JP4129806B2 - Method and apparatus for constructing casing for rotary pump - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転ポンプ用ケーシングの施工方法および施工装置に係り、特に雨水ポンプ場、汚水ポンプ場、農業用水の揚水ポンプ場に用いられるスパイラスポンプのケーシングを施工するのに好適な回転ポンプ用ケーシングの施工方法、施工位置芯出方法および施工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
雨水ポンプ場、汚水ポンプ場、農業用水の揚水ポンプ場に用いられるスパイラスポンプのケーシングは、コンクリート躯体に半円筒状の溝をモルタル等で仕上げすることにより形成されている。このようなポンプケーシングに対しては、スパイラル羽根の半部が埋まるように据え付けることによってポンプ場が構成される。この種のスパイラル羽根本体は、羽根軸長が20m程度に達するもので直径3m程度となり、傾斜角が30度ほどに設定されるため、ポンプケーシングも所定の傾斜角をもって構築され、ポンプ羽根の外縁との隙間が5〜10mm程度となるように高精度でモルタル仕上げする必要がある。
【0003】
従来のスパイラルポンプ用のケーシングの作成は、まず、粗仕上げしたコンクリート躯体にスパイラル羽根本体を取り付け後、上下部の部品を取りつけるようにしており、この羽根本体の設定の後にモルタル仕上げ作業に入るようになっている。
【0004】
従来のケーシング作成方法は、スパイラル羽根本体に丸棒、フラットバーなどのこてを取りつけて、スパイラル羽根本体に減速機、モータを取り付け、スパイラル羽根本体を回転させてモルタル仕上げする方法が一般的である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、精度よくケーシングを作成できるものの、スパイラル羽根本体を回転させる本設の減速機および回転数を合わせる仮設の減速機やモータが必要となり、したがって工期が長くなってしまう欠点があった。また、モルタル仕上げ材等での作業は、足場の確保が困難であるばかりか、スパイラル羽根本体の据え付け後の作業であるため、羽根本体を回転させながら仕上げを手作業で行なわなければならなかった。更に、ポンプ場におけるスパイラル羽根本体は全長がほぼ20m近くあり、直径も約3mに達しているとともに、重量も20トンにも達ししている。このようなスパイラル羽根本体を据え付けた場合には、軸撓みが生じてしまうため、一定の隙間を確保してケーシングを施工するには、羽根本体の据え付け後に行なう以外には方法がなかった。
このような事情はスパイラルポンプに限らず、回転ポンプのケーシングを仕上げする構造のものに共通の問題である。
【0006】
本発明は、上記従来の問題点に着目し、ポンプケーシング用のコンクリート躯体の出来具合の如何に拘わらず、回転ポンプの通し軸芯に簡単に芯出調整ができ、簡単に精度よくケーシング表面の仕上げ施工ができる方法、施工装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
回転ポンプのケーシングを施工するに際し、ポンプ軸心を横断するように配置した施工台車の軸受シャフトに前記回転ポンプの通し軸芯に沿って張り渡したピアノ線を通し、このピアノ線に前記回転ポンプの設計撓みに相当する撓み量を発生させる張力を付加し、前記施工台車の位置決め手段により前記ピアノ線が前記軸受シャフトの中心となるように調整して前記回転ポンプの通し線に対する芯出しを行い、前記施工台車を一対のアームで内側に挟んで軸芯を中心として回転可能とされ先端に山形の倣いこてを設けた旋回アームを前記台車の下部のケーシング溝に沿って枠組みした作業台フレームの内部から旋回させることにより前記ケーシング内面の打設面を旋回円弧にしたがって倣し施工し、この作業を前記施工台車により前記旋回アームをポンプの通し軸芯に沿って位置移動させながら順次行なうことを特徴としたものである。
【0009】
