(57)【要約】  【課題】  主に雨水を利用して長期にわたる安定した保水機能を有し、施工性がよく、維持管理が容易で、かつブロック舗装のメリットを活かしつつ、経済性にも優れた保水性舗装構造およびその施工方法を提供する  【解決手段】  基本構造は、従来のブロック舗装と同様、下から順に、路床１、路盤２、調整層４、ブロック舗装材５および目地６となる。路盤２には好ましくは単粒度砕石２ａを用い、単粒度砕石２ａ間の間隙に、保水性グラウト材３を充填し、その吸水性や保水性を利用して路盤２に保水機能を持たせる。路盤２への保水性グラウト材３の充填は、湿式でも乾式でもよい。調整層４や目地６についても保水性グラウト材を混合して充填することにより、さらに保水機能や、吸上げ機能を向上させ、路面からの水分の蒸散により、路面温度の上昇を抑制することができる。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
路盤の上方に砂またはモルタルの調整層を介してブロック舗装材を敷設した保水性舗装構造であって、前記路盤および／または調整層に保水性グラウト材が充填されていることを特徴とする保水性舗装構造。
【請求項２】
前記ブロック舗装材どうしの目地部にも保水性グラウト材が充填されていることを特徴とする請求項１記載の保水性舗装構造。
【請求項３】
前記保水性グラウト材が、セメントとホルマイト系粘土鉱物を含有するグラウト材であることを特徴とする請求項１または２記載の保水性舗装構造。
【請求項４】
前記路盤が、単粒度砕石によって形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の保水性舗装構造。
【請求項５】
路盤の上方に砂またはモルタルの調整層を介してブロック舗装材を敷設した保水性舗装の施工方法であって、前記路盤を構成する路盤材の敷設後または敷設中に粉体と水の重量比を１：１〜１：３とした保水性グラウト材を前記路盤に注入した後、前記調整層および前記ブロック舗装材の敷設を行うことを特徴とする保水性舗装の施工方法。
【請求項６】
路盤の上方に砂またはモルタルの調整層を介してブロック舗装材を敷設した保水性舗装の施工方法であって、前記路盤部分に路盤材と粉体状態の保水性グラウト材を予め混合して敷設した後、前記調整層および前記ブロック舗装材の敷設を行うことを特徴とする保水性舗装の施工方法。
【請求項７】
路盤の上方に砂または空練りモルタルの調整層を介してブロック舗装材を敷設した保水性舗装の施工方法であって、前記路盤を構成する路盤材の敷設後または敷設中に、粉体状態の保水性グラウト材を前記路盤材の空隙内に振動充填した後、前記調整層および前記ブロック舗装材の敷設を行うことを特徴とする保水性舗装の施工方法。
【請求項８】
前記調整層、または前記調整層および前記ブロック舗装材どうしの目地部にも砂に加え、粉体状態の前記保水性グラウト材を混合して敷設することを特徴とする請求項５〜７の何れかに記載の保水性舗装の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロック舗装の路盤部分に保水性を持たせた保水性舗装構造およびその施工に関するものであり、保水される水分の気化熱を利用して路面温度を低減させ、ヒートアイランド現象や地球温暖化による環境の悪化を抑制するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヒートアイランド現象の改善を図る舗装として、路面温度低減効果が期待できる保水性舗装や遮熱性舗装の技術の確立が望まれている。
【０００３】
このうち、保水性舗装とは、舗装体内に蓄えられた水分が蒸発する際に発生する気化熱（潜熱）により、路面温度を低減させるものであり、その中に、さらに地下水や貯留した雨水等から連続的に吸水を行うことで、保水性舗装の保水維持機能を高める吸水型保水性舗装がある。
【０００４】
非特許文献１には、このような保水性舗装の代表例として、図２〜図４に示すような構造、原理のものが記載されている。
【０００５】
