KR100639561B1 - Rock Bolt - Google Patents
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Abstract
본 발명은 암반의 절취면을 보강하기 위해 제공되는 로크볼트에 관한 것으로서, 기계적인 강도의 저하없이 파이프의 외주에 나사산이 형성되도록 한 로크볼트에 관한 것이다.The present invention relates to a lock bolt provided for reinforcing a cut surface of a rock, and to a lock bolt in which threads are formed on the outer circumference of a pipe without deteriorating mechanical strength.
본 발명에 따른 로크볼트는 파이프의 외주에 나사산을 형성하고 몰타르를 주입하여 암반에 고정되는 로크볼트에 있어서, 상기 파이프의 외주에 일정한 폭을 갖는 스트립을 일정한 간격으로 용접하여 나사산을 형성한 것을 특징으로 한다.The lock bolt according to the present invention is a lock bolt formed on the outer periphery of the pipe and fixed to the rock by injecting mortar, characterized in that the thread formed by welding a strip having a predetermined width on the outer periphery of the pipe at regular intervals It is done.
로크볼트, 용접, 나사산, 암반, 파이프, 스트립Lockbolt, Welding, Thread, Rock, Pipe, Strip
Description
도1은 본 발명에 따른 로크볼트의 사시도.1 is a perspective view of a lock bolt according to the present invention.
도2는 본 발명에 따른 로크볼트의 파이프와 스트립의 결합과정도.Figure 2 is a coupling process of the pipe and the strip of the lock bolt according to the present invention.
도3은 본 발명에 따른 로크볼트의 선단부에 헤드캡이 삽입되는 것을 나타낸 사시도.Figure 3 is a perspective view showing that the head cap is inserted into the front end of the lock bolt according to the present invention.
도4는 도1의 로크볼트의 외주면에 다수의 구멍이 형성된 실시예를 나타낸 사시도.4 is a perspective view showing an embodiment in which a plurality of holes are formed in the outer circumferential surface of the lock bolt of FIG.
도5는 도3의 로크볼트의 외주면에 다수의 구멍이 형성된 실시예를 나타낸 사시도.5 is a perspective view showing an embodiment in which a plurality of holes are formed in the outer circumferential surface of the lock bolt of FIG.
도6은 본 발명에 따른 로크볼트의 파이프 양단에 촘촘하게 나사산이 형성된 것을 나타낸 사시도.Figure 6 is a perspective view showing that the thread is formed tightly on both ends of the pipe of the lock bolt according to the present invention.
도7은 본 발명에 따른 로크볼트의 선단부에 헤드캡이 체결되는 것을 나타낸 사시도.
도8은 본 발명에 따른 원추형 헤드캡의 원추부분의 꼭지점으로부터 측면을 따라 "＋"자형으로 절개된 한가지 예를 나타내는 평면도.Figure 7 is a perspective view showing that the head cap is fastened to the front end of the lock bolt according to the present invention.
Fig. 8 is a plan view showing one example cut along the side from the vertex of the cone of the conical head cap according to the present invention.
* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *Description of the main symbols in the drawings
1 : 파이프 2 : 스트립1: pipe 2: strip
3 : 구멍 4,4' : 헤드캡3:
본 발명은 도로용 터널, 지하철 터널, 철도터널, 지하 통신구, 광산의 갱도, 암반 절취부의 법면 등을 보강하기 위해 제공되는 로크볼트에 관한 것으로서, 특히 기계적인 강도의 저하 없이 파이프의 외주에 나사산이 형성되도록 한 로크볼트에 관한 것이다.The present invention relates to a lock bolt provided for reinforcing road tunnels, subway tunnels, railway tunnels, underground communication zones, mine tunnels, rock cutouts, etc. It relates to a lock bolt to be formed.
일반적으로 암반의 단면을 보강하기 위해, 암반에 구멍을 뚫은 후 상기 구멍에 통상적으로 철근을 이용하여 제작되는 로크볼트를 밀착 고형제와 같이 삽입한 후, 로크볼트 후단부에 보강용 철강 면판을 부착시키고 로크너트를 체결하여 로크볼트를 암반에 고정시킨다.In general, in order to reinforce the cross section of the rock, after inserting the rock bolt, which is usually made of reinforcing bars into the rock, and inserting it with a close solid, the reinforcing steel face plate is attached to the rear end of the rock bolt. The lock bolt is fixed to the rock by tightening the lock nut.
