JP2012162898A - アンカーフレーム及びそれを用いた基礎構造体の構築工法 - Google Patents

Abstract

【課題】アンカーボルトを高精度で設置できるとともに、施工手間の省略化、簡素化及び施工工期の短縮を図ることのできるアンカーフレーム及びそれを用いた基礎構造体の構築工法を提案する。
【解決手段】アンカーフレーム１は、コンクリートに固着されるベース部材７と、
矩形枠状の上部フレーム９及び該上部フレーム９の各角部から垂下して下端がベース部材７にそれぞれ連結、固定される４本の脚部１１を有するフレーム本体１３と、フレーム本体１３に着脱可能に連結されてアンカーボルト３を保持するアンカーボルト保持部材１５と、上部フレーム９と脚部１１とで区画される、フレーム本体１３の各側部にそれぞれ張設されたラス型枠１７と、脚部１１の下端部にそれぞれ設けられ、フレーム本体１３の傾きを調整する高さ調整手段１９と、を備える。
【選択図】図２

Description

この発明は、鉄骨構造物の基礎にアンカーボルトを設置する際に使用されるアンカーフレーム及びそれを用いた基礎構造体の構築工法に関し、とくには、施工手間の省略化、簡素化及び施工工期の短縮を図ろうとするものに関する。

従来のアンカーフレームとしては、図７に示すような形状のものが知られている。このアンカーフレーム１００は、捨てコンクリートの上に固着される枠状のベース１０３と、このベース１０３にその下端側において固定され互いに所定間隔をおいて立設される複数本の縦地１０５と、縦地１０５の上端に水平に固着された天板１０７とを備え、この天板１０７に複数本のアンカーボルト１０９を固定する手段を有するものである。あるいは、特許文献１に開示されるように、天板の代わりに竪杆の上部に固定部材を設け、この固定部材を介してアンカーボルトの高さを調整可能に構成したものも知られている。

特に、このようなアンカーフレーム１００を用いて建築物の柱脚を支持する独立した基礎を構築する手順としては、図８（ａ）に示すように、捨てコンクリートＳを打設した後、この捨てコンクリートＳ上に基準となる墨を出し、この墨に合わせてアンカーフレーム１００をオールアンカー１１０等により固着し、アンカーボルト１０９をアンカーフレーム１００の天板１０７に固定する。次いで、図８（ｂ）に示すように、基礎ベース筋１１１を縦横に配筋し、配筋した基礎ベース筋１１１の上にアンカーフレーム１００を囲むように基礎柱型筋１１３を配筋し、さらに平面視で縦横方向に交差するように基礎はかま筋１１５を配筋する。そして、図８（ｃ）に示すように、基礎柱型筋１１３の周囲にコンクリートを塞き止める型枠１１７を配設し、基礎コンクリート１１９を打設する。この場合、型枠１１７は、周囲の配筋や構造物に保持、固定させて浮き型枠とする必要がある。

特開平１０−６８１３２号公報

しかしながら、上記従来のアンカーフレームでは、アンカーフレームの傾き調整が、捨てコンクリート表面の水平精度によって左右され、傾き調整が困難であるとともにアンカーボルト自体の施工精度にも影響を与えるという問題がある。また、アンカーフレーム１００が図８で示したように、基礎柱型筋１１３の内側となるため、アンカーフレーム１００、アンカーボルト１０９の設置を基礎柱型筋１１３の配筋施工前に行わなければならず、さらにアンカーフレーム１００が基礎柱型筋１１３の内側となるため配筋がアンカーフレーム１００に干渉し、施工手間が掛かり、さらに、配筋作業時にアンカーボルト１０９の位置がずれるという問題もある。しかも、型枠１１７を浮かせて保持、固定しなければならないため、その取付け及びコンクリート硬化後の型枠１１７の解体、撤去に手間がかかるという問題もある。

それゆえ、この発明は、上記問題を解決し、アンカーボルトを高精度で設置できるとともに、施工手間の省略化、簡素化及び施工工期の短縮を図ることのできるアンカーフレーム及びそれを用いた基礎構造体の構築工法を提案することを目的とする。

