CN117450871A - 隧道光面爆破方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种隧道光面爆破方法，隧道光面爆破方法包括：根据目标围岩特征信息确定周边炮眼间距、最小抵抗线位置、辅助炮眼间距以及掏槽炮眼位置，周边炮眼与辅助炮眼的炮眼底位于同一垂直面，掏槽炮眼深度大于周边炮眼以及辅助炮眼深度；标注周边炮眼位置、辅助炮眼位置、掏槽炮眼位置以及预设爆破线位置；对标注后的炮眼位置钻孔、开眼以及清孔；以及在周边炮眼通道、辅助炮眼通道以及挖槽炮眼通道内分别装填爆炸物，在周边炮眼通道内设置第一爆炸结构，爆破爆炸物并得到爆破后的隧道围岩。本发明技术方案采用光面爆破技术提升隧道整体的观感效果，减少超欠挖增加的工程量，加快施工速度及效率，降低施工成本，隧道安全质量得到大幅度提升。
Description
技术领域
本发明涉及光面爆破技术领域，特别涉及一种隧道光面爆破方法。
背景技术
隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。随着社会的发展，对隧道的挖掘工作也变得十分重要。但现有技术中，在爆破挖掘隧道的过程中，爆破后的隧道往往会出现隧道整体的观感效果差等问题，在隧道挖掘以及爆破的过程中会出现超欠挖等现象，并增加挖掘工作的工程量，降低施工速度及效率，提高施工成本，不利于隧道安全质量的提升。
发明内容
本发明实施例提供一种隧道光面爆破方法，能够提升隧道整体的观感效果，减少超欠挖增加的工程量，加快施工速度及效率，降低施工成本，隧道安全质量得到大幅度提升。
本发明实施例提供一种隧道光面爆破方法，隧道光面爆破方法包括：根据目标围岩特征信息确定周边炮眼间距、最小抵抗线位置、辅助炮眼间距以及掏槽炮眼位置，得到预设爆破线，周边炮眼与辅助炮眼的炮眼底位于同一垂直面，掏槽炮眼深度大于周边炮眼以及辅助炮眼深度；标注周边炮眼位置、辅助炮眼位置、掏槽炮眼位置以及预设爆破线位置，得到标注后的爆破线以及炮眼位置；对标注后的炮眼位置钻孔、开眼以及清孔，形成周边炮眼通道、辅助炮眼通道以及挖槽炮眼通道；以及在周边炮眼通道、辅助炮眼通道以及挖槽炮眼通道内分别装填爆炸物，在周边炮眼通道内设置第一爆炸结构，爆破爆炸物并得到爆破后的隧道围岩。
本发明技术方案通过采用光面爆破方法，在周边炮眼通道内设置第一爆炸结构，有利于提升隧道整体的观感效果，减少超欠挖增加的工程量，加快施工速度及效率，降低施工成本，隧道安全质量得到大幅度提升。
根据本发明的前述实施方式，第一爆炸结构为不耦合装药爆炸结构，不耦合装药爆炸结构的不耦合装药系数为1.4至2.0。
根据本发明的前述实施方式，第一爆炸结构包括：多节第一爆炸物以及多节第一水袋。相邻爆炸物之间设置间隔，间隔包括第一间隔以及第二间隔，第一间隔长度短于第二间隔。每节第一水袋设置于间隔，第一水袋一端与第一爆炸物抵接。
根据本发明的前述实施方式，第一爆炸结构还包括：第一炮泥，第一炮泥设置于周边炮眼通道的炮口，第一炮泥长度为20厘米至30厘米。
根据本发明的前述实施方式，在周边炮眼通道内设置第一爆炸结构包括：从周边炮眼通道的炮口依次设置第一炮泥、一节第一水袋、半节第一爆炸物以及第一间隔；依次设置两节第一水袋、半节第一爆炸物以及第二间隔；以及依次设置两节第一水袋、两节第一爆炸物以及一节第一水袋。本发明技术方案通过采用第一爆炸结构，有利于降低爆破后粉尘浓度，缩短通风时间，缓冲爆破压力，减小围岩破坏，提高施工功效。
根据本发明的前述实施方式，辅助炮眼通道、挖槽炮眼通道内分别设置第二爆炸结构，第二爆炸结构包括：第二炮泥、第二爆炸物以及多节第二水袋。第二炮泥设置于炮口，第二炮泥长度为50厘米至70厘米。第二水袋与第二爆炸物抵接设置。本发明技术方案通过采用第二爆炸结构，有利于降低爆破后粉尘浓度，缩短通风时间，缓冲爆破压力，减小围岩破坏，提高施工功效。
根据本发明的前述实施方式，在辅助炮眼通道以及挖槽炮眼通道内分别装填爆炸物包括：在辅助炮眼通道内从辅助炮眼通道的炮口依次设置第二炮泥、两节第二水袋、第二爆炸物以及一节第二水袋；以及在挖槽炮眼通道内从挖槽炮眼通道的炮口依次设置第二炮泥、两节第二水袋、第二爆炸物以及一节第二水袋。
