JP3455644B2 - 杭基礎構造 - Google Patents
杭基礎構造Info
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- JP3455644B2 JP3455644B2 JP04705197A JP4705197A JP3455644B2 JP 3455644 B2 JP3455644 B2 JP 3455644B2 JP 04705197 A JP04705197 A JP 04705197A JP 4705197 A JP4705197 A JP 4705197A JP 3455644 B2 JP3455644 B2 JP 3455644B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば地中地盤
に埋め込まれたフーチング（構造物の基礎）を支承し、
構造物の荷重をさらに深い層に伝える先端支持杭、摩擦
杭のような杭基礎構造に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、上述例の杭基礎（Pile foundatio
n ）構造としては図３に示す如き構造のものがある。す
なわち地中地盤８１に打設された構造単位としての杭８
２を設け、この杭８２の杭頭に地中に位置するフーチン
グ８３を上置し、杭鉄筋および中詰めコンクリート補強
筋のような鉄筋材８４とコンクリートにて杭８２とフー
チング８３とを剛結合した構造である。 【０００３】このように杭頭の結合部と剛結合した構造
であると、地震等の外力が作用した場合、地面を含む地
中地盤８１と構造物とがそれぞれ別々の働きをするの
で、両者の境界部としての杭頭結合部には曲げモーメン
ト等の荷重が集中し、杭頭およびフーチング８３が損
傷、破損する問題点があり、杭基礎構造は地中に打込ま
れた構造単位（杭８２）に支えられた下部構造である関
係上、損傷、破損が生じた際には、その復旧に長時間お
よび莫大な費用を要する問題点があった。 【０００４】一方、滑り材を用いた杭基礎構造としては
特開平１−１０２１２４号公報に記載の構造がある。つ
まり、図４に示すようにコンクリート杭９１の上端部か
ら環状に配設した複数の鉄筋材９２と、これら鉄筋材９
２を横振れを許容する状態で囲繞する鋼管９３とを上向
きに延出させ、鋼管９３の下端部には環状の係止突起９
４を設けて、コンクリート杭９１の上端部に埋込み連結
する。 【０００５】また上述の鋼管９３の上端部には天板９５
を溶接固着し、鉄筋材９２の個々の振れを許容する状態
で貫通の融通孔９６を設け、上部のコンクリート構造体
９７を天板９５を貫通した鉄筋材９２と連結させ、かつ
天板９５とフーチング金物９８との間に滑り材９９を介
装し、この滑り材９９を介して上述の天板９５上にコン
クリート構造体９７を摺動可能に載置したコンクリート
構造体支持構造である。 【０００６】この従来構造においては地震等の外力が作
用した場合、鉄筋材９２がたわみ、このたわみ時に滑り
材９９によりコンクリート構造体９７がすべり移動する
ものの、このすべり量は融通孔９６により規制されると
共に、コンクリート杭９１とコンクリート構造体９７と
が鉄筋材９２で連結されている関係上、地震等の過大振
動発生時においては曲げモーメントを良好に吸収するこ
とが不可能で、杭頭およびコンクリート構造体９７が損
傷、破損する問題点があり、図３の従来構造と同様に充
分な耐震機能、免震機能を確保することができない問題
点があった。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】この発明は、杭頭部に
形成した球状支持部とフーチング下部に形成した球状結
合部との間に滑り材を介設して、杭頭結合部をピン支持
（すべり回転することにより応力を開放する構造）する
ことで、フーチング下部と杭頭部とが全方向に相対回転
可能となり、杭頭結合部への曲げモーメント発生を防止
し、地震等の外力作用時にあっても杭およびフーチング
の損傷を防止することができ、これら両者（杭、フーチ
ング）に用いられる鉄筋の配筋量低減が可能で、施工性
および低コスト化の向上を図ることができ、さらに、上
述の球状支承部と球状結合部との間のクリアランス部分
にコーキング材を封入して封止構造と成すことで、コー
キング材による止水機能にて構成材料の腐食、劣化を低
減することができ、さらにまた、フーチング下面に砕石
層を形成して移動可能なフーチングの設置面を備えた杭
