KR102206034B1 - 내진성 가변형 수밀고무링을 구비한 박스암거 - Google Patents

내진성 가변형 수밀고무링을 구비한 박스암거 Download PDF

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주식회사 한도이앤씨
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Abstract

본 발명은 수밀고무링을 매개로 하여 길이방향으로 복수의 박스암거가 연속적으로 암수 접속되어 결합되는 박스암거로서, 박스암거는 일측단에 암결합부(110)를 구비하고, 타측단에 수밀고무링(10)이 설치되는 수결합부(120)를 구비하며, 수밀고무링(10)은 수결합부에 매립 또는 삽입설치되어 일체화되는 지지부(70)와 지지부(70)의 상측에 위치하도록 돌출형성되고 소정각도 경사지도록 형성된 상부접촉면(41)을 구비하는 수밀부(40)를 포함하여 구성되어, 박스암거(100)의 수결합부(120)에 또 다른 박스암거(100')의 암결합부(110')가 접속되어 결합될 시, 결합되는 암결합부(100')에 의해, 수밀부(40)의 경사진 상부접촉면(41)이 암결합부의 접촉면(111')과 평행하게 밀착접촉되도록 수밀부(40)가 회전 및 탄성변형되어 박스암거(100,100')간에 수밀이 이루어지도록 한다. 이때 수밀부의 경사진 상부접촉면(41)에는 지지돌기(44)와 수밀홈(45)이 도 6과 같이 요철형상을 구비하도록 복수개가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

Description

내진성 가변형 수밀고무링을 구비한 박스암거{PRECAST CONCRETE BOX CULVERT WITH SEISMIC VARIABLE WATERTIGHT RUBBER RING}
본 발명은 건설분야에 관한 것으로서, 상세하게는 내진성 가변형 수밀고무링을 구비한 박스암거에 관한 것이다.
일반적으로 암거란 우수, 오수 및 농공업용수 등의 수로를 형성하거나 인도 및 차도 등의 통행로를 만드는데 사용되는 한편, 전기통신 및 냉,온관로 등의 매설을 위한 지하 공동구의 제작 및 농수산물의 저장창고 등의 제작 등에 다양하게 사용되고 있다.
특히, 철근 콘크리트로 구성되고, 상판부, 저판부 및 측벽부로 구성된 단위 암거를 공장에서 미리 일체로 제작하고, 이러한 복수의 단위 암거를 현장에서 조림하여 시공하는 조립식 철근콘크리트 암거가 널리 이용되고 있다.
상기 조립식 철근콘크리트 암거는 암거를 끼워 맞추는 형태로 연결한 후 암거의 접촉면에 그라우팅 몰타르와 같은 충전재를 직접 주입하여 연결하는 방법이 있으나, 이러한 방법은 주변의 진동, 지반의 변형에 의하여 지반의 부등침하등과 같은 인장력이 발생할 경우 그라우팅 몰타르의 이음부에 균열이 발생하여 누수 현상이 발생하는 문제가 있다.
또한, 기존 암거의 설치시에는 기초지반에 침하가 되지않도록 다짐 및 연약지반처리를 하지만 지하수 사용으로 인한 지반침하, 지반의 불균일성, 다짐부족, 시공오차, 지반침하 등의 예기치 못한 상황으로 인해 구조물에 균열이 발생하여 누수 및 역류가 되는 문제점이 있다.
또한, 일측 암거에 별도의 지수재 또는 고무패킹 등의 수밀수단을 설치한 후, 암거와 암거 사이에 수밀수단이 위치하도록 암거를 끼워맞춤하여 수밀수단에 의해 수밀이 유지되도록 하는 방법이 있으나, 암거의 끼워맞춤시, 끼움되는 암거의 힘에 의해 수밀수단이 일측방향으로 밀리는 현상이 발생되어 암거로부터 수밀수단이 이탈 및 비틀림이 발생되거나, 수밀수단에 손상이 발생될 뿐 아니라, 암거의 접촉면과 수밀수단이 수평상태를 이루지 못하게 되어 수밀성이 저하되는 문제점이 있다.
