TW202134502A - 風電場基座結構及用於製造風電場基座結構之方法 - Google Patents
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Abstract
本案提供一種風電場基座結構，其包含具有一縱向延伸圓周壁之一中空結構元件，該壁在頂部處由一頂部端面劃定且在底部處由一底部端面劃定，其中該壁係自一礦物建構材料形成，且其中該壁之一壁厚度自該頂部端面至該底部端面逐漸變小。
Description
發明領域
本標的係關於一種風電場基座結構以及用於製造此基座結構之方法。在本標的之意義上的風電場可為風力機、變電所、變電站、變電所或類似者。
發明背景
風電場通常建造於中空結構元件上。中空結構元件建造於地面中，具有5 m至50 m之建造長度。中空結構元件較佳地具有＞ 45m之一長度，尤其地，在50 m與100 m之間。在海上電場中，該等中空結構元件係按以下方式建造：其具有在5 m與50 m長之間的建造長度，且其自水面突起10 m與30 m之間。
中空結構元件具有在4 m與10 m之間的直徑。傳統上，中空結構元件形成為鋼筒，其藉由打樁或振動而驅動至海床內。將鋼用作用於中空結構元件之材料導致高成本，此係歸因於其生產及其高重量。此外，藉由灌漿連接或螺釘連接與上部側上之所謂的「過渡件」之連接係必要的。
亦已知，由實心材料製成之混凝土樁係藉由鑽孔來建造。為此目的，將一孔洞鑽入至混凝土樁插入至之地面內。然而，此建造複雜，且必要的鑽孔設備昂貴。
發明概要
本主題係基於提供一基座結構之目標，該基座結構易於建造，具有一高承載容量，且可以低成本生產。
此目標藉由如技術方案1所述之一種基座結構解決。該目標進一步藉由如技術方案13所述之一種方法解決。
根據本標的之基座結構具有一中空結構元件，其在縱向方向上延伸且藉由一周圍壁在該縱向方向上形成。該壁具有兩個遠端，其中之各者受到端面限制。一第一端面可為一頂部端面，且一第二端面可為一底部端面。頂部側及底部側可由在最終安裝狀態中的該中空結構元件之位置界定。下部端面建造於地面中，上部端面自地面突起。
該壁由根據本標的之一礦物建構材料製成，且可具有一向下錐形壁。該壁自該上部端面至該下部端面逐漸變小。
一壁受到一內壁及一外壁限制，或受到一內徑及一外徑限制。在下文中，術語外壁有時亦在解釋壁之意思時使用。該壁為該中空結構元件之外邊界。該壁尤其為管狀。該壁在橫截面上特別是為圓形、橢圓形或卵形。
因此，該中空結構元件的每長度之位移容積自該下部端面至該上部端面增大。此導致該基座結構可易於藉由錘擊或振動來建造。與由實心材料製成之習知混凝土樁大不相同，根據本標的之基座結構可更易於以一中空結構元件之方式建造。為了將對穿透至地面內之抵抗性保持為低，底部端面比頂部端面小。該中空結構元件因此以一楔形形狀穿透地面且可比非錐形中空結構元件或由實心材料製成之元件易於驅動。
該中空結構元件較佳地具有至少7 m之一建造長度。此可足以將該中空結構元件充分地錨定於地面中。在7 m與20 m之間的建造長度係較佳的。
根據一實施例，提議該中空結構元件在其長度之至少50%上係單體式。亦提議，該中空結構元件在其下部端直至在海床/地形面上方至少5 m之區中係單體式。該中空結構元件之單體部分至少部分建造於地面中。
該中空結構元件可具有一長度，其中該中空結構元件之上部邊緣在經安裝狀態中結束於海床上方至少5 m處，且特別是，結束於不大於該中空結構元件之外徑或內徑之兩倍處，特別是，小於在海床上方該中空結構元件之外徑或內徑之三倍。
該中空結構元件之整體端較佳地經以機械方式加預應力。由加預應力產生的混凝土中之壓縮力使得當錘擊及/或振動同一質量之整體樁時出現之拉伸力及尺寸經補償至少70%，特別是，至少85%。該加預應力較佳地為判定為預應力鋼之鬆弛及/或混凝土之蠕變及收縮損失及摩擦損失之減除後的淨預應力之預應力。
