート構造物の補強には適応できなかった。
However, in the case of the above-mentioned
Moreover, in the case of the above-mentioned
本発明の目的は、コンクリート構造物の片面からの施工によって、補強鉄筋をコンクリート構造物に貫通させた状態で定着させることができるコンクリート構造物のせん断補強方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a method for shear reinforcement of a concrete structure that can be fixed in a state where a reinforcing steel bar penetrates the concrete structure by construction from one side of the concrete structure.
上記目的を達成するため、この発明は、
既設のコンクリート構造物を補強するせん断補強方法であって、
前記コンクリート構造物の片面側から反対面側に向けて貫通する挿入孔を形成する工程と、
前記挿入孔に補強部材を挿入し、前記補強部材の一部を前記コンクリート構造物を貫通した位置で、前記挿入孔の反対面側の径よりも大きく拡開してなる定着体を配設する工程と、
前記挿入孔に充填材を充填する工程と、
を備えるようにした。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
A shear reinforcement method for reinforcing an existing concrete structure,
Forming an insertion hole penetrating from one side of the concrete structure to the opposite side;
A reinforcing member is inserted into the insertion hole, and a fixing member is provided at a position where a part of the reinforcing member penetrates the concrete structure so as to be larger than the diameter on the opposite surface side of the insertion hole. Process,
Filling the insertion hole with a filler;
I was prepared to.
かかる構成のせん断補強方法であれば、コンクリート構造物の片面側(例えば内側)からの施工によって、補強部材をコンクリート構造物に貫通させた状態で定着させることができるので、補強部材の強度を十分に活用してコンクリート構造物を補強することができる。
なお、ここで言うコンクリート構造物の片面側とは、例えば、作業者がコンクリート構造物を補強する作業を行うことができるコンクリート構造物の内側のことであり、コンクリート構造物の反対面側とは、土砂などで埋まったコンクリート構造物の外側(背面側)や、水などが満たされているコンクリート構造物の外側(背面側)のことである。
With the shear reinforcement method having such a configuration, the reinforcement member can be fixed in a state of being penetrated through the concrete structure by construction from one side (for example, the inside) of the concrete structure, so that the strength of the reinforcement member is sufficient. It can be used for reinforcing concrete structures.
In addition, the one side of the concrete structure referred to here is, for example, the inside of the concrete structure where an operator can reinforce the concrete structure, and the opposite side of the concrete structure is It is the outside (back side) of a concrete structure filled with earth or sand, or the outside (back side) of a concrete structure filled with water.
また、望ましくは、
前記補強部材は、パイプ状の芯材と、前記芯材の先端側で膨張可能な袋体と、を有しており、
前記定着体を配設する工程は、
前記芯材内を通して前記袋体内に固化材料を供給して前記定着体を形成する工程を含むようにした。
例えば、挿入孔に補強部材を挿入し、コンクリート構造物を貫通した位置に配した袋体内に固化材料を供給し、その袋体を膨らませるようにしてコンクリート構造物の外側に定着体を形成することができるので、芯材をコンクリート構造物に貫通させた状態で定着させて、コンクリート構造物を補強することができる。
Also, preferably
The reinforcing member has a pipe-shaped core material and a bag body that is inflatable on the tip side of the core material,
The step of disposing the fixing body includes
A step of supplying a solidifying material into the bag through the core and forming the fixing body is included.
For example, a reinforcing member is inserted into the insertion hole, a solidifying material is supplied into a bag placed in a position penetrating the concrete structure, and a fixing body is formed outside the concrete structure so as to inflate the bag. Therefore, it is possible to reinforce the concrete structure by fixing the core material through the concrete structure.
また、望ましくは、
前記挿入孔を形成する工程は、
前記コンクリート構造物の片面側に前記コンクリート構造物を貫通しない掘削孔を形成する工程と、
前記掘削孔に止水弁を有する止水パッカーを取り付け、前記止水弁を通した掘削工具によって、前記掘削孔の奥に前記コンクリート構造物の反対面側に通じる貫通孔を形成する工程と、を含むようにした。
例えば、掘削孔に止水パッカーを取り付けた状態で、掘削孔の奥に貫通孔を形成する手順であれば、コンクリート構造物の内側に地下水が侵入することを危惧することなく、挿入孔を形成することができる。
Also, preferably
The step of forming the insertion hole includes:
Forming a drilling hole that does not penetrate the concrete structure on one side of the concrete structure;
Attaching a water stop packer having a water stop valve to the excavation hole, and forming a through hole leading to the opposite surface side of the concrete structure in the back of the excavation hole by a drilling tool that passes through the water stop valve; Was included.
