JP5575160B2 - 基礎杭 - Google Patents

Description

本発明は、基礎杭、特に、スパイラル杭の一端側にボルトを配置した基礎杭に関する。

従来、平鋼をねじったねじり平鋼などをスパイラル杭として用いることが行われている。

本発明者は、特許文献１に示す、ねじり平鋼の一端にボルトを溶接した杭や、特許文献２に示す、ねじり平鋼の一端にパイプを溶接した杭を提案している。図１（ａ）は、ねじり平鋼１にボルト２を溶接した基礎杭であり、図１（ｂ）は、ねじり平鋼１にナット３を溶接し、該ナットにボルト２をねじ込んだ基礎杭である。

特に、特許文献１のように、スパイラル杭では、頭部にボルトを溶接した場合には、耐腐食性向上のために、溶接後、溶融亜鉛メッキを施すことが多い。その場合、メッキ処理後に、ネジ山を回復する作業が必要となる。図１（ｂ）のように、ナット３をねじり平鋼１に溶接した場合も同様にネジ山やネジ溝の回復が必要になる。

しかも、その作業によりメッキ層の殆どが消失するため、ボルト部分の腐食対策として、部分的な防錆処理が必要となる。さらに、ネジ山を回復する作業では、作業工程が増えるだけでなく、ネジ山を潰してしまう危険性も高くなる上、部分防錆のため、塗膜の物理的な強さが低下するなど、品質上の問題も生ずる。

他方、溶融亜鉛メッキしたスパイラル杭に溶融亜鉛メッキしたボルトを溶接することで、上述した問題の一部は解決するが、一方、溶接部分のメッキを除去する工程が増えること、さらには、溶接時発生する酸化亜鉛による労働環境上の問題などを新たに生ずる。当然、溶接部分の防錆処理は、別途必要となる。

特開２００１−３２３４６０号公報 特開２００３−３２８３５４号公報

本発明が解決しようとする課題は、上述の問題を解消し、スパイラル杭にボルトを接合した場合でも、ボルトのネジ山の回復作業を不要とし、耐腐食性を向上した基礎杭を提供することである。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、スパイラル杭と、該スパイラル杭の頭部に、スパイラル杭の長手方向に対して略垂直な部分を形成するように取り付けられた板状体と、該スパイラル杭及び該板状体とは別部品として用意されて、その軸部が該板状体に設けられた孔を貫通するボルトと、該スパイラル杭及び該板状体とは別部品として用意されて、該ボルトに螺合されるナットと、を有し、該ボルトは、該板状体のスパイラル杭の頭部が取り付けられた位置に固定され、該板状体に設けられた孔は、該ボルトが固定される位置とボルトを該板状体に挿入する位置とを連通する長孔の形状であり、該板状体に対して、該ボルトを、スパイラル杭側から該長孔の挿入位置から挿入し、該長孔の固定位置に移動して、該ボルトに該板状体を挟むように該ナットを螺合させることにより、該スパイラル杭の頭部に該ボルトを突出させて固定したことを特徴とする基礎杭である。

請求項２に係る発明は、スパイラル杭と、該スパイラル杭の頭部に、スパイラル杭の長手方向に対して略垂直な部分を形成するように取り付けられた板状体と、該スパイラル杭及び該板状体とは別部品として用意されて、その軸部が該板状体に設けられた孔を貫通するボルトと、該スパイラル杭及び該板状体とは別部品として用意されて、該ボルトに螺合されるナットと、を有し、該ボルトは、該板状体のスパイラル杭の頭部が取り付けられた位置に固定され、該板状体に設けられた孔は、該ボルトが固定される位置の該ボルトが固定される小孔と該ボルトを該板状体に挿入する位置のボルトの頭部が貫通できる大穴とを連通する形状であり、該板状体に対して、該孔の大孔部分にボルトの頭部を上方から挿入し、該孔の小孔部分に該ボルトを移動して、該ボルトに該板状体を挟むように該ナットを螺合させることにより、該スパイラル杭の頭部に該ボルトを突出させて固定したことを特徴とする基礎杭である。

