CN110512614B - 一种易装拆式基坑支护结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种易装拆式基坑支护结构及施工方法,属于基坑支护的技术领域,其技术方案要点是一种易装拆式基坑支护结构,包括多个柱桩,多个柱桩并排插设于基坑侧壁的底部位置处,柱桩的顶端固定设置有拉索,拉索背离柱桩的一端固定设置有锚柱,柱桩背离基坑中心的一侧设置有挡土板,挡土板与基坑侧壁之间填覆有回填土,地面在柱桩远离基坑中心的位置处固定设置有拉紧组件,所述拉紧组件包括拉紧箱,拉紧箱上开设有用于固定锚柱的拉紧槽,且拉紧槽的开设方向为向着背离柱桩的方向倾斜向上,达到基坑支护结构便于装拆的效果。
Description
技术领域
本发明涉及基坑支护的技术领域,尤其涉及一种易装拆式基坑支护结构及施工方法。
背景技术
基坑支护是通过对基坑侧壁及周边环境采用支挡、加固与保护的措施,以保证基坑周边环境的安全及土体的稳定,同时保障建筑地下结构施工,满足地下室施工有足够空间的要求。
基坑包括深基坑和浅基坑,浅基坑的基坑侧壁呈倾斜状,现有的浅基坑支护结构如图1所示,包括多个位于靠近浅基坑底部同一直线上并排设置的柱桩,柱桩的底端打入土中,柱桩朝向浅基坑侧壁的一侧填有回填土,地面上插设有锚柱,锚柱上固定设置有拉杆,拉杆背离锚柱的一端与柱桩固定连接,且拉杆位于地面以下,通过拉杆将柱桩拉紧,从而使得柱桩能够对浅基坑进行有效支护。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷:上述的基坑支护结构在安装前,还需要在地面上开设一道用于放置拉杆的槽,以便于锚柱打入地面后能带动拉杆进入地面以下,锚柱固定后再重新回填土层将拉杆盖住,而当不需要对基坑进行支护时,同样地需要先将地面上盖住拉杆的土层刨出,然后才能将锚柱从地面上拔出,导致整个支护结构的装拆十分不方便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种易装拆式基坑支护结构及施工方法,达到基坑支护结构便于装拆的效果。
本发明的技术目的之一是通过以下技术方案得以实现的:
一种易装拆式基坑支护结构,包括多个柱桩,多个柱桩并排插设于基坑侧壁的底部位置处,柱桩的顶端固定设置有拉索,拉索背离柱桩的一端固定设置有锚柱,柱桩背离基坑中心的一侧设置有挡土板,挡土板与基坑侧壁之间填覆有回填土,地面在柱桩远离基坑中心的位置处固定设置有拉紧组件,所述拉紧组件包括拉紧箱,拉紧箱上开设有用于固定锚柱的拉紧槽,且拉紧槽的开设方向为向着背离柱桩的方向倾斜向上,所述拉紧组件还包括固定台,固定台与地面固定,且固定台位于拉紧箱与柱桩之间,固定台背离柱桩的一侧固定设置有多个水平的轨道,轨道与柱桩的数量相等,拉紧箱与轨道滑动连接,固定台内设置有驱动拉紧箱沿着轨道滑动的驱动组件,所述驱动组件包括气缸以及与气缸的活塞杆固定连接的齿条,气缸与固定台固定,且气缸的活塞杆垂直于轨道的延伸方向,齿条相对固定台滑动,轨道转动连接有丝杠,丝杠靠近固定台的端部固定连接有与齿条啮合的齿轮,拉紧箱与丝杠螺纹连接,所述固定台的顶端开设有竖直的限位槽,限位槽沿着轨道的延伸方向贯穿固定台,拉索拉紧柱桩后位于限位槽内。
