KR20200009451A - Base Isolation Function Unit with groove in center of roll - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 최상면에 홈이 있는 고정기구물이 롤링부 중앙에 결합된 면진기능부에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 지반의 수평흔들림이나 지진발생시 상판과 하판의 내부 롤링부에 삽입된 볼이 수평이동하는(롤링) 볼 방식의 면진기능부 있어서, 평상시 볼이 롤링부의 중심점에 정확히 위치하도록 하고 지진발생 시 볼이 롤링부에서 롤링한 후, 롤링부의 중심점에 정확히 원상복귀 하도록 하는 최상면에 홈이 있는 고정기구물이 롤링부 중앙에 결합된 면진기능부이다.The present invention relates to a seismic isolating function coupled to the center of the rolling portion is a fixture having a groove on the top surface, and more preferably, the ball inserted into the inner rolling portion of the upper plate and the lower plate horizontal movement during the horizontal shaking or earthquake of the ground (Rolling) Ball-type isolating function, which has a grooved fixture on the top surface so that the ball is normally positioned at the center point of the rolling part and the ball returns to the center point of the rolling part exactly after rolling in the rolling part during an earthquake. It is a seismic isolation function coupled to the center of this rolling part.
일반적으로 면진장치에 있어서 지진 발생 후 정확하게 볼이 롤링부의 원점으로 복원(원상복귀)하는 것은 대단히 중요한 사항 중 하나이다. 그래서 볼이 롤링부의 원점으로 다시 정확히 돌아오도록 하기 위하여 롤링부의 중앙 부분을 뾰족하게 만들거나 롤링부 외부에 별도의 장치를 써서 볼을 롤링부의 중앙에 원복 시키려고 한다. In general, it is very important to restore the ball back to the origin of the rolling part accurately after the earthquake occurs. So, in order to make the ball return to the origin of the rolling part exactly, the center part of the rolling part is sharpened or a separate device is used outside the rolling part to restore the ball to the center of the rolling part.
하지만, 롤링부의 중심부분을 뾰족하게 하면 볼이 중심을 통과하는 순간에 볼의 표면이 롤링부의 중심 측면에 부딪히면서 덜컹거림이 발생하게 되어 면진성능을 저해하게 된다. However, if the center portion of the rolling portion is pointed, the surface of the ball hits the center side of the rolling portion at the moment when the ball passes through the center, causing rattling to inhibit the seismic performance.
또한, 롤링부 외부에 별도의 장치를 설치하여 복원시키려는 방법은 장치설치로 인한 비용을 상승시키게 된다. In addition, a method of restoring by installing a separate device outside the rolling part increases the cost of installing the device.
그리고 본 출원인이 등록받아 공개된 등록특허 제10-1465335호의 "롤링부의 중심부와 주변부의 재질을 서로 다르게 형성한 면진장치"는 중심부에 심재를 삽입한 것이 공개되었으나, 상기 기술은 집중하중에 대한 특성을 강화하고, 롤링의 특성도 강화하면서, 수직 충격을 상당 부분 완화하기 위한 것으로, 원상복귀 회복이 그리 좋은 편은 아니었다.In addition, the present inventors have registered and disclosed "Isolation isolation device formed with a different material of the central portion and the peripheral portion of the rolling portion" of Patent Publication No. 10-1465335, but the core material is inserted into the central portion, but the technology is characterized by the concentrated load In order to mitigate much of the vertical impact, while also reinforcing the rolling characteristics, the original recovery was not very good.