請求項３に係る発明は、スパイラル杭と、該スパイラル杭の頭部に、スパイラル杭の長手方向に対して略垂直な部分を形成するように取り付けられた板状体と、該スパイラル杭及び該板状体とは別部品として用意されて、その軸部が該板状体に設けられた孔を貫通するボルトと、該スパイラル杭及び該板状体とは別部品として用意されて、該ボルトに螺合されるナットと、を有し、該ボルトは、該板状体のスパイラル杭の頭部が取り付けられた位置に固定され、該板状体に設けられた孔は、該ボルトが固定される位置から該板状体の外周に達するスリット形状であり、該板状体に対して、該ボルトを、該孔の該板状体の外周から該ボルトの頭部が該板状体の下側に位置するように挿入し、該孔のボルトが固定される位置に移動して、該ボルトに該板状体を挟むように該ナットを螺合させることにより、該スパイラル杭の頭部に該ボルトを突出させて固定したことを特徴とする基礎杭である。

請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の基礎杭において、該スパイラル杭の頭部には、該ボルトの角型頭部が嵌合する隙間が形成されていることを特徴とする基礎杭である。

請求項５に係る発明は、スパイラル杭と、該スパイラル杭の一端に取り付けられた鋼管と、該鋼管のスパイラル杭と異なる側の端部に、スパイラル杭の長手方向に対して略垂直な部分を形成するように取り付けられた板状体と、該スパイラル杭、該鋼管及び該板状体とは別部品として用意されて、その軸部が該板状体に設けられた孔を貫通するボルトと、スパイラル杭、該鋼管及び該板状体とは別部品として用意されて、該ボルトに螺合されるナットと、を有し、該ボルトは、該板状体の中央に固定され、該板状体に設けられた孔は、該ボルトが固定される位置の該ボルトが固定される小孔と該ボルトを該板状体に挿入する位置のボルトの頭部が貫通できる大穴とを連通する形状であり、該板状体に対して、該孔の大孔部分にボルトの頭部を上方から挿入し、該孔の小孔部分に該ボルトを移動して、該ボルトに該板状体を挟むように該ナットを螺合させることにより、該スパイラル杭に取り付けられた鋼管の該スパイラル杭と異なる側の端部に該ボルトを突出させて固定したことを特徴とする基礎杭である。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載の基礎杭において、該板状体の該鋼管側には、該ボルトの角型頭部と係合する突起が形成されていることを特徴とする基礎杭である。

請求項７に係る発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の基礎杭において、該板状体と該ナットとの間には、該ボルトが貫通する孔を備えた他の板状体が配置されていることを特徴とする。

請求項８に係る発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の基礎杭において、該板状体と該ナットとの間には、建築構造物の一部が配置固定されていることを特徴とする。

請求項９に係る発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の基礎杭において、該スパイラル杭は、平鋼、形鋼、又は角型鋼管のいずれかをねじり加工したものであることを特徴とする。

請求項１乃至３に係る発明により、スパイラル杭と、該スパイラル杭の頭部にスパイラル杭の長手方向に対して略垂直な部分を形成するように配置された板状体と、該板状体に設けられた孔をスパイラル杭側から貫通して配置されるボルトと、該板状体を挟むように該ボルトに螺合されるナットとを有する基礎杭であるため、ボルトをスパイラル杭に固定した後、ボルトのネジ山を回復する作業が不要となる。これにより、耐腐食性を向上した基礎杭を提供することができる。しかも、スパイラル杭に取り付けられた板状体にボルトを確実に固定することができるため、スパイラル杭とボルトが強固に一体化した基礎杭を提供することが可能となる。

請求項４に係る発明により、スパイラル杭の頭部には、ボルトの角型頭部が嵌合する隙間が形成されているため、該ボルトとナットを螺合する際に、ボルトの角型頭部を該隙間で固定することが可能となり、スパイラル杭に固定された板状体に、該ボルトを効率的かつ確実に固定配置することが可能となる。

請求項５に係る発明により、スパイラル杭と、該スパイラル杭の一端に取り付けられた鋼管と、該鋼管のスパイラル杭と異なる側の端部に、スパイラル杭の長手方向に対して略垂直な部分を形成するように配置された板状体と、該板状体に設けられた孔を鋼管側から貫通して配置されるボルトと、該板状体を挟むように該ボルトに螺合されるナットとを有する基礎杭であるため、スパイラル杭に鋼管が一体化された基礎杭であっても、ボルトを取り付けた後、該ボルトのネジ山の回復作業が不要となる。これにより、耐腐食性を向上した基礎杭を提供することができる。

