KR20130095093A - 모노셀형 교량 신축 이음장치 및 이를 이용한 교량 이음부의 보수방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 교량의 이음부가 훼손되었을 때 그 훼손된 교량 이음부를 간편하고 견고하게 교체할 수 있도록 한 모노셀형 교량 신축 이음장치에 관한 것으로, 그 구성은, 교량 이음부에 매설되는 양측면판(110) 및 그 양측면판에 앵커 바(120)를 설치하여 된 고정체(100)와, 그 하부고정체의 상부에 결합 설치되는 상부고정체(200)로 이루어진 모노셀형 교량 신축 이음장치에 있어서,
상기 상부고정체(200)는 하부에 상기 하부고정체의 양측면판 상부 일부와 끼워 장착되는 끼움 홀(211)이 형성된 한 쌍의 장착부재(210)가 형성되고, 그 한 쌍의 장착부재 각 상부에는 하부에 끼움구(221)가 형성된 한 쌍의 상판(220)이 상호 이격되게 설치되며, 상기 한 쌍의 장착부재 사이에는 신축부재(230)를 상호 연결 설치하되, 그 신축부재의 상부 양측은 상기 각각의 장착부재 상단과 상판의 하부 사이에 위치되게 끼워 결합된 것으로 이루어진다.

Description

모노셀형 교량 신축 이음장치 및 이를 이용한 교량 이음부의 보수방법{Bridge expansion joint and repairing method for using the same}
본 발명은 교량의 이음부가 훼손되었을 때 그 훼손된 교량 이음부를 간편하고 견고하게 교체할 수 있도록 한 모노셀형 교량 신축 이음장치 및 이를 이용한 교량 이음부의 보수방법에 관한 것이다.
일반적으로 복수 개의 교각을 가지는 길이가 긴 교량은 온도 변화에 따른 교량의 수축 또는 팽창에 대응하기 위하여 복수 개의 교량 상판을 교량의 길이 방향으로 연이어 설치하며, 그 연이어 설치된 교량 상판의 각 끝단과 끝단 사이에는 신축 이음장치가 설치된다.
상기와 같은 교량 상판의 각 끝단과 끝단 사이에 신축 이음장치를 설치하는 이유는, 온도 변화에 따른 상판의 수축 또는 팽창을 보상하고, 차량의 통행시 상판 에 가해지는 충격흡수와 상판 간의 유격 공간을 보상하여 차량의 원활한 통행을 유도하며, 또 우수가 교량의 상부로부터 하부로 유입되는 것을 차단하는 방수기능을 하도록 하기 위함이다.
이러한 신축 이음장치의 대표적인 예로는 모노셀형 신축 이음장치가 제안되고 있으며, 상기 모노셀형 신축 이음장치는 주행면이 고무로 되어 있어 충격의 흡수가 매우 좋고, 유간이 좁아 주행성이 뛰어난 효과를 제공하는 특성이 있다.
상기와 같은 종래의 모노셀형 신축 이음장치(1)는 도 1 내지 도 2에 나타낸 바와 같이 중앙에 V형의 신축 홈(2a)이 형성되고 양측 하단부에 삽입 홈(2b)이 형성된 노면고무(2)와, 상기 노면고무(2)의 삽입 홈(2b)에 각각 삽입되어 상기 노면고무(2)를 지지하는 한 쌍의 측판(3)과, 상기 한 쌍의 측판(3) 하부 내측에 연결 설치되는 하면고무(4)와, 상기 측판(3)의 외면에 간격을 두고 용접 접합이나 나사 결합되는 다수의 앵커 바(5)로 구성된다.
이와 같은 구성으로 이루어진 종래의 모노셀형 신축이음장치(1)는 상호 이격된 교량상판(6) 간의 이음부(6a) 상부에 배치한 후 상기 앵커 바(5)의 설치부분에 철근을 배근 용접하고 그 후 타설물(콘크리트)(7)을 타설함으로써 교량상판(6)을 연결하게 된다.
