CN201730343U - 退张前减少钢筋应力的构造 - Google Patents

Abstract

退张前减少钢筋应力的构造包括水平纵向同轴心组合的封口圈、承压圈、承压管、钢绞线孔和钢绞线与钢绞线锚头及封闭套筒、封口圈和封闭圈共同构成的固定端构造，由千斤顶、千斤顶固定支座及其与固定端连接减少钢筋应力的构造和与固定端构造相配合的张拉端构造。是一种使预应力钢筋在最终退张前的应力值减小到其剩余的抗拉强度值所形成的材料伸长度在保证重复使用性能条件下足以顺利退张的构造，达到充分利用材料性能，减少钢筋的用量，同时缩小整个构造系统包括张拉端、固定端和钢筋孔道的构造规格的目的，又实现了预应力钢筋的工作拉力用到极限而完好退张且能重复使用。

Description

退张前减少钢筋应力的构造 

技术领域  本实用新型涉及周期组合、分解的砼预制构件结构的无粘结后张法预应力钢筋的退张构造系统。 

背景技术  目前，为了达到周期移动使用的机械设备(如建筑塔式起重机、无线信号塔、石油的采油机、风力发电机、地矿的勘探机等)装配式基础的砼预制构件的预应力构造系统能反复退张使预应力钢筋重复使用的目的，无粘结后张法的预应力钢筋拉力设计值仅为其抗拉强度标准值的40％左右，这种强度设计值与规范规定的强度设计值为其强度标准值的70％尚有30％左右的差额，这是为了实现预应力钢筋能多次重复使用以达到节约材料、降低成本的目的技术措施造成的另一种可观的资源和成本的浪费。而现有的预应力钢筋的退张方法与构造措施无法实现在利用剩余的强度标准值(70～100％)范围内保证预应力钢筋重复使用的材料力学性质的条件下实现预应力钢筋的无损坏退张。其技术现状是，要么为完好退张实现重复使用的需要而降低预应力钢筋的拉力设计值，造成增加预应力钢筋用量，钢筋用量的增加连锁造成其整个构造系统包括张拉端、固定端和钢筋孔道的构造相应增大形成的综合浪费；要么把预应力钢筋的强度设计值用到规定的极限，造成预应力钢筋的退张破坏只能是一次性使用的浪费；两者都无法避免材料和成本的浪费。 

发明内容  本实用新型目的：本实用新型的目的和任务是提供一种在预应力钢筋达到其抗拉强度设计值条件下能在最终退张拆卸锚固夹片之前将预应力钢筋先行退张的机具和方法，使预应力钢筋在最终退张前的拉力值提前减小到其剩余的抗拉强度值所形成的材料伸长度足以顺利完成退张拆卸锚固夹片，然后使预应力钢筋与锚具彻底分解。这样，既可以用尽预应力钢筋的强度设计标准值，提高材料使用性能到70％，从而减少预应力钢筋的用量，同时缩减整个水平连接构造系统包括固定端、张拉端和预应力钢筋孔道的构造规格；又可以避免因预应力钢筋的拉力值用到规定的极限而无法完好退张实现其重复使用。为进一步实现用于砼预制构件组合、分解的无粘结后张法预应力构造系统的资源节约和降低成本提供了新的技术条件。 

技术方案  本实用新型包括由预应力钢筋与锚具彻底分离前先行减小预应力 的固定端构造、提前减少预应力钢筋应力的构造和配套机具及增加预应力钢筋重复使用次数的构造共同构成的提前减少后张法预应力钢筋的构造、机具和方法。 

