JP4970061B2 - 溝形部材を用いた床版または覆工板用の版状パネルおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
また、(b)合成床版橋では、鋼殻の製作過程で溶接が必要となるため、加工コスト、疲労強度の面で問題がある。
(e)プレストレストコンクリート床版では、鉄筋コンクリート床版の場合と同様、桁の上に型枠を組み、鉄筋を組み立ててからコンクリートを打設し、コンクリートが硬化した後にさらにセンターホールジャッキなどの軸力導入器具を用いてPC鋼材を緊張して床版にプレストレスを導入する工程が加わるため、工期が長くなるとともに作業が煩雑になる問題がある。
(f)合成床版は、鋼殻の製作過程で溶接が必要となるため、加工コスト、疲労強度の面で問題がある。
(g)さらに、現場での工期を短縮するため、コンクリートを工場にてあらかじめ打設するプレキャスト床版も開発されているが、床版橋の場合と同様、1ブロックあたりの重量が大きいために輸送できるプレキャスト床版ブロックの大きさが限られ、輸送効率が悪いという問題がある。
特に本発明は、平行に配列したフランジおよびウェブを有する複数の溝形部材を、溶接を用いないで接合一体化する溝形部材を用いた床版または覆工板用の版状パネルおよびその製造方法を提供することを目的とする。
第2発明では、第1発明の溝形部材を用いた床版または覆工板用の版状パネルにおいて、棒状部材の一端側を、並列に配置された幅方向一端側の溝形部材の端部のウェブに定着し、棒状部材の他端側を並列に配置された幅方向他端側の溝形部材のウェブに定着する際、棒状部材に軸力を導入し、その反力により弾性材料が弾性的に押し潰されて溝形部材に圧着することで溝形部材間からのコンクリートなどの経時硬化性材料の打設漏れを防止するようにされていることを特徴とする。
第3発明では、第1発明の溝形部材を用いた床版または覆工板用の版状パネルにおいて、前記溝形部材の側面から荷重を付与し、前記棒状部材の両端部を溝形部材のウェブに定着した状態で、荷重を開放することにより前記棒状部材に引張力が導入され、その引張力が導入された棒状部材により弾性材料が弾性的に押し潰されることで溝形部材間からのコンクリートなどの経時硬化性材料の打設漏れを防止するようにされていることを特徴とする。
第4発明では、第1発明〜第3発明の何れかの溝形部材を用いた床版または覆工板用の版状パネルにおいて、フランジおよびウェブ部分を有する溝形部材におけるフランジとウェブにより形成される溝の内側面で、前記棒状部材を挟んでその両側に仕切り板を設け、該仕切り板で区画される内側に前記コンクリートなどの経時硬化性材料を充填したことを特徴とする。
第5発明では、第1発明〜第4発明の何れかの溝形部材を用いた床版または覆工板用の版状パネルにおいて、並列して隣合う一方の溝形部材の一部分に切り込み部を設け、他方の溝形部材の一部を前記切り込み部に嵌合させることで、せん断力の伝達を図るようにしたことを特徴とする。
第6発明の溝形部材を用いた床版では、第1発明〜第5発明の何れかの複数の溝形部材を備えた版状パネルによって床版ユニットを構成し、この床版ユニットと平行に、これと同様な床版ユニットを配設し、棒状部材相互を連結する棒状部材接続具を介して複数の床版ユニット相互を接合したことを特徴とする。
第7発明の溝形部材を用いた覆工板においては、第1発明〜第5発明の何れかの複数の溝形部材を備えた版状パネルによって覆工板ユニットを構成し、この覆工板ユニットと平行に、これと同様な覆工板ユニットを配設し、棒状部材相互を連結する棒状部材接続具を介して複数の覆工板ユニット相互を接合したことを特徴とする。
第8発明の溝形部材を用いた床版または覆工板用の版状パネルにおいては、第1発明〜第7発明における溝形部材が、溝形鋼であることを特徴とする。
第9発明では、第1発明〜第5発明の溝形部材を用いた床版または覆工板用の版状パネルの製造方法において、前記の複数本敷き並べた溝形部材の側面をワイヤ牽引装置などの締め付け器具を用いて中央部に向けて引き寄せて締め付け、前記棒状部材の両端部を溝形部材のウェブ面に定着した後に前記締め付けによる締め付け力を開放して棒状部材に引張力を導入し、棒状部材の定着部に作用する反力によって、隣接する溝形部材の接触面にプレストレスを導入することを特徴とする。