通过上述技术方案,当需要对基坑进行支护时,先将多个柱桩的底端打入基坑侧壁的底部以下,使得多个柱桩形成初步的安装框架,然后将挡土板安装于柱桩背离基坑中心的一侧,同时在柱桩的顶端位置处固定连接一个拉索,然后在地面上固定好拉紧组件,再将拉索端部固定连接的锚柱插入拉筋槽内,此时由于柱桩能够被拉紧,因此往挡土板与基坑侧壁之间的区域填上回填土时,柱桩不会被压动向着基坑中心倾斜,提高了基坑的支护能力。另一方面,由于拉锁在拉紧柱桩时,拉锁会位于地面以上,在施工时不需要在地面上单独开槽以埋设拉索,施工结束后只需将锚柱从拉紧槽内取出即可,也不需要再在地面上开槽以取出拉索,本发明相比于现有技术而言,大大简化了基坑支护结构的装拆步骤,提高了基坑支护结构的装拆便利性。固定台与地面固定后,与拉索固定的锚柱插入拉紧槽内,能够对柱桩拉紧的更可靠,并且将回填土填入基坑侧壁与挡土板之间后,为了防止柱桩以及挡土板被回填土挤压至倾斜,可以令驱动组件带动拉紧箱沿着轨道向着背离基坑中心的方向滑动,从而利用拉索拉紧柱桩,提高了基坑的支护稳定性。
将回填土填入基坑侧壁与挡土板之间后,为了防止柱桩以及挡土板被回填土挤压至倾斜,可以令气缸带动齿条移动,齿条通过与齿轮的啮合传动带动丝杠转动,丝杠转动后带动拉紧箱与丝杠之间相对移动,从而使得拉索被拉紧,进而提高了柱桩对于基坑的支护稳定性以及支护可靠性。
拉索在拉紧柱桩时穿过限位槽,使得拉索得到限位,提高了拉索的放置稳定性,间接提高了对基坑的支护可靠性。
本发明进一步设置为:所述限位槽的底端连通设置有容纳槽,容纳槽的尺寸大于限位槽的尺寸。
通过上述技术方案,施工时,拉索从限位槽的顶端进入,然后位于容纳槽内部,容纳槽的尺寸大于限位槽的尺寸,因此拉索进入容纳槽后与容纳槽之间的摩擦阻力较小,使得往基坑侧壁与挡土板之间填入回填土时,驱动组件带动拉索拉紧柱桩的过程中,拉索受到的摩擦阻力较小,拉索的磨损程度较低,进而使得柱桩被拉紧后的稳定性进一步提高。
本发明进一步设置为:所述限位槽的内壁固定设置有橡胶垫。
通过上述技术方案,限位槽的内壁设置橡胶垫,因此拉索从限位槽进入容纳槽的过程中,拉索受到的磨损较小,延长拉索的使用寿命,同时拉索进入容纳槽后,由于橡胶垫的阻挡作用,也能够防止拉索从容纳槽脱离至限位槽甚至从限位槽内脱落,从而使得拉索能够被稳定限位,提高了拉索对于柱桩的拉紧稳定性。
本发明进一步设置为:地面上开设有定位槽,所述固定台位于定位槽内,固定台的周围固定设置有底板,底板与地面抵接且插设有地脚螺钉。
通过上述技术方案,将固定台放入定位槽内,并且将地脚螺钉穿过底板后与地面相对固定,能够使得整个拉紧组件与地面的固定更加可靠,从而间接使得拉紧组件通过拉索拉紧柱桩的可靠性提高。
本发明的技术目的之二是通过以下技术方案得以实现的:
一种易装拆式基坑支护结构的施工方法,包括以下步骤:
S1、将多个柱桩并排插设于基坑内靠近基坑侧壁的位置处,且插设深度为20cm-50cm;
S2、在柱桩背离基坑中心的一侧放置挡土板,挡土板与柱桩的表面贴合;
S3、在柱桩的顶端位置固定拉索;
S4、在地面上开设定位槽,定位槽开设位置位于柱桩背离基坑中心的一侧;
S5、安装拉紧组件,拉紧组件包括固定台以及拉紧箱,将固定台放置于定位槽内,固定台的周围固定设置有底板,底板与地面抵接且底板上插设有与地面相对固定的地脚螺钉,固定台背离柱桩的一侧固定设置有多个搭设于地面的轨道,轨道朝着背离柱桩的方向延伸,且多个轨道对应多个柱桩,拉紧箱与轨道滑动连接,拉紧箱的顶端开设有朝着背离基坑方向倾斜向上的拉紧槽,固定台内设置有驱动拉紧箱沿着轨道滑动的驱动组件,驱动组件包括气缸以及与气缸的活塞杆固定连接的齿条,气缸与固定台固定,且气缸的活塞杆垂直于轨道的延伸方向,齿条相对固定台滑动,轨道转动连接有丝杠,丝杠靠近固定台的端部固定连接有与齿条啮合的齿轮,拉紧箱与丝杠螺纹连接;
