JP6393848B1 - 補修材料及び補修対象部の補修方法 - Google Patents

Abstract

【課題】補修対象部に固定された補修材料が飛散したりシートの一部がちぎれて飛散したりすることを阻止でき、短時間で施工できて袋を用いない舗装材と同等の耐久性を発揮できる。
【解決手段】補修材料は、常温アスファルト系舗装材１を水溶性シートからなる収納袋２で包んで封止した。アスファルト舗装５に形成されたポットホール６に、常温アスファルト系舗装材１を水溶性シートの収納袋２で包んで封止した補修材料を投入する工程と、ポットホール６内に投入された補修材料に放水器１１で水を供給すると共に車両を走行させることで、水溶性シートを溶解させつつ補修材料を締め固めてポットホール６で一体に硬化させる工程と、を備えた。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば、舗装に生じたポットホール等の補修対象部に供給する補修材料と、舗装の補修対象部に補修材料を供給して補修するようにした補修対象部の補修方法に関するものである。

従来、道路等のアスファルト舗装は、通行する車両のタイヤによって表層が部分的に剥離したり陥没したりすることで、舗装の一部が欠損してポットホールとして凹部や穴部等が形成されることがある。この場合、舗装の補修方法では、舗装のポットホールに補修材料としての常温アスファルト系舗装材を袋から取り出して投入する。そして、プレートコンパクタ等の締固め機械や自動車のタイヤ等で締め固めることで、ポットホールに投入した補修材料を平坦に敷きならして舗装の補修を行っていた。
この補修方法では、工事期間中に亘って車両の通行規制をして舗装のポットホール等の補修工事をしなければならず、煩雑である上に長時間かかるために交通渋滞を引き起こすという問題があった。

このような補修工事の問題点を改善する手段として、例えば、特許文献１に記載された舗装の補修方法が提案されている。
この補修方法では、常温アスファルト系舗装材を予め不織布やプラスチック等の袋内に詰め込んで保管しておく。そして、アスファルト舗装にできたポットホールに、常温アスファルト系舗装材を詰め込んだ複数の袋をそのまま投入する。その後、交通開放して、車両通行によるタイヤの締固めによって常温アスファルト系舗装材の袋をポットホール内で締固め・硬化させて舗装の補修を終了していた。

特許文献１に記載の舗装の補修方法では、アスファルト舗装のポットホールに投入しただけでは簡単に破れない程度の強度を備えた袋を用いることにより、飛散防止をしている。一方で、ポットホールに投入した常温アスファルト系舗装材が固まった後は、袋が破れたり消失したりしてもよいとしている。この舗装の補修方法では、補修工事の施工後すぐに交通開放できる上に、車両通行による転圧を受けて舗装が硬化され、施工後の舗装の剥離や骨材の飛散がなく、短時間で舗装を補修できるとしている。

特許第３７３３１２６号公報

ところで、特許文献１に記載された舗装の補修方法では、車両のタイヤによる締固めで袋詰めした常温アスファルト系舗装材をポットホール内で硬化させているが、袋内の常温アスファルト系舗装材が十分固まるまでは飛散防止のために袋が破れたりしない程度の強度を有するとしている。しかしながら、常温アスファルト系舗装材がポットホール内で固化する際、袋詰めした常温アスファルト系舗装材の間に袋のシート材が残存するため袋ごとに硬化し、硬化した補修材同士の一体性が阻害されることから十分な強度が得られず、再び損傷し易いという問題がある。
また、締固め時の車両走行によって常温アスファルト系舗装材を収納した袋が走行する車両のタイヤで飛散すると、ポットホールが再発するという問題が生じる。或いは、常温アスファルト系舗装材を収納した袋が飛散しないまでも、袋の一部がちぎれて飛散すると路肩のごみになるおそれがあるという問題もあった。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、補修対象部に供給された補修材料が飛散したりシートの一部がちぎれて飛散したりすることを阻止でき、短時間で施工できて補修材料の耐久性を発揮できる補修材料及び補修対象部の補修方法を提供することを目的とする。

