CN115535878A - 超高层建筑大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及塔吊爬升技术领域，尤其涉及一种超高层建筑大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬施工方法。所述施工方法包括如下步骤：在核心筒的上端部设置用于固定塔吊的外挂支撑架；核心筒封顶，并在核心筒的顶端施工钢结构，钢结构环绕所述塔吊设置；沿所述钢结构向上设置多个用于连接所述塔吊的内爬支撑架；所述塔吊从所述外挂支撑架向所述内爬支撑架爬升，以将所述塔吊在核心筒上外挂工况转换为在钢结构中内爬工况。本发明在核心筒封顶后新增的钢结构上设置内爬支撑架，解决了核心筒结构取消后外挂塔吊无支撑结构附着点的问题，实现了塔吊原位由外挂转换成内爬的目标，提高动臂塔吊施工适应性，提高整体施工效益。
Description
技术领域
本发明涉及塔吊爬升技术领域，尤其涉及一种超高层建筑大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬施工方法。
背景技术
动臂塔吊作为超高层建筑施工中最重要的垂直运输工具，超高层建筑施工常把动臂塔吊附着在核心筒上形成内爬或外挂形式，可以随着施工进程逐步向上爬升，动臂塔吊在施工中一般需要三套支撑系统，最下面一套用于承受塔吊最主要的竖向力，中间一道用于固定塔吊及承受塔吊作业过程中产生的水平力，最上面一道通常在塔吊需要爬升时才安装使用，三套支撑架爬升过程中交替周转使用，通过爬升节、顶升油缸、爬带依次换步达到塔吊逐步爬升的目的。
随着超高层建筑高度的增加，核心筒混凝土结构必然会逐步缩小甚至取消，塔吊位置的结构缩小或取消必然会影响塔吊爬升，多数超高层建筑在到达一定高度会取消核心筒混凝土结构，变更为施工更为便利、迅速的钢结构，核心筒混凝土结构的取消影响塔吊支撑架位置的布设，钢结构没有位置能够作为外挂支撑架主梁的受力点，从而影响塔吊爬升及施工。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种超高层建筑大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬施工方法，所述塔吊在外挂工况时位于核心筒外侧，所述塔吊通过外挂支撑结构设置在所述核心筒上，所述外挂支撑结构包括多个沿塔吊设置的与所述核心筒连接的外挂支撑架，所述施工方法包括如下步骤：
在所述核心筒的上端部设置用于固定所述塔吊的所述外挂支撑架；
所述核心筒封顶，并在所述核心筒的顶端施工钢结构，所述钢结构环绕所述塔吊设置；
沿所述钢结构向上设置多个用于连接所述塔吊的内爬支撑架；
所述塔吊从所述外挂支撑架向所述内爬支撑架爬升，以将所述塔吊在核心筒上外挂工况转换为在钢结构中内爬工况。
进一步地，所述内爬支撑架的施工包括：
至少两个承力主梁，其中两个所述承力主梁并行设置在塔吊外侧，每个所述承力主梁的两端与所述钢结构连接用于支撑所述塔吊；
还包括多个水平撑杆，所述水平撑杆的一端与所述承力主梁连接，另一端与所述钢结构连接。
进一步地，所述内爬支撑架包括四个所述承力主梁，四个所述承力主梁两两垂直呈井字型布设。
进一步地，所述内爬支撑架还包括位于塔吊外侧的马镫和第一C型框，所述马镫设置在所述承力主梁，所述第一C型框设置在马镫上。
进一步地，所述核心筒封顶施工时，在所述核心筒顶部预埋所述钢结构的柱脚，并在所述钢结构柱脚上向上施工所述钢结构，所述钢结构上布设有所述内爬支撑架，所述塔吊沿所述内爬支撑架向上爬升直至所述钢结构封顶。
进一步地，所述外挂支撑架包括两个与所述核心筒连接的支撑主梁，设置在两个所述支撑主梁之间的第二C型框，以及一端与所述支撑主梁连接，另一端与所述核心筒连接的竖向斜撑杆。
进一步地，所述外挂支撑架还包括至少一个水平斜撑杆，所述水平斜撑杆的一端与所述支撑主梁的外侧连接，另一端与所述核心筒连接。
进一步地，所述第二C型框通过马镫与所述支撑主梁连接。
本发明提供了一种超高层建筑大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬施工方法，动臂塔吊施工过程中，处于外挂工况，塔吊通过外挂支撑架固定在核心筒上，随着超高层建筑高度的增加，核心筒混凝土结构会逐步缩小甚至取消，核心筒封顶后，在核心筒顶端设置钢结构，由于结构形式变化大，无法继续将外挂支撑架安装在钢结构上，在钢结构上设置内爬支撑架，将塔吊外挂支撑架变更成二承力主梁支承在核心筒封顶后新增的钢结构楼层，内爬支撑架用于支承在钢结构钢梁上，塔吊逐步由外挂支撑架向内爬支撑架爬升，塔吊实现原位外挂工况转换成内爬工况，直至钢结构封顶，塔吊不再爬升。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下有益效果：