암반에 로크볼트를 고정시키는 밀착고형제는 수지와 몰타르가 주로 사용되고 있다. Resin and mortar are mainly used as the contact solid fixing the lock bolt to the rock.
먼저, 수지를 이용하여 로크볼트를 암반에 고정시키는 방법은 내부가 수지로 채워지고 양단이 막힌 유리관의 내부에 다른 수지로 채워지고 상기 유리관의 직경보다 작은 유리관이 삽입된 이중 유리관을 이용하여 로크볼트를 고정시킨다. 서로 다른 수지로 채워진 이중 유리관을 드릴링 작업으로 형성된 구멍에 밀어넣고, 구멍에 로크볼트를 삽입시킨다. 로크볼트가 삽입되는 과정에서 상기 이중 유리관이 깨지면서, 서로 다른 수지가 화합하여 부풀어 오르면서 굳는다. 수지는 대략 30초 정 도면 경화가 시작되어 5분 정도가 지나면 경화가 완료되어 암반에 형성된 구멍내에서 로크볼트를 고정시킨다.First, the method of fixing the lock bolt to the rock using a resin is a lock bolt using a double glass tube filled with a resin inside and filled with a different resin inside a glass tube whose both ends are blocked and inserted with a glass tube smaller than the diameter of the glass tube. To be fixed. A double glass tube filled with different resins is pushed into a hole formed by a drilling operation and a lock bolt is inserted into the hole. As the double glass tube is broken in the process of inserting the lock bolt, different resins swell together to swell. The resin begins to cure about 30 seconds, and after 5 minutes, the curing is completed to fix the lock bolt in the hole formed in the rock.
수지를 사용하여 로크볼트를 고정시키는 방법은 시공이 간편하고, 초기 강도가 우수한 장점이 있으나, 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 시공에 사용되는 수지가 비싸고, 환경을 오염시킬 우려가 있으며, 초기강도에 비해 시간이 지날수록 강도가 저하되는 문제점을 가지고 있다. 또한, 지하수 용출지역에서와 같이 수분이 많은 암반에서는 수분으로 인하여 결합력이 현저히 저하되는 문제점을 가지고 있다.The method of fixing the lock bolt using a resin has the advantages of easy construction and excellent initial strength, but has some problems. The resin used for construction is expensive, there is a risk of polluting the environment, and has a problem that the strength is lowered over time compared to the initial strength. In addition, there is a problem that the bonding strength is significantly reduced due to the moisture in the rock with a lot of water, such as groundwater leaching area.
이에 비하여 몰타르를 이용하여 로크볼트를 암반에 고정시키는 방법은 가격이 저렴하고, 환경 친화적이며, 초기 강도는 약하지만 시간이 경과할수록 강도가 강해지고, 수명이 반영구적인 장점을 가지고 있다.On the other hand, the method of fixing the lock bolt to the rock using mortar is inexpensive, environmentally friendly, and has a weak initial strength, but the strength increases over time, and has a semi-permanent advantage.
몰타르를 이용하여 로크볼트를 암반에 고정시키는 방법은 다시 두 가지로 나눌 수가 있는데, 먼저 몰타르를 구멍에 주입하고 로크볼트를 나중에 삽입하는 방법과, 로크볼트를 먼저 삽입하고 나중에 몰타르를 주입하는 방법이 제시되어 있다.There are two ways to fix the rock bolt to the rock using mortar: first, inject the mortar into the hole and insert the lock bolt later, and then insert the lock bolt first and then inject the mortar later. Presented.
