KR100980859B1 - 암버럭을 사용하는 옹벽 및 이 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 암버럭을 사용하는 옹벽 및 이 시공 방법에 관한 것으로, 양질의 토사는 물론 암반 사면이나 터널 등에서 발생되는 암버럭을 분쇄 등의 별도 처리없이 사용하여도 안정적인 옹벽을 시공할 수 있도록 함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 암버럭을 사용하는 옹벽은, 횡방향을 따라 일렬로 배열되며 종방향을 따라 다단으로 적층되는 전면부재(100), 상기 전면부재의 후방에 일정 거리를 두고 배치되는 후면부재(200), 및 상기 전면부재와 후면부재를 연결하는 연결부재(300)로 이루어져 내부에 공간을 형성하는 옹벽 틀과; 그리고, 상기 옹벽 틀의 내부에 채워지는 채움재(400)로 이루어진다.

Description

암버럭을 사용하는 옹벽 및 이 시공 방법{RETAINING WALL USING WASTEROCKS AND METHOD FOR THEREOF}

본 발명은 옹벽에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양질의 토사는 물론 암반 사면이나 터널 등에서 발생되는 암버럭을 분쇄 등의 별도 처리없이 사용하여도 안정적인 옹벽을 시공할 수 있는 암버럭을 사용하는 옹벽 및 이 시공 방법에 관한 것이다.

종래 기술에 의한 옹벽은 RC 옹벽, 보강토 옹벽, 개비온 옹벽, 크립월(Cribwall) 등으로 구분된다.

RC 옹벽은 옹벽고가 낮거나 물량이 적은 경우 경제성이 뛰어나고 안정적인 장점이 있으나, 물량이 많고 옹벽고가 높을수록 비계 등을 설치하여야 하므로 가격 경쟁력이 약하며 옹벽고가 높을 경우 앵커나 소일네일을 함께 시공하여야 하고 면이 아름답지 못하고 시공기간 및 현장 양생으로 품질이 일정하지 않은 단점이 있다.

보강토 옹벽은 RC 옹벽의 단점을 장점화한 것으로 구조물 전체가 연성 구조물로 구조적으로 매우 안전하며 지진시에 특히 유리하다 하지만 양질의 토사를 사용해야 하나 국내 현장에서 찾기가 어렵고 검증되지 않은 불량 자재의 사용시 하자가 많이 발생하는 단점이 있다.

개비온 옹벽은 철망에 잡석 등을 채워 자중을 이용하여 옹벽에 작용하는 토압을 지지하는 방식으로 주로 절토용 옹벽으로 많이 사용되고 있다. 최근 옹벽고가 높고 성토지역에 시공되고 있으나 자재 특성상 변형이 많아 성토용으로는 한계가 있고, 옹벽이 높아질수록 많은 철망에 작용하는 하중이 커져 옹벽의 변형이 발생한다.

크립월은 주로 개비온 옹벽과 마찬가지로 절토면에 사용된다. 주로 콘크리트 빔, 목제 빔들을 연결하여 하여 틀을 형성하여 옹벽 구조물을 형성하고, 안에 뒤채움재를 채워 그 자체의 중력으로 토압을 지지하는 옹벽 구조물로, 시공이 쉬우나 콘크리트 빔 등의 인장력의 한계로 옹벽고가 높아질수록 많은 부속 자재가 필요하고, 결국 시공비가 많이 들어 경제적이지 못하다.