상기한 모노셀형 신축이음장치(1)는 마모와 파손이 잦아 시공 후 5-10년 정도 기간이 지나면 수시 보수 및 교체가 요구되는 바, 종래에는 도 2와 같이 타설물(7)을 전체적으로 파쇄하고 완전하게 해체한 후 기존의 모노셀형 신축 이음장치(1)를 제거하고, 새로운 신축 이음장치를 설치하며, 순차적으로 철근을 배근 용접하고 다시 타설물을 타설한다.
상기와 같은 종래의 방법은 타설물을 전체적으로 파쇄 함으로써 교체작업에 따른 시간과 비용이 많이 소요됨은 물론 소음공해 및 교통장애를 유발시켜 막대한 사회적, 경제적 손실과 불편함을 초래하는 문제점이 야기 되었다.
상기와 같은 문제점 외에도 종래의 신축 이음장치(1)의 구성인 노면고무(2)의 마모와 견고성이 약해 보수 또는 교환주기가 빨라지는 문제점이 있어 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해소하고자 공개특허 제2005-0113130호의 "신축이음 누수방지 받침장치 및 그 시공방법"과, 특허등록 제10-0921256호의 "교량용 신축이음장치"와, 특허등록 제0605279호의 "교량구조물 신축 이음장치"등 다양하게 제공되어 있으나 이들 모두 마모와 견고성이 약해 보수 또는 교환주기가 빨라지는 문제점이 있어 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 발명한 것으로써 그 목적은, 교량 이음부의 보수작업이 간편하고 용이함은 물론, 보수 후에는 견고함과 충격완충 그리고 누수 됨을 방지할 수 있는 모노셀형 교량 신축 이음장치 및 이를 이용한 교량 이음부의 보수방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제 해결수단 구성은, 교량 이음부에 매설되는 양측면판(110) 및 그 양측면판에 앵커 바(120)를 설치하여 된 하부고정체(100)와, 그 하부고정체의 상부에 결합 설치되는 상부고정체(200)로 이루어진 모노셀형 교량 신축 이음장치에 있어서,
상기 상부고정체(200)는 하부에 상기 하부고정체의 양측면판 상부 일부와 끼워 장착되는 끼움 홀(211)이 형성된 한 쌍의 장착부재(210)가 형성되고, 그 한 쌍의 장착부재 각 상부에는 하부에 끼움구(221)가 형성된 한 쌍의 상판(220)이 상호 이격되게 설치되며, 상기 한 쌍의 장착부재 사이에는 신축부재(230)를 상호 연결 설치하되, 그 신축부재의 상부 양측은 상기 각각의 장착부재 상단과 상판의 하부 사이에 위치되게 끼워 결합된 것으로 이루어진다.
그리고 상기 한 쌍의 장착부재(210)와 상기 한 쌍의 상판(220) 및 신축부재(230)는 일체로 형성되고, 상기 한 쌍의 장착부재(210)는, 상판(220)의 끼움구(221) 양 측면에 상기 끼움구보다 길이기 긴 측판(211)을 상호 나란하게 설치되며, 상기 한 쌍의 상판(220)은, 하부 중앙에 장착부재의 길이보다 짧은 끼움구(221)가 설치되어"T"자 형태로 이루어진다.
또 상기 신축부재(230)는, 장착부재 상단과 상판의 하부 사이에 끼워 결합되도록 상부양측에 연장부(232)가 형성되고 몸체(321)는"V"자로 형성되고, 상기 한 쌍의 장착부재(210) 양 외측면에는 고정부재(240)가 설치되며, 그 고정부재는"
Figure pat00001
"형상으로 절곡 형성된다.