第10発明の溝形部材を用いた床版の製造方法においては、第6発明の床版とするにあたり、複数敷き並べた床版ユニットの側面をワイヤ牽引装置などの締め付け器具を用いて中央部に向けて引き寄せて締め付け、前記棒状部材の両端部を溝形部材のウェブ面に定着した後に、前記締め付け器具を用いた締め付けによる締め付け力を開放して棒状部材に引張力を導入し、棒状部材の定着部に作用する反力によって、隣接する床版ユニット端部相互の溝形部材の接触面にプレストレスを導入することを特徴とする。
第11発明の溝形部材を用いた覆工板の製造方法においては、第7発明の覆工板とするにあたり、複数敷き並べた覆工板ユニットの側面をワイヤ牽引装置などの締め付け器具を用いて中央部に向けて引き寄せて締め付け、前記棒状部材の両端部を溝形部材のウェブ面に定着した後に、前記締め付け器具を用いた締め付けによる締め付け力を開放して棒状部材に引張力を導入し、棒状部材の定着部に作用する反力によって、隣接する覆工板ユニット端部相互の溝形部材の接触面にプレストレスを導入することを特徴とする。
第12発明の溝形部材を用いた床版または覆工板用の版状パネルの製造方法においては、フランジおよびウェブ部分を有する溝形部材をその長手方向と直交する方向に複数本敷き並べ、溝形部材のウェブ面に開口部を設け、該開口部から片側又は両側に棒状部材接続具を備える1本又は複数本の棒状部材を挿通した後に、前記棒状部材に引張力を与えながら、前記棒状部材の両端部を該溝形部材の側面に定着し、該定着部に作用する反力により、隣接する溝形部材にプレストレスを導入するとともに、溝形部材間によって形成される空間内部にコンクリートなどの経時硬化性材料を充填し、経時硬化性材料が硬化することによって全体が一体化される床版ユニットAを製造し、
更に、当該床版ユニットAにおいて、棒状部材に棒状部材接続具を具備せず、複数本敷き並べた全ての溝形部材間によって形成される空間内部に経時硬化性材料が充填されている床版ユニットBを製造して、
前記床版ユニットAを1個又は複数個平行に配置すると共に、その片側又は両側に前記床版ユニットBを平行に配置し、隣り合う前記床版ユニットAおよびBの前記棒状部材同士を、前記棒状部材接続具を用いて連結し、前記床版ユニットAの棒状部材接続具を備える側の溝形部材間によって形成される空間内部にコンクリートなどの経時硬化性材料を充填して一体化することで床版ユニット同士を連結することを特徴とする。
第2発明によると、棒状部材に導入される軸力を利用して、溝形部材間に介在させる弾性材料を簡単に押し潰し変形して、隣合う溝形部材間からコンクリートなどの経時硬化性材料の打設時の漏れを確実に防止することができる。
第3発明によると、溝形部材の側面から付与される荷重を利用して、棒状部材を溝形部材のウェブに定着し、定着した棒状部材により、溝形部材側面に付与した荷重を開放して、棒状部材に引張力を導入して弾性材料を簡単に押し潰し変形して、隣合う溝形部材間からコンクリートなどの経時硬化性材料の打設時の漏れを確実に防止することができる。
第4発明によると、溝形部材におけるフランジとウェブとにより形成された溝部分に仕切り板を設けることにより容易にコンクリートなどの経時硬化性材料を部分的に充填することができる。また、仕切り板により区画された部分にのみ棒状部材を埋め込むようにコンクリートなどの経時硬化性材料を部分的に充填するので、経時硬化性材料を少なくして複数の溝形部材を一体化した床版または覆工板用の版状パネルとすることができ、床版および覆工板用の版状パネルの軽量化を図ることができる。
第5発明によると、並列して隣合う一方の溝形部材の一部分に切り込み部を設けて、他方の溝形部材の一部を前記切り込み部に嵌合させることで、切り込み部の嵌合により隣接する溝形部材にわたってせん断力を分散して伝達することができる床版または覆工板用の版状パネルとすることができる。