図２の保水性舗装は、路床に地下貯水槽を設け、不透水層に形成された保水性舗装内の保水材により、路面を構成する保水性舗装を湿潤状態に保ち、その気化熱によって路面温度を低減させようとするものである。
【０００６】
この保水性舗装は、開粒度アスファルトなどの路盤骨材間に空隙を有し、その空隙を埋める保水材の保水能力を期待したものであり、例えば図に示されるように側溝などから誘導された雨水あるいは供給水が、不織布などの吸水シートあるいはサンドクッション層などの吸水材を介して保水性舗装内の保水材に供給される。
【０００７】
図３の保水性舗装は、路面に保水性ブロックを敷設し、保水性ブロック自体の保水機能を利用するものである。図の例では保水性ブロックが敷設される路盤との間に、図２の場合と同様の吸水材を介在させ、路盤内の水分を保水性ブロックに供給しやすい構造としている。
【０００８】
図４の保水性舗装は、図２のように路床に地下貯水槽を設ける代わりに、ポンプ等により外部からの積極的な給水を図ったものである。
【０００９】
この他、特許文献１には、透水性および／または保水性を有する舗装路面施工法として、路面を構成する透水性ブロックの下に、従来のサンドクッション層に代えてまたはサンドクッション層に加え、ＪＩＳ規格で規定される７号単粒度砕石による単粒度砕石層を形成したものが記載されている。
【００１０】
また、特許文献２には、透水性ブロックの下面に上面が開口したトレイ状の保水タンクを一体化し、透水性ブロックから保水タンクに垂らした不織布により透水性ブロックの表面から蒸発させ、路面温度を低減させるようにしたものが記載されている。
【００１１】
特許文献３は本出願人によるものであり、保水性舗装構造として、路盤の上部に粒度を調整して必要な空隙を確保した保水部としての骨材層を設け、その空隙に保水材を充填するなどし、その上に吸水材を介して保水性ブロック等のブロック舗装材を敷設したものが記載されている。
【００１２】
また、特許文献４には、騒音低減機能と保水機能などを備えた舗装体を形成する方法として、アスファルトの開粒度混合物層の空隙に、開粒度混合物層の表面側まで保水性グラウトなどのグラウト材を注入し、その後、注入されたグラウトを吸引することで表面側に所望の空隙を形成する舗装体の施工方法が記載されている。
【００１３】
保水性グラウト材としては、シルト系粉末、セメント系固化材、水、添加剤として減水剤または凝結遅延剤を配合したシルト系充填材が例示され、硬化後に微細空隙が形成されることで、保水性を有することが述べられている。
【００１４】
また、特許文献５には、特許文献４と同様に、アスファルト舗装における開粒度混合物層の空隙に保水性グラウト材を注入することが記載されている。特許文献５では、保水性グラウト材としてセピオライト等のホルマイト系粘土鉱物を含む吸水性、保水性及び、不必要な水分の透過性能等の物性を有するグラウト材が記載され、道路等の表層を形成する開粒度アスファルト混合物からなる多孔質硬化体の連続空隙内に充填することによって、夏季の直射日光への曝露下における表面温度の上昇を効果的に抑制することができることが述べられている。
【００１５】
【特許文献１】特許第３２０９７１７号公報
【特許文献２】特許第２８８５０８５号公報
【特許文献３】特開２００６−２８３４４７号公報
【特許文献４】特開２００６−２８３４９８号公報
【特許文献５】特開２００６−２９８６８８号公報
【非特許文献１】“吸水型保水性舗装の例  詳細図”、［online］、国土交通省関東地方整備局関東技術事務所、［平成１７年３月２日検索］、インターネット＜URL： http://www.ktr.mlit.go.jp/kangi/hosou/detail01.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上述の図２の方式は、貯水槽の貯水量による持続的効果を狙ったものであるが、貯水槽の設置場所、水質管理の問題や施工コストの問題がある。
【００１７】
図３の方式は、保水性ブロックのブロック自身の貯水機能に期待したものであり、従来の施工法で施工できるという利点があるが、ブロック内での保水量や、降雨後の持続的効果には限界がある。
【００１８】