また、本発明に係る回転ポンプのケーシングを施工する施工装置は、回転ポンプの通し軸芯に沿って位置移動可能とされている施工台車を有し、当該台車には前記台車を一対のアームで内側に挟んで前記回転ポンプの通し軸芯を中心として回転可能とされた施工具と、旋回動作する前記旋工具の内側であって、前記台車の下部にケーシング溝に沿って枠組みした作業台フレームを有し、前記施工具は旋回アームとその先端に設けた倣いこてを有して前記ケーシング内面の打設面を旋回円弧にしたがって前記作業台フレームの内部から倣し施工可能とし、この施工具の回転中心を前記回転ポンプ通し軸芯に合わせて前記台車を固定する位置調整具を前記台車に備えたことを特徴としている。この場合、前記倣いこてを備えた旋回アームは長さを調整可能とし、あるいは、前記旋回アームにおける倣いこての取り付け側とは反対側にカウンターウェイトを取り付けた構成とすることができる。
【0010】
【作用】
上記構成に依れば、旋回アームの回転中心を回転ポンプの通し軸芯に沿うように設定し、旋回アームを旋回する。これによりアーム先端のこてが打設面を倣し仕上することができる。旋回アームの旋回中心をポンプ通し軸芯に合わせるには、例えば施工台車を用い、これをポンプの通し軸芯に沿って移動させるようにすれば簡単に施工個所への移動と芯出操作が可能となる。施工台車の旋回アーム回転中心がポンプ通し軸芯に一致させるようにするには、ポンプ通し軸芯に沿ってワイヤを張り渡しておき、これを通すガイド通路を旋回台車に設定しておく。移動する場合にはガイド通路からワイヤが外れないようにすればよく、作業個所では台車の両端に設けた位置決め手段で固定すればよい。これによって、常に旋回中心の芯出作業が簡単にできる。旋回アームの長さを可変とすることで、仕上げ面のみならず、荒打ち、中打ち、仕上げと各段階を同一の装置で処理でき、これによれば各層の厚さを均一にすることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る回転ポンプ用ケーシングの施工方法および施工装置の具体的実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は実施形態に係る回転ポンプ用モルタルケーシングの施工装置を施工個所で正面から見た図である。図2,3は同装置の平面図および正面図である。図4はスパイラルポンプ場の概略構成図、図5はモルタルケーシングの構成を示す平面図と断面図である。
【0012】
この実施形態はスパイラルポンプ場におけるモルタルポンプケーシングの構築に適用したものである。図4に示しているように、スパイラル羽根本体10は傾斜角度がほぼ30度に設定されたコンクリート躯体12に傾斜して配置するが、これは全長がほぼ20m近くあり、直径も約3mに達している。このスパイラル羽根本体10は、上部軸受14と下部軸受16に支えられて下部を没水させ、これを30度の傾斜角度を持って形成されたポンプケーシング18内に収容して回転駆動することにより下方の流入水路側から上部位置にある放水路側等に揚水するものである。
【0013】
ポンプケーシング18は、図5に示しているように、コンクリート躯体12の傾斜平面部に半円弧状に形成されたもので、スパイラル羽根本体10に合わせて全長約20m、直径3mのサイズに形成された半円弧溝として構築される。このポンプケーシング18の構築工程は大筋次のようになっている。コンクリート躯体12に最初形成したケーシング用溝20に荒打ち層22、中打ち層24を打設し、その表面部に仕上モルタル層26を打設する。これにより最終的にモルタルケーシング層が仕上施工される。
【0014】
このようなポンプケーシング18に相当する開口の両側縁部分に切欠き段部として形成した側道28を走行路としてポンプ軸芯方向に移動できるように施工装置30が設置される。この施工装置30は、ポンプ軸芯を横断するように形成された施工台車32を有し、その台車32の両端部には前記側道28を走行でき得るように転動ローラ34を具備している。転動ローラ34は矩形フレームとして形成されている台車32の4隅部に配置されており、おのおの床面転動ローラ34Aと側面転動ローラ34Bとから構成されている。また、施工台車32を適宜位置に停止させるとともに、台車32の高さおよび左右方向の向きを決めるための位置決め手段としての芯出ジャッキボルト36がやはり台車32の4隅部に設けられている。この芯出ジャッキボルト36も下向きジャッキボルト36Dと、横向きジャッキボルト36Sとからなり、ボルト突出量を調整することにより台車32の高さと向きを任意に設定できるようにしている。
【0015】
施工台車32はポンプケーシング18を横断するように配置されているが、この台車32の中央部には軸受シャフト38をスパイラル羽根本体10の通し軸芯Cに沿うように取り付けている。この軸受シャフト38は貫通孔を有しており、これに予めスパイラル羽根本体10の通し軸芯C(図4参照)に一致するように上部軸受14と下部軸受16間に渡し掛けられたワイヤとしてピアノ線40を挿通し、これを芯出基準点として用いている。
