JP6276094B2 - 架台設置工法及び架台設置構造 - Google Patents

Description

本開示は、建屋内に設けられたピット内に、架台を設けるための架台設置工法及び架台設置構造に係る。

蒸気タービン(以下、「タービン」と記す)によって発電機を駆動する発電プラントでは、蒸気の圧力を用いてタービンを回転させ、タービンで使用された蒸気を復水器で水に戻し、戻された水を再び蒸気にしてタービンに供給するように構成されている。

復水器は、据付完了後に健全性の確認のため器内に水張り試験を実施し、この時の荷重を支えるため、高い剛性を有した架台設置構造を建屋内に設け、この架台設置構造上に復水器を設置する必要がある。また、復水器は、蒸気を冷却した水を排出するための配管及び蒸気から戻した水を排出するための配管を復水器の下方に配置したほうが水の排出を容易にすることができる。そこで、特許文献１に記載されているような設置構造が提案されている。この設置構造は、建屋内の床面に平面視矩形状に敷設された基礎上に横方向に間隔を有して複数の脚部を立設し、これら複数の脚部上に平板上の架台を取り付けて構成されている。このため、架台上に復水器を載置すると、復水器を建屋内に強固に設置することができる。

また、架台は床面よりも上方位置に配設されているので、架台と床面との間には空間部が形成されている。このため、復水器の蒸気を冷却した水を排出するための配管及び蒸気から戻された水を排出するための配管を復水器の底部に接続して空間部内に延存させることができる。

特許４３４６７６３号（図９）

ここで、架台設置構造を建屋内に設ける場合、架台は複数の脚部上に載置されて固定されるので、先ず、複数の脚部を建屋内に設ける必要がある。しかしながら、複数の脚部を建屋内に設ける際に、脚部が倒れる虞がある。また、建屋内に設けられた複数の脚部上に架台を載置する際に、脚部はその下端部しか固定されていないので、架台が脚部に接触すると、脚部が倒れる虞がある。

また、復水器は、大型のものではその重量が大きいので、架台を支持する脚部の数も多くなる。したがって、架台と床面との間の空間部に占める脚部の割合が増大して、配管や機械等を設置するスペースが狭くなる。

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも幾つかの実施形態は、架台設置構造の脚部を建屋内に設ける際に脚部が倒れる虞がなく、また架台と床面との間の空間部をより広げることができる架台設置工法及び架台設置構造を提供することを目的とする。

本発明の幾つかの実施形態に係わる架台設置工法は、
建屋内に設けられたピット内に、架台を設けるための架台設置工法であって、
前記ピットの対向する一対の内壁面のそれぞれに、前記ピットの内部方向へ突出して前記内壁面の幅方向に間隔を有して配置されて、前記架台の両端部を支持可能な複数のブラケットを設けるブラケット配設ステップと、
前記一対の内壁面のそれぞれに設けられた複数の前記ブラケット上に、前記架台を載置する架台載置ステップと、
前記架台載置ステップによって複数の前記ブラケット上に前記架台が載置された後に、該架台と前記ピットの底面との間に形成された空間部内に、前記架台を支持するための複数の支柱部を搬入し、前記支柱部の上端部を前記架台に固定した後に、前記支柱部の下端部を前記ピットの底面に固定する支柱部固定ステップと
を備えるように構成されている。

上記架台設置工法によれば、ブラケット配設ステップによって、ピットの対向する一対の内壁面のそれぞれに内壁面の幅方向に間隔を有して複数のブラケットを配設し、この後に、架台載置ステップによって複数のブラケット上に架台を載置し、この後に、支柱部固定ステップによって、架台とピットの底面との間に形成された空間部内に、架台を支持するための複数の支柱部を搬入し、支柱部の上端部を架台に固定した後に、支柱部の下端部をピットの底面に固定するので、架台を設置する際には、架台の周縁部よりも内側部分を支持する支柱部は存在しない。このため、架台の設置時に支柱部が倒れる事態を確実に無くすことができる。よって、架台の設置時に支持部が倒れる虞がない架台設置工法を実現できる。また、支柱部を架台と底面との間の空間部に設ける際に、支柱部が固定された他の支柱部に接触しても、他の支柱部は上下両端部が固定されているので倒れる虞はない。よって、架台の設置の施工時に支柱部が倒れる虞を確実に防止することができる。

