JP2005249227A - 地雷処理装置及び地雷処理装置のカバー - Google Patents

Abstract

【課題】 地雷処理装置及び地雷処理装置のカバーにおいて、安定して地雷処理を行なえるようにする。
【解決手段】 地雷処理装置７のカバー８であって、加圧輪７１の上方を覆うカバー本体８０と、カバー本体８０に下方に向けて突設されるとともに加圧輪７１の軸芯線方向に沿って設けられた障害物除去部材８３とをそなえて構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、地中の地雷を起爆して除去処理する地雷処理装置、及びその地雷処理装置のカバーに関する。

戦争時に兵士しか近寄らないような最前線や軍事基地の周辺であって地中に地雷が埋められたような地域であっても、戦争が終結すれば生活の場として開発される。しかし、地中に埋められた地雷には長期間にわたり爆発危険性が残存する。このため、地中の地雷を処理する必要がある。
そこで、地中の地雷を処理するための技術が従来より種々開発されており、このような技術として、例えば特許文献１に開示された地雷除去装置がある。

この装置は、図７に示すように、鋼板から円筒状に形成されたリング１０２とその外周面に溶接により取り付けられた滑り防止用の凹凸部材１０３とから形成された加圧輪１０４が複数そなえている。これらの加圧輪１０４は、互いに独立し、接するように横方向に配列されている。この加圧輪群を、前記加圧輪１０４が個々に上下に動けるように、外径が加圧輪１０４の内径よりも小さいシャフト１０５が貫通し、このシャフト１０５の外周面には摺動用のスリーブ１０６が回転可能に嵌め込まれている。

また、前記シャフト１０５は、前記加圧輪群の両側で、一対の支持アーム１０７，１０７の一端側に溶接により固定されて支持されている。この支持アーム１０７の他端側は、支持ブロック１０９に取り付けた支持ピン１１０に挿通され、回動可能に支持されている。前記支持ブロック１０９は、４輪駆動車などの在来の車のバンパーに固定される。また、前記加圧輪群の後部には、爆風を遮るための保護板１１１が設けられている。

このような構成により、各加圧輪１０４は、互いに独立し、個々に上下動できるので、地雷が、凸凹している地面や窪地に埋められている場合でも、これらの窪んだ位置に対応して加圧輪１０４が落ち込んでその地面を加圧し、地中の地雷を起爆させ除去することができる。
特開２００２−９００９５号公報

しかしながら、上記の図７に示す地雷除去装置のように複数の加圧輪１０４を個々に上下動できるようにしても、当然ながらその可能な上下動量にも限界がある。このため、例えば、図８に示すように、一部の加圧輪１０４が高い石ｇ_Lに乗り上げてしまうと、シャフト１０５にぶら下がり地面Gから浮き上がる加圧輪（図８では左から２番目の加圧輪１０４）がでてくる。この結果、地雷除去装置が通過したのにも拘わらず、地面を加圧できず地雷処理の行なわれない未処理域Ｒが生じてしまう。

なお、図８では加圧輪１０４を模式的に示している（リング１０２と凹凸部材１０３とを一体に示し、周面に凹凸のない形状として示している）。
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、安定して地雷処理を行なえるようにした、地雷処理装置及び地雷処理装置のカバーを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明の地雷処理装置のカバーは、移動しながら加圧輪により地面を転圧して地中の地雷を起爆処理する地雷処理装置において、該加圧輪に対し取り付けられる、地雷処理装置のカバーであって、該加圧輪の上方を覆うカバー本体と、該カバー本体に下方に向けて突設されるるとともに該加圧輪の軸心線方向に沿って設けられた障害物除去部材とをそなえて構成されたことを特徴としている。

例えば、地雷処理における地雷処理装置の移動方向が、所定の方向に予め設定されている場合には、カバー本体における、この予め設定された移動方向下流側の面に、該障害物除去部材を取り付けることが好ましい。
請求項２記載の本発明の地雷処理装置のカバーは、請求項１記載の地雷処理装置のカバーにおいて、該障害物除去部材の形状が、上記の加圧輪の軸心線方向に沿って設けられたたことを特徴としている。