For example, if the procedure is to form a through-hole in the back of the excavation hole with a water-stop packer attached to the excavation hole, the insertion hole is formed without fear of intrusion of groundwater inside the concrete structure. can do.
また、望ましくは、
前記止水弁を通した薬液注入パイプによって、前記貫通孔を通じて前記コンクリート構造物の反対面側に止水剤を注入し、地盤を改質してなる止水体を形成する工程を有するようにした。
例えば、コンクリート構造物の外側の地盤を改質して止水体を形成すれば、コンクリート構造物の内側に地下水が侵入することを危惧することなく、補強部材を挿入孔に配設する施工を行うことができる。
Also, preferably
A chemical solution injection pipe through the water stop valve is used to inject a water stop agent into the opposite surface side of the concrete structure through the through hole to form a water stop body formed by modifying the ground. .
For example, if the ground outside the concrete structure is modified to form a waterstop, the reinforcement member is installed in the insertion hole without fear of intrusion of groundwater inside the concrete structure. be able to.
本発明によれば、コンクリート構造物の片面からの施工によって、補強鉄筋をコンクリート構造物に貫通させた状態で定着させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can fix by the construction from the single side | surface of a concrete structure in the state which made the reinforcement reinforcement penetrated the concrete structure.
以下、図面を参照して、本発明に係るコンクリート構造物のせん断補強方法の実施形態について詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。 Hereinafter, an embodiment of a shear reinforcement method for a concrete structure according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the embodiments described below are given various technically preferable limitations for carrying out the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.
(実施形態1)
図1は既設のコンクリート構造物であるボックスカルバート1を示す断面図である。
地中に埋設されているボックスカルバート1にはせん断力が作用するので、せん断補強筋としての芯材をボックスカルバート1に配設するなどして、その補強が行われる。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a
Since a shearing force acts on the
図1に示すボックスカルバート1には、ボックスカルバート1を貫通している補強鉄筋である芯材10bと、ボックスカルバート1の外側に突き出た芯材10bの一端部をボックスカルバート1の外面に定着させる定着体30と、ボックスカルバート1の内側で芯材10bの他端部をボックスカルバート1の内面に固定する固定板50等を有するせん断補強構造体100が取り付けられており、このせん断補強構造体100によってボックスカルバート1は補強されている。
せん断補強構造体100は、地中に埋設されたボックスカルバート1の内側の空間内に作業者が入り、その内側からの施工によってボックスカルバート1に取り付けられている。
In the
The
なお、地中に埋設されるボックスカルバート1は、地下道(歩道および車道)として利用される他、下水および排水用管路や、通信ケーブルを収容する通信線用管路など、多岐に亘って利用することが可能なコンクリート構造物である。
The
本実施形態のせん断補強方法によってボックスカルバート1を補強する手順を、図2(a)〜(e)に基づいて説明する。
A procedure for reinforcing the