この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、この発明のアンカーフレームは、コンクリートに対して複数本のアンカーボルトを立設、支持するアンカーフレームであって、コンクリートに固着されるベース部材と、矩形枠状の上部フレーム及び該上部フレームの各角部から垂下して下端が前記ベース部材にそれぞれ連結、固定される４本の脚部を有するフレーム本体と、前記フレーム本体に着脱可能に連結されてアンカーボルトを保持するアンカーボルト保持部材と、前記上部フレームと前記脚部とで区画される、前記フレーム本体の各側部にそれぞれ張設されたラス型枠と、前記脚部の下端部にそれぞれ設けられ、前記フレーム本体の傾きを調整する高さ調整手段と、を備えることを特徴とするものである。

上記アンカーフレームを用いて基礎構造体の構築する工法は以下のとおりであり、すなわち、コンクリートに固着されるベース部材と、矩形枠状の上部フレーム及び該上部フレームの各角部から垂下して下端が前記ベース部材にそれぞれ連結、固定される４本の脚部を有するフレーム本体と、前記フレーム本体に着脱可能に連結されてアンカーボルトを保持するアンカーボルト保持部材と、前記上部フレームと前記脚部とで区画される、前記フレーム本体の各側部にそれぞれ張設されたラス型枠と、前記脚部の下端部にそれぞれ設けられ、前記フレーム本体の傾きを調整する高さ調整手段と、を備えるアンカーフレームを用い、先ず、前記コンクリート上の所定位置に前記固定具を植設し、前記ベース部材を前記固定具に固定し、前記コンクリートとの間に前記ベース部材を介挿するようにして基礎ベース筋を配筋し、前記基礎ベース筋の上に基礎柱型筋を配筋し、前記フレーム本体を、前記基礎柱型筋が内側となるようにベース部材に合わせて配置するとともに、高さ調整手段により、前記フレーム本体の傾きを調整し、前記アンカーボルトを前記アンカーフレームに取り付け、前記アンカーフレームの側部に前記ラス型枠を取り付け、前記アンカーボルトの所定の高さまで基礎コンクリートを打設することで基礎構造体を構築することができる。好適な態様では、アンカーフレームをコンクリートに固定した後であって基礎コンクリートを打設する前に、該アンカーフレームを挿通させる開口部を有する基礎はかま筋を、前記アンカーフレームを囲むように設置し、前記基礎柱型筋と前記基礎はかま筋とが一体となるように基礎はかま用差し筋を配筋し、このようにしてなる基礎配筋を取り囲むようにコンクリート止め枠を設置する。

したがって、この発明のアンカーフレーム及びそれを用いた基礎構造体の構築工法によれば、フレーム本体の脚部の下端部にフレーム本体の傾きを調整する手段を設けたことから、簡単な操作で確実にアンカーフレームの傾きを調整することができる。また、アンカーフレームの内側に基礎柱型筋を収める構成としたことから、アンカーフレーム及びアンカーボルトの設置を基礎柱型筋の配筋後に行うことができ、基礎柱型筋の配筋時にアンカーフレームが邪魔になることもなく、また基礎柱型筋を工場にて予め組み立てた組立体とした場合には、現場では基礎柱型筋の組立体を基礎ベース筋に固定するだけでよいので熟練した鉄筋工でなくても基礎柱型筋を精度高く施工することができるとともにローコストかつ短工期で施工することが可能となる。さらに、基礎柱型筋をアンカーフレーム内に収めるとともに、アンカーフレームの側部にラス型枠を取り付ける構成としたことで、アンカーフレームを柱型のサイズとすることができ、フレーム自体が強固になりアンカーボルトの天端位置のブレが無くなり、施工手間の更なる低減を図ることができる。また、アンカーフレームの側部に直接ラス型を張設したことにより、従来のように型枠を浮かせて保持させる手間を省くことができるとともに、コンクリート硬化後に型枠を取り外す必要もなく、施工手間をより一層低減することができる。このように、この発明によれば、アンカーボルトを高精度で保持できるとともに、施工手間の省略化、簡素化及び施工工期の短縮を図ることができ、しかも、基礎配筋（基礎ベース筋及び基礎柱型筋を含む）をあらかじめ工場等で組み立てるようにすることで、現場では基礎柱型筋の組立体を基礎ベース筋の上に設置するだけでよいので熟練した配筋工でなくても基礎配筋を精度高くかつ容易に施工することが可能となる。上述した好適な態様のように、基礎配筋に基礎はかま筋及び基礎はかま用差し筋をさらに含むものとし、かつ基礎はかま筋をあらかじめ工場等で組み立てた組立体とすることで、さらなる施工手間の省略化等を図るようにしてもよい。

