JP5733753B2 - 流体管切断装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体管に対して密封状に取り付けられ、上方に向けて延びる筒状の周壁及び周壁に外方に開口した開口部を備える筐体と、開口部を介して筐体内で流体管を不断流状態で切断する切断手段と、を有し、切断手段により流体管の切断後に筐体内に流体の流れを制する制流体を設置可能とする流体管切断装置に関する。

従来の不断水式管切断装置（流体管切断装置）は、水道管（流体管）に水密に取り付けられた管切断装置（筐体）内で水道管を除去管支持体により支持するとともに、水道管における除去管支持体の上流側及び下流側を無端のワイヤー（カッタ部材）により切断している（例えば、特許文献１参照）。

特許第３３０６７２１号公報（第３頁、第１図）

しかしながら、特許文献１に記載の不断水式管切断装置（流体管切断装置）にあっては、水道管（流体管）の切断が密封された管切断装置（筐体）内で行われるため、無端のワイヤー（カッタ部材）による水道管の切断が開始されると、管切断装置内で無端のワイヤーに何らかの不具合が生じても対処することができない。このため、管切断装置の上端部に無端のワイヤーに不具合が生じた際に対処するための開口部を設けると、流体管を切断することで流体管内から筐体内に放出される流体が開口部から筐体外に溢れ出てしまうという問題がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、開口部を介して流体管を不断流状態で切断中のカッタ部材に対する対処を容易に行うことができる流体管切断装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の流体管切断装置は、
流体管に対して密封状に取り付けられ、上方に向けて延びる筒状の周壁及び該周壁に外方に開口した開口部を備える筐体と、前記開口部を介して前記筐体内で流体管を不断流状態で切断する切断手段と、を有し、前記切断手段により流体管の切断後に前記筐体内に流体の流れを制する制流体を設置可能とする流体管切断装置であって、
前記開口部は、流体管内の流体が成す流体のエネルギにより流体が前記開口部から溢れない高さに形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、切断手段が流体管を切断することで流体管内から筐体内に放出される流体が成す流体の高さが、周壁に形成された開口部よりも下方に位置するため、筐体を密封せずとも開口部から流体が溢れることなく、流体管の切断を筐体が開口部により開口された状態で行うことができるので、開口部を介して流体管を切断中の切断手段に対する対処を容易に行うことができるとともに、取り扱う流体のエネルギが小さい場合には、筐体の上下方向の幅寸法を短く設定できるので、開口部から切断手段による流体管の切断状況を視認することができ、流体管の切断状況の管理を容易とすることができる。

本発明の流体管切断装置は、
前記筐体における前記開口部よりも下方であって、流体のエネルギによって生じる高さよりも上方には、流体を筐体外に排出する溢流体口が形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、流体管内の流体における流体圧が変化することで筐体内の流体表面の上下位置が変動しても、溢流体口から流体を筐体外に排出することで流体の開口部からの溢れ出しが防止され、流体管の切断作業への影響を抑えることができる。

本発明の流体管切断装置は、
前記切断手段は、流体管を切断するカッタ部及び該カッタ部を駆動させる駆動部を備えており、前記駆動部は、前記開口部よりも上方に配置されていることを特徴としている。
この特徴によれば、駆動部に流体が付着する虞無くカッタ部による流体管の切断を行うことができる。

本発明の流体管切断装置は、
前記筐体は上下に分離可能な上部筐体と前記制流体が配置される下部筐体とから構成され、前記上部筐体の下端部には、流体を筐体外に排出する排出口が形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、下部筐体内に制流体を配置した後、排出口を介して筐体内における制流体の上方に貯まっている流体を筐体外に排出することができるので、作業者が上部筐体を下部筐体から取り外す際に、筐体外に飛散する流体量を抑えることができる。

本発明の流体管切断装置は、
前記筐体は、上下幅寸法を伸縮可能な構造を有していることを特徴としている。
この特徴によれば、開口部の高さを流体管内の流体の高さに合わせて適宜調整可能することができるので、流体管切断装置を様々な流体が流れる流体管において使用することができる。

