CN115657156A - 一种地质检测用地质松动检测预警装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了应用于地质检测领域的一种地质检测用地质松动检测预警装置，通过将本申请安装在待监测地质的某一裂缝中，并使其沿地质面上下延伸，纵跨多个裂缝，当地质发生变形移动时，滑移部分会带动相应位置的埋钉或埋筒共同下移，对部分跨缝绳造成拉扯，当地质变形到达移动程度时，跨缝绳从埋筒中脱离，使得失去限制的上缺盘或下缺盘在磁力作用下自动旋转，直至上缺盘和下缺盘二者实现缺口处的对齐，使得激光灯的光线顺利通过该一对缺口处向空中射出，给予监测人员及时有效的远距离光线预警效果，使监测人员对存在灾害前兆的该地质进行及时防范，有效降低人员伤亡。

Description

一种地质检测用地质松动检测预警装置

技术领域

本申请涉及地质检测领域，特别涉及一种地质检测用地质松动检测预警装置。

背景技术

如今，滑坡、崩塌、泥石流灾害等自然灾害来势凶猛，但是这些灾害发生前有明显的前兆。对滑坡、崩塌体和建筑的裂缝经常进行简易的测量，是避免人员伤亡的最有效的方法。目前常用的简易监测方法主要有埋桩法、埋钉法、上漆法、贴片法等。如：埋桩法适合对于滑坡体上的裂缝两侧埋桩，用钢卷尺测量桩之间的距离，可以了解滑坡变形滑动过程；埋钉法是在建筑物裂缝两侧各钉一颗钉子，通过测量两侧两颗钉子之间的距离变化来判断滑坡的变形滑动。

滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。运动的岩(土)体称为变位体或滑移体，未移动的下伏岩(土)体称为滑床。

滑坡灾害在发生前自然也会发生轻微变形、移动等预兆，但现有的埋桩法、埋钉法等简易监测手段虽能检测出滑动变化，但无法及时给予预警提示，及时有效性较差，容易造成防范延迟。

发明内容

本申请目的在于解决现有监测手段难以对滑坡前的预兆进行及时预警，造成防范延迟、危险隐患增大的问题，相比现有技术提供一种地质检测用地质松动检测预警装置，通过在埋筒的侧端连接有多个跨缝绳，跨缝绳远离埋筒的一端固定连接有埋钉，埋筒的内部设有定杆，定杆的外端转动连接有上下分布的上缺盘和下缺盘，上缺盘和下缺盘的缺口端均固定连接有导磁层，一部分跨缝绳活动贯穿埋筒并位于上缺盘的缺口内侧，另一部分跨缝绳活动贯穿埋筒并位于下缺盘的缺口内侧，上缺盘和下缺盘的侧端均开设有弧形槽，埋筒的内壁固定连接有一对滑块，一对滑块分别滑动连接于一对弧形槽的内部；

定杆的内部固定连接有一对主磁块，一对主磁块分别位于上缺盘和下缺盘的中心位置，上缺盘和下缺盘的内壁均固定连接有一对副磁块，一对副磁块相互靠近的一端为异极，埋筒的内底面固定连接有激光灯，埋筒的上端固定连接有透光片，定杆的上端固定连接于透光片的下端；

通过将本申请安装在待监测地质的某一裂缝中，并使其沿地质面上下延伸，纵跨多个裂缝，当地质发生变形移动时，滑移部分会带动相应位置的埋钉或埋筒共同下移，对部分跨缝绳造成拉扯，当地质变形到达移动程度时，跨缝绳从埋筒中脱离，使得失去限制的上缺盘或下缺盘在磁力作用下自动旋转，直至上缺盘和下缺盘二者实现缺口处的对齐，使得激光灯的光线顺利通过该一对缺口处向空中射出，给予监测人员及时有效的远距离光线预警效果，使监测人员对存在灾害前兆的该地质进行及时防范，有效降低人员伤亡。