또한 본 발명의 과제 해결수단을 위한 방법은, 하부에 각각의 끼움 홀(211)이 형성된 한 쌍의 장착부재(210)가 형성되고, 그 한 쌍의 장착부재 각 상부에는 하부에 끼움구(221)가 형성된 한 쌍의 상판(220)이 상호 이격되게 설치되며, 상기 한 쌍의 장착부재 사이에는 신축부재(230)를 상호 연결 설치하되, 그 신축부재의 상부 양측은 상기 각각의 장착부재 상단과 상판의 하부 사이에 위치되게 끼워 설치하며, 상기 끼움구의 양 외측면에는 고정부재(240)를 설치하여 된 상부고정체(200)를 마련하는 단계; 이미 매립 설치된 한 쌍의 상부고정체(200) 주위 타설물을 파쇄하고 그 파쇄 된 타설물을 제거하여 하부고정체(100)을 외부로 노출시키는 단계; 상기 노출된 하부고정체(100)의 양측면판(110) 상부 일부를 절단장치를 이용하여 절단하는 단계; 상기 상부 일부가 절단된 양측면판(110)의 상부와 장착부재(210)를 상호 끼워 장착하는 단계; 상기 끼움구의 양 외측면에 설치된 고정부재(240)를 인접 주위 구조물에 고정시키는 단계; 상기 타설물이 제거된 상부고정체(200)의 주위를 새로운 타설물로 타설하는 단계;를 포함하는 것으로 이루어진다.
상기와 같은 본 발명은 교량 신축 이음장치의 구조 개선으로 인하여 교량 이음부의 보수작업이 간편하고 용이함으로 보수시간 단축과 인력낭비를 방지하여 경제성을 발휘할 수 있는 효과가 있고, 또 보수 후에는 견고함과 충격완충 그리고 누수 됨을 방지함으로써, 사용수명을 연장함과 동시에 차량의 안전한 주행을 유도할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 모노셀형 신축 이음장치의 사용상태 단면 구성도,
도 2는 종래 모노셀형 신축 이음장치의 교체하는 상태를 설명하기 위한 단면 분해도,
도 3은 본 발명에 따른 모노셀형 신축 이음장치 분해 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 모노셀형 신축 이음장치 분해 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 모노셀형 신축 이음장치의 결합 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 모노셀형 신축 이음장치를 이용하여 교량 이음부를 보수하기 위해 교량의 타설물을 제거한 상태의 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 하부고정체의 양측면판 상부 일부를 절단한 상태의 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 상/하부고정체를 상호 결합한 상태의 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 모노셀형 신축 이음장치를 이용하여 교량 이음부를 보수 완료한 상태의 단면도.
본 발명의 모노셀형 교량 신축 이음장치는 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이 교량 이음부에 매설되는 양측면판(110) 및 그 양측면판에 앵커 바(120)를 설치하여 된 하부고정체(100)와, 그 하부고정체의 상부에 결합 설치되는 상부고정체(200)로 이루어진 모노셀형 교량 신축 이음장치에 있어서,
상기 상부고정체(200)는, 하부에 상기 하부고정체(100)의 양측면판(110) 상부 일부와 끼워 장착되는 끼움 홀(211)이 형성된 한 쌍의 장착부재(210)가 형성되고, 그 한 쌍의 장착부재(210) 각 상부에는 하부에 끼움구(221)가 형성된 한 쌍의 상판(220)이 상호 이격되게 설치되며, 상기 한 쌍의 장착부재(210) 사이에는 신축부재(230)를 상호 연결 설치하되, 그 신축부재(230)의 상부 양측은 상기 각각의 장착부재(210) 상단과 상판(220)의 하부 사이에 위치되게 끼워 결합된 구성으로 이루어진다.
상기 양측면판(110) 및 그 양측면판(110)에 각각의 앵커 바(120)를 설치하여 된 하부고정체(100)와 그 하부고정체(100)의 상부에 설치되는 상부고정체(200)는 교량을 시공할 때에 교량과 교량 사이의 이음부에 매립 설치되는 것으로, 본 발명의 모노셀형 교량 신축 이음장치는 상부고정체(200)의 구조를 개량한 것이고, 그 개량된 상부고정체(200)는 주로 교량 신축 이음장치를 보수할 때에 용이하게 할 수 있도록 한 것이며, 필요에 따라서는 교량을 신축할 때에도 사용할 수 있다.