由加預應力產生的混凝土中之壓縮力使得藉由加預應力產生的混凝土中之壓縮力補償(超過)在操作期間及/或在同一質量之整體樁中之最大負載下出現之拉伸力及尺寸至少45%，特別是，至少65%。
由於根據本標的之中空結構元件具有比鋼結構厚之一壁，因此更難以藉由振動或錘擊將其建造於地面中。壁朝向底部逐漸變小為楔形之事實使穿透地面更容易。
根據一實施例，提議該中空結構元件為圓柱形且中空。該圓柱形形狀增加了結構整體性，使得該中空結構元件可吸收較高彎矩。
根據一實施例，提議，該壁之一壁厚度至少沿著該中空結構元件之一縱向延伸部之部分連續地逐漸變小。特別是，該壁可連續的逐漸變小。將一連續錐理解為意謂不存在跳變或階變。
亦提議，該壁之一壁厚度至少沿著該中空結構元件之一縱向延伸部之部分逐步地逐漸變小。此可逐步地進行，例如，按在2.5 m與15 m之間的距離。然而，在該等台階，可形成內圓角或圓錐形過渡部，使得當將該中空結構元件驅動至地面內時，該等台階形成一可接受之阻力。內圓角或圓錐形過渡部可一步全面提供。
根據一實施例，提議該中空結構元件之內徑按錐形增大。內半徑取決於該中空結構元件之縱向延伸部改變，使得形成一內圓錐。特別是，沿著該縱向延伸部之外半徑至少部分係恆定的。
亦提議該中空結構元件之外徑按錐形減小。外半徑沿著該中空結構元件之縱向延伸部改變。特別是，該中空結構元件自頂部至底部以圓錐形方式逐漸變小。內半徑在該中空結構元件之縱向延伸部上部分恆定。
亦提議，內半徑及外半徑皆取決於縱向延伸部而改變。當逐漸變小時，內半徑變得愈大，且外半徑變得愈小。內半徑之梯度以及外半徑之梯度可在縱向延伸部中在量上相等。此意謂，取決於該中空結構元件之該縱向延伸部，內半徑及外半徑按相同程度增大及減小。
根據一實施例，提議，建構材料至少部分含有水泥。該建構材料特別是混凝土，其係自水泥、石子、砂與水混合，且在澆注後固化。
針對一良好承載容量，已發現，該建構材料之水-水泥值(w/c) ＜ 0.45，特別是，＜ 0.35或＜ 0.3。
在風電場中出現之力矩及剪力由中空結構元件充分吸收，尤其若該建構材料具有至少C40/50、較佳地C70/85、尤其C100/115之一強度分級(根據EN 206及EN1992)。
達成基座結構在風力機之使用期限上充分的長期穩定性，特別是，在因水之永久滲透之情況中，特別是因以下事實：建構材料具有小於5%、較佳地小於3%、特別是小於2%之一孔隙含量(氣孔)。藉由水銀壓力孔隙率量測之總孔隙率應為在28天后，P28d ＜ 12體積%，且在90天后，P90d ＜ 10體積%。
達成該中空結構元件之一充分承載容量，特別是，藉由具有至少350 kg/m³、較佳地大於450 kg/m³、特別是大於650 kg/m³之一水泥含量的建構材料。
特別是，在當基座結構海上安裝時水的永久滲透之情況中，藉由以下實事達成充分的承載容量：在水銀壓力孔隙率測定量測中，該建構材料具有按體積計P28d ＜ 12%之一孔隙率。P28d為在28天上之一量測。該孔隙率亦較佳地小於10體積%。對於P90d，亦即，在90天上之量測，該孔隙率較佳地＜ 10體積%，特別是＜ 8體積%。
根據一實施例，提議，該壁經以機械方式加預應力。該加預應力使裂縫被過按壓，且因此保持表面大多無拉伸應力，此係有利的，特別是在波動扭矩負載之情況中。預應力較佳地比壁之壓縮強度大5%，特別是比壁之壓縮強度大多於15%。預應力較佳地係在縱向方向上施加。
針對在動態環境條件下之增大之穩定性，提議該建構材料藉由金屬來加固。金屬加固特別是鋼加固。該加固可藉由纖維或加固鐵來提供。纖維加固亦可藉由碳纖維、玻璃纖維或金屬纖維來達成。
加固可使得其在量測點中之90%處、較佳地在量測點中之98%處具有至少為26 mm、較佳地至少為40 mm之混凝土蓋。
該建構材料可藉由肥粒鐵不鏽加固鋼來加固。該加固可不超過18 M%之一鉻含量。該加固可含有鉬。