1)本发明提供的塔吊原位由外挂转换成内爬施工方法，在核心筒封顶后新增的钢结构上设置内爬支撑架，解决了核心筒结构取消后外挂塔吊无支撑结构附着点的问题，实现了塔吊原位由外挂转换成内爬的目标，提高动臂塔吊施工适应性，提高整体施工效益；
2)本发明提供的塔吊原位由外挂转换成内爬施工方法，在钢结构上设置多个承力主梁以及水平撑杆作为内爬支撑架，解决了动臂塔吊在钢结构上的支承，实现了塔吊在原位由外挂转换成内爬的技术效果；
3)本发明提供的塔吊原位由外挂转换成内爬施工方法，外挂支撑架中的水平斜撑杆适用性强，满足在核心筒墙截面收缩下，外挂支撑架能够满足塔吊原位支承的效果。
附图说明
图1为本发明超高层建筑大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬的结构示意图；
图2为本发明超高层建筑大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬中外挂支撑架的示意图；
图3为本发明超高层建筑大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬中外挂支撑架的水平斜撑杆的示意图；
图4为本发明超高层建筑大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬钢结构中内爬支撑架的结构示意图；
图5为本发明超高层建筑大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬中内爬支撑架的结构示意图；
图6为本发明超高层建筑大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬的施工流程图。
10-塔吊；20-核心筒；30-外挂支撑架；31-支撑主梁；32-第二C型框；33-竖向斜撑杆；34-水平斜撑杆；341-支撑梁；342-连接头；343-第一外管；344-第二外管；345-调节内管；346-调节杆；35-耳板；36-马镫；37-安装座；40-内爬支撑架；41-承力主梁；42-水平撑杆；43-第一C型框；50-钢结构。
具体实施方式
下面将结合本发明施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。附图中，为清晰可见，可能放大了某部分的尺寸及相对尺寸。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”应做广义解释，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通的技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分。
本发明提供了一种超高层建筑大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬施工方法，超高层建筑施工时，动臂塔吊10在核心筒20上形成外挂形式并向上爬升，所述塔吊10在外挂工况时位于核心筒20外侧，所述塔吊10通过外挂支撑结构设置在所述核心筒20上，所述外挂支撑结构包括多个沿塔吊10设置的与所述核心筒20连接的外挂支撑架30，所述施工方法包括如下步骤：
在所述核心筒20的上端部设置用于固定所述塔吊10的所述外挂支撑架30，在核心筒20封顶前，塔吊10通过外挂支撑架30固定，塔吊10处于外挂工况；
所述核心筒20封顶，并在所述核心筒20的顶端施工钢结构50，所述钢结构50环绕所述塔吊10设置，在核心筒20顶端施工钢结构50，在塔吊10的周围也设置钢结构50，钢结构50上设置用于固定塔吊10的内爬支撑架40，确保塔吊10可以在原位进行爬升；
沿所述钢结构50向上设置多个用于连接所述塔吊10的内爬支撑架40，具体的，钢结构50向上施工过程中，随着塔吊10的爬升，在钢结构50相应的位置上设置内爬支撑架40用于固定塔吊10并用于塔吊10爬升，塔吊由外挂工况转换成内爬工况；
所述塔吊10从所述外挂支撑架30向所述内爬支撑架40爬升，以将所述塔吊10在核心筒20上外挂工况转换为在钢结构50中内爬工况。
如说明书附图1所示，图中(a)为动臂塔吊外挂状态示意图，(b)为动臂塔吊外挂转内爬状态示意图，(c)为动臂塔吊内爬状态示意图。