그뿐만 아니라 등록특허 제10-1528555호의 "면진장치"는 롤링부를 상하로 설치하여 제1, 2 테이블 및 제1, 2 가이드 홈을 지지하도록 상기 제1, 2 테이블 사이에 개재되어, 상기 제1 테이블의 진동을 2중으로 점진적으로 흡수하여 상기 제2 테이블을 안정적인 상태로 유지시킬 수 있는 적어도 하나의 2중 면진유닛을 포함하는 기술로 지진발생시 면진장치의 롤링부의 롤링면을 따라 볼이 수평이동 한 후, 원상복귀를 정확하게 유도하기 위한 기술은 찾아 볼 수 없다. In addition, the "isostatic isolation device" of Patent No. 10-1528555 is interposed between the first and second tables so as to support the first and second tables and the first and second guide grooves by installing a rolling part up and down. A technology including at least one double isolating unit capable of gradually absorbing the vibration of the table in double to maintain the second table in a stable state, so that when the earthquake occurs, the ball moves horizontally along the rolling surface of the rolling unit of the seismic isolator. After that, no technique for inducing the original return is found.
그리고 그 이외의 등록 공개된 특허기술 내용을 살펴보아도 지지발생시 볼이 정확하게 롤링부의 롤링면을 따라 원상복귀 하도록 유도하는 기술은 찾아 볼 수 없었다. In addition, even if the contents of other registered patent technologies were examined, there was no technology for inducing the ball to return to its original shape along the rolling surface of the rolling part.
이와 같이, 면진장치의 롤링부의 롤링면 중앙부분은 다른 롤링면보다 하중과 충격이 가장 많이 가해지는 부분으로 다른 롤링면보다 특성이 좋아야 하나 그렇지 못했다. 경제적인 비용으로 면진성능을 저해하지 않으면서 면진동작 후 볼이 정확히 원위치하도록 하고 롤링면 중앙부의 특성을 강화하는 발명이 필요한 이유이다.As such, the central part of the rolling surface of the rolling part of the base isolation device is a part that is subjected to the most load and impact than the other rolling surface, but should have better characteristics than the other rolling surface. This is the reason why the invention is required to ensure the ball exactly after the base isolation operation and to enhance the characteristics of the center of the rolling surface without damaging the base isolation performance at economic cost.
본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, The present invention has been made to solve the above problems,
지진발생시 면진장치의 상판과 하판의 내부에서 구동하는 볼의 면진성능을 저해하지 않으면서 경제적인 비용으로 면진동작 후, 볼이 정확히 롤링부의 중심부로 원위치하도록 하고, 롤링면 중앙의 특성을 강화하고자 함을 목적으로 한다.After earthquake operation at economic cost without compromising the seismic performance of the ball driven inside the upper plate and the lower plate of the seismic isolator during earthquake, the ball should be exactly returned to the center of the rolling part and the characteristics of the center of the rolling surface will be strengthened. For the purpose.
따라서 본 발명은 최상면에 홈이 있는 고정기구물이 면진장치의 롤링부 중앙에 결합된 면진기능부를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, an object of the present invention is to provide a seismic isolator function coupled to the center of the rolling portion of the seismic isolator is a grooved fixture on the top.
또한, 상기 고정기구물의 중심부로 원상복귀시키기 위하여 고정기구물의 상면을 호 형태로 이루어지도록 함을 목적으로 한다.In addition, it is an object to make the upper surface of the fixing fixture in the form of an arc in order to return to the center of the fixing fixture.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the object of the present invention,
본 발명의 일 형태에 따르면,According to one embodiment of the present invention,
도 3에 나타내는 바와 같이, 롤링부(11)의 롤링면(12) 중앙 부분에 볼트형태의 고정기구물(20)을 위치시켜고, 상기 고정기구물(20)의 최상면(21)에 홈(30)을 구비하도록 하여, 롤링면(12)과 고정기구물(20)의 최상면(21)이 중심이 뾰족하지 않은 호 형태에서도 정확히 볼이 중심을 찾을 수 있도록 하여 이 문제를 해결하고자 함을 특징으로 한다. As shown in FIG. 3, the bolt-
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명은 별도의 볼 원점복귀 장치가 없더라도 중력에 의해 볼이 정확하게 롤링부의 중심부로 원점 복귀하도록 하되, 롤링부의 롤링면의 중심이 뾰족하지 않더라도 정확한 위치로 볼이 복귀하도록 함으로써, 지진발생하여 면진기능 수행 시 볼이 롤링부의 롤링면 중심을 지날 때 덜컹거림이 발생하지 않도록 하여 면진성능을 저해하지 않게 하는 효과가 있다. The present invention having the features as described above allows the ball to return to the center of the rolling portion exactly by gravity even without a separate ball origin return device, by returning the ball to the correct position even if the center of the rolling surface of the rolling portion is not sharp When the seismic is generated and the seismic isolating function is performed, the ball does not squeeze when passing the center of the rolling surface of the rolling part so that the seismic performance is not impaired.
