JP4761975B2 - まくら木連結体 - Google Patents

Description

本発明は、まくら木を連結したまくら木連結体に関するものである。

鉄道軌道などには、通常、まくら木が用いられており、まくら木は、レールの下側に設置され、レールの荷重を支えつつ、２本のレールの間隔を維持するものである。
まくら木は、木製のものや、コンクリート製のものや、ポリウレタン発泡樹脂を長繊維で強化した樹脂成形体である合成まくら木や、鋼材などの金属製のまくら木などが用いられている。そして、まくら木の材質は、使用される条件や、コストなどにより選定される。

そして、レール締結部と他の部分の材質を変えたまくら木も開発されている。例えば、特許文献１に記載されたまくら木は、合成まくら木や木製のまくら木とＰＣまくら木の長所を生かすものであり、コンクリートで成る基台の上に合成まくら木や木製の短まくら木をレール締結部に配置するものである。
特開２００２−２４２１０１号公報

まくら木の使用中には振動などや列車の通過などにより応力変動が発生し、また気温の変化により温度変化が発生する。そして、特許文献１に記載されているまくら木では、このような環境の変化が発生すると材料特性（熱膨張率、ヤング率等）の違いなどにより、短まくら木（締結部材）と長尺状の基台（本体部材）との間にガタやずれが発生することがある。

上記のような、ガタやずれはまくら木を使用するに伴って徐々に大きくなりやすい。そして、このようなガタやずれが大きくなると締結部材と本体部材との固定力が小さくなってしまう。さらに、この固定力が小さくなりすぎると、レールの上下動が大きくなってしまうなど、まくら木の性能が低下してしまう。

一方、締結部材と本体部材とを完全にねじなどを用いて固定し、上記のようなガタやずれを発生させない方法が考えられる。しかしながら、かかる方法は、締結部材の交換時の作業性を悪化させ、また、固定に用いるねじなどにより振動を伝達することとなり、まくら木の制振性を低下させてしまう。

そこで、本発明は、レールの上下動が大きくなりにくく、締結部材の交換を行いやすく、結果として制振性を確保したまくら木連結体を提供することを課題とする。

上記した目的を達成するための請求項１に記載の発明は、レール締結部に対応する位置に上面側が開口している収納部を有する本体部材と、前記収納部に収納される締結部材と、締結部材と収納部の隙間に配置される埋め材と、収納部の開口の上側に配置して埋め材の上部への移動を阻止する押さえ板とが設けられており、本体部材は長尺状であり、本体部材の長尺方向の端部付近にはレール方向に延びる凸条部又は凹溝部が形成されており、締結部材を用いてレールとの締結が行われることを特徴とするまくら木を複数並べた状態で、連結部材を用いて前記まくら木を連結してなり、連結部材は長尺状であって各まくら木の凸条部又は凹溝部に固定されていることを特徴とするまくら木連結体である。

請求項１に記載の発明によれば、締結部材と本体部材の収納部の隙間に配置される埋め材の上側に配置され、埋め材の上部への移動を阻止する押さえ板が設けられているので、締結部材と本体部材との固定を確実にしつつ、締結部材の交換を容易に行うことができる。

また、長尺状である本体部材の端部付近にレール方向に延びる凸条部又は凹溝部が形成されているので、凸条部又は凹溝部を用いてまくら木を連結することが容易に行うことができる。

さらに、本体部材の端部付近の凸条部又は凹溝部に連結部材を固定してまくら木を連結するので、まくら木同士の連結が行いやすい。

請求項２に記載の発明は、締結部材には拡幅部が設けられ、前記拡幅部は下側に向かって幅が拡がるものであることを特徴とする請求項１に記載のまくら木連結体である。

請求項２に記載の発明によれば、締結部材には下側に向かって幅が拡がる拡幅部が設けられているので、締結部材と埋め材との間のずれが起こりにくい。

請求項３に記載の発明は、拡幅部は締結部材の下側付近に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のまくら木連結体である。

請求項３に記載の発明によれば、拡幅部は締結部材の下側付近に配置されているので、締結部材がずれにくい。

請求項４に記載の発明は、締結部材の上側が収納部の開口からはみ出していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のまくら木連結体である。