まず、図2(a)に示すように、ボックスカルバート1の内側にボックスカルバート1を貫通しない掘削孔2aを形成し、その掘削孔2aに止水パッカー3を取り付ける。
止水パッカー3は、例えばドーナツ状の注入式バッグであり、その中央側に止水弁3aを有している。この止水パッカー3は、内部に気体や液体を注入して膨らまして使用する止水用具であり、周知の止水パッカーを用いることができる。
First, as shown in FIG. 2A, an
The
次いで、図2(b)に示すように、止水パッカー3の止水弁3aを通した掘削工具(図示省略)によって、掘削孔2aの奥にボックスカルバート1の外側に通じる貫通孔2bを形成する。
こうして、掘削孔2aと、掘削孔2aよりも小口径の貫通孔2bを順に形成するようにして、ボックスカルバート1の内側から外側に向けて貫通する挿入孔2を形成する。
なお、ボックスカルバート1の外側の地盤Gが地下水を多く含んでいる場合でも、掘削孔2aに止水パッカー3を取り付けているので、ボックスカルバート1内に地下水が侵入し難くなっている。
Next, as shown in FIG. 2 (b), a
Thus, the
Even when the ground G outside the
次いで、図2(c)に示すように、止水パッカー3の止水弁3aを通して、補強部材10を挿入孔2に挿入する。
補強部材10は、先端部にナット状の抜止具10aが螺着されている芯材10bと、芯材10bの先端側で膨張可能な袋体10cと、を有している。芯材10bはパイプ状の部材であって、鋼等の公知の材料からなるものとする。袋体10cは、例えばゴム製の風船状部材であり、抜止具10a及び芯材10bに被せられている。抜止具10aは、芯材10bよりも大径なサイズを有している。
この補強部材10は、先端側の抜止具10aがボックスカルバート1の外側の貫通した位置に達するように、挿入孔2に挿入されている。
なお、貫通孔2bを形成した際に地盤Gから地下水が侵入してこないことを確認できた場合には、止水パッカー3を取り外して補強部材10を挿入孔2に挿入してもよい。また、ボックスカルバート1の外側の地盤Gの含水率が低いことを予め確認できている場合には、止水パッカー3を使用せずに貫通孔2bを形成することができる。
Next, as shown in FIG. 2 (c), the reinforcing
The reinforcing
The reinforcing
In addition, when it can be confirmed that the groundwater does not enter from the ground G when the through
次いで、図2(d)に示すように、芯材10b内を通して、芯材10bの先端側の袋体10c内に固化材料20を供給して袋体10cを膨らまし、挿入孔2の外側の径(つまり貫通孔2bの径)よりも大きく拡開してなる定着体30を配設する。なお、止水パッカー3を使用している場合には、定着体30を配設した後に止水パッカー3を撤去すればよい。
固化材料20は、例えば、モルタルや硬化性樹脂などを用いることができる。そして、流動性を有している固化材料20をパイプ状の芯材10bを通じて先端側の袋体10c内に注入した後に固化させる。
Next, as shown in FIG. 2 (d), the solidifying
As the solidifying
次いで、図2(e)に示すように、袋体10c内に注入した固化材料20を固化させることで、芯材10bと一体化した定着体30を形成する。この定着体30は、袋体10cと固化材料20とで構成されており、芯材10bの先端部(抜止具10a)をボックスカルバート1の外面に定着させる機能を有している。
なお、固化した固化材料20内に抜止具10aが拘束されることで、芯材10bがボックスカルバート1の内側に抜け難くなっている。
更に、挿入孔2(掘削孔2a、貫通孔2b)内に充填材40を充填する。充填材40としては、例えばモルタルやコンクリートなどを用いることができる。
この充填材40を硬化させた後、芯材10bの後端部に固定板50を固設する。
このような手順で、ボックスカルバート1にせん断補強構造体100を取り付けることができ、ボックスカルバート1を補強することができる。
Next, as shown in FIG. 2E, the solidified
In addition, the
Further, the
After the
With such a procedure, the
このように、ボックスカルバート1の内側片面からの施工によって、補強鉄筋である芯材10bをボックスカルバート1に貫通させた状態で定着させることができ、芯材10bの強度を十分に活用し、適切にボックスカルバート1を補強することができる。
Thus, the construction from one side of the
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、図3、図4(a)(b)に示すように、先端側に複数(ここでは4つ)の開口10dが形成されているパイプ状の芯材10bと、芯材10bの中空部分に収容されている袋体10cとを有する補強部材10を用いてもよい。なお、芯材10bの先端部には、芯材10bの径よりも幅広な抜止具10aが芯材の先端開口を塞ぐように螺着されている。
The present invention is not limited to the above embodiment.
