JP2662107B2 - 拡底掘削装置の拡底状況検出装置 - Google Patents
拡底掘削装置の拡底状況検出装置Info
- Publication number
- JP2662107B2 JP2662107B2 JP3101885A JP10188591A JP2662107B2 JP 2662107 B2 JP2662107 B2 JP 2662107B2 JP 3101885 A JP3101885 A JP 3101885A JP 10188591 A JP10188591 A JP 10188591A JP 2662107 B2 JP2662107 B2 JP 2662107B2
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- Japan
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- circuit
- pressure
- expansion
- hydraulic
- hydraulic cylinder
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リバースサーキュレー
ションドリルあるいはアースドリル等の拡底場所打杭施
工機に適用され、拡底作業状況を検出表示する装置に関
する。
ションドリルあるいはアースドリル等の拡底場所打杭施
工機に適用され、拡底作業状況を検出表示する装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】リバースサーキュレーションドリルある
いはアースドリルにより場所打杭を施工する場合、縦穴
掘削の最終段階において、縦穴の底部にテーパー型に拡
大された拡底部を形成するため、拡底用油圧シリンダに
より拡底ビットの拡底翼を次第に拡大しながら回転させ
て掘削する。この掘削は地中で行なわれるため、掘削が
終了したか否かを目視できない。この拡底部掘削を正確
に検出するため、本出願人は既に特公昭62−4516
号において、図4に示す拡底掘削終了検出装置を提案し
ている。図4の装置は、リバースサーキュレーションド
リルについて示すもので、ドリルパイプ50に拡底ビッ
ト51のセンターパイプ52を連結し、該センターパイ
プ52にフランジ53を固設し、該フランジ53にピン
54を中心として揺動自在に複数枚の拡底翼55を取付
け、前記センターパイプ52にスライダ56を上下動自
在に嵌合し、該スライダ56と前記拡底翼55とをリン
ク57により連結し、前記スライダ56とセンターパイ
プ52に固定したフランジ57との間に拡底翼55開閉
用油圧シリンダ58を取付け、前記スライダ56に、前
記油圧シリンダ58の近傍に沿って上下動するポケット
60付きロッド61を取付け、油圧シリンダ58のチュ
ーブ側に油圧回路切換え用切換弁62を取付け、切換弁
62に前記ロッド61に沿って転動するローラ63付き
アーム64を、切換弁62のスプール押し付け用スプリ
ング62a(図1参照)によりロッド61に押し付けて
なり、前記油圧シリンダ58を収縮させながら拡底翼5
5を拡大し、かつ拡底ビット51を回転させながら掘削
し、ロッド61が上昇してローラ63がポケット60に
入ると、切換弁62が切換わり、これにより油圧シリン
ダ58への作動油を油圧シリンダ58のバイパス回路6
5(図1参照)にバイパスさせ、これにより油圧シリン
ダ58の収縮が停止されて拡底翼55の拡大が停止され
ると共に、地上で油圧回路の油圧の低下を検出して拡底
翼55の拡大が終了したことを検出するものである。
いはアースドリルにより場所打杭を施工する場合、縦穴
掘削の最終段階において、縦穴の底部にテーパー型に拡
大された拡底部を形成するため、拡底用油圧シリンダに
より拡底ビットの拡底翼を次第に拡大しながら回転させ
て掘削する。この掘削は地中で行なわれるため、掘削が
終了したか否かを目視できない。この拡底部掘削を正確
に検出するため、本出願人は既に特公昭62−4516
号において、図4に示す拡底掘削終了検出装置を提案し
ている。図4の装置は、リバースサーキュレーションド
リルについて示すもので、ドリルパイプ50に拡底ビッ