优化实施方式，所述外挂支撑架30包括两个与所述核心筒20连接的支撑主梁31，设置在两个所述支撑主梁31之间的第二C型框32，以及一端与所述支撑主梁31连接，另一端与所述核心筒20连接的竖向斜撑杆33，所述外挂支撑架30还包括至少一个水平斜撑杆34，所述水平斜撑杆34的一端与所述支撑主梁31的外侧连接，另一端与所述核心筒20连接，所述支撑主梁31、竖向斜撑杆33、水平斜撑杆34与所述核心筒20连接处设置有耳板35，用于连接在核心筒上，耳板35与核心筒20上的预埋件连接，用于支撑架的固定。
具体的，在核心筒20封顶前，确认核心筒上端部外挂支撑架30的安装位置，在核心筒20上设置用于与外挂支撑件30连接的埋件，埋件可以是锚板、锚杆等，支撑主梁31的一端与预埋的埋件连接，另一端连接有竖向斜撑杆33，竖向斜撑杆33的另一端连接在核心筒20上，竖向斜撑杆33在核心筒20一端的安装高度低于在支撑主梁31上的安装高度，用于支承所述支撑主梁31，两个支撑主梁31上设置有第二C型框32，第二C型框32可以是焊接或者是螺纹连接在所述支撑主梁31上。
两个支撑主梁31之间设置有两个第二C型框32，第二C型框32为π字形，两个第二C型框32围合形成可容纳塔吊的收容孔，所述第二C型框32和支撑主梁31之间设置有马镫36，马镫36上设置有多组螺栓孔，第二C型框32的两端设置有与马镫36螺栓孔对应的螺栓孔，第二C型框32与马镫36通过螺栓连接，可以通过调节第二C型框32在马镫36上的连接位置，调整收容孔的位置或者尺寸，提高外挂支撑架的适用性。
优选地，所述外挂支撑架30还包括至少一个水平斜撑杆34，所述水平斜撑杆34的一端与所述支撑主梁31的外侧连接，另一端与所述核心筒20连接，如所明书附图2和3所示，本实施例中，所述外挂支撑架30包括两个所述水平斜撑杆34，所述支撑主梁31的外侧设置有安装座37，所述水平斜撑杆34的一端与所述安装座37铰接，另一端与所述核心筒20连接，水平斜撑杆34可以加强外挂支撑架30的强度，核心筒20在与水平斜撑杆34的连接处也可以预埋有埋件，用于水平斜撑杆34的连接固定。
如说明书附图3所示，所述水平斜撑杆34包括支撑梁341、连接头342以及设置在支撑梁341和连接头342之间的可调节的调节组件，所述调节组件包括第一外管343、第二外管344和调节内管345，调节内管345的两端外壁分别设有丝纹方向相反的外螺纹，调节内管345的两端分别插入第一外管343和第二外管344内，第一外管343和第二外管344的内壁分别设置有与调节内管345的外螺纹配合的内螺纹，通过旋转调节内管345可以调节水平斜撑杆34的长度，适用性强，调节内管345外侧设置有多个调节杆346，调节杆346可以焊接或是螺纹连接在调节内管345上，所述第一外管343和支撑梁341之间通过法兰盘可拆卸连接，所述第二外管344和连接头342之间通过法兰盘可拆卸连接，支撑梁341和连接头342上均设置有安装孔，可以与连接点转动连接，调节安装角度，提高安装的适用性。
在所述核心筒20封顶时，在所述核心筒20顶部预埋所述钢结构50的柱脚，并在所述钢结构50的柱脚上向上施工所述钢结构50的钢柱和钢梁，在塔吊的周围也布设有所述钢结构50，确认在钢结构50上设置内爬支撑架40的位置，并在所述钢结构50上布设有所述内爬支撑架40，在所述钢结构50向上施工过程中，在钢结构50上均匀的布设多个所述内爬支撑架40直至钢结构封顶，所述塔吊沿所述内爬支撑架40向上爬升直至所述钢结构封顶。
核心筒20封顶后，钢结构50楼层上没有位置能够作为塔吊支撑架主梁的受力点，外挂支撑架30不能在钢结构上作为支撑架使用，故而在钢结构上设置内爬支撑架40，在钢结构上设置至少两个承力主梁41，当钢结构50上设置两个承力主梁41时，两个所述承力主梁41并行设置，两个所述承力主梁41并行设置在塔吊的两侧，承力主梁41的两端与钢结构焊接或螺栓固定，支撑架在钢结构上有4个支撑点，两个并行的承力主梁41的其中一个靠近钢结构的钢梁的支座处设置，另一个承力主梁41由于支撑在钢结构50的钢梁中部，钢梁挠度比支座处较大，因此支撑架位于钢梁中部的变形比支座处大，在一定程度上会影响塔吊的整体垂直度，钢梁的变形对塔吊造成影响，甚至有可能威胁塔吊的安全，因此在钢梁上增加支撑架的受力点，优选的，可以增设垂直于上述两个承力主梁41的承力主梁41，新增的承力主梁41优先设置在钢梁的中部，本实施例中，新增两个承力主梁41，四个所述承力主梁41两两交叉形成井字形的支撑结构，井字形支撑结构的围合区域用于容纳塔吊，支撑点由4个增加至8个，当然，在实际使用中，可以根据塔吊的实际安装需求，在钢结构50上设置不同数量以及位置分布的承力主梁41，可以增设其他位置的受力点，以保证塔吊的使用安全，本实施例中的承力主梁41的数量以及安装位置仅仅是其中一种安装形式。