固定端构造1号(101)的构造：与钢绞线水平孔道(3)同轴心连接的封口圈1号(4)的内径与钢绞线水平孔道(3)的内径相同，封口圈1号(4)的剖面为L形，封口圈1号(4)的外向垂直平面与基础砼(1)的外立面相平，封口圈1号(4)的外向面设有剖面为矩形的环形凹槽，该环形凹槽的内径与封口圈1号(4)内径相同；承压圈(5)的内径与封口圈1号(4)内径相同，承压圈(5)的内向面有环形凸键与封口圈1号(4)的外向面的环形凹槽配合，且承压圈(5)的内向平面与封口圈1号(4)的外向平面无间隙配合，承压圈(5)的外径面上设有外螺纹，承压圈(5)的外向平面设有剖面为矩形的圆环形凹槽，该环形凹槽的内径与承压圈(5)内径相同；承压管1号(8)的内径与承压圈(5)的内径相同，承压管1号(8)的内向端设有剖面为矩形的圆环形凸键与承压圈(5)的外向面的圆环形凹槽配合；承压管1号(8)的外向端设有与承压管1号(8)内向端圆环形凸键配合的圆环形凹槽，承压管1号(8)的长度为夹片(22)长度的整数倍数，且承压管1号(8)和承压管2号(9)的总长度小于等于千斤顶活塞(12)的外端与千斤顶缸体(11)底面之间的距离；承压管1号(8)的长度随钢绞线(2)每使用到一定次数后而递次缩短1个夹片(22)的长度后再组装成固定端构造1号(101)；抗压环(19)为圆柱体，抗压环(19)的外径大于承压管1号(8)的外径，抗压环(19)的外径面上设有外螺纹；抗压环(19)的内向平面上设有与抗压环(19)和承压管1号(8)同轴心的且与承压管1号(8)外向端圆环形凸键配合的剖面为矩形的圆环形凹槽，抗压环(19)上设有轴心方向与抗压环(19)轴心方向相同的钢绞线孔(21)；将一个端头设有钢绞线锚头(14)的钢绞线(2)的无钢绞线锚头(14)的另一端从抗压环(19)的钢绞线孔(21)自外向内穿过承压管1号(8)进入钢绞线水平孔道(3)从张拉端构造(201)露出；在抗压环(19)的内向面的圆环形凹槽和承压管1号(8)的外向端圆环形凸键之间或承压管1号(8)的内向端的圆环形凸键与承压圈(5)的外向平面的圆环形凹槽之间设有内外径与承压管1号(8)相同、其内向端的圆 环形凸键和外向端的圆环形凹槽分别与承压管1号(8)的内向端的圆环形凸键和外向端的圆环形凹槽相同的承压管2号(9)，承压管2号(9)的长度大于等于夹片(22)的长度；以与承压管2号(9)纵轴线重合的外径面上的两条直线之间的平面把承压管2号(9)一分为二件；筒口内径面上设有内螺纹与承压圈(5)的外螺纹配合的封闭套筒2号(25)的筒口与封口圈2号(27)组合连接，封口圈2号(27)内径面上设有的内螺纹与承压圈(5)的外螺纹配合，封口圈2号(27)与基础砼(1)之间设有封闭圈(24)；如图1、2、10所示。 

固定端构造2号(102)的构造与固定端构造1号(101)的区别在于：承压管3号(10)和承压管3号(10)的纵向总长度小于千斤顶最大顶推长度时千斤顶活塞(12)外端头与千斤顶缸体(11)底面之间的距离且大于千斤顶活塞(12)外端头与千斤顶缸体(11)底面之间的最小距离；承压管3号(10)的长度随钢绞线(2)每使用到一定次数后而递次缩短1个夹片(22)的长度后再组装成固定端构造2号(102)；如图1、2、10所示。 

张拉端构造(201)的构造：钢绞线水平孔道(3)的另一外端与基础砼(1)的外立面交会处有圆孔与钢绞线水平孔道(3)同内径的封口圈1号(4)，封口圈1号(4)的外向平面与基础砼(1)的外立面相平；封口圈1号(4)的外侧设有圆孔与钢绞线水平孔道(3)同内径的锚环承托圈(32)，锚环承托圈(32)为剖面为矩形的圆圈其外向平面内侧有剖面为矩形的环形凹槽与锚环(28)外径相配合、其内向平面内侧有剖面为矩形的环形凸键与封口圈1号(4)的外向面的环形凹槽相配合，锚环承托圈(32)的外侧设有其形状为圆柱体的钢绞线(2)的锚环(28)，锚环(28)的外圆内侧底部与锚环承托圈(32)的外向面上剖面为矩形的环形凹槽相配合；锚环(28)上设有外大内小的供钢绞线(2)穿过的圆锥形孔(26)，在圆锥形孔(26)部位的钢绞线(2)和锚环(28)之间设有夹片(22)；封闭套筒1号(23)的内向筒口与封口圈2号(27)的外向面同轴心连接，封口圈2号(27)的内螺纹与锚环承托圈(32)的外螺纹配合，封口圈2号(27)与封口圈1号(4)或基础砼(1)的外立面之间有封闭圈(24)；如图1、2、9所示。 