実施例１における流体管切断装置を示す正面断面図である。 流体管切断装置を示す側断面図 筐体内から切片を回収する状態を示す側断面図である。 筐体内に制流体が配置された状態を示す側断面図である。 （ａ）は、実施例２における流体管切断装置を示す正面断面図であり、（ｂ）は、上部筐体を伸長した状態の流体管切断装置を示す正面断面図である。

本発明に係る流体管切断装置を実施するための形態を実施例１に基づいて以下に説明する。

実施例１に係る流体管切断装置につき、図１から図４を参照して説明する。図１に示すように、本実施例の流体管１は、略円筒形状に形成された塩化ビニール等の樹脂製管から成り、略水平方向に延設されている。本実施例における流体管１の内部には、最大圧力０．０３ＭＰａで流体としての上水が流れている。

尚、流体管１の材質は塩化ビニールに限らずその他金属、石綿、ポリオレフィン樹脂等であってもよい。また、本実施例では流体管１内の流体は上水であるが、流体管１の内部を流れる流体は必ずしも上水に限らず、例えば工業用水や下水等であってもよいし、また油等の流体が流れる流体管であっても構わない。

この流体管１には、流体管１内の流体の流路を遮断するための制流体１１（図４参照）を設置するために流体管１の所定箇所を不断流状態にて切断する流体管切断装置２が取り付けられている。この流体管切断装置２は、図１及び図２に示すように、流体管１の外周面１ａに固定に取り付けられる筐体３と、流体管１を切断する本発明における切断手段としてのワイヤーソー装置４と、筐体３内で流体管１を支持する支持台５と、から主に構成されている。

筐体３は、流体管１の切断予定箇所を囲うように流体管１に取り付けられる下部筐体６と、この下部筐体６の上端部に対して図示しないシール材を介して着脱可能に取り付けられる上部筐体７と、から更に構成されている。尚、筐体３が流体管１に取り付けられている状態での流体管１の下端部から筐体３の上端部までの上下幅寸法は、少なくとも流体管１内を最大圧力０．０３ＭＰａで流れる流体のエネルギによって生じる高さである約３０００ｍｍよりも長寸となるように、本実施例では約４０００ｍｍに形成されている。

このうち下部筐体６は、特に図示しないが、流体管１に対して上方から配設され、流体管１の外周面１ａの上側を被覆する接続部材と、流体管１に対して下方から配設され、流体管１の外周面１ａの下側を被覆する接続部材と、から構成されており、該２つの接続部材をボルト・ナット等で接続した後、流体管１の管軸方向の両端部から押輪等の固定手段により押圧されることで、流体管１に固定されるようになっている。尚、該２つの接続部材は、ボルト・ナットによる接続の他、溶接等で接続されてもよい。

下部筐体６の流体管１における管軸方向の略中央部には、上方に向けて開口する分岐口６ａが形成されている。また、図２に示すように、下部筐体６の左右の内側面は、下部筐体６の上方側から内底部にかけて、下部筐体６の左右幅方向の中央に向けて傾斜をなすテーパー面６ｂ，６ｂに形成されている。また、下部筐体６の内底部には、両テーパー面６ｂ，６ｂと連続する平坦面６ｃが形成されている。

更に、下部筐体６の内底部には、上下方向を向く図示しない螺挿孔が、複数形成されている。これら螺挿孔には、下部筐体６の下方から下部筐体６内に向けて螺挿可能な支持ボルト８が螺着されている。尚、支持ボルト８と前記螺挿孔との間には、図示しない環状の止水リングが配置されており、下部筐体６内からの前記螺挿孔を介しての流体の漏出が防止されている。

上部筐体７は、図１及び図２に示すように、下端部が上部筐体７の分岐口６ａと水密に接続可能な上下方向に連通する筒状体である。この上部筐体７の周壁の一部である上端部には、上方に向けて開口する開口部７ａが形成されており、この上部筐体７の筒状を成す筐壁７ｂの下端部には、上部筐体７の周方向に沿って排出口７ｃが複数形成されている。これら排出口７ｃには、排出口７ｃを開閉操作可能な開閉弁７ｇが設けられている。