상기 개량된 본 발명의 상부고정체(200) 각 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 끼움 홀(211)이 형성된 한 쌍의 장착부재(210)는 상기 하부고정체(100)과 끼워 고정되는 것으로써, 각각의 끼움 홀(211)에 하부고정체(100)의 양측면판(110) 상부 일부가 긴밀히 끼워 결합된다.
그리고 상기 한 쌍의 장착부재(210)는 상판(220)의 끼움구(221) 양 측면에 상기 끼움구((221)보다 길이가 긴 측판(211)을 상호 나란하게 설치하여 형성시킴이 바람직하고, 그 외에도 하부고정체(100)의 양측면판(110) 상부 일부가 긴밀히 끼워 고정될 수 있는 구조면 모두 가능하다.
또한 상기 하부에 끼움구(221)가 형성된 한 쌍의 상판(220)은, 상기 한 쌍의 장착부재(210)와 각각 고정 설치되는 것으로써, 상기 끼움구(221)는 상판(220)의 하부에 하부방향으로 수지되게 형성되어 끼움 홀(211)의 상부에 끼움구(221)가 끼워 고정되는데, 그 고정방법은 용접의 방법을 사용함이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명의 상판(220)은 하부에 하부방향으로 수지되게 형성된 끼움구(221)에 의해 그 형상이"T"자 형태로 이루어지는바, 상기 끼움구(221)의 길이는 상기 장착부재(210)의 길이 즉 측판(211)의 길이보다 짧게 함이 바람직하다. 그 이유는, 장착부재(210)의 끼움 홀(211) 하부에는 양측면판(110) 상부 일부가 끼워지고, 상기 끼움 홀(211)의 상부에는 끼움구(221)가 끼워져야 하기 때문이다.
단 상기 한 쌍의 상판(220)은 상호 이격되게 설치되는데, 그 이유는 온도 변화에 따른 교량 및 상판의 수축 또는 팽창을 보상하기 위한 공간을 확보하기 위함이다.
또 본 발명의 신축부재(230)는 한 쌍의 장착부재(210) 사이에 설치되어 교량 및 상판으로 진행하는 차량의 충격을 흡수하고, 또 우천시 발생되는 빗물의 누수를 방지하도록 하는 것으로써,
바람직한 실시 예는 신축부재(230)의 상부 양측에 연장부(232)를 형성시켜 그 연장부(232)가 상기 각각의 장착부재(210) 상단과 상판(220)의 하부 사이에 위치되게 끼워 고정하며, 상기 신축부재(230)의 몸체(321)는"V"자로 형성시켜 교량 및 상판의 수축 또는 팽창을 보상하고 진행하는 차량의 충격을 흡수를 용이하게 하도록 하였다.
상기와 같은 신축부재(230)의 재질은 탄성력을 갖는 고무로 함이 바람직하나, 그 외에도 탄성력 신축성을 갖는 재질의 것이면 모두 가능하다.
또한 상기 한 쌍의 장착부재(210) 양 외측면에는 고정부재(240)를 설치하는데, 그 고정부재(240)를 설치하는 이유는, 하부고정체(100)와, 결합 고정되는 상부고정체(200)를 안전하고 견고하며, 상판(220)이 수평상태를 유지하도록 고정시키기 위함인바, 이와 같은 상기 고정부재(240)는"
Figure pat00002
"로 절곡 형성시킴이 바람직하며, 그 이유는, 절곡부분의 양측에 도 5에 나타낸 바와 같이 교량의 이음부분을 보수하기 위하여 배근되는 철근(W)과 적어도 2지점 이상 고정시키기 위함이다.
한편 본 발명의 모노셀형 교량 신축 이음장치를 이용하여 교량 이음부분을 보수 완료한 후에는 상판(220)의 표면은 교량의 상부 노출된다.