减少钢筋应力构造1号(301)的构造： 

千斤顶支座圈(6)的正立面为多边形或圆形板的中央有圆形孔，该圆形孔设有内螺纹与承压圈(5)的外螺纹配合；在千斤顶支座圈(6)的外向平面上设有数量大于等于2的千斤顶缸体套管(7)与千斤顶支座圈(6)的外平面连接，千斤顶缸体套管(7)的内径与千斤顶缸体(11)的外径配合，各千斤顶缸体套管(7)的纵向水平轴心平行且与千斤顶支座圈(6)的中央圆孔的纵向水平轴心的距离相等，相邻的千斤顶缸体套管(7)的纵向水平轴心的距离相等； 

顶推悬挂件(13)的正立面为多边形或圆形板，该板的内向平面设有深度相同且数量与千斤顶缸体套管(7)相同的千斤顶活塞定位凹槽(18)，形状为圆柱体千斤顶活塞定位凹槽(18)的内径与千斤顶活塞(12)的端头外径配合；各千斤顶活塞定位凹槽(18)的纵向水平轴心平行且与顶推悬挂件(13)的中心距离相等，相邻的千斤顶活塞定位凹槽(18)的纵向水平轴心的距离相等； 

在顶推悬挂件(13)的板立面上设有数量与千斤顶缸体套管(7)相同的水平纵向螺栓孔1号(30)，螺栓孔1号(30)的内径与螺栓(15)的外径配合；各螺栓孔1号(30)的纵向水平轴心平行且与顶推悬挂件(13)的纵向水平轴心的距离相等，相邻的螺栓孔1号(30)的纵向水平轴心的距离相等； 

抗压环外套1号(20)为正立面为多边形或圆形的板，以抗压环外套1号(20)的平面纵向形心轴为轴心在抗压环外套1号(20)中央设形状为圆柱体孔，该孔的内径面上设有与抗压环(19)外径面上螺纹相配合的螺纹；在与纵轴心的距离和相互间距离与螺栓孔1号(30)完全对应的位置上在抗压环外套1号(20)上设数量与螺栓孔1号(30)相同的螺栓孔2号(31)，螺栓孔2号(31)的内径与螺栓(15)外径配合；与螺栓孔1号(30)或螺栓孔2号(31)数量相同的螺栓(15)的两端外径面上设有与螺母(16)的内螺纹配合的外螺纹，螺栓(15)的外向一端设有六角头或四方头(17)；如图1、2、3、4、5、6所示。 

削减钢筋应力构造2号(302)的构造： 

千斤顶支座圈(6)的正立面为多边形或圆形板的中央有圆形孔，该圆形孔设有内螺纹与承压圈(5)的外螺纹配合；在千斤顶支座圈(6)的外向平面上设有数量大于等于2的千斤顶缸体套管(7)与千斤顶支座圈(6)的外平面连接，千斤顶缸体套管(7)的内径与千斤顶缸体(11)的外径配合，各千斤顶缸体套管(7)的纵向水平轴心平行且与千斤顶支座圈(6)的中央圆孔的纵向水平轴心的距离相等，相邻的千斤顶支座圈(6)的纵向水平轴心的距离相等； 

抗压环外套2号(29)为正立面为多边形或圆形的板，以抗压环外套2号(29)的平面纵向形心轴为轴心在抗压环外套2号(29)中央设形状为圆柱体孔，该孔的内径面上设有与抗压环(19)外径面上螺纹相配合的螺纹；在与纵向轴心距离和相互间距离与千斤顶缸体(11)相同的抗压环外套2号(29)的内立面上设有数量与千斤顶缸体套管(7)相同且深度相同的千斤顶活塞定位凹槽(18)；如图1、2、7、8所示。 