請求項４に記載の発明によれば、締結部材の上側が収納部の開口からはみ出しているので、押さえ板が邪魔になりにくく、レールとの締結作業を行いやすい。

請求項５に記載の発明は、締結部材にはレール方向に対して傾斜する傾斜部が設けられ、前記傾斜部をスライド可能なレール押さえ部材を用いてレールの締結が行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のまくら木連結体である。

請求項５に記載の発明によれば、締結部材にはレール方向に対して傾斜する傾斜部が設けられ、前記傾斜部をスライド可能なレール押さえ部材を用いてレールの締結が行われるので、レールの位置調整の作業を容易に行うことができる。

請求項６に記載の発明は、締結部材は、コンクリート製、又は、繊維を含む樹脂の粉状体を用いて所定の形状に成形されたものであることを特徴とする請求項５に記載のまくら木連結体である。

請求項６に記載の発明によれば、締結部材は、コンクリート製、又は、繊維を含む樹脂の粉状体を用いて所定の形状に成形されたものであるので、締結部材の製作を容易に行うことができる。

請求項７に記載の発明は、締結部材は穿孔可能な材質であり、締結部材に穿孔された固定用の孔を用いてレールとの固定が行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のまくら木連結体である。

請求項７に記載の発明によれば、締結部材は穿孔可能な材質であるので、木製のまくら木や合成まくら木などと同様な方法で、締結部材に穿孔された固定用の孔を用いてレールとの固定を行うことができる。

請求項８に記載の発明は、本体部材は、コンクリート製、又は、繊維を含む樹脂の粉状体を用いて所定の形状に成形されたものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のまくら木連結体である。

請求項８に記載の発明によれば、本体部材は、コンクリート製、又は、繊維を含む樹脂の粉状体を用いて所定の形状に成形されたものであるので、収納部に対応した型を用いて成形することにより、収納部を有する締結部材の製作を容易に行うことができる。

請求項９に記載の発明は、本体部材には下方に向かって突出する突出部が形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のまくら木連結体である。

請求項９に記載の発明によれば、本体部材には下方に向かって突出する突出部が形成されているので、まくら木を使用する際に道床抵抗を大きくすることができる。

請求項１０に記載の発明は、連結部材は２ヵ所の対向面と前記対向面をつなぐ接続面を有するものである断面形状がコ字状の鋼材であり、まくら木の凸条部に連結部材の対向面の間に嵌めて固定するものであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のまくら木連結体である。

請求項１０に記載の発明によれば、コ字状の鋼材である連結部材を、まくら木の凸条部に嵌めて固定するので、固定作業が行いやすく、また固定されると強固に連結することができる。

請求項１１に記載の発明は、連結部材は２ヵ所の対向面と前記対向面をつなぐ接続面を有するものである断面形状がコ字状の鋼材であり、まくら木の凹溝部に連結部材を嵌めて固定するものであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のまくら木連結体である。

請求項１１に記載の発明によれば、コ字状の鋼材である連結部材を、まくら木の凹溝部に嵌めて固定するので、固定作業が行いやすく、また固定されると強固に連結することができる。

本発明のまくら木連結体によれば、レールの上下動が大きくなりにくく、締結部材の交換を行いやすい。

以下さらに本発明の具体的実施例について説明する。
図１は、本発明の部分的な実施形態におけるまくら木の斜視図である。図２は、図１に示すまくら木の分解斜視図である。図３は、図１に示すまくら木の要部を拡大した斜視図である。図４は、図１に示すまくら木の一部を上から見た正面図である。図５は、図４のＡ−Ａ断面図である。図６は、本発明の第１の実施形態におけるまくら木の要部を拡大した斜視図である。図７は、本発明の第２の実施形態におけるまくら木の要部を拡大した斜視図である。図８、図９は、本発明のまくら木連結体を示した斜視図である。

本発明の部分的な実施形態におけるまくら木１は、図１、図２に示されており、本体部材１０、締結部材１１と、押さえ板１２と、埋め材１３とを有している。
そして、まくら木１の全体形状は長尺状であり、図１に示されるように、レール９０の下方に配置されるものであり、レール９０やレール９０上を通過する列車の荷重を支えている。
また、まくら木１は、通常のものと同様に、図示しないバラストに埋設されている。