請求項３記載の本発明の地雷処理装置のカバーは、請求項１又は２記載の地雷処理装置のカバーにおいて、該障害物除去部材が、該カバー本体に取り付けられるベース部材と、該ベース部材に下方に突出して取り付けられたエッジ部材とをそなえて構成されたことを特徴としている。
請求項４記載の本発明の地雷処理装置のカバーは、請求項３記載の地雷処理装置のカバーにおいて、該エッジ部材が、該ベース部材に取り外し可能に構成されたことを特徴としている。

なお、該エッジ部材に対し、焼きならし処理又は焼き鈍し処理が施されることが好ましい。
請求項５記載の本発明の地雷処理装置は、上記の請求項１〜４の何れか１項に記載の地雷処理装置のカバーと、地面を加圧する加圧輪とをそなえて構成されたことを特徴としている。

なお、該加圧輪の周面に、該地面の障害物への乗り上げを抑制するための凹部が所定の間隔をあけて複数配置されることが好ましい。

本発明によれば、地雷処理において、加圧輪の移動に先駆けて、地面の障害物が障害物除去部材により押しのけられるようになり、この結果、加圧輪による地面の転圧を安定して行なえるようになり、地雷処理を安定して行なえるようになる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図６は、本発明の一実施形態としての地雷処理装置及び地雷処理装置のカバーに関する図であり、図１はその構成を斜め上方からみた模式的な斜視図、図２はその構成を示す図であって、（ａ）はその模式的な背面図（キャビン側からみた図）、（ｂ）はその模式的な側面図、図３はその障害物除去部材の構成を示す図であって、（ａ）はその模式的な正面図〔図２（ａ）のＡ矢視図に相当する図〕、（ｂ）は（ａ）の模式的なＢ−Ｂ断面図〕、図４は地雷処理機械の全体構成を示す模式的な側面図、図５は地雷処理装置の背面視による模式的な断面図、図６は加圧ローラ及びシャフトの要部寸法の設定方法を説明するための図であって地雷処理装置をカバーを取り外した状態で示す模式的な側面図である。

先ず、本発明の地雷処理装置が装備される地雷処理機械の全体構成について図４を参照して説明する。
地雷処理機械１は、下部走行体２と、キャビン３ａを有し下部走行体２の上側に旋回可能に配設された上部旋回体３と、上部旋回体３に設けられ種々の作業を行なう作業装置４とをそなえて構成されている。

作業装置４は、基端部が上部旋回体３に上下揺動自在に連結されるブーム５と、このブーム５の先端部に前後揺動自在に連結されるアーム６と、アーム６の先端部に前後揺動自在に連結されるマルチローラ（地雷処理装置）７と、上記ブーム５，アーム６及びマルチローラ７を作動させるためのブームシリンダ９，アームシリンダ１０及びローラシリンダ１１とをそなえて構成されている。

前記マルチローラ７は、後述するようにその名前の示すとおり複数（マルチ）の環状の加圧ローラ（加圧輪）７１をそなえており、加圧ローラ７１の自重により地面を加圧して地中の地雷を起爆し除去処理を行なうものである。地雷処理装置の操作者は、加圧ローラ７１を地面に接地させた状態で、作業装置４を操作してブーム５，アーム６及びマルチローラ７を適宜移動させることにより、加圧ローラ７１により地面を転圧させて、所定の範囲について地雷処理を行なう。

また、マルチローラ７により地雷が起爆された際に、地雷の破片や土砂が飛散してアーム６に敷設された各種の配管及びケーブルを傷つけてしまわないように、マルチローラ７の上方には、マルチローラ７の上半分を覆うようなスカート形状のカバー８が組み付けられている。
このカバー８の上部外側には、左右一対のブラケット８１，８１が形成されており、これらのブラケット８１，８１は、それぞれ、その前部を連結リンク２２の一端に揺動自在に軸支されるとともに、その後部をアーム６の先端部に揺動自在に軸支されている。また、上記の連結リンク２２の他端は、ローラシリンダ１１の先端部に揺動自在に軸支され、さらに、ローラシリンダ１１の先端部とアーム６の先端部とは左右一対のリンク２３を介して連結されている。

このような構成により、マルチローラ７は、カバー８を介してアーム６の先端に取り付けられて、ローラシリンダ１１の伸縮作動に基づいてアーム６の先端を軸として前後方向に揺動するように構成されている。
以下、図１〜図３及び図５を参照して、マルチローラ７及びカバー８についてさらに説明する。