また、筐体３が流体管１に取り付けられている状態での流体管１の下端部から流体管１内を最大圧力０．０３ＭＰａで流れる流体のエネルギによって生じる高さである約３０００ｍｍよりも上方において、筐壁７ｂにおける開口部７ａよりも下方側且つ排出口７ｃよりも上方側には、上部筐体７の周方向に沿って常時開口する溢流体口７ｄが複数形成されている。

支持台５は、図１及び図２に示すように、下部筐体６内において、流体管１に対して下方から配設され、流体管１の外周面１ａの下側を被覆する第１台部５ａと、流体管１に対して上方から配設され、流体管１の外周面１ａの上側を被覆する第２台部５ｂと、から構成されている。

このうち、第１台部５ａは、流体管１の外周面１ａの下側に沿うように正面視で略半円弧形状に形成されている。また、第１台部５ａの下部には、平坦面６ｃを避けて下部筐体６の内底部に当接する脚部５ｃを備えている。尚、第１台部５ａは、下部筐体６を流体管１に対して固定する以前に予め下部筐体６に設置される。このとき、脚部５ｃに対して支持ボルト８を螺着させることで、第１台部５ａは下部筐体６に対して移動不能に固定される。

一方、第２台部５ｂは、流体管１の外周面１ａの上側に沿うように正面視で略半円弧形状に形成されている。また、第２台部５ｂの上端部における流体管１の管軸方向の両端部には、後述するワイヤーソー装置４による流体管１の切断時に、ダイヤモンドワイヤー４ｃ，４ｃのテンションを維持するためのプーリーを複数備えたテンション維持部４ｂが一対となって設けられている。

更に、第２台部５ｂの上端部における両テンション維持部４ｂ，４ｂ間には、環状の係止リング５ｄが設けられている。そして、これら第１台部５ａ及び第２台部５ｂには、ともに周方向に沿って第１台部５ａ及び第２台部５ｂの中心に向けて螺挿可能な固定ボルト５ｅが螺着されている。

また、ワイヤーソー装置４は、図１及び図２に示すように、上部筐体７の上端部に設けられた一対の駆動部４ａ，４ａと、前記一対のテンション維持部４ｂ，４ｂと、流体管１に巻回され各駆動部４ａ及びテンション維持部４ｂを介して駆動される本発明におけるカッタ部としての一対のダイヤモンドワイヤー４ｃ，４ｃと、から構成されている。特に、本実施例における駆動部４ａ，４ａは、上部筐体７の上端部において、開口部７ａの上方に掛け渡されるように設置されている。

このように構成された流体管切断装置２を流体管１に対して取り付けるには、図１及び図２に示すように、先ず、前述したように内部に第１台部５ａが固定された下部筐体６を流体管１に対して固定し、同時に第１台部５ａを流体管１の外周面１ａの下側に当接させる。

そして、流体管１の外周面１ａの上側に第２台部５ｂを当接させ、第１台部５ａと第２台部５ｂとを図示しないボルト・ナットにより緊締する。尚、これら第１台部５ａと第２台部５ｂとは、ボルト・ナットによる緊締の他、溶接等により接続してもよい。更に、各固定ボルト５ｅを流体管１に向けて螺挿することで流体管１の外周面１ａに各固定ボルト５ｅの先端部を圧接させ、流体管１を支持台５に対して相対回動不能に固定する。

尚、支持台５と筐体３の流体管１への取り付け順は、予め第１台部５ａと第２台部５ｂとを流体管１に当接させた状態で前記ボルト・ナット等により緊締することで、流体管１に対して支持台５を取り付けた後、流体管１に対して下部筐体６を取り付けるようにしてもよい。

次に、上端部に駆動部４ａ，４ａが設けられた上部筐体７を下部筐体６の上端部に接続し、上部筐体７と下部筐体６とを分岐口６ａを介して連通させる。そして、流体管１の支持台５における管軸方向の両端部近傍に駆動部４ａ，４ａ及びテンション維持部４ｂ，４ｂを介してダイヤモンドワイヤー４ｃ，４ｃを流体管１の管軸に対して垂直を成すように巻回させるとともに、各溢流体口７ｄ及び排出口７ｃを、筐体３の外部に設けられた排水タンク１０に接続する。