本体部材１０は、図２に示されるように、長尺角状の部材であって、上面１０ａ側が開口する２ヵ所の収納部２０を有している。収納部２０は締結部材１１や押さえ板１２が収納される空間である。そして、収納部２０はほぼ直方体状である締結部材収納部２１と、開口部分付近が広がっている部分である押さえ板収納部２２とが形成されている。
締結部材収納部２１には、底面２１ａと４ヵ所の側面壁２１ｂが形成されている。また、押さえ板収納部２２には、収納部２０の開口部分の縁付近に形成される水平面２２ａ及び垂直面２２ｂが形成されている。

収納部２０が設けられる位置はレール９０の締結部分であり、本実施形態においては、２本のレール９０に締結されるので、２ヵ所に形成されている。そして、収納部２０に収納される締結部材１１とレール９０とが締結される。

また、本体部材１０の下面１０ｂ側には、下方に向かって突出する突出部１８が設けられている。突出部１８は、図１に示されるように、収納部２０が設けられる位置であるレール９０の下方付近の２ヵ所と、本体部材１０の両端付近の２ヵ所の合計４ヵ所に設けられている。
そして、突出部１８によって、まくら木１が設置された場合に突出部１８の間にバラストが入り込むなどして、道床抵抗を大きくすることができる。

本体部材１０の材質は特に限定されるものでなくどのような材質のものでもよいが、上記したように、収納部２０や突出部１８が形成されているので、所定の型によって形成することが可能な材質であって、必要な強度を発現することができるものが望ましい。このような材質を用いることで、本体部材１０を容易に製造することができる。このようなものとしては、例えば、コンクリート製、又は、繊維を含む樹脂の粉状体を用いた成形体であり、これらの原料を所定の形状に成形することにより本体部材１０が成型される。

締結部材１１は、図２に示されるように、ブロック状であるブロック部材２５と、レール押さえ部材２６とを有している。
ブロック部材２５は、下端側には上側よりも幅広である幅広部２７を有しており、また、ブロック部材２５の上面１０ａ側にはレール配置部２８が形成されている。幅広部２７とレール配置部２８との間に中間部２９が形成されている。

そして、幅広部２７と中間部２９との間は段状となり、下側に向かって幅が拡がる拡幅部２５ａが形成される。そして、拡幅部２５ａはブロック部材２５の下側付近に配置している。なお、本実施形態の拡幅部２５ａは段状であるが、下側の幅が上側よりも長ければ他の形状でも良く、段状でなくなだらかに拡がる形状であっても良い。

ブロック部材２５の幅広部２７や中間部２９の水平方向の断面形状は、長方形状であり、その大きさは収納部２０よりも小さい。したがって、図５に示されるように、ブロック部材２５が収納部２０に収納されると、収納部２０の側面壁２１ｂと、幅広部２７や中間部２９の側面との間に隙間が形成される。そして、この隙間に埋め材１３が充填される。

ブロック部材２５の高さは、収納部２０の深さよりも長い。したがって、図３、図５に示されるように、ブロック部材２５が収納部２０に収納されると、ブロック部材２５の上側が収納部２０の開口からはみ出す状態となっており、ブロック部材２５のレール配置部２８は、本体部材１０の上面１０ａよりも上側に位置している。したがって、押さえ板１２や押さえ板１２を固定するためのボルト３８が、レール９０に対して邪魔になりにくい。

レール配置部２８は、まくら木１の長尺方向の両側に傾斜部３０を有する突起部３１が形成されており、突起部３１同士の間に凹部３２が形成されている。突起部３１の上から見た形状は台形状である。また、図３、図４に示されるように、各突起部３１の傾斜部３０は内側に面しており、２ヵ所の傾斜部３０の傾斜方向及び傾斜角度はほぼ同じであり、傾斜部３０同士がほぼ平行となっている。