図４の方式は、温度センサーや水分センサーの利用によりタイムリーな効果が期待できるという利点はあるが、水源確保の問題や、施工やメンテナンスの問題などがある。
【００１９】
特許文献1記載の発明は、単粒度砕石層によって形成される空隙を保水のために利用しようとするものであるが、表面の透水性ブロックは雨水などを通過させるだけであり、砕石層に溜まった水を吸い上げる機能はない。そのため、通常時は空隙率の高い単粒度砕石層の上部と透水性ブロックの裏面との間には空気層が形成され、路面における蒸発やそれに伴う路面温度低減効果はあまり期待できない。特に、最も路面温度低減効果が求められる日照り状態ではほとんど効果が得られない。
【００２０】
また、特許文献２記載の発明の場合、保水は確保できるが、舗装内の保水タンク部分が構造的に大きな空洞になるため、透水性ブロックに作用する荷重を支持するためには保水タンクがかなりの強度を有するものでなければならない。
【００２１】
特許文献４、特許文献５記載の発明は、路面の開粒度のアスファルト混合物の空隙に保水性グラウト材を充填するものであり、保水性グラウト材はアスファルト混合物の敷設後、その表面から空隙に浸透させることができ、施工性はよいが保水性に限界があり、またブロック舗装に適用することを考えた場合は、本来、美感や機能性が要求されるブロック表面に保水性グラウト材が付着する恐れがあり、その処理が問題となる。
【００２２】
本発明は、上述のような背景のもとに、主に雨水を利用して長期にわたる安定した保水機能を有し、施工性がよく、維持管理が容易で、かつブロック舗装のメリットを活かしつつ、経済性にも優れた保水性舗装構造およびその施工方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本願の請求項１に係る発明は、路盤の上方に砂またはモルタルの調整層を介してブロック舗装材を敷設した保水性舗装構造であって、前記路盤および／または調整層に保水性グラウト材が充填されていることを特徴とするものである。
【００２４】
ブロック舗装の一般的な形態としては、開削して形成された路床の上に、路盤として砕石その他の路盤材を用途や設計条件に応じた所要厚敷設し、調整層として砂等を敷いた上にインターロッキングブロックなどのブロック舗装材を敷き並べ、目地部に目地砂などが充填される。
【００２５】
前述した特許文献１〜３も、ブロック舗装において、砕石などの骨材間の空隙を保水に利用するものであるが、本発明では路盤材等の空隙に保水性グラウト材を充填し、硬化した保水性グラウト材の保水機能を利用するため、路盤、調整層およびブロックの組合せ自体は、従来、一般的な単純な構造でよく、施工性に優れ、荷重などに対する設計も容易となる。
【００２６】
路盤材としては、粒度調整砕石、単粒度砕石、クラッシャーラン等が適するが、必ずしも限定されない。
【００２７】
保水性グラウト材は路盤部分に充填する場合の他、調整層の砂に充填する場合もある。路盤部分への充填は、水を加えてあらかじめ混合したグラウト材を用いる湿式の場合と、主として粉体材料を路盤材と混合するかまたは路盤材の空隙に充填し、後から水と反応させる乾式の場合とがある。
【００２８】
調整層への充填は、施工性の面では、従来の一般的なブロック舗装砂において空練りモルタルを混合して調整層とする場合のように、砂に保水性グラウト材を構成する主として粉体材料を混合して敷設する乾式の施工が好ましいが、湿式の施工でもよい。
【００２９】
ブロック舗装材については、従来から用いられている一般的なインターロッキングブロックでもよく、また透水性ブロックでもよいが、保水性ブロックを用いれば、さらに保水機能を高めることができる。また、異なる種類のブロック舗装材を併用してもよい。
【００３０】
請求項２は、請求項１に係る保水性舗装構造において、前記ブロック舗装材どうしの目地部にも保水性グラウト材が充填されていることを特徴とするものである。
【００３１】
目地部はモルタルなどの硬化性材料を使用する場合と、目地砂等のみで硬化性材料を使用しない場合があるが、目地部にも保水性グラウト材を使用することで、舗装構造全体としての保水性を向上させ、路盤、調整層、目地部の全てに保水性グラウト材が存在し連続することで、路面までの吸上げ、蒸散もスムーズになり、路面温度の上昇抑制効果がより期待できる。