該建構材料可藉由奧氏體不鏽加固鋼來加固。該加固可含有至少5 M%、尤其在5 M%至14 M%之間的鎳，及/或在12 M%至22 M%、尤其15 M%至20 M%之間的鉻。
該建構材料可藉由肥粒鐵-奧氏體不鏽加固鋼來加固。該加固可含有至少18 M%、尤其在15 M%至20 M%之間的鉻，及2 M%至8 M%鎳，及任擇地，鉬。
根據一實施例，提議頂面經金屬加固，尤其，一金屬加固件自該頂面突起。經由頂部側，該中空結構元件建造於地面中，尤其經錘擊或振動。此意謂在基座自身之頂部側上的機械負載非常高。為了承受此等機械負載，且特別是防止損壞，端面之金屬加固係較佳的。若提供自端面突起之一圓周腹板，則基座工具(振動工具或錘擊工具)可擱置於此加固件上，且不直接在該中空結構元件之建構材料上。由於金屬加固比礦物建構材料有更相當大之延展性，因此此防止在建造期間之損壞。
根據一實施例，提議加固件之密度在該中空結構元件之上部及/或下部端面處之其端區中比在該中空結構元件之中心區中大。在端面處之機械負載比在中心區中高，尤其在建造期間。建造工具(特別是樁錘擊工具或振動工具)經應用至端面之上部側。在底部端面，將該中空結構元件錘擊至地面內，且該底部端面必須移位地面。在此等兩個端面，加固件較大，亦即，與中心區相比，加固件之密度增大。
特別是，可在一下側端面處提供一錐形楔，其遠離該中空結構元件逐漸變小。該楔可由該中空結構元件之材料製成或由金屬材料製成。下側之楔形狀使在建造期間移位土壤更容易。
根據一實施例，提議在該中空結構元件之一端區中的該壁之一內徑朝向該頂部端面增大，特別是，以圓錐形方式。此實現與過渡件之灌漿連接。該端區可在縱向方向上按至少0.3倍、尤其0.5倍之內逕自一端邊緣延伸。
根據一實施例，提議在該中空結構元件之一端區域中的該壁之一外徑朝向該頂部端面減小，尤其以圓錐形方式。該端區可在縱向方向上按至少0.3倍、特別是0.5倍之內逕自一端邊緣延伸。
可藉由適合於該壁之該內徑的一樁或圓柱形元件將該過渡件插入至該中空結構元件內。該中空結構元件之內表面與該過渡件之外表面之間的一環形間隙可藉由腹板、間隔物或類似者形成。可將混凝土或水泥漿倒入至此環形間隙內，以形成該中空結構元件與該過渡件之間的一強結合。又，端剖面之外徑可朝向頂部面減小，從而導致一錐形形狀。舉例而言，可將一過渡件置放於此之上，且可因此形成一灌漿連接。
根據一實施例，提議一徑向面向內之擋板形成於在該中空結構元件之一端區中的該壁之內壁表面上。該擋板可藉由按相互間之角距離形成的若干「杠桿」形成。該擋板可特別是藉由徑向指向內之突出部形成。該擋板可部分或完全為圓周形。該擋板充當用於過渡件之一擋板，其插入至該中空結構元件內。該擋板之一合適軸向配置確保該中空結構元件之內表面與該過渡件之外表面之間的一環形間隙，混凝土或灌漿可倒入至該環形間隙內以形成一灌漿連接。替代地，可藉由一配合連接，在不填充化合物之情況下製造過渡件。
對於一登陸平台或一安裝平台，一徑向面向外之裙板可形成於在該中空結構元件之一個端區中的該壁之外壁表面上。該裙板可部分或完全為圓周形。特別是，該裙板與上部端面在軸向方向上間隔。
相關聯之過渡件可附接至中空結構元件，特別是插入於其上，特別是插入於其中或額外插入。過渡件可具有至少一個具有梯子之船登陸裝置。
為了增大之穩定性，提議將建構材料密封，尤其，藉由一密封箔。舉例而言，此密封箔可為鋁-丁基密封箔。
另一態樣為一種用於製造如先前描述之一風電場基座結構之方法。
在此方法中，首先形成一岸上模板。此模板具有自一第一端至一第二端逐漸變小之一環形間隙。該環形間隙為徑向圓周形，且在該全部模板上在軸向方向上延伸。流體/液體混凝土經倒入至該模板之該環形間隙內，且接著固化。該固化之混凝土形成該中空結構元件，且該模板可移除。
一旦混凝土已固化，則將該中空結構元件船運至一海上位置。在海上位點，該中空結構元件藉由錘擊或振動建造至海床內。