第6発明によると、複数の床版ユニットを、棒状部材相互を連結する棒状部材接続具を介して接合したので、床版ユニット相互を確実に連結し、隣合う床版ユニットの端部溝形部材間に充填されるコンクリートなどの経時硬化性材料の漏れを防止した広幅の床版とすることができる。
第7発明によると、複数の覆工板ユニットを、棒状部材相互を連結する棒状部材接続具を介して接合したので、覆工板ユニット相互を確実に連結し、隣合う覆工板ユニット端部
の溝形部材間に充填されるコンクリートなどの経時硬化性材料の漏れを防止した広幅の覆工板とすることができる。
第8発明によると、溝形部材が溝形鋼であるので、下部フランジおよび上部フランジを有する安定性のよい市販の安価な溝形鋼を使用することができるので、安価な床版または覆工板用の版状パネルとすることができ、また、床版または覆工板用版状パネルの製作も容易である等の効果が得られる。
第9発明によると、締め付け器具により隣接する溝形部材相互を締め付けた状態で棒状部材を定着し、かつ弾性材料を各溝形部材に密着させて一体化することができる。
第10発明によると、締め付け器具を用いて、簡単に隣合う床版ユニット端部相互の溝形部材の接触面にプレストレスを導入して一体化させることができる。
第11発明によると、締め付け器具を用いて、簡単に隣合う覆工板ユニット端部相互の溝形部材の接触面にプレストレスを導入して一体化させることができ、溶接を用いないので、耐久性のある覆工板を製造することができる。
第12発明によると、隣り合う前記床版ユニットAおよびBの前記棒状部材同士を、前記棒状部材接続具を用いて連結し、前記床版ユニットAの棒状部材接続具を備える側の溝形部材間によって形成される空間内部にコンクリートなどの経時硬化性材料を充填して一体化することで床版ユニットA、B同士を連結して床版または覆工板用の版状パネルとすることができる。
また、図示は省略するが、道路橋において桁の上に設置され、路面を構成する床版においても上記の床版橋4と同様の形態、性能が求められる。
棒状部材7の定着金具は、棒状部材7に導入されたプレストレスを保持することができればよく、ナット22、クサビ24(図4参照)などいかなる形状であってもよい。なお、溝形部材1の断面が大きくなると重量も重く(数トン程度)なるので、所定の位置に溝形鋼を適宜加工した溝形部材1を設置することにより、溝形部材1とその設置支承部との横方向の摩擦抵抗力が、前記プレストレス力よりも勝るようになるので、溝形部材1を設置するだけで、その自重を利用して、前記プレストレスを付与することができる。
(1)図2(b)において、棒状部材7の両端に取り付けたナット22を回転させて棒状部材7に引張力を作用させ、端部の溝形部材1のウェブ12側面に定着するようにして、溝形部材1相互にプレストレスを導入して結合する方法。
(2)図2(a)において、ナット22を一端側に装着した棒状鋼材7を、並列して設置された溝形部材1の開口部6から挿入して、前記ナット22を開口部6周囲の溝形部材1の外面に装着した状態で、予め並列配置された溝形部材1の横方向からジャッキ等により押圧し、棒状部材7の両端をナット22、またはクサビなどの定着具を用いて定着し、ジャッキ等による押圧荷重を開放して、溝形部材1床版相互に渡ってプレストレスを導入する方法。
前記のいずれの方法の場合も、開口部6より棒状部材7の外径は小さく、ナット22の外径よりもウェブ12の側面5に設ける開口部6の内径が小さく設定されている。なお、棒状部材7は必要に応じ、上下方向にも配置して、例えば1箇所当たり間隔をおいて4本配置するようにしてもよい。
棒状部材7の直上部付近において溝形部材1の上フランジ33aの上面には、独立した経時硬化性材料充填孔11または、上フランジ33aの側端部に設けられた側方開口溝が隣接する溝形部材1のウェブ12またはフランジ33で閉塞することによって形成される充填孔11が形成されていて、この経時硬化性材料充填孔11からコンクリートなどの経時硬化性材料8を隣合う溝形部材1相互によって形成される空間(溝)25内に充填する。