S6、利用拉索将柱桩拉紧,固定台的顶端开设有竖直的限位槽,限位槽沿着轨道的延伸方向贯穿固定台,限位槽的底端连通设置有容纳槽,容纳槽的尺寸大于限位槽的尺寸,拉索从限位槽内进入容纳槽,拉索端部固定连接有锚柱,锚柱插入拉紧槽内;
S7、向基坑侧壁与挡土板之间的位置填入回填土,回填土的深度为基坑深度的二分之一;
S8、令气缸带动齿条移动,齿条与齿轮的转动带动丝杠转动,丝杠带动拉紧箱向着背离柱桩的方向移动,使得拉索将柱桩拉至竖直状态,柱桩的竖直状态可利用铅垂仪进行测定;
S9、继续向基坑侧壁与挡土板之间的位置填入回填土,夯实回填土,使得回填土与地面平齐。
通过上述技术方案,柱桩的插设伸入为20cm-50cm,能够确保柱桩插入基坑的底面以下的稳定性提高,锚柱插入拉紧槽后,拉索能够对柱桩进行初步的拉紧,当往基坑侧壁以及挡土板之间的区域填上回填土时,先填基坑深度的二分之一,利用拉索将柱桩拉紧一点后再次填满二分之一,能够确保柱桩处于竖直稳定状态,提高基坑的支护稳定性。最为重要的是,施工时整个拉索位于地面以上,不需要再埋设于地面以下,大大简化了施工步骤,使得整个支护结构便于装拆,提高了施工效率。
综上所述,本发明的有益技术效果为:
1、通过在柱桩的顶端固定设置拉索,且将拉索背离柱桩的一端固定连接的锚柱插入拉紧槽内,使得拉索在拉紧柱桩的同时,拉索的安装与拆卸更加方便;
2、通过设置带动拉紧箱沿着轨道滑动的驱动件,使得拉索的拉紧状态可以调整,确保柱桩保持竖直状态,提高了柱桩对基坑的支护稳定性;
3、通过在地面上开设用于安装固定台的定位槽,以及通过地脚螺钉将底板固定在地面上,使得整个拉紧组件的稳定性提高。
附图说明
图1为本发明的剖视图;
图2为本发明隐去部分基坑后的局部结构示意图;
图3为图2中A处的局部放大示意图;
图4为图2中B处的局部放大示意图;
图5为本发明的驱动组件结构示意图。
附图标记:1、柱桩;2、挡土板;3、拉紧组件;31、固定台;311、限位槽;312、橡胶垫;313、容纳槽;314、底板;3141、地脚螺钉;315、轨道;3151、滑槽;3152、装配槽;32、拉紧箱;321、拉紧槽;322、滑块;4、驱动组件;41、气缸;42、齿条;5、齿轮;51、丝杠;6、定位槽;7、回填土;8、拉索;81、锚柱。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种易装拆式基坑支护结构,如图1所示,包括插设于靠近基坑侧壁位置处的多个柱桩1,且多个柱桩1间隔并排设置,柱桩1的顶端高度超过地面,柱桩1背离基坑中心的一侧设置有竖直的挡土板2,挡土板2的顶端与地面平齐,地面上固定设置有用于拉紧柱桩1的拉紧组件3。通过拉紧组件3的设置,使得柱桩1得到有效拉紧,基坑的支护能力提高,并且由于拉紧组件3设置在地面上,装拆时十分方便。
如图2所示,拉紧组件3位于柱桩1背离基坑中心的一侧,拉紧组件3包括固定台31以及拉紧箱32,地面上开设有定位槽6,固定台31放入定位槽6内,且固定台31的周围固定设置有水平的底板314,底板314上插设有地脚螺钉3141,通过地脚螺钉3141插入地面从而将固定台31与地面形成相对固定。
结合图2和图3,拉紧箱32位于固定台31背离柱桩1的一侧,拉紧箱32的数量等于柱桩1的数量,且拉紧箱32与柱桩1相互正对,拉紧箱32的顶端开设有拉紧槽321,拉紧槽321的开设方向为向着背离基坑中心的方向倾斜向上设置,柱桩1的顶端位置处固定设置有拉索8,拉索8经过挡土板2的顶端,拉索8背离柱桩1的一端固定设置有锚柱81,施工时,将拉索8绷紧,且锚柱81插入拉紧槽321内,从而使得柱桩1被拉紧,提高基坑的支护效果,拉紧槽321向着背离柱桩1的方向倾斜向上设置,因此锚柱81插入拉紧槽321后不会轻易脱落,提高了拉索8的稳定性,而拉索8固定在柱桩1的顶端,因此拉索8位于地面以上,因此施工时不需要将拉索8埋设于地面以下,使得拉紧组件3便于装拆,提高了施工的便利性。
