KR101647701B1 - 장관 매설용 버팀부재를 이용한 관 매설방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 장관 매설용 버팀부재를 이용한 관 매설방법에 관한 것으로서, 스트럿의 역할을 겸하는 장관 매설용 버팀부재를 이용하여 토압을 지지하도록 함과 동시에, 이를 이용하여 길이가 긴 장관을 손쉽게 매설할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
이를 위하여 본 발명은, 일정 폭과 간격으로 지반에 파일을 삽입하는 단계, 서로 인접하는 파일 사이에 흙막이 부재를 끼우는 단계, 지반을 굴착하는 단계, 상기 파일의 내측에 띠장을 수평으로 설치하는 단계를 포함하여 이루어지는 관 매설방법에 있어서, (a) 서로 마주보는 띠장(40) 사이에 일정 간격으로 하부개방형 버팀부재(70) 및 상부개방형 버팀부재(60)를 설치하는 단계; (b) 관(P)을 상기 상부개방형 버팀부재(60)에 안착시키는 단계; (c) 상기 상부개방형 버팀부재(60)에 안착된 관(P)을 하부개방형 버팀부재(70)를 향해 수평방향으로 슬라이딩시키는 단계(S30); (d) 상기 하부개방형 버팀부재(70)에 안착된 관(P)을 일정 높이로 들어올린 후 하부 지지부재를 제거하는 단계(S40); (e) 관(P)을 굴착된 지반에 안착시키는 단계(S50);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

장관 매설용 버팀부재를 이용한 관 매설방법{Pipe Burying Method Using Support for Long Pipe}
본 발명은 장관(長管) 매설용 버팀부재를 이용한 관 매설방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 지하에 상/하수도관, 가스관 등을 매설할 때, 상부개방형 버팀부재 및 하부개방형 버팀부재를 이용하여 장관을 수평방향으로 슬라이딩시킨 후 굴착된 지반에 안착시킴으로써, 버팀부재의 간격에 구애받지 않고 길이가 매우 긴 장관을 매설할 수 있고, 장관의 사용에 의해 시공 기간을 단축하여 공사비를 절감할 수 있는 장관 매설용 버팀부재를 이용한 관 매설방법에 관한 것이다.
지하에 상/하수도관, 가스관 등을 매설하기 위해서는, 토압에 의한 지반의 붕괴를 막기 위해 흙막이 가시설 공사를 한 후 관을 지하에 매설하게 된다.
즉, 지반에 흙막이 가시설을 시공한 후 지반을 굴착하고, 관을 매설한 다음 에 흙막이 가시설을 해체한다.
도 1은 이러한 종래의 관 매설방식의 일례를 도시한 것이다.
종래의 관 매설방식은, 도 1에 도시된 바와 같이, 항타기 등을 사용하여 지반에 다수의 H빔 파일(Pile)(10)을 일정 폭과 간격으로 삽입하고, 서로 인접하는 H빔 파일(10) 사이에 흙막이 부재(20)를 끼운 후, 다수의 H빔 파일(10)의 안쪽에 수평으로 상부 띠장(30) 및 하부 띠장(40)을 설치한다.
또한 수평으로 설치되는 한 쌍의 상부 띠장(30) 및 하부 띠장(40) 사이에는 토압을 지지하기 위한 다수의 스트럿(Strut)(50)이 일정 간격으로 배치된다.
상기 스트럿(50)은 그 폭을 조절할 수 있는 공지의 부품이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
그런데 상기한 종래의 관 매설 방식에 의하면, 토압을 지지하기 위해 설치된 다수의 스트럿(50)으로 인하여 매설할 수 있는 관(P)의 길이에 제한을 받게 된다.
즉, 종래의 방식에 의하면, 서로 인접하는 스트럿(50) 사이의 공간을 통해 서만 관(P)을 삽입할 수 있으므로, 스트럿(50)의 간격보다 길이가 긴 장관(長管)은 삽입할 수가 없다. 또한, 관(P)을 기울이면서 삽입한다 하여도 그 길이에는 한계가 있다.