根据本发明的前述实施方式，根据目标围岩特征信息确定周边炮眼间距、最小抵抗线位置、辅助炮眼间距以及掏槽炮眼位置，得到预设爆破线包括：通过复式楔形掏槽方式挖掘掏槽炮眼；垂直于开挖面对辅助炮眼打眼，辅助炮眼间距为0.6米至0.9米，辅助炮眼的抵抗线为0.7米至0.8米，辅助炮眼深度为2米至2.3米；向轮廓线外倾斜9至11厘米设置周边炮眼的孔底，周边炮眼间距为0.5米至0.6米，周边炮眼抵抗线为0.6米至0.7米，周边炮眼深度为2.2米至2.5米；以及垂直于开挖面打眼对底眼打眼，底眼炮眼间距为0.5米至0.8米，底眼抵抗线为0.6米至0.65米，底眼炮眼深度为2.2米至2.3米，底眼孔底向轮廓线外倾斜9至11厘米。
根据本发明的前述实施方式，对标注后的炮眼位置钻孔、开眼以及清孔，形成周边炮眼通道、辅助炮眼通道以及挖槽炮眼通道包括：采用钻孔设备钻眼，钻孔设备与隧道轴线平行设置，钻孔设备根据炮眼布置图钻孔；定位钻杆，使得周边炮眼包括外插角，两茬炮交界处台阶小于15厘米；根据炮眼口位置及目标围岩的凹凸程度调整炮眼深度；以及向炮眼通道内输入高压风将炮眼石屑刮出吹净。
根据本发明的前述实施方式，第一爆炸物直径25毫米、长200毫米，第二爆炸物直径40毫米、长500毫米。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明隧道光面爆破方法一实施例的步骤示意图；
图2为本发明隧道光面爆破方法一实施例的第一爆炸结构示意图；
图3为本发明隧道光面爆破方法一实施例的在周边炮眼通道内设置第一爆炸结构的步骤示意图；
图4为本发明隧道光面爆破方法一实施例的第二爆炸结构示意图；
图5为本发明隧道光面爆破方法一实施例的在辅助炮眼通道以及挖槽炮眼通道内分别装填爆炸物的步骤示意图；
图6为本发明隧道光面爆破方法一实施例的根据目标围岩特征信息确定周边炮眼间距、最小抵抗线位置、辅助炮眼间距以及掏槽炮眼位置，得到预设爆破线的步骤示意图；
图7为本发明隧道光面爆破方法一实施例的对标注后的炮眼位置钻孔、开眼以及清孔，形成周边炮眼通道、辅助炮眼通道以及挖槽炮眼通道的步骤示意图；
图8为本发明隧道光面爆破方法一实施例的炮眼分布示意图。
附图标号说明：
第一爆炸物-110，第一水袋-120，第一间隔-130，第二间隔-140，第一炮泥-150，第一导爆索-160，第二炮泥-210，第二爆炸物-220，第二水袋-230，第二导爆索-240。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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的一部分实施例，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作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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。随着社会的发展，对隧道的挖掘工作也变得十分重要。但现有技术中，在爆破挖掘隧道的过程中，爆破后的隧道往往会出现隧道整体的观感效果差等问题，在隧道挖掘以及爆破的过程中会出现超欠挖等现象，并增加挖掘工作的工程量，降低施工速度及效率，提高施工成本，不利于隧道安全质量的提升。
本发明实施例提供一种隧道光面爆破方法，能够提升隧道整体的观感效果，减少超欠挖增加的工程量，加快施工速度及效率，降低施工成本，隧道安全质量得到大幅度提升。
图1为本发明隧道光面爆破方法一实施例的步骤示意图。本发明实施例提供一种隧道光面爆破方法，隧道光面爆破方法包括步骤S100至步骤S400。
在步骤S100中，根据目标围岩特征信息确定周边炮眼间距、最小抵抗线位置、辅助炮眼间距以及掏槽炮眼位置，得到预设爆破线，周边炮眼与辅助炮眼的炮眼底位于同一垂直面，掏槽炮眼深度大于周边炮眼以及辅助炮眼深度。在本发明实施例中，掏槽炮眼深度比周边炮眼以及辅助炮眼深度深10厘米至20厘米。