なお、この発明のアンカーフレームにあっては、前記フレーム本体をアングル材によって形成することが好ましく、これによれば、フレーム本体の強度を向上させることができる。

また、この発明のアンカーフレームにあっては、隣り合う２本の脚部同士をつなぐ補強部材を備えることが好ましく、これによれば、フレーム本体の強度を更に向上させることができる。

さらに、この発明の基礎構造体の構築工法にあっては、前記基礎ベース筋及び基礎柱型筋の少なくとも一方を予め組み立てた組立体とすることが好ましく、これによれば、熟練した鉄筋工でなくても基礎柱型筋を精度高く施工することができるとともにローコストかつ短工期で施工することが可能となる。

かくして、この発明によれば、アンカーボルトを高精度で設置できるとともに、施工手間の省略化、簡素化及び施工工期の短縮を図ることのできるアンカーフレーム及びそれを用いた基礎構造体の構築工法を提案することが可能となる。

この発明にしたがう一実施形態のアンカーフレームを、捨てコンクリートに固定した状態で基礎配筋とともに示す斜視図である。 （ａ）は、図１におけるアンカーフレームを拡大して示す斜視図であり、（ｂ）は、アンカーフレームの分解斜視図である。 フレーム本体の脚部に設けられた高さ調整手段を示し、（ａ）は、脚部を横切る断面図であり、（ｂ）は、図３（ａ）中のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は、図３（ａ）中のＢ−Ｂ矢視図である。 （ａ）は、アンカーフレームの一部を構成するベース部材を、捨てコンクリートに固定した状態を示す斜視図あり、（ｂ）は、捨てコンクリートの上方に基礎ベース筋を配置した状態を示す斜視図である。 （ａ）は、基礎ベース筋の上に基礎柱型筋を設置した状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、基礎柱型筋の外側にアンカーフレームのフレーム本体を被せてベース部材に固定した状態を示す斜視図である。 （ａ）は、アンカーフレームの周りに基礎はかま筋、基礎はかま用差し筋を設置した状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、基礎配筋を囲むように止め枠（ラス型枠）を配置するとともに、アンカーフレームの側部にラス型枠を取り付けた状態を示す斜視図である。 従来技術のアンカーフレームを示す図であり、（ａ）は組立て前の状態を、（ｂ）は組立て後の状態をそれぞれ示している。 従来のアンカーフレームを用いて独立基礎を構築する手順を示す図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。なお、ここでは、基礎構造体として独立基礎を構築する場合を例にとり説明する。

この実施形態のアンカーフレーム１は、図１に示すように、コンクリート（ここでは捨てコンクリートＳ）にオールアンカー等の固定具によって固定され得るとともに捨てコンクリートＳに対して建物の鉄骨柱の基部に設けられた柱脚金物（図示省略）を固定するための複数本のアンカーボルト３を立設、支持するものである。

図２（ａ）、（ｂ）にアンカーフレーム１の詳細を示すように、このアンカーフレーム１は、捨てコンクリートＳに固定具５によって固着されるベース部材としての４つのベースアングル７と、矩形枠状の上部フレーム９及び該上部フレーム９の各角部から垂下して下端がベースアングル７にそれぞれ連結、固定される４本の脚部１１を有するフレーム本体１３と、フレーム本体１３に着脱可能に連結されてアンカーボルト３を立設、保持するアンカーボルト保持部材１５と、上部フレーム９と脚部１１とで区画される、フレーム本体１３の各側部（４面）にそれぞれ張設されたメッシュ状のラス型枠１７と、脚部１１の下端部にそれぞれ設けられ、上部フレーム９の傾きを調整する高さ調整手段１９と、を備えている。また、この実施形態では、隣り合う２本の脚部１１同士をつないでフレーム本体１３を補強するアングル状の補強部材２１、２２が互いに対向する位置に２本固設されている。