대한민국등록특허 10-1025363호 대한민국등록특허 10-0651635호 대한민국등록특허 10-1180656호
본 발명의 목적은 암거의 조립결합시, 일측 암거의 접촉면이 수밀고무링의 상부접촉면을 가압하며 끼움결합됨에 따라 수밀고무링의 경사진 상부접촉면이 회전 및 탄성변형되어 접촉면에 평행하게 밀착되어 박스암거 간의 내진성 및 우수한 수밀 결합상태가 안정적으로 유지될 수 있도록 한 내진성 가변형 수밀고무링을 구비한 박스암거를 제공하는 것이다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 수밀고무링을 매개로 하여 길이방향으로 복수의 박스암거가 연속적으로 암수 접속되어 결합되는 박스암거로서, 상기 박스암거는 일측단에 암결합부(110)를 구비하고, 타측단에 수밀고무링(10)이 설치되는 수결합부(120)를 구비하며, 상기 수밀고무링(10)은 수결합부에 매립 또는 삽입설치되어 일체화되는 지지부(70)와 상기 지지부(70)의 상측에 위치하도록 돌출형성되고 소정각도 경사지도록 형성된 상부접촉면(41)을 구비하는 수밀부(40)를 포함하여 구성되어, 박스암거(100)의 수결합부(120)에 또 다른 박스암거(100')의 암결합부(110')가 접속되어 결합될 시, 결합되는 암결합부(100')에 의해, 수밀부(40)의 경사진 상부접촉면(41)이 암결합부의 접촉면(111')과 평행하게 밀착접촉되도록 수밀부(40)가 회전 및 탄성변형되어 박스암거(100,100')간에 수밀이 이루어지도록 한 다.
상기 수밀부(40)의 경사진 상기 상부접촉면(41)에는 지지돌기(44)와 수밀홈(45)이 요철형상을 구비하도록 복수개가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 지지부(70)는 박스암거(100)의 수결합부(120)에 매립 또는 삽입설치되는 하단지지부(20)와, 상기 하단지지부(20)의 상측에 위치하고 다수개의 지지홈(32)이 형성된 상부면(31)이 수결합부의 표면(121)과 일치하도록 매립 또는 삽입설치되는 상단지지부(30)로 이루어지고, 상기 수밀부(40)는 지지홈(32)에 대응하는 다수개의 유지돌기(46)가 저면(42)에 형성되어, 박스암거(100,100') 간의 조립시, 결합되는 박스암거의 암결합부(110')에 의해 상기 수밀부(40)가 접촉 회전되고, 상기 수밀부(40)의 접촉회전에 의해 상기 수밀부(40) 저면(42)의 유지돌기(46)가 상부면(31)의 지지홈(32)내로 요철결합되어, 수밀부를 지지하도록한 것이 바람직하다.
박스암거의 수결합부(120)와 상기 수결합부(120)에 결합되는 다른 박스암거의 암결합부(110') 사이에는 이물질 및 수분의 침입을 차단하는 고무패킹재(60)가 더 설치되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명은 박스암거의 수결합부에 경사진 상부접촉면을 구비하는 수밀고무링이 설치되기 때문에 박스암거간의 조립시 결합되는 다른 박스암거의 암결합부 접촉면에 의해 수밀고무링의 경사진 상부접촉면이 가압 변형되어, 접촉면에 수밀부가 평행하게 접촉외어 박스암거 간의 수밀성을 향상시킨다.