マルチローラ７は、シャフト７０と、複数の同一の加圧ローラ７１とをそなえて構されている。シャフト７０は、その両端部を、カバー本体８０の両側壁８２，８２に挿通され、側壁８２，８２間に掛け渡されるようにしてカバー８の内側に固定されている。シャフト７０は、そのカバー外側へと突出した両端の内、一端を、カバー８に対しフリーの（固定されていない）カラー８２ａにボルト止めされ、他端を、カバー８に対し固定されたボス８２ｂにボルト止めされている。シャフト７０の交換を行なう際には、シャフト７０からカラー８２ａを取り外した後、露出したシャフト７０の端部に、図示しないプーラを接続してこのプーラを引くことによりシャフト７０のカバー８からの引き抜きが行なわれるようになっている。

また、このようにカラー８２ａひいてはシャフト７０をカバー８に対しフリーとすることにより、マルチローラ７の転圧時におけるシャフト７０に掛かる荷重を逃がして軽減できるようになっている。
各加圧ローラ７１は、中央に挿通穴７１ｃの形成された環状のものであり、ここでは、その外径に比して比較的軸方向の厚さの薄い形状に設定されている。これらの加圧ローラ７１の挿通穴７１ｃには、シャフト７０が挿通されており、複数の加圧ローラ７１がシャフト７０に沿って横方向に並べられた状態でシャフト７０を介してカバー８に組み付けられている。各加圧ローラ７１は、接地状態において、シャフト７０に移動に応じて地上を転動することとなる。

ここでは、側壁８２，８２の相互間Ｌは１，０００ｍｍ程度であり、この１，０００ｍｍ程度の範囲に巾Ｗが５０ｍｍの加圧ローラ７１が１９枚並べられおり、隣り合う加圧ローラ７１はその側面を互いに接触させるようにして並べられている。また、カバー８の両側壁８２は、その内壁面が最外側の加圧ローラ７１の側面に略接触するように位置設定されている。これにより、各加圧ローラ７１は、隣り合う加圧ローラ７１の側面又はカバー側壁８２によって軸方向への移動を規制されるようになっている。

また、加圧ローラ７１の内径（挿通穴７１ｃの直径、以下、ローラ内径という）Ｄ_RIは、シャフト７０の外径（以下、シャフト径という）Ｄ_Sよりも所定寸法αだけ大きく設定されている（Ｄ_RI＝Ｄ_S＋α）。このようにローラ内径Ｄ_RIをシャフト径Ｄ_Sよりも大きく設定することにより、各加圧ローラ７１は、各々独立して上下に移動するようになっており、図５に示すように、それぞれが地面Ｇの起伏に応じた高さ位置となる。この結果、起伏のある地面に対して取り残しなく加圧を行なえるようになり、地雷処理を効果的に行なえるようになっている。

なお、上記の所定寸法（即ち、ローラ内径Ｄ_RIとシャフト径Ｄ_Sとの差）αは、加圧ローラ７１の上下移動量の最大量を規定するものであるから、地雷処理を行なう地面の凹凸の状況（地面自体の起伏や、地面に転がる石の大きさなど）に応じて適宜設定される。
また、キャビン３ａ内のオペレータからは見られない、カバー８の加圧ローラ７１よりも前方は、カットされ上方に角度がつけられている（ここでは加圧ローラ７１よりも後方下縁に対し、上記の前方の下縁には上方に４５度の角度がつけられている）。これにより、ローラ前方においてカバー８が地面などに不要に衝突してしまうことを回避するようにしている。