이상의 설명은 본 발명의 모노셀형 교량 신축 이음장치이고, 이하에서는 모노셀형 교량 신축 이음장치를 이용한 교량 이음부의 보수방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 모노셀형 교량 신축 이음장치를 이용한 교량 이음부의 보수방법은, 하부에 각각의 끼움 홀(211)이 형성된 한 쌍의 장착부재(210)가 형성되고, 그 한 쌍의 장착부재 각 상부에는 하부에 끼움구(221)가 형성된 한 쌍의 상판(220)이 설치되며, 상기 한 쌍의 장착부재 사이에는 신축부재(230)를 상호 연결 설치하되, 그 신축부재의 상부 양측은 상기 각각의 장착부재 상단과 상판의 하부 사이에 위치되게 끼워 설치하며, 상기 끼움구의 양 외측면에는 고정부재(240)를 설치하여 된 상부고정체(200)를 마련하는 단계; 이미 매립 설치된 한 쌍의 상부고정체(200) 주위 타설물을 파쇄하고 그 파쇄 된 타설물을 제거하여 하부고정체(100)를 외부로 노출시키는 단계; 상기 노출된 하부고정체(100)의 양측면판(110) 상부 일부를 절단장치를 이용하여 절단하는 단계; 상기 상부 일부가 절단된 양측면판(110)의 상부와 장착부재(210)를 상호 끼워 장착하는 단계; 상기 끼움구의 양 외측면에 설치된 고정부재(240)를 인접 주위 구조물에 고정시키는 단계; 상기 타설물이 제거된 상부고정체(200)의 주위를 새로운 타설물로 타설하는 단계;로 이루어진다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 모노셀형 교량 신축 이음장치를 이용한 교량 이음부의 보수방법에서 모노셀형 교량 신축 이음장치는 상기에서 설명하였음으로 그에 대한 설명은 생략하고, 그 다음 단계부터 설명하면 다음과 같다.
교량 이음부분의 보수가 필요할 때에는 도 6에 나타낸 바와 같이 이미 매립 설치된 한 쌍의 상부고정체(200) 주위 타설물(콘크리트 또는 아스콘)을 파쇄하고 그 파쇄 된 타설물을 제거하여 하부고정체(100)를 외부로 노출시킨다.
이때 상기 타설물의 파쇄 깊이는 앵커 바(120) 이하 깊이까지 파쇄하여 앵커 바(120)가 완전히 노출되도록 한다.
상기와 같이하여 상기 하부고정체(100)의 양측면판(110)이 노출되면 그 노출된 하부고정체(100)의 양측면판(110) 상부 일부를 도 7에 나타낸 바와 같이 절단장치를 이용하여 절단하는데, 그 이유는, 상기 양측면판(110)의 상부 일부를 절단하지 않고 상부고정체(200)를 하부고정체(100)의 양측면판(110)에 결합 고정하게 되면 상부고정체(200)의 상판(220)이 교량의 노면 상부로 돌출되어 자동차의 주행 중 안전사고자 발생됨으로 상기 상판(220)의 상면과 교량의 노면 간에 일치시키기 위함이다.
상기 양측면판(110) 상부 일부가 절단되면 그 절단된 상부 일부를 도 8에 나타낸 바와 같이 장착부재(210)의 끼움 홀(211)에 끼워 장착하고, 상기 장착부재의 양 외측면에 설치된 고정부재(240)를 인접 주위 구조물 즉 교량의 이음부분을 보수하기 위하여 배근되는 철근(W)과 용접 또는 와이어를 이용하여 고정시킨다.
상기 고정부재(240)를 철근(W)과 용접 또는 와이어를 이용하여 고정시키는 이유는, 상부고정체(200)의 견고한 고정은 물론, 상판(220)을 수평상태로 유지시키기 위함이다.
상기와 같이하여 상부고정체(200)가 고정되면 상기 타설물이 제거된 공간 즉 상부고정체(200)의 주위를 도 9에 나타낸 바와 같이 새로운 타설물로 타설하고 양생시키면 된다.
이상과 같은 본 발명의 모노셀형 교량 신축 이음장치를 이용한 교량 이음부의 보수방법은 간단한 공정에 의해 교량 이음부분를 보수할 수 있으며, 보수 완료 후 안전하고 견고한 상태를 유지함은 물론, 충격완충 력이 좋고 누수를 방지함으로써 사용수명이 연장되고, 또 상기 설치된 상부고정체(200) 주위의 교량 타설물이 훼손되지 않는 장점이 있다.