【００３２】
請求項３は、請求項１または２に係る保水性舗装構造において、前記保水性グラウト材が、セメントとホルマイト系粘土鉱物を含有するグラウト材である場合を限定したものである。
【００３３】
本発明における保水性グラウト材は、硬化したグラウト材が良好な吸水性、保水性、適度な透水性を有するものであれば、特に限定されないが、請求項３の構成要件としたホルマイト系粘土鉱物を含有する保水性グラウト材は、特許文献５に記載されるように吸水性、保水性、および適度な透水性を有するものであり、本発明の保水性グラウト材として特に適するものである。
【００３４】
請求項４は、請求項１〜３に係る保水性舗装構造において、前記路盤が、単粒度砕石によって形成されている場合を限定したものである。
【００３５】
特許文献４、あるいは特許文献５記載の発明では、路面部分の開粒度アスファルトの混合物層の空隙部分に保水性グラウト材を充填することとしているが、路盤について確実な強度を得る目的では、路盤材は単粒度砕石が適し、空隙が均等に分散され路盤を保水層として利用する上でも好適である。
【００３６】
単粒度砕石としては７号砕石が用いられることが多いが、保水性グラウト材を湿式で充填する場合、保水性グラウト材の種類や配合によっては均一な充填が困難となる場合があり、そのような場合には６号砕石等を用いればよい。
【００３７】
請求項５に係る保水性舗装の施工方法は、路盤の上方に砂またはモルタルの調整層を介してブロック舗装材を敷設した保水性舗装の施工方法であって、前記路盤を構成する路盤材の敷設後または敷設中に粉体と水の重量比を１：１〜１：３とした保水性グラウト材を前記路盤に注入した後、前記調整層および前記ブロック舗装材の敷設を行うことを特徴とするものである。
【００３８】
請求項５は、請求項１〜４の保水性舗装構造を施工する方法として、湿式の施工を行う場合である。すなわち、保水性グラウト材として用いられる、例えばセメント、ホルマイト系粘土鉱物、水などをあらかじめ十分攪拌混合した保水性ミルクとして、敷設した路盤材の上からの流し込むものである。なお、路盤の層厚分、路盤材を敷設した後に、一気に充填する場合に限定されず、数回に分けて路盤材の敷設途中にも充填することも考えられる。
【００３９】
粉体（セメント＋セピオライト等）と水の重量比を１：１〜１：３としたのは、粉体に対し水が１より少ないと、材料として高い強度が得られるものの路盤材間への充填が困難であり、粉体に対し水が３より少ないと、硬化時間が長くなり、ブリージングなどの問題もあり、強度的にも不十分でかえって均一な保水性が得られなくなる恐れがあるためである。
【００４０】
保水性グラウト材として、セメントとホルマイト系粘土鉱物を含有するグラウト材を用いる場合のより好ましい範囲は、粉体と水の重量比で１：１．２〜１：２である。また、その場合の保水性グラウト材の注入量は、路盤の空隙量の０．８〜１．２倍が目安となる。
【００４１】
請求項６に係る保水性舗装の施工方法は、路盤の上方に砂またはモルタルの調整層を介してブロック舗装材を敷設した保水性舗装の施工方法であって、前記路盤部分に路盤材と粉体状態の保水性グラウト材を予め混合して敷設した後、前記調整層および前記ブロック舗装材の敷設を行うことを特徴とするものである。
【００４２】
請求項６は、請求項１〜４の保水性舗装構造を施工する方法として、乾式の施工を行う場合である。すなわち、保水性グラウト材に用いられる、例えば、セメント、ホルマイト系粘土鉱物を粉体状態で路盤材と混合したものを路盤層に充填しながら締め固めて行く。
【００４３】
この場合、路盤層の施工の後、調整層についても調整層の砂とセメントやホルマイト系粘土鉱物等を粉末状態で混合したものを敷設してもよい。
【００４４】
保水性グラウト材は水の浸透により硬化するが、積極的に水を撒いて硬化させる場合と雨水等の浸透により硬化させる場合とが可能である。
【００４５】
粉体状態の保水性グラウト材の混合量は、施工条件に応じて路盤材の締め固め時の空隙量の０．５〜３倍程度となる。