【0016】
ここでピアノ線40の設定は次のように行なっている。施工しようとしているスパイラルポンプの羽根本体10は前述したように、概略寸法が、長さ20m、直径3mとされ、重量が20トンに達するものであるため、端部を軸受支持したとしてもスパイラル羽根本体10は軸芯が設計値として3mmほど撓んでしまう。そこで、ピアノ線40を上下軸受14,16に把持させるとともに、上記撓み量が設計値3mmとなるような張力を付与する。あるいは逆に一定の張力を付与することにより同じ撓み量が発生するようなピアノ線40を選択するのである。これにより、上下軸受間に渡し掛けたピアノ線40はスパイラル羽根本体10の通し軸芯に一致するライン上にある。そこで、上記施工台車32の軸受シャフト38に上記ピアノ線40を通し、その上下端を上下軸受14,16に連結し、所定の張力を付加し、このピアノ線40が軸受シャフト38の中心に一致するように芯出ジャッキボルト36を調整すれば、施工台車32を据え付けるべきスパイラル羽根本体10と芯出調整することができる。
【0017】
このようにして芯出調整ができる施工台車32には、上記芯出基準となっている軸受シャフト38を回転中心とする旋回アーム42が台車32の前後に一対取り付けられており、その下端にこて44を取り付けることでU字形状をなす施工具を構成している。この施工具は、全体として台車32をアーム42で内側に挟んでこて44がモルタルケーシングの内面をなぞるように揺動旋回可能となっている。こて44は実施例では山形鋼により構成され、中央曲り部がモルタルの倣し作業の主体となる。上記旋回アーム42は伸縮機構部46をそれぞれ設けている。これは二重軸構造として調整ピン48により長さを可変としたもので、調整ピン48の差込ピッチはポンプケーシングに必要な各層厚さに合わせて長さ調整できるように設定している。また、旋回アーム42におけるこて44の取付側とは反対側の端部にはカウンターウェイト50を取り付け、こて44の旋回操作が簡易に行なえるようにしている。
【0018】
なお、前記施工台車32の下部にはこて44の旋回動作と干渉しないように枠組みした作業台フレーム52を設けている。これは内部に作業者が乗り込み、こて44の操作を行なうと共に、養生の完了していない施工面に作業者が踏み入れないようにするためである。
【0019】
このような構成の施工装置30を用いて行なうポンプケーシング18の施工は次のように行なう。施工装置30をクレーンワイヤなどで吊下げ移動し、コンクリート躯体12にケーシング溝20が形成されているので、これを跨いで側道28に転動ローラ34が載るように下ろす。この位置はケーシング溝20の上端側とする。そして、芯出ジャッキボルト36を用いて仮止めし、軸受シャフト38の内部にスパイラル羽根本体10の通し軸芯Cに沿うように渡されるピアノ線40を貫通させ、その両端は上下軸受14,16に把持させると共に、約40kgの張力を付加し、ピアノ線40のラインをスパイラル羽根本体10の設計撓みに倣うように設定する。この作業の後、施工装置30の芯出ジャッキボルト36を調整し、前記ピアノ線40が軸受シャフト38の中心となるように高さや左右方向の位置決めを行なう。これにより、施工開始が可能となる。
【0020】
旋回アーム42の伸縮機構部46の長さを最大に設定し、こて44の旋回円軌跡が荒打ち寸法に一致するように調整する。ケーシング溝20の内面にセメントを打設し、旋回アーム42を揺動旋回して表面が施工寸法となるようにこて44で均す。表面にメッシュを張って形状を保持し、施工台車30をケーシング溝20に沿って下降し、同じ作業を繰り返して下端まで行なう。これにより荒打ち層22が完了する。次に、上端位置に復帰させ、旋回アーム42の長さを中打ち層の厚さ分だけ短くし、上方から順次中打ち層24を施工する。最後に上方から同じ繰り返し作業によって仕上モルタル層26の打設とこて44による旋回円に倣う面として仕上げる。
【0021】
このような施工装置30を用いた施工方法では、コンクリート躯体12の出来具合の如何に拘わらず施工装置30の芯出作業を確実に行なうことができる。また、旋回アーム42の長さが調整できるようになっているため、ポンプケーシング18のモルタル仕上げまでの荒打ち、中打ち、仕上げの全過程を1台の施工装置で完了させることができる。また、各層22,24,26の厚さを一定に施工することができるので、仕上がり精度が極めて良好である。また、こて44の揺動操作はカウンターウェイト50を設けたことによって簡単に行なうことができる。