基礎構造の提供を目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】この発明は、杭の頭部
に、該頭部の外面に凸座形状の杭金具を密着状に被着し
た球状支承部を形成すると共に、上記杭と分離されたフ
ーチング下部には上記球状支承部に対応する球状結合部
を形成し、上記球状支承部と球状結合部との間に滑り材
が介設され、杭頭結合部をピン支持し、上記球状支承部
と球状結合部との間のクリアランス部分にコーキング材
を封入して封止構造と成し、上記フーチングの下面側に
砕石層を形成してフーチングの設置面を形成した杭基礎
構造であることを特徴とする。 【０００９】 【発明の作用及び効果】この発明によれば、杭頭部に形
成され、該頭部の外面に凸座形状の杭金具を密着状に被
着した球状支承部と、フーチング下部に形成された球状
結合部との間に滑り材を介設し、所謂杭頭結合部をピン
支持したので、これらフーチング下部と杭頭部とは互の
球状部に沿って全方向に相対的にすべり回転可能とな
る。 【００１０】この結果、杭頭結合部への応力付勢時に斯
るすべり回転によりその応力を開放することができ、杭
頭結合部への曲げモーメント発生を防止することができ
る効果がある。したがって、地震等の外力作用時にあっ
ても杭およびフーチングの損傷を防止することができ、
杭およびフーチングの両者に用いられる鉄筋の配筋量低
減が可能で、施工性および低コスト化の向上を図ること
ができる効果がある。 【００１１】さらに、上述の球状支承部と球状結合部と
の間のクリアランス部分にコーキング材を封入したの
で、このコーキング材により振動吸収および外部からの
水侵入防止を図ることができる。この結果、構成材料と
しての鋼材の腐蝕低減、滑り材の劣化低減を図り、上述
の滑り材による円滑なすべり回転を長期にわたって維持
することができる効果がある。 【００１２】さらに、フーチングの設置面として、フー
チングの下面に砕石層を形成したので、フーチングの移
動を可能にすることができる。 【００１３】 【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図面は杭基礎構造を示し、図１において、この
杭基礎構造は地中地盤１１に打設された長尺かつ鉄筋コ
ンクリート製の杭１２を設け、この杭１２の頭部に凸面
形の球状支承部１３を形成している。 【００１４】上述の球状支承部１３の外面には対応形状
（凸座形状）かつ金属（主として鉄）製の杭金具１４を
密着状に被着すると共に、この杭金具１４の内面と杭１
２頭部とは複数の鉄製の定着用アンカー材１５で強固に
一体締結している。上述の地中地盤１１の上面にはモル
タル座１６を形成し、このモルタル座１６および杭１２
頭部に上置される鉄筋コンクリート製のフーチング（構
造物の基礎）１７の杭１２頭部と対向する下部つまりフ
ーチング下部には上述の凸面形の球状支承部１３に対応
する凹面形の球状結合部１８を形成している。 【００１６】この球状結合部１８の内面には対応形状
（凹座形状）かつ金属（主として鉄）製のフーチング金
具１９を密着状に配設すると共に、このフーチング金具
１９のフーチング１７側の面とフーチング１７下部とは
複数の鉄製の定着用アンカー材２０で強固に一体連結し
ている。 【００１７】しかも、杭１２側の球状支承部１３外面の
杭金具１４とフーチング１７側の球状結合部１８内面の
フーチング金具１９との間には滑り材２１を介設して、
杭頭結合部をピン支持すると共に、これら両者１４，１
９間のすべり面（クリアランス部分）にはコーキング材
２２を封入して封止構造と成している。 【００１８】ここで上述の滑り材２１としてはフッ素樹
脂やポリエチレン樹脂等の樹脂シートを接着接合して用
いるか或はフッ素樹脂やポリエチレン樹脂をコーティン
グして形成する。また上述の樹脂シートのすべり面に対
してカーボン材やモリブデン材等の固体潤滑材を塗布し
てもよい。何れにしても、上述の滑り材２１としては自
己潤滑性を有する材料を用いる。 【００１９】また上述のコーキング材２２としてはシー
ラント材やゴムパッキング等の止水機能、振動吸収機能
を有する材料を用いる。さらに上述の杭金具１４はモル
タル座１６よりも上方に位置する一方、杭１２とフーチ
ング１７とは鉄筋で連結されることなく両者１２，１７
は分離されている。 【００２０】このように、杭１２の頭部に形成された球
状支承部１３側の杭金具１４と、フーチング１７の下部