在步骤S200中，标注周边炮眼位置、辅助炮眼位置、掏槽炮眼位置以及预设爆破线位置，得到标注后的爆破线以及炮眼位置。
在本发明实施例中，在直线段，可用3至5台激光准直仪控制开挖方向和开挖轮廓线，误差不超过3厘米。
在步骤S300中，对标注后的炮眼位置钻孔、开眼以及清孔，形成周边炮眼通道、辅助炮眼通道以及挖槽炮眼通道。
在步骤S400中，在周边炮眼通道、辅助炮眼通道以及挖槽炮眼通道内分别装填爆炸物，在周边炮眼通道内设置第一爆炸结构，爆破爆炸物并得到爆破后的隧道围岩。
本发明技术方案通过采用光面爆破方法，在周边炮眼通道内设置第一爆炸结构，有利于提升隧道整体的观感效果，减少超欠挖增加的工程量，加快施工速度及效率，降低施工成本，隧道安全质量得到大幅度提升。
在本发明实施例中，控制周边炮眼装药量，间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布。在本发明实施例中采用岩石销铵炸药和乳化炸药，采用微差爆破，周边炮眼采用导爆索起爆，以减小起爆时差。在本发明实施例中，爆破作业由爆破工程师根据地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破器材等进行爆破设计。
在本发明实施例中，根据目标围岩特征信息选择中空直眼或斜眼掏槽形式。爆破后硬岩炮眼痕迹保存率大于80％，并在开挖轮廓面上均匀分布，两次爆破衔接台阶不大于10厘米。
图2为本发明隧道光面爆破方法一实施例的第一爆炸结构示意图。第一爆炸结构为不耦合装药爆炸结构，不耦合装药爆炸结构的不耦合装药系数为1.4至2.0。
如图2所示，第一爆炸结构包括：多节第一爆炸物110以及多节第一水袋120。相邻爆炸物之间设置间隔，间隔包括第一间隔130以及第二间隔140，第一间隔130长度短于第二间隔140。每节第一水袋120设置于间隔，第一水袋120一端与第一爆炸物110抵接。
如图2所示，第一爆炸结构还包括：第一炮泥150以及第一导爆索160，第一炮泥150设置于周边炮眼通道的炮口，第一炮泥150长度为20厘米至30厘米。
图3为本发明隧道光面爆破方法一实施例的在周边炮眼通道内设置第一爆炸结构的步骤示意图。在周边炮眼通道内设置第一爆炸结构包括步骤S410至步骤S430。
在步骤S410中，从周边炮眼通道的炮口依次设置第一炮泥150、一节第一水袋120、半节第一爆炸物110以及第一间隔130。
在步骤S420中，依次设置两节第一水袋120、半节第一爆炸物110以及第二间隔140。
在步骤S430中，依次设置两节第一水袋120、两节第一爆炸物110以及一节第一水袋120。本发明技术方案通过采用第一爆炸结构，有利于降低爆破后粉尘浓度，缩短通风时间，缓冲爆破压力，减小围岩破坏，提高施工功效。
图4为本发明隧道光面爆破方法一实施例的第二爆炸结构示意图。辅助炮眼通道、挖槽炮眼通道内分别设置第二爆炸结构，第二爆炸结构包括：第二炮泥210、第二爆炸物220、多节第二水袋230以及第二导爆索240，第二炮泥210设置于炮口，第二炮泥210长度为50厘米至70厘米。第二水袋230与第二爆炸物220抵接设置。本发明技术方案通过采用第二爆炸结构，有利于降低爆破后粉尘浓度，缩短通风时间，缓冲爆破压力，减小围岩破坏，提高施工功效。
图5为本发明隧道光面爆破方法一实施例的在辅助炮眼通道以及挖槽炮眼通道内分别装填爆炸物的步骤示意图。在辅助炮眼通道以及挖槽炮眼通道内分别装填爆炸物包括步骤S440至步骤S450。
在步骤S440中，在辅助炮眼通道内从辅助炮眼通道的炮口依次设置第二炮泥210、两节第二水袋230、第二爆炸物220以及一节第二水袋230。
在步骤S450中，在挖槽炮眼通道内从挖槽炮眼通道的炮口依次设置第二炮泥210、两节第二水袋230、第二爆炸物220以及一节第二水袋230。
图6为本发明隧道光面爆破方法一实施例的根据目标围岩特征信息确定周边炮眼间距、最小抵抗线位置、辅助炮眼间距以及掏槽炮眼位置，得到预设爆破线的步骤示意图，图8为本发明隧道光面爆破方法一实施例的炮眼分布示意图。根据目标围岩特征信息确定周边炮眼间距、最小抵抗线位置、辅助炮眼间距以及掏槽炮眼位置，得到预设爆破线包括步骤S110至步骤S140。