本発明に係る補修材料は、舗装材を水溶性シートで包んで封止しており、前記水溶性シートは水を接触させることで前記舗装材の硬化前に溶解する特性を有することを特徴とする。
いることを特徴とする。
本発明によれば、舗装材を水溶性シートで包んで封止した補修材料をポットホール等の補修対象部に複数個投入して車両走行や締固め機械等により締め固めると共に、水を供給することで水溶性シートが溶解するため、複数個の補修材料の舗装材同士の一体性が促進され、袋を用いない舗装材と同等の耐久性を有した補修を短時間で施工できる。しかも、水溶性シートは水で溶解するため、車両走行によって周囲へ飛散することを阻止できる。

また、水溶性シートはＰＶＡ（ポリビニルアルコール）系重合体フィルムを有していることが好ましい。
補修対象部に投入された補修材料は、水溶性シートが水で溶解するため走行車両等でちぎれて飛散することがない。

また、舗装材は、常温アスファルト系舗装材、樹脂系舗装材、セメント系舗装材、木質系舗装材、土系舗装材のいずれかであることが好ましい。
舗装材の材質を上記のいずれかにすることで、水溶性シートによって封止して保存されている場合には柔軟性等を維持でき、水溶性シートが溶解して舗装材が外部に露出することで一体に硬化する特性を確保できる。

また、常温アスファルト系舗装材は、バインダーとして揮発性成分または硬化性成分を含んでいることが好ましい。
水溶性シート内に揮発性成分または硬化性成分が含まれている場合には柔軟性を維持でき、水溶性シートが水分で溶解して常温アスファルト系舗装材が外部に露出することで一体に硬化する特性を確保できる。

また、水溶性シートは舗装材を収納して封止した収納体を形成してなり、収納体は補修対象部に設置できる大きさと形状を有していることが好ましい。
補修材料をポットホール等の補修対象部に投入する際、所定の大きさの複数個の収納体を投下することでその柔軟性によって補修対象部の形状に応じて変形するため隙間なく緊密に収納でき、水で水溶性シートが溶解することで一体に硬化できる特性を確保できる。

本発明による補修対象部の補修方法は、舗装に形成された補修対象部に、舗装材を水溶性シートで包んで封止した補修材料を設置する工程と、補修材料に水を供給すると共に補修材料を締め固めることで、水溶性シートを溶解させた後で舗装材を一体に硬化させる工程と、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、ポットホール等の補修対象部に複数個の補修材料を投入し、水を供給して補修材料の水溶性シートを溶解させた後に複数の補修材料を締め固めることで、舗装材が一体に硬化するため、袋を用いない舗装材と同等の耐久性を有した補修対象部の補修を短時間で施工できる。

本発明に係る補修材料及び補修対象部の補修方法によれば、舗装材を水溶性シートで包んで封止しているため、補修対象部に補修材料を投入して硬化させる際、水溶性シートを水や雨水で溶解させることで、露出する複数の舗装材同士を互いに締め固めて一体的に硬化させることができる。そのため、袋を用いない舗装材と同等の耐久性を有する程度に補修対象部を補修でき、しかも短時間で施工できる。また、水溶性シートは水や雨で溶解するためちぎれて飛散することを阻止できる。

本発明の実施形態による補修材料の説明図である。 アスファルト舗装に形成されたポットホールを示す断面図である。 ポットホールに実施形態による補修材料を投入した状態の断面図である。 ポットホール内の補修材料に締固めと散水を行う工程の断面図である。 ポットホールの補修工事が完了した状態の断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による補修材料と補修対象部の補修方法について説明する。
図１は実施形態による補修材料３を示すものである。補修材料３は、舗装材として例えば常温アスファルト系舗装材１を収納袋２内に収納して封止したものである。常温アスファルト系舗装材１は、細骨材（砂）と粗骨材（砂利）とアスファルトとを所定割合で混合したアスファルト混合物であり、更にフィラー等を混合しておいてもよい。常温アスファルト系舗装材１は、バインダーとして揮発性成分または硬化性成分を含んでおり、例えば改質アスファルトまたは改質アスファルト乳剤を含んでいる。フィラーは、例えば石灰岩を粉末にした石粉等を混合したものである。