따라서, 다수의 단관(短管)을 삽입하는데 작업시간이 많이 소요되고, 다수개의 단관을 삽입한 후에는 이들 단관의 단부를 용접에 의해 서로 연결하여야 한다.
이로써 작업공수가 증가하게 되어 시공기간이 늘어나게 되는 문제점이 있다.
또한 종래의 방식에 의하면, 좁은 공간에 안착된 다수의 단관을 용접에 의해 연결하는 과정에서 용접결함이 많이 발생하게 된다.
이에 따라 시공품질이 저하되고 관 연결부위의 유지보수 비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 관 매설 방식에 의하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 스트럿(50) 사이의 간격보다 긴 관을 삽입하기 위해서는, 관(P)을 기울이면서 스트럿(50) 사이의 좁은 공간으로 삽입하여야 하는 불편함이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스트럿의 역할을 겸하는 장관 매설용 버팀부재를 이용하여 토압을 지지하도록 함과 동시에, 이를 이용하여 길이가 긴 장관을 손쉽게 매설할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 스트럿 사이의 간격에 제한을 받지 않고 길이가 긴 장관을 간편하고 신속하게 삽입할 수 있도록 하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 장관을 간편하고 신속하게 매설할 수 있도록 하여 공사비를 절감하고 시공기간을 단축하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 서로 인접하는 관의 단부를 서로 연결하기 위한 용접작업을 최소화함으로써, 작업공수를 절감하고 관의 용접부위에서 발생하는 하자를 최소화하여 유지보수 비용을 절감하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 일정 폭과 간격으로 지반에 파일을 삽입하는 단계, 서로 인접하는 파일 사이에 흙막이 부재를 끼우는 단계, 지반을 굴착하는 단계, 상기 파일의 내측에 띠장을 수평으로 설치하는 단계를 포함하여 이루어지는 관 매설방법에 있어서, (a) 서로 마주보는 띠장 사이에 일정 간격으로 하부개방형 버팀부재 및 상부개방형 버팀부재를 설치하는 단계; (b) 관을 상부가 오픈된 상기 상부개방형 버팀부재에 안착시키는 단계; (c) 상기 상부개방형 버팀부재에 안착된 관을 하부개방형 버팀부재를 향해 수평방향으로 슬라이딩시키는 단계; (d) 상기 하부개방형 버팀부재에 안착된 관을 일정 높이로 들어올린 후 하부 지지부재를 제거하는 단계; (e) 관을 굴착된 지반에 안착시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부개방형 버팀부재 및 상부개방형 버팀부재는, 상기 띠장의 측면에 착탈식으로 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부개방형 버팀부재 및 상부개방형 버팀부재의 일측면에는, 띠장 사이의 간격에 따라 그 폭을 조절할 수 있도록 하는 폭 조절수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부개방형 버팀부재에, 관이 수평으로 용이하게 슬라이딩되도록 하기 위한 회전부재가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부개방형 버팀부재에, 관이 수평으로 용이하게 슬라이딩되도록 하기 위한 회전부재가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 스트럿의 역할을 겸하는 장관 매설용 버팀부재를 이용하여 토압을 지지하도록 함과 동시에, 이를 이용하여 길이가 긴 장관을 손쉽게 매설할 수 있는 효과가 있다.
즉, 토압을 지지하기 위해 설치된 스트럿에 의해 삽입하는 관의 길이에 제한을 받게 되는 문제점을 해소할 수가 있다.
또한, 버팀부재 간의 간격에 제한을 받지 않고 길이가 긴 장관을 매설할 수 있으므로, 시공비를 절감하고 시공기간을 대폭 단축할 수 있는 효과가 있다.
