(57)【要約】【課題】従来より作業工数の削減と効率化を図りながら、安全性を高めたクレーンによる長尺中空管の横坑トンネル内搬入方法や横坑トンネル内における配管敷設方法を提供すること。【解決手段】長尺中空管の搬入方法としては、横坑トンネルＢ開口部と対向する発進竪坑Ａ側壁面にガイドワイヤ２を垂直方向に張設する一方、ガイドワイヤ２下端付近から横坑トンネルＢ内へ移動可能な引込台車４を配設しておき、一端側に下部配管吊具５１を仮固定するとともに他端側に上部配管吊具５２を仮固定した長尺中空管５に吊下ワイヤＣＲ１を連結した状態で長尺中空管５を発進竪坑Ａ内へと垂直降下させた後、下部配管吊具５１を前記引込台車４に連結した状態で横坑トンネルＢ内へと移動させることにより長尺中空管５を水平に載置することとした。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発進竪坑下部に接続された横坑トンネル内に長尺中空管を降下搬入する方法であって、横坑トンネル開口部と対向する発進竪坑側壁面にガイドワイヤを垂直方向に張設する一方、該ガイドワイヤ下端付近から横坑トンネル内へ移動可能な引込台車を配設しておき、長尺中空管の両端に上部配管吊具と下部配管吊具をそれぞれ仮固定し、これら配管吊具に吊下ワイヤを連結した状態で長尺中空管を発進竪坑内へと垂直降下させ、上部配管吊具をガイドワイヤに連結した後さらに長尺中空管を降下させて、下部配管吊具を前記引込台車に連結した状態で横坑トンネル内へと移動させることにより長尺中空管を水平に載置することを特徴とする長尺中空管の横坑トンネル内搬入方法。
【請求項２】
横坑トンネル内において所定間隔で複数箇所に設けた架構にガイドローラを仮設し、横坑トンネル内の途中に設置した仮設配管送出固定架台を折り返し点として発進竪坑寄りに設けた仮設ウインチよりウインチワイヤを張設しておき、発進竪坑より搬入された長尺中空管を複数本溶接連結した後に溶接作業場より到達竪坑側に移動させて仮置きする第１工程と、仮置きされた未完成配管を架構の所定位置にあるガイドローラ上に設置して完成配管の最後端と当接させて溶接連結した後、前記ウインチワイヤを用いて完成配管を到達竪坑に向けて送出する第２工程とを並行して行うことを特徴とする請求項１記載の長尺中空管の横坑トンネル内搬入方法を用いた横坑トンネル内配管敷設方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、竪坑下部に連続する横坑トンネル内に気体や液体物を搬送するためのパイプラインや電線ケーブルの保護管等（以下「中空管」という。）を配管敷設するための工法に関するもので、とくに竪坑の長さが深く横坑トンネルが長大である場合に、長尺中空管を横坑トンネル内へ安全に搬入する方法と、該搬入方法を用いた効率がよく低コストなトンネル内配管敷設方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば共同溝のように、略垂直な竪坑の下部（底部付近）から略水平方向に連続する横坑トンネル内に中空管を配管敷設する場合には、竪坑の直径より短い中空管を竪坑底部に水平に降下させ、次いで各中空管を横坑トンネル内所定位置にまで搬送し、順次溶接連結していく方法が一般的であった。ところが、このように敷設した完成配管の最先端へ常に新しい中空管を搬送し逐次溶接連結して延長していく方法では、溶接作業現場も横坑トンネル奥部へと順次移動しなければならないので、横坑トンネルが長大になった場合には配管敷設作業の効率が低下するという問題があった。
【０００３】