補修材料３は、収納袋２内に予め常温アスファルト系舗装材１を収納して気密に封止したものを倉庫等に保管しておく。そして、図２に示すようなアスファルト舗装５に形成されたポットホール６（凹部または穴部等）に投入して締め固めるものである。ポットホール６は補修対象部に含まれる。

収納袋２は水溶性シートからなるものであり、水をかけたり雨が降下したりすることで溶解可能な合成樹脂製シートである。また、水溶性シートは、合成樹脂製シートに代えて、天然高分子、半合成高分子、合成高分子等を含む水溶性高分子製シートでもよい。収納袋２は、変形可能な柔軟性と可撓性の大きい袋体、容器、箱体等を含むことができる収納体である。収納袋２内には適宜量の常温アスファルト系舗装材１を収納できるが、保管と持ち運び、作業員による投入の容易性等を考慮して、例えば重量５００ｇや１ｋｇ程度のものを単体として複数種類のものを用いることが考えられる。
常温アスファルト系舗装材１はアスファルト混合物による臭気を発生するが、本実施形態では水溶性シートの収納袋２によって包んで高い気密性で封止できる。そのため、常温アスファルト系舗装材１に含まれる揮発性成分が揮発しにくく臭気が外部に漏れ出ることを防止でき、その機能を維持して貯蔵期間を長期化できる上に周囲環境への臭気の飛散を抑制できる。

このような収納袋２を形成する水溶性シートは、例えばＰＶＡ（ポリビニルアルコール)系重合体フィルムからなる。ＰＶＡ系重合体フィルムを構成するＰＶＡ系重合体（Ａ）として、ビニルエステル系モノマーを重合して得られるビニルエステル系重合体をけん化（加水分解）することにより製造されたものを使用することができる。
ビニルエステル系モノマーとしては、例えば、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサティック酸ビニル等を挙げることができ、これらの中でも酢酸ビニルが好ましい。

このビニルエステル系重合体は、単量体として１種または２種以上のビニルエステル系モノマーのみを用いて得られたものが好ましく、単量体として１種のビニルエステル系モノマーのみを用いて得られたものがより好ましいが、１種または２種以上のビニルエステル系モノマーと、これと共重合可能な他のモノマーとの共重合体であってもよい。

このようなビニルエステル系モノマーと共重合可能な他のモノマーとしては、例えば、エチレン；プロピレン、１−ブテン、イソブテン等の炭素数３〜３０のオレフィン；アクリル酸またはその塩；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｉ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｉ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸２−エチルへキシル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクタデシル等のアクリル酸エステル；メタクリル酸またはその塩；酢酸アリル、塩化アリル等のアリル化合物；マレイン酸またはその塩、エステルもしくは酸無水物；イタコン酸またはその塩、エステルもしくは酸無水物；ビニルトリメトキシシラン等のビニルシリル化合物；酢酸イソプロペニルなど、適宜のものを挙げることができる。

上記のビニルエステル系重合体は、これらの他のモノマーのうち、１種または２種以上に由来する構造単位を有することができる。
上記のビニルエステル系重合体に占める上記他のモノマーに由来する構造単位の割合は、特に制限はないが、ビニルエステル系重合体を構成する全構造単位のモル数に基づいて、１５モル％以下であることが好ましく、５モル％以下であることがより好ましい。

ＰＶＡ系重合体（Ａ）の重合度に必ずしも制限はないが、重合度が下がるにつれてフィルム強度が低下する傾向があることから、２００以上であることが好ましく、特に５００以上であることが好ましい。また、重合度が高すぎると水溶性が低下する傾向があることから、５０００以下であることが好ましく、１０００以下であることが特に好ましい。
なお、本明細書におけるＰＶＡ系重合体の重合度とは、ＪＩＳ Ｋ６７２６−１９９４の記載に準じて測定される平均重合度を意味し、ＰＶＡ系重合体（Ａ）の重合度は、ＰＶＡ系重合体（Ａ）を再けん化し精製した後、３０℃の水中で測定した極限粘度［η］（単位：デシリットル／ｇ）から次式により求めることができる。
Ｐｏ ＝ （［η］×１０３／８．２９）（１／０．６２）