請求項６に係る発明により、板状体の該鋼管側には、該ボルトの角型頭部と係合する突起が形成されているため、該ボルトとナットを螺合する際に、ボルトの角型頭部が該突起と係合し固定されるため、該鋼管に固定された板状体に、該ボルトを効率的かつ確実に固定配置することが可能となる。

請求項２又は５に係る発明により、板状体の孔は、ボルトの頭部が貫通できる大穴と該ボルトが固定される小孔とを連通しているため、該ボルトを該板状体の鋼管側と反対側から該大穴に挿入し、その後に該ボルトを該小孔の方向に移動させ、所定位置に該ボルトを容易にセットすることが可能となる。

請求項３に係る発明により、板状体の孔は、該板状体の外周に達するスリットであるため、該板状体の外周側から、ボルトを該スリットを通じて所定位置に容易に配置することが可能となる。

請求項７に係る発明により、板状体とナットとの間には、ボルトが貫通する孔を備えた他の板状体が配置されているため、スパイラル杭や鋼管に取り付けられた板状体に形成された孔を、前記他の板状体が覆うことが可能となる。これにより、パイラル杭や鋼管に取り付けられた板状体の機械的強度の低下を補強したり、該板状体の孔を通じて不要な物が侵入するのを阻止することが可能となる。

請求項８に係る発明により、板状体とナットとの間には、建築構造物の一部が配置固定されているため、本発明の基礎杭を使用して、建築構造物を効率良く敷設することが可能となる。

請求項９に係る発明により、スパイラル杭は、平鋼、形鋼、又は角型鋼管のいずれかをねじり加工したものであるため、基礎杭に適用可能なスパイラル杭を製造容易に、また安価に提供することが可能となる。

従来のスパイラル杭を使用した基礎杭を説明する図である。 本発明の基礎杭を説明する図である。 スパイラル杭に固定された板状体と、該板状体に形成される孔の形状を説明する図である。 板状体の孔の形状が、図３（ａ）に示す形状の場合に、ボルトを板状体に固定する手順を説明する図である。 板状体の孔の形状が、図３（ｂ）に示す形状の場合に、ボルトを板状体に固定する手順を説明する図である。 板状体の孔の形状が、図３（ｃ）に示す形状の場合に、ボルトを板状体に固定する手順を説明する図である。 スパイラル杭に固定される鋼管及び板状体と、該板状体に設けられた突起を説明する図である。 板状体に設けられる突起が、図７（ａ）に示す形状の場合に、ボルトを板除隊に固定する手順を説明する図である。 板状体４に他の板状体４１を重ね合せる構成を説明する図である。 本発明の基礎杭に建築構造物の一部１１を配置固定することを説明する図である。

本発明の基礎杭について、以下に詳細に説明する。
図２は、本発明の基礎杭を説明する図である。図２（ａ）はスパイラル杭と該スパイラル杭の頭部に板状体を配置した側面、図２（ｂ）はその上面図である。図２（ｃ）は、図２（ａ）などの板状体に取り付けられるボルトを説明する図である。

本発明の基礎杭は、スパイラル杭１と、該スパイラル杭１の頭部にスパイラル杭の長手方向に対して略垂直な部分を形成するように配置された板状体４と、該板状体４に設けられた孔６をスパイラル杭側から貫通して配置されるボルト７と、該板状体を挟むように該ボルトに螺合されるナット（不図示）とを有する。

本発明の基礎杭は、ボルトを板状体にナットを用いて固定するため、スパイラル杭にボルトを固定した後であっても、該ボルトのネジ山を回復する作業が不要となる。これにより、耐腐食性を向上した基礎杭を提供することができる。しかも、スパイラル杭に取り付けられた板状体にボルトを確実に固定することができるため、スパイラル杭とボルトが強固に一体化した基礎杭を提供することが可能となる。