に形成された球状結合部１８側のフーチング金具１９と
の間に自己潤滑性を有する滑り材２１を介設し、所謂杭
頭結合部をピン支持したので、これらフーチング１７下
部と杭１２頭部とは互の球状部１３，１８に沿って全方
向（図１の矢印ａ方向参照）に相対的にすべり回転可能
となる。 【００２１】この結果、杭頭結合部への応力付勢時に斯
る滑り回転によりその応力を開放することができ、杭頭
結合部への曲げモーメント発生を防止することができる
効果がある。したがって、地震等の外力作用時にあって
も杭１２およびフーチング１７の損傷を防止して、充分
な耐震機能、免震機能を確保することができると共に、
杭１２およびフーチング１７の両者に用いられる鉄筋の
配筋量低減が可能で、施工性および低コスト化の向上を
図ることができる効果がある。 【００２２】加えて、上述の球状支承部１３側の杭金具
１４と球状結合部１８側のフーチング金具１９との間の
すべり面にコーキング材２２を封入したので、このコー
キング材２２により振動吸収および外部からの水侵入防
止を図ることができる。この結果、構成材料としての鋼
材（杭金具１４、フーチング金具１９参照）の腐蝕低
減、滑り材２１の劣化低減を図り、上述の滑り材２１に
よる円滑なすべり回転を長期にわたって維持することが
できる効果がある。 【００２３】なお、上記実施例においては杭頭部の球状
支承部１３を凸面形に形成し、フーチング下部の球状結
合部１８を凹面形に形成したが、この逆の構成つまり杭
頭部に凹面形の球状支承部を形成し、フーチング下部に
凸面形の球状結合部を形成しても、同様の作用、効果を
奏する。また上記構成は単杭および群杭の何れの杭基礎
にも適用できる。さらに図２に示す如くモルタル座１６
とフーチング１７下面との間に砕石層２３を形成して移
動可能な設置面と成してもよい。
に埋め込まれたフーチング（構造物の基礎）を支承し、
構造物の荷重をさらに深い層に伝える先端支持杭、摩擦
杭のような杭基礎構造に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、上述例の杭基礎（Pile foundatio
n ）構造としては図３に示す如き構造のものがある。す
なわち地中地盤８１に打設された構造単位としての杭８
２を設け、この杭８２の杭頭に地中に位置するフーチン
グ８３を上置し、杭鉄筋および中詰めコンクリート補強
筋のような鉄筋材８４とコンクリートにて杭８２とフー
チング８３とを剛結合した構造である。 【０００３】このように杭頭の結合部と剛結合した構造
であると、地震等の外力が作用した場合、地面を含む地
中地盤８１と構造物とがそれぞれ別々の働きをするの
で、両者の境界部としての杭頭結合部には曲げモーメン
ト等の荷重が集中し、杭頭およびフーチング８３が損
傷、破損する問題点があり、杭基礎構造は地中に打込ま
れた構造単位（杭８２）に支えられた下部構造である関
係上、損傷、破損が生じた際には、その復旧に長時間お
よび莫大な費用を要する問題点があった。 【０００４】一方、滑り材を用いた杭基礎構造としては
特開平１−１０２１２４号公報に記載の構造がある。つ
まり、図４に示すようにコンクリート杭９１の上端部か
ら環状に配設した複数の鉄筋材９２と、これら鉄筋材９
２を横振れを許容する状態で囲繞する鋼管９３とを上向
きに延出させ、鋼管９３の下端部には環状の係止突起９
４を設けて、コンクリート杭９１の上端部に埋込み連結
する。 【０００５】また上述の鋼管９３の上端部には天板９５
を溶接固着し、鉄筋材９２の個々の振れを許容する状態
で貫通の融通孔９６を設け、上部のコンクリート構造体
９７を天板９５を貫通した鉄筋材９２と連結させ、かつ
天板９５とフーチング金物９８との間に滑り材９９を介
装し、この滑り材９９を介して上述の天板９５上にコン
クリート構造体９７を摺動可能に載置したコンクリート
構造体支持構造である。 【０００６】この従来構造においては地震等の外力が作
用した場合、鉄筋材９２がたわみ、このたわみ時に滑り
材９９によりコンクリート構造体９７がすべり移動する
ものの、このすべり量は融通孔９６により規制されると
共に、コンクリート杭９１とコンクリート構造体９７と
が鉄筋材９２で連結されている関係上、地震等の過大振
動発生時においては曲げモーメントを良好に吸収するこ
とが不可能で、杭頭およびコンクリート構造体９７が損
傷、破損する問題点があり、図３の従来構造と同様に充
分な耐震機能、免震機能を確保することができない問題