进一步的，跨缝绳包括与埋钉固定连接的绳体，绳体远离埋钉的一端固定连接有T型挡块，T型挡块活动贯穿埋筒并与其内部呈过盈配合状态。

进一步的，T型挡块远离绳体的一端固定连接有磁片，磁片与对应的导磁层之间相互吸引。

进一步的，一对滑块在同一竖直线上，且滑块在弧形槽中的最大旋转角度为180°。

进一步的，上缺盘的下端开设有柱形槽，柱形槽的内部滑动连接有定位棒，下缺盘的上端开设有与定位棒相匹配的定位槽。

进一步的，定位棒的长度小于柱形槽的深度，并大于定位槽的深度，定位槽的孔径与定位棒的直径之比为2-3：1。

进一步的，初始使用状态时：上缺盘和下缺盘的缺口分别位于定杆的两侧，定位棒和定位槽同样位于定杆的两侧，副磁块与主磁块二者相靠近的一端为同极。

进一步的，埋筒的下端固定连接有深埋锥，埋筒的侧端固定连接有增稳气囊，增稳气囊位于深埋锥和跨缝绳之间。

一种地质检测用地质松动检测预警装置，其使用方法为：

S1、将埋筒安装在斜坡的某一裂缝中，其中：跨缝绳以下部位位于裂缝内部，跨缝绳以上部位位于斜坡面上侧；

S2、将位于上缺盘缺口处的多个跨缝绳以及位于下缺盘缺口处的多个跨缝绳沿斜坡表面分别进行向上和向下延伸，直至跨缝绳趋近拉直，并使跨缝绳至少纵跨一个裂缝；

S3、将埋钉通过螺栓固定在斜坡上，限定跨缝绳的位置；

S4、当斜坡发生明显变形移动时，部分跨缝绳随着斜坡上滑移部分移动，造成跨缝绳与埋筒分离，上缺盘或下缺盘发生转动，使得二者缺口对齐，激光灯发出的光线通过该缺口以及透光片向空中射出，形成光线预警；

S5、检测人员观测到光线后，对该斜坡进行危险防范，并对跨缝绳和埋筒进行回收和再次利用。

进一步的，在步骤S5中，再次使用埋筒时，可通过外部磁铁吸引导磁层，从而引导已转动的上缺盘或下缺盘回转至原位，方便跨缝绳插入其缺口中。

相比于现有技术，本申请的优点在于：

(1)通过将本申请安装在待监测地质的某一裂缝中，并使其沿地质面上下延伸，纵跨多个裂缝，当地质发生变形移动时，滑移部分会带动相应位置的埋钉或埋筒共同下移，对部分跨缝绳造成拉扯，当地质变形到达移动程度时，跨缝绳从埋筒中脱离，使得失去限制的上缺盘或下缺盘在磁力作用下自动旋转，直至上缺盘和下缺盘二者实现缺口处的对齐，使得激光灯的光线顺利通过该一对缺口处向空中射出，给予监测人员及时有效的远距离光线预警效果，使监测人员对存在灾害前兆的该地质进行及时防范，有效降低人员伤亡。

(2)当埋筒所在裂缝或其下方的裂缝发生变形时，该部分斜坡结构会带动其上端的埋钉共同顺坡下移，与这部分埋钉连接的跨缝绳会逐渐受到拉扯，当斜坡下移达到一定程度时，埋钉会带动跨缝绳从埋筒中脱离，当上缺盘缺口处多个跨缝绳均因滑坡情况移出埋筒时，在主磁块和副磁块的磁力作用下，上缺盘会转动180°，至磁力稳定状态，此时上缺盘和下缺盘缺口处对齐，激光灯的光线会通过该一对缺口向空中射出，对监测人员进行光线预警。

(3)当埋筒上方裂缝发生变形时，该裂缝下方的斜坡结构会带动埋筒和埋钉共同顺坡下移，而该裂缝上方的多个埋钉仍固定在未移动的斜坡上，因此，当斜坡下移达到一定程度后，随着埋筒的下移，下缺盘缺口处多个跨缝绳均从埋筒中脱离，使得下缺盘在磁力作用下旋转180°，与上缺盘形成缺口对齐状态，激光灯的光线同样通过该一对缺口向空中射出，对监测人员进行光线预警。