【0022】
特にこの実施形態では、施工台車30の芯出をポンプ通し軸芯に一致するように調整させたピアノ線40をガイドとして行なうため、極めて簡易でありながら施工精度を高くすることができる。このため、スパイラル羽根本体10の回転円とポンプケーシング18の仕上がり面とのギャップの公差を5mm以下の精度で仕上ることができ、これが全面に亙って均一に設定できるようになっているので、高い揚水効率を得ることができる。
【0023】
上記実施例ではこて44として山形鋼を用いた例を示したが、他の倣い作業ができるものであれば、ローラやコテなどの適宜手段に変更することは自由である。
なお、上記実施形態ではモルタルを仕上材として用いたが、他の材料、例えば可塑性のある脂脂等で後に固まる材料であれば良い。
【0024】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回転ポンプのケーシングを施工する施工装置であって、回転ポンプの通し軸芯に沿って位置移動可能とされている施工台車を有し、当該台車には前記台車を一対のアームで内側に挟んで前記回転ポンプの通し軸芯を中心として回転可能とされた施工具と、旋回動作する前記旋工具の内側であって、前記台車の下部にケーシング溝に沿って枠組みした作業台フレームを有し、前記施工具は旋回アームとその先端に設けた倣いこてを有して前記ケーシング内面の打設面を旋回円弧にしたがって前記作業台フレームの内部から倣し施工可能とし、この施工具の回転中心を前記回転ポンプ通し軸芯に合わせて前記台車を固定する位置調整具を前記台車に備えた装置構成とし、回転ポンプのケーシングを施工するに際し、ポンプ軸心を横断するように配置した施工台車の軸受シャフトに前記回転ポンプの通し軸芯に沿って張り渡したピアノ線を通し、このピアノ線に前記回転ポンプの設計撓みに相当する撓み量を発生させる張力を付加し、前記施工台車の位置決め手段により前記ピアノ線が前記軸受シャフトの中心となるように調整して前記回転ポンプの通し線に対する芯出しを行い、前記施工台車を一対のアームで内側に挟んで軸芯を中心として回転可能とされ先端に山形の倣いこてを設けた旋回アームを前記台車の下部のケーシング溝に沿って枠組みした作業台フレームの内部から旋回させることにより前記ケーシング内面の打設面を旋回円弧にしたがって倣し施工し、この作業を前記施工台車により前記旋回アームをポンプの通し軸芯に沿って位置移動させながら順次行なうようにしたので、高い精度のポンプケーシングを簡単かつ迅速に施工することができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る回転ポンプ用モルタルケーシングの施工装置を施工個所で正面から見た斜視図である。
【図2】同装置の平面図である。
【図3】同装置の正面図である。
【図4】スパイラルポンプ場の概略構成図である。
【図5】モルタルケーシングの構成を示す平面図と断面図である。
【符号の説明】
10 スパイラル羽根本体
12 コンクリート躯体
14 上部軸受
16 下部軸受
18 ポンプケーシング
20 ケーシング溝
22 荒打ち層
24 中打ち層
26 仕上モルタル層
28 側道
30 施工装置
32 施工台車
34 転動ローラ
36 芯出ジャッキボルト
38 軸受シャフト
40 ワイヤ(ピアノ線)
42 旋回アーム
44 こて
46 伸縮機構部
48 調整ピン
50 カウンターウェイト[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and apparatus for constructing a rotary pump casing, and more particularly to a rotary pump casing suitable for constructing a casing of a spiral pump used in a rainwater pump station, a sewage pump station, and an agricultural water pumping station. The present invention relates to a construction method, a construction position centering method, and a construction apparatus.