ト51のセンターパイプ52を連結し、該センターパイ
プ52にフランジ53を固設し、該フランジ53にピン
54を中心として揺動自在に複数枚の拡底翼55を取付
け、前記センターパイプ52にスライダ56を上下動自
在に嵌合し、該スライダ56と前記拡底翼55とをリン
ク57により連結し、前記スライダ56とセンターパイ
プ52に固定したフランジ57との間に拡底翼55開閉
用油圧シリンダ58を取付け、前記スライダ56に、前
記油圧シリンダ58の近傍に沿って上下動するポケット
60付きロッド61を取付け、油圧シリンダ58のチュ
ーブ側に油圧回路切換え用切換弁62を取付け、切換弁
62に前記ロッド61に沿って転動するローラ63付き
アーム64を、切換弁62のスプール押し付け用スプリ
ング62a(図1参照)によりロッド61に押し付けて
なり、前記油圧シリンダ58を収縮させながら拡底翼5
5を拡大し、かつ拡底ビット51を回転させながら掘削
し、ロッド61が上昇してローラ63がポケット60に
入ると、切換弁62が切換わり、これにより油圧シリン
ダ58への作動油を油圧シリンダ58のバイパス回路6
5(図1参照)にバイパスさせ、これにより油圧シリン
ダ58の収縮が停止されて拡底翼55の拡大が停止され
ると共に、地上で油圧回路の油圧の低下を検出して拡底
翼55の拡大が終了したことを検出するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、拡底掘削の進
行速度は、土質によって大きく変化し、拡底部掘削開始
から終了までに要する時間が約30分ないし約4時間程
度にばらつくため、途中経過が分らず、拡底施工上の管
理面や施工能率の点から問題がある。すなわち、掘削が
後何時間後に終了するかの予測がたたないため、コンク
リートミキサー車等の準備等、段どりを拡底部掘削の進
行状況に応じて適確に行なうことができず、無駄な時間
をついやすことが多々ある。
行速度は、土質によって大きく変化し、拡底部掘削開始
から終了までに要する時間が約30分ないし約4時間程
度にばらつくため、途中経過が分らず、拡底施工上の管
理面や施工能率の点から問題がある。すなわち、掘削が
後何時間後に終了するかの予測がたたないため、コンク
リートミキサー車等の準備等、段どりを拡底部掘削の進
行状況に応じて適確に行なうことができず、無駄な時間
をついやすことが多々ある。
【0004】本発明は、これらの問題点に鑑み、拡底部
の掘削を行なう場合、掘削終了の把握のみならず、掘削
の進行状況も把握できる構成の拡底掘削装置の拡底状況
検出装置を提供することを目的とする。
の掘削を行なう場合、掘削終了の把握のみならず、掘削
の進行状況も把握できる構成の拡底掘削装置の拡底状況
検出装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、拡底翼を開閉
する油圧シリンダの拡底時の伸縮量が所定量に達すると
該油圧シリンダへの作動油をバイパス回路に切換える切
換弁と、該油圧シリンダへ拡底時に圧油が供給される開
き側回路の油圧を地上で表示する計器盤と、前記開き側
回路または閉じ側回路に挿入された容量流量計と、該容
量流量計の積算値またはその変換値を地上で表示する表
示手段とを備えたことを特徴とする。また、本発明を実
施する場合、前記拡底の終了における前記開き側回路の
油圧を2段の基準油圧に対して比較して拡底終了を検出
する回路と、該拡底終了により前記容量流量計への作動
油をそのバイパス回路に切換える切換弁または前記表示
手段における積算動作を停止する手段を設けることが好
ましい。
する油圧シリンダの拡底時の伸縮量が所定量に達すると
該油圧シリンダへの作動油をバイパス回路に切換える切
換弁と、該油圧シリンダへ拡底時に圧油が供給される開
き側回路の油圧を地上で表示する計器盤と、前記開き側
回路または閉じ側回路に挿入された容量流量計と、該容
量流量計の積算値またはその変換値を地上で表示する表
示手段とを備えたことを特徴とする。また、本発明を実
施する場合、前記拡底の終了における前記開き側回路の
油圧を2段の基準油圧に対して比較して拡底終了を検出
する回路と、該拡底終了により前記容量流量計への作動
油をそのバイパス回路に切換える切換弁または前記表示