이중에서 로크볼트를 먼저 삽입하고 몰타르를 나중에 주입하는 방식은 로크볼트의 선단부에서 선미부까지 가는 공기배출용 호스를 붙여서 구멍에 삽입한 후, 몰타르 주입기를 이용하여 몰타르를 주입하고 구멍 속에 있는 공기가 호스를 통해서 외부로 배출되도록 하는 방법이다. 그러나 몰타르의 압력으로 인하여 공기배출용 호스가 눌려서 막히는 경우가 발생하여 내부의 공기가 충분히 외부로 배출되지 않는 문제점이 있고, 또한 공기가 완전히 배출되도록 시공하였다 하더라도 공기배출용 호스라는 이물질이 내부에 장착된 상태에서 몰타르가 경화되기 때문에 로크볼 트와 몰타르의 결합력이 약해지는 문제점을 가지고 있다.In this method, the lock bolt is inserted first and the mortar is injected later by inserting the air discharge hose from the tip of the lock bolt to the stern and inserting it into the hole, and then injecting the mortar using a mortar injector. It is a method to discharge to the outside through the hose. However, there is a problem in that the air discharge hose is pressed and clogged due to the pressure of the mortar, so that the air inside is not sufficiently discharged to the outside, and even when the air is completely discharged, foreign matter called the air discharge hose is installed inside. Since the mortar is hardened in the hardened state, the bonding force between the lock bolt and the mortar is weakened.
몰타르를 먼저 주입하고 로크볼트를 후에 삽입하는 방법은, 몰타르가 묽게 반죽되어 있는 경우에는 몰타르를 주입하고 로크볼트를 삽입하는 동안 몰타르가 흘러내려 암반에 형성된 구멍의 안쪽 선단부에 빈 공간이 발생할 여지가 있으며, 몰타르가 되게 반죽되어 있을 경우에는 흘러내림이 별로 없어 빈 공간은 배제되나 너무 뻑뻑하여 로크볼트 삽입이 매우 힘들다는 결점이 있다.The method of injecting mortar first and inserting the lock bolt afterwards is that if the mortar is thinly kneaded, there is a possibility that the mortar flows while the mortar is injected and the lock bolt is inserted, causing empty space in the inner tip of the hole formed in the rock. In addition, when the mortar is kneaded, there is not much flow down, so the empty space is excluded, but it is too stiff so that it is very difficult to insert the lock bolt.
이러한 일련의 문제점을 해결하고, 암반 부스러기가 암반에 형성된 구멍을 막아 수지나 몰타르의 주입이 어려운 연약지반에서 사용하기 위해 파이프를 가공하여 로크볼트로 사용하는 경우가 있다. 파이프의 외주에 전조과정을 거쳐 나사산을 형성하고 선단부에 저가의 비트를 체결하여, 비트를 이용하여 암반에 구멍내면서 동시에 로크볼트를 삽입한 후, 로크볼트의 선미부 내경으로 몰타르를 주입하는 방법인데, 이 경우도 여러 가지 문제점을 가지고 있다. 장착된 비트에 의하여 로크볼트의 삽입은 쉽게 이루어지나, 삽입하자마자 로크볼트 주위가 모래, 흙, 돌 부스러기 등으로 둘러싸이게 되어 암반에 형성된 구멍이 막히고, 로크볼트 선단부 끝에서부터 로크볼트의 외측으로 흘러나오는 몰타르도 막히게 되어, 선단부 일부에만 몰타르가 주입되는 결과가 된다. 또한 파이프의 외주에 전조 과정으로 나사산을 형성하여 파이프에 변형이 발생하였기 때문에, 길이 방향으로 당기는 외력이 작용할 경우, 전조로 형성된 로크볼트의 나사산이 늘어나게 되어 소정의 효과를 얻지 못할 수도 있다. 이를 해결하여 시공 상 요구되는 인발 내구력을 갖게 하기 위해서는 두꺼운 파이프를 사용하여야 함으로, 소요되는 자재가 늘어나고, 로크볼트가 무거워 진다. 그리고 비트가 1회 사용 후 로크 볼트와 함께 암반내에 묻히게 되어, 비트가 낭비되는 문제점도 있다.In order to solve such a series of problems, the rock debris may block the holes formed in the rock and may be used as a lock bolt by processing the pipe for use in soft ground where injection of resin or mortar is difficult. The thread is formed through the rolling process on the outer circumference of the pipe, and the low-cost bit is fastened to the tip.The hole is inserted into the rock using the bit and the lock bolt is inserted at the same time.The mortar is injected into the inner diameter of the stern of the lock bolt. In this case, too, there are various problems. The lock bolt is easily inserted by the installed bit, but as soon as the lock bolt is inserted, the rock bolt is surrounded by sand, soil, and stone debris to block the hole formed in the rock, and it flows out of the lock bolt from the end of the lock bolt. The mortar is also blocked, resulting in the injection of mortar only into a portion of the tip. In addition, since a deformation is generated in the pipe by forming a thread in the rolling process on the outer circumference of the pipe, when an external force applied in the longitudinal direction is applied, the thread of the lock bolt formed by the rolling may be increased, and a predetermined effect may not be obtained. In order to solve this problem, thick pipes must be used in order to have the required drawing durability in construction, which increases the material required and makes the lock bolt heavy. In addition, the bit is buried in the rock with the lock bolt after one use, and there is a problem that the bit is wasted.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 로크볼트의 무게를 감소시키고, 암반에 로크볼트 시공시 몰타르를 완전히 채울 수 있으며, 기계적인 강도의 저하가 없는 로크볼트를 제공하는데 목적이 있다.