또한, 서로 인접하는 관의 단부를 연결하기 위한 용접작업을 최소화할 수 있으므로, 관의 용접 연결부위에서 발생하는 하자를 감소시키고 유지보수 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은, 종래의 방식에 의해 관을 매설하는 과정을 나타낸 사시도.
도 2는, 본 발명에 따라 관을 상부개방형 버팀부재에 안착시킨 상태를 나타낸 사시도.
도 3은, 본 발명에 따라 관을 하부개방형 버팀부재로 슬라이딩시킨 상태를 나타낸 사시도.
도 4는, 본 발명에 따라 하부개방형 버팀부재의 하부를 개방하여 관을 지반에 안착시킨 상태를 나타낸 사시도.
도 5는, 도 4의 측면도.
도 6은, 본 발명에 따라 관이 하부개방형 버팀부재에 안착된 상태를 나타낸 도면.
도 7은, 본 발명에 따라 관이 지반에 안착된 상태를 나타낸 도면.
도 8은, 본 발명에 따른 상부개방형 버팀부재의 사시도.
도 9는, 본 발명에 따른 상부 브라켓의 사시도.
도 10은, 본 발명에 따른 하부개방형 버팀부재의 사시도.
도 11은, 본 발명에 따른 하부개방형 버팀부재의 정면도.
도 12는, 본 발명에 따른 하부개방형 버팀부재의 다른 실시예를 나타낸 도면.
도 13은, 본 발명에 따른 관 삽입과정을 나타낸 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 관 매설방법은, 일정 폭과 간격으로 지반에 파일을 삽입하는 단계, 서로 인접하는 파일 사이에 흙막이 부재를 끼우는 단계, 지반을 굴착하는 단계, 상기 파일의 내측에 띠장을 수평으로 설치하는 단계를 포함하여 이루어지는 관 매설방법에 있어서, (a) 서로 마주보는 띠장(40) 사이에 일정 간격으로 하부개방형 버팀부재(70) 및 상부개방형 버팀부재(60)를 설치하는 단계(S10); (b) 관(P)을 상부가 오픈된 상기 상부개방형 버팀부재(60)에 안착시키는 단계(S20); (c) 상기 상부개방형 버팀부재(60)에 안착된 관(P)을 하부개방형 버팀부재(70)를 향해 수평방향으로 슬라이딩시키는 단계(S30); (d) 상기 하부개방형 버팀부재(70)에 안착된 관(P)을 일정 높이로 들어올린 후 하부 지지부재를 제거하는 단계(S40); (e) 관(P)을 굴착된 지반에 안착시키는 단계(S50);를 포함하여 이루어진다.
상기한 방식에 의해, 버팀부재의 간격에 구애를 받지 않고 길이가 긴 장관을 용이하고 신속하게 매설할 수가 있다.
종래의 관 삽입방식에 의하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 토압을 지지하기 위해 일정 간격으로 설치된 다수의 스트럿(50)으로 인해, 삽입할 수 있는 관(P)의 길이에 제한이 있었다.
즉, 서로 인접하는 스트럿(50) 간의 간격보다 긴 관(P)을 삽입할 수가 없고, 관(P)을 기울여서 삽입한다 하여도 그 길이에는 한계가 있다.
이에 따라 길이가 짧은 단관을 다수 매설할 수밖에 없어, 작업공수가 증가되고 시공기간이 길어지게 되는 문제가 있다.
또한, 다수의 단관들이 지반에 안착된 후에는 이들의 단부를 일일이 용접하여 연결해야 한다.
이에 따라 용접작업에 시간이 많이 소요되고, 좁은 공간에서 관의 단부를 용접하는 과정에서 용접 결함이 발생할 가능성이 매우 높다.
실제로 관을 매설하는 관로공사에 있어서는 관의 연결부위에서 하자가 가장 많이 발생하고 있다.
그러나 본 발명에 의하면, 상부개방형 버팀부재(60)의 상부가 오픈된 구조이기 때문에, 길이에 구애받지 않고 장관을 용이하게 상부개방형 버팀부재(60)에 안착시킬 수가 있다.