【００４６】
請求項７に係る保水性舗装の施工方法は、路盤の上方に砂または空練りモルタルの調整層を介してブロック舗装材を敷設した保水性舗装の施工方法であって、前記路盤を構成する路盤材の敷設後または敷設中に、粉体状態の保水性グラウト材を前記路盤材の空隙内に振動充填した後、前記調整層および前記ブロック舗装材の敷設を行うことを特徴とするものである。
【００４７】
請求項７も、請求項１〜４の保水性舗装構造を施工する方法として、乾式の施工を行う場合であるが、請求項６では粉体状態の保水性グラウト材を路盤材と混合して敷設するのに対し、請求項７では路盤材を敷設した後、あるいは敷設中に、別途、用意した粉体状態の保水性グラウト材を路盤材間の空隙に振動充填するものである。
【００４８】
この場合も、路盤層の施工の後、調整層について、調整層の砂とセメントやホルマイト系粘土鉱物等を粉末状態で混合したものを敷設してもよい。また、保水性グラウト材は水の浸透により硬化するが、積極的に水を撒いて硬化させる場合と雨水等の浸透により硬化させる場合とが可能である。
【００４９】
振動充填であることから、粉体状態の前記保水性グラウト材の混合量は、請求項６の場合より抑えることができ、路盤材の締め固め時の空隙量の０．５〜１．２倍程度となる。
【００５０】
請求項８は、請求項５〜７に係る保水性舗装の施工方法において、前記調整層、または前記調整層および前記ブロック舗装材どうしの目地部にも砂に加え、粉体状態の前記保水性グラウト材を混合して敷設することを特徴とするものである。
【００５１】
調整層、あるいはブロック舗装材どうしの目地部に敷設される粉体状態の保水性グラウト材と砂の容積混合比が、保水性グラウト材：砂=１：２〜１：７程度となる。
【発明の効果】
【００５２】
本発明の保水性舗装構造は、ブロック舗装において、砕石などの骨材間の空隙を保水に利用するものであるが、路盤材等の空隙に保水性グラウト材を充填し、硬化した保水性グラウト材の保水機能を利用するため、路盤、調整層およびブロックの組合せ自体は、単純な構造でよく、施工性に優れ、荷重などに対する設計も容易である。
【００５３】
路盤だけでなく、調整層、目地部にも保水性グラウト材を使用して、吸水性、保水性、適度な透水性を持たすことができ、その場合、舗装構造全体としての保水性能を向上させ、路盤、調整層、および目地部の保水性グラウト材が連続することで、路面までの吸上げ、蒸散もスムーズになり、路面温度の上昇抑制に関し、より大きな効果が発揮される。
【００５４】
また、本発明の保水性舗装の施工方法によれば、ブロック舗装表面のブロックに保水性グラウト材が付着する問題が少なく、ブロック舗装の美感（意匠性）や機能を活かすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
図１は、本発明の保水性舗装構造の最良の実施形態を示したものである。
【００５６】
図示した実施形態における、下から順に、路床１、路盤２、調整層（クッション層）４、ブロック舗装材５および目地６という組合せは、一般的なブロック舗装と同様である。本発明において、路盤２を構成する単粒度砕石２ａなどの路盤材間の間隙には、保水性グラウト材３が充填され、その吸水性や保水性を利用して路盤２に保水機能を持たせている。
【００５７】
なお、図示したものは、あくまで最良の実施形態の一つとして示したものであり、特許請求の範囲に示されている本発明の構成要件を備えるものであれば、種々の応用形態があり得る。
【００５８】
代表的な寸法例としては、路盤２の厚さが１００〜２００ｍｍ程度、調整層３の厚さが３０ｍｍ程度、ブロック舗装材４の厚さが６０ｍｍ程度となる。
【００５９】
本実施形態において、路盤２には、単粒度砕石２ａを用いるが、必ずしも限定されない。単粒度砕石としては、７号砕石などが用いられるが、保水性グラウト材３の種類や配合、充填方法によっては６号砕石あるいは他の規格のものを用いる場合もある。
【００６０】
調整層４は、ブロック舗装材５の敷設におけるクッション的な機能と、本発明において保水の機能を有する路盤２とブロック舗装材５あるいは路面との間の水分の浸透や吸上げの調整機能を有している。