도1은 대한민국등록특허 10-1025363호의 대표도면
도2는 대한민국등록특허 10-0651635호의 대표도면
도3은 대한민국등록특허 10-1180656호의 대표도면
도4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전체구성을 보인 예시도
도5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 박스암거의 단면구성을 보인 예시도
도6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수밀고무링의 구성을 보인 예시도
도7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 박스암거의 접속전후를 보인 예시도
도8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 수밀고무링의 구성을 보인 예시도
도9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 수밀고무링의 구성을 보인 예시도
도10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 박스암거의 내진성을 보인 예시도
본 발명에 의한 내진성 가변형 수밀고무링을 구비한 박스암거의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
이하, 첨부표 및 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 내진성 가변형 수밀고무링을 구비한 박스암거에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명은 수밀고무링을 매개로 하여 길이방향으로 복수의 박스암거가 연속적으로 암수 접속되어 결합되는 박스암거로서, 박스암거는 일측단에 암결합부(110)를 구비하고, 타측단에 수밀고무링(10)이 설치되는 수결합부(120)를 구비하며, 수밀고무링(10)은 수결합부에 매립 또는 삽입설치되어 일체화되는 지지부(70)와 지지부(70)의 상측에 위치하도록 돌출형성되고 소정각도 경사지도록 형성된 상부접촉면(41)을 구비하는 수밀부(40)를 포함하여 구성되어, 박스암거(100)의 수결합부(120)에 또 다른 박스암거(100')의 암결합부(110')가 접속되어 결합될 시, 결합되는 암결합부(100')에 의해, 수밀부(40)의 경사진 상부접촉면(41)이 암결합부의 접촉면(111')과 평행하게 밀착접촉되도록 수밀부(40)가 회전 및 탄성변형되어 박스암거(100,100')간에 수밀이 이루어지도록 한다.
이때 수밀부(40)의 경사진 상부접촉면(41)에는 지지돌기(44)와 수밀홈(45)이 도 6과 같이 요철형상을 구비하도록 복수개가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
지지부(70)는 박스암거(100)의 수결합부(120)에 매립 또는 삽입설치되는 하단지지부(20)와, 하단지지부(20)의 상측에 위치하고 다수개의 지지홈(32)이 형성된 상부면(31)이 수결합부의 표면(121)과 일치하도록 매립 또는 삽입설치되는 상단지지부(30)로 이루어지고, 수밀부(40)는 지지홈(32)에 대응하는 다수개의 유지돌기(46)가 저면(42)에 형성되어, 박스암거(100,100') 간의 조립시, 결합되는 박스암거의 암결합부(110')에 의해 수밀부(40)가 접촉 회전되고, 수밀부(40)의 접촉회전에 의해 수밀부 저면(42)의 유지돌기(46)가 상부면(31)의 지지홈(32)내로 요철결합되어, 수밀부를 지지하도록한 것이 바람직하다.
박스암거의 수결합부(120)와 수결합부(120)에 결합되는 다른 박스암거의 암결합부(110') 사이에는 이물질 및 수분의 침입을 차단하는 고무패킹재(60)가 더 설치되어 있는 것이 바람직하다.
본원발명의 박스암거(100)는 몸체부(150) 일측단에 수밀고무링(10)이 매립설치되는 수결합부(120)가 외측방향(A)으로 돌출형성되고, 몸체부 타측단에 다른 박스암거의 수결합부가 내측으로 삽입되어 결합되는(110)가 내측방향(B)으로 형성되어 있다.
수밀고무링(10)은 내진1등급에 저항할 수 있는 탄성고무재질로 이루어져 있으며, 방수성과 수밀성 및 내구성이 확보된 링타입 또는 띠타입으로 형성되어 있다.
하단지지부(20)는 도 6, 도8에 도시된 바와 같이 하부가 넓고 상단지지부(30)와 연결되는 상부가 하부에 비해 상대적으로 좁은 형태의 단면을 구비한다.