そこで、特許第２７５４２８１号（特許文献１）では、発進竪坑から続く横坑トンネルの一部に長尺管製作スペースを設けて、該長尺管製作スペース内に設置した芯出し仮組み装置や溶接装置、検査装置、排煙設備を用いることにより、発進竪坑から降下搬入された中空管を複数本溶接連結して長尺の中空管（未完成配管）とした後、搬送装置により横坑トンネル内を移動させ、先行配管した長尺管（完成配管）に接続することを反復して行うトンネル内配管工法が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２７５４２８１号公報（第１−２頁、第１−２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記トンネル内配管工法によれば、発進竪坑に接続された横坑トンネルの基端部分を長尺管の製作を行う作業スペースとし、発進竪坑から降下搬入される中空管を順次長尺化して配管敷設するので、長尺管製作スペース部分に集約して溶接ヒュームの排除を効率よく行うことができ、作業環境を悪化させることがなく高能率に溶接配管作業を行うことができる利点があるが、竪坑から搬入される中空管は従来と同様に竪坑の最大直径（水平断面最大長さ）以下の長さのものであり、これを水平状態で降下搬入していたので、必然的に溶接作業回数を減らすことはできなかった。
【０００６】
溶接作業回数を削減するためには、可能なかぎり長尺な中空管を用いればよいということになるが、竪坑の最大直径を大きくすることはかえって工事全体のコスト高を招来してしまう欠点があったし、長尺な中空管を竪坑内に落とし込むように垂直状態で降下搬入させるとすれば、竪坑底部において中空管を水平状態にして横坑トンネル内に送入するために再度玉掛け作業が必要となり、煩雑である。
【０００７】
また、前記トンネル内配管工法では、溶接連結された中空管（完成配管）は、発進竪坑側に位置する後端部をバッテリー駆動による搬送装置で押すか、又は到達竪坑側に位置する前端部を牽引することが提案されているが、後端部側には順次新たな中空管が降下搬入されてくるので作業スペースが不足しがちであるし、前端部側を牽引するとなると搬送装置と中空管搬入作業や溶接連結作業など他の作業との連携が困難となり、ひいては作業の安全性を損なう欠点がある。
【０００８】
本発明は、こうした従来の中空管搬入作業や配管敷設作業の困難性に鑑み、より一層の作業工数の削減と効率化を図りながら、安全性を高めた長尺中空管の横坑トンネル内搬入方法や横坑トンネル内における配管敷設方法の提供を課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記所期の課題解決を図るため、本発明に係る長尺中空管の横坑トンネル内搬入方法では、横坑トンネル開口部と対向する発進竪坑側壁面にガイドワイヤを垂直方向に張設する一方、該ガイドワイヤ下端付近から横坑トンネル内へ移動可能な引込台車を配設しておき、長尺中空管の両端に上部配管吊具と下部配管吊具をそれぞれ仮固定し、これら配管吊具に吊下ワイヤを連結した状態で長尺中空管を発進竪坑内へと垂直降下させ、上部配管吊具をガイドワイヤに連結した後さらに長尺中空管を降下させて、下部配管吊具を前記引込台車に連結した状態で横坑トンネル内へと移動させることにより長尺中空管を水平に載置することとした。発進竪坑内へ垂直に立てらせた状態で吊下搬入することで、発進竪坑の最大直径に拘束されない、より長尺な中空管の採用を可能としつつ、ガイドワイヤに沿って降下させた後に引込台車によって水平方向への方向転換の容易化を実現したのである。
【００１０】
引込台車は、竪坑底部から横坑トンネル内に至るよう敷設した仮設軌道上に配設するのが望ましく、該仮設軌道上を手動または電動等により移動させるよう構成される。長尺中空管を安定した状態で降下させて落下事故の防止を図るために、長尺中空管にはその両端に上部配管吊具と下部配管吊具をそれぞれ仮固定しておき、吊り下げワイヤを長尺中空管の外側に沿わせるか、あるいは長尺中空管の内側に挿通させるようにして、上部配管吊具と下部配管吊具に連結する。一方、ガイドワイヤと上部配管吊具との連結は、スナップフック等により遊嵌させるとよい。
【００１１】