在步骤S110中，通过复式楔形掏槽方式挖掘掏槽炮眼。
在步骤S120中，垂直于开挖面对辅助炮眼打眼，辅助炮眼间距为0.6米至0.9米，辅助炮眼的抵抗线为0.7米至0.8米，辅助炮眼深度为2米至2.3米。
在步骤S130中，向轮廓线外倾斜9至11厘米设置周边炮眼的孔底，周边炮眼间距为0.5米至0.6米，周边炮眼抵抗线为0.6米至0.7米，周边炮眼深度为2.2米至2.5米。
在步骤S140中，垂直于开挖面打眼对底眼打眼，底眼炮眼间距为0.5米至0.8米，底眼抵抗线为0.6米至0.65米，底眼炮眼深度为2.2米至2.3米，底眼孔底向轮廓线外倾斜9至11厘米。
图7为本发明隧道光面爆破方法一实施例的对标注后的炮眼位置钻孔、开眼以及清孔，形成周边炮眼通道、辅助炮眼通道以及挖槽炮眼通道的步骤示意图。对标注后的炮眼位置钻孔、开眼以及清孔，形成周边炮眼通道、辅助炮眼通道以及挖槽炮眼通道包括步骤S310至步骤S340。
在步骤S310中，采用钻孔设备钻眼，钻孔设备与隧道轴线平行设置，钻孔设备根据炮眼布置图钻孔。
在本发明实施例中，钻孔设备为钻孔台车，钻孔台车与隧道轴线平行设置。钻孔台车根据炮眼布置图钻孔，炮眼误差为3厘米至5厘米。
在步骤S320中，定位钻杆，使得周边炮眼包括外插角，两茬炮交界处台阶小于15厘米。
在本发明实施例中，炮眼深3米，外插角小于3°；炮眼眼深5m，外插角小于2°。
在步骤S330中，根据炮眼口位置及目标围岩的凹凸程度调整炮眼深度。
在步骤S340中，向炮眼通道内输入高压风将炮眼石屑刮出吹净。
在本发明实施例中，装药作业采取定人、定位、定段别的装填方式，按顺序装药。装药前，所有炮眼全部用高压风吹洗，严格按爆破设计的装药结构和药量施作，严格按设计的联接网络实施，控制导爆索的连接方向和连接点的牢固性。
在本发明实施例中，第一爆炸物110直径25毫米、长200毫米，第二爆炸物220直径40毫米、长500毫米。
在本发明实施例中爆破网路采用电子雷管起爆网路。电子雷管在网络起爆前可以用仪表进行监测，从而降低发生盲炮的可能性，在延时时长可以任意设置，可通过增大掏槽炮眼、辅助炮眼、周边炮眼爆破时间间隔，减轻爆破振动危害。电子雷管爆破时产生高频低峰值波形，爆破效果好，对周围构筑物影响小。由于爆破震动小，在邻近既有线隧道爆破施工时对铁路设施影响较小，降低发生营业线事故发生几率，同时对新建隧道初支及掌子面扰动小，作业人员作业时更加安全。
在本发明实施例中，爆破后，立即进行通风排尘，通过利用水幕降尘法消除烟尘。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种隧道光面爆破方法，其特征在于，所述隧道光面爆破方法包括：
根据目标围岩特征信息确定周边炮眼间距、最小抵抗线位置、辅助炮眼间距以及掏槽炮眼位置，得到预设爆破线，所述周边炮眼与所述辅助炮眼的炮眼底位于同一垂直面，所述掏槽炮眼深度大于所述周边炮眼以及所述辅助炮眼深度；
标注所述周边炮眼位置、所述辅助炮眼位置、所述掏槽炮眼位置以及所述预设爆破线位置，得到标注后的爆破线以及炮眼位置；
对所述标注后的炮眼位置钻孔、开眼以及清孔，形成周边炮眼通道、辅助炮眼通道以及挖槽炮眼通道；以及
在所述周边炮眼通道、所述辅助炮眼通道以及所述挖槽炮眼通道内分别装填爆炸物，在所述周边炮眼通道内设置第一爆炸结构，爆破爆炸物并得到爆破后的隧道围岩。
2.如权利要求1所述的隧道光面爆破方法，其特征在于，所述第一爆炸结构为不耦合装药爆炸结构，所述不耦合装药爆炸结构的不耦合装药系数为1.4至2.0。
3.如权利要求2所述的隧道光面爆破方法，其特征在于，所述第一爆炸结构包括：
多节第一爆炸物，相邻所述爆炸物之间设置间隔，所述间隔包括第一间隔以及第二间隔，所述第一间隔长度短于所述第二间隔；以及
多节第一水袋，每节所述第一水袋设置于所述间隔，所述第一水袋一端与所述第一爆炸物抵接。
4.如权利要求3所述的隧道光面爆破方法，其特征在于，所述第一爆炸结构还包括：