이와 같은 하단지지부(20)의 단면구조는 상대적으로 좁은 상부에 의해 박스암거 간의 접속시, 수밀고무(10)에 작용되는 하향 가압력으로 인해 하단지지부(20)가 팽창되어도, 팽창되는 하단지지부로 인한 이틀이 방지될 뿐만아니라, 넓은 하부에 의해 수밀고무(10)의 지지력이 향상되도록 하기 위한 것이다.
상단지지부(30)는 하단지지부(20)와 일체로 형성되어 있으며, 하단지지부(20)의 상부 양측에 위치하도록 형성되어 있다.
상기와 같이 형성된 상단지지부(30)는 하단지지부의 폭(W1) 보다 넓은 폭(W2)을 구비하도록 되어 있으며, 이와 같이 널은 폭(W2)을 구비하는 상단지지부(30)는 수밀부(40)로 부터 하단지지부(20)로 전달되는 하향 가압력을 분산시켜 하단지지부(20)로의 가압력 집중현상을 방지한다.
또한, 상단지지부(30)는 박스암거의 접속에 따른 수밀부(40)의 압축시, 압축되는 수밀부(40)의 저면(42)이 상단지지부의 상부면(31)에 접촉되어 상단지지부(30)에서 수밀부(40)까지 일체로 박스암거의 접속부위를 지지하게 되므로, 지반의 부등침하, 종방향과 횡방향 지반교란에 따른 전단력에 대한 충분한 저항력 및 내진성을 부여하게 된다.
즉, 상단지지부(30)는 하단지지부(20)의 상부 양측에 날개 모양을 구비하고 수밀고무(10)의 길이방향으로 형성되어 있으며, 박스암거의 접속에 따른 하향 가압력을 효율적으로 분산시키고, 박스암거 간에 탄성지지력을 향상시켜 내진성을 부여하며, 수밀고무의 고정력을 증대시키는 기능을 동시에 구비하고 있다.
수밀부(40)는 박스암거간의 접속시, 또 다른 박스암거(100')의 암결합부 접촉면(111')에 접촉되어 수밀성을 확보하도록 변형되는 것으로, 지지부(70) 상측에 지지부(70)와 일체로 형성되어 있으며, 상단에 박스암거의 몸체부 방향(C)으로 상향 경사지도록 소정각도(θ)를 구비하며 상부접촉면(41)이 형성되어 있다.
즉, 수밀부(40)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상부접촉면(41)이 경사지게 형성된 단면구조를 구비하며, 상부접촉면(41)은 박스암거 간의 접속시, 다른 박스암거 암결합부의 접촉면(111')에 접촉 및 가압 회전되어 접촉면(111')과 평행하게 밀착접촉되게 된다.
지지돌기(44)는 박스암거의 접촉면(111')에 접촉되는 상단면이 상부접촉면(41)에 해당되며, 박스암거의 접촉면에 접촉되어 수밀을 유지하게 된다.
수밀홈(45)은 지지돌기(44) 사이에 위치하도록 즉, 상부접촉면(41)으로부터 소정깊이를 구비하도록 형성되어 있어, 박스암거의 접촉면(111')에 접촉된 지지돌기(44)를 타고 넘어오는 수분이 일시 저장되어 또 다른 지지돌기로의 수분 침입 및 누수를 방지하게 된다.
상기와 같이 상부접촉면에 지지돌기 및 수밀홈이 요철형상을 이루며 복수개가 형성될 경우, 외부로부터 박스암거 내부로 유입되는 수분 또는 박스암거 내부로부터 외부로 누수되는 수분(유체)이 지지돌기(44) 및 수밀홈(45)에 의해 단계적으로 차단되므로 수밀성이 더욱 향상된다.