本発明において、ＰＶＡ系重合体フィルムは常温以下の温度で水に溶解可能である必要があることから、ＰＶＡ系重合体（Ａ）のけん化度は９５モル％以下であることが好ましい。けん化度が９５モル％を超えると、ＰＶＡ系重合体フィルムの水溶性が不十分になるおそれがある。ＰＶＡ系重合体（Ａ）のけん化度は、９３モル％以下であることがより好ましく、９１モル％以下であることがさらに好ましい。
また、ＰＶＡ系重合体（Ａ）のけん化度は、６５モル％以上であることが好ましく、７５モル％以上であることが特に好ましい。ここで、ＰＶＡ系重合体（Ａ）のけん化度は、ＰＶＡ系重合体（Ａ）が有する、けん化によってビニルアルコール単位に変換され得る構造単位（典型的にはビニルエステル系モノマー単位）とビニルアルコール単位との合計モル数に対して当該ビニルアルコール単位のモル数が占める割合（モル％）をいう。ＰＶＡ系重合体（Ａ）のけん化度は、ＪＩＳ Ｋ６７２６−１９９４の記載に準じて測定することができる。

ＰＶＡ系重合体フィルムを構成するＰＶＡ系重合体（Ａ）は、１種類のＰＶＡ系重合体のみからなっていてもよいし、重合度、けん化度、変性の種類や変性量などが互いに異なる２種以上のＰＶＡ系重合体のブレンド物であってもよい。
収納袋２の水溶性シートとしてＰＶＡ系重合体フィルムを用いることでシートの気密性が高くなるため、常温アスファルト系舗装材１の揮発性成分が抜けにくい。常温アスファルト系舗装材１の揮発性成分が収納袋２内に封入される期間が長いと、常温アスファルト系舗装材１の柔軟性を維持できる期間が長くなり、補修材料３としての常温アスファルト系舗装材１の保存期間が長くなる。

本実施形態による補修材料３は上述した構成を示すものであり、次に、この補修材料３を用いたアスファルト舗装の補修方法について図２乃至図５によって説明する。
図２に示すアスファルト舗装５の一例では、路盤７の上部に舗装されたアスファルト舗装５は、いずれもアスファルト混合物からなる基層８と表層９とで構成されている。基層８は路盤7の上にあって路盤７の不陸を調整し、表層９に加わる荷重を均一に路盤７に伝達するものである。表層９はアスファルト舗装における最上層を構成するものであり、交通荷重を分散し、交通の安全性や快適性等の路面の機能を確保するものである。
アスファルト舗装５において、車両が走行することで表層９または基層８まで亀裂が入ったり車両の重量で欠けたりすること等でアスファルト舗装５に欠損が生じ、例えば図２に示すように、路盤７の表面まで到達するポットホール６（凹部や穴部等）が形成される。

図２において、アスファルト舗装５に、例えば平面視で円形に近い形状で路盤７に到達する深さのポットホール６が形成された場合、補修工事のためにポットホール６の前後のアスファルト舗装５の交通を規制する。そして、常温アスファルト系舗装材１の収納袋２である重量５００ｇと１ｋｇの複数個の補修材料３をポットホール６内に投入した。
投入完了状態で、図３に示すように、ポットホール６からアスファルト舗装５の上方に補修材料３の一部が突出しているものとする。ポットホール６内の隙間に重量の小さい補修材料３を投入して緊密に詰め込んで隙間のないように埋め込む。

ポットホール６への補修材料３の投入が完了した状態で、補修材料３は収納袋２で気密に封止されており、その外部に揮発する臭気は極めて少ない。そのため、周囲環境に与える影響は小さい。
この状態で、ジョウロ等の放水器１１で水をポットホール６内の補修材料３に散水しながら、工事車両や一般車両等のタイヤやランマー等の締固め機械で補修材料３を押し込み締め固める。或いは、放水器１１による散水終了後に交通規制を解除し、走行車両のタイヤによってポットホール６内の補修材料３を締め固める。