また、幾つかの実施形態では、
前記支柱部固定ステップにおいて、
前記支柱部は、前記空間部の高さよりも短い長さを有するように構成される。

この場合、支柱部は、空間部の高さよりも短い長さを有しているので、支柱部を架台及び床面との間の空間部内に斜めに倒した状態で搬入した後に、支柱部の上下両端部を固定するために支柱部を立てた状態にするときに、支柱部の上下端部が架台若しくは床面に引っ掛かる虞を小さくすることができる。よって、支柱部を架台及び床面に固定する際の作業性を向上させることができる。

また、幾つかの実施形態では、
前記ブラケット配設ステップによって複数の前記ブラケットが一対の内壁面のそれぞれに設けられた後に、前記架台を構成する複数の部品を前記建屋内で地組みして前記架台を完成させる地組みステップが行われるように構成される。

この場合、ブラケット配設ステップの後に、架台を構成する複数の部品を建屋内で地組みして架台を完成させる地組みステップが行われるので、架台の大きさが大きいために、建屋の外で組み立てた架台を建屋内に搬入することができない場合には、架台を構成する複数の部品を建屋内に搬入した後に、建屋内で複数の部品を組み立てることで、大きい架台でも建屋内に設置することができる。

また、本発明の幾つかの実施形態に係わる架台設置構造は、
建屋内に設けられたピット内に、架台を設けるための架台設置構造であって、
前記ピットの対向する一対の内壁面のそれぞれに、前記ピットの内部方向へ突出して前記内壁面の幅方向に間隔を有して配設された複数のブラケットと、
前記複数のブラケット上に両端部が支持される前記架台と、
前記架台と前記ピットの底面との間に形成された空間部内に配設されて、上端部が前記架台の底面に固定され、下端部が前記ピットの底面に固定されて前記架台を支持する複数の支柱部とを備えるように構成される。

上記架台設置構造によれば、ピットの対向する一対の内壁面のそれぞれに、ピットの内部方向へ突出して内壁面の幅方向に間隔を有して配設された複数のブラケットと、複数のブラケット上に両端部が支持される架台と、架台とピットの底面との間に形成された空間部内に配設されて、上端部が架台の底面に固定され、下端部がピットの底面に固定されて架台を支持する複数の支柱部とを備えるので、架台の両端部を支柱部で支持する必要はない。このため、架台の両端部が複数の支柱部で支持された場合と比較して、支柱部の数を減らすことができる。よって、架台とピットの底面との間の空間部内に締める支柱部の割合を低減することができ、空間部内における配管や機械等を設置するスペースを広げることが可能な架台設置構造を実現できる。

また、幾つかの実施形態では、
前記支柱部は、前記空間部の高さよりも短い長さを有するように構成される。

この場合、支柱部は、空間部の高さよりも短い長さを有しているので、支柱部を架台及び床面との間の空間部内に斜めに倒した状態で搬入した後に、支柱部の上下両端部を固定するために支柱部を立てた状態にするときに、支柱部の上下端部が架台若しくは床面に引っ掛かる虞を小さくすることができる。よって、支柱部を架台及び床面に固定する際の作業性を向上可能な架台設置構造を実現できる。

また、幾つかの実施形態では、
前記架台は、前記建屋内に搬入可能な大きさに分割可能な複数の部品を有して構成され、前記建屋内に搬入された前記複数の部品が該建屋内で地組みされて構成される。

この場合、架台は、建屋内に搬入可能な大きさに分割可能な複数の部品を有して構成されるので、架台の大きさが大きいため、建屋の外で組み立てた架台を建屋内に搬入することができない場合には、架台を構成する複数の部品を建屋内に搬入した後に、建屋内で複数の部品を組み立てて架台を構成して建屋内に設置することができる。このため、架台が建屋内に搬入できない大きさを有していても、建屋内に設置可能な架台設置構造を提供することができる。

本発明の少なくとも幾つかの実施形態によれば、架台設置構造の脚部を建屋内に設ける際に脚部が倒れる虞がなく、また架台と床面との間の空間部をより広げることができる架台設置工法及び架台設置構造を提供することができる。