為了縮短施工時間及尤其為了縮短混凝土之固化，提議混凝土在高壓釜中固化。此可顯著減少乾燥時間。
為了增大在海床中之穩定性，提議將混凝土密封。為此目的，例如，表面可經用真空乾燥機乾燥或塗佈。
在生產期間，該中空結構元件之混凝土可藉由旋轉壓實。在此過程中，外部模板可為可水滲透的及/或在適當位置穿孔，使得藉由離心力向外輸送之水可自模板逸出。
用以生產壁之模板特別是一滑動模板(滑模方法)或攀爬模板(跳模方法)。
為了有助於用混凝土填充且尤其為了有助於在模板中壓實混凝土，提議模板之第一端處於底部，且模板之第二端處於頂部。此意謂，第一端(環形間隙在該第一端比在第二端大)為底部側，且模板自底部至頂部逐漸變小。對於基座，全部中空結構元件必須接著按180°轉動一次，使得具有具較小壁厚度之壁的端面處於底部，且具有具較大壁厚度之壁的端面處於頂部。該中空結構元件可接著藉由錘擊或振動來建造。
提議，中空結構元件在水平定向上製造。為了保持旋轉數(尤其，海上)儘可能低，提議將中空結構元件豎直地船運至海上安裝位點。可使用起重機來將中空結構元件豎直地裝載至船上。在安裝位點，其僅必須在不將其旋轉之情況下自船卸載。此減少了在海上之機械工程工作量。
較佳實施例之詳細說明
圖1展示在海上建造之一風電場2。此處進行之所有陳述適用於海上基座結構及岸上基座結構兩者。
風電場2係經由在海床6中之一風電場基座結構4建造。基座結構4係按在海床中之一埋入長度4a來建造。該基座結構按在水表面8上方之一長度4b突起。該基座結構連接至一過渡件10，例如，藉由通常已知之灌漿連接。
風力機12配置於過渡件10處，但亦可提供一變電站、一變電所或類似者。為了將基座結構4建造至地面內，其經錘擊或振動至海床6內。
現在提議，基座結構4係藉由一中空結構元件14形成，如在圖2中展示。中空結構元件14自混凝土澆注，且具有一上部端面14a及一下部端面14b。該中空結構元件14較佳地為圓柱形且中空。中空結構元件14之壁厚度自上部端面14a至下部端面14b減小。此可有助於在海床6中建造。
中空結構元件14之兩個遠端在圖3中放大展示。在中空結構元件14之上部端面14a，圓周形腹板16可自上部端面14a突起。此腹板16可用以吸收建造工具之錘擊力或振動。腹板16較佳地由鋼製成，且比中空結構元件14之混凝土有更相當大之延展性。當錘擊或振動時，力由腹板16吸收且均勻地傳輸至中空結構元件14內。此防止對上部端面14a之損壞。
圓周套圈(亦為裙板/護板) 18可提供於上部端之區中。圓周套圈18可形成為著陸結構、腹板或類似者。套圈18可在軸向方向上配置於距上部端面14a一段距離處。
在圖3中，亦可看出，中空結構元件14結束於下部端處之下部端面14b。下部端面14b具有比上部端面14a小之一徑向延伸部。此係歸因於中空結構元件14自上部端面14a至下部端面14b之錐形。例如由鋼製成之楔20可提供於下部端面14b處。此楔可用以簡化推進。元件16、18及20係可選的。
圖4展示如在圖3中展示之中空結構元件14，連同其上部端、一中心區及其下部端。在縱向剖面中，繪製了加固件20。可看出，加固件20之密度在上部及下部端中比在中心區中高。
自上部端面14a至下部端面14b之逐漸變小可以不同方式進行，如在圖5a至圖5f中展示。應注意，該等圖純粹地示意性展示，且經大大地誇示以說明逐漸變小之原理。該等圖式既未按真實比例，其亦不展示尺寸彼此間之正確關係。相反地，該等圖式僅意欲說明原理。
圖5a展示中空結構元件14，其中內壁表面之直徑自上部端面14a至下部端面14b穩定地增大。外壁表面之直徑係恆定的。
圖5b展示內壁表面之內逕自上部端面14a至下部端面14b逐步增大。外壁表面之直徑係恆定的。
圖5c展示外壁表面之直徑自上部端面14a至下部端面14b連續地減小。內壁表面之直徑係恆定的。