以上のようにして横坑トンネル入口付近に降下搬入された長尺中空管を横坑トンネル内に順次効率的に配管敷設するために、本発明に係る横坑トンネル内配管敷設方法では、横坑トンネル内において所定間隔で複数箇所に設けた架構にガイドローラを仮設し、横坑トンネル内の途中に設置した仮設配管送出固定架台を折り返し点として発進竪坑寄りに設けた仮設ウインチよりウインチワイヤを張設しておき、発進竪坑より搬入された長尺中空管を複数本溶接連結した後に溶接作業場より到達竪坑側に移動させて仮置きする第１工程と、仮置きされた未完成配管を架構の所定位置にあるガイドローラ上に設置して既に溶接連結作業が完了している完成配管の最後端に当接させ溶接連結した後、前記ウインチワイヤを用いて完成配管を到達竪坑に向けて送出する第２工程とを並行して行うこととした。
【００１２】
横坑トンネル内に設けられる架構は、複数本の配管を振り分けて棚状に保持するものであり、敷設配管に撓み等が生じないように、所定間隔で複数箇所に配設される。この架構における各中空管配設位置にガイドローラを仮設しておくことで、既に溶接連結作業が完了している完成配管や該完成配管の最後端に溶接連結される新たな未完成配管を到達竪坑方向へ送出する作業が容易となる。送出される各完成配管の最先端部には、次に到達する架構のガイドローラ上に対して円滑に載置されるように、円錐形等の先鋭なキャップを仮被着しておくとよい。
【００１３】
前記ウインチワイヤは、横坑トンネル内の途中に配設された仮設配管送出固定架台を折り返し点として、狭い横坑トンネル内を避けて幾分スペース的余裕のある発進竪坑寄りに配設された仮設ウインチにより巻き取り操作が行われる。仮設配管送出固定架台の配設位置は、横坑トンネル入口より到達竪坑に向かって順に設けられた、複数本の長尺中空管を予め連結する溶接作業場と、溶接連結された未完成配管の仮置き場と、完成配管の最後尾に新たな未完成配管を溶接する連結作業場を越えて、さらに横坑トンネル内を到達竪坑方向に奥に入った完成配管部分に設定される。例えば、仮置き場から移送された未完成配管の前端に対してウインチワイヤを連結し、当該未完成配管の最前端を既に架構の所定位置に配設された完成配管の最後尾に対して当接させ、完成配管のより前方側（到達竪坑寄り）に配設した仮設配管送出固定架台を折り返し点として発進竪坑底部に設けた仮設ウインチまで張設したウインチワイヤを巻き取ることにより、次に溶接連結作業を行う未完成配管とともに完成配管を順次送出していくことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は竪坑から横坑トンネルに至る部分の概略断面図であり、竪坑内に長尺中空管を降下搬入している状態を示している。図２及び図３は、図１における竪坑底部に配設された引込台車付近を拡大した概略斜視図である。これらの図は、地表面から垂直に掘削形成された発進竪坑Ａの下部に対して横坑トンネルＢが水平方向に接続された海底トンネル工事を概観するものであり、発進竪坑Ａは深さ約３５ｍで直径約１２ｍ程度であり、長さ数百ｍの横坑トンネルＢを抜けると発進竪坑と同様な到達竪坑（図示されていない）が構築されている例を想定したものである。本発明に係る長尺中空管の横坑トンネル内搬入方法は、こうした例に代表される横坑トンネルＢ内に複数ラインの配管敷設工事を行うに際して、横坑トンネルＢ内にできるだけ長尺な中空管５を安全に搬入することを可能とするものであって、２本の竪坑の双方から同時並行的に敷設工事を行う場合には、両方の竪坑が発進竪坑となるわけである。
【００１５】
図１に示されるように、発進竪坑Ａの地表面開口部Ａ２には上部仮設ステージ１が延設されている一方、横坑トンネルＢの開口部より一段低く構築された発進竪坑Ａの底部Ａ１には下部仮設ステージ３が設置されており、これら上下仮設ステージ間１，３において、横坑トンネルＢの開口部と対向する発進竪坑側壁面Ａ３に沿うように、一定間隔で離隔した状態で垂直方向平行にガイドワイヤ２が張設されている。なお、上部仮設ステージ１は、発進竪坑Ａの中心寄りの位置に地表面より高い柵が形成され、転落防止柵として機能するよう工夫されており、この上部仮設ステージ１が設けられない発進竪坑Ａ開口部Ａ２の周囲には別途転落防止柵Ａ２２が配設されている。