経時硬化性材料8は、隣合う溝形部材1相互によって形成される空間(溝)25内において棒状部材7と一体化していれば、隣合う溝形部材1相互によって形成される空間(溝)25内の部材全長の空間(溝)25を埋め尽くさなくてもよく、棒状部材7の周囲の一部領域のみであって構わない。また、横つなぎ部材となる棒状部材7は、長手方向全長にわたって設ける必要はなく、一群の棒状部材7の中心間の間隔が3m以下となるように配置すればよい。各位置での配置本数、段数は、横つなぎ位置に作用するせん断力、ならびに曲げモーメントに対して、棒状部材7のみでせん断力に抵抗できる断面を確保し、なおかつ曲げモーメントに対しては隣合う溝形部材1相互間の空間(溝)25内部に充填されたコンクリートなどの経時硬化性材料8と棒状部材7で、圧縮力は経時硬化性材料8で、引張力は棒状部材7で分担し、それぞれが十分な強度を確保できるように数量、配置を決定すればよい。
この場合、一方の床版ユニット14を、その棒状部材7の片側または両側に、両端部に雌ねじ孔を有する棒状部材接続具15を一端側をねじ込み連結した床版ユニットAとしておき、前記一方の床版ユニットA14に隣接して配置される他方の床版ユニット14を、片側または両側に棒状部材接続具15を備えていない床版ユニットBとして、床版ユニットAを1つまたは複数個平行に配置すると共に、その棒状部材接続具15を、棒状部材接続具15を備えていない床版ユニットBにおける棒状部材7の雄ねじ部に連結することにより、床版ユニット14(A,B)相互を確実に連結することができる。床版ユニット相互の連結にあたっては、平面視で、溝形部材1の経時硬化性材料充填孔11または溝形部材1相互によって形成される経時硬化性材料充填孔11またはその近傍に棒状部材接続具15を配置することにより、床版ユニット相互を確実に連結することができる。また、前記の棒状部材接続具15により連結した後、棒状部材接続具15の部分における隣合う床版ユニットA、B端部相互の溝形部材1相互により形成される空間(溝)25内に、コンクリート等の経時硬化性材料8を充填孔11から充填し、一体化を図る。棒状部材接続具15が配置される端部の溝形部材1のフランジ33a,33bは、必要に応じ、適宜幅寸法の広い溝形部材を使用するとよい。
なお、長ナットあるいはカプラーなどにより構成される棒状部材接続具は、内径側に棒状部材の端部に設けられる雄ネジ、あるいは雄のネジ節に螺合する雌ネジ、あるいは雌のネジ節が設けられており、これを2本の棒状部材7端部の雄ネジ、あるいは雄のネジ節に螺合させて、棒状部材相互を強固に結合する役目を有するものである。
また、同様に、隣合う一方の溝形部材1における下フランジ33bとウェブ12とが交差するコーナー部の幅方向基端側の下面に、垂直な縦壁面36およびこれに接続する平坦な支承面37を有する支承段部38(支承凹部)を設け、他方の溝形部材1における下フランジ33bの幅方向先端側の上面に、前記支承段部38の縦壁面36に係合する縦面40およびこれに接続する係合用上面41を有する被支承段部39(支承凸部)を設けられている。
また、ここでは図示を省略するが、必要に応じ、前記の支承段部38および被支承段部39との間に、帯状ゴム板等の帯状の弾性材料が介在される。前記の支承段部38および被支承段部39は部材長手方向に連続している。
なお、前記の棒状部材接続具15による接続作業は、経時硬化性材料充填孔11を利用して接続すればよい。
なお、複数本の溝形部材1を現場で結合した後、所定長の複数本の棒状部材7を用いて多数の溝形部材1を幅方向に結合することができる。
なお、その後、溝形部材1の上面の材料充填孔11から棒状部材7が埋るように経時硬化性材料8を充填し、経時硬化性材料8が硬化することによって溝形部材1と経時硬化性材料8、棒状部材7が一体化され、構造全体が一体化された床版ユニット等の版状パネルとされている。
さらに説明すると、この形態は、フランジ33(33a,33b)ならびにウェブ部分12を有する溝形部材1をその長手方向と直交する方向に複数本敷き並べ、溝形部材1のウェブ面に開口部6を設け、該開口部6から片側又は両側に棒状部材接続具15を備える1本又は複数本の棒状部材7を挿通した後に、前記棒状部材7に引張力を与えながら、前記棒状部材7の両端部を該溝形部材1のウェブ12の側面5にナット22により定着し、該定着部に作用する反力により、隣接する溝形部材1にプレストレスを導入するとともに、前記棒状部材接続具15を備える側を除く溝形部材1間によって形成される溝内部にコンクリートなどの経時硬化性材料8を充填し、経時硬化性材料が硬化することによって全体が一体化される床版ユニットA(14)を製造し、