즉, 동일한 작업 조건에서 종래보다 최소 3 ~ 6배 길이가 긴 장관을 사용하여 관로공사를 수행할 수가 있다.
이에 따라 작업공수를 절감할 수 있고, 관로공사의 시공기간을 대폭 단축시킬 수가 있다.
또한, 관의 길이에 제한을 받지 않고 긴 장관을 삽입할 수 있으므로 관을 서로 연결하는 용접작업을 최소화할 수 있다.
이에 따라 용접결함의 발생을 줄여 시공품질을 향상시킬 수가 있고 유지보수 비용도 절감할 수가 있다.
또한, 상기 하부개방형 버팀부재(70) 및 상부개방형 버팀부재(60)는, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 일측면에 착탈 브라켓이 구비되어 있다.
이에 따라, 상기 하부개방형 버팀부재(70) 및 상부개방형 버팀부재(60)를 띠장(40)에 설치하고 해체하는 작업이 매우 간편해진다.
즉, 상기 하부개방형 버팀부재(70) 및 상부개방형 버팀부재(60)의 일측면에 구비된 착탈 브라켓을 띠장(40)의 측면에 걸치면 설치가 완료된다.
또한, 관(P)의 매설작업을 완료한 후, 하부개방형 버팀부재(70) 및 상부개방형 버팀부재(60)를 해체하는 작업도 매우 용이해진다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상부개방형 버팀부재(60)의 일측면에는, 띠장 사이의 간격에 따라 폭을 조절하기 위한 상부 브라켓(63)과 하부 브라켓(64)이 구비되어 있다.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 하부개방형 버팀부재(70)의 일측면에도 폭을 조절하기 위한 상부 브라켓(73)과 하부 브라켓(74)이 구비되어 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 하부개방형 버팀부재(70) 및 상부개방형 버팀부재(60)는, 관(P)을 지지하고 슬라이딩시킬 수 있도록 하면서 띠장을 지지하는 종래의 스트럿(50)의 역할도 겸하게 된다.
또한, 상기 상부개방형 버팀부재(60)에는 관(P)이 수평으로 용이하게 슬라이딩되도록 하기 위한 회전부재가 더 구비되고, 상기 하부개방형 버팀부재(70)에도 관(P)이 수평으로 용이하게 슬라이딩되도록 하기 위한 회전부재가 더 구비된다.
상기한 구조에 의해, 길이가 긴 장관의 경우에도 손쉽게 관(P)을 슬라이딩시켜 관 매설 작업을 간편하고 신속하게 수행할 수가 있다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 하부개방형 버팀부재(70)의 하부에는 관(P)을 굴착된 지반에 안착시키기 위한 회전바(72)가 착탈 가능하게 구비되어 있다.
와이어 등을 이용하여 하부개방형 버팀부재(70)의 안착된 관(P)을 일정 높이로 들어올린 후, 상기 회전바(72)를 제거하면, 관(P)을 굴착된 지반에 안착시킬 수가 있다.
또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 하부개방형 버팀부재(70)에 구비되는 회전바(72)를 힌지식으로 구성할 수도 있다.
이하 본 발명에 따라 관을 매설하는 과정에 대하여 설명한다.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 항타기 등을 이용하여 지반에 H빔 파일(10)을 일정 폭 및 일정 간격으로 삽입한다.
이어서, 서로 인접하는 H빔 파일(10)의 사이에 흙막이 부재(20)를 끼우고, 지반을 1차로 굴착한다.
그리고, H빔 파일(10)의 안쪽에 수평방향으로 상부 띠장(30) 및 하부 띠장(40)을 설치하고, 다수의 하부개방형 버팀부재(70) 및 상부개방형 버팀부재(60)를 띠장에 결합한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상부개방형 버팀부재(60)의 일측 상부에는 상부 띠장(30)에 결합되기 위한 상부 브라켓(63)이 구비되어 있고, 도 11에 도시된 바와 같이, 하부개방형 버팀부재(70)의 일측 상부에도 상부 띠장(30)에 결합되기 위한 상부 브라켓(73)이 구비되어 있다.