圖5d展示外壁表面之直徑自上部端面14a至下部端面14b逐步減小之方式。內壁表面之直徑係恆定的。
圖5e展示內壁表面之直徑自上部端面14a至下部端面14b穩定地增大之方式及外壁表面之直徑穩定減小之方式。
圖5f展示內逕自上部端面14a至下部端面14b逐步增大及外表面之直徑逐步減小之方式。
台階之細節22展示於圖6a及圖6b中。根據圖5b、圖5d或圖5f之台階可形成為如在圖6a中展示之斜面24a。台階可形成為如在圖6b中展示之楔形24b。
圖7展示用於海上建造一中空結構元件14之方法。首先，中空結構元件14可使用滑模及跳模方法以混凝土澆注，且在豎直位置中乾燥。接著，將中空結構元件14按180°轉動一次，且裝載至船26上。
該等中空結構元件豎直地站立在船26上，經船運至其藉由一適合建造工具28建造的一安裝位點。中空結構元件14已按以下方式儲存於船26上：下部端面14b處於底部且上部端面14a處於頂部，使得在建造過程期間，下部端面14b置放於海床6上，且藉由建造工具28將中空結構元件14錘擊至海床內。
2:風電場
4:基座結構
4a:埋入長度
4b:長度
6:海床
8:海平面
10:過渡件
12:風力機
14:中空結構元件
14a:上部端面
14b:下部端面
16:腹板
18:套圈
20:加固件
22:細節
24a:內圓角
24b:楔
26:船
28:建造工具
在下文，將藉由展示實例之圖式來更詳細地解釋本標的。在圖式中，展示：
圖1為具有一風電場基座結構之一風電場；
圖2為根據一實施例的一風電場基座結構；
圖3為穿過根據一實施例的一風電場基座結構之一縱向剖面；
圖4為穿過根據一實施例的一風電場基座結構之一縱向剖面；
圖5a至圖5f為穿過根據實施例的風電場基座結構之縱向剖面之示意性抬高表示；
圖6a、圖6b為一階狀過渡之細節；
圖7為根據一實施例的一風電場基座結構之豎立。
6:海床
14:中空結構元件
26:船
28:建造工具
Claims (15)
- 一種風電場基座結構，其包含， 一中空結構元件，其具有在縱向方向上延伸之一圓周壁，該壁在其頂部由一頂部側端面劃定且在其底部由一底部側端面劃定， 其特徵在於 該壁由一礦物建構材料製成，且 該壁之一壁厚度自該頂部側端面至該底部側端面逐漸變小。
- 如請求項1所述之風電場基座結構， 其中 該中空結構元件為圓柱形且中空，及/或 該壁之一壁厚度至少沿著該中空結構元件之一縱向延伸部之部分連續地逐漸變小，或 該壁之一壁厚度至少沿著該中空結構元件之一縱向延伸部之部分逐步地逐漸變小。
- 如請求項1至2中任一項所述之風電場基座結構， 其中 該中空結構元件之內徑按該錐形增大，及/或該中空結構元件之外徑按該錐形減小。
- 如請求項1至3中任一項所述之風電場基座結構， 其中 該建構材料至少部分含有水泥，及/或 該建構材料之水對水泥比(w/c)小於0.45，特別是小於0.35，或小於0.3，及/或 根據EN 206及EN 1992，該建構材料具有至少C40/50、較佳地C70/80、特別是C100/115之一強度分級，及/或 該建構材料具有小於5%、較佳地小於3%、特別是小於2%之一孔隙含量(氣孔)，及/或 該建構材料具有至少350 kg/m³、較佳地大於450 kg/m³、特別是大於550 kg/m³、特別是直至600lg/m³之一水泥含量，及/或 當藉由水銀壓力孔隙率測定術量測時，該建構材料具有小於12體積%、特別是小於10體積%之一孔隙率P28d，及小於10體積%、特別是小於8體積%之一孔隙率P90d。
- 如請求項1至4中任一項所述之風電場基座結構， 其中 該壁經以機械方式加預應力，特別是藉由大於該壁之壓縮強度之5%、特別是大於15%之一預應力，該預應力較佳地在該縱向方向上施加。
- 如請求項1至5中任一項所述之風電場基座結構， 其中 該建構材料經金屬加固，及/或 加固件(在所有量測點中之98%處)具有不小於26 mm、較佳地不小於40 mm之混凝土蓋，及/或 該建構材料經藉由肥粒鐵不鏽加固鋼來加固，其鉻含量不超過18 M%，且其可含有鉬，及/或 該建構材料經藉由奧氏體不鏽加固鋼來加固，其含有至少5%、特別是8%至14 M%鎳及12 M%至22 M%、特別是15%至20%鉻，及/或 該建構材料經藉由肥粒鐵-奧氏體不鏽加固鋼來加固，其含有至少18 M%鉻及2%至8%鎳，及可能含有鉬。
- 如請求項1至6中任一項所述之風電場基座結構， 其中 頂部側端面經金屬加固，特別是，其中一金屬加固件自該頂部側端面突起，特別是，始終自該頂部側端面四周突起，及/或 該加固件之密度在該中空結構元件之頂部及/或底部端面處之其一端區域中比在該中空結構元件之一中心區域中大。
- 如請求項1至7中任一項所述之風電場基座結構， 其中 在該中空結構元件之一端區域中的該壁之一內徑朝向該頂部端面增大，特別是，以圓錐形方式。
- 如請求項1至8中任一項所述之風電場基座結構， 其中 一徑向指向內之擋板形成於在該中空結構元件之一端區域中的該壁之內壁表面上。
- 如請求項1至9中任一項所述之風電場基座結構， 其中 一徑向面向外之套圈形成於在該中空結構元件之一端區域中的該壁之外壁表面上。
- 如請求項1至10中任一項所述之風電場基座結構， 其中 該建構材料經密封，尤其藉由一密封箔密封。
- 一種用於製造如請求項1至11中任一項所述之一風電場基座結構之方法，其中 一模板設置於岸上，其中該模板中之一環形間隙自一第一端至一第二端逐漸變小， 該模板倒入有流體混凝土， 該混凝土經固化，使得該固化之混凝土形成一中空結構元件， 該中空結構元件經船運至一海上安裝位點，且 該中空結構元件係藉由錘擊或振動至海床內來在該安裝位點處建造。
- 如請求項12所述之方法， 其中 該混凝土經在一高壓釜中固化，尤其該混凝土經密封。
- 如請求項12至13中任一項所述之方法，其中 其中 該壁係在滑動模板或攀爬模板中製造。
- 如請求項12至14中任一項所述之方法，其中 其中 該模板之第一端在底部側上，且該模板之第二端在頂部側上， 該經固化之中空結構元件在固化後經旋轉180°，以及然後被接著建立，特別是 該中空結構元件豎直地船運至該海上安裝位點。
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| US7234409B2 (en) * | 2003-04-04 | 2007-06-26 | Logima V/Svend Erik Hansen | Vessel for transporting wind turbines, methods of moving a wind turbine, and a wind turbine for an off-shore wind farm |
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| DE202009006507U1 (de) * | 2009-04-30 | 2009-08-06 | Bard Engineering Gmbh | Führungsgestell zum vertikalen Führen von mindestens einem Fundamentpfahl beim Errichten eines Fundaments einer Offshore-Windenergieanlage und Stapel-, Aufricht- und Absenkvorrichtung zum Errichten eines Fundaments einer Offshore-Windenergieanlage |
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