进一步地，内爬支撑架40呈井字形支撑结构，增加了塔吊荷载的受力点，减少了主要受力构件的挠度变形，塔吊塔身中部支撑架位置主要受水平力，钢结构施工中对钢梁的侧向弯扭作用过大时，钢梁会丧失整体稳定性，可以增设水平撑杆42，所述水平撑杆42的一端与所述承力主梁41连接，另一端与所述钢结构50的钢柱连接，水平撑杆42可以焊接在承力主梁41以及钢柱上，水平撑杆42可以将大部分水平力通过水平撑杆42传递到钢结构的主体钢柱上，减少钢梁失稳风险，如说明书附图4和5所示，本实施例中设置两个水平撑杆42，水平撑杆42与位于中部的承力主梁41的相交点连接，另一端与各自较近的钢梁的支座处(即钢柱位置)连接。
进一步地，还可以在其他位置增设水平撑杆42，水平撑杆42的一端与承力主梁41连接，另一端与钢结构50的钢柱连接，可以将大部分的水平力通过水平撑杆42传递到主体钢柱上，减少钢梁失稳风险，提高内爬支撑架40的强度。
具体的，所述承力主梁41围合形成的井字型结构，中间形成容纳所述塔吊的收容孔，内爬支撑架还包括马镫和第一C型框43，内爬支撑架的马镫结构和外挂支撑架的马镫结构相同，在此不再赘述，第一C型框43和马镫通过螺栓连接，在确认好第一C型框43的安装位置后，将马镫焊接在承力主梁41上，第一C型框43的两端设置有螺栓孔，将第一C型框43连接在马镫上。
随着核心筒20上钢结构的施工，在钢结构50上设置内爬支撑架40，塔吊在爬升过程中逐步由外挂转换成内爬形式，内爬支撑架40设置有多个承力主梁41以及水平撑杆42，满足塔吊的受力，可以保证塔吊的安全，使得塔吊可以在原位完成外挂到内爬的转换。
如说明书附图6所示，为本实施例动臂塔吊原位外挂转换成内爬施工流程图，其中右边为塔吊外挂状态施工过程，中间为塔吊外挂转内爬状态施工过程，左边为塔吊内爬状态施工过程；具体步骤如下：
步骤1，确定外挂支撑架30的安装位置，在核心筒20的上端部施工第N道外挂支撑架30，其中N≥2，且N为正整数，包括支撑架埋件预埋，核心筒混凝土浇筑等，再进行支撑架埋件剔凿，将支撑主梁31安装在埋件上，将耳板焊接在支撑主梁上，并进行竖向斜撑杆33和水平斜撑杆34的安装，用于外挂支撑架30加固，在支撑主梁31上安装第二C型框32，共同构成用于支撑塔吊的外挂支撑结构，完成外挂支撑结构的安装后，塔吊处于外挂爬升状态。
步骤2，核心筒20封顶，并在核心筒20封顶时，在顶端预埋钢结构的柱脚，并进行钢结构的施工，完成第N+1道支撑架位置的钢结构施工，包括钢结构的钢柱、钢梁连接，主要通过焊接固定，再在钢结构上安装承力主梁41以及水平撑杆42形成内爬支撑架，承力主梁41和水平撑杆42通过焊接固定在钢结构上，然后在承力主梁41上焊接马镫，并在马镫上安装第一C型框，共同组成用于支撑塔吊的内爬支撑结构，内爬支撑结构施工完成后，塔吊由外挂转内爬。
步骤3，随着塔吊的爬升，完成第N+2道支撑架位置的钢结构施工，并按照步骤2的施工过程完成第N+2道内爬支撑架的施工，塔吊处于内爬状态。
步骤4，重复步骤2，继续施工钢结构，以及位于钢结构上的内爬支撑架，直至钢结构封顶，塔吊不再爬升。
综上所述，本发明提供了一种超高层建筑动臂塔吊原位由外挂转换成内爬施工方法，动臂塔吊在核心筒上时为外挂施工状态，动臂塔吊通过外挂支撑架固定，外挂支撑架包括支撑主梁、C型框、竖向斜撑杆和水平斜撑杆组成外挂支撑结构，核心筒封顶后，在核心筒顶端设置钢结构，动臂塔吊四周也环绕有钢结构，再在钢结构上施工内爬支撑架用于固定动臂塔吊，内爬支撑架由承力主梁、水平撑杆组成内爬支撑结构，还设置有用于加固的马镫，使得动臂塔吊由外挂状态转换成内爬状态，所述内爬支撑架支承在所述钢结构的钢梁上直至钢结构封顶，动臂塔吊不再爬升，本发明通过前述技术方案解决了核心筒结构取消后外挂动臂塔吊无支撑架结构附着点的问题，实现了塔吊原位由外挂转换成内爬的目标，提高动臂塔吊施工适应性，提高整体施工效率。
本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神和范围。尽管已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为此实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。
Claims (8)
1.一种超高层建筑大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬施工方法，所述塔吊在外挂工况时位于核心筒外侧，所述塔吊通过外挂支撑结构设置在所述核心筒上，所述外挂支撑结构包括多个沿塔吊设置的与所述核心筒连接的外挂支撑架，其特征在于，所述施工方法包括如下步骤：