즉, 현재 양질의 토사가 부족하고 암반 사면의 대절토나 터널 공사 등으로 대량의 암버럭이 발생되고 있는 실정이며, 종래에는 암버럭의 활용방안이 없어 폐기하고 있으므로 암버럭의 활용 방안이 대두되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 최소량의 자재를 이용하여 옹벽을 구성하며, 버팀력을 발생하는 채움재로 양질의 토사가 아니라 암버럭을 사용하더라도 충분하게 안정적인 암버럭을 사용하는 옹벽 및 이 시공 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 암버럭을 사용하는 옹벽은, 횡방향을 따라 일렬로 배열되며 종방향을 따라 다단으로 적층되는 전면부재와; 상기 전면부재의 후방에 일정 거리를 두고 배치되는 후면부재와; 상기 전면부재와 후면부재를 연결하는 연결부재와; 상기 전면부재와 후면부재의 사이에 채워져, 상기 전면부재와 후면부재 및 연결부재와 함께 구조물을 형성하는 채움재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 암버럭을 사용하는 옹벽 시공 방법은, 내부에 공간을 갖도록 옹벽 틀을 형성하는 제1단계와; 그리고, 상기 제1단계에 의해 형성된 옹벽 틀의 내부와 후방에 채움재를 채우는 제2단계를 포함하며, 상기 제1단계에서는 전면부재(100)를 횡방향을 따라 배열하면서 다단으로 적층하고, 상기 전면부재의 후방에 후면부재(200)를 상기 전면부재를 따라 배열 및 축조하며, 상기 전면부재와 상기 후면부재를 연결부재(300)로 연결하여 상기 전면부재와 후면부재 및 연결부재의 사이에 공간을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 암버럭을 사용하는 옹벽 및 이 시공 방법에 의하면, 폐기 처분하는 암버럭을 파쇄 등의 별도 처리를 거치지 않고 채움재로 사용하여도 충분히 구조적으로 안정된 옹벽을 시공할 수 있다. 즉, 암버럭을 폐기하는데 따른 비용과 파쇄를 위한 비용 등을 절감할 수 있고 자원의 재활용에 따라 시공 원가를 절감할 수 있다.

그리고, 옹벽 틀은 전면부재와 후면부재 및 연결부재의 결합에 의해 구성되는 자체적으로 채움재의 밀림에 대항할 수 있고, 이 옹벽 틀과 채움재의 자중에 의해 버팀력을 제공함으로써 보다 구조적으로 안정감을 확보하고, 많은 자재를 사용하지 않고도 연결부재의 인장력의 한계를 높여 저렴한 비용과 작업을 통해 옹벽고를 높일 수 있는 등의 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 옹벽의 요부 발췌 사시도.
도 2a와 도 2b는 각각 본 발명에 의한 옹벽에 적용된 전면패널의 예시도.
도 3a 내지 도 3f는 각각 본 발명에 의한 옹벽에 적용된 전면패널과 연결부재를 보인 사시도.
도 4a 내지 도 4d는 각각 본 발명에 의한 옹벽에 적용된 전면블록의 예시도.
도 5a 내지 도 5e는 각각 본 발명에 의한 옹벽에 적용된 전면 바의 예시도.
도 6a와 도 6d는 각각 본 발명에 의한 옹벽에 적용된 후면패널의 예시도.
도 7a 내지 도 7d는 각각 본 발명에 의한 옹벽에 적용된 후면블록의 예시도.
도 8a 내지 도 8h는 각각 본 발명에 의한 옹벽에 적용된 후면 바의 예시도.
도 9a 내지 도 10은 각각 본 발명에 의한 옹벽의 틀을 구성한 예시도.
도 11과 도 12는 본 발명에 의한 옹벽 시공 공정도.

도 1에서 보이는 것처럼, 본 발명에 의한 암버럭을 사용하는 옹벽은, 횡방향을 따라 일렬로 배열되며 종방향을 따라 다단으로 적층되는 전면부재(100)와; 전면부재(100)의 후방에 일정 거리를 두고 배치되는 후면부재(200)와; 전면부재(100)와 후면부재(200)를 연결하는 연결부재(300)와; 전면부재(100)와 후면부재(200)의 사이에 채워져, 전면부재(100)와 후면부재(200) 및 연결부재(300)와 함께 구조물을 형성하는 채움재(400)를 포함하여 구성된다. 전면부재(100)와 후면부재(200) 및 연결부재(300)는 옹벽 틀을 구성하는 것이며, 채움재(400)는 옹벽 틀 내부에 채워지는 것이다.

이하에서는 본 발명의 주요 구성인 전면부재, 후면부재, 연결부재의 실시예를 구분하여 설명한다.

1. 전면부재.

전면부재(100)는 패널형, 블록형 및 바형 등으로 구분된다.

<실시예 1>

본 실시예에 의한 전면부재는 패녈형이다.