The present invention has been invented to solve the above problems, it is possible to reduce the weight of the lock bolt, to completely fill the mortar when rock bolt construction on the rock, and to provide a lock bolt without a decrease in mechanical strength have.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 로크볼트는 파이프의 외주에 나사산이 형성되고 몰타르를 주입하여 암반에 고정되는 로크볼트에 있어서, 상기 나사산은 상기 파이프의 외주에 일정한 폭을 갖는 스트립을 용접하여 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the lock bolt of the present invention is a lock bolt formed on the outer circumference of the pipe and fixed to the rock by injecting mortar, wherein the thread has a constant width on the outer circumference of the pipe. Characterized in that formed by welding the strip.
상기 파이프의 단부에 로크너트, 로크볼트 연결구 등을 체결시킬 수 있도록 피치의 간격이 촘촘하게 스트립이 용접되고, 나머지 부분은 피치의 간격이 넓게 스트립이 용접되는 것을 특징으로 한다.The strips are welded tightly to the end of the pipe so that the lock nut and the lock bolt connector can be fastened, and the rest of the pipes are welded to the wider pitch.
또한, 몰타르의 주입이 용이하도록 상기 파이프 외주에 다수의 구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that a plurality of holes are formed in the outer periphery of the pipe to facilitate the injection of mortar.
아울러, 상기 파이프의 선단부에 암반에 형성된 구멍내에서 전진이 용이하게 하고 몰타르의 주입이 용이하도록, 원추 형태를 갖고 단부에서 여러 갈래가 길이방 향으로 절개되는 헤드캡을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the front end of the pipe is characterized in that it comprises a head cap having a conical shape and several branches cut in the longitudinal direction in order to facilitate the advance in the hole formed in the rock and easy injection of the mortar.