手段における積算動作を停止する手段を設けることが好
ましい。
【0006】
【作用】本発明においては、計器盤に表示される開き側
回路の油圧の低下により拡底終了が把握できるのみなら
ず、容量流量計とその表示手段とにより、拡底途中の進
行度合が把握される。また、拡底終了により容量流量計
への作動油の通過、あるいは表示手段における積算停止
を行なうことにより、実際の拡底径が正確に表示され
る。
回路の油圧の低下により拡底終了が把握できるのみなら
ず、容量流量計とその表示手段とにより、拡底途中の進
行度合が把握される。また、拡底終了により容量流量計
への作動油の通過、あるいは表示手段における積算停止
を行なうことにより、実際の拡底径が正確に表示され
る。
【0007】
【実施例】図1は本発明による拡底掘削装置の掘削状況
検出装置の一実施例を示す構成図である。図中、1は地
上に設置される装置であり、2は油圧ポンプ、3は拡底
用油圧シリンダ58のコントロール弁、4は該油圧シリ
ンダ58に拡底時に圧油が供給される開き側回路5に設
けられた圧力センサ、6は計器盤であり、該計器盤6
は、前記圧力センサ4により検出される圧力信号と、コ
ントロール弁3の操作状態を検出する開きリミットスイ
ッチ7と閉じリミットスイッチ8からの検出信号、掘削
する縦穴の径、拡底径、後述の設定圧PA、PB、PC等
が入力され、前記圧力値と、作業が拡底動作中か閉じ動
作中であるか等をランプ表示する機能、拡底値等の設定
値を表示する機能、および後述の電磁切換弁11を切換
える機能を有する。
検出装置の一実施例を示す構成図である。図中、1は地
上に設置される装置であり、2は油圧ポンプ、3は拡底
用油圧シリンダ58のコントロール弁、4は該油圧シリ
ンダ58に拡底時に圧油が供給される開き側回路5に設
けられた圧力センサ、6は計器盤であり、該計器盤6
は、前記圧力センサ4により検出される圧力信号と、コ
ントロール弁3の操作状態を検出する開きリミットスイ
ッチ7と閉じリミットスイッチ8からの検出信号、掘削
する縦穴の径、拡底径、後述の設定圧PA、PB、PC等
が入力され、前記圧力値と、作業が拡底動作中か閉じ動
作中であるか等をランプ表示する機能、拡底値等の設定
値を表示する機能、および後述の電磁切換弁11を切換
える機能を有する。
【0008】9は前記開き側回路5に挿入された作動油
の容積流量計であり、該容積流量計は圧油の流量に比例
して回転する例えば対をなす回転体を有するもので、回
転体の回転数が電気信号に変換されて表示器10に加え
られ、表示器10においては、前記容積流量計9により
検出される流量またはその換算値である油圧シリンダ5
8のストロークあるいは拡底径に変換して表示する。ま
た、開き側回路5には、拡底作業時に前記容積流量計9
をバイパスさせるバイパス回路13、バイパス回路13
への切換え用ソレノイド11aを有する電磁切換弁11
およびチェック弁12を設ける。
の容積流量計であり、該容積流量計は圧油の流量に比例
して回転する例えば対をなす回転体を有するもので、回
転体の回転数が電気信号に変換されて表示器10に加え
られ、表示器10においては、前記容積流量計9により
検出される流量またはその換算値である油圧シリンダ5
8のストロークあるいは拡底径に変換して表示する。ま
た、開き側回路5には、拡底作業時に前記容積流量計9
をバイパスさせるバイパス回路13、バイパス回路13
への切換え用ソレノイド11aを有する電磁切換弁11
およびチェック弁12を設ける。
【0009】この装置において、コントロール弁3を左
位置に切換えて油圧シリンダ58のロッド室側に圧油を
供給すると、開き側回路5の油圧は図3のように変化
し、多少の上下はあっても所定圧PB(例えば25kg/cm
2以上)以下になることはないので、計器盤6の表示を
監視することにより、拡底掘削状態であることを把握で
きる。また、掘削がどの程度進行したかは、表示器10
の表示値を監視し、予め設定されている目標値と比較す
ることによって把握できる。掘削が進行し、ポケット6
0にローラ63が入ると、切換弁62のスプリング62
aの力によりスプールが移動し、切換弁62が図示の右
位置から左位置に切換わるので、作動油はバイパス回路