レール押さえ部材２６は、傾斜部３０をスライド可能なものであり、レール９０のフランジ部９０ａを上から押さえることにより、凹部３２に配置されるレール９０の固定を行うものである。レール押さえ部材２６は、上から見ると台形状であり、一方が傾斜部２６ａとなっている。そして、傾斜部２６ａが傾斜部３０側となるように配置されている。

また、レール押さえ部材２６の中央付近には貫通孔である長孔２６ｂが形成されている。そして、この長孔２６ｂにボルト３３を挿通して、ブロック部材２５に形成されているネジ穴３５と螺合することができる。
長孔２６ｂは、傾斜部２６ａの傾斜方向と平行となる方向に長い孔である。そのため、ボルト３３を緩めることにより、ボルト３３を長孔２６ｂに挿通してネジ穴３５と螺合した状態で、レール押さえ部材２６をスライドさせることができ、レール押さえ部材２６のスライドによって、レール９０の位置を変更することができる。

このように、このレール９０の位置の調整は、まくら木１の本体部材１０を移動させなくても行うことができるので、調整作業を容易に行うことができる。
また、本実施形態の締結部材１１のブロック部材２５や、レール押さえ部材２６の材質についても限定されるものではないが、本体部材１０と同様な材質のものを用いることができる。そして、本実施形態のブロック部材２５やレール押さえ部材２６は、所定の型によって形成することが可能な材質であって、必要な強度を発現することができるものであって、コンクリート製、又は、繊維を含む樹脂の粉状体を用いた成形体であり、これらの原料を所定の形状に成形されている。又、レール押さえ部材２６は金属で製作されたものでもよい。

押さえ板１２は枠状の部材であり、収納部２０の開口付近、具体的には押さえ板収納部２２に配置されるものである。そして、押さえ板１２は「コ」字状であって２枚で１組であり、ブロック部材２５の周りに配置される埋め材１３の上側に配置して、埋め材１３の上部への移動を防止するものである。

押さえ板１２は金属製の鋼板であり、貫通孔１２ａが形成されている。また、貫通孔１２ａの位置は、ブロック部材２５の押さえ板収納部２２の水平面２２ａに設けられているネジ穴３７の位置に合わせられており、ボルト３８によって押さえ板１２がブロック部材２５に固定される。

図５に示されるように、押さえ板１２が固定された状態での、押さえ板１２の内周部分の位置は、ブロック部材２５の中間部２９の表面よりも外側に位置しており、また、ブロック部材２５の幅広部２７の表面よりも内側に位置している。

そして、押さえ板１２の内周部分が、ブロック部材２５の中間部２９よりも外側に位置しているので、埋め材１３の上方への移動は阻止しながら、押さえ板１２とブロック部材２５とは接触していない状態となっている。そのため、レール９０からブロック部材２５に伝わった振動は、直接押さえ板１２へと伝達されることはなく、埋め材１３を介して押さえ板１２や本体部材１０へと伝達されることとなるので、後述するように、埋め材１３に振動を低減させる材質を用いることにより、まくら木１の防振性が向上する。

また、押さえ板１２の内周部分が、ブロック部材２５の幅広部２７の表面よりも内側に位置しているので、ブロック部材２５が上方に移動するような力が作用した場合、埋め材１３の上部への移動を阻止することができ、さらに、拡幅部２５ａによって埋め材１３とブロック部材２５とのずれを防ぐことができる。

埋め材１３は、ブロック部材２５と収納部２０の隙間に配置されるものである。そして、ブロック部材２５のレール配置部２８以外の周りの部分が埋め材１３によって覆われている。
埋め材１３は、シート状の部材を用いて、ブロック部材２５を配置する際に収納部２０との間に入れて配置することもでき、幅広部２７にはブロック状の弾性体を配置することができる。又は、当初は流動状であって、時間経過によって固化する材料を用いることもできる。本実施形態の場合には、幅広部２７と中間部２９との間で隙間の幅が異なるので、時間経過により固化する材料を用いることにより作業性を向上させることができる。

また、埋め材１３の材質は特に限定されるものでないが、本体部材１０やブロック部材２５よりも弾性を有する材料やゲル状の材料を用いることができる。このような材料を用いることにより、ブロック部材２５と本体部材１０との間の振動を低減させることができる。