更に、当該床版ユニットA(14)において、棒状部材7に棒状部材接続具15を具備せず、複数本敷き並べた全ての溝形部材1間によって形成される溝内部に経時硬化性材料8が充填されている床版ユニットB(14)を製造して、
前記床版ユニットA(14)を1個又は複数個平行に配置すると共に、その片側又は両側に前記床版ユニットB(14)を平行に配置し、隣り合う前記床版ユニットA(14)およびB(14)の前記棒状部材7同士を、前記棒状部材接続具15を用いて連結し、前記床版ユニットA(14)の棒状部材接続具15を備える側の溝形部材1間によって形成される空間(溝)25内部にコンクリートなどの経時硬化性材料8を充填して一体化することで床版ユニットA(14)、B(14)同士を連結して床版または覆工板用の版状パネルとする形態である。
2 床版
3 舗装
4 床版橋
5 溝形部材のウェブの側面
6 開口部
7 棒状部材
8 経時硬化性材料
10 仕切板
11 経時硬化性材料充填孔
12 ウェブ
14 床版ユニット
15 棒状部材接続具
17 弾性材料
17c ウェブ係合部
17d 水平部
17e 立ち上がり部
17f 降下部
18 側溝
19 地覆
20 高欄
21 ネジ節
22 ナット
23 ワイヤ牽引装置
24 クサビ
25 空間(溝)
25a 側方開口溝
26 ネジ
27 帯状連結条体
30 吊金具
32 H形鋼部材
33a 上フランジ
33b 下フランジ
33c 側方開口溝
34a 覆工板
36 縦壁面
37 支承面
38 支承段部
39 被支承段部
40 縦面
41 係合用下面
42 被支承凹部
43 断面く字状の凹部
44 断面く字状の凸部
45 傾斜面
46 傾斜面
47 着座フランジ
48 係合部
49 側方開口凹部
Claims (12)
- フランジおよびウェブ部分を有する溝形部材をその長手方向と直交する方向に複数本平行に並列に配設し、該溝形部材のウェブ部分に開口部を設け、該各開口部に渡って、鋼管、鉄筋、棒鋼などの棒状部材を挿通し、該溝形部材同士の接触する面にはコンクリート打設時の漏れを防止する弾性材料が配置され、コンクリートなどの経時硬化性材料を該溝形部材により囲まれた空間に充填して全体を一体化したことを特徴とする溝形部材を用いた床版または覆工板用の版状パネル。
- 棒状部材の一端側を、並列に配置された幅方向一端側の溝形部材の端部のウェブに定着し、棒状部材の他端側を並列に配置された幅方向他端側の溝形部材のウェブに定着する際、棒状部材に軸力を導入し、その反力により弾性材料が弾性的に押し潰されて溝形部材に圧着することで溝形部材間からのコンクリートなどの経時硬化性材料の打設漏れを防止するようにされていることを特徴とする請求項1に記載の溝形部材を用いた床版または覆工板用の版状パネル。
- 前記溝形部材の側面から荷重を付与し、前記棒状部材の両端部を溝形部材のウェブに定着した状態で、荷重を開放することにより前記棒状部材に引張力が導入され、その引張力が導入された棒状部材により弾性材料が弾性的に押し潰されることで溝形部材間からのコンクリートなどの経時硬化性材料の打設漏れを防止するようにされていることを特徴とする請求項1に記載の溝形部材を用いた床版または覆工板用の版状パネル。
- フランジおよびウェブ部分を有する溝形部材におけるフランジとウェブにより形成される溝の内側面で、前記棒状部材を挟んでその両側に仕切り板を設け、該仕切り板で区画される内側に前記コンクリートなどの経時硬化性材料を充填したことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の溝形部材を用いた床版または覆工板用の版状パネル。