65、戻り回路66およびコントロール弁3を通して油
圧ポンプ2の戻るため、開き側回路5の油圧が図3に示
すPB 以下に下がり、拡底が終了したことが認識でき
る。
位置に切換えて油圧シリンダ58のロッド室側に圧油を
供給すると、開き側回路5の油圧は図3のように変化
し、多少の上下はあっても所定圧PB(例えば25kg/cm
2以上)以下になることはないので、計器盤6の表示を
監視することにより、拡底掘削状態であることを把握で
きる。また、掘削がどの程度進行したかは、表示器10
の表示値を監視し、予め設定されている目標値と比較す
ることによって把握できる。掘削が進行し、ポケット6
0にローラ63が入ると、切換弁62のスプリング62
aの力によりスプールが移動し、切換弁62が図示の右
位置から左位置に切換わるので、作動油はバイパス回路
65、戻り回路66およびコントロール弁3を通して油
圧ポンプ2の戻るため、開き側回路5の油圧が図3に示
すPB 以下に下がり、拡底が終了したことが認識でき
る。
【0010】図2は計器盤6における圧力曲線表示、ラ
ンプ等による表示および電磁切換弁11の切換えを行な
う回路を示すもので、20、21、22は圧力設定器で
あり、それぞれ開き側回路5の油圧PがPA(例えば拡
底掘削中の油圧40〜45kg/cm2よりやや低い35kg/c
m2)、PB(前述)、PC(開き側回路5が戻り回路とな
る閉じ作業時の油圧より高い例えば10kg/cm2)に設定
される。23、24、25はそれぞれ前記圧力センサ4
の検出値と前記圧力設定器20、21、22の設定圧力
値とを比較し、検出値が設定値をこえるとスイッチング
素子26、27、28をそれぞれオンとする比較器、3
0、31、32はそれぞれスイッチング素子26、2
7、28の作動により励磁されるリレーである。また、
33は他のリレー、34S、34Rはそれぞれ他のリレ
ー34のセットコイル、リセットコイルであり、これら
の符号にa、bを付したものはそれぞれそのa接点、b
接点である。36、37、38はそれぞれ閉じ作業中、
拡底終了、拡底作業中を表示する表示ランプ、40は拡
底終了表示ブザーであり、該ブザー40は押し釦スイッ
チ41がオンとなっている場合に作動可能である。11
aは前記電磁切換弁11のソレノイド、42は計器盤6
におけるチャートに圧力表示を指令するリレーである。
ンプ等による表示および電磁切換弁11の切換えを行な
う回路を示すもので、20、21、22は圧力設定器で
あり、それぞれ開き側回路5の油圧PがPA(例えば拡
底掘削中の油圧40〜45kg/cm2よりやや低い35kg/c
m2)、PB(前述)、PC(開き側回路5が戻り回路とな
る閉じ作業時の油圧より高い例えば10kg/cm2)に設定
される。23、24、25はそれぞれ前記圧力センサ4
の検出値と前記圧力設定器20、21、22の設定圧力
値とを比較し、検出値が設定値をこえるとスイッチング
素子26、27、28をそれぞれオンとする比較器、3
0、31、32はそれぞれスイッチング素子26、2
7、28の作動により励磁されるリレーである。また、
33は他のリレー、34S、34Rはそれぞれ他のリレ
ー34のセットコイル、リセットコイルであり、これら
の符号にa、bを付したものはそれぞれそのa接点、b
接点である。36、37、38はそれぞれ閉じ作業中、
拡底終了、拡底作業中を表示する表示ランプ、40は拡
底終了表示ブザーであり、該ブザー40は押し釦スイッ
チ41がオンとなっている場合に作動可能である。11
aは前記電磁切換弁11のソレノイド、42は計器盤6
におけるチャートに圧力表示を指令するリレーである。
【0011】この回路において、コントロール弁3を左
位置に操作すると、リミットスイッチ7が閉じ、開き側
回路5の圧力が上昇し、設定圧PCを超えるとリレー3
2が励磁され、接点32aがaからbへと切換わり、さ
らに圧力が上昇して設定圧PBを超えるとリレー31が
励磁されて接点31bが開き、この状態でさらに拡底掘
削状態になって設定圧PAを超えると、リレー30が励
磁されて接点30aが閉じるので、リレー33が励磁さ
れ、接点33aにより自己保持する。このように拡底掘
削状態(図3のCの状態)になると、接点34bは閉の