结合图2和图4,固定台31的顶端开设有竖直向下的限位槽311,限位槽311的底端连通设置有容纳槽313,限位槽311的开设方向与拉索8的拉紧延伸方向一致,容纳槽313的截面尺寸大于限位槽311的截面尺寸,在利用拉索8将柱桩1拉紧时,拉索8从限位槽311的顶端进入到容纳槽313内部,从而对拉索8进行限位,避免拉索8发生晃动,提高了基坑支护结构的稳定性。
如图4所示,限位槽311的内壁固定设置有橡胶垫312,因此拉索8在进入限位槽311时受到的磨损减小,并且拉索8进入到容纳槽313后,橡胶垫312也会对拉索8进行限位,有效防止拉索8从容纳槽313内回滑到限位槽311内,从而使得拉索8的稳定性进一步提高。
结合图3和图5,固定台31背离柱桩1的一侧固定设置有多个轨道315,且多个轨道315对应多个柱桩1,轨道315的延伸方向与拉索8的拉紧方向一致,一个轨道315对应安装一个拉紧箱32。具体地,轨道315的中间位置处开设有装配槽3152,装配槽3152的开设方向为轨道315的延伸方向,装配槽3152内设置有与拉紧箱32转动连接的丝杠51,拉紧箱32的底端与丝杠51螺纹连接,丝杠51靠近固定台31的一端固定连接有齿轮5,固定台31内固定设置有驱动组件4,驱动组件4包括气缸41和齿条42,气缸41与固定台31固定连接,气缸41的活塞杆垂直于轨道315的延伸方向,齿条42与气缸41的活塞杆固定连接且齿条42相对固定台31滑动,齿条42的滑动方向与气缸41的活塞杆伸缩方向相同,齿条42与齿轮5啮合。当将锚柱81插入拉紧槽321之后,为了使得拉索8绷紧以拉紧柱桩1,可以令气缸41的活塞杆伸出,活塞杆带动齿条42平移,齿条42与齿轮5的啮合带动丝杠51转动,进而带动拉紧箱32向着背离柱桩1的方向移动,以拉紧拉索8。
如图3所示,轨道315的上表面在装配槽3152的两侧开设有与装配槽3152平行的滑槽3151,拉紧箱32的底部固定设置有与滑槽3151滑动配合的滑块322,当驱动组件4带动丝杠51转动进而带动拉紧箱32沿着轨道315水平移动时,滑块322在滑槽3151内滑动,从而使得拉紧箱32的移动更顺畅。
回看图1,基坑侧壁与挡土板2之间填覆有回填土7,回填土7的设置使得基坑能够
本实施例的实施原理为:在施工前,先将多个柱桩1并排打入基坑内靠近基坑侧壁的位置处,然后在柱桩1的顶端位置处固定连接拉索8,再安装挡土板2,拉索8从挡土板2的顶端经过;接着在地面上开设定位槽6,将固定台31放入定位槽6内并利用地脚螺钉3141将固定台31固定之后,将拉索8卡入容纳槽313内,并最终穿过容纳槽313,将锚柱81插入拉紧槽321,然后向基坑侧壁与挡土板2之间填上回填土7,回填的同时为确保柱桩1不被挤压倾斜,可以令气缸41带动齿条42滑动,齿条42通过与齿轮5的啮合传动带动丝杠51转动,进而带动拉紧箱32向着背离挡土板2的方向移动以拉紧拉索8,提高柱桩1以及挡土板2对基坑的支护能力。相比于现有技术,由于整个拉紧组件3以及拉索8都位于地面以上,进行施工安装或者施工结束后拆卸时都比较方便。
实施例2
一种易装拆式基坑支护结构的施工方法,包括以下步骤:
S1、将多个柱桩1并排插设于基坑内靠近基坑侧壁的位置处,且插设深度为20cm-50cm;