도 2a와 도 2b에서 보이는 것처럼, 전면패널(110)은 자립식으로서 평평한 판상의 몸체(111) 및 몸체(111)의 후방에 연장 형성되는 하나 이상의 다리(112)로 구성된다. 즉, 다리(112)는 전면패널(110)의 몸체(111)에 대해 직각으로 연장(2개인 경우 직각이 아니어도 무방하다) 형성되어 몸체(111)가 별도의 부재없이 자립되도록 한다.

전면패널(110)은 횡방향을 따라 일렬로 배열되면서 종방향을 따라 다단으로 적층되어 옹벽을 구성한다.

종방향으로 적층되는 전면패널(110)은 상호 간에 결속이 이루어져야 하며, 예컨대, 핀 방식, 요철 방식 등이 가능하다. 구체적으로 설명하면 전자의 핀 방식은 전면패널(110)의 상부와 하부에 각각 핀홈을 형성하고, 상기 핀홈에 핀을 끼워 이 핀을 통해 상하의 전면패널(110)을 고정한다. 후자의 요철 방식은 전면패널(110)의 상부(또는 저부)에 돌기를 형성하고 저부(또는 상부)에 상기 돌기가 끼워지는 홈을 형성하여 상기 돌기에 의해 상하의 전면패널(110)을 고정한다.

횡방향으로 배열되는 전면패널(110)은 별도의 연결없이 배열될 수도 있고 횡방향 연결재를 통해 연결될 수도 있다.

전면패널(110)은 연결부재가 연결되는 구조가 형성되며, 이 구조는 연결부재의 구조에 따라 달라지므로, 연결부재와 함께 설명한다.

연결부재는 도 3a 내지 도 3f에서 보이는 것처럼, 횡방향 연결재(311)와 전후방향 연결재(312)가 커플러(313)에 의해 연결되어 이루어진 제1연결부재(310), 선후단부에 절곡된 핀부(321)를 갖는 제2연결부재(320), 선후 단부에 "U" 형태로 벤딩된 걸이부(331)가 구비되는 제3연결부재(330), 선후단부에 환형의 걸이링(341)이 구비되는 제4연결부재(340), 선후 단부에 각각 핀공(351)이 구비되는 띠 형태의 제5연결부재(350) 등이 있다. 핀부(321), 걸이부(331) 및 걸이링(341)은 각각 연결부재(320,330,340)를 전면부재(100)와 후면부재(200)에 연결하기 위한 연결부이다.

제1연결부재(310)의 경우 전면패널(110)은 횡방향 연결재(311)가 안착되는 횡방향 홈(114), 커플러(313)(또는 전후방향 연결재(312))가 안착되는 전후방향 홈(115)이 구비된다.

제2연결부재(320)의 경우 핀부(321)가 끼워지는 체결홈(316)이 형성된다.

제3연결부재(330)의 경우 선단 걸이부(331)가 걸리는 홈(117)이나 돌기가 형성된다.

제4연결부재(340)의 경우 선단 걸이링(341)이 걸리는 홈(118)이나 돌기가 형성된다.

제5연결부재(350)의 경우 핀공(351)을 관통한 핀(352)이 체결되는 핀홈(119)이 형성된다.

도 3f에 도시된 제6연결부재(360)는 제1연결부재(310)와 같이 횡방향 연결재(361) 및 전후 방향 연결재(362)로 구성되는 것으로, 전면패널(110)의 다리(112) 및 몸체(111)의 배면에 횡방향 연결재(361)가 수용되는 수용부(113)가 형성되어, 횡방향 연결재(361)가 일렬로 배열되는 전면패널(110)의 수용부(113)에 관통되며, 전후방향 연결재(362)는 선단부에 연결부(363)가 형성되어 횡방향 연결재(361)가 연결부(363)에 관통됨으로써 전면패널(110)에 연결된다.

전면패널(110)은 전면의 기울기를 지면에 대해 직각으로 할 수도 있고 상부로 갈수록 뒤쪽으로 밀리는 기울기로 할 수도 있다.

<실시예 2>

본 실시예에 의한 전면부재는 블록형이다.