点があった。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】この発明は、杭頭部に
形成した球状支持部とフーチング下部に形成した球状結
合部との間に滑り材を介設して、杭頭結合部をピン支持
（すべり回転することにより応力を開放する構造）する
ことで、フーチング下部と杭頭部とが全方向に相対回転
可能となり、杭頭結合部への曲げモーメント発生を防止
し、地震等の外力作用時にあっても杭およびフーチング
の損傷を防止することができ、これら両者（杭、フーチ
ング）に用いられる鉄筋の配筋量低減が可能で、施工性
および低コスト化の向上を図ることができ、さらに、上
述の球状支承部と球状結合部との間のクリアランス部分
にコーキング材を封入して封止構造と成すことで、コー
キング材による止水機能にて構成材料の腐食、劣化を低
減することができ、さらにまた、フーチング下面に砕石
層を形成して移動可能なフーチングの設置面を備えた杭
基礎構造の提供を目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】この発明は、杭の頭部
に、該頭部の外面に凸座形状の杭金具を密着状に被着し
た球状支承部を形成すると共に、上記杭と分離されたフ
ーチング下部には上記球状支承部に対応する球状結合部
を形成し、上記球状支承部と球状結合部との間に滑り材
が介設され、杭頭結合部をピン支持し、上記球状支承部
と球状結合部との間のクリアランス部分にコーキング材
を封入して封止構造と成し、上記フーチングの下面側に
砕石層を形成してフーチングの設置面を形成した杭基礎
構造であることを特徴とする。 【０００９】 【発明の作用及び効果】この発明によれば、杭頭部に形
成され、該頭部の外面に凸座形状の杭金具を密着状に被
着した球状支承部と、フーチング下部に形成された球状
結合部との間に滑り材を介設し、所謂杭頭結合部をピン
支持したので、これらフーチング下部と杭頭部とは互の
球状部に沿って全方向に相対的にすべり回転可能とな
る。 【００１０】この結果、杭頭結合部への応力付勢時に斯
るすべり回転によりその応力を開放することができ、杭
頭結合部への曲げモーメント発生を防止することができ
る効果がある。したがって、地震等の外力作用時にあっ
ても杭およびフーチングの損傷を防止することができ、
杭およびフーチングの両者に用いられる鉄筋の配筋量低
減が可能で、施工性および低コスト化の向上を図ること
ができる効果がある。 【００１１】さらに、上述の球状支承部と球状結合部と
の間のクリアランス部分にコーキング材を封入したの
で、このコーキング材により振動吸収および外部からの
水侵入防止を図ることができる。この結果、構成材料と
しての鋼材の腐蝕低減、滑り材の劣化低減を図り、上述
の滑り材による円滑なすべり回転を長期にわたって維持
することができる効果がある。 【００１２】さらに、フーチングの設置面として、フー
チングの下面に砕石層を形成したので、フーチングの移
動を可能にすることができる。 【００１３】 【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図面は杭基礎構造を示し、図１において、この
杭基礎構造は地中地盤１１に打設された長尺かつ鉄筋コ
ンクリート製の杭１２を設け、この杭１２の頭部に凸面
形の球状支承部１３を形成している。 【００１４】上述の球状支承部１３の外面には対応形状
（凸座形状）かつ金属（主として鉄）製の杭金具１４を
密着状に被着すると共に、この杭金具１４の内面と杭１
２頭部とは複数の鉄製の定着用アンカー材１５で強固に
一体締結している。上述の地中地盤１１の上面にはモル
タル座１６を形成し、このモルタル座１６および杭１２
頭部に上置される鉄筋コンクリート製のフーチング（構
造物の基礎）１７の杭１２頭部と対向する下部つまりフ
ーチング下部には上述の凸面形の球状支承部１３に対応
する凹面形の球状結合部１８を形成している。 【００１６】この球状結合部１８の内面には対応形状
（凹座形状）かつ金属（主として鉄）製のフーチング金
具１９を密着状に配設すると共に、このフーチング金具
１９のフーチング１７側の面とフーチング１７下部とは
複数の鉄製の定着用アンカー材２０で強固に一体連結し
ている。 【００１７】しかも、杭１２側の球状支承部１３外面の
杭金具１４とフーチング１７側の球状結合部１８内面の
フーチング金具１９との間には滑り材２１を介設して、