S2、在柱桩1背离基坑中心的一侧放置挡土板2,挡土板2与柱桩1的表面贴合;
S3、在柱桩1的顶端位置固定拉索8;
S4、在地面上开设定位槽6,定位槽6开设位置位于柱桩1背离基坑中心的一侧;
S5、安装拉紧组件3,拉紧组件3包括固定台31以及拉紧箱32,将固定台31放置于定位槽6内,固定台31的周围固定设置有底板314,底板314与地面抵接且底板314上插设有与地面相对固定的地脚螺钉3141,固定台31背离柱桩1的一侧固定设置有多个搭设于地面的轨道315,轨道315朝着背离柱桩1的方向延伸,且过个轨道315对应多个柱桩1,拉紧箱32与轨道315滑动连接,拉紧箱32的顶端开设有朝着背离基坑方向倾斜向上的拉紧槽321,固定台31内设置有驱动拉紧箱32沿着轨道315滑动的驱动组件4,驱动组件4包括气缸41以及与气缸41的活塞杆固定连接的齿条42,气缸41与固定台31固定,且气缸41的活塞杆垂直于轨道315的延伸方向,齿条42相对固定台31滑动,轨道315转动连接有丝杠51,丝杠51靠近固定台31的端部固定连接有与齿条42啮合的齿轮5,拉紧箱32与丝杠51螺纹连接;
S6、利用拉索8将柱桩1拉紧,固定台31的顶端开设有竖直的限位槽311,限位槽311沿着轨道315的延伸方向贯穿固定台31,限位槽311的底端连通设置有容纳槽313,容纳槽313的尺寸大于限位槽311的尺寸,将拉索8从限位槽311内进入容纳槽313,拉索8端部固定连接有锚柱81,锚柱81插入拉紧槽321内;
S7、向基坑侧壁与挡土板2之间的位置填入回填土7,回填土7的深度为基坑深度的二分之一;
S8、令气缸41带动齿条42移动,齿条42与齿轮5的转动带动丝杠51转动,丝杠51带动拉紧箱32向着背离柱桩1的方向移动,使得拉索8将柱桩1拉至竖直状态,柱桩1的竖直状态可利用铅垂仪进行测定;
S9、继续向基坑侧壁与挡土板2之间的位置填入回填土7,夯实回填土7,使得回填土7与地面平齐。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种易装拆式基坑支护结构,包括多个柱桩(1),多个柱桩(1)并排插设于基坑侧壁的底部位置处,柱桩(1)的顶端固定设置有拉索(8),拉索(8)背离柱桩(1)的一端固定设置有锚柱(81),柱桩(1)背离基坑中心的一侧设置有挡土板(2),挡土板(2)与基坑侧壁之间填覆有回填土(7),其特征在于:地面在柱桩(1)远离基坑中心的位置处固定设置有拉紧组件(3),所述拉紧组件(3)包括拉紧箱(32),拉紧箱(32)上开设有用于固定锚柱(81)的拉紧槽(321),且拉紧槽(321)的开设方向为向着背离柱桩(1)的方向倾斜向上,所述拉紧组件(3)还包括固定台(31),固定台(31)与地面固定,且固定台(31)位于拉紧箱(32)与柱桩(1)之间,固定台(31)背离柱桩(1)的一侧固定设置有多个水平的轨道(315),轨道(315)与柱桩(1)的数量相等,拉紧箱(32)与轨道(315)滑动连接,固定台(31)内设置有驱动拉紧箱(32)沿着轨道(315)滑动的驱动组件(4),所述驱动组件(4)包括气缸(41)以及与气缸(41)的活塞杆固定连接的齿条(42),气缸(41)与固定台(31)固定,且气缸(41)的活塞杆垂直于轨道(315)的延伸方向,齿条(42)相对固定台(31)滑动,轨道(315)转动连接有丝杠(51),丝杠(51)靠近固定台(31)的端部固定连接有与齿条(42)啮合的齿轮(5),拉紧箱(32)与丝杠(51)螺纹连接,所述固定台(31)的顶端开设有竖直的限位槽(311),限位槽(311)沿着轨道(315)的延伸方向贯穿固定台(31),拉索(8)拉紧柱桩(1)后位于限位槽(311)内。