도 4a 내지 도 4d에서 도시된 것처럼, 전면블록(120)은 다양한 형태로 이루어지며, 전술한 전면패널(110)에서 설명한 모든 연결부재들이 적용 가능하도록 구성된다.

전면블록(120)은 횡방향을 따라 일렬로 배열되면서 종방향을 따라 다단으로 적층되어 옹벽을 구성한다.

종방향으로 적층되는 전면블록(120)은 전면패널(110)에서 설명한 것처럼, 상호 간의 결속이 핀 방식, 요철 방식 등 다양하게 적용될 수 있으며, 이에 대해서는 전면패널(110)에서 충분히 설명하였다.

횡방향으로 배열되는 전면블록(120)은 별도의 연결없이 배열될 수도 있고 횡방향 연결재를 통해 연결될 수도 있다.

전면블록(120)은 형태상 실시예 1의 전면패널(110)과 달리 다리(112) 없이 자립이 가능하다.

<실시예 3>

본 실시예에 의한 전면부재는 바형이다.

도 5a와 도 5b에서와 같이, 전면바(130)는 사각 단면의 장방형일 수 있고, 전면부가 곡선형인 장방형일 수도 있다.

전면바(130)는 실시예 1의 전면패널(110)에서 설명한 연결부재들이 모두 적용 가능하며, 도면에는 제1연결부재(310)를 예로 들어 도시한 것으로, 연결부재 수용부(131)는 횡방향 연결재(311)가 통과하는 홀, 전후방향 연결재(312)가 수용되는 홀, 커플러(313)가 안착되는 홀로 구성된다.

전면바(130)는 지면에 대해 직각으로 시공될 수도 있고, 도 5c처럼 상부로 갈수록 후방으로 경사지게 시공될 수도 있으며, 이때, 전면바(130)들의 밀림을 막기 위하여 전면바(130)의 저부 후단부에는 아래 단의 전면바(130)에 지지되는 하나 이상의 지지돌기(132)가 형성된다.

전면바(130)는 실시예 1,2의 전면패널(110), 전면블록(120)과 동일하게 핀 방식, 요철 방식 등에 의해 상하로 적층되는 것들이 서로 결속될 수 있다.

도 5d와 도 5e에서처럼, 전면바(130)는 별도의 연결블록(140)을 통해 식재공간을 갖도록 시공될 수도 있다.

연결블록(140)은 전면바(130) 보다 길이가 짧게 형성되어 도 5d와 같이 횡방향으로 근접되는 2개의 전면바(130) 위에 공유하도록 올려짐으로써 전면바(130)들 사이에 공간을 형성할 수 있으며, 도 5e와 같이 전면바(130)가 연결블록(140)을 통해 지그재그 형태로 적층되어 공간을 형성할 수도 있다.

2. 후면부재

후면부재는 전면부재처럼 패널형, 블록형 및 바형 등이 가능하다. 물론, 전면부재와 후면부재가 반드시 동일한 형(패널형, 블록형, 바형)으로 시공되는 것은 아니다.

<실시예 1>

도 6a 내지 도 6c는 후면패널(210)을 도시한 것으로, 후면패널(210)은 전면패널(110)처럼 자립이 가능하도록 다리(212)가 구비될 수 있다.

이와 같은 구성의 후면패널(210)은 도 6d와 같은 형태 즉, 지그재그 형태로 배열될 수 있다. 도 6d는 후면패널(210)의 배열을 보여준 일예인 것이며 이에 한정되지 않는다.

후면패널(210)에는 연결부재가 연결되며, 상기 연결부재는 전면패널(110)에서 설명한 것과 동일하게 연결되므로 구체적인 설명을 생략한다.

<실시예 2>

도 7a 내지 도 7d는 블록형 후면부재를 보인 것이다.

이에 도시된 것처럼, 후면블록(220)은 전면블록(120)과 동일한 형태로 이루어질 수 있으며, 연결부재의 종류에 따라 다양하게 연결부가 구성된다.

도 7a 와 도 7b는 각각 연결부재가 직접 연결되는 방식의 예를 보인 것이고, 도 7c와 도 7d는 커플러를 갖는 연결부재가 연결되는 방식을 보인 것이다.