杭頭結合部をピン支持すると共に、これら両者１４，１
９間のすべり面（クリアランス部分）にはコーキング材
２２を封入して封止構造と成している。 【００１８】ここで上述の滑り材２１としてはフッ素樹
脂やポリエチレン樹脂等の樹脂シートを接着接合して用
いるか或はフッ素樹脂やポリエチレン樹脂をコーティン
グして形成する。また上述の樹脂シートのすべり面に対
してカーボン材やモリブデン材等の固体潤滑材を塗布し
てもよい。何れにしても、上述の滑り材２１としては自
己潤滑性を有する材料を用いる。 【００１９】また上述のコーキング材２２としてはシー
ラント材やゴムパッキング等の止水機能、振動吸収機能
を有する材料を用いる。さらに上述の杭金具１４はモル
タル座１６よりも上方に位置する一方、杭１２とフーチ
ング１７とは鉄筋で連結されることなく両者１２，１７
は分離されている。 【００２０】このように、杭１２の頭部に形成された球
状支承部１３側の杭金具１４と、フーチング１７の下部
に形成された球状結合部１８側のフーチング金具１９と
の間に自己潤滑性を有する滑り材２１を介設し、所謂杭
頭結合部をピン支持したので、これらフーチング１７下
部と杭１２頭部とは互の球状部１３，１８に沿って全方
向（図１の矢印ａ方向参照）に相対的にすべり回転可能
となる。 【００２１】この結果、杭頭結合部への応力付勢時に斯
る滑り回転によりその応力を開放することができ、杭頭
結合部への曲げモーメント発生を防止することができる
効果がある。したがって、地震等の外力作用時にあって
も杭１２およびフーチング１７の損傷を防止して、充分
な耐震機能、免震機能を確保することができると共に、
杭１２およびフーチング１７の両者に用いられる鉄筋の
配筋量低減が可能で、施工性および低コスト化の向上を
図ることができる効果がある。 【００２２】加えて、上述の球状支承部１３側の杭金具
１４と球状結合部１８側のフーチング金具１９との間の
すべり面にコーキング材２２を封入したので、このコー
キング材２２により振動吸収および外部からの水侵入防
止を図ることができる。この結果、構成材料としての鋼
材（杭金具１４、フーチング金具１９参照）の腐蝕低
減、滑り材２１の劣化低減を図り、上述の滑り材２１に
よる円滑なすべり回転を長期にわたって維持することが
できる効果がある。 【００２３】なお、上記実施例においては杭頭部の球状
支承部１３を凸面形に形成し、フーチング下部の球状結
合部１８を凹面形に形成したが、この逆の構成つまり杭
頭部に凹面形の球状支承部を形成し、フーチング下部に
凸面形の球状結合部を形成しても、同様の作用、効果を
奏する。また上記構成は単杭および群杭の何れの杭基礎
にも適用できる。さらに図２に示す如くモルタル座１６
とフーチング１７下面との間に砕石層２３を形成して移
動可能な設置面と成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の杭基礎構造を示す断面図。
【図２】 この発明の杭基礎構造の他の実施例を示す断
面図。 【図３】 従来の杭基礎構造を示す断面図。 【図４】 従来の杭基礎構造を示す断面図。 【符号の説明】 １２…杭 １３…球状支承部 １４…杭金具 １７…フーチング １８…球状結合部 ２１…滑り材 ２２…コーキング材
面図。 【図３】 従来の杭基礎構造を示す断面図。 【図４】 従来の杭基礎構造を示す断面図。 【符号の説明】 １２…杭 １３…球状支承部 １４…杭金具 １７…フーチング １８…球状結合部 ２１…滑り材 ２２…コーキング材
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 辻 英一
大阪市中央区島町二丁目四番七号 安井
建築設計事務所内
(56)参考文献 特開 平１−284613（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−304223（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−339937（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−246436（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−212510（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−120687（ＪＰ，Ａ)