(4)当埋筒上下两侧裂缝发生不同程度的下移时，即埋筒与其下方的埋钉移动不同步时，上缺盘和下缺盘缺口处的跨缝绳均受到拉扯，当上缺盘和下缺盘均失去跨缝绳的限位发生转动时，由于弧形槽和滑块的配合作用，二者的转动方向相反，因此，当二者转动一定角度后，定位棒刚好到达定位槽位置，定位棒在自重作用下进入定位槽中，限制上缺盘和下缺盘的转动，此时二者缺口刚好对齐，使激光灯的光线顺利通过该一对缺口向空中射出，对监测人员进行光线预警。

(5)对埋筒进行再次利用时，可通过外部磁铁吸引导磁层，即外部磁铁对导磁层的磁引力大于主磁块和副磁块之间的磁引力，从而引导已转动的上缺盘或下缺盘回转至原位，方便跨缝绳插入其缺口中。

附图说明

图1为本申请使用时的立体图；

图2为本申请使用时的侧面结构示意图；

图3为本申请的局部立体图一；

图4为本申请的局部立体图二；

图5为本申请的局部立体图三；

图6为本申请的局部立体图四；

图7为本申请局部拆分时的立体图；

图8为本申请初始使用状态的局部侧面结构示意图一；

图9为本申请的跨缝绳移出时的局部顶面结构变化示意图；

图10为本申请初始使用状态的局部侧面结构示意图二；

图11为本申请在地质变形时的局部侧面结构示意图一；

图12为本申请在地质变形时的局部侧面结构示意图二；

图13为本申请的上缺盘和下缺盘转动时的位置变化示意图。

图中标号说明：

1埋钉、2跨缝绳、21绳体、22T型挡块、23磁片、3埋筒、301滑块、4透光片、5增稳气囊、6深埋锥、7定杆、81上缺盘、82下缺盘、83导磁层、801弧形槽、802定位槽、9激光灯、10主磁块、11副磁块、12定位棒。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

实施例：

请参阅图1和图2，本申请公开了一种地质检测用地质松动检测预警装置，包括埋筒3，埋筒3的侧端连接有多个跨缝绳2，跨缝绳2远离埋筒3的一端固定连接有埋钉1，使用时，将埋筒3安装至斜坡的其中一个裂缝中，通过埋钉1可将跨缝绳2的另一端固定在与埋筒3间隔多个裂缝的远处，从而实现对该斜坡进行大范围有效监测。

根据图3至图6所示，埋筒3的内部设有定杆7，定杆7的外端转动连接有上下分布的上缺盘81和下缺盘82，上缺盘81位于下缺盘82的上侧，一部分跨缝绳2活动贯穿埋筒3并位于上缺盘81的缺口内侧，该部分跨缝绳2用于对上缺盘81进行限位，限制其转动，另一部分跨缝绳2活动贯穿埋筒3并位于下缺盘82的缺口内侧，该部分跨缝绳2则对下缺盘82进行限位，限制其转动，上缺盘81和下缺盘82的侧端均开设有弧形槽801，埋筒3的内壁固定连接有一对滑块301，一对滑块301分别滑动连接于一对弧形槽801的内部，一对滑块301在同一竖直线上，且滑块301在弧形槽801中的最大旋转角度为180°，通过滑块301和弧形槽801的配合，一方面可对上缺盘81和下缺盘82进行定位，使二者可进行水平转动，不易进行上下移动，另一方面，通过弧形槽801可控制上缺盘81和下缺盘82的转动范围和转动方向，使二者在转动后顺利实现缺口处的对齐，方便激光灯9光线的射出，实现光线预警。

请参阅图7，定杆7的内部固定连接有一对主磁块10，一对主磁块10分别位于上缺盘81和下缺盘82的中心位置，上缺盘81和下缺盘82的内壁均固定连接有一对副磁块11，一对副磁块11相互靠近的一端为异极，通过主磁块10和副磁块11之间的磁力，使上缺盘81和下缺盘82存在一个稳定的状态，即一对副磁块11与中间的主磁块10均为异极相对状态，因此，当无外力作用至上缺盘81和下缺盘82时，通过该磁力可使上缺盘81和下缺盘82自动进行转动，直至转动至该稳定状态。