このように流体管１に対して流体管切断装置２を取り付けた後、駆動部４ａを駆動させることで、ダイヤモンドワイヤー４ｃ，４ｃにより流体管１を下端部側から上端部側に向けて切断していく。ダイヤモンドワイヤー４ｃ，４ｃによる流体管１の切断が進行していくことで、流体管１の下端部側から流体管１内を流れる流体が放出され、筐体３内が流体により満たされる。

このときの筐体３内における流体の流体管１の下端部からの高さは、開口部７ａ及び溢流体口７ｄよりも下方である流体管１の下端部から流体のエネルギによって生じる高さである約３０００ｍｍの高さとなる。また、この状態では、排出口７ｃに設けられた開閉弁７ｇが閉状態であるため、流体管１の切断中においては、筐体３内から流体が溢れ出すことが防止されている。

流体管１の切断中は、流体管１内の圧力の変化やダイヤモンドワイヤー４ｃの駆動によって筐体３内における流体の高さが上下動するが、流体の高さが溢流体口７ｄの高さに達すると、流体が溢流体口７ｄを介して排水タンク１０内に向けて筐体３内から排出されるようになっている。このため、本実施例における筐体３内では、流体管１内の圧力の変化やダイヤモンドワイヤー４ｃの駆動によって筐体３内における流体の高さが上下動しても、流体の高さが開口部７ａに達することが防止されている。

更に、ダイヤモンドワイヤー４ｃ，４ｃによる流体管１の切断中は、流体管１にダイヤモンドワイヤー４ｃ，４ｃから上方に向けて押圧する力と、流体管１の周方向を向くトルクとがはたらくが、下部筐体６に固定されている支持台５がこれらダイヤモンドワイヤー４ｃ，４ｃから流体管１にはたらく力に抗して流体管１を支持しているため、流体管１の変形が防止されている。

このように、本実施例における流体管１の切断においては、流体管１内を流れる流体の圧力が０．０３ＭＰａという比較的小さい圧力であるため、上部筐体７と下部筐体６との間を開閉する作業弁等を介在させること無く行うことが可能となっている。

更に、筐体３の上端部が開口部７ａにより開口された状態で流体管１の切断が行われるようになっているため、開口部７ａを介して流体管１の切断状況を容易に視認して管理することができるとともに、流体管切断装置２を構成する部材や流体管１に不具合等が生じた場合、流体管１から筐体３を取り外さずとも開口部７ａを介して容易に対処可能である。

そして、図３に示すように、ダイヤモンドワイヤー４ｃ，４ｃにより流体管１を完全に切断することで、流体管１の管軸に対して垂直に互いに平行を成す一対の切断面１ｂ，１ｂが形成されるとともに、両切断面１ｂ，１ｂ間に支持台５により支持された切片１ｃが生じる。筐体３内から切片１ｃを回収するには、先ず、筐体３から駆動部４ａ及びダイヤモンドワイヤー４ｃ，４ｃを取り外す。次に、係止リング５ｄにクレーンのフック等の係止手段９を係止させるとともに、下部筐体６の下方から各支持ボルト８を回動操作することで、支持台５を下部筐体６から取り外す。この状態で係止リング５ｄを介して支持台５とともに切片１ｃを引き上げることで、切片１ｃを筐体３内から回収する。尚、係止手段は、流体管１の切断前に予め係止リング５ｄに係止させておいてもよい。

筐体３内から切片１ｃを回収した後は、図４に示すように、下部筐体６内に制流体１１を挿入配置する。この制流体１１は、下部筐体６の上端部と略同一形状に形成された蓋部１１ａと、この蓋部１１ａから下方に向けて延設された制水部１１ｂと、から構成されている。このうち蓋部１１ａの周縁には、全周に亘ってゴム等の止水部材１１ｃが取り付けられており、この止水部材１１ｃを介して下部筐体６の上端部内周と密着可能となっている。

また、制水部１１ｂの左右側端部は、上端部から下端部にかけて制流体１１の左右幅方向の中央に向けて傾斜をなすテーパー状に形成されており、制水部１１ｂの下端部は、左右側端部に連続するように平坦に形成されている。これら制水部１１ｂの左右側端部及び下端部には、止水部材１１ｃから連続する止水部材１１ｄが取り付けられており、制水部１１ｂは、この止水部材１１ｄを介して下部筐体６に形成されたテーパー面６ｂ，６ｂ及び平坦面６ｃに密着可能となっている。