또한, 본 발명은 고정기구물을 열처리하거나 최상면에 특수 코팅처리를 통하여 하중과 충격을 많이 받는 롤링면 중앙 부분의 특성을 강화하여 면진 특성을 높여주게 효과가 있다. In addition, the present invention is effective to enhance the seismic characteristics by strengthening the characteristics of the central portion of the rolling surface subjected to a lot of load and impact through heat treatment of the fixture or a special coating treatment on the top surface.
도 1은 가장 보편적인 볼방식 면진기능부의 동작 원리를 보여주는 사시도이다.(그냥 원리를 보여주는 그림)
도 2는 가장 보편적인 볼방식 면진기능부 구성의 일 실시 예를 보여주는 사시도이다.(롤링부가 하나로 되거나 받침이 있다)
도 3은 본 발명에 따른 볼방식 면진기능부의 일 실시 예를 보여주는 사시도이다.(무코팅, 나사산, 롤링부 일체형, 롤링부+받침)
도 4는 본 발명에 따른 또 다른 면진기능부의 일 실시 예를 보여주는 사시도이다.(코팅, 나사산, 롤링부 일체형, 롤링부 + 받침)
도 5는 본 발명에 따른 다양한 고정기구물 형태를 보여주는 일 실시 예를 보여주는 사시도이다.
도 5a는 본 발명에 따른 고정기구물의 머리부분이 튀어나온 형태로 몸통보다 헤드가 큰 형태를 나타낸 단면도.
도 5b는 본 발명에 따른 고정기구물의 아래위 동일 두께로 몸통과 머리가 같은 형태로 머리부분이 육각인 형태/머리부분이 십자인 형태/머리부분이 팔각인 형태/ 머리부분이 십자이면서 중심에 원형의 홈이 있는 형태
도 5c 본 발명에 따른 고정기구물 위에 탄성소재가 구비된 일실시 예를 보여주는 측면도이다.
도 5d는 본 발명에 따른 롤링면에 고정기구물과 탄성소재가 결합된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 5e 본 발명에 따른 고정기구물의 최상면에 특수코팅이 구비된 일실시 예를 보여주는 측면도이다.
도 5f는 본 발명에 따른 롤링면에 특수코팅이 형성된 고정기구물과 결합된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 6은 발명한 면진기능부를 활용한 면진장치의 구성을 보여주는 일 실시 예를 보여주는 사시도이다.(면진이중마루 지주 형태(도 6), 면진테이블 형태===> 받침없는 것, 받침있는 것(도 6a), 교량의 면진기능부 형태(도 6b), 건축물의 면진기능부 형태(도 6c))Figure 1 is a perspective view showing the principle of operation of the most common type of seismic isolation function (picture just showing the principle).
Figure 2 is a perspective view showing an embodiment of the configuration of the most common ball-type isolation system (rolling unit is one or there is a support).
Figure 3 is a perspective view showing an embodiment of the ball-type seismic isolation function according to the present invention. (Coatingless, threaded, rolling unit integrated, rolling + support)
Figure 4 is a perspective view showing an embodiment of another seismic isolation function according to the present invention.
Figure 5 is a perspective view showing an embodiment showing a variety of fixtures in accordance with the present invention.
Figure 5a is a cross-sectional view showing the shape of the head larger than the body in the form of the head portion of the fixing fixture according to the present invention.