さて、本建設処理機械による地雷処理におけるマルチローラ７の主体的な移動方向は、機体前方から機体後方へ向く方向に設定されている。つまり、通常は、マルチローラ７による転圧は、接地状態のマルチローラ７を、キャビン３ａ側に引くことにより行なわれる。
そして、本地雷処理装置のカバー８の大きな特徴であるが、前加圧ローラ７１の前後左右及び上方を覆うスカート形状のカバー本体８０の背面（キャビン３ａ側であってマルチローラ７の地雷処理時の主体的な移動方向Ｃにおける下流側）８４には、この背面８４を下方に向けて延在させたような（つまり、背面８４と同じく、上記移動方向Ｃへ斜め下方に向く姿勢で）ブレード（障害物除去部材）８３が取り付けられている。このブレード８３は、カバー幅方向（つまり、加圧ローラの回転軸方向でありシャフト７０の長手方向）に沿って設けられるものであって、ここでは、上記のカバー幅方向に沿って長い単一のプレート材を全加圧ローラ７１及びカバ−８の全幅に亘るようにして配設している。なお、障害物除去部材として、上記のカバー幅方向に対する寸法の短いプレート材を、所定のピッチで、全加圧ローラ７１及びカバ−８の全幅に亘って複数設けるようにしても良い。

なお、ブレード８３の先端（下縁）位置は、マルチローラ７が接地して地雷処理を行なう際に、ブレード８３と地面との隙間が極力小さくなるように設定するのが好ましい。
このような構成により、図２（ｂ）中に矢印Ｃで示すように、マルチローラ７をキャビン３ａ側に移動させて加圧ローラ７１により転圧を行なう際、加圧ローラ７１の転圧に先駆け、このブレード８３により比較的大きな石などの障害物ｇ_Lが押し退けられるようになっている。

ブレード８３についてさらに説明すると、ブレード８３は、図３に示すように、ベースプレート８３ａと、エッジプレート８３ｂとをそなえて構成されている。ベースプレート８３ａは、カバー背面８４の内側（加圧ローラ７１に向く側）に上縁部を溶接されている。
一方、エッジプレート８３ｂは、その上縁（基端）をカバー背面８４の下縁に一致させるとともにその下縁（先端）をベースプレート８３ａから突出させるようして、ベースプレート８３ａの背面側（地雷処理時における、予め設定されたマルチローラ７の主体的な移動方向Ｃで下流側）に設定されている。このように、エッジプレート８３ｂは、ブレード８３の背面、即ち石などの障害物に衝突する主体的な衝突面となるためベースプレート８３ａに較べ消耗が激しく、その消耗に応じて適宜交換されるものである。換言すれば、ブレード８３は、消耗の激しい背面を交換可能に構成されているのである。

なお、障害物との衝突の際に破損しにくくなるように、エッジプレート８３ｂを焼きならし又は焼き鈍して、エッジプレート８３ｂの靭性を向上させることが好ましい。
また、エッジプレート８３ｂの上下両縁部は、整地するのに使用できるよう鋭角化されており、下方に向く一方の縁部が磨耗により鈍角化した場合には、それまで上方に向いていた磨耗していない他方の縁部を下方に向ける姿勢に上下反転させる。このため、エッジプレート８３ｂは、上下反転させてカバー８に取り付けられるように、図３（ｂ）に示すようにその上下中央においてボルト９０が挿通されている。

再び加圧ローラ７１について図２を参照して説明すると、地面Ｇとブレード８３との隙間よりも小さいためブレード８３により取り払えない小石ｇ_Sに対しても対応できるように、加圧ローラ７１は、その外周面に凸部７１ａ（以下、歯という）と凹部（以下、溝という）７１ｂとが交互に配置された、歯車のような形状に形成されている。つまり、ブレード８３により取り払えないような小石ｇ_Sは溝７１ｂに入るようなるので、加圧ローラ７１が小石に乗り上げることが減少し地面への加圧を安定して行なえるようになるのである。

ここでは、加圧ローラ７１には、２０個の歯７１ａが均等のピッチ（１８度）で配置されている〔換言すれば、２０個の溝７１ｂが均等のピッチ（１８度）で配置されている〕。また、歯７１ａの高さ（溝７１ｂの深さ）ｈは５０ｍｍ程度に設定され、歯先（歯７１ａの先端）の相互間隔（溝７１ｂの入口部における幅）Ｌ_Dは３５ｍｍ程度に設定され、溝７１ｂの開き角度θ_Dは３０度程度に設定されている。