- 並列して隣合う一方の溝形部材の一部分に切り込み部を設け、他方の溝形部材の一部を前記切り込み部に嵌合させることで、せん断力の伝達を図るようにしたことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の溝形部材を用いた床版または覆工板用の版状パネル。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の複数の溝形部材を備えた版状パネルによって床版ユニットを構成し、この床版ユニットと平行に、これと同様な床版ユニットを配設し、棒状部材相互を連結する棒状部材接続具を介して複数の床版ユニット相互を接合したことを特徴とする溝形部材を用いた床版。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の複数の溝形部材を備えた版状パネルによって覆工板ユニットを構成し、この覆工板ユニットと平行に、これと同様な覆工板ユニットを配設し、棒状部材相互を連結する棒状部材接続具を介して複数の覆工板ユニット相互を接合したことを特徴とする溝形部材を用いた覆工板。
- 前記溝形部材が溝形鋼であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の溝形部材を用いた床版または覆工板用の版状パネル。
- 前記の複数本敷き並べた溝形部材の側面をワイヤ牽引装置などの締め付け器具を用いて中央部に向けて引き寄せて締め付け、前記棒状部材の両端部を溝形部材のウェブ面に定着した後に前記締め付けによる締め付け力を開放して棒状部材に引張力を導入し、棒状部材の定着部に作用する反力によって、隣接する溝形部材の接触面にプレストレスを導入することを特徴とする請求項1〜5に記載の溝形部材を用いた床版または覆工板用の版状パネルの製造方法。
- 請求項6の床版とするにあたり、複数敷き並べた床版ユニットの側面をワイヤ牽引装置などの締め付け器具を用いて中央部に向けて引き寄せて締め付け、前記棒状部材の両端部を溝形部材のウェブ面に定着した後に、前記締め付け器具を用いた締め付けによる締め付け力を開放して棒状部材に引張力を導入し、棒状部材の定着部に作用する反力によって、隣接する床版ユニット端部相互の溝形部材の接触面にプレストレスを導入することを特徴とする溝形部材を用いた床版の製造方法。
- 請求項7の覆工板とするにあたり、複数敷き並べた覆工板ユニットの側面をワイヤ牽引装置などの締め付け器具を用いて中央部に向けて引き寄せて締め付け、前記棒状部材の両端部を溝形部材のウェブ面に定着した後に、前記締め付け器具を用いた締め付けによる締め付け力を開放して棒状部材に引張力を導入し、棒状部材の定着部に作用する反力によって、隣接する覆工板ユニット端部相互の溝形部材の接触面にプレストレスを導入することを特徴とする溝形部材を用いた覆工板の製造方法。
- フランジおよびウェブ部分を有する溝形部材をその長手方向と直交する方向に複数本敷き並べ、溝形部材のウェブ面に開口部を設け、該開口部から片側又は両側に棒状部材接続具を備える1本又は複数本の棒状部材を挿通した後に、前記棒状部材に引張力を与えながら、前記棒状部材の両端部を該溝形部材の側面に定着し、該定着部に作用する反力により、隣接する溝形部材にプレストレスを導入するとともに、溝形部材間によって形成される空間内部にコンクリートなどの経時硬化性材料を充填し、経時硬化性材料が硬化することによって全体が一体化される床版ユニットAを製造し、
更に、当該床版ユニットAにおいて、棒状部材に棒状部材接続具を具備せず、複数本敷き並べた全ての溝形部材間によって形成される空間内部に経時硬化性材料が充填されている床版ユニットBを製造して、
前記床版ユニットAを1個又は複数個平行に配置すると共に、その片側又は両側に前記床版ユニットBを平行に配置し、隣り合う前記床版ユニットAおよびBの前記棒状部材同士を、前記棒状部材接続具を用いて連結し、前記床版ユニットAの棒状部材接続具を備える側の溝形部材間によって形成される空間内部にコンクリートなどの経時硬化性材料を充填して一体化することで床版ユニット同士を連結することを特徴とする溝形部材を用いた床版または覆工板用の版状パネルの製造方法。
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