本発明の架台設置構造が設けられたタービン建屋内の部分断面である。 タービン建屋のピット内に設けられた架台設置構造の一部である架台の平面図である。 ピットの側面に設けられたブラケット上に架台の端部が支持された様子を示す架台設置構造の部分側面図である。 タービン建屋のピット内に設けられた架台の側面図である。 同図（ａ）は、支柱部の上端部を架台の底面に固定するための架台設置工法を説明するための架台設置構造の部分側面図であり、同図（ｂ）は、支柱部の下端部をピットの底面に固定するための架台設置工法を説明するための架台設置構造の部分側面図である。 架台設置工法を説明するフローチャートである。

以下、添付図面に従って本発明の架台設置工法及び架台設置構造の実施形態について、図１〜図６を参照しながら説明する。本実施形態では、火力発電所のタービン建屋内に復水器を設置するための架台の設置構造を例にして説明する。なお、この実施形態に記載されている構成部品の材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。先ず、本発明の架台設置工法を説明する前に、本発明の架台設置構造について説明する。

先ず、本発明の架台設置構造が設けられたタービン建屋の全体について説明する。タービン建屋１には、例えば図１に示すように、ガス圧縮機３、蒸気タービン５、復水器７、発電機９、ガスタービン１１等が設けられている。このうち、ガスタービン１１はガスタービン設置階FLgに設けられたコンクリート架台１３上に設置され、ガス圧縮機３は、ガスタービン設置階FLgよりも上方に位置する圧縮機設置階FLpに設けられたコンクリート架台14上に設置され、蒸気タービン５及び発電機９は、圧縮機設置階FLpよりも上方に位置する発電機設置階FLeに設けられたコンクリート架台１５上に設置されている。

これらのコンクリート架台１３，１４，１５は、タービン建屋１内の地面Ｇ上に立設された複数の脚部１６によって支持されている。コンクリート架台１３，１４，１５及び脚部１６は鉄筋コンクリート製である。脚部１６は、所定の厚さを有して上下方向に延びて板状に形成されている。蒸気タービン５を載置するコンクリート架台１５の平面視における中央部には、上下方向に貫通する孔部１５ａが形成されている。孔部１５ａの下方には復水器７を収容可能な収容空間部２０が形成されている。この収容空間部内に復水器７が後述する架台４０を介して設置されている。つまり、蒸気タービン５の下方位置に復水器７が設置されている。復水器７は、蒸気タービン５から排出される排気を流す配管を介して接続され、排気を冷却・凝縮させて水に戻す。

これらガス圧縮機３、蒸気タービン５、復水器７、発電機９、ガスタービン１１等は、分解された状態で、タービン建屋１内の上方に設けられた天井クレーン２２，２３によって所定の位置に設置される。本実施形態では、天井クレーン２２，２３は上下に２段配設されている。天井クレーン２２，２３は、タービン建屋１内に掛け渡されたレールＲに沿って移動可能である。

復水器７の下方にはピット２５が地面内に設けられている。復水器７は、ピット２５の上部に設置された架台４０上に設置されている。架台４０を設置する架台設置構造については後述する。ピット２５は、図２に示すように、対向する一対の長手方向に延びる側壁部２６と、これら側壁部２６の長手方向両側に設けられて一対の側壁部２６、２６間を繋ぐ一対の短手方向に延びる側壁部（図示せず）とを有して形成されている。ピット２５内には、ピット２５の底面から立設されて地上階の床等を支持する複数の脚部２７が設けられている。これらの脚部２７は、断面視において矩形状に形成され、互いに所定距離を有して設けられている。このピット２５内には、復水器７から排出される水を流す配管Ｐや各種装置（図示せず）等が設置されている。

次に、復水器７を設置する架台４０の架台設置構造について説明する。架台設置構造は、ピット２５の対向する一対の長手方向に延びる側壁部２６の内壁面２６ａのそれぞれに、ピット２５の内部方向へ突出して内壁面２６ａの幅方向に間隔を有して配設された複数のブラケット３０と、複数のブラケット３０上に両端部が支持されて復水器７を載置可能な架台４０と、架台４０とピット２５の底面２５ａとの間に形成された空間部２８内に配設されて、上端部が架台４０の底面に固定され、下端部がピット２５の底面２５ａに固定されて架台４０を支持する複数の支柱部５０とを備える。