<실시예 3>

도 8a 내지 도 8h는 바형 후면부재를 보인 것이다.

이에 도시된 것처럼, 후면 바(230)는 후면블록(220)보다는 길이가 길게 형성되며, 연결부재의 종류에 따라 다양하게 연결부가 구성된다.

도 8a 내지 도 8d는 각각 연결부재가 직접 연결되는 방식의 예를 보인 것이고, 도 8e 내지 도 8h는 커플러를 갖는 연결부재가 연결되는 방식을 보인 것이다.

후면 바(230)는 전면바(130)와 마찬가지로 별도의 연결블록(240)(도 1에 도시됨)을 통해 적층될 수도 있다.

3. 연결부재.

연결부재(300)는 인장력에 대한 저항을 주목적으로 하고 부식 방지를 위해 표면이 아연도금으로 처리된다. 즉, 연결부재(300)는 보강토 옹벽에서 사용되는 마찰력에 의해 전면부를 지지하는 그리드와 전혀 다른 기능을 수행하는 것이다.

연결부재(300)는 전면패널(110)의 설명시 도 3a 내지 도 3f를 예로 들어 설명하였으며, 이에 도시된 연결부재들은 원형, 사각형 등의 봉이나 판형일 수 있다.

도 9a 내지 도 10은 이와 같이 구성된 전면부재, 후면부재 및 연결부재의 적용 예를 도시한 것으로, 도 9a와 도 9b처럼 전면패널(110)과 후면패널(210)은 연결부재(300)를 통해 서로 연결되는데, 도 9a와 같이 전면패널(110) 2개와 후면패널(210) 1개가 연결될 수도 있고, 도 9b처럼 전면패널(110) 1개와 후면패널(210) 1개가 연결될 수도 있다.

도 1은 전면블록(120)과 후면 바(230)를 연결부재(300)로 연결한 것이며, 즉 전면이 블록형이더라도 후면은 다른 형인 바 형태로 이루어질 수 있음을 보인 것이다.

도 10은 전면 바(130)와 후면 바(230)를 연결부재(300)로 연결한 것이다.

이상의 전면부재(100), 후면부재(200) 및 연결부재(300)의 조합을 통해 다양한 구조의 옹벽 틀이 형성될 수 있으며, 채움재(400)는 잡석, 일반 토사 및 암버럭 등이 사용 가능하다.

이하 도 11을 참고하여 본 발명에 의한 암버럭을 사용하는 옹벽 시공방법을 설명한다.

설명의 편의를 위해 전면패널(110), 후면 바(230), 후단부에는 "U"형 걸이부(331)가 구비되고 선단부는 커플러(313)를 통해 횡방향 연결재(311)와 연결되는 연결부재(330)를 예로 들어 설명한다.

(S10) 기초 굴착.

옹벽을 시공할 곳을 굴착 및 평탄하게 다짐 정리하고, 전면패널(110)을 세울 곳을 타구간보다 낮게 굴착하여 기초부(1)를 형성한다.

(S20) 1단 전면패널(110), 후면 바(230) 및 연결부재(330) 설치.

기초부(1)에 콘크리트 등을 타설하고 전면패널(110)을 세운다. 전면패널(110)의 저부를 기초부(1) 안쪽에 삽입하여 설치할 수도 있으며 전면패널(110)은 다리(112)를 통해 자립할 수 있다. 다수의 전면패널(110)을 먹선을 따라 일렬로 배열한다.

전면패널(110)의 후방에 후면 바(230)를 놓고, 연결부재(330)를 다음과 같이 연결한다.

연결부재(330)의 횡방향 연결부재(311)를 일렬로 배열된 전면패널(110)들에 연결하여 다수의 전면패널(110)들을 서로 결속하며, 이때, 횡방향 연결부재(311)를 커플러(313)에 연결한다. 연결부재(330)의 선단부를 커플러(313)에 나사식 등으로 체결하고 후단의 걸이부(331)를 후면 바(230)의 홈에 끼워 연결한다.