【００６１】
調整層４は、設計に応じ、砂のみの場合、砂と空練りモルタルまたは水を加えた普通のモルタルからなる場合、あるいは砂と保水性グラウト材からなる場合などがある。砂と保水性グラウト材からなる調整層４の場合、調整層４も保水機能を備え、路盤２と連続した保水層が形成されるため、雨水等の浸透や、夏の日照り状態での保水された水分の吸上げ等がスムーズとなる。
【００６２】
ブロック舗装材５は、前述のように、従来から用いられている一般的なインターロッキングブロック、透水性ブロック、保水性ブロックの何れでもよく、これらを併用してもよい。強度や性能については、規格を満たすものを用いる必要がある。また、異なる種類のブロック舗装材を併用してもよい。図示した実施例では、表面に化粧層５ａを形成した保水性ブロックとしている。
【００６３】
目地６も、設計に応じ、砂のみの場合、砂と空練りモルタルまたは水を加えた普通のモルタルからなる場合、あるいは砂と保水性グラウト材からなる場合などがある。砂と保水性グラウト材からなる目地６の場合、目地６も保水機能を備え、路盤２、調整層３、目地６と連続した保水層を形成するようにすれば、さらに保水機能、雨水等の浸透や、水分の吸上げ機能等で優れたものとなる。
【００６４】
次に、この保水性舗装構造の施工方法を、分類して説明する。なお、以下の例で、保水性グラウト材は、セメントと、セピオライト等のホルマイト系粘土鉱物を含むグラウト材とする。
【００６５】
１. 路盤での保水性グラウト材の使用
(1) 湿式法
保水性グラウト材（セメント＋ホルマイト系粘土鉱物）と水の重量比を、１：１〜１：３（好ましくは、１：１．２〜１：２）の範囲で練り混ぜ、ミルク状（以下、セメントミルクという）とし、既に敷設された路盤の上からジョウロまたは自動散布機等を使用し、路盤材間の空隙に注入する。
セメントミルクの注入量は、路盤の空隙量の０．８〜１．２倍（容積量）が目安となる。
【００６６】
(2) 乾式法（混合）
粉体状態の保水性グラウト材と路盤材としての表乾状態の単粒度砕石を敷設前に、パン型ミキサーなど使用してあらかじめ混合し、敷設する。
【００６７】
保水性グラウト材（セメント＋ホルマイト系粘土鉱物）の混合量は、路盤材の空隙量（締固め時）の０．５〜３倍（容積量）とする。
【００６８】
(3) 乾式法（振動充填）
路盤材を敷設後  路盤表面に粉体状態の保水性グラウト材（セメント＋ホルマイト系粘土鉱物）をコンパクター等で振動を加え、路盤材の空隙内に充填する。
保水性グラウト材（セメント＋ホルマイト系粘土鉱物）の混合量は、路盤材の空隙量（締固め時）の０．５〜１．２倍（容積量）とする。
【００６９】
２. 調整層での保水性グラウト材の使用
粉体状態の保水性グラウト材（セメント＋ホルマイト系粘土鉱物）と砂を混合し、路盤の上に敷き均し、その上にブロック舗装材を敷設する
混合比は保水性グラウト材：砂＝１：２〜１：７（容積比）とする。
【００７０】
３. 目地部での保水性グラウト材の使用
粉体状態の保水性グラウト材（セメント＋ホルマイト系粘土鉱物）と砂（珪砂など）を乾燥状態で混合し、目地砂としてブロック舗装材敷設後に、ブロック表面から目地部分に充填する。
混合比は保水性グラウト材：砂＝１：２〜１：７（容積比）とする。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の最良の実施形態を示す鉛直断面である。
【図２】従来例を示す鉛直断面図である。
【図３】他の従来例を示す鉛直断面図である。
【図４】さらに他の従来例を示す鉛直断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１…路床、２…路盤、２ａ…単粒度砕石、３…保水性グラウト材、４…調整層、５…ブロック舗装材、５ａ…化粧層、６…目地
【図１】
2008163664.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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