加圧ローラ７１に溝７１ｂを設けるのは、上述したようにカバー８のブレード８３により取り払うことのできない小石に乗り上げないようにするためのものであるから、溝７１ｂの深さｈや幅Ｌ_Dは、ブレード８３と地面との間の形成される隙間量の計画と関連して適宜設定されるものである。
なお、上記特許公報１に記載された地雷除去装置の加圧輪には凹凸部材が装着されているが、この凹凸部材は、加圧輪のスリップ防止のためのものであって、本加圧ローラに周面に形成された凹凸形状とは本質的に異なるものである。

以下、図６を参照して、加圧ローラ７１及びシャフト７０の要部寸法の設定方法について説明する。図６は、カバー８を外した状態で示すマルチローラ７の模式的な側面図であって、相互に隣り合う加圧ローラ７１Ａ，７１Ｂの内、一方の加圧ローラ７１Ａがシャフト７０に対し最も上方に位置し、且つ、他方の加圧ローラ７１Ｂがシャフト７０に対し最も下方に位置する状態、つまり、相互に隣り合う加圧ローラ７１Ａ，７１Ｂの高低差が最大となった状態を示す図である。

本マルチローラ７では、これらに二つの加圧ローラ７１Ａ，７１Ｂが、互いに、シャフト７０や挿通穴７１ｃを完全に包囲する、斜線で示す環状の領域Ａで接触し支持し合う（加圧ローラ７１Ａ，７１Ｂの相互に接触する領域がシャフト７０や挿通穴７１ｃを完全に包囲する環状に形成される）状態が、加圧ローラ７１Ａ，７１Ｂの高低差の最大時においても維持されるようになっている。つまり、加圧ローラ７１Ａ，７１Ｂの高低差にかかわらず、このような状態が常に保持されるようになっているのである。

したがって、各加圧ローラ７１は、隣り合う加圧ローラ７１による全周に亘って（全周方向位置で）支持されうる状態に常に保持されるので、シャフト７０に対し傾斜することが防止されるようになっている。
このように、相互に隣り合う加圧ローラ７１Ａ，７１Ｂの高低差が最大となる状態においても、これらの加圧ローラ７１が、その挿通穴７１ｃを完全に包囲する領域Ａで接触するようにするためには、加圧ローラ７１Ａに着目すれば、この状態において、加圧ローラ７１Ａの歯底７１ｂａを通る円周上の最も低い位置Ｐ_Oが、加圧ローラ７１Ｂの挿通穴７１ｃ（内周面）の最も低い位置Ｐ_Iよりも低くなるようにすれば良い。

シャフト７０と加圧ローラ７１Ａの内周面との接触位置を基準位置Ｐ_Bとすると、基準位置Ｐ_Bから上記の位置Ｐ_Oまでの距離（つまり加圧ローラ７１Ａの径方向の厚さ）Ｌ_Oは、加圧ローラ７１の歯底７１ｂａを通る円周の直径（歯底径）Ｄ_RO及びローラ内径Ｄ_RIより下式（１）で示される。
Ｌ_O＝（Ｄ_RO−Ｄ_RI）／２ ・・・（１）
なお、上記Ｄ_ROは、加圧ローラ７１の円中心に最も近接した側面を通る円周を意図するものであり、ここでは、上述の通り歯底径となり、以下、ローラ最小外径Ｄ_ROともいう。加圧ローラ７１が周面に凹凸のないプレーンローラである場合には、ローラ最小外径Ｄ_ROは、ローラ外径となる。

また、基準位置Ｐ_Bから上記の位置Ｐ_Iまでの距離Ｌ_Iは、ローラ内周径Ｄ_RIとシャフト径Ｄ_Sより下式（２）で示される。
Ｌ_I＝（Ｄ_RI−Ｄ_S） ・・・（２）
位置Ｐ_Oが位置Ｐ_Iよりも低いということは、上記距離Ｌ_Oが上記距離Ｌ_Iよりも長いことと等価であるから、下式（３）の条件を満たすように、ローラ最小外径（歯底径）Ｄ_RO，ローラ内径Ｄ_RI及びシャフト径Ｄ_Sを設定することにより、加圧ローラ７１Ａは、常に、隣り合う加圧ローラ７１Ｂによって全周に亘って（全周方向位置で）支持されるようになる。