補修材料３を車両のタイヤ等で押し込む際、収納袋２の水溶性シートは散水された水で溶解される。締め固められた複数の補修材料３は各収納袋２が溶解して常温アスファルト系舗装材１が互いに接触して押圧されるため、ポットホール６内での常温アスファルト系舗装材１の一体性が促進され、一体に硬化される。そのため、各収納袋２内の常温アスファルト系舗装材１が一体化される上に、補修施工時に補修材料３の水溶性シートが飛散することなく溶解させられ、路肩等にごみとして飛散することを防止できる。
しかも、ポットホール６内で、車両等で締め固められた常温アスファルト系舗装材１は周囲のアスファルト舗装５と同一高さとなる。なお、ポットホール６内で散水等で溶解した収納袋２の水溶性シートの溶解物は、路盤７に沁み込むか、或いはポットホール６内の常温アスファルト系舗装材１内で溶解される。

次に、本実施形態による水溶性シートの収納袋２を用いた補修材料３と他の袋を用いた補修材料とにおける臭気と、揮発成分の減少量とについて比較試験を行った。
臭気については、実施例１、実施例２として厚さ３５μｍの水溶性シートと厚さ５０μｍの水溶性シートの収納袋２を用いた。この水溶性シートはＰＶＡ系重合体フィルムである。
参考例１として紙袋（材質：パルプ、ポリエチレン（薄手））、参考例２としてビニール袋（材質：ポリエチレン（厚手））、参考例３として合成樹脂袋（材質：ラミネートフィルム、パルプ、ＵＶシートの複合重袋）を用いた。紙袋、ビニール袋、合成樹脂袋はいずれも水溶性ではない。各袋の内部に収納する舗装材は、それぞれ株式社ＮＩＰＰＯ製のアスファルト常温合材「レミファルトＳＴ」を用いた。

（１）臭気試験
固形物に係る臭気強度については公定法が存在しないため、臭気強度に係る測定は、「油汚染対策ガイドライン」（平成１８年３月：環境省）における「第二編 技術的資料 第二部 専門編 第一章 状況把握調査 資料４」での「油臭及び油膜の測定方法」に定める方法を参考に決定した。臭気強度測定方法は下記の通りである。臭気試験は、６名の臭気判定士による官能試験で測定した。

臭気強度測定方法のサンプルとして、実施例１、２、参考例１、２、３の補修材料を５リットル容量のテドラーバックに挿入し、内部の空気を抜いて密栓した。次に、活性炭を通した無臭空気を一定量（２リットル）について定流量ポンプでテドラーバッグに送り込む。そして、密栓状態で、３５℃で１時間、養生した。その後、臭気強度測定試験を実施した。
臭気強度測定試験結果による臭気強度は、表２に示す通り０〜５の６段階で評価した。各人が判定した臭気強度の平均値を算出し、表１に示すように臭気強度測定試験結果を得た。なお、悪臭防止法での規制範囲は臭気強度２．５〜３．５に対応する物質濃度、または臭気指数とするのが適当とされている。実施例１，実施例２はいずれも臭気強度は０であり、他の参考例１、２より大幅に小さいことを確認できた。

（２）揮発試験
揮発試験は、上述した実施例１、２、参考例１、２、３の補修材料について、予め試験開始時（０時間）の（袋＋舗装材）の重量と舗装材だけの重量を測定しておく。各袋内の舗装材の重量は１０００ｇを基本とした。そして、恒温槽内に密栓状態にした実施例１、２、参考例１、２、３の各補修材料を３５℃で９２時間養生した。
養生後の各補修材料の（袋＋舗装材）の重量を測定し、０時間の（袋＋舗装材）の重量との差から舗装材の揮発量（ｇ）と揮発率を表３で示すように算出した。
この揮発試験においても、実施例１，２は、参考例１〜３と比較して舗装材の揮発を確認できず、その長期保存性の向上を確認できた。

上述したように、本実施形態による補修材料３及びこの補修材料３を用いたポットホール６の補修方法によれば、補修施工時に水を散水することで、ポットホール６内に投入された補修材料３の収納袋２の水溶性シートが溶解するため、車両等による締固め時に収納袋２が破れて路面等に飛散することがない。しかも、収納袋２の溶解によって各収納袋２内の常温アスファルト系舗装材１が互いに接触して加圧され、高い一体性を以って硬化されるため、袋を用いない舗装材と同等の耐久性を有した補修材料３を短時間で施工できる。