请参阅图8，埋筒3的内底面固定连接有激光灯9，激光灯9可采用激光灯，方便在空中远距离射出，实现明显的光线预警效果，埋筒3的上端固定连接有透光片4，定杆7的上端固定连接于透光片4的下端，透光片4采用透光材料，其不易影响激光灯9光线的透射。

请参阅图5，跨缝绳2包括与埋钉1固定连接的绳体21，绳体21远离埋钉1的一端固定连接有T型挡块22，T型挡块22活动贯穿埋筒3并与其内部呈过盈配合状态，通过二者之间较大的摩擦力可提高T型挡块22在埋筒3内部的稳定性，T型挡块22远离绳体21的一端固定连接有磁片23，请参阅图7，上缺盘81和下缺盘82的缺口端均固定连接有导磁层83，磁片23与对应的导磁层83之间相互吸引，导磁层83可采用铁质材料，通过二者之间的磁引力可进一步提高跨缝绳2在埋筒3中的稳定性，使跨缝绳2在非滑坡因素导致的轻微外力作用下不易轻易从埋筒3中移出，进一步提高本申请对滑坡监测结果的准确性。

请参阅图7，上缺盘81的下端开设有柱形槽，柱形槽的内部滑动连接有定位棒12，下缺盘82的上端开设有与定位棒12相匹配的定位槽802，定位棒12的长度小于柱形槽的深度，并大于定位槽802的深度，定位槽802的孔径与定位棒12的直径之比为2-3：1，如图10所示，定位棒12在未对准定位槽802时，其下端位于下缺盘82上端，当上缺盘81和下缺盘82同时发生转动时，在二者转动至缺口对齐状态时，定位棒12会从柱形槽下落至定位槽802中，对此状态的上缺盘81和下缺盘82进行定位，即使主磁块10和副磁块11未达到异极相对的稳定状态，也可使上缺盘81和下缺盘82停止转动，相对稳定，从而使激光灯9的光线顺利从二者缺口处射出，实现光线预警效果。

埋筒3的下端固定连接有深埋锥6，埋筒3的侧端固定连接有增稳气囊5，增稳气囊5位于深埋锥6和跨缝绳2之间，在将埋筒3安装至裂缝中时，通过深埋锥6深入裂缝内部，以及增稳气囊5弹性变形挤压在裂缝中，可使埋筒3的安装更加稳定。

一种地质检测用地质松动检测预警装置，其使用方法为：

S1、如图1和图2所示，图中M表示裂缝，将埋筒3安装在斜坡的某一裂缝中，其中：跨缝绳2以下部位位于裂缝内部，跨缝绳2以上部位位于斜坡面上侧；

S2、将位于上缺盘81缺口处的多个跨缝绳2以及位于下缺盘82缺口处的多个跨缝绳2沿斜坡表面分别进行向上和向下延伸，直至跨缝绳2趋近拉直，并使跨缝绳2至少纵跨一个裂缝；

如图1和图2所示：在本实施例中，位于上缺盘81缺口处的多个跨缝绳2沿斜坡表面向下延伸，位于下缺盘82缺口处的多个跨缝绳2沿斜坡表面向上延伸；

S3、将埋钉1通过螺栓固定在斜坡上，限定跨缝绳2的位置；

此时，初始使用状态时：上缺盘81和下缺盘82的缺口分别位于定杆7的两侧，即二者缺口不存在任何对齐相通部位，激光灯9的光线受二者阻挡未传递至外界，定位棒12和定位槽802同样位于定杆7的两侧，副磁块11与主磁块10二者相靠近的一端为同极，即二者之间存在磁斥力，处于非稳定磁力作用状态，但上缺盘81和下缺盘82在跨缝绳2的限位阻挡下无法转动，处于稳定状态；

S4、当斜坡发生明显变形移动时，部分跨缝绳2随着斜坡上滑移部分移动，造成跨缝绳2与埋筒3分离，上缺盘81或下缺盘82发生转动，使得二者缺口对齐，激光灯9发出的光线通过该缺口以及透光片4向空中射出，形成光线预警，具体情况如下：