[0002]
[Prior art]
The casing of the spiral pump used in the rainwater pumping station, the sewage pumping station, and the agricultural water pumping pump station is formed by finishing a semi-cylindrical groove on a concrete frame with mortar or the like. For such a pump casing, a pumping station is configured by installing so that half of the spiral blade is filled. This type of spiral blade body has a blade axis length of about 20 m, a diameter of about 3 m, and an inclination angle of about 30 degrees. Therefore, the pump casing is also constructed with a predetermined inclination angle, and the outer edge of the pump blade It is necessary to finish the mortar with high accuracy so that the gap between the mortar is about 5 to 10 mm.
[0003]
To make a casing for a conventional spiral pump, first attach the spiral blade body to the roughly finished concrete frame, and then install the upper and lower parts. After setting the blade body, start the mortar finishing work. It has become.
[0004]
The conventional method of making a casing is to attach a round bar, flat bar, etc. to the spiral blade body, attach a speed reducer and motor to the spiral blade body, and rotate the spiral blade body to finish the mortar. is there.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, although the above conventional method can produce a casing with high accuracy, it requires a permanent speed reducer that rotates the spiral blade body and a temporary speed reducer or motor that adjusts the rotation speed, and therefore the construction period is long. was there. Also, the work with mortar finishes is not only difficult to secure a scaffold, but also the work after the installation of the spiral blade body, so the finish had to be done manually while rotating the blade body . Further, the main body of the spiral blade at the pumping station has a length of almost 20 m, a diameter of about 3 m, and a weight of 20 tons. When such a spiral blade main body is installed, axial deflection occurs, and there is no method other than after the blade main body is installed in order to construct the casing with a certain clearance.
Such a situation is not limited to the spiral pump, but is a problem common to the structure of finishing the casing of the rotary pump.
[0006]
The present invention pays attention to the above-mentioned conventional problems, and can easily adjust centering of the through shaft core of the rotary pump regardless of the condition of the concrete casing for the pump casing, and easily and accurately adjust the casing surface. It aims at providing the method and construction apparatus which can perform finishing construction.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
When constructing the casing of the rotary pump, a piano wire stretched along the shaft axis of the rotary pump is passed through the bearing shaft of the construction carriage arranged so as to cross the pump shaft, and the rotary pump is passed through the piano wire. A tension that generates a bending amount corresponding to the design deflection of the rotating pump is added, and the piano wire is adjusted by the positioning means of the construction carriage so that the piano wire is at the center of the bearing shaft. A workbench frame in which a swing arm which is rotatable around an axis centered between a pair of arms on the inner side with a pair of arms and provided with a chevron-shaped copying iron at the tip along a casing groove at the bottom of the carriage the striking設面of the casing inner surface to mimic according pivot arc and construction by pivoting from the inside of the pivot a of this work by the working carriage It is obtained characterized by sequentially carried out while the arm is positioned moves along the through axis of the pump.
[0009]
Moreover, the construction apparatus for constructing the casing of the rotary pump according to the present invention has a construction carriage that can be moved along the through-shaft axis of the rotary pump, and the carriage is provided with a pair of arms. A tool that is rotatable about the through-core of the rotary pump sandwiched inside, and a workbench frame that is inside the turning tool that pivots and is framed along the casing groove at the bottom of the carriage The tool has a swivel arm and a trowel provided at the tip of the swivel arm so that the casting surface of the casing inner surface can be copied from the inside of the workbench frame according to the swivel arc. the positioning device to affix said carriage to fit the rotation center of the tool to the rotary pump through axis is characterized by comprising the bogie. In this case, the length of the swivel arm provided with the copying iron can be adjusted, or the counterweight can be mounted on the opposite side of the swivel arm from the mounting side of the copying iron.