スパイラル杭１の頭部には、ボルト７の角型頭部８が嵌合する隙間５が形成されている。この隙間５により、ボルト７とナットを螺合する際に、ボルトの角型頭部８を該隙間５に挿入固定することが可能となり、スパイラル杭１に固定された板状体４に、ボルト７を効率的かつ確実に固定配置することが可能となる。

図３は、スパイラル杭１に固定された板状体４と、該板状体４に形成される孔（６１〜６３）の形状を説明する図である。図３の（ａ）〜（ｃ）は、上側が平面図、下側が側面図を示す。

図３（ａ）は、ボルトが固定される位置（板状体４の中央）とボルトを板状体に挿入する位置とを連通する長孔６１を設けたものである。図３（ｂ）は、板状体に形成される孔６２が、ボルトの頭部が貫通できる大穴と該ボルトが固定される小孔とを連通した形状となっている。また、図３（ｃ）は、板状体４の孔６３が、該板状体の外周に達するスリットとなっている。

本発明における板状体は、スパイラル杭の長手方向に対して略垂直な部分を形成するように配置されることを特徴としている。本発明での「略垂直」の意味は、ボルトとナットを固定するのに支障がない範囲であれば、完全に垂直でなくても良いことを意味している。具体的には、図３に示すようなスパイラル杭１の長手方向に垂直で平面状のものに限られず、球面状あるいは曲面状、又はスパイラル杭の長手方向に対してわずかに角度を有している等、スパイラル杭の用途や使用目的に応じて種々の形状を採用することができる。

板状体４に形成される孔は、ボルトの固定位置がスパイラル杭の頭部が固定されている場所に位置することが多いため、当該固定位置にボルトが通過するだけの孔を形成しても、スパイラル杭本体がボルトを孔に挿入する妨げとなる。このため、図３に示すように、ボルトの固定位置と当該孔にボルトを挿入する位置を連通するように、孔の形状を設定している。

ボルトを固定する位置にボルトを挿入する際に、スパイラル杭が挿入の妨げにならない場合には、板状体４に形成する孔はボルトが通過する程度の孔のみを形成するだけで良い。ただし、図３では、ボルトを固定する場合に、スパイラル杭の頭部に形成する隙間を、ボルトの頭部の回転止め用に利用している。このため、スパイラル杭の一部が回転止めとして利用できない場合には、必要に応じて、図７等で後述する突起を設けることもできる。

図４は、板状体の孔の形状が、図３（ａ）に示す形状の場合に、ボルトを板状体に固定する手順を説明する図である。板状体４をスパイラル杭１の頭部に溶接固定などで取り付け、必要に応じてメッキ加工が施される。

ボルト７は、図４（ｂ）のように、長孔６１の一部に挿入され、その後、図４（ｃ）の位置に移動される。図４（ｃ）の位置では、ボルトの角型頭部８は、隙間５に挿入され、ボルト自体の回転が抑制される。板状体４を挟んで、ナット９が螺合されると、ボルト７は板状体４と一体化され、基礎杭が完成する。

図５は、図３（ｂ）に示した板状体を用いた場合の、ボルトの組み付け手順を説明している。図５（ａ）は、図４（ａ）と同様に、所定の形状の孔６２を有する板状体４をスパイラル杭１に固定している。まず、図５（ｂ）のように、孔６２の大孔部分にボルトの頭部を上方から挿入し、その後、図５（ｃ）のように、孔６２の小孔部分にボルトを移動し、隙間５にボルトの頭部８を嵌合させる。最後に、ナット９を螺合して、ボルトを板状体に固定する。

図６は、図３（ｃ）に示した板状体を用いた場合の、ボルトの組み付け手順を説明している。図６（ａ）は、図４（ａ）と同様に、所定の形状の孔６３を有する板状体４をスパイラル杭１に固定している。まず、図６（ｂ）のように、孔６３の周辺側からボルトを、ボルトの頭部が板状体の下側に位置するように挿入し、その後、図６（ｃ）のように、孔６３の端部にボルトを移動し、隙間５にボルトの頭部８を嵌合させる。最後に、ナット９を螺合して、ボルトを板状体に固定する。