本実施形態のまくら木１をするには、本体部材１０、締結部材１１と、押さえ板１２を準備する。そして、締結部材１１のブロック部材２５を本体部材１０の収納部２０に収納し、埋め材１３となる流動状の材料をブロック部材２５と収納部２０との間に配置又は充填し、押さえ板１２を本体部材１０に固定されるものであるが、この作業は、工場などで行っても、まくら木１の敷設現場で行っても良い。

また、レール９０との締結は、図５に示されるように、レール９０のフランジ部９０ａがレール押さえ部材２６とブロック部材２５との間に挟まるようにして、レール押さえ部材２６をブロック部材２５に固定して行われるが、この固定を埋め材１３の充填の前に行うこともできる。すなわち、ブロック部材２５を収納部２０に収納した状態でレール９０の下側に配置し、フランジ部９０ａを挟むようにしてレール押さえ部材２６をブロック部材２５に固定する。そして、埋め材１３の充填と押さえ板１２の固定を行う。

上記したまくら木１では、傾斜部３０、２６ａが設けられたブロック部材２５やレール押さえ部材２６を用いてレール９０との締結を行うものであったが、収納部２０に収納される締結部材１１を穿孔可能な材料として、締結部材１１に穿孔された固定用の孔を用いてレール９０との固定を行っても良い。
穿孔可能な材質としては、ガラス繊維を有するポリウレタン樹脂や木製のものがある。

また、上記したまくら木１では、収納部２０には押さえ板収納部２２が形成され、押さえ板１２は押さえ板収納部２２に配置されるものであったが、押さえ板収納部２２を設けなくても良く、埋め材１３の上側に配置していれば他の構造も採用することもできる。

次に、本発明の第１、第２の実施形態におけるまくら木２、３について説明する。
まくら木２、３は、図６、図７に示されるように、本体部材１０の長尺方向の端部に凸条部５０、５１や凹溝部５２を形成したものである。そして、この凸条部５０、５１や凹溝部５２に、後述する連結部材５５を固定して、複数のまくら木２、３を連結してまくら木連結体６０、６１を形成するものである。
なお、まくら木２、３においても、埋め材１３の上側に配置される押さえ板１２が設けられているので、本体部材１０と締結部材１１との固定を確実に行うことができる。

まくら木２は、図６に示されるように、まくら木２の長尺方向の端部の面である木口面５３の上側と下側に、レール９０方向に延びる凸条部５０、５１を形成し、凸条部５０、５１の間にレール９０方向に延びる凹溝部５２を形成したものである。また、凸条部５０、５１の断面形状、及び、凹溝部５２の空間の形状は、角状である。なお、他の構造は、上記したまくら木１と同様である。

そして、複数のまくら木２を連結部材５５を用い、まくら木２の長尺方向の両端に連結部材５５を配置して梯子状に連結して、まくら木連結体６０、６１が形成される。
図８に示されるまくら木連結体６０では、２ヵ所の凸条部５０、５１に、それぞれ連結部材５５を固定して、複数のまくら木２を連結している。本実施形態に用いられる連結部材５５は、２ヵ所の対向面５６、５７と対向面５６、５７をつなぐ接続面５８を有するものであり、対向面５６、５７と接続面５８とは垂直な関係であって、断面形状がコ字状の鋼材である。

連結部材５５のまくら木２への固定は、それぞれの凸条部５０、５１に、対向面５６、５７の間に嵌めるようにして行われる。また、連結部材５５の接続面５８には貫通孔５８ａが形成されており、ボルト６２を貫通孔５８ａに挿入して、まくら木２の木口面５３の凸条部５０、５１に形成されたネジ穴５３ａを用いてボルト６２を螺合される。

そして、まくら木連結体６０では、凸条部５０、５１が連結部材５５の対向面５６、５７に挟まれている構造となっているので、まくら木連結体６０が使用される場合に、変形が発生しにくくすることができる。

また、図９に示されるまくら木連結体６１では、連結部材５５が凹溝部５２に嵌めるようにして、まくら木２が連結されている。そして、連結部材５５の２ヵ所の対向面５６、５７がそれぞれ凸条部５０、５１側となるように配置している。
まくら木連結体６１においても、ボルト６２を貫通孔５８ａに挿入して、まくら木２の木口面５３の凹溝部５２に形成されたネジ穴５３ｂを用いてボルト６２を螺合されている。