ブラケット３０は、図２及び図３に示すように、一対の長手方向に延びる側壁部２６の内壁面２６ａの上部、及びピット２５内に立設された脚部２７のうち内壁面２６ａに沿って設けられた脚部２７'の内壁面２７'ａの上部に設けられている。ブラケット３０は、内壁面２６ａ、２７'ａに固定された鉄製のプレート（図示せず）に固着されている。ブラケット３０は、架台４０の端部を載置する天板部３０ａと、天板部３０ａの幅方向両側の底面に取り付けられて下方へ延びる一対の側板支持部３０ｂとを有してなる。

天板部３０ａは、平面視において矩形状に形成された板状部材であり、天板部３０ａ上に架台４０の短手方向の端部が載置される。側板支持部３０ｂは、板状に形成されて上下方向に延び、側板支持部３０ｂの上端部が天板部３０ａの底面に溶接により固着され、側板支持部３０ｂの一方側端部が鉄製のプレートに溶接によって固着されている。

架台４０は、複数の棒状部材４１、４１ａ、４１ｂを互いに直交する方向に配置して枠体状に構成され、平面視において略長方形状に形成されている。棒状部材４１は、例えばＨ型鋼で形成されている。架台４０の４隅には、脚部２７、２７'と干渉しないように段部４４が形成され、また架台４０の中央部には、脚部２７との干渉を避けるための矩形状孔部４５が形成されている。架台の短手方向両側には、短手方向に並んで長手方向に延在する一対の棒状部材４１ａが配置されている。この一対の棒状部材４１ａのそれぞれには、長手方向に並設された複数の棒状部材４１ｂが交差して配置されるとともに、複数の棒状部材４１ｂのそれぞれの端部が棒状部材４１ａから短手方向外側に同一長さを有して突出している。なお、この突出した棒状部材４１ｂの端部を、以下、「載置部４１ｂｔ」と記す。複数の載置部４１ｂｔの間隔は、前述した側壁部２６に設けた複数のブラケット３０の間隔と略同一である。このため、複数のブラケット３０の天板部３０ａ上のそれぞれに、対応する載置部４１ｂｔを載せることができる。

架台４０の段部４４は、互いに直交する方向に延びる一対の棒状部材４１の端部同士を接合して形成されている。この段部４４を構成する一対の棒状部材４１の端部が、前述したブラケット３０の天板部３０ａ上に載置される。

支柱部５０は、図２及び図４に示すように、架台４０とピット２５の底面２５ａとの間に配設されて架台４０の支持を補強する。支柱部５０は、架台４０を構成する複数の棒状部材４１、４１ａ、４１ｂが交差する部位、及び交差する部位間の距離が比較的に長い棒状部材４１の長手方向中間部に配設されている。これら複数の支柱部５０によって架台４０の内側を支持することができ、架台４０の縁部を支持する複数のブラケット３０と相まって架台４０の全体を強固に支持することができる。

支柱部５０は、図５（ａ）に示すように、断面が円形の棒状部材であり、支柱部５０の上端及び下端には、径方向外側へ延びる環状のフランジ部５０ａが設けられている。支柱部５０の長さＬは、架台４０の底面とピット２５の底面２５ａとの距離Ｈよりも短い長さを有している。このため、支柱部５０を架台４０及びピット２５の底面２５ａとの間の空間部２８内に斜めに倒した状態で搬入した後に、支柱部５０を立てた状態にするときに、支柱部５０の上下端部が架台４０若しくは底面２５ａに引っ掛かる虞を小さくすることができる。よって、支柱部５０を架台４０及び底面２５ａに固定する際の作業性を向上させることができる。