Figure 5b is the same shape up and down the body of the fixing fixture according to the present invention the same shape as the body and the head is hexagonal / head cross-shaped / head octagonal shape / the head cross-shaped round in the center Grooved mode
Figure 5c is a side view showing an embodiment provided with an elastic material on the fixture according to the present invention.
Figure 5d is a cross-sectional view showing a state in which the fixing device and the elastic material is coupled to the rolling surface according to the present invention.
Figure 5e is a side view showing an embodiment provided with a special coating on the top surface of the fixture according to the invention.
Figure 5f is a cross-sectional view showing a state combined with a fixture having a special coating formed on the rolling surface according to the present invention.
Figure 6 is a perspective view showing an embodiment showing the configuration of the seismic isolator using the insulated seismic isolator (semi-double floor support type (FIG. 6), seismic isolation table form ===> without support, with support) Figure 6a), the form of the seismic isolation function of the bridge (Fig. 6b), the form of the seismic isolation function of the building (Fig. 6c))
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
그리고 본 발명에 설명하는 면진장치는 전산실, 통신실, 각종 기계실, 전기실, 각종 전시공간, 각종 물품보관 장소, 건축물, 교량 등에 설치하게 된다. The isolation device described in the present invention is installed in a computer room, a communication room, various machine rooms, an electric room, various exhibition spaces, various goods storage places, buildings, bridges, and the like.
도 1은 본 발명에서 설명하는 면진장치의 상판과 하판에 삽입되어 롤링부(11)에서 수평이동하는 다양한 볼방식의 면진기능부(10) 중 가장 보편적인 볼방식의 동작형태를 보여주고 있다. 볼(70)의 롤링과 상판과 하판이 각기 다른 방향을 지향하는 동작에 의해 상판 방향의 흔들림을 최소화하여 면진기능을 수행한다. 1 is a view showing the most common operation method of the ball-type
도 2 역시 다양한 볼방식 면진기능부(10) 중 가장 보편적인 면진기능부(10) 구성 예를 보여주고 있다. 볼(70)이 수평이동하는 롤링부(11)를 롤링면 하부까지 하나로 구성한 일체형으로 구성하거나, 롤링면부(12)와 롤링부받침(13)으로 구성하기도 한다.Figure 2 also shows an example of the most common
도 3은 본 발명에 따른 면진기능부(10)의 일례로써, 롤링부(11)의 롤링면(12) 하부 또는 롤링부받침(롤링부 받침(13)으로 통칭)(13)의 중앙부에 형성된 요홈(12a)에 암나사산이 형성되어 있고, 고정기구물(20)에 수나사산(23)이 형성되어 있어 상호 나사식으로 단단히 결합하도록 하였다. 3 is an example of the
이때, 상기 고정기구물(20)의 최상면(21)은 롤링면(12)의 높이 이하로 구성하고, 고정기구물(20) 최상면(21)에는 도 5에 나타내는 바와 같이 홈(30)을 구비하도록 한다. 상기 고정기구물(20)의 최상면(21)은 평면 또는 완만한 호형태를 이루도록 제작한다.At this time, the
그리고 상기 고정기구물(20)의 몸통(22)과 최상면(21)의 두께는 동일할 수도 있지만, 몸통(22)과 최상면(21)의 두께는 차이가 나게 구성할 수도 있다. And while the thickness of the