上部フレーム９は、４本の等辺アングル材９ａ〜９ｄを矩形の枠状に連結、固定して形成したものであり、隣り合うアングル材９ａ〜９ｄ同士は、アングル材で形成された脚部１１を連結材として溶接により固定されている。なお、等辺アングルに代えて不等辺アングル材やチャンネル材を用いて上部フレーム９及び脚部１１を形成してもよい。また、４本のアングル材９ａ〜９ｄを用いて上部フレーム９を構成するのに代えて、金属板を絞り加工して矩形枠状（角筒状）の上部フレーム（図示省略）を一体成形してもよい。隣り合う脚部１１の間隔及び脚部１１の高さは、後述する基礎柱型筋をフレーム本体１３の内側に完全に収容可能な間隔、高さとする。また、ベースアングル７の高さは、捨てコンクリートＳと後述する基礎ベース筋との間にスペーサによって形成される隙間に介挿可能な高さとし、具体的には４５〜７０ｍｍの高さとすることが好ましい。

アンカーボルト保持部材１５は、上部フレーム９の２本の長辺（アングル材９ａ、９ｃ）を跨って互いに平行に延びる２本の上部板２３、２４と、２本の補強部材２１、２２を跨って互いに平行に延びる２本の下部板２６、２７とからなり、これらの上部板２３、２４及び下部板２６、２７には、アンカーボルト３を挿通させる貫通孔２３ａ、２４ａ、２６ａ、２７ａがそれぞれ形成されている。上部板２３、２４及び下部板２６、２７は、ボルトにて上部フレーム９、補強部材２１、２２に着脱可能に連結されているが、クリップ等で固定してもよい。また、２本の上部板、下部板をそれぞれ、一枚の連続した板で形成し、この板にアンカーボルトを挿通させる挿通孔をそれぞれ４つずつ形成するようにしてもよい。

高さ調整手段１９は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、アングル材からなる脚部１１の下端部の一方の側壁１１ａの外面にここでは溶接により固着されたアジャスタ板２９と、アジャスタ板２９を貫通し、底部が捨てコンクリートＳに当接するアジャスタボルト３１と、アジャスタボルト３１と螺合するとともにアジャスタ板２９を上下から挟み込む一対のアジャスタナット３３ａ、３３ｂと、所定の調整高さにて脚部１１をベースアングル７に固定する固定ボルト３５とを有してなる。ベースアングル７の立上り壁３７には、固定ボルト３５を挿通させ高さ調整の際に固定ボルト３５の移動を許容する長孔３７ａが形成されている。また、脚部１１にも、ベースアングル７の長孔３７ａに対応して、固定ボルト３５を挿通させる長孔１１ｂが形成されている。固定ボルト３５は脚部１１をベースアングル７に固定するとともに、長孔３７ａ、１１ｂと協働して脚部１１の上下方向への移動を案内するガイド手段をも構成するものである。かかる高さ調整手段１９にあっては、ベースアングル７を捨てコンクリートＳに固定し、固定ボルト３５をベースアングル７の長孔３７ａ及び脚部１１の長孔１１ｂの双方に挿通した状態にて、アジャスタボルト３１を回動させると、アジャスタボルト３１がアジャスタ板２９に対して進退し、これにより脚部１１は、固定ボルト３５に案内されつつ上下に移動して脚部１１の高さを調整することができる。所望の高さ（アンカーフレーム１の傾き）が得られた際には、固定ボルト３５でベースアングル７と脚部１１とを締結、固定する。アジャスタボルト３１及び固定ボルト３５はそれぞれ、ここでは一般的な六角ボルトで構成しているがこれに限定されない。

次に、このようになるアンカーフレーム１を用いて基礎構造体として独立基礎を構築する工法について説明する。

先ず、図４（ａ）に示すように、捨てコンクリートＳ上に縦横に位置決め用の基準線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を墨打ちし、このうち基準線Ｌ１、Ｌ２に合わせて捨てコンクリートＳに固定具としてのオールアンカー５を４本打ち込む。なお、オールアンカー５に代えて、自穿式のアンカーやケミカルアンカー、コンクリート釘等の他の固定具５を用いてもよい。