本発明の基礎杭は、図７に示すように、スパイラル杭１と、該スパイラル杭の一端に取り付けられた鋼管１０と、該鋼管のスパイラル杭と異なる側の端部に、スパイラル杭の長手方向に対して略垂直な部分を形成するように配置された板状体４０と、該板状体に設けられた孔６４を鋼管側から貫通して配置されるボルト（不図示）と、該板状体を挟むように該ボルトに螺合されるナット（不図示）とを有するよう構成することも可能である。

図７の基礎杭は、スパイラル杭１と鋼管１０が一体化されている。スパイラル杭と鋼管との接合には、一例として、図７に示すように、鋼管１０にスパイラル杭１に対応する切り込みを入れ、該切り込みにスパイラル杭を差し込み、さらに溶接することで両者の一体化を図っている。また、鋼管１０の内部にスパイラル杭１を収容し、鋼管の入口部分で両者を溶接するよう構成することも可能である。

図７に示すように、板状体４０の鋼管側には、ボルトの角型頭部と係合する突起（５０，５１）が形成されている。図７（ａ）では、ボルトの頭部を包み込むように、コ字型の突起５０が形成されている。図７（ｂ）では、ボルトの角型頭部の少なくとも１側面に当接するように突起５１が形成されている。

図８に、図７（ａ）に示した基礎杭（スパイラル杭に鋼管を一体化させたもの）に、ボルト７を固定する手順を説明している。図８（ａ）〜（ｂ）のように、ボルト７の頭部を、板状体４０に形成された孔６４（大孔）に挿入し、図８（ｃ）のように、ボルトを横に移動し、ボルトが孔６４の小孔に位置するよう配置する。この際に、ボルトの頭部８は、突起５０の内側に収まり、ボルトが回転するのを抑制する。次に、図８（ｄ）のように、ナット９を螺合することで、ボルト７を板状体４０と一体化し、基礎杭が完成する。

図９は、板状体４とナット９との間に、ボルト７が貫通する孔を備えた他の板状体４１を配置した基礎杭を示している。図９（ａ）に示すように、ナットを螺合する前に、板状体４１を板状体４に重ねて配置し、両者をナット９で一体化している。（図９（ｂ）参照）

このように２つの板状体を重ね合せることにより、スパイラル杭や鋼管に取り付けられた板状体に形成された孔６１を、前記他の板状体が覆うことが可能となる。これにより、スパイラル杭や鋼管に取り付けられた板状体の機械的強度の低下を補強したり、該板状体の孔を通じて不要な物が、図７のような鋼管の内部等に侵入するのを阻止することが可能となる。この場合においても、先に説明した実施例と同様、板状体は平面状のものに限られず、種々の形状を採用することが可能である。

図１０に示すように、板状体４とナット９０との間に、建築構造物の一部１１を配置固定することも可能である。これにより、本発明の基礎杭を使用して、建築構造物を効率良く敷設することが可能となる。

上述した、スパイラル杭は、平鋼を捻ったものを例示したが、本発明に使用するスパイラル杭はこれに限らず、形鋼、又は角型鋼管のいずれかをねじり加工したものであっても、本発明の基礎杭として使用することが可能である。これにより、基礎杭の用途やコストに応じ適切な形状のスパイラル杭を、容易に選択して利用することが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、スパイラル杭にボルトを接合した場合でも、ボルトのネジ山の回復作業を不要とし、耐腐食性を向上した基礎杭を提供することが可能となる。

１ スパイラル杭
４ 板状体
５ 隙間
６ 孔
７ ボルト
８ ボルトの頭部
９ ナット

Claims (9)