【００１６】
前記ガイドワイヤ２の下端付近には、横坑トンネルＢ内へと移動可能な引込台車４が配設されている。本例の引込台車４は、図２及び図３に示されるように、ガイドワイヤ２の下端付近から横坑トンネルＢ内へと敷設された２本の平行な仮設軌道４１に沿って手動でスライド移動するものであるが、バッテリー等の動力源を備えた駆動台車としてもよい。引込台車の上面には２本の支持柱４２，  ４２が立設されており、これら支持柱４２，  ４２間に掛け渡された回動軸４３に対して連結部材４４が軸支されている。
【００１７】
図１に戻って、発進竪坑Ａ内へは、クレーンＣＲによって長尺中空管５を吊り下げ降下させることになる。吊り下げ降下に際しては、長尺中空管５の一端側に下部配管吊具５１が被着される一方、同長尺中空管５の他端側に上部配管吊具５２が被着される。これら下部配管吊具５１と上部配管吊具５２は、固定ボルト５２１等を用いて長尺中空管５に仮固定されるのであるが、本例ではクレーンＣＲからの吊下ワイヤＣＲ１が上部配管吊具５２に穿設された透孔５２２から長尺中空管５内に挿通され、かつ、当該吊下ワイヤＣＲ１の先端が下部配管吊具５１に連結固定されているので、クレーンＣＲにより吊り下げた際にも長尺中空管５は垂直状態を維持することになる。吊下ワイヤＣＲ１の先端と下部配管吊具５１との連結固定は、後の取り外しの便宜等のため、吊下ワイヤＣＲ１先端の環状部に対してピンを挿通する方法が好適である。
【００１８】
さらに長尺中空管５の吊り下げ降下作業を安定的に行うため、上部配管吊具５２とガイドワイヤ２は、スナップフック５２３等を用いて連結される。スナップフック５２３がガイドワイヤ２に遊嵌されているために、上部配管吊具５２、つまり長尺中空管５の上端部がガイドワイヤ２から離隔することなく、ガイドワイヤ２に沿って長尺中空管５が安定的に垂直降下することになるわけである。
【００１９】
クレーンＣＲによって１本づつ吊り下げ降下された長尺中空管５が発進竪坑Ａの底部Ａ１（本例では下部仮設ステージ３）に到達すると、下部配管吊具５１より延設された連結部５１１を引込台車４における連結部材４４と連結する（図２参照）。両者の連結後は引き続き長尺中空管５を降下させ、必要により作業員が補助しながら、引込台車４を横坑トンネルＢ方向へと移動させる。
【００２０】
図３は、図２に示される下部配管吊具５１と引込台車４を連結した状態から、引込台車４を横坑トンネルＢ方向へと移動させていく状態を示したもので、図中破線で示したように、引込台車４が移動するにつれて長尺中空管５が５ａ−５ｂ−５ｃと次第に倒れていく。この間も上部配管吊具５２がガイドワイヤ２と連結されているので、長尺中空管５は、最終的に引込台車４の仮設軌道４１，  ４１と平行に、すなわち水平状態に載置されることになる。引込台車４と下部配管吊具５１との連結を解除し、下部配管吊具５１と上部配管吊具５２の双方を長尺中空管５から取り外し、長尺中空管５内から吊下ワイヤＣＲ１を抜き去ると、長尺中空管５の降下搬入作業は完了する。
【００２１】
以上の作業によって水平状態に載置された長尺中空管５は、引込台車４の仮設軌道４１，  ４１の両脇に平行に配置されたローラコンベア（図示されていない）や、横坑トンネルＢ内上面に配設されたハンガートロリによって横坑トンネルＢ内へと移送されることになる。ローラコンベアへ載置する転動作業やハンガートロリによる吊下作業等の便宜を図るため、長尺中空管５が水平載置される前に、図３に示されるように、引込台車４が通過した後、仮設軌道４１，  ４１を跨ぐように適宜本数の配管受台４５を掛け渡しておくとよい。この配管受台４５の上面が先のローラコンベアの上面部分と同じ高さになるよう設定することで、配管受台４５上に載置された長尺中空管５を極めて容易にローラコンベア上に移動させることが可能となる。