次いで、ベース部材としての４つのベースアングル７をそれぞれこれらのオールアンカー５に固定する。

次いで、図４（ｂ）に示すように、工場組立てとすることができる、縦筋と横筋からなる基礎ベース筋４０を捨てコンクリートＳとの間にスペーサ４２を介して設置する。すなわち、ベースアングル７は、捨てコンクリートＳと基礎ベース筋４０との間に介挿された状態となる。

次いで、図５（ａ）に示すように、工場組立てとすることができる、柱筋とフープ筋からなる基礎柱型筋４４を基礎ベース筋４０の上にセットし固定する。

次いで、図５（ｂ）に示すように、フレーム本体１３を基礎柱型筋４４の外側に被せるように（基礎柱型筋４４が内側となるように）して、捨てコンクリートＳに固着したベースアングル７に合わせて配置し、上部フレーム９に下げ振り（図示省略）をセットし、該下げ振りの吊り糸が捨てコンクリートＳ上の基準線Ｌ３、Ｌ４に合致するように、高さ調整手段１９の各アジャスタボルト３１を回して前後左右方向におけるフレーム本体１３の傾き（鉛直性）を調整し、フレーム本体１３が垂直となった時点で、固定ボルト３５にて脚部１１をベースアングル７に固定する。なお、水準器を用いて、フレーム本体１３の傾きの微調整を行ってもよい。

次いで、同図に示すように、アンカーボルト保持部材１５の一部を構成する下部板２６、２７を補助部材２１、２２に取り付け（上部板２３、２４は予め上部フレーム９に取り付けておいてもよい。）、アンカーボルト３を、上部板２３、２４及び下部板２６、２７双方の貫通孔２３ａ、２４ａ、２６ａ、２７ａに通してナットにて固定する。

次いで、図６（ａ）に示すように、基礎はかま筋４６を、アンカーフレーム１の上から被せるように、すなわち基礎はかま筋４６の開口部にアンカーフレーム１を通すようにして、基礎ベース筋４０上に配置し、基礎ベース筋４０に固着する。また、基礎はかま筋４６の開口部の位置を通るように差し筋４８を配筋し、基礎はかま筋４６に固着する。

次いで、図６（ｂ）に示すように、予め捨てコンクリートＳ上に出した墨（図示省略）に合わせて基礎ベース部分のコンクリート止め枠（ラス型枠）８０をセットし、固着するとともに、アンカーフレーム１の側部（４面）にラス型枠１７を取り付ける。

そして、アンカーボルト３の上端近傍の所定レベルまで基礎コンクリート（図示省略）を打設する。基礎コンクリートが固化することで、独立基礎の構築作業が終了し、建物の鉄骨柱の基部に形成された柱脚金物（図示省略）を各アンカーボルト３に締め付けて固定することが可能となる。

したがって、このアンカーフレーム１及びそれを用いた基礎構造体の構築工法によれば、フレーム本体１３の脚部１１の下端部に脚部１１の高さを調整する手段１９を設けたことから、簡単な操作で確実にアンカーフレーム１の傾きを調整することができる。また、アンカーフレーム１の内側に基礎柱型筋４４を収める構成としたことから、アンカーフレーム１及びアンカーボルト３の設置を基礎柱型筋４４の配筋後に行うことができ、基礎柱型筋４４の配筋時にアンカーフレーム１が邪魔になることもなく、また基礎柱型筋４４を工場にて予め組み立てた組立体とした場合には、現場では基礎柱型筋４４の組立体を基礎ベース筋４０に固定するだけでよいので熟練した鉄筋工でなくても基礎柱型筋４４を精度高く施工することができるとともにローコストかつ短工期で施工することが可能となる。さらに、基礎柱型筋４４をアンカーフレーム１内に収めるとともに、アンカーフレーム１の側部にラス型枠１７を取り付ける構成としたことで、アンカーフレーム１を柱型のサイズとすることができ、フレーム自体が強固になりアンカーボルト３の天端位置のブレが無くなり、施工手間の更なる低減を図ることができる。また、アンカーフレーム１の側部に直接ラス型１７を張設したことにより、従来のように型枠を浮かせて保持させる手間を省くことができるとともに、コンクリート硬化後に型枠を取り外す必要もなく、施工手間をより一層低減することができる。このように、この発明によれば、アンカーボルト３を高精度で保持できるとともに、施工手間の省略化、簡素化及び施工工期の短縮を図ることができ、しかも、基礎ベース筋、基礎柱型筋、基礎はかま筋等を含む基礎配筋をあらかじめ工場等で組み立てるようにすることで、現場では基礎柱型筋４４の組立体を基礎ベース筋４０の組立体の上に設置、固定するだけでよいので熟練した配筋工でなくても基礎配筋を精度高くかつ容易に施工することが可能となる。