1. スパイラル杭と、
   該スパイラル杭の頭部に、スパイラル杭の長手方向に対して略垂直な部分を形成するように取り付けられた板状体と、
   該スパイラル杭及び該板状体とは別部品として用意されて、その軸部が該板状体に設けられた孔を貫通するボルトと、
   該スパイラル杭及び該板状体とは別部品として用意されて、該ボルトに螺合されるナットと、を有し、
   該ボルトは、該板状体のスパイラル杭の頭部が取り付けられた位置に固定され、
   該板状体に設けられた孔は、該ボルトが固定される位置とボルトを該板状体に挿入する位置とを連通する長孔の形状であり、
   該板状体に対して、該ボルトを、スパイラル杭側から該長孔の挿入位置から挿入し、該長孔の固定位置に移動して、該ボルトに該板状体を挟むように該ナットを螺合させることにより、該スパイラル杭の頭部に該ボルトを突出させて固定したことを特徴とする基礎杭。
2. スパイラル杭と、
   該スパイラル杭の頭部に、スパイラル杭の長手方向に対して略垂直な部分を形成するように取り付けられた板状体と、
   該スパイラル杭及び該板状体とは別部品として用意されて、その軸部が該板状体に設けられた孔を貫通するボルトと、
   該スパイラル杭及び該板状体とは別部品として用意されて、該ボルトに螺合されるナットと、を有し、
   該ボルトは、該板状体のスパイラル杭の頭部が取り付けられた位置に固定され、
   該板状体に設けられた孔は、該ボルトが固定される位置の該ボルトが固定される小孔と該ボルトを該板状体に挿入する位置のボルトの頭部が貫通できる大穴とを連通する形状であり、
   該板状体に対して、該孔の大孔部分にボルトの頭部を上方から挿入し、該孔の小孔部分に該ボルトを移動して、該ボルトに該板状体を挟むように該ナットを螺合させることにより、該スパイラル杭の頭部に該ボルトを突出させて固定したことを特徴とする基礎杭。
3. スパイラル杭と、
   該スパイラル杭の頭部に、スパイラル杭の長手方向に対して略垂直な部分を形成するように取り付けられた板状体と、
   該スパイラル杭及び該板状体とは別部品として用意されて、その軸部が該板状体に設けられた孔を貫通するボルトと、
   該スパイラル杭及び該板状体とは別部品として用意されて、該ボルトに螺合されるナットと、を有し、
   該ボルトは、該板状体のスパイラル杭の頭部が取り付けられた位置に固定され、
   該板状体に設けられた孔は、該ボルトが固定される位置から該板状体の外周に達するスリット形状であり、
   該板状体に対して、該ボルトを、該孔の該板状体の外周から該ボルトの頭部が該板状体の下側に位置するように挿入し、該孔のボルトが固定される位置に移動して、該ボルトに該板状体を挟むように該ナットを螺合させることにより、該スパイラル杭の頭部に該ボルトを突出させて固定したことを特徴とする基礎杭。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の基礎杭において、
   該スパイラル杭の頭部には、該ボルトの角型頭部が嵌合する隙間が形成されていることを特徴とする基礎杭。
5. スパイラル杭と、
   該スパイラル杭の一端に取り付けられた鋼管と、
   該鋼管のスパイラル杭と異なる側の端部に、スパイラル杭の長手方向に対して略垂直な部分を形成するように取り付けられた板状体と、
   該スパイラル杭、該鋼管及び該板状体とは別部品として用意されて、その軸部が該板状体に設けられた孔を貫通するボルトと、
   該スパイラル杭、該鋼管及び該板状体とは別部品として用意されて、該ボルトに螺合されるナットと、を有し、
   該ボルトは、該板状体の中央に固定され、
   該板状体に設けられた孔は、該ボルトが固定される位置の該ボルトが固定される小孔と該ボルトを該板状体に挿入する位置のボルトの頭部が貫通できる大穴とを連通する形状であり、
   該板状体に対して、該孔の大孔部分にボルトの頭部を上方から挿入し、該孔の小孔部分に該ボルトを移動して、該ボルトに該板状体を挟むように該ナットを螺合させることにより、該スパイラル杭に取り付けられた鋼管の該スパイラル杭と異なる側の端部に該ボルトを突出させて固定したことを特徴とする基礎杭。
6. 請求項５に記載の基礎杭において、
   該板状体の該鋼管側には、該ボルトの角型頭部と係合する突起が形成されていることを特徴とする基礎杭。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の基礎杭において、
   該板状体と該ナットとの間には、該ボルトが貫通する孔を備えた他の板状体が配置されていることを特徴とする基礎杭。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の基礎杭において、
   該板状体と該ナットとの間には、建築構造物の一部が配置固定されていることを特徴とする基礎杭。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の基礎杭において、
   該スパイラル杭は、平鋼、形鋼、又は角型鋼管のいずれかをねじり加工したものであることを特徴とする基礎杭。

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