상기한 구조에 의해, 상기 하부개방형 버팀부재(70) 및 상부개방형 버팀부재(60)를 상부 띠장(30)에 용이하게 설치할 수가 있다.
상기 하부개방형 버팀부재(70) 및 상부개방형 버팀부재(60)는 띠장(40) 사이에 구비되어 토압을 지지하게 되므로, 종래와 같이 별도의 스트럿(50)을 설치하지 않아도 된다.
즉, 본 발명에 따른 하부개방형 버팀부재(70) 및 상부개방형 버팀부재(60)는, 관을 지지하고 슬라이딩시키는 역할뿐만 아니라, 토압을 지지하는 종래의 스트럿(50)의 역할도 겸하게 된다.
이어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상부개방형 버팀부재(60)에 관(P)을 안착시킨다.
상기 상부개방형 버팀부재(60)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상부가 오픈된 구조로 되어 있으므로, 상부 개방형 버팀부재(60)를 다수 설치하면 길이가 긴 장관도 아무런 문제없이 안착시킬 수가 있다.
이어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 관(P)을 하부개방형 버팀부재(70)을 향해 수평방향으로 슬라이딩시킨다.
이때, 상부개방형 버팀부재(60) 및 하부개방형 버팀부재(70)에는 관(P)을 슬라이딩시키기 위한 회전부재가 각각 구비되어 있으므로, 관(P)을 하부개방형 버팀부재(70)로 용이하게 슬라이딩시킬 수가 있다.
이어서, 와이어 등을 사용하여 하부개방형 버팀부재(70)에 안착된 관(P)을 약간 들어올린 후 회전 바(72)를 제거한다.
그러면, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 관(P)을 굴착된 지반에 안착시킬 수가 있다.
한편, 도 6은 관(P)이 하부개방형 버팀부재(70)의 회전 바(72)에 안착된 상태의 옆모습을, 도 7은 관(P)이 굴착된 지반에 안착된 상태의 옆모습을 나타낸 것이다.
상기한 과정을 반복하여 다음 관(P)을 굴착된 지반에 안착시킨 후에는, 인접하는 관(P)의 단부를 용접한다.
이어서 굴착된 지반에 되메우기를 하고, 하부개방형 버팀부재(70) 및 상부개방형 버팀부재(60)를 해체한다.
상기와 같은 과정을 계속 반복하면 장관을 신속하고 용이하게 매설할 수가 있다.
종래의 관 삽입방식에 의하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 토압을 지지하기 위해 일정 간격으로 설치된 스트럿(50)으로 인하여, 삽입할 수 있는 관(P)의 길이에 제한을 받게 되는 문제가 있었다.
즉, 서로 인접하는 스트럿(50)의 간격보다 긴 관(P)을 삽입하기가 어렵고, 관(P)을 기울여서 삽입한다 하여도 그 길이에는 한계가 있었다.
이에 따라 길이가 짧은 단관을 사용할 수밖에 없기 때문에, 작업공수가 늘어나고 시공기간이 길어지는 문제가 있었으며, 특히 야간에만 작업을 해야하는 도로상에서의 관 매설작업에 어려움이 있었다.
뿐만 아니라, 좁은 공간에서 다수의 단관을 서로 용접하는 과정에서 용접결함이 많이 발생하게 되는 문제가 있었다.
그러나 본 발명에 의하면, 상부개방형 버팀부재의 상부가 오픈되어 있기 때문에 관의 길이에 아무런 제한을 받지 않고 장관을 사용하여 관로공사를 수행할수가 있다.
즉, 동일한 작업조건에서 종래에 비해 약 3 ~ 6배 길이가 긴 장관을 사용할 수 있으므로, 작업공수를 절감하고 시공기간을 대폭 단축할 수가 있다.