有益效果  本实用新型采用一种在预应力钢筋达到其抗拉强度设计值条件下能在最终退张拆卸夹片之前将预应力钢筋先行减少钢筋应力的构造系统及配套机具和方法，使预应力钢筋在最终退张前的拉力值降低到其剩余的抗拉强度值与确保钢绞线能重复使用的极限拉力值之间的差值所形成的材料伸长度足以顺利退张拆卸夹片，使预应力钢筋与锚具彻底分解。这样，既可以充分利用预应力钢筋的强度设计标准值，用尽材料性能，减少预应力钢筋的用量，同时减小整个构造系统包括张拉端、固定端和预应力钢筋孔道的构造规格；又可避免因预应力钢筋的应力值用到规定的极限而无法完好退张以实现其重复使用。实现了无粘结后张法预应力构造系统的材料性能利用最大化、周期移动使用的机械设备的砼预制构件装配式基础及其它一切适用结构进一步的节资降耗。 

附图说明  下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。 

图1——退张前减少钢筋应力构造的总平面图 

图2——退张前减少钢筋应力构造的剖面图 

图3——减少钢筋应力构造1号(301)的C-C纵向剖面图 

图4——减少钢筋应力构造1号(301)的D-D纵向剖面图 

图5——减少钢筋应力构造1号(301)的A-A横向剖面图 

图6——减少钢筋应力构造1号(301)的B-B横向剖面图 

图7——减少钢筋应力构造2号(302)的F-F纵向剖面图 

图8——减少钢筋应力构造2号(302)的G-G横向剖面图 

图9——张拉端构造(201)的纵向剖面图 

图10——固定端构造1号(101)的纵向剖面图 

图11——固定端构造2号(102)的纵向剖面图 

具体实施方式  对后张法无粘结预应力钢筋在最终退张前减少钢筋应力构造1号301和减少钢筋应力构造2号302，如图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11所示。 

退张前减少钢筋应力构造1号301的操作程序： 

卸去固定端构造1号101的固定端封闭套筒2号25后，将千斤顶支座圈6的内螺纹与承压圈5的外螺纹旋合使千斤顶支座圈6的支承圈底面与基础砼1的垂直外立面无间隙配合；千斤顶缸体套管7的底部支承圈的底面与基础砼1的外立面之间若有间隙，以相应厚度的薄钢板支垫；如图10、3所示。 

将抗压环外套1号20的圆孔内螺纹与抗压环19的外圆外螺纹旋合使二者内向平面相平；如图3、4所示； 

安装千斤顶，将各千斤顶活塞12处于最小外伸长度状态的千斤顶缸体11沿基础纵轴方向水平对准千斤顶缸体套管7，使千斤顶缸体11的底部的外径面与千斤顶缸体套管7的内径面配合向内水平推入，使各千斤顶缸体11的底平面与千斤顶支座圈6的外向底平面无间隙配合；接通千斤顶的油泵，操作千斤顶油泵使各千斤顶活塞12同时从原位水平外伸，致使各千斤顶活塞12进入对应的千斤顶活塞定位凹槽18且使千斤顶活塞12的外端垂直立面与千斤顶活塞定位凹槽18的槽底平面无间隙配合；安装顶推悬挂件13，将顶推悬挂件13的千斤顶活塞定位凹槽18的内径面与活塞杆外端外径面水平对准配合，使千斤顶活塞定位凹槽18的内向圆槽底面与千斤顶活塞12顶端平面无间隙配合；以六角头或四方头17朝外，将螺栓15水平穿过顶推悬挂件13的螺栓孔1号30和抗压环外套1号20的螺栓孔2号31，以螺母16与螺栓15的两端螺纹配合紧固，并使各螺栓15的螺母16的紧固力矩一致；如图3、4所示。 

操作千斤顶油泵，使各千斤顶活塞12继续外伸到可以摘除承压管2号9后，稳住千斤顶活塞12；摘除2件承压管2号9；使承压管1号8的内外向的两端的圆环形凸键与抗压环19和承压圈5的圆环形凹槽对正； 

操纵千斤顶油泵，使各千斤顶活塞12缓慢回缩，使承压管1号8的内外两端的圆环形凸键与抗压环19的内向面和承压圈5的外向面的环形凹槽配合无间隙，最终使千斤顶活塞12卸载复位至最短外伸长度； 

拆卸千斤顶，首先以搬手固定六角头或四方头17后，用搬手旋退螺母16，使其与螺栓15分离；水平向外抽出螺栓15，卸去顶推悬挂件13；水平向外拆卸千斤顶，使各千斤顶缸体11脱离千斤顶缸体套管7；反向旋退抗压环外套1号20，使抗压环外套1号20与抗压环19分离；如图3、4所示。 