情况一：当埋筒3所在裂缝或其下方的裂缝发生变形时，该部分斜坡结构会带动其上端的埋钉1共同顺坡下移，与这部分埋钉1连接的跨缝绳2会逐渐受到拉扯，当斜坡下移达到一定程度时，埋钉1会带动跨缝绳2从埋筒3中脱离，如图9所示，失去T型挡块22的限位作用后，在主磁块10和副磁块11的磁力作用下，上缺盘81会发生一定程度的转动，当上缺盘81缺口处多个跨缝绳2均因滑坡情况移出埋筒3时，上缺盘81会转动180°，至磁力稳定状态，如图11所示，此时上缺盘81和下缺盘82缺口处对齐，激光灯9的光线会通过该一对缺口向空中射出，对监测人员进行光线预警；

情况二：当埋筒3上方裂缝发生变形时，该裂缝下方的斜坡结构会带动埋筒3和埋钉1共同顺坡下移，而该裂缝上方的多个埋钉1仍固定在未移动的斜坡上，因此，当斜坡下移达到一定程度后，随着埋筒3的下移，下缺盘82缺口处多个跨缝绳2均从埋筒3中脱离，使得下缺盘82在磁力作用下旋转180°，与上缺盘81形成缺口对齐状态，激光灯9的光线同样通过该一对缺口向空中射出，对监测人员进行光线预警；

情况三：当埋筒3上下两侧裂缝发生不同程度的下移时，即埋筒3与其下方的埋钉1移动不同步时，上缺盘81和下缺盘82缺口处的跨缝绳2均受到拉扯，当上缺盘81和下缺盘82均失去跨缝绳2的限位发生转动时，由于弧形槽801和滑块301的配合作用，二者的转动方向相反，因此，当二者转动一定角度后，定位棒12刚好到达定位槽802位置，定位棒12在自重作用下进入定位槽802中，限制上缺盘81和下缺盘82的转动，此时二者缺口刚好对齐，使激光灯9的光线顺利通过该一对缺口向空中射出，对监测人员进行光线预警。

S5、检测人员观测到光线后，对该斜坡进行危险防范，并对跨缝绳2和埋筒3进行回收和再次利用。

在步骤S5中，再次使用埋筒3时，可通过外部磁铁吸引导磁层83，即外部磁铁对导磁层83的磁引力大于主磁块10和副磁块11之间的磁引力，从而引导已转动的上缺盘81或下缺盘82回转至原位，方便跨缝绳2插入其缺口中。

通过将本申请安装在待监测地质的某一裂缝中，并使其沿地质面上下延伸，纵跨多个裂缝，当地质发生变形移动时，滑移部分会带动相应位置的埋钉1或埋筒3共同下移，对部分跨缝绳2造成拉扯，当地质变形到达移动程度时，跨缝绳2从埋筒3中脱离，使得失去限制的上缺盘81或下缺盘82在磁力作用下自动旋转，直至上缺盘81和下缺盘82二者实现缺口处的对齐，使得激光灯9的光线顺利通过该一对缺口处向空中射出，给予监测人员及时有效的远距离光线预警效果，使监测人员对存在灾害前兆的该地质进行及时防范，有效降低人员伤亡。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，根据本申请的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种地质检测用地质松动检测预警装置，包括埋筒(3)，其特征在于，所述埋筒(3)的侧端连接有多个跨缝绳(2)，所述跨缝绳(2)远离埋筒(3)的一端固定连接有埋钉(1)，所述埋筒(3)的内部设有定杆(7)，所述定杆(7)的外端转动连接有上下分布的上缺盘(81)和下缺盘(82)，所述上缺盘(81)和下缺盘(82)的缺口端均固定连接有导磁层(83)，一部分所述跨缝绳(2)活动贯穿埋筒(3)并位于上缺盘(81)的缺口内侧，另一部分所述跨缝绳(2)活动贯穿埋筒(3)并位于下缺盘(82)的缺口内侧，所述上缺盘(81)和下缺盘(82)的侧端均开设有弧形槽(801)，所述埋筒(3)的内壁固定连接有一对滑块(301)，一对所述滑块(301)分别滑动连接于一对弧形槽(801)的内部；