【００２２】
以上のようにして横坑トンネルＢ内へと搬入された長尺中空管５は、横坑トンネルＢの入口付近に設けられた溶接作業場において予め複数本毎に溶接連結される。図４は、横坑トンネルＢの入口から溶接作業場を経て未完成配管の仮置き場に至る部分の縦断面図であり、左端の引込台車４が見られる方向が発進竪坑Ａ側である。横坑トンネルＢ内には所定間隔で複数箇所に架構Ｌ１〜Ｌ９が断面方向に設けられている。図５は、各架構Ｌ１〜Ｌ９の一例を横坑トンネルＢ長さ方向に見た状態を示した正面図であり、円形をした横坑トンネルＢ断面において中央部分の通路Ｂ１を介して左右両側に多段棚状に立設されており、各棚部分に配管が敷設されることになる。
【００２３】
なお、図５では各配管と棚部分との間にガイドローラＧが仮設されている状態が示されている。ガイドローラＧは、ローラ部分に配管の幅に合わせて左右２枚の鍔が立設された糸巻き状のものが好適に用いられ、略Ｃ字形をしたクリップによって架構Ｌ１〜Ｌ９の各棚部に締結固定する等して用いられる。
【００２４】
さて、図４に戻って、本例の横坑トンネルＢでは、各作業場所確保のために発進竪坑Ａ側を起点として第１架構Ｌ１から第５架構Ｌ５までの５つの架構は一時的にその一部を取り外した状態になっており、第３架構Ｌ３から第５架構Ｌ５までの横坑トンネルＢ内天井面にハンガートロリＨが仮設されている。ハンガートロリＨの下方は適宜位置にターニングローラＴＲが配設された効率的な溶接作業場として確保されており、この溶接作業場において、発進竪坑Ａから降下搬入された長尺中空管５が２本ずつ溶接連結されている状態が示されている。このように予め溶接連結される長尺中空管５の本数は、本例のように２本に限定されるものではなく、溶接作業場として確保できる長さや作業員数等によって決定すればよい。
【００２５】
２本ずつ溶接連結された長尺中空管５は、未完成配管５０としてハンガートロリＨによって吊り下げられ、第６架構Ｌ６より到達竪坑側に位置する架構Ｌ９までを仮置き場として、各々の未完成配管５０の配管敷設が予定されている棚位置に仮置きされる。このとき、各棚位置に仮置きされる未完成配管５０の送出を容易にするために、各棚には先の図５に示されるようにガイドローラが仮設されることになる。
【００２６】
仮置きされた未完成配管５０は、順次到達竪坑方向へと送出され、溶接連結されることにより完成配管５００となる。図６も横坑トンネルＢの縦断面図であり、先の図５に続いて第９架構Ｌ９より後の連結作業場付近までを図示している。図６中左側の到達竪坑側には完成配管５００が上下方向三段に配管敷設されており、これら完成配管５００が載置された第１５架構Ｌ１５と第１６架構Ｌ１６との間に仮設配管送出固定架台７が設置されている。この仮設配管送出固定架台７を折り返し点として、発進竪坑Ａにおけるガイドワイヤ２の下端付近に設けられた仮設ウインチ６（図１参照）までの間にウインチワイヤ６１が張設されており、ウインチワイヤ６１の先端側は前記仮設配管送出固定架台７における複数個の滑車Ｋ２，  Ｋ４等を介して再び発進竪坑Ａ側に折り返して、完成配管５００の最後端付近（溶接連結直前まで未完成配管５０であり、新たに完成配管５００となった部分）と連結される。ウインチワイヤ６１の先端と完成配管５００の連結点を図６中にＹ点として示す。なお、図６中のＸ点は、完成配管５００の最後端と未完成配管５０との溶接箇所である（ただし、この溶接連結により未完成配管５０は完成配管５００の一部となっている）。
【００２７】