また、この実施形態のアンカーフレーム１によれば、フレーム本体１３をアングル材によって形成したことから、フレーム本体１３の強度を向上させることができる。

さらに、この実施形態のアンカーフレーム１によれば、隣り合う２本の脚部同士をつなぐ補強部材を設けたことから、フレーム本体の強度を更に向上させることができる。

かくして、この発明により、アンカーボルトを高精度で設置できるとともに、施工手間の省略化、簡素化及び施工工期の短縮を図ることのできるアンカーフレーム及びそれを用いた基礎構造体の構築工法を提案することが可能となった。

１ アンカーフレーム
３ アンカーボルト
５ 固定具
７ ベースアングル（ベース部材）
９ 上部フレーム
１１ 脚部
１３ フレーム本体
１５ アンカーボルト保持部材
１７ ラス型枠
１９ 高さ調整手段
２１、２２ 補強部材
２３、２４ 上部板
２６、２７ 下部板
２９ アジャスタ板
３１ アジャスタボルト
３３ａ、３３ｂ アジャスタナット
３５ 固定ボルト
３７ａ、１１ｂ 長孔
４０ 基礎ベース筋
４４ 基礎柱型筋
４６ 基礎はかま筋
４８ 基礎はかま用差し筋

Claims (5)

1. コンクリートに対して複数本のアンカーボルトを立設、支持するアンカーフレームであって、
   コンクリートに固着されるベース部材と、
   矩形枠状の上部フレーム及び該上部フレームの各角部から垂下して下端が前記ベース部材にそれぞれ連結、固定される４本の脚部を有するフレーム本体と、
   前記フレーム本体に着脱可能に連結されてアンカーボルトを保持するアンカーボルト保持部材と、
   前記上部フレームと前記脚部とで区画される、前記フレーム本体の各側部にそれぞれ張設されたラス型枠と、
   前記脚部の下端部にそれぞれ設けられ、前記フレーム本体の傾きを調整する高さ調整手段と、を備えることを特徴とするアンカーフレーム。
2. 前記フレーム本体をアングル材によって形成してなる、請求項１に記載のアンカーフレーム。
3. 隣り合う２本の脚部同士をつなぐ補強部材を備える、請求項１又は２に記載のアンカーフレーム。
4. コンクリートに固着されるベース部材と、矩形枠状の上部フレーム及び該上部フレームの各角部から垂下して下端が前記ベース部材にそれぞれ連結、固定される４本の脚部を有するフレーム本体と、前記フレーム本体に着脱可能に連結されてアンカーボルトを保持するアンカーボルト保持部材と、前記上部フレームと前記脚部とで区画される、前記フレーム本体の各側部にそれぞれ張設されたラス型枠と、前記脚部の下端部にそれぞれ設けられ、前記フレーム本体の傾きを調整する高さ調整手段と、を備えるアンカーフレームを用い、
   前記コンクリート上の所定位置に前記固定具を植設し、
   前記ベース部材を前記固定具に固定し、
   前記コンクリートとの間に前記ベース部材を介挿するよう基礎ベース筋を配筋し、
   前記基礎ベース筋の上に基礎柱型筋を配筋し、
   前記フレーム本体を、前記基礎柱型筋が内側となるようにベース部材に合わせて配置するとともに、高さ調整手段により、前記フレーム本体の傾きを調整し、
   前記アンカーボルトを前記アンカーフレームに取り付け、
   前記アンカーフレームの側部に前記ラス型枠を取り付け、
   前記アンカーボルトの所定の高さまで基礎コンクリートを打設することを特徴とする基礎構造体の構築工法。
5. 前記基礎ベース筋及び基礎柱型筋の少なくとも一方を予め組み立てた組立体とする、請求項４に記載の基礎構造体の構築工法。
   

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