彻底退张，旋退张拉端构造201的封闭套筒1号23，以张拉机对钢绞线2进行逐根退张，卸去夹片22后，从固定端构造1号101方向抽出钢绞线2与抗压环19和承压管1号8分离；如图9、10所示。 

退张前减少钢筋应力构造2号302的操作程序： 

卸去固定端构造2号102的固定端封闭套筒2号25后，将千斤顶支座圈6的内螺纹与承压圈5的外螺纹旋合使千斤顶支座圈6的支承圈底面与基础砼1的垂直外立面无间隙配合；千斤顶缸体套管7的底部支承圈的底面与基础砼1的外立面之间若有间隙，以相应厚度的薄钢板支垫；如图11、7所示。 

将抗压环外套2号29的圆孔内螺纹与抗压环19的外圆外螺纹旋合使二者内向平面相平；如图7、8所示； 

安装千斤顶，将各千斤顶活塞12处于最小外伸长度状态的千斤顶缸体11沿基础纵轴方向水平对准千斤顶缸体套管7，使各千斤顶缸体11的底部的外径面与千斤顶缸体套管7的内径面配合向内水平推入，使千斤顶缸体11的底平面与千斤顶支座圈6的外向底平面无间隙配合；接通千斤顶的油泵，操作千斤顶油泵使各千斤顶活塞12同时从原位水平外伸，致使各千斤顶活塞12进入对应的千斤顶活塞定位凹槽18且使千斤顶活塞12的外端垂直立面与千斤顶活塞定位凹槽18的槽底平面无间隙配合； 

操作千斤顶油泵，使千斤顶活塞12继续外伸到可以摘除承压管2号9后，稳住千斤顶活塞12；摘除2件承压管2号9；使承压管3号10的内外向的两 端的圆环形凸键与抗压环19和承压圈5的圆环形凹槽对正； 

操纵千斤顶油泵，使各千斤顶活塞12缓慢回缩，使承压管3号10的内外两端的圆环形凸键与抗压环19的内向面和承压圈5的外向面的环形凹槽配合无间隙，最终使千斤顶活塞12卸载复位至最短外伸长度； 

拆卸千斤顶，首先操作油泵，使各千斤顶活塞12回缩至最小外伸长度，反向旋退抗压环外套2号29，使抗压环外套2号29与抗压环19分离；水平向外抽出千斤顶缸体11使其脱离千斤顶缸体套管7；如图7、8所示。 

彻底退张，旋退张拉端构造201的封闭套筒1号23，以张拉机对钢绞线2进行逐根退张，卸去夹片22后，从固定端构造2号102方向抽出钢绞线2与抗压环19和承压管3号10分离；如图9、11所示。 

由于承压管1号8或承压管3号10在固定端构造1号101或固定端构造2号102装卸到一定次数后，递次缩短了相当于1个夹片22的长度，从而使钢绞线2每使用一定次数后更换它被夹片22夹持的区段并使钢绞线锚头14与夹片22之间没有被夹片22夹持削弱的截面，使钢绞线2得以在保证安全的前提下增加使用次数，进而降低成本。 

Claims (2)

1.退张前减少钢筋应力的构造包括由预应力钢筋与锚具彻底分离前先行减小预应力的固定端构造、提前减少预应力钢筋应力的构造和配套机具及增加预应力钢筋重复使用次数的构造共同构成的提前减少后张法预应力钢筋的构造，其特征在于：