For example, as shown in FIGS. 3, 4 (a) and 4 (b), a pipe-shaped
このような補強部材10を、図4(a)に示すように、止水パッカー3の止水弁3aを通して挿入孔2に挿入する。
この補強部材10も、先端側の抜止具10aがボックスカルバート1の外側の貫通した位置に達するように、挿入孔2に挿入する。
Such a reinforcing
The reinforcing
次いで、図4(b)に示すように、芯材10b内を通して、芯材10bの先端側の袋体10c内に固化材料20を供給する。流動性を有する固化材料20が注入された袋体10cは膨らんで芯材10bの開口10dから膨出し、挿入孔2の外側の径(つまり貫通孔2bの径)よりも大きく拡開してなる定着体30が形成される。
そして、袋体10c内に注入した固化材料20を固化させることで、芯材10bと一体化した定着体30を形成することができる。
定着体30を形成した後、適宜、止水パッカー3を撤去して、挿入孔2内に充填材40を充填し、充填材40を硬化させた後に芯材10bの後端部に固定板50を固設する。
Next, as shown in FIG. 4B, the solidifying
And the fixing
After the fixing
このような手法でも、ボックスカルバート1にせん断補強構造体100を取り付けることができ、ボックスカルバート1を補強することができる。
特に、この補強部材10では、芯材10bの中空部分に袋体10cが収容されているので、例えば、補強部材10を挿入孔2に挿入する際に、袋体10cが挿入孔2の内壁に擦れるなどして損傷してしまうことはない。
Even with such a method, the
In particular, in the reinforcing
(実施形態2)
次に、本発明に係るコンクリート構造物のせん断補強方法の実施形態2について説明する。なお、実施形態1と同様の構成については、同符号を付して説明を割愛する。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the shear reinforcement method for a concrete structure according to the present invention will be described. In addition, about the structure similar to
本実施形態2のせん断補強方法によってボックスカルバート1を補強する手順としては、まず、実施形態1と同様に、ボックスカルバート1の内側にボックスカルバート1を貫通しない掘削孔2aを形成し、掘削孔2aに止水パッカー3を取り付けた後、その掘削孔2aの奥にボックスカルバート1の外側に通じる貫通孔2bを形成する(図2(a)(b)参照)。
As a procedure for reinforcing the
次いで、図5(a)に示すように、止水パッカー3の止水弁3aを通して、薬液注入パイプ5を挿入孔2に挿入する。この薬液注入パイプ5の先端側の薬液噴出口5aは、ボックスカルバート1の外側の貫通した位置に達している。
そして、薬液注入パイプ5を回転させながら薬液噴出口5aから止水剤6を噴射するようにして、貫通孔2bを通じてボックスカルバート1の外側に止水剤6を注入し、地盤Gと止水剤6とを混合する。
Next, as shown in FIG. 5A, the chemical
And the water-stopping
次いで、図5(b)に示すように、ボックスカルバート1の外側の貫通孔2bの周囲に、止水剤6によって地盤Gを改質してなる止水体6gを形成する。
この止水体6gを形成した後、止水パッカー3を撤去する。
Next, as shown in FIG. 5B, a
After the
次いで、図5(c)に示すように、図示しない掘削工具によって掘削孔2aを掘り進めるようにして挿入孔2を広げて、止水体6gの一部まで掘削する。
Next, as shown in FIG. 5 (c), the
次いで、図5(d)に示すように、先端側の抜止具10aがボックスカルバート1の外側の貫通した位置に達するように、補強部材10を挿入孔2に挿入する。
そして、芯材10b内を通して、芯材10bの先端側の袋体10c内に固化材料20を供給して袋体10cを膨らまし、挿入孔2の外側の径よりも大きく拡開してなる定着体30を配設する。なお、袋体10c内に注入した固化材料20を固化させることで、芯材10bと一体化した定着体30を形成することができる。この袋体10cは芯材10bの外周面に固定リング10eによって定着されている。
定着体30を形成した後、挿入孔2内に充填材40を充填し、充填材40を硬化させた後に芯材10bの後端部に固定板50を固設する。
Next, as shown in FIG. 5 (d), the reinforcing
Then, the solidified
After the fixing
このような手法でも、ボックスカルバート1にせん断補強構造体100を取り付けることができ、ボックスカルバート1を補強することができる。
Even with such a method, the
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、図6(a)(b)に示すように、先端基部60aに一端が固定されている鋼材である芯材60bと、先端基部60aに回動可能に軸支されている一対の定着体60cと、一対の定着体60c間に掛け渡されているバネ部材60dとを有する補強部材60を用いてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment.