第一炮泥，所述第一炮泥设置于所述周边炮眼通道的炮口，所述第一炮泥长度为20厘米至30厘米。
5.如权利要求4所述的隧道光面爆破方法，其特征在于，在所述周边炮眼通道内设置第一爆炸结构包括：
从所述周边炮眼通道的炮口依次设置所述第一炮泥、一节所述第一水袋、半节所述第一爆炸物以及所述第一间隔；
依次设置两节所述第一水袋、半节所述第一爆炸物以及所述第二间隔；以及
依次设置两节所述第一水袋、两节所述第一爆炸物以及一节所述第一水袋。
6.如权利要求3所述的隧道光面爆破方法，其特征在于，所述辅助炮眼通道、所述挖槽炮眼通道内分别设置第二爆炸结构，所述第二爆炸结构包括：
第二炮泥，所述第二炮泥设置于炮口，所述第二炮泥长度为50厘米至70厘米；
第二爆炸物以及多节第二水袋，所述第二水袋与所述第二爆炸物抵接设置。
7.如权利要求6所述的隧道光面爆破方法，其特征在于，在所述辅助炮眼通道以及所述挖槽炮眼通道内分别装填爆炸物包括：
在所述辅助炮眼通道内从所述辅助炮眼通道的炮口依次设置所述第二炮泥、两节所述第二水袋、所述第二爆炸物以及一节所述第二水袋；以及
在所述挖槽炮眼通道内从所述挖槽炮眼通道的炮口依次设置所述第二炮泥、两节所述第二水袋、所述第二爆炸物以及一节所述第二水袋。
8.如权利要求1所述的隧道光面爆破方法，其特征在于，所述根据目标围岩特征信息确定周边炮眼间距、最小抵抗线位置、辅助炮眼间距以及掏槽炮眼位置，得到预设爆破线包括：
通过复式楔形掏槽方式挖掘所述掏槽炮眼；
垂直于开挖面对所述辅助炮眼打眼，所述辅助炮眼间距为0.6米至0.9米，所述辅助炮眼的抵抗线为0.7米至0.8米，所述辅助炮眼深度为2米至2.3米；
向轮廓线外倾斜9至11厘米设置所述周边炮眼的孔底，所述周边炮眼间距为0.5米至0.6米，所述周边炮眼抵抗线为0.6米至0.7米，所述周边炮眼深度为2.2米至2.5米；以及
垂直于开挖面打眼对底眼打眼，所述底眼炮眼间距为0.5米至0.8米，所述底眼抵抗线为0.6米至0.65米，所述底眼炮眼深度为2.2米至2.3米，所述底眼孔底向轮廓线外倾斜9至11厘米。
9.如权利要求1所述的隧道光面爆破方法，其特征在于，所述对所述标注后的炮眼位置钻孔、开眼以及清孔，形成周边炮眼通道、辅助炮眼通道以及挖槽炮眼通道包括：
采用钻孔设备钻眼，所述钻孔设备与隧道轴线平行设置，所述钻孔设备根据炮眼布置图钻孔；
定位钻杆，使得所述周边炮眼包括外插角，两茬炮交界处台阶小于15厘米；
根据炮眼口位置及目标围岩的凹凸程度调整炮眼深度；以及
向炮眼通道内输入高压风将炮眼石屑刮出吹净。
10.如权利要求6所述的隧道光面爆破方法，其特征在于，所述第一爆炸物直径25毫米、长200毫米，所述第二爆炸物直径40毫米、长500毫米。
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| CN202311294327.XA CN117450871A (zh) | 2023-10-08 | 2023-10-08 | 隧道光面爆破方法 |
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| CN117450871A true CN117450871A (zh) | 2024-01-26 |
Family
ID=89595698
Family Applications (1)
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| CN202311294327.XA Pending CN117450871A (zh) | 2023-10-08 | 2023-10-08 | 隧道光面爆破方法 |
Country Status (1)
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2023
- 2023-10-08 CN CN202311294327.XA patent/CN117450871A/zh active Pending
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