固定端构造1号(101)的构造：与钢绞线水平孔道(3)同轴心连接的封口圈1号(4)的内径与钢绞线水平孔道(3)的内径相同，封口圈1号(4)的剖面为L形，封口圈1号(4)的外向垂直平面与基础砼(1)的外立面相平，封口圈1号(4)的外向面设有剖面为矩形的环形凹槽，该环形凹槽的内径与封口圈1号(4)内径相同；承压圈(5)的内径与封口圈1号(4)内径相同，承压圈(5)的内向面有环形凸键与封口圈1号(4)的外向面的环形凹槽配合，且承压圈(5)的内向平面与封口圈1号(4)的外向平面无间隙配合，承压圈(5)的外径面上设有外螺纹，承压圈(5)的外向平面设有剖面为矩形的圆环形凹槽，该环形凹槽的内径与承压圈(5)内径相同；承压管1号(8)的内径与承压圈(5)的内径相同，承压管1号(8)的内向端设有剖面为矩形的圆环形凸键与承压圈(5)的外向面的圆环形凹槽配合；承压管1号(8)的外向端设有与承压管1号(8)内向端圆环形凸键配合的圆环形凹槽，承压管1号(8)的长度为夹片(22)长度的整数倍数，且承压管1号(8)和承压管2号(9)的总长度小于等于千斤顶活塞(12)的外端与千斤顶缸体(11)底面之间的距离；承压管1号(8)的长度随钢绞线(2)每使用到一定次数后而递次缩短1个夹片(22)的长度后再组装成固定端构造1号(101)；抗压环(19)为圆柱体，抗压环(19)的外径大于承压管1号(8)的外径，抗压环(19)的外径面上设有外螺纹；抗压环(19)的内向平面上设有与抗压环(19)和承压管1号(8)同轴心的且与承压管1号(8)外向端圆环形凸键配合的剖面为矩形的圆环形凹槽，抗压环(19)上设有轴心方向与抗压环(19)轴心方向相同的钢绞线孔(21)；将一个端头设有钢绞线锚头(14)的钢绞线(2)的无钢绞线锚头(14)的另一端从抗压环(19)的钢绞线孔(21)自外向内穿过承压管1号(8)进入钢绞线水平孔道(3)从张拉端构造(201)露出；在抗压环(19)的内向面的圆环形凹槽和承压管1号(8)的外向端圆环形凸键之间或承压管1号(8)的内向端的圆环形凸键与承压圈(5)的外向平面的圆环形凹槽之间设有内外径与承压管1号(8)相同、其内向端的圆环形凸键和外向端的圆环形凹槽分别与承压管1号(8)的内向端的圆环形凸键和外向端的圆环形凹槽相同的承压管2号(9)，承压管2号(9)的长度大于等于夹片(22)的长度；以与承压管2号(9)纵轴线重合的外径面上的两条直线之间的平面把承压管2号(9)一分为二件；筒口内径面上设有内螺纹与承压圈(5)的外螺纹配合的封闭套筒2号(25)的筒口与封口圈2号(27)组合连接，封口圈2号(27)内径面上设有的内螺纹与承压圈(5)的外螺纹配合，封口圈2号(27)与基础砼(1)之间设有封闭圈(24)；

固定端构造2号(102)的构造与固定端构造1号(101)的区别在于：承压管3号(10)和承压管3号(10)的纵向总长度小于千斤顶最大顶推长度时千斤顶活塞(12)外端头与千斤顶缸体(11)底面之间的距离且大于千斤顶活塞(12)外端头与千斤顶缸体(11)底面之间的最小距离。

2.如权利要求1所述的退张前减少钢筋应力的构造，其特征在于：

张拉端构造(201)的构造：钢绞线水平孔道(3)的另一外端与基础砼(1)的外立面交会处有圆孔与钢绞线水平孔道(3)同内径的封口圈1号(4)，封口圈1号(4)的外向平面与基础砼(1)的外立面相平；封口圈1号(4)的外侧设有圆孔与钢绞线水平孔道(3)同内径的锚环承托圈(32)，锚环承托圈(32)为剖面为矩形的圆圈其外向平面内侧有剖面为矩形的环形凹槽与锚环(28)外径相配合、其内向平面内侧有剖面为矩形的环形凸键与封口圈1号(4)的外向面的环形凹槽相配合，锚环承托圈(32)的外侧设有其形状为圆柱体的钢绞线(2)的锚环(28)，锚环(28)的外圆内侧底部与锚环承托圈(32)的外向面上剖面为矩形的环形凹槽相配合；锚环(28)上设有外大内小的供钢绞线(2)穿过的圆锥形孔(26)，在圆锥形孔(26)部位的钢绞线(2)和锚环(28)之间设有夹片(22)；封闭套筒1号(23)的内向筒口与封口圈2号(27)的外向面同轴心连接，封口圈2号(27)的内螺纹与锚环承托圈(32)的外螺纹配合，封口圈2号(27)与封口圈1号(4)或基础砼(1)的外立面之间有封闭圈(24)。

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