支柱部５０の上端部は、例えば、ボルト５１及びナット５２によって架台４０の棒状部材４１、４１ａ、４１ｂに固定される。一方、支柱部５０の下端部は支柱部５０の上端部が架台４０に固定されると、ピット２５の底面２５ａとの間に隙間５３が生じる。そこで、図５（ｂ）に示すように、無収縮グラウト材５５を隙間５３及び支柱部５０の下端部の周りに注入することによって、支柱部５０の下端部が固定されている。なお、モルタルは、固まる時に収縮するため、支柱部５０の下端部と底面２５ａとの間をモルタルで固めると、隙間が発生する虞がある。しかしながら、無収縮グラウト材５５は、収縮変化率が極めて少ないので隙間を発生することなく、支柱部５０の下端部をピット２５の底面２５ａに固定することができる。よって、支柱部の下端部を長期の安定性を有してピットの底面に隙間なく固定することができる。

次に、架台４０をタービン建屋１内に設置する架台設置工法について、図１〜図６を参照しながら説明する。先ず、図２及び図６に示すように、ピット２５の対向する一対の側壁部２６の内壁面２６ａのそれぞれに、ピット２５の内部方向へ突出して内壁面２６ａの幅方向に間隔を有して配置された複数のブラケット３０を設ける（ステップ１００）。なお、ステップ１００を、以下、ブラケット配設ステップと記す。なお、ブラケット３０を内壁面２６ａに設ける前には、前述したように内壁面２６ａに鉄製のプレートを設ける必要がある。そして、この鉄製のプレートにブラケット３０を溶接によって固定される。

ブラケット配設ステップ（ステップ１００）によって複数のブラケット３０が一対の側壁部２６の内壁面２６ａのそれぞれに設けられると、架台４０を構成する複数の部品をタービン建屋１内で地組みして架台４０を完成させる（ステップ１０１）。なお、ステップ１０１を、以下、地組みステップと記す。なお、架台４０を構成する複数の部品は、タービン建屋１に設けられた搬入口（図示せず）から搬入される。

架台４０が組み立てられると、天井クレーン２３（図１参照）を用いて複数のブラケット３０上に架台４０を載置する。即ち、図３に示すように、複数のブラケット３０の天板部３０ａ上に、架台４０の載置部４１ｂｔを載せる（ステップ１０２）。ステップ１０２を、以下、架台載置ステップと記す。なお、ブラケット３０上に載置部４１ｂｔが載置されると、載置部４１ｂｔとブラケット３０の天板部３０ａとの間を、溶接やボルト等で固定してもよい。

架台載置ステップで架台４０が複数のブラケット３０上に載置されると、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、架台４０とピット２５の底面２５ａとの間に形成された空間部２８内に、架台４０を支持するための複数の支柱部５０を搬入し、支柱部５０の上端部を架台４０に固定した後に、支柱部５０の下端部をピット２５の底面２５ａに固定する（ステップ１０３）。なお、ステップ１０３を、以下、支柱部固定ステップと記す。支柱部固定ステップでは、支柱部５０の上端部は、ボルト締めによって架台４０に固定される。一方、支柱部５０の下端部は、ピット２５の底面２５ａと支柱部５０に底面との間に形成される隙間５３及び支柱部５０の下端部の周りにグラウト材５５を注入して、支柱部５０の下端部をピット２５の底面２５ａに固定する。

このように、ブラケット配設ステップで、ピット２５の対向する一対の側壁部２６の内壁面２６ａのそれぞれに、内壁面２６ａに間隔を有して複数のブラケット３０を配設し、この後に、架台載置ステップで、複数のブラケット３０上に架台４０を載置するので、架台４０を設置する際には、支柱部５０は不要である。このため、架台４０の設置時に支柱部５０が倒れる事態を確実に無くすことができる。

また、地組みステップでは、架台４０を構成する複数の部品をタービン建屋１内で地組みして架台４０を完成させるので、架台４０が大きいため、タービン建屋１内に搬入することができない場合には、架台４０をタービン建屋１内で組み立てることで、大きな架台４０でもタービン建屋１内に設置することができる。

また、支柱部固定ステップでは、支柱部５０を架台４０とピット２５の底面２５ａとの間に設ける場合に、支柱部５０が他の固定された支柱部５０に接触しても、他の支柱部５０は上下両端部が固定されているので、他の支柱部５０が倒れる虞はない。よって、架台の設置の施工時に支柱部５０が倒れる虞を確実に防止することができる。また、架台４０の短手方向両端部は複数のブラケット３０で支持されているので、架台４０の短手方向両端部を支柱部５０で支持する必要はない。このため、架台４０の短手方向両端部を複数の支柱部５０で支持する場合と比較して支柱部５０の数を減らすことができる。よって、架台４０とピット２５の底面２５ａとの間の空間部２８内に締める支柱部５０の割合を低減することができ、空間部２８内に配置する配管や機械等の配置スペースを拡大することができる。