또한, 롤링부(11)의 롤링면(12) 중심부는 평상시 및 면진기능을 수행할 때 가장 높은 하중을 견뎌야 하며, 가장 큰 충격에 견뎌야 하는 관계로 고정기구물(20)은 열처리 등 제작방법을 통하여 고정기구물(20) 외의 롤링면(12) 보다 특성을 강화하면 더욱 좋다. In addition, since the center of the
도 4는 롤링면(12)의 중심에 고정기구물(20)을 장착한 상태에서 롤링면(12)에 특수코팅(12b)을 추가한 것이 도 3과 차이가 있으며, 상기 고정기구물(20)의 최상면(21)은 특수코팅(12b)된 면의 높이 이하로 구성하여야 한다.4 is different from FIG. 3 in that a special coating 12b is added to the
도 5는 본 발명에 따른 고정기구물(20)의 다양한 형태를 보여주고 있다. 이에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.5 shows various forms of the
도 5는 본 발명에 따른 고정기구물(20)의 두께에 관한 일례로써 몸통(22)이 최상면(21)보다 작은 구성으로 이는 제작 상황에 따라 달리할 수 있다.5 is an example of the thickness of the
도 5a는 본 발명에 따른 고정기구물(20) 최상면(21)의 홈(30)의 형태에 관한 일례이다. 육각형태(31) 또는 십자형태(32) 또는 주변은 십자형태의 중심은 원형(32) 등 다양한 형태로 구성이 가능하다. 단, 볼(70)이 안정되고 중심에 위치할 수 있도록 중심에 홈(30)이 있어야 하고, 상기 고정기구물(20)을 롤링부(11)의 롤링면(12)에 결합하기 쉬운 형태가 되어야 한다. 5A is an example of the shape of the
도 5b는 본 발명에 따른 고정기구물(20)의 두께에 관한 일례로써 몸통(22)과 최상면(21)의 두께가 같은 구성으로 이는 제작 상황에 따라 달리할 수 있다.Figure 5b is an example of the thickness of the
도 5c 및 도 5d는 본 발명에 따른 고정기구물(20)이 롤링부(11)의 롤링면(12)에 깊게 박히고, 롤링면(12)과 고정기구물(20) 최상면(21)과의 높이 차이는 탄성소재(80)를 삽입하여 구성한다. 상기 탄성소재(80)의 높이는 롤링면(12)의 높이와 동등하거나 약간 낮을 수 있다.5C and 5D show that the
도 5e 및 도 5f는 본 발명에 따른 고정기구물(20)의 최상면(21)에 탄소섬유, 아리미드 섬유, 텅스텐 섬류 등과 같은 특수소재를 코팅(24)을 하여 특성을 강화한 일례이다. 롤링부(11)의 롤링면(12) 중심부는 주변부보다 가장 높은 하중을 견뎌야 하고 가장 큰 충격에 견뎌야 하는 특성이 필요함으로 마모 특성 강화 등을 위한 특성강화 코팅(24)을 하여주면 좋다.5E and 5F illustrate an example in which a special material such as carbon fiber, arimid fiber, tungsten islands, etc. is coated on the
도 6은 본 발명에 따른 면진기능부(10)를 활용한 면진장치 및 면진구동부(60)를 구성하는 일례이다. 상기 면진구동부(60)는 다양한 형태로 제작하여 사용할 수 있으며, 도 6에 나타내는 바와 같이, 함체 및 박스 형태의 보호대상물(50)의 밑에 면진테이블을 설치하거나, 문화재 밑에 면진테이블을 설치하거나, 도 6a에 나타내는 바와 같이, 보호대상물(50)을 면진이중마루에 사용하거나, 도 6b에 나타내는 바와 같이 교량 또는 도 6c에 나타내는 바와같이, 건축물 등에 본 발명에 따른 면진장치를 사용할 수 있다.6 is an example of configuring a base isolation device and a base
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.The technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but the exemplary embodiments of the present invention have been described by way of example and are not intended to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
10 : 면진기능부
11 : 롤링부
12 : 롤링면
12a. 요홈
13 : 롤링부받침
20 : 고정기구물
21 : 최상면
22 : 몸통
23 : 수나사산
24 : 코팅
30 : 홈
31 : 육각형태
32 : 십자형태
33 : 원형+십자 형태
50 : 보호대상물(함체, 박스 형태, 생산설비, 문화재, 교량, 건축물 등)
60 : 면진구동부
70. 볼
80. 탄성소재10: seismic isolation function 11: rolling part
12: rolling
13: rolling support 20: fixture
21: top surface 22: torso
23: male thread 24: coating
30: groove 31: hexagonal shape
32: cross shape 33: round + cross shape
50: Objects to be protected (boxes, boxes, production facilities, cultural assets, bridges, buildings, etc.)