ままであり、接点33aは閉となるから、表示指令リレ
ー42が励磁され、計器盤6において圧力変化がチャー
トに描かれる。拡底が終了して切換弁62が切換わり、
作動油の流れば油圧シリンダ58からバイパス回路65
側に切換わると、開き側回路5の油圧が設定圧PB以下
(図3のdの状態)になるので、リレー31が消磁さ
れ、接点31bが閉となるので、セットコイル34Sが
励磁されて接点34aが閉じ、その結果拡底終了表示ラ
ンプ37が点灯すると共に、ソレノイド11aが励磁さ
れて電磁切換弁11が左位置に切換わり、容積流量計9
に対するバイパス回路13に作動油が流れるため、表示
器10の表示値は固定される。また、接点34bが開く
ため、表示指令リレー42が消磁されて前記チャートへ
の圧力表示を停止する。このように、設定圧をPA、PB
の2段に設定し、回路5の油圧がPA以上からPB以下に
変化することを検出することにより、拡底終了が検出で
き、拡底終了によって表示器10の表示値を固定するこ
とにより、拡底径を正確に把握できる。
位置に操作すると、リミットスイッチ7が閉じ、開き側
回路5の圧力が上昇し、設定圧PCを超えるとリレー3
2が励磁され、接点32aがaからbへと切換わり、さ
らに圧力が上昇して設定圧PBを超えるとリレー31が
励磁されて接点31bが開き、この状態でさらに拡底掘
削状態になって設定圧PAを超えると、リレー30が励
磁されて接点30aが閉じるので、リレー33が励磁さ
れ、接点33aにより自己保持する。このように拡底掘
削状態(図3のCの状態)になると、接点34bは閉の
ままであり、接点33aは閉となるから、表示指令リレ
ー42が励磁され、計器盤6において圧力変化がチャー
トに描かれる。拡底が終了して切換弁62が切換わり、
作動油の流れば油圧シリンダ58からバイパス回路65
側に切換わると、開き側回路5の油圧が設定圧PB以下
(図3のdの状態)になるので、リレー31が消磁さ
れ、接点31bが閉となるので、セットコイル34Sが
励磁されて接点34aが閉じ、その結果拡底終了表示ラ
ンプ37が点灯すると共に、ソレノイド11aが励磁さ
れて電磁切換弁11が左位置に切換わり、容積流量計9
に対するバイパス回路13に作動油が流れるため、表示
器10の表示値は固定される。また、接点34bが開く
ため、表示指令リレー42が消磁されて前記チャートへ
の圧力表示を停止する。このように、設定圧をPA、PB
の2段に設定し、回路5の油圧がPA以上からPB以下に
変化することを検出することにより、拡底終了が検出で
き、拡底終了によって表示器10の表示値を固定するこ
とにより、拡底径を正確に把握できる。
【0012】次に、作業者がコントロール弁3を右位置
に切換えると、リミットスイッチ8が閉じるので、閉じ
表示ランプ36が点灯すると共に、回路5の油圧がPC
以下になり、接点32aがa側に切換わり、リセットコ
イル34Rが励磁され、接点34aが開くが、一方リレ
ー39が励磁されて接点39aが閉じ、ソレノイド11
aが励磁され切換弁11が左位置に保持され、油圧シリ
ンダ58が伸長し、拡底翼55の閉動作が行なわれる
(図3のeの状態)。
に切換えると、リミットスイッチ8が閉じるので、閉じ
表示ランプ36が点灯すると共に、回路5の油圧がPC
以下になり、接点32aがa側に切換わり、リセットコ
イル34Rが励磁され、接点34aが開くが、一方リレ
ー39が励磁されて接点39aが閉じ、ソレノイド11
aが励磁され切換弁11が左位置に保持され、油圧シリ
ンダ58が伸長し、拡底翼55の閉動作が行なわれる
(図3のeの状態)。
【0013】図2の例においては、拡底終了後は電磁切
換弁11により容積流量計9へ作動油が流れるようにし
たが、この代わりに拡底終了時に表示器10に停止信号
を送って積算を停止(リセットを含む)ようにしても良
い。また、容量流量計9の積算値または変換値を計器盤
6に備えた計器盤のチャートに表示するようにしても良
い。また、容量流量計9は閉じ側回路66に挿入しても
良い。
換弁11により容積流量計9へ作動油が流れるようにし
たが、この代わりに拡底終了時に表示器10に停止信号
を送って積算を停止(リセットを含む)ようにしても良