또한, 본 발명은 수밀홈(45)내에 수팽창지수재(50)가 더 삽입설치될 수 있어, 수분의 유입시, 수밀홈(45) 내에서 수팽창 지수재(50)가 팽창되므로, 누수 또는 수분의 침입이 더욱 효율적으로 방지된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 박스암거의 제조시, 수밀고무링(10)을 거푸집에 연결설치하여 콘크리트를 타설함으로써 박스암거를 성형하거나, 박스암거의 수결합부에 삽입홈(130)이 형성되도록 박스암거를 성형한 후, 삽입홈(130)내에 수밀고무링의 지지부(70)를 끼움결합하여 일체로 형성할 수 있다.
또한, 본 발명은 박스암거 간의 결합시, 박스암거의 수결합부(120)와 이에 결합되는 다른 박스암거의 암결합부(110') 사이의 결합틈새(140)를 따라 고무패킹재(60)가 설치되도록 되어 있어 결합틈새(140)를 통한 수분 및 이물질의 유입이 차단되도록 되어 있다.
도 9는 본 발명에 따른 수밀고무링의 변형된 구성을 보인 예로서, 도 9의 (a)는 수밀고무링의 변형된 구성을, (b)는 도 9 (a)에 따른 수밀 고무링이 설치된 박스암거의 접속상태를 보인 예시도이다.
수밀고무링(10a)은 수결합부에 매립 또는 삽입설치되어 일체화되는 지지부(70)와 지지부(70)의 상측에 위치하도록 돌출형성되고 소정각도로 경사지도록 형성된 상부접촉면(41)을 구비하는 수밀부(40)를 포함하되,
수밀부의 경사진 상부접촉면(41)에는 톱니형상의 지지돌기(44)와 수밀홈(45)이 요철형상을 구비하도록 형성되어 있다.
이와 같이 형성된 수밀고무링(10a)은 박스암거의 수결합부에 또다른 박스암거의 암결합부가 접속되어 결합될 시, 암결합부의 접촉면(111')에 의해 수밀부(40)의 경사진 상부접촉면(41)이 암결합부의 접촉면(111')과 평행하도록 수밀부(40)가 회전 및 탄성병형될 뿐 아니라, 톱니형상으로 형성된 지지돌기(44)가 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 박스암거(100)의 몸체부(150) 방향으로 기울어지게 되어, 수분 유입을 차단시킴으로서, 박스암거간에 수밀성이 더욱 향상되게 된다.
도8은 본 발명에 따른 수밀고무링의 변형된 또 다른 실시예를 보인 예시도로서, (a)는 변형되기 전 상태의 수밀고무링을, (b)는 변형된 상태의 수밀고무링을 각각 도시한 것이다.
본 발명에 따른 수밀고무링(10b)은 지지부(70)를 상단지지부와 하단지지부로 형성한 후, 상단지지부의 상부면(31)에 다수개의 지지홈(32)을 이격 형성하고, 수밀고무링의 수밀부 저면(42)에 지지홈(32)내로 삽입되는 다수개의 유지돌기(46)를 형성하여, 박스암거 간의 조립시, 끼워지는 박스암거의 암결합부에 의해 접촉되어 회전되는 수밀부(40)에 의해 유지돌기(46)와 지지홈(32)이 요철결합되어, 수밀부(40)의 지지력을 향상시키고, 수밀부(40)의 밀림현상이 방지되도록 되어 있다.
즉, 유지돌기(46)는 박스암거의 접속에 의해 수밀부(40)가 압축될 경우, 그 가압력에 의해 지지홈(32)내로 긴밀하게 밀착되어, 박스암거의 접촉면(111')과 수밀고무의 상부접촉면(41)이 평행을 이루도록 지지함과 동시에, 수밀고무의 상부접촉면(41)이 접속되는 박스암거의 힘에 의해 더 이상 밀려들어가지 않도록 수밀부(40)를 견고하게 밀착고정하게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 수밀고무링을 매개로 하여 길이방향으로 복수의 박스암거가 연속적으로 암수 접속되어 결합되므로, 도 10에 도시된 바와 같이, 연약지반에 의한 침하시에도 허용변위가 커서, 침하에 유연하게 굴곡함으로서, 연결된 박스암거 구조물에 균열이 발생되지 않고, 세그(L=2m)연결부마다 처짐이 발생하여 침하에 대응하게 된다.