전면부는 전면패널(110)들이 적층되어 이루어지고, 후면부는 후면 바(230)와 연결블록(240)의 조합에 이루어질 수 있고, 이러한 경우에는 (S21)과 같이 연결블록(240)을 후면 바(230) 위에 적층한다. 이어서 (S22)와 같이 연결블록(240) 위에 다른 후면 바(230)를 적층하고 연결부재(330)를 연결한다. 도면에서 보이는 것처럼, 전면패널(110) 1개에 후면 바(230)가 연결블록(240)을 통해 2단으로 설치됨으로써 1단의 옹벽층을 형성할 수 있다.

(S30) 옹벽 틀 완성.

전술한 (S20) 공정을 반복하여 즉, 전면패널(110), 후면 바(230) 및 연결부재(330)를 다단으로 설치하여 원하는 높이의 옹벽 틀을 완성한다. 도면에서는 전면패널(110)이 2단으로 적층된 것을 예로 들은 것이다.

(S40) 채움.

옹벽 틀 내부 및 후방에 채움재(잡석)(400)를 채움한다. 이때, 채움재(400)가 토사인 경우 후면부(후면 바(230), 연결블록(240))의 앞쪽으로 토사가 침투하지 못하도록 부직포(410) 등을 설치할 수도 있다.

이상의 공정을 통해 옹벽의 시공이 완료된다.

지금까지는 옹벽 틀을 완성한 후 채움재(400)를 채우는 것으로 설명하고 도시하였으나, 도 12에서 보이는 것처럼, 연결부재(330-1, 330-2,,,)를 1단씩 설치한 후 채움재(400-1,400-2,,,)를 채우는 방식으로 원하는 높이의 옹벽을 시공할 수도 있다.

100 : 전면부재, 110 : 전면패널
120 : 전면블록, 130 : 전면 바
200 : 후면부재, 210 : 후면패널
220 : 후면블록, 230 : 후면 바
240 : 연결블록, 300 : 연결부재
400 : 채움재,

Claims (10)

1. 종횡방향으로 적층되는 전면부재(100), 상기 전면부재의 후방에 일정 거리를 두고 배치되는 후면부재(200) 및 상기 전면부재와 후면부재를 연결하는 하나 이상의 연결부재(300)로 이루어진 옹벽 틀과; 그리고, 상기 옹벽 틀의 내부에 채워지는 암버럭의 채움재(400)를 포함하는 암버럭을 사용하는 옹벽에 있어서,
   상기 연결부재는, 상기 전면부재 중 횡방향을 따라 배열되는 전면부재에 수용되는 횡방향 연결재(311), 상기 전면부재와 후면부재에 걸쳐 배치되며 선단부는 커플러(313)를 통해 상기 횡방향 연결재에 연결되고 후단부는 상기 후면부재에 연결되는 전후방향 연결재(312)를 포함하며,
   상기 전면부재와 후면부재는, 각각 판상의 몸체와 상기 몸체의 후방에 하나 이상 연장 형성되는 다리로 이루어진 패널형 또는 각각 육면체형의 블록형 또는 폭보다 길이가 긴 바형 중 선택된 어느 하나이며,
   상기 후면부재는 다수개가 상기 전면부재의 높이를 따라 다단으로 적층되어 상기 전면부재와의 사이에 상기 암버럭의 채움재를 채우는 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 암버럭을 사용하는 옹벽.
   
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3. 삭제
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8. 내부에 공간을 갖도록 옹벽 틀을 형성하는 제1단계와; 그리고,
   상기 제1단계에 의해 형성된 옹벽 틀의 내부와 후방에 채움재를 채우는 제2단계를 포함하며,
   상기 제1단계에서는 전면부재(100)를 횡방향을 따라 배열하면서 다단으로 적층하고, 상기 전면부재의 후방에 후면부재(200)를 상기 전면부재를 따라 배열 및 다단으로 적층하며, 상기 전면부재와 상기 후면부재를 연결부재(300)로 연결하여 상기 전면부재와 후면부재 및 연결부재의 사이에 공간을 형성함으로써 일정 높이의 옹벽 틀을 완성하고, 상기 제2단계에서는 상기 암버럭의 채움재를 상기 옹벽 틀의 내부 공간에 한 번의 작업으로 채우는 것을 특징으로 하는 암버럭을 사용하는 옹벽 시공 방법.
   
   
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