For example, as shown in FIGS. 6A and 6B, a
そして、図6(a)に示すように、この補強部材60を挿入孔2に挿入し、先端基部10aを止水体6gに向けて押し込んでいく。
このとき、一対の定着体60cは挿入孔2の内壁に当接して芯材60b寄りに窄められており、バネ部材60dは収縮している。
And as shown to Fig.6 (a), this
At this time, the pair of fixing
次いで、図6(b)に示すように、一対の定着体60cが挿入孔2を通過して、ボックスカルバート1を貫通した位置に達すると、バネ部材60dに付勢された一対の定着体60cが拡開して、挿入孔2の外側の径よりも大きく変形する。
こうして拡開した一対の定着体60cをボックスカルバート1の外面に定着させた後、挿入孔2内に充填材40を充填し、充填材40を硬化させた後に芯材60bの後端部に固定板50を固設する。
Next, as shown in FIG. 6B, when the pair of fixing
After fixing the pair of fixing
このような手法でも、ボックスカルバート1にせん断補強構造体100を取り付けることができ、ボックスカルバート1を補強することができる。
Even with such a method, the
以上のように、本発明に係るコンクリート構造物のせん断補強方法によれば、ボックスカルバート1の内側片面からの施工によって、補強鉄筋である芯材10b,60bをボックスカルバート1に貫通させた状態で定着させることができ、芯材10b、60bの強度を十分に活用し、適切にボックスカルバート1を補強することができる。
As described above, according to the method for shear reinforcement of a concrete structure according to the present invention, the
なお、以上の実施の形態においては、補強部材10の抜止具10aは芯材10bに螺着されているとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、抜止具10aは溶着等の公知の接続方法や、鍛造や鋳造等の公知の整形方法によって芯材10bの先端部に設けられていてもよい。
In the above embodiment, the retaining
また、以上の実施の形態においては、既設のコンクリート構造物であるボックスカルバート1の壁体を補強する施工の例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ボックスカルバート1の床体や天井体を補強することや、背面が土砂で埋まっている橋台や橋脚などのコンクリート構造物を補強することにも、本発明を適用することができる。また、内部に液体や気体が満たされているコンクリート製の貯蔵構造物を外側から補強することにも、本発明を適用することができる。
Moreover, in the above embodiment, although the example of the construction which reinforces the wall body of the
また、以上の実施の形態においては、既設のコンクリート構造物であるボックスカルバート1の内面に固定板50や芯材10bの端部が突出しているが、固定板50や芯材10bの端部を充填材40に埋め込むように施工することで、ボックスカルバート1の内面に突出する部分が無いようにすることができる。
Moreover, in the above embodiment, although the edge part of the fixing
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。 In addition, it is needless to say that other specific detailed structures can be appropriately changed.
1 ボックスカルバート(コンクリート構造物)
2 挿入孔
2a 掘削孔
2b 貫通孔
3 止水パッカー
3a 止水弁
5 薬液注入パイプ
5a 薬液噴出口
6 止水剤
6g 止水体
10 補強部材
10a 抜止具
10b 芯材
10c 袋体
10d 開口
10e 固定リング
20 固化材料
30 定着体
40 充填材
50 固定板
60 補強部材
60a 先端基部
60b 芯材
60c 定着体
60d バネ部材
100 せん断補強構造体
G 地盤
1 Box culvert (concrete structure)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記コンクリート構造物の片面側から反対面側に向けて貫通する挿入孔を形成する工程と、
前記挿入孔に補強部材を挿入し、前記補強部材の一部を前記コンクリート構造物を貫通した位置で、前記挿入孔の反対面側の径よりも大きく拡開してなる定着体を配設する工程と、
前記挿入孔に充填材を充填する工程と、
を備えたことを特徴とするコンクリート構造物のせん断補強方法。 A shear reinforcement method for reinforcing an existing concrete structure,
Forming an insertion hole penetrating from one side of the concrete structure to the opposite side;
A reinforcing member is inserted into the insertion hole, and a fixing member is provided at a position where a part of the reinforcing member penetrates the concrete structure so as to be larger than the diameter on the opposite surface side of the insertion hole. Process,
Filling the insertion hole with a filler;
A method for shear reinforcement of a concrete structure, comprising:
前記定着体を配設する工程は、
前記芯材内を通して前記袋体内に固化材料を供給して前記定着体を形成する工程を含むことを特徴とする請求項1に記載のコンクリート構造物のせん断補強方法。 The reinforcing member has a pipe-shaped core material and a bag body that is inflatable on the tip side of the core material,
The step of disposing the fixing body includes
The method for shear reinforcement of a concrete structure according to claim 1, further comprising a step of supplying the solidifying material into the bag body through the core material to form the fixing body.
前記コンクリート構造物の片面側に前記コンクリート構造物を貫通しない掘削孔を形成する工程と、
前記掘削孔に止水弁を有する止水パッカーを取り付け、前記止水弁を通した掘削工具によって、前記掘削孔の奥に前記コンクリート構造物の反対面側に通じる貫通孔を形成する工程と、
を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のコンクリート構造物のせん断補強方法。 The step of forming the insertion hole includes:
Forming a drilling hole that does not penetrate the concrete structure on one side of the concrete structure;
Attaching a water stop packer having a water stop valve to the excavation hole, and forming a through hole leading to the opposite surface side of the concrete structure in the back of the excavation hole by a drilling tool that passes through the water stop valve;
The method for shear reinforcement of a concrete structure according to claim 1 or 2, characterized by comprising:
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