[0010]
[Action]
According to the above configuration, the center of rotation of the turning arm is set along the through shaft of the rotary pump, and the turning arm is turned. Thereby, the trowel at the tip of the arm can be finished by copying the placement surface. To align the turning center of the swivel arm with the pump threading axis, for example, use a construction carriage and move it along the threading axis of the pump. It becomes. In order to make the rotation arm rotation center of the construction carriage coincide with the pump passage shaft core, a wire is stretched along the pump passage shaft core, and a guide passage through which the wire passes is set in the turning carriage. In the case of movement, it is only necessary to prevent the wire from being removed from the guide passage, and it is only necessary to fix the wire by positioning means provided at both ends of the carriage at the work site. As a result, the centering operation at the center of turning can always be easily performed. By making the length of the swivel arm variable, not only the finished surface, but also the roughing, medium hitting, and finishing can be processed with the same equipment, which makes the thickness of each layer uniform. it can.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a concrete embodiment of a construction method and a construction apparatus for a rotary pump casing according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1: is the figure which looked at the construction apparatus of the mortar casing for rotary pumps which concerns on embodiment from the front in the construction location. 2 and 3 are a plan view and a front view of the apparatus. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the spiral pumping station, and FIG. 5 is a plan view and a cross-sectional view illustrating the configuration of the mortar casing.
[0012]
This embodiment is applied to construction of a mortar pump casing in a spiral pumping station. As shown in FIG. 4, the
[0013]
As shown in FIG. 5, the pump casing 18 is formed in a semicircular arc shape on the inclined flat surface portion of the
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
Here, the setting of the piano wire 40 is performed as follows. As described above, the
[0017]
In the
[0018]
A work table frame 52 is provided below the
[0019]
Construction of the pump casing 18 performed using the
[0020]
The length of the
[0021]
In such a construction method using the
[0022]
In particular, in this embodiment, since the piano wire 40 adjusted so that the
[0023]
In the above-described embodiment, an example in which angle steel is used as the
In the above embodiment, mortar is used as a finishing material. However, any material that can be solidified later with other materials such as plastic fats and oils may be used.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is a construction device for constructing a casing of a rotary pump, and has a construction cart that can be moved along the through-shaft core of the rotary pump. Is a tool that can be rotated around a shaft axis of the rotary pump with the carriage sandwiched between a pair of arms, and an inner side of the turning tool that rotates, and a casing groove in a lower part of the carriage The tool has a swivel arm and a copying iron provided at the tip of the swivel arm, and the casting surface of the inner surface of the casing follows the swivel arc from the inside of the workbench frame. The position of the tool is provided with a position adjusting tool for fixing the carriage by aligning the rotation center of the tool with the rotary pump through shaft, and the casing of the rotary pump is installed. At this time, a piano wire stretched along the through shaft core of the rotary pump is passed through the bearing shaft of the construction carriage arranged so as to cross the pump shaft center, and this piano wire corresponds to the design deflection of the rotary pump. A tension for generating a bending amount is applied, and the piano wire is adjusted to be at the center of the bearing shaft by the positioning means of the construction carriage so as to center the passage line of the rotary pump. The swivel arm, which is rotatable about the axis centered on the inner side of the arm and provided with a chevron-shaped copying iron at the tip, is swung from the inside of the work table frame framed along the casing groove at the bottom of the carriage. The installation surface of the inner surface of the casing is copied according to the turning arc, and this operation is performed along the shaft of the pump with the construction carriage. Since the sequentially performed while moving the effect capable of applying the high precision of the pump casing easily and quickly can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a construction apparatus for a rotary pump mortar casing according to an embodiment as seen from the front at a construction site.
FIG. 2 is a plan view of the apparatus.
FIG. 3 is a front view of the apparatus.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a spiral pumping station.
FIG. 5 is a plan view and a cross-sectional view showing a configuration of a mortar casing.
[Explanation of symbols]
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