100 : 하부고정체 110 : 양측면판
120 : 앵커 바 200 : 상부고정체
210 : 장착부재 211 : 끼움 홀
212 : 측판 220 : 상판
221 : 끼움구 230 : 신축부재
231 : 몸체 232 : 연장부
240 : 고정부재 W : 철근

Claims (8)

  1. 교량 이음부에 매설되는 양측면판(110) 및 그 양측면판에 앵커 바(120)를 설치하여 된 하부고정체(100)와, 그 하부고정체의 상부에 결합 설치되는 상부고정체(200)로 이루어진 모노셀형 교량 신축 이음장치에 있어서,
    상기 상부고정체(200)는 하부에 상기 하부고정체의 양측면판 상부 일부와 끼워 장착되는 끼움 홀(211)이 형성된 한 쌍의 장착부재(210)가 형성되고, 그 한 쌍의 장착부재 각 상부에는 하부에 끼움구(221)가 형성된 한 쌍의 상판(220)이 상호 이격되게 설치되며, 상기 한 쌍의 장착부재 사이에는 신축부재(230)를 상호 연결 설치하되, 그 신축부재의 상부 양측은 상기 각각의 장착부재 상단과 상판의 하부 사이에 위치되게 끼워 결합된 것을 특징으로 하는 모노셀형 교량 신축 이음장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 장착부재(210)와 상기 한 쌍의 상판(220) 및 신축부재(230)는 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 모노셀형 교량 신축 이음장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 한 쌍의 장착부재(210)는, 상판(220)의 끼움구(221) 양 측면에 상기 끼움구보다 길이가 긴 측판(212)을 상호 나란하게 설치하여 된 것을 특징으로 하는 모노셀형 교량 신축 이음장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 한 쌍의 상판(220)은, 하부 중앙에 장착부재의 길이보다 짧은 끼움구(221)가 설치되어"T"자 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 모노셀형 교량 신축 이음장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 신축부재(230)는, 장착부재 상단과 상판의 하부 사이에 끼워 결합되도록 상부양측에 연장부(232)가 형성되고 몸체(231)는"V"자로 형성시켜 된 것을 특징으로 하는 모노셀형 교량 신축 이음장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 한 쌍의 장착부재(210) 양 외측면에는 고정부재(240)를 설치하여 된 것을 특징으로 하는 모노셀형 교량 신축 이음장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 고정부재는"
    Figure pat00003
    "형상으로 절곡 형성된 것을 특징으로 하는 모노셀형 교량 신축 이음장치.
  8. 하부에 각각의 끼움 홀(211)이 형성된 한 쌍의 장착부재(210)가 형성되고, 그 한 쌍의 장착부재 각 상부에는 하부에 끼움구(221)가 형성된 한 쌍의 상판(220)이 설치되며, 상기 한 쌍의 장착부재 사이에는 신축부재(230)를 상호 연결 설치하되, 그 신축부재의 상부 양측은 상기 각각의 장착부재 상단과 상판의 하부 사이에 위치되게 끼워 설치하며, 상기 끼움구의 양 외측면에는 고정부재(240)를 설치하여 된 상부고정체(200)를 마련하는 단계;
    이미 매립 설치된 한 쌍의 상부고정체(200) 주위 타설물을 파쇄하고 그 파쇄 된 타설물을 제거하여 하부고정체(100)를 외부로 노출시키는 단계;
    상기 노출된 하부고정체(100)의 양측면판(110) 상부 일부를 절단장치를 이용하여 절단하는 단계;
    상기 상부 일부가 절단된 양측면판(110)의 상부와 장착부재(210)를 상호 끼워 장착하는 단계;
    상기 끼움구의 양 외측면에 설치된 고정부재(240)를 인접 주위 구조물에 고정시키는 단계;
    상기 타설물이 제거된 상부고정체(200)의 주위를 새로운 타설물로 타설하는 단계;를 포함하는 구성을 특징으로 하는 모노셀형 교량 신축 이음장치를 이용한 교량 이음부의 보수방법.
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