在所述核心筒的上端部设置用于固定所述塔吊的所述外挂支撑架；
所述核心筒封顶，并在所述核心筒的顶端施工钢结构，所述钢结构环绕所述塔吊设置；
沿所述钢结构向上设置多个用于连接所述塔吊的内爬支撑架；
所述塔吊从所述外挂支撑架向所述内爬支撑架爬升，以将所述塔吊在核心筒上外挂工况转换为在钢结构中内爬工况。
2.根据权利要求1所述的超高层大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬施工方法，其特征在于，所述内爬支撑架的施工包括：
至少两个承力主梁，其中两个所述承力主梁并行设置在塔吊外侧，每个所述承力主梁的两端与所述钢结构连接用于支撑所述塔吊；
还包括多个水平撑杆，所述水平撑杆的一端与所述承力主梁连接，另一端与所述钢结构连接。
3.根据权利要求2所述的超高层大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬施工方法，其特征在于，所述内爬支撑架包括四个所述承力主梁，四个所述承力主梁两两垂直呈井字型布设。
4.根据权利要求1所述的超高层大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬施工方法，其特征在于，所述内爬支撑架还包括位于塔吊外侧的马镫和第一C型框，所述马镫设置在所述承力主梁，所述第一C型框设置在马镫上。
5.根据权利要求1所述的超高层大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬施工方法，其特征在于，所述核心筒封顶施工时，在所述核心筒顶部预埋所述钢结构的柱脚，并在所述钢结构柱脚上向上施工所述钢结构，所述钢结构上布设有所述内爬支撑架，所述塔吊沿所述内爬支撑架向上爬升直至所述钢结构封顶。
6.根据权利要求1所述的超高层大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬施工方法，其特征在于，所述外挂支撑架包括两个与所述核心筒连接的支撑主梁，设置在两个所述支撑主梁之间的第二C型框，以及一端与所述支撑主梁连接，另一端与所述核心筒连接的竖向斜撑杆。
7.根据权利要求6所述的超高层大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬施工方法，其特征在于，所述外挂支撑架还包括至少一个水平斜撑杆，所述水平斜撑杆的一端与所述支撑主梁的外侧连接，另一端与所述核心筒连接。
8.根据权利要求6所述的超高层大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬施工方法，其特征在于，所述第二C型框通过马镫与所述支撑主梁连接。
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|---|---|---|---|
| CN202211209747.9A CN115535878A (zh) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | 超高层建筑大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬施工方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202211209747.9A CN115535878A (zh) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | 超高层建筑大型动臂塔吊原位由外挂转换为内爬施工方法 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN115535878A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116220367A (zh) * | 2023-03-09 | 2023-06-06 | 中国建筑第二工程局有限公司 | 一种建筑塔吊布置不停工转换施工方法 |
-
2022
- 2022-09-30 CN CN202211209747.9A patent/CN115535878A/zh active Pending
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