이하 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 로크볼트를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the lock bolt of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도1과 도2에 도시된 바와 같이, 파이프(1)의 외주에 일정한 폭을 갖는 스트립(2)을 적정한 피치와 나사산 높이를 갖도록 결합하여, 스트립(2)이 파이프(1)를 이용한 로크볼트의 나사산이 되도록 한다.As shown in Figs. 1 and 2, a
파이프(1)의 외부에 스트립(2)을 결합할 때, 파이프(1)의 전길이에 대하여 촘촘하게 스트립(2)을 결합할 수도 있으나, 바람직하게는 로크너트, 로크볼트 연결구 등과 결합되는 부분인 선미부에만 스트립(2)이 촘촘하게 결합되거나, 선미부와 선단부에 스트립(2)이 촘촘하게 결합되도록 하여, 이 부분에 타 부재가 체결될 수 있도록 하고, 나머지 부분에는 피치의 간격이 넓게 결합되도록 하여, 암반에 형성된 구멍내에서 파이프(1)가 축방향으로 이동하는 것을 방지하고 시공상 요구되는 인발내구력만 충분히 실현되도록 한다.When the
파이프(1)의 선미부에 촘촘하게 스트립(2)이 결합되어 로크볼트를 암반에 고정시킬 때, 로크볼트의 선미부가 보강용 면판에 삽입되도록 한 후, 로크너트를 체결시켜 고정시킨다. 선미부를 제외한 부분에는 선미부와 달리 스트립(2)을 넓은 간격으로 듬성듬성하게 결합시켜, 로크볼트가 축방향으로 미끄러지는 것을 방지하도록 한다.When the
시공 목적, 암반의 강도 등의 조건에 따라 로크볼트는 다양한 길이를 갖게 되지만, 양단부의 20∼30cm 정도에만 스트립(2)을 촘촘하게 결합시켜 로크너트, 로 크볼트 연결구 등을 채울 수 있도록 하고, 나머지 부분은 듬성듬성하게 스트립(2)을 결합시킨다.The lock bolts have various lengths depending on the purpose of construction and the strength of the rock, but the
이때, 스트립(2)을 파이프(1)의 외주에 결합하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있으나, 바람직하게는 용접을 이용하여 결합하도록 한다.In this case, the
스트립(2)을 파이프(1)에 용접하여 나사산을 형성하여 로크볼트를 완성하면, 파이프(1)에 전조, 절삭 등의 방법에 의해서 로크볼트를 완성할 때보다, 기계적인 강도가 우수해진다. 전조, 절삭 등의 방법에 의해서 로크볼트의 나사산을 형성하게 되면, 파이프(1)에 변형이 발생하여 직경이 일정하게 유지되지 않고, 이러한 변형에 의해서 기계적인 강도가 저하된다. 그렇지만, 본 발명에 따른 로크볼트는 파이프(1)의 외주에 나사산을 형성하는 방법으로서 용접을 채택함으로써, 파이프(1) 부분의 직경은 유지한 채 외주에 나사산을 형성하여 로크볼트의 기계적인 강도의 저하없이 로크볼트를 제공할 수 있다.When the
상기와 같은 방법으로 완성되는 로크볼트를 이용하여 시공하고자 할 때에는 암반에 우선 드릴링 작업에 의해 구멍을 형성하고 로크볼트를 삽입한 후, 로크볼트의 선미부 내경으로 몰타르를 주입하여 시공하도록 한다. 로크볼트의 내경을 통하여 로크볼트 선단부까지 흘러들어 갔다가 로크볼트의 외부면을 타고 다시 바깥쪽으로 흘러나오게 함으로써 로크볼트의 안과 밖이 빈틈없이 몰타르로 꽉 차게 된다.When the construction is to be performed using the lock bolt completed in the above manner, first, a hole is formed in the rock by drilling, the lock bolt is inserted, and then the mortar is injected into the stern inner diameter of the rock bolt. The inside of the lock bolt flows to the tip of the lock bolt and then flows out of the lock bolt to the outside to fill the inside and outside of the lock bolt tightly to Maltar.
아울러, 로크볼크를 구성하는 파이프(1)의 외주에 다수의 구멍(3)을 형성하여 몰타르를 주입시 몰타르가 완전히 채워지도록 할 수 있다. 다수의 구멍(3)이 형 성된 파이프(1) 선단부까지 몰타르 주입호스를 삽입한 후, 몰타르를 주입하면서 서서히 몰타르 주입호스를 빼면, 구멍(3)들을 통해서 암반에 형성된 구멍내로 몰타르가 채워지기 때문에 빈 공간이 없이 몰타르가 완전히 채워진다. In addition, it is possible to form a plurality of holes (3) in the outer periphery of the pipe (1) constituting the lock ball so that the mortar is completely filled when injecting the mortar. When the mortar injection hose is inserted to the tip of the
또한, 로크볼트의 선단부에 암반에 형성된 구멍내에서 전진이 용이하도록 중공(中空)의 헤드캡(4,4')이 제공될 수 있다. 연약지반에서는 드릴에 의해서 구멍을 형성한 후 로크볼트를 삽입하면, 암반의 부스러기, 모래 등이 로크볼트로 유입되어 로크볼트의 내부를 막거나, 선미부로 배출되어 작업이 난해해지는데, 헤드캡(4,4')을 이용하여 이를 방지하도록 한다.Further, hollow head caps 4 and 4 'may be provided at the leading end of the lock bolt to facilitate the advancement in the hole formed in the rock. In the soft ground, when the lock bolt is inserted after the hole is formed by the drill, debris and sand from the rock flows into the lock bolt and blocks the inside of the lock bolt, or is discharged to the stern part, which makes the work difficult. 4,4 ') to prevent this.