実開 昭59−31643（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭60−36432（ＪＰ，Ｕ)
特公 昭59−48255（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】杭の頭部に、該頭部の外面に凸座形状の杭
金具を密着状に被着した球状支承部を形成すると共に、 上記杭と分離されたフーチング下部には上記球状支承部
に対応する球状結合部を形成し、 上記球状支承部と球状結合部との間に滑り材が介設さ
れ、杭頭結合部をピン支持し、 上記球状支承部と球状結合部との間のクリアランス部分
にコーキング材を封入して封止構造と成し、 上記フーチングの下面側に砕石層を形成してフーチング
の設置面を形成した杭基礎構造。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04705197A JP3455644B2 (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 杭基礎構造 |
| DE69815604T DE69815604T2 (de) | 1997-02-14 | 1998-02-05 | Pfahlgründungsstruktur |
| AU57805/98A AU720244B2 (en) | 1997-02-14 | 1998-02-05 | Pile foundation structure |
| PCT/JP1998/000495 WO1998036130A1 (fr) | 1997-02-14 | 1998-02-05 | Structure de fondation sur pieux |
| EP98901533A EP0894900B1 (en) | 1997-02-14 | 1998-02-05 | Structure of pile foundation |
| NZ332209A NZ332209A (en) | 1997-02-14 | 1998-02-05 | Structure of pile foundation comprises flat or spherical bearing surfaces for rolling or pin bearing movement |
| US09/147,118 US6102627A (en) | 1997-02-14 | 1998-02-05 | Pile foundation structure |
| TW087101649A TW364931B (en) | 1997-02-14 | 1998-02-07 | Piles base structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04705197A JP3455644B2 (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 杭基礎構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10227040A JPH10227040A (ja) | 1998-08-25 |
| JP3455644B2 true JP3455644B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=12764375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04705197A Expired - Lifetime JP3455644B2 (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 杭基礎構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3455644B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1295638A (zh) * | 1999-02-03 | 2001-05-16 | 日本皮拉工业株式会社 | 桩基础结构 |
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1997
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