아울러, 본 발명은 박스암거의 변형이 발생되는 부분을 수밀고무링이 부담하게 되어 박스암거에 발생되는 축력이 PC 암거에 발생되는 축력과 대비할 경우, 약 1/10배로 감소된다.
또한, 본 발명은 박스암거에 발생되는 축력이 이에 이웃하는 또 다른 박스암거로 전달되지 않고, 수밀고무링에 의해 흡수되기 때문에 지진력과 지수에 대하여 우수한 성능을 구비하게 된다.
본 발명은 상술한 특징의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10, 10a, 10b : 수밀고무링 20 : 하단지지부
30 : 상단지지부 31 : 지지홈
40 : 수밀부 41 : 상부접촉면
42 : 저면 43 : 공간부
44 : 지지돌기 45 : 수밀홈
46 : 유지돌기 50 : 수팽창 지수재
60 : 고무패킹재 70 : 지지부
100, 100' : 박스암거 110, 110' : 암결합부
111,111' : 접촉면 120 : 수결합부
121 : 표면 130 : 삽입홈
140 : 결합틈새 150 : 몸체부

Claims (4)

  1. 수밀고무링을 매개로 하여 길이방향으로 복수의 박스암거가 연속적으로 암수 접속되어 결합되는 박스암거에 있어서,
    상기 박스암거는 일측단에 암결합부(110)를 구비하고, 타측단에 수밀고무링(10)이 설치되는 수결합부(120)를 구비하며,
    상기 수밀고무링(10)은 수결합부에 매립 또는 삽입설치되어 일체화되는 지지부(70)와 상기 지지부(70)의 상측에 위치하도록 돌출형성되고 소정각도 경사지도록 형성된 상부접촉면(41)을 구비하는 수밀부(40)를 포함하여 구성되어,
    박스암거(100)의 수결합부(120)에 또 다른 박스암거(100')의 암결합부(110')가 접속되어 결합될 시, 결합되는 암결합부(100')에 의해, 수밀부(40)의 경사진 상부접촉면(41)이 암결합부의 접촉면(111')과 평행하게 밀착접촉되도록 수밀부(40)가 회전 및 탄성변형되어 박스암거(100,100')간에 수밀이 이루어지며,
    상기 수밀부(40)의 경사진 상기 상부접촉면(41)에는 지지돌기(44)와 수밀홈(45)이 요철형상을 구비하도록 복수개가 형성되고,
    상기 지지부(70)는 박스암거(100)의 수결합부(120)에 매립 또는 삽입설치되는 하단지지부(20)와, 상기 하단지지부(20)의 상측에 위치하고 다수개의 지지홈(32)이 형성된 상부면(31)이 수결합부의 표면(121)과 일치하도록 매립 또는 삽입설치되는 상단지지부(30)로 이루어지고,
    상기 수밀부(40)는 상기 지지홈(32)에 대응하는 다수개의 유지돌기(46)가 저면(42)에 형성되어,
    박스암거(100,100') 간의 조립시, 결합되는 박스암거의 암결합부(110')에 의해 상기 수밀부(40)가 접촉 회전되고, 상기 수밀부(40)의 접촉회전에 의해 상기 수밀부(40) 저면(42)의 유지돌기(46)가 상부면(31)의 지지홈(32)내로 요철결합되어, 수밀부를 지지하도록한 것을 특징으로 하는 내진성 가변형 수밀고무링을 구비한 박스암거.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    박스암거의 수결합부(120)와 상기 수결합부(120)에 결합되는 다른 박스암거의 암결합부(110') 사이에는 이물질 및 수분의 침입을 차단하는 고무패킹재(60)가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 내진성 가변형 수밀고무링을 구비한 박스암거.
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