このように構成された制流体１１を下部筐体６内に設置させることで、制水部１１ｂが流体管１の切断面１ｂ，１ｂ間に挿通されるとともに、止水部材１１ｄを介してテーパー面６ｂ，６ｂ及び平坦面６ｃに密着する。更に、蓋部１１ａが止水部材１１ｃを介して下部筐体６の上端部内周に密着する。

制流体１１を下部筐体６内に挿入配置した後は、下部筐体６の外方から図示しない固定ボルト６ｄを蓋部１１ａの上方に螺挿することで、制流体１１を下部筐体６内に固定する。このように下部筐体６内で制流体１１を固定することで、制流部１１ｂによる流体管１における流体の流路の遮断と、蓋部１１ａによる下部筐体６内から上部筐体７内への流体の放出が遮断される。

次に、各排出口７ｃの開閉弁７ｇを開放することで、上部筐体７内に貯まっている流体を排水タンク１０に向けて排出する。上部筐体７内からの流体の排出が完了したら、上部筐体７を下部筐体６から取り外し、一連の制流体１１による流体管１における流体の流路の遮断にかかる作業を終了する。

以上、本実施例における流体管切断装置２にあっては、開口部７ａは、流体管１内の流体が成す流体エネルギにより流体が開口部７ａから溢れない高さに形成されているので、ワイヤーソー装置４が流体管１を切断することで流体管１内から筐体３内に放出される流体が成す流体の高さが、周壁に形成された開口部７ａよりも下方に位置するため、筐体３を密封せずとも開口部７ａから溢れることなく、流体管１の切断を筐体３が開口部７ａにより開口された状態で行うことができるので、開口部７ａを介して流体管１を切断中のワイヤーソー装置４に対する対処を容易に行うことができるとともに、取り扱う流体のエネルギが小さい場合には、筐体３の上下方向の幅寸法を短く設定できるので、開口部７ａからワイヤーソー装置４による流体管１の切断状況を視認することができ、流体管１の切断状況の管理を容易とすることができる。

また、筐体３における開口部７ａよりも下方であって、流体の高さよりも上方には、流体を筐体３外に排出する溢流体口７ｄが形成されているので、流体管１内の流体における流体圧が変化することで筐体３内の流体表面の上下位置が変動しても、溢流体口７ｄから流体を筐体３外に排出することで流体の開口部７ａからの溢れ出しが防止され、流体管１の切断作業への影響を抑えることができる。

また、ワイヤーソー装置４は、流体管１を切断するダイヤモンドワイヤー４ｃ及びダイヤモンドワイヤー４ｃを駆動させる駆動部４ａを備えており、駆動部４ａは、開口部７ａよりも上方に配置されているので、駆動部４ａに流体が付着する虞無くダイヤモンドワイヤー４ｃによる流体管１の切断を行うことができる。

また、筐体３は上下に分離可能な上部筐体７と制流体１１が配置される下部筐体６とから構成され、上部筐体７の下端部には、流体を筐体３外に排出する排出口７ｃが形成されているので、筐体３内に制流体を配置した後、排出口７ｃを介して筐体３内における制流体１１の上方に貯まっている流体を筐体３外に排出することができるので、作業者が上部筐体７を下部筐体６から取り外す際に、筐体３外に飛散する流体量を抑えることができる。

次に、実施例２に係る流体管切断装置につき、図５を参照して説明する。尚、前記実施例と同一構成で重複する構成を省略する。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、本実施例における流体管切断装置２’における上部筐体７’は、下部筐体６の上端部と水密に接続可能であり上下方向に連通する筒体７ｅと、下方に向けて開口するケース体７ｆと、から構成されている。上部筐体７’は、これら筒体７ｅとケース体７ｆとによって、上下幅寸法を伸縮自在な入れ子構造となっているとともに、筒体７ｅとケース体７ｆとの間は、図示しないパッキンによって水密に保持されている。