바람직하게는 연질의 합성수지로 제공되는 헤드캡(4,4')은 일단은 원추형 부분으로 형성되고, 타단은 로크볼트의 선단부에 삽입 또는 나사식으로 체결되도록 한다. 원추형으로 형성된 헤드캡(4,4')은 원추형 부분의 꼭지점으로부터 원추형 부분의 하부까지 측면을 따라 여러 갈래가 절개되도록 한다. 헤드캡(4,4')의 단부가 원추형으로 형성되고 여러 갈래로 절개되어 있어서, 구멍내에서 로크볼트가 전진할 때는 헤드캡(4,4')의 단부가 이물질이 파이프(1)로 유입되는 것을 막아주고, 한편으로는 이물질을 헤치고 들어가기 수월해진다. 몰타르를 주입할 때는 헤드캡(4,4')의 전반부, 즉 원추형 부분이 여러 갈래로 갈라져서 생긴 틈을 통해서 몰타르가 쉽게 주입되고, 일단 몰타르의 주입이 완료되면 여러 갈래로 갈라진 원추형 부분이 원상태로 복귀하여 몰타르가 파이프(1)로 역류하는 것을 막아준다.
도8에는 원추형의 꼭지점으로부터 측면은 따라 "＋"자형으로 절개된 원추형 헤드캡(4, 4')의 예가 도시되어 있다.Preferably, the head caps 4 and 4 ', which are provided as soft synthetic resins, have one end formed into a conical portion, and the other end is inserted or screwed into the leading end of the lock bolt. The conical head caps 4, 4 ′ allow for several prongs along the side from the vertex of the conical part to the bottom of the conical part. The ends of the head caps 4 and 4 'are conical and cut into several branches, so that when the lock bolt is advanced in the hole, the ends of the head caps 4 and 4' are introduced into the
8 shows an example of the conical head caps 4 and 4 'which are cut in a "+" shape along the side from the vertex of the cone.
헤드캡(4,4')은 파이프(1)의 선단부의 내경에 단순히 삽입되는 형태(도3,도5) 또는 로크너트 식으로 체결되는 형태(도7)를 가질 수 있다.The head caps 4 and 4 ′ may have a form simply inserted into the inner diameter of the distal end of the pipe 1 (FIGS. 3 and 5) or a form fastened in a lock nut manner (FIG. 7).
상기와 같은 구성과 작용을 갖는 본 발명의 로크볼트는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.Lock bolt of the present invention having the configuration and action as described above can be expected the following effects.
로크볼트의 외주에 스트립을 용접하여 결합함으로써, 종래의 파이프 로크볼트보다 로크볼트의 두께를 감소시키고, 시공이 간편해 지며, 로크볼트의 몸체를 이루는 파이프에 변형이 발생하지 않게 되므로 로크볼트의 기계적인 강도가 향상되어 원하는 강도의 로크볼트를 얻을 수 있다.By welding the strips to the outer circumference of the lock bolts, the thickness of the lock bolts is reduced, construction is simpler, and deformation of the pipes forming the body of the lock bolts is reduced. The strength is improved to obtain a lock bolt having a desired strength.
또한, 외주에 형성된 다수의 구멍을 통하여 암반에 형성된 구멍내로 몰타르가 완전하게 주입되도록 할 수 있다.In addition, it is possible to completely inject the mortar into the hole formed in the rock through a plurality of holes formed in the outer periphery.
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| CN101672191B (en) * | 2009-10-12 | 2011-07-20 | 北京科技大学 | Mechanized method for installing resin anchor rod |
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-
2002
- 2002-11-23 KR KR1020020073285A patent/KR100639561B1/en not_active IP Right Cessation
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