なお、前述した実施形態では、架台４０が復水器７を載置する台とした場合を示したが、架台４０が復水器７を載置する台に限るものではなく、タービン建屋１内に設けられる蒸気タービン５、発電機９、ポンプ等の機器を載せるためのものでもよい。また、前述した実施形態では支柱部５０の下端部を無収縮グラウト材５５でピット２５の底面２５ａに固定する場合を示したが、支柱部５０の下端部とピット２５の底面２５ａとの間にライナを挿入して、支柱部５０の下端部をピット２５の底面２５ａに固定してもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。例えば、上述した各種実施形態を適宜組み合わせてもよい。

１ タービン建屋（建屋）
３ ガス圧縮機
５ 蒸気タービン
７ 復水器
９ 発電機
１１ ガスタービン
１３、１４、１５ コンクリート架台
１５ａ 孔部
１６ 脚部
２０ 収容空間部
２２、２３ 天井クレーン
２５ ピット
２５ａ 底面
２６ 側壁部
２６ａ、２７'ａ 内壁面
２７、２７' 脚部
２８ 空間部
３０ ブラケット
３０ａ 天板部
３０ｂ 側板支持部
４０ 架台
４１、４１ａ、４１ｂ 棒状部材
４１ｂｔ 載置部
４４ 段部
４５ 矩形状孔部
５０ 支柱部
５０ａ フランジ部
５１ ボルト
５２ ナット
５５ 無収縮グラウト材
ＦＬｇ ガスタービン設置階
ＦＬｐ ガス圧縮設置階
ＦＬｇ 発電設置階
Ｇ 地面
Ｐ 配管
Ｒ レール

Claims (6)

1. 建屋内に設けられたピット内に、架台を設けるための架台設置工法であって、
   前記ピットの対向する一対の内壁面のそれぞれに、前記ピットの内部方向へ突出して前記内壁面の幅方向に間隔を有して配置されて、前記架台の両端部を支持可能な複数のブラケットを設けるブラケット配設ステップと、
   前記一対の内壁面のそれぞれに設けられた複数の前記ブラケット上に、前記架台を載置する架台載置ステップと、
   前記架台載置ステップによって複数の前記ブラケット上に前記架台が載置された後に、該架台と前記ピットの底面との間に形成された空間部内に、前記架台を支持するための複数の支柱部を搬入し、前記支柱部の上端部を前記架台に固定した後に、前記支柱部の下端部を前記ピットの底面に固定する支柱部固定ステップと
   を備えることを特徴とする架台設置工法。
2. 前記支柱部固定ステップにおいて、
   前記支柱部は、前記空間部の高さよりも短い長さを有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の架台設置工法。
3. 前記ブラケット配設ステップによって複数の前記ブラケットが一対の内壁面のそれぞれに設けられた後に、前記架台を構成する複数の部品を前記建屋内で地組みして前記架台を完成させる地組みステップが行われる
   ことを特徴とする請求項１に記載の架台設置工法。
4. 建屋内に設けられたピット内に、架台を設けるための架台設置構造であって、
   前記ピットの対向する一対の内壁面のそれぞれに、前記ピットの内部方向へ突出して前記内壁面の幅方向に間隔を有して配設された複数のブラケットと、
   前記複数のブラケット上に両端部が支持される前記架台と、
   前記架台と前記ピットの底面との間に形成された空間部内に配設されて、上端部が前記架台の底面に固定され、下端部が前記ピットの底面に固定されて前記架台を支持する複数の支柱部と
   を備えることを特徴とする架台設置構造。
5. 前記支柱部は、前記空間部の高さよりも短い長さを有する
   ことを特徴とする請求項４に記載の架台設置構造。
6. 前記架台は、前記建屋内に搬入可能な大きさに分割可能な複数の部品を有して構成され、前記建屋内に搬入された前記複数の部品が該建屋内で地組みされて構成される
   ことを特徴とする請求項４に記載の架台設置構造。

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