い。また、容量流量計9の積算値または変換値を計器盤
6に備えた計器盤のチャートに表示するようにしても良
い。また、容量流量計9は閉じ側回路66に挿入しても
良い。
【0014】
【発明の効果】請求項1によれば、拡底掘削がどの程度
進行しているかを容積流量計とその出力の積算値または
変換値であるシリンダストロークまたは拡底径等の表示
手段によって判明するようにしたので、施工時間の管理
が容易となり、無駄な待ち時間が短縮され、効率の良い
作業が行なえる。また、流量計として容積流量計を用い
たので、拡底量が正確に把握される。また、拡底作業の
終了も、油圧シリンダバイパス回路への流路切換えと圧
力表示により正確に把握される。
進行しているかを容積流量計とその出力の積算値または
変換値であるシリンダストロークまたは拡底径等の表示
手段によって判明するようにしたので、施工時間の管理
が容易となり、無駄な待ち時間が短縮され、効率の良い
作業が行なえる。また、流量計として容積流量計を用い
たので、拡底量が正確に把握される。また、拡底作業の
終了も、油圧シリンダバイパス回路への流路切換えと圧
力表示により正確に把握される。
【0015】請求項2によれば、拡底終了により容量流
量計への作動油の通過、あるいは表示手段における積算
停止を行なうことにより、実際の拡底径が正確に表示さ
れる。
量計への作動油の通過、あるいは表示手段における積算
停止を行なうことにより、実際の拡底径が正確に表示さ
れる。
【図1】本発明の拡底掘削装置の拡底状況検出装置の一
実施例を示す構成図である。
実施例を示す構成図である。
【図2】該実施例の電気回路図である。
【図3】図2の回路の動作説明図である。
【図4】従来の拡底ビットの側面図である。
2 油圧ポンプ 3 コントロール弁 4 圧力センサ 5 開き側回路 6 計器盤 7、8 リミットスイッチ 9 容量流量計 10 表示器 11 電磁切換弁 11a ソレノイド 21〜22 圧力設定器 23〜25 比較器 26〜28 スイッチング素子 30〜34 リレー 36〜38 表示ランプ 42 表示指令リレー 58 拡底用油圧シリンダ 60 ポケット 61 ロッド 62 切換弁 62a スプリング 63 ローラ 64 アーム 66 閉じ側回路
Claims (2)
- 【請求項1】拡底翼を開閉する油圧シリンダの拡底時の
伸縮量が所定量に達すると該油圧シリンダへの作動油を
バイパス回路に切換える切換弁と、該油圧シリンダへ拡
底時に圧油が供給される開き側回路の油圧を地上で表示
する計器盤と、前記開き側回路または閉じ側回路に挿入
された容量流量計と、該容量流量計の積算値またはその
変換値を地上で表示する表示手段とを備えたことを特徴
とする拡底掘削装置の拡底状況検出装置。 - 【請求項2】請求項1において、前記拡底の終了におけ
る前記開き側回路の油圧を2段の設定圧に対して比較し
て拡底終了を検出する回路と、該拡底終了により前記容
量流量計への作動油をそのバイパス回路に切換える切換
弁または前記表示手段における積算動作を停止する手段
を設けたこと特徴とする拡底掘削装置の拡底状況検出装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3101885A JP2662107B2 (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 拡底掘削装置の拡底状況検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3101885A JP2662107B2 (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 拡底掘削装置の拡底状況検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04309690A JPH04309690A (ja) | 1992-11-02 |
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Cited By (4)
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