2.根据权利要求1所述的一种易装拆式基坑支护结构,其特征在于:所述限位槽(311)的底端连通设置有容纳槽(313),容纳槽(313)的尺寸大于限位槽(311)的尺寸。
3.根据权利要求2所述的一种易装拆式基坑支护结构,其特征在于:所述限位槽(311)的内壁固定设置有橡胶垫(312)。
4.根据权利要求1所述的一种易装拆式基坑支护结构,其特征在于:地面上开设有定位槽(6),所述固定台(31)位于定位槽(6)内,固定台(31)的周围固定设置有底板(314),底板(314)与地面抵接且插设有地脚螺钉(3141)。
5.一种易装拆式基坑支护结构的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将多个柱桩(1)并排插设于基坑内靠近基坑侧壁的位置处,且插设深度为20cm-50cm;
S2、在柱桩(1)背离基坑中心的一侧放置挡土板(2),挡土板(2)与柱桩(1)的表面贴合;
S3、在柱桩(1)的顶端位置固定拉索(8);
S4、在地面上开设定位槽(6),定位槽(6)开设位置位于柱桩(1)背离基坑中心的一侧;
S5、安装拉紧组件(3),拉紧组件(3)包括固定台(31)以及拉紧箱(32),将固定台(31)放置于定位槽(6)内,固定台(31)的周围固定设置有底板(314),底板(314)与地面抵接且底板(314)上插设有与地面相对固定的地脚螺钉(3141),固定台(31)背离柱桩(1)的一侧固定设置有多个搭设于地面的轨道(315),轨道(315)朝着背离柱桩(1)的方向延伸,且多个轨道(315)对应多个柱桩(1),拉紧箱(32)与轨道(315)滑动连接,拉紧箱(32)的顶端开设有朝着背离基坑方向倾斜向上的拉紧槽(321),固定台(31)内设置有驱动拉紧箱(32)沿着轨道(315)滑动的驱动组件(4),驱动组件(4)包括气缸(41)以及与气缸(41)的活塞杆固定连接的齿条(42),气缸(41)与固定台(31)固定,且气缸(41)的活塞杆垂直于轨道(315)的延伸方向,齿条(42)相对固定台(31)滑动,轨道(315)转动连接有丝杠(51),丝杠(51)靠近固定台(31)的端部固定连接有与齿条(42)啮合的齿轮(5),拉紧箱(32)与丝杠(51)螺纹连接;
S6、利用拉索(8)将柱桩(1)拉紧,固定台(31)的顶端开设有竖直的限位槽(311),限位槽(311)沿着轨道(315)的延伸方向贯穿固定台(31),限位槽(311)的底端连通设置有容纳槽(313),容纳槽(313)的尺寸大于限位槽(311)的尺寸,拉索(8)从限位槽(311)内进入容纳槽(313),拉索(8)端部固定连接有锚柱(81),锚柱(81)插入拉紧槽(321)内;
S7、向基坑侧壁与挡土板(2)之间的位置填入回填土(7),回填土(7)的深度为基坑深度的二分之一;
S8、令气缸(41)带动齿条(42)移动,齿条(42)与齿轮(5)的转动带动丝杠(51)转动,丝杠(51)带动拉紧箱(32)向着背离柱桩(1)的方向移动,使得拉索(8)将柱桩(1)拉至竖直状态,柱桩(1)的竖直状态可利用铅垂仪进行测定;
S9、继续向基坑侧壁与挡土板(2)之间的位置填入回填土(7),夯实回填土(7),使得回填土(7)与地面平齐。
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