そして、まくら木連結体６１では、凹溝部５２の上下の凸条部５０、５１が連結部材５５を挟んでいる構造となっているので、まくら木連結体６０が使用される場合に、変形が発生しにくくすることができる。

また、図７に示されるまくら木３を用いて連結することも可能である。
まくら木３は、上記したまくら木２の長尺方向の両端のレール９０方向の幅を長くした形状であり、他の構造はまくら木２と同様である。そして、まくら木３においても、まくら木３同士の連結が可能であり、特に、連結部材５５との固定部分を長くすることができるため、より強固に固定することができる。

本発明の部分的な実施形態におけるまくら木の斜視図である。 図１に示すまくら木の分解斜視図である。 図１に示すまくら木の要部を拡大した斜視図である。 図１に示すまくら木の一部を上から見た正面図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第１の実施形態におけるまくら木の要部を拡大した斜視図である。 本発明の第２の実施形態におけるまくら木の要部を拡大した斜視図である。 本発明のまくら木連結体を示した斜視図である。 本発明のまくら木連結体を示した斜視図である。

１、２、３ まくら木
１０ 本体部材
１０ａ 上面
１０ｂ 下面
１１ 締結部材
１２ 押さえ板
１３ 埋め材
１８ 突出部
２０ 収納部
２５ ブロック部材
２５ａ 拡幅部
２６ レール押さえ部材
２６ａ 傾斜部
３０ 傾斜部
５０、５１ 凸条部
５２ 凹溝部
５５ 連結部材
５６、５７ 対向面
５８ 接続面
６０、６１ まくら木連結体
９０ レール
９０ａ フランジ部

Claims (11)

1. レール締結部に対応する位置に上面側が開口している収納部を有する本体部材と、前記収納部に収納される締結部材と、締結部材と収納部の隙間に配置される埋め材と、収納部の開口の上側に配置して埋め材の上部への移動を阻止する押さえ板とが設けられており、
   本体部材は長尺状であり、本体部材の長尺方向の端部付近にはレール方向に延びる凸条部又は凹溝部が形成されており、
   締結部材を用いてレールとの締結が行われることを特徴とするまくら木を複数並べた状態で、連結部材を用いて前記まくら木を連結してなり、連結部材は長尺状であって各まくら木の凸条部又は凹溝部に固定されていることを特徴とするまくら木連結体。
2. 締結部材には拡幅部が設けられ、前記拡幅部は下側に向かって幅が拡がるものであることを特徴とする請求項１に記載のまくら木連結体。
3. 拡幅部は締結部材の下側付近に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のまくら木連結体。
4. 締結部材の上側が収納部の開口からはみ出していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のまくら木連結体。
5. 締結部材にはレール方向に対して傾斜する傾斜部が設けられ、前記傾斜部をスライド可能なレール押さえ部材を用いてレールの締結が行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のまくら木連結体。
6. 締結部材は、コンクリート製、又は、繊維を含む樹脂の粉状体を用いて所定の形状に成形されたものであることを特徴とする請求項５に記載のまくら木連結体。
7. 締結部材は穿孔可能な材質であり、締結部材に穿孔された固定用の孔を用いてレールとの固定が行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のまくら木連結体。
8. 本体部材は、コンクリート製、又は、繊維を含む樹脂の粉状体を用いて所定の形状に成形されたものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のまくら木連結体。
9. 本体部材には下方に向かって突出する突出部が形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のまくら木連結体。
10. 連結部材は２ヵ所の対向面と前記対向面をつなぐ接続面を有するものである断面形状がコ字状の鋼材であり、まくら木の凸条部に連結部材の対向面の間に嵌めて固定するものであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のまくら木連結体。
11. 連結部材は２ヵ所の対向面と前記対向面をつなぐ接続面を有するものである断面形状がコ字状の鋼材であり、まくら木の凹溝部に連結部材を嵌めて固定するものであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のまくら木連結体。

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