図７は、仮設ウインチ６から仮設配管送出固定架台７を経て未完成配管５０に連結されるウインチワイヤ６１の配設状態を示した概略斜視図である。図示された例では、仮設ウインチ６と仮設配管送出固定架台７間のウインチワイヤ６１に荷重計６２が設けられているほか、計４個の滑車Ｋ１〜Ｋ４を介してウインチワイヤ６１の先端が未完成配管５０に対してＹ点で連結されている状態が示されている。未完成配管５０と完成配管５００はいずれも架構Ｌ１４，  Ｌ１５，  Ｌ１６の棚上に仮設されたガイドローラＧ上に載置されており、未完成配管５０の先端は完成配管５００の最後端に当接した状態でＸ点において溶接連結されることになる。溶接連結後、仮設ウインチ６によりウインチワイヤ６１を巻き取ると、未完成配管５０とともに完成配管５００が到達竪坑側に送出されることになる。
【００２８】
以上説明した、発進竪坑Ａより搬入された長尺中空管５を複数本溶接連結した未完成配管５０を溶接作業場より到達竪坑側に移動させて仮置きする第１工程と、仮置きされた未完成配管５０を架構Ｌの所定位置にあるガイドローラＧ上に設置して完成配管５００の最後端と当接させて溶接連結した後にウインチワイヤ６１を用いて到達竪坑に向けて送出する第２工程とは、並行して行うことが可能であるから、これら第１工程と第２工程の並行処理を１日の作業とすれば、作業箇所を横坑トンネル内の発進竪坑Ａ寄りに限定して効率的に作業を進行させることができるのである。
【００２９】
【発明の効果】
本発明に係る長尺中空管の横坑トンネル内搬入方法では、発進竪坑内を垂直状態に立てらせて吊り下げ降下することによって、竪坑の最大直径に拘束されることなく長尺な中空管を搬入することが可能になるため、後に横坑トンネル内で行われる溶接連結作業工数の削減ひいては工事費用の軽減を図ることができる。また、長尺中空管は、ガイドワイヤに沿って降下されるので、発進竪坑等の構造物に接触することがないし、引込台車を用いることによって吊下降下作業から連続して水平状態に方向転換することができるので、垂直状態にある長尺中空管に再度玉掛けする作業が不要となり、極めて効率的かつ安全に横坑トンネル内に移送することができる。
【００３０】
そして、本発明に係る横坑トンネル内配管敷設方法では、横坑トンネル内の入口付近に溶接作業場、仮置き場、連結作業場を集中配置したので、作業能率の向上と、ユーティリティ・安全・環境設備の簡素化を図ることができる。また、溶接作業場に仮設したウインチから伸びるウインチワイヤの引っ張り方向を横坑トンネル内途中に設けた仮設配管送出固定架台で方向変換したうえで未完成配管等に連結したので、ウインチ操作による完成配管の送出作業の連絡・調整を確実かつ迅速に行うことができ、安全作業に寄与することができるほか、ウインチワイヤの全長を短く抑えることができるので、経済的である。
【００３１】
さらに、架構の棚上に対してガイドローラを配設したので、完成配管等の送出時における摩擦係数が低減し、ウインチの小型化、ウインチワイヤの小径化、配管の座屈防止が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】竪坑から横坑トンネルに至る部分の概略断面図である。
【図２】図１における竪坑底部に配設された引込台車付近を拡大した概略斜視図である。
【図３】図２において引込台車を横坑トンネル方向に移動させている状態を示す概略斜視図である。
【図４】横坑トンネルの入口から溶接作業場を経て未完成配管の仮置き場に至る部分の縦断面図である。
【図５】各架構の一例を横坑トンネルの長さ方向に見た状態を示した正面図である。
【図６】図５に続く第９架構より後の連結作業場付近までを図示した横坑トンネルＢの縦断面図である。
【図７】仮設ウインチから仮設配管送出固定架台を経て新たに完成配管となった部分に連結されるウインチワイヤの配設状態を示した概略斜視図である。
【符号の説明】
Ａ      発進竪坑
Ｂ      横坑トンネル
ＣＲ１  吊下ワイヤ
１      上部仮設ステージ
２      ガイドワイヤ
３      下部仮設ステージ
４      引込台車
５      