또한, 길이가 긴 장관의 사용으로 관을 연결하기 위한 용접작업을 줄여 공사비를 절감할 수 있고 관의 연결부위에서의 용접결함의 발생도 감소시킬 수가 있다.
이에 따라 관로공사의 시공 품질을 향상시킬 수가 있고 관의 연결부위의 유지보수 비용도 절감할 수가 있다.
이로써 시공품질을 향상시킬 수가 있고 유지보수 비용도 절감할 수가 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것으로서 본 발명의 범위는 상기한 특정 실시예에 한정되지 아니한다. 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어남이 없이 다양한 변경 및 수정이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
10: 몸체부 20: 흙막이 부재
30: 상부 띠장 40: 하부 띠장
50: 스트럿(Strut) 60: 상부개방형 버팀부재
61: 몸체부 61a: 안착면
61b: 제1 측면부 61c: 제2 측면부
61d: 제2 걸림부재 62: 회전부재 63: 상부 브라켓(Bracket) 63a: 제1 걸림부재 63b: 나사부 63c: 회전돌기
64: 하부 브라켓 70: 하부개방형 버팀부재 71: 삽입홈 72: 회전 바(Bar)
72a: 안착부 72b: 베어링(Bearing)
73: 상부 브라켓 73a: 제1 걸림부재 74: 하부 브라켓 75: 힌지부
77: 몸체부 77a: 제1 측면부
77b: 제2 측면부 77c: 제2 걸림부재
P: 관

Claims (5)

  1. 일정 폭과 간격으로 지반에 파일을 삽입하는 단계, 서로 인접하는 파일 사이에 흙막이 부재를 끼우는 단계, 지반을 굴착하는 단계, 상기 파일의 내측에 띠장을 수평으로 설치하는 단계를 포함하여 이루어지는 관 매설방법에 있어서,
    (a) 서로 마주보는 띠장(40) 사이에 일정 간격으로 하부개방형 버팀부재(70) 및 상부개방형 버팀부재(60)를 설치하는 단계(S10);
    (b) 관(P)을 상부가 오픈된 상기 상부개방형 버팀부재(60)에 안착시키는 단계(S20);
    (c) 상기 상부개방형 버팀부재(60)에 안착된 관(P) 전체를 하부개방형 버팀부재(70)를 향해 수평방향으로 슬라이딩시키는 단계(S30);
    (d) 상기 하부개방형 버팀부재(70)에 안착된 관(P)을 일정 높이로 들어올린 후 하부개방형 버팀부재(70)에 구비된 회전 바(72)를 제거하는 단계(S40);
    (e) 관(P)을 굴착된 지반에 안착시키는 단계(S50);를 포함하고,
    상기 하부개방형 버팀부재(70) 및 상부개방형 버팀부재(60)는, 상부 측면에 착탈 브라켓을 구비하여 상기 착탈 브라켓을 띠장에 걸침으로써 설치가 완료되고,
    상기 하부개방형 버팀부재(70) 및 상부개방형 버팀부재(60)는, 관(P)을 지지하고 슬라이딩시킴과 동시에 토압을 지지하는 스트럿의 역할을 하며,
    상기 하부개방형 버팀부재(70) 및 상부개방형 버팀부재(60)의 일측면에는, 띠장 사이의 간격에 따라 그 폭을 조절할 수 있는 폭 조절수단이 구비되며,
    상기 상부개방형 버팀부재(60)의 몸체부(61)에, 관(P)이 수평으로 용이하게 슬라이딩되도록 하기 위한 회전부재(62)가 더 구비되고,
    상기 하부개방형 버팀부재(70)의 회전 바(72)에, 관(P)이 수평으로 용이하게 슬라이딩되도록 하기 위한 안착부(72a)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 장관 매설용 버팀부재를 이용한 관 매설방법.
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