［（Ｄ_RO−Ｄ_RI）／２］−（Ｄ_RI−Ｄ_S）＞０ ・・・（３）
ここでは、歯底径Ｄ_ROは４００ｍｍに設定され、ローラ内径Ｄ_RIは１８０ｍｍに設定され、シャフトＤ_Sは８０ｍｍに設定されており、上式（３）の左辺は１０ｍｍとなり、上式（３）を満足するようにローラ最小外径Ｄ_RO，ローラ内径Ｄ_RI及びシャフトＤ_Sが設定されている。

本発明の一実施形態としての地雷処理装置は上述のように構成されているので、マルチローラ７をキャビン３ａ側に移動させて加圧ローラ７１により転圧を行なう際、加圧ローラ７１の転圧に先駆け、マルチローラ７のキャビン３ａ側に配設されたブレード８３により比較的大きな石などの障害物が取り払われるので、マルチローラ７の障害物への乗り上げを抑制することができ、マルチローラ７により地面の転圧ひいては地雷処理を安定して行なえるようになる利点がある。

なお、地雷処理を行なう前に、予め、この地雷処理とは別に障害物の除去を行なうこともできる。つまり、加圧ローラ７１を接地させずにプレート８３だけを接地させた状態でアーム６を移動させることにより、加圧ローラ７１により転圧をさせることなく障害物の除去を行ない、その後、障害物の除去された地面に対し加圧ローラ７１により転圧を行なって地雷処理を行なうのである。このように地雷処理を行なうのであれば、プレート８３を、カバー本体８０の前面（キャビン３ａとは反対側の面）に取り付ける構成も可能である。

本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、上記実施形態では、加圧ローラ７１を円周面に凹凸の形成された歯車形状としたが、加圧ローラ７１の形状はこれに限定されず、加圧ローラ７１として、周面の平滑なプレーンローラを使用しても良い。

また、上記実施形態では、地雷処理装置を、軸長の短い複数の加圧ローラを横並びにした構成としたが、軸長の長い加圧ローラを単独でそなえた構成としても良い。

本発明の一実施形態としての地雷処理装置及び地雷処理装置のカバーを斜め上方からみた模式的な斜視図である。 本発明の一実施形態としての地雷処理装置及び地雷処理装置のカバーについて示す図であって、（ａ）はその模式的な背面図、（ｂ）はその模式的な側面図である。 本発明の一実施形態にかかる障害物除去部材の構成を示す図であって、（ａ）はその模式的な背面図、（ｂ）は（ａ）の模式的なＢ−Ｂ断面図である。 本発明の一実施形態にかかる地雷処理機械の全体構成を示す模式的な側面図である。 本発明の一実施形態としての地雷処理装置の構成を示す背面視による模式的な断面図である。 本発明の一実施形態の地雷処理装置をカバーを取り外した状態で示す模式的な側面図である。 従来の地雷除去装置の構成を示す模式的な斜視図である。 従来の地雷除去装置の課題を説明するための図であって、正面視による模式的な要部断面図である。

符号の説明

７ マルチローラ（地雷処理装置）
８ カバー
７１ 加圧ローラ（加圧輪）
８３ ブレード（障害物除去部材）
８３ａ ベースプレート（ベース部材）
８３ｂ エッジプレート（エッジ部材）

Claims (5)

1. 移動しながら加圧輪により地面を転圧して地中の地雷を起爆処理する地雷処理装置において、該加圧輪に対し取り付けられる、地雷処理装置のカバーであって、
   該加圧輪の上方を覆うカバー本体と、
   該カバー本体に下方に向けて突設された障害物除去部材とをそなえて構成された
   ことを特徴とする、地雷処理装置のカバー。
2. 該障害物除去部材が、上記の加圧輪の軸心線方向に沿って設けられた
   ことを特徴とする、請求項１記載の地雷処理装置のカバー。
3. 該障害物除去部材が、
   該カバー本体に取り付けられるベース部材と、
   該ベース部材に突出して取り付けられたエッジ部材とをそなえて
   構成されたことを特徴とする、請求項１又は２記載の地雷処理装置のカバー。
4. 該エッジ部材が、該ベース部材に取り外し可能に構成された
   ことを特徴とする、請求項３記載の地雷処理装置のカバー。
5. 上記の請求項１〜４の何れか１項に記載の地雷処理装置のカバーと、
   地面を加圧する加圧輪とをそなえて構成された
   ことを特徴とする、地雷処理装置。

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