60:
80. Elastic material
Claims (6)
상기 고정기구물(20)의 최상면(21) 중앙에 홈(30)이 구비되어 평상시 볼(70)이 위치하여 있고, 지진 발생시 볼(70)이 롤링부의 롤링면을 따라 롤링한 후, 정확히 홈(30)으로 원위치하는 것을 특징으로 하는 최상면에 홈이 있는 고정기구물이 롤링부 중앙에 결합된 면진기능부.The method of claim 1,
The groove 30 is provided at the center of the top surface 21 of the fixture 20, and the ball 70 is normally positioned. When the earthquake occurs, the ball 70 rolls along the rolling surface of the rolling part, 30) A seismic isolation function coupled to the center of the rolling portion is a fixture having a groove on the top surface, characterized in that the original position.
상기 롤링면(12)을 구성하는 소재보다 큰 마찰력을 가지는 소재로 롤링면(12)을 코팅(24)하고, 상기 고정기구물(20)의 최상면(21) 위치가 코팅(24)면의 높이 이하로 구성되도록 하는 것을 특징으로 하는 최상면에 홈이 있는 고정기구물이 롤링부 중앙에 결합된 면진기능부.The method according to claim 1 or 2,
The rolling surface 12 is coated 24 with a material having a greater frictional force than the material constituting the rolling surface 12, and the position of the top surface 21 of the fixture 20 is less than or equal to the height of the coating 24 surface. A seismic isolation function coupled to the center of the rolling portion is a fixture having a groove on the top surface, characterized in that consisting of.
상기 고정기구물(20)의 최상면(21)을 롤링면(12)보다 낮게 형성하고, 상기 롤링면(12)의 높이와 고정기구물(20)의 최상면(21)에 차이가 나는 부분을 탄성소재(80)로 막아서 롤링면(12)이 형성되도록 구성한 것을 특징으로 하는 최상면에 홈이 있는 고정기구물이 롤링부 중앙에 결합된 면진기능부.The method according to any one of claims 1 to 3,
The top surface 21 of the fixture 20 is formed lower than the rolling surface 12, and the difference between the height of the rolling surface 12 and the top surface 21 of the fixture 20 is formed of an elastic material ( 80) isolating isolating function is coupled to the center of the rolling portion is a fixture having a groove on the top surface characterized in that the rolling surface 12 is formed to be formed.
상기 고정기구물(20)은 롤링면(12) 보다 높은 하중과 충격에 견디도록 가공을 하거나, 롤링면(12)의 소재보다 강한 소재를 사용한 것을 특징으로 하는 최상면에 홈이 있는 고정기구물이 롤링부 중앙에 결합된 면진기능부.The method according to any one of claims 1 to 3,
The fixture 20 is processed to withstand loads and impacts higher than the rolling surface 12, or a material having a groove on the top surface, characterized in that using a material stronger than the material of the rolling surface 12 is a rolling portion Seismic isolation function coupled to the center.
상기 고정기구물(20)의 최상면(21)이 완만한 호를 이루도록 구성한 것을 특징으로 하는 최상면에 홈이 있는 고정기구물이 롤링부 중앙에 결합된 면진기능부.The method according to any one of claims 1 to 3,
A seismic isolation function coupled to the center of the rolling part is a fixture having a groove on the top surface, characterized in that the top surface 21 of the fixture 20 is configured to form a gentle arc.
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CN113605258A (en) * | 2021-08-04 | 2021-11-05 | 中铁大桥勘测设计院集团有限公司 | Bridge support and replacing method thereof |
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CN113605258B (en) * | 2021-08-04 | 2022-10-25 | 中铁大桥勘测设计院集团有限公司 | Bridge support and replacing method thereof |
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