補修施工時にポットホール６内に投入された収納袋２内の常温アスファルト系舗装材１が飛散したりせず、補修施工時間を短縮できるため交通規制を短時間にして簡易化できる。また、収納袋２の水溶性シートがちぎれて飛散しないため、走行車両や周囲環境への影響を軽減できる。
また、補修材料３は常温アスファルト系舗装材１が水溶性シートの収納袋２内に小分けされて袋詰めされているため、補修箇所への運搬性が向上する。しかも、水溶性シートで常温アスファルト系舗装材１を封止できるため、その揮発成分による臭気が収納袋２の外部に拡散することを抑制できる。また、水溶性シートによって常温アスファルト系舗装材１の揮発成分の漏洩を長期間にわたって阻止できるため、舗装材の硬化を防いで長期保存性を向上できる。

なお、本発明による補修材料３及び補修対象部の補修方法は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り、上記実施形態の構成を適宜置換したり変更したりすることができる。以下に、本発明による補修材料３及び補修対象部の補修方法の変形例について説明するが、上述した実施形態と同一または同様な部品や部分等については同一の符号を用いて説明する。

例えば、上述した実施形態では、収納袋２に収納される舗装材として常温アスファルト系舗装材１を用いたが、本発明はこのような構成に限定されない。例えば、常温アスファルト系舗装材１に代えて、エポキシ樹脂等の樹脂材料に細骨材や粗骨材を混合した樹脂系舗装材を収納してもよい。或いは、セメント系舗装材を収納してもよい。

また、上述した実施形態による補修対象部の補修方法では、アスファルト舗装５のポットホール６に複数個の補修材料３を投入して埋め込む際、道路上で車両の通行規制を行って補修材料３の投入を行うようにした。しかし、本発明では、必ずしも道路上で車両の通行規制をする必要はなく、車両の通行の合間に作業員がポットホール６に補修材料３を投入してもよい。この場合、ポットホール６への補修材料３の投入完了後に、車両の走行による補修材料３の締固めと放水器１１による散水による収納袋２の溶解とを交互にまたは同時に行うようにしてもよい。

なお、補修材料３の収納袋２の溶解に際し、放水器１１による散水に代えて雨水等を利用してポットホール６内に投入した複数の補修材料３の収納袋２を溶解させるようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、補修対象部としてアスファルト舗装５のポットホール６について説明したが、補修対象部は必ずしもポットホール６でなくてもよい。例えば、補修対象部はクラックや凸部や斜面等であってもよい。
また、補修対象部の補修方法において、ポットホール６内に投入した複数の補修材料３の収納袋２に水を供給することと車両の走行や締固め機械によって補修材料３を締め固めることについて、いずれが先に行われてもよい。

１ 常温アスファルト系舗装材
２ 収納袋
３ 補修材料
５ アスファルト舗装
６ ポットホール
７ 路盤
１１ 放水器

Claims (6)

1. 舗装材を水溶性シートで包んで封止しており、
   前記水溶性シートは水を接触させることで前記舗装材の硬化前に溶解する特性を有することを特徴とする補修材料。
2. 前記水溶性シートはＰＶＡ系重合体フィルムを有している請求項１に記載された補修材料。
3. 前記舗装材は、常温アスファルト系舗装材、樹脂系舗装材、セメント系舗装材、木質系舗装材、土系舗装材のいずれかである請求項１または２に記載された補修材料。
4. 前記常温アスファルト系舗装材は、バインダーとして揮発性成分または硬化性成分を含んでいる請求項３に記載された補修材料。
5. 前記水溶性シートは前記舗装材を収納して封止した収納体を形成しており、前記収納体は補修対象部に設置できる大きさと形状を有している請求項１から４のいずれか１項に記載された補修材料。
6. 舗装に形成された補修対象部に、舗装材を水溶性シートで包んで封止した補修材料を設置する工程と、
   前記補修材料に水を供給すると共に補修材料を加圧することで、前記水溶性シートを溶解させた後に前記舗装材を一体に硬化させる工程と、
   を備えたことを特徴とする補修対象部の補修方法。

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