尚、筒体７ｅとケース体７ｆとは、それぞれのフランジを介して、筐体３の左右幅方向に向けて形成されたボルトを有する複数の図示しない操作ボルト・ナットによって接続されている。筒体７ｅとケース体７ｆとは、これら前記操作ボルト・ナット及び図示しない油圧機構等を備えた補助手段を操作することで、筒体７ｅに対してケース体７ｆを上下幅方向に相対移動させることが可能となっている。

このように上部筐体７を構成することで、本実施例における流体管切断装置２’は、流体管１内を流れる流体の水頭に合わせて開口部７ａの高さを変更することができるため、各流体の水頭毎に筐体３を製作する手間を省くことができる。

以上、本実施例における流体管切断装置２’にあっては、筐体３は、上下幅寸法を伸縮可能な構造を有しているので、開口部７ａの高さを流体管１内の流体の水頭に合わせて適宜調整可能とし、流体管切断装置２’を様々な流体が流れる流体管１において使用することができる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、切断手段を駆動部４ａとダイヤモンドワイヤー４ｃを備えたワイヤーソー装置４として構成したが、切断手段を駆動部と該駆動部により水平方向に回動可能な筒状のホールソーを備えた切断装置として構成してもよい。

また、前記実施例では、筐体３の上端部に開口部７ａを形成したが、開口部７ａを形成する高さは、筐体３内における流体のエネルギによって生じる高さよりも上方であれば特に問わない。

また、前記実施例では、上部筐体７に開口部７ａ及び溢流体口７ｄを形成したが、開口部７ａが形成される高さが筐体３内における流体のエネルギによって生じる高さよりも十分に上方であれば溢流体口７ｄは形成せずともよい。

また、前記実施例では、流体管１を流体管１の管軸に対して垂直をなすように流体管１に巻回された一対のダイヤモンドワイヤー４ｃ，４ｃにより切断したが、流体管１の切断面が流体管１の管軸方向の両側から支持台５に向けて下方に傾斜をなすテーパー状となるように流体管１に巻回された一対のダイヤモンドワイヤー４ｃ，４ｃにより流体管１を切断することで、流体管１の両切断面と切片との間に摩擦が生じることなくスムーズに切片を下部筐体６内から回収可能なようにしてもよい。

また、前記実施例では、下部筐体６内の流体管１の切断面１ｃ，１ｃ間に制流体１１を挿入配置することで流体管１の流体の流路を遮断したが、制流体は、例えばバタフライ弁、ゲート弁、緊急遮断弁、あるいは切換弁等であってもよい。

１ 流体管
２ 流体管切断装置
３ 筐体
４ ワイヤーソー装置（切断手段）
４ａ 駆動部
４ｂ テンション維持部
４ｃ ダイヤモンドワイヤー（カッタ部）
６ 下部筐体
７，７’ 上部筐体
７ａ 開口部
７ｃ 排出口
７ｄ 溢流体口
７ｅ 筒体
７ｆ ケース体
１１ 制流体

Claims (5)

1. 流体管に対して密封状に取り付けられ、上方に向けて延びる筒状の周壁及び該周壁に外方に開口した開口部を備える筐体と、前記開口部を介して前記筐体内で流体管を不断流状態で切断する切断手段と、を有し、前記切断手段により流体管の切断後に前記筐体内に流体の流れを制する制流体を設置可能とする流体管切断装置であって、
   前記開口部は、流体管内の流体が成す流体のエネルギにより流体が前記開口部から溢れない高さに形成されていることを特徴とする流体管切断装置。
2. 前記筐体における前記開口部よりも下方であって、流体のエネルギによって生じる高さよりも上方には、流体を筐体外に排出する溢流体口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の流体管切断装置。
3. 前記切断手段は、流体管を切断するカッタ部及び該カッタ部を駆動させる駆動部を備えており、前記駆動部は、前記開口部よりも上方に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の流体管切断装置。
4. 前記筐体は上下に分離可能な上部筐体と前記制流体が配置される下部筐体とから構成され、前記上部筐体の下端部には、流体を筐体外に排出する排出口が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の流体管切断装置。
5. 前記筐体は、上下幅寸法を伸縮可能な構造を有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の流体管切断装置。

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