所述定杆(7)的内部固定连接有一对主磁块(10)，一对所述主磁块(10)分别位于上缺盘(81)和下缺盘(82)的中心位置，所述上缺盘(81)和下缺盘(82)的内壁均固定连接有一对副磁块(11)，一对所述副磁块(11)相互靠近的一端为异极，所述埋筒(3)的内底面固定连接有激光灯(9)，所述埋筒(3)的上端固定连接有透光片(4)，所述定杆(7)的上端固定连接于透光片(4)的下端。

2.根据权利要求1所述的一种地质检测用地质松动检测预警装置，其特征在于，所述跨缝绳(2)包括与埋钉(1)固定连接的绳体(21)，所述绳体(21)远离埋钉(1)的一端固定连接有T型挡块(22)，所述T型挡块(22)活动贯穿埋筒(3)并与其内部呈过盈配合状态。

3.根据权利要求2所述的一种地质检测用地质松动检测预警装置，其特征在于，所述T型挡块(22)远离绳体(21)的一端固定连接有磁片(23)，所述磁片(23)与对应的导磁层(83)之间相互吸引。

4.根据权利要求1所述的一种地质检测用地质松动检测预警装置，其特征在于，一对所述滑块(301)在同一竖直线上，且滑块(301)在弧形槽(801)中的最大旋转角度为180°。

5.根据权利要求1所述的一种地质检测用地质松动检测预警装置，其特征在于，所述上缺盘(81)的下端开设有柱形槽，所述柱形槽的内部滑动连接有定位棒(12)，所述下缺盘(82)的上端开设有与定位棒(12)相匹配的定位槽(802)。

6.根据权利要求5所述的一种地质检测用地质松动检测预警装置，其特征在于，所述定位棒(12)的长度小于柱形槽的深度，并大于定位槽(802)的深度，所述定位槽(802)的孔径与定位棒(12)的直径之比为2-3：1。

7.根据权利要求5所述的一种地质检测用地质松动检测预警装置，其特征在于，初始使用状态时：所述上缺盘(81)和下缺盘(82)的缺口分别位于定杆(7)的两侧，所述定位棒(12)和定位槽(802)同样位于定杆(7)的两侧，所述副磁块(11)与主磁块(10)二者相靠近的一端为同极。

8.根据权利要求1所述的一种地质检测用地质松动检测预警装置，其特征在于，所述埋筒(3)的下端固定连接有深埋锥(6)，所述埋筒(3)的侧端固定连接有增稳气囊(5)，所述增稳气囊(5)位于深埋锥(6)和跨缝绳(2)之间。

9.根据权利要求1所述的一种地质检测用地质松动检测预警装置，其特征在于，其使用方法为：

S1、将埋筒(3)安装在斜坡的某一裂缝中，其中：跨缝绳(2)以下部位位于裂缝内部，跨缝绳(2)以上部位位于斜坡面上侧；

S2、将位于上缺盘(81)缺口处的多个跨缝绳(2)以及位于下缺盘(82)缺口处的多个跨缝绳(2)沿斜坡表面分别进行向上和向下延伸，直至跨缝绳(2)趋近拉直，并使跨缝绳(2)至少纵跨一个裂缝；

S3、将埋钉(1)通过螺栓固定在斜坡上，限定跨缝绳(2)的位置；

S4、当斜坡发生明显变形移动时，部分跨缝绳(2)随着斜坡上滑移部分移动，造成跨缝绳(2)与埋筒(3)分离，上缺盘(81)或下缺盘(82)发生转动，使得二者缺口对齐，激光灯(9)发出的光线通过该缺口以及透光片(4)向空中射出，形成光线预警；

S5、检测人员观测到光线后，对该斜坡进行危险防范，并对跨缝绳(2)和埋筒(3)进行回收和再次利用。

10.根据权利要求9所述的一种地质检测用地质松动检测预警装置，其特征在于，在步骤S5中，再次使用埋筒(3)时，可通过外部磁铁吸引导磁层(83)，从而引导已转动的上缺盘(81)或下缺盘(82)回转至原位，方便跨缝绳(2)插入其缺口中。

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