(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎部Ａ及び該基礎部上に設置された構造体Ｂ、乃至該構造体を構成する２部材のうち、一方へ連結させた連結腕部２を介して側面凹字乃至逆凹字形の挟持部３を対向端部側へ突設させた挟持手段１と、
他方から突出させて、上記挟持部３内へ嵌挿させた軟材質の記録板１１と、で構成され、
上記挟持部３は、基板５を介して突出する一対の平行板部７，７のうち少なくとも一方板部から内方突設したビス９の尖鋭端部８を、上記記録板１１表面で形成する記録面１２へ圧接させることで、上記ビス尖鋭端部８と他方平行板部との間に上記記録板１１を挟持させてなり、
該記録板１１先端面と上記挟持部の基板５内面との間には、該挟持部３内への記録板進退用の間隙Ｓを形成した、
ことを特徴とする、変位記録装置。
【請求項２】
基礎部Ａ及び該基礎部上に設置された構造体Ｂ、乃至該構造体を構成する２部材に対する連結腕部２と記録板１１との連結をそれぞれ着脱自在としたことを特徴とする、請求項１記載の変位記録装置。
【請求項３】
上記平行板部７，７からそれぞれ上記ビス９を内方突設し、これらビス尖鋭端部８，８間に記録板１１を挟持させたことを特徴とする、請求項１乃至請求項２記載の変位記録装置。
【請求項４】
少なくとも上記ビス９及び記録板１１の各表面に防錆処理を施したことを特徴とする、請求項１乃至請求項３記載の変位記録装置。
【請求項５】
上記挟持部３の側方両開口面を閉塞することで該挟持部を先端開口の箱形状となし、該箱内に粘稠性の防錆材を充填させたことを特徴とする、請求項１乃至請求項３記載の変位記録装置。
【請求項６】
上記基礎部Ａ及び該基礎部上に設置された構造体Ｂ、乃至該構造体を構成する２部材に対して、連結腕部２と記録板１１との各基端部を、それぞれ上記記録面１２を含む平面内において回動が自在に枢着させたことを特徴とする、請求項１乃至請求項５記載の変位記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の利用分野】
本発明は、変位記録装置、特に構造体下面一部の垂直方向乃至水平方向の変位を記録する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビルディングなどの構造体は、地震などによって傾斜して、下端面の一部が基礎杭などから浮き上がることがあり、この様な構造体下端部の垂直方向の変位を記録することは構造体への地震等の影響を検証する上で重要である。
【０００３】
従来、基準面に対する構造体の相対的変位を測定する装置として、基準面に設置された赤外線距離センサやイメージセンサなどの光学センサを用いて該センサと構造体一部との間の距離を測定するものが存在していた（特開平６−２０７８２７号，特開平１１−３５１８２０号）。
【０００４】
【発明の解決しようとする課題】
しかし、上記従来の装置は、上記光学センサを他所に配置された計測機器に電線を介して接続する必要があり、その配線に手間がかかると共に地震に備えて常時電力供給をする必要があるから、設備及び維持の経済的負担が大きく、又、屋外で使用されるセンサなどが故障し易いから、信頼性が低い。
【０００５】
他方、特開平１０−１１５５０１号は、縦板両端部に前後方向へのスライド自在に付設した一対の定規板を、基礎面及び構造体下面の所定箇所に当てることで変位を目視する手段を示しているが、該目視を現に変位が発生している時点で行う必要があるため、地震動による構造体の連続的な変位を逐次記録することは困難である。
【０００６】
そこで本発明は、地震動等による構造体の変位の履歴を確実かつ簡易に記録するため、基礎部と該基礎部上に設置された構造体、乃至該構造体を構成する２部材のうち、一方へ連結させた連結腕部を介して側断面凹字乃至逆凹字形の挟持部を対向端部側へ突設させた挟持手段と、他方から突出させて、上記挟持部内へ嵌挿させた軟材質の記録板とで構成され、上記挟持部が、基板を介して突出する前後一対の平行板部の少なくとも一方板部から内方突設したビスの尖鋭端部を、上記記録板の記録面へ圧接させることで、上記ビス尖鋭端部と他方平行板部との間に上記記録板を挟持させた装置を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の手段は、基礎部Ａ及び該基礎部上に設置された構造体Ｂ、乃至該構造体を構成する２部材のうち、一方へ連結させた連結腕部２を介して側面凹字乃至逆凹字形の挟持部３を対向端部側へ突設させた挟持手段１と、
他方から突出させて、上記挟持部３内へ嵌挿させた軟材質の記録板１１と、で構成され、
上記挟持部３は、基板５を介して突出する一対の平行板部７，７のうち少なくとも一方板部から内方突設したビス９の尖鋭端部８を、上記記録板１１表面で形成する記録面１２へ圧接させることで、上記ビス尖鋭端部８と他方平行板部との間に上記記録板１１を挟持させてなり、
該記録板１１先端面と上記挟持部の基板５内面との間には、該挟持部３内への記録板進退用の間隙Ｓを形成した。
【０００８】
第２の手段は、上記第１の手段を有し、かつ基礎部Ａ及び該基礎部上に設置された構造体Ｂ、乃至該構造体を構成する２部材に対する連結腕部２と記録板１１との連結をそれぞれ着脱自在とした。
【０００９】
第３の手段は、上記第１の手段乃至第２の手段を有し、かつ上記平行板部７，７からそれぞれ上記ビス９を内方突設し、これらビス尖鋭端部８，８間に記録板１１を挟持させた。
【００１０】
第４の手段は、上記第１の手段乃至第３の手段を有し、かつ少なくとも上記ビス９及び記録板１１の各表面に防錆処理を施した。
【００１１】
第５の手段は、上記第１の手段乃至第３の手段を有し、かつ上記挟持部３の側方両開口面を閉塞することで該挟持部を先端開口の箱形状となし、該箱内に粘稠性の防錆材を充填させた。
【００１２】
第６の手段は、上記第１の手段乃至第５の手段を有し、かつ上記基礎部Ａ及び該基礎部上に設置された構造体Ｂ、乃至該構造体を構成する２部材に対して、連結腕部２と記録板１１との各基端部を、それぞれ上記記録面１２を含む平面内において回動が自在に枢着させた。
【００１３】
【発明を実施するための形態】
図１から図６は、本発明の第１実施形態を示している。
【００１４】
図５及び図６に最も良く示す通り、本発明に係る構造体の変位測定装置Ｃは、基礎杭など基礎部Ａの上端部と該基礎部上に設置された構造体Ｂの下端部との間に設けられている。
【００１５】
１は、挟持手段である。該手段は、図１に示す如く構造体Ｂの下端部前面（つまり図左面）から該前面に着脱自在に連結された平板状の連結腕部２を介して側面逆凹字形の挟持部３を垂下している。これら連結腕部及び挟持部は、震災時に構造体の上層からガラスなどの落下物が衝突したときにその衝撃力に耐え得る強度を有することが望ましい。
【００１６】
上記連結腕部２は、図示例での上記構造体Ｂ下端部前面と平行に取り付けた平板形状のものであり、又、該板上部を上記構造体Ｂ下端部前面に対して、着脱自在に、かつ好ましくは左右一対のボルト４，４などにより連結している。
【００１７】
又、上記挟持部３は、上記連結腕部２下端部を上面に連結させた左右方向に長い水平な基板５と、該板前後両端部から垂下した、ネジ孔６付きの平行板部７，７と、これら両板部外方から上記ネジ孔６内へ挿入して螺着され、かつ、後述記録板表面への圧接用の尖鋭端部８を有する一対のビス９，９とからなり、これらビスを上記記録板表面への圧接状態で更に内方に捩じ込むと、該捩じ込みによる外向き応力に平行板部７，７が対抗することで、上記尖鋭端部８，８を記録板内へ圧入させるように構成している。
【００１８】
図示例では、上記記録板表面に記録される尖鋭端部の軌跡を上記平行板部７，７によって保護するため、記録板よりも左右方向巾広に形成した各平行板部の左右中間部分に上記ネジ孔６を穿設すると共に、該ネジ孔と平行板部下端との距離Ｌ１を構造体Ｂの最大下方変位Ｄ２（図４参照）よりも大としている。
【００１９】
又、上記ネジ孔６及びビス９のネジ棒部分は、少なくとも地震動によって加わる応力に十分耐え得る強度を有するように形成する。上記ビス９は、表面に錆止め塗料を塗布したり、ステンレスなど元々錆に強い材料で形成するなどの防錆処理を施すことで耐候性を付与すると良い。もっとも建設中の構造体の変位を測定する如く比較的短期間の使用を予定している場合には上記防錆処置は必ずしも必要ない。
【００２０】
１１は、軟材質で形成された記録板である。該記録板は、基端部１３を上記基礎部Ａの下端部前面に着脱自在に連結すると共に、上方起立部分を上記挟持部３内へ嵌挿させて上記両ビスの尖鋭端部８，８間に挟持したものであり、これら尖鋭端部を、記録板の前後両面で形成する記録面１２，１２に突き刺すことで、基礎部Ａに対する構造体Ｂの地震動による変位を、図３及び図４に示す如く記録面上の窪みＹとして記録するように構成している。該構造体変位の垂直成分は左右成分より大きいことから、記録板１１は縦長形状に形成することが望ましく、又、図２における尖鋭端部８と記録板１１上端との距離Ｌ２は、尖鋭端部８の軌動が記録板１１上端からはみ出ることがないように、図３に示す構造体の最大上方変位Ｄ１よりも大とすることが望ましい。又、上記挟持部の基板５下面と上記記録板１１上端面との間には、該記録板上下動用の間隙Ｓを上記構造体Ｂ下端部の最大下方変位Ｄ２（図４参照）よりも大きくとるものとする。
【００２１】
上記記録板１１は、上記ビス９の材質と比較して軟材質で形成されていれば足り、例えばビス９を上記ステンレスで形成するときには記録板１１をアルミニウムなどで形成することができる。
【００２２】
上記記録板１１の基端部１３は基礎部Ａに対して着脱自在に、かつ好ましくは左右一対のボルト４，４などで回動不能に連結させている。
【００２３】
尚、上記構造体Ｂ下端部と連結腕部２との間、及び、上記基礎部Ａ上端部と記録板１１基端部との間には、前後方向の揺れを吸収するスプリング板（図示せず）を介在させることができる。
【００２４】
以上の構成において、図１の状態から上記ビス９を螺進させると、ビス尖鋭端部８，８が記録板１１内部へ深く圧入され、初期位置マークＸとなる窪みが穿設される。次に上記ビス９を少し螺退させると、尖鋭端部８は記録板１１内部へ最も深く侵入した位置と該板表面との中間に位置することとなる。
【００２５】
図状態から地震が起こり、図３及び図４に想像線で示すように構造体Ｂの下端面が基礎部Ａに対して多少図左右にブレながら上下方向に変位すると、上記基礎部Ａに対して記録板基端部１３が、又、構造体Ｂに対して上記連結腕部２がそれぞれ回動不能に連結されているため、上記ビス尖鋭端部８は、記録面１２を浅く抉りながら移動して該面上に構造体変位の履歴と寸分違わぬ軌跡Ｙを描く。
【００２６】
地震が収まった後に、ビス９，９を緩めて平行板部７，７から外すと共に、上記上下各一対のボルト４…を外して本願装置を基礎部Ａ及び構造体Ｂから取り外して、上記記録板１１を上記挟持部３内から取り出すことができる。そしてその板の記録面１２には、尖鋭端部８の初期位置マークＸが深く、又、地震動による尖鋭端部８の軌跡Ｙが浅く描かれていることから、構造体の変位の履歴が一見して分かる。
【００２７】
次に、新たな記録板１１上半部を上記挟持部３内に嵌挿させて、記録板基端部１３を上記基礎部Ａ上端部に、又、連結腕部２を構造体Ｂ下端部にボルト留めすると、図１の状態に戻り、本願装置の再使用が可能となる。
【００２８】
以下、他の実施形態について説明するが、第１実施形態と同一部分については同一符号を付することで説明を省略する。
【００２９】
図７は、本発明の第２の実施形態を示している。
【００３０】
該形態は、第１実施形態の前後平行板部７，７のうち一方（図示例では後方）板部においてネジ孔６及びビス９を形成することを省略すると共に、その一方平行板部７内面と記録板１１対向面との間に、該記録板の上下及び左右方向への摺動自在に滑らせるスライド手段を形成することで、ネジ孔６に対するビス９の捩じ込み操作を簡略化したものである。
【００３１】
図示例では、後平行板部７前面と記録板１１後面との隙間を第１実施形態のそれよりも巾狭とすると共に、該間隙にグリースなどの防錆兼用の潤滑層１５を上記スライド手段として形成している。しかし該潤滑層に代えて周知のスライド手段を採用することができる。
【００３２】
図８及び図９は、本発明の第３実施形態を示している。
【００３３】
該形態は、第１実施形態における側面形状逆凹字形の挟持部３の側面開口を左右側板１６，１６で閉塞することで、該挟持部３を下面開口の箱形状に形成し、該箱内に上記記録板１１を遊嵌させると共に、その箱内にグリースなど稠密性の高いグリースなどの防錆材１７を充填することで、該防錆材により記録板１１上部及びビス９を埋没させるように設けたものである。
【００３４】
図１０及び図１１は、本発明の第４の実施形態を示している。
【００３５】
該形態は、第１実施形態の連結腕部２を構造体Ｂに、かつ記録板１１を基礎部Ａにそれぞれ一本のボルトで枢着させることで、構造体Ｂ下端面一部が浮き上がるときの２次元的乃至曲線的な軌道を、その曲線方向に沿った長さと等長の１次元的乃至直線的軌跡に変換して記録するものである。尚、好適な図示例では、上記挟持部３の側面開口を記録板案内用の左右側板１６，１６で閉塞すると共に、記録板を左右幅広として該板左右両端部を上記両側板内面に接近させることで、後述の如く構造体下端部が初期位置から下降したときの変位も測定可能に構成している。しかし、構造体の上方変位のみを記録すれば足りる場合には、必ずしも上記左右側板１６，１６を設ける必要はない。
【００３６】
上記構成において、構造体Ｂ下端部が浮き上る場合には、図１０に白矢印で示す如く連結腕部２の基端部に地震力Ｆが斜め上方に作用し、これにより、ビス尖鋭端部８と記録面１２との摩擦抵抗ｆが上記地震力Ｆと平行に記録板１１上半部に作用するので、平行板部７と上記記録板１１とが想像線で示す如く傾斜して上下のボルト４，４と尖鋭端部８とが上記Ｆと平行な直線ｐ上に配列する。この直線状態で更に挟持手段１及び記録板１１に斜め上下方向への引っ張り応力が作用すると、図１１に示す如く記録面１２上に尖鋭端部８の軌跡Ｙがほぼ上下方向への直線として記録されることとなる。他方、図示はしていないが、構造体Ｂ下端部が斜め下方へ下降する場合には、上記左右側板１６、１６が上記記録板１２左右両端部に対してスライドして挟持手段１の下降を案内するため、構造体Ｂ下端部の下方変位が記録面１２上にほぼ直線的に記録される。
【００３７】
図１２及び図１３は、本発明の第５の実施形態を示している。
【００３８】
該形態は、第４実施形態における構造体変位測定装置を上下反転させて、記録板１１の基端部を構造体Ｂ下端に、かつ、連結腕部２を基礎部Ａ上端部にそれぞれボルト４連結させたものである。尚、平行板部７，７の上端部には雨よけとしての内向きフランジ２１が付設されている。
【００３９】
図１４は、本発明の第６の実施形態を示している。本形態は、上記各実施形態が主として基礎部Ａに対する構造体Ｂの垂直方向の変位を記録するように構成したのに対して、構造体（特に免震建物）の水平方向変位を記録するように構成したものである。
【００４０】
本実施形態では、上記基礎部Ａ上面に周知の免震装置Ｅを介して構造体Ｂを載置すると共に、上記基礎部Ａ上端部及び構造体Ｂ下端部から上方及び下方へ、水平方向に位置をずらして突片２５，２５を突出して、これら突片間に上記変位記録装置Ｃを横設している。
【００４１】
図１５及び図１６は、本発明の第６の実施形態を示している。本実施形態は、第１実施例から第５実施形態に示す変位記録装置を基礎部Ａと構造体Ｂとの間に設置する代わりに該構造体を構成する任意の二つの部材間に設置したものである。
【００４２】
概略図である図１５が示すように、図示例では上記変位記録装置は、柱Ｂ１と梁Ｂ２とで構成する矩形の枠の対向角部間に架設することができる。しかし、必要により、梁と梁との間、柱と柱との間など適当な２部材の間に随意に設けても良い。
【００４３】
図１６は、特に好適な実施例を示したものであり、上記枠の対向角部間に、一部Ｂ４を伸縮可能としたブレースＢ３を架設すると共に、上記伸縮部Ｂ４の両側から突出した突片２５，２５の間に変位記録装置Ｃを架設しても良い。
【００４４】
上記ブレースは、上記伸縮部として途中にダンパーを形成したものでもよく、又、いわゆる公知の座屈補剛ブレースとしても良い。該座屈補剛ブレースについて簡単に説明すると、柱と梁とで構成する枠の対向角部間に架設した伸縮可能な棒材（例えば棒材）と該棒材を挿通させて棒材長手方向中間部に固定した補剛管（図示せず）とで形成したものであり、これに本発明装置を設置する場合には、補剛管の一端部をボルトなどで棒材に対して固定すると共に、補剛管他端部と該他端部に隣接する棒材部分とにそれぞれ突片を付設し、これら突片間に本発明装置を設置すれば良い。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は、既述構成とするものであり、請求項１の発明は次の効果を奏する。
○基礎部Ａ及び構造体Ｂ、乃至該構造体を構成する２部材のうちの一方から突設させた凹字形乃至逆凹字形の挟持部３内へ、他方から突出した記録板１１を嵌挿させたから、その記録面１２やビス尖鋭端部８など特に破損し易い部分に、他物（例えば震災時及び震災後の構造体上層からの落下物）が当たって構造体の変位の記録が不可能となったり、或いは変位を記録した記録面が損傷するなどの不都合を回避することができ、従って屋外での使用に際しての信頼性が高い。
○上記挟持部３が有する前後平行板部７，７のうち少なくとも一方からビス９を内方突出すると共に、該ビスの尖鋭端部８を、上記記録板１１表面で形成する記録面１２へ圧接させたから、地震などによる構造体の変位の履歴を上記記録面に記録することができ、光学センサ利用型の既述変位測定装置と比較して、設置時の配線の手間が不要であり、電力供給が不要なのでランニングコストが著しく廉価となるので、計測費用が少ない。
○上記の如く挟持手段１と記録板１１とで構成され、構造が極めて簡易であるから故障が少なく、長期間の使用に際しての信頼性が高い。
【００４６】
又、請求項２の発明によれば、基礎部Ａ及び構造体Ｂ、乃至該構造体を構成する２部材の一方に、連結腕部２を、かつ、他方に記録板１１をそれぞれ着脱自在に取り付けたから、例えば地震による構造体の変位を記録板を取り外した後に、新たな記録板を簡単に装着することでき、装置の再利用が容易である。
【００４７】
請求項３の発明によれば、次の効果を奏する。
○上記両平行板部７，７からそれぞれ上記ビス９を内方突設して、これらビス尖鋭端部８，８間に記録板１１を挟持させたから、該板部をビス尖鋭端部に点接触させることでその接触に因る摩擦抵抗を最小とすることができる。
○上記両尖鋭端部８，８接触により記録板の両記録面１２，１２に構造体の変位に対応した左右対称の２枚の記録をとることができ、例えば本願装置から記録板１１を取り外すときに、一方記録面を過誤などにより破損させても他方記録面を用いれば良いから便利である。
【００４８】
請求項４の発明によれば、ビス９及び記録板１１の各表面に防錆処理を施したから、本願願装置が屋外で長期間風雨に晒されても、錆によって上記ビスや記録板が使用不可能となることを防止することができる。
【００４９】
請求項５の発明によれば、挟持部３側方両開口面を閉塞することで該挟持部を先端開口の箱形状とすると共に、該箱内に粘稠性の防錆材を充填させたから、該防錆材内に上記ビス９及び記録板１１上部を埋没させることにより、防錆効果が一層高まり、かつ、記録板１１への他物の接触もより確実に防止することができる。
【００５０】
請求項６の発明によれば、上記連結腕部２と記録板１１との各基端部を、それぞれ上記基礎部Ａ上端部乃至構造体Ｂ下端部に、それぞれ上記記録面１２の面内方向への回動自在に枢着させたから、構造体の下端面一部が上方に浮き上がるときの変位の軌跡を、記録板１１の上下方向への直線的な軌跡として記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る変位記録装置を左右側方から見た縦断面図である。
【図２】図１装置のＩＩ−ＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図３】図１装置の変位記録途中の作用の説明図である。
【図４】図１装置の変位記録後の状態説明図である。
【図５】構造体及び基礎杭全体に対する図１装置の設置位置を示す概略図である。
【図６】図５の要部拡大図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る変位記録装置を左右側方から見た縦断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る変位記録装置を左右側方から見た縦断面図である。
【図９】図８装置のＩＸ−ＩＸ線に沿った縦断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る変位記録装置を前方から見た縦断面図である。
【図１１】図８装置の変位記録後の状態説明図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態に係る変位記録装置を左右側方から見た縦断面図である。
【図１３】図１２装置のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図１４】本発明の第６の実施形態の正面図である。
【図１５】本発明の第７の実施形態に係る変位記録装置の構造体への設置例を示す概念図である。
【図１６】図１５に示す構造の要部拡大図である。
【符号の説明】
Ａ…基礎部      Ｂ…構造体      Ｂ１…柱    Ｂ２…梁  Ｂ３…ブレース
Ｂ４…伸縮部    Ｃ…変位測定装置  Ｅ…免震装置
１…挟持手段    ２…連結腕部  ３…挟持部    ４…ボルト
５…基板    ６…ネジ孔    ７…平行板部  ８…尖鋭端部  ９…ビス
１１…記録板      １２…記録面    １３…基端部    １５…潤滑層
１６…側板        １７…防錆材    ２１…内向きフランジ    ２５…突片
Ｓ…記録板進退用間隙  Ｄ１…構造体最大上方変位  Ｄ２…最大下方変位
Ｌ１…ネジ孔と平行板部下端との距離  Ｌ２…尖鋭端部と記録板上端との距離
Ｘ…変位初期位置マーク  Ｙ…尖鋭端部の軌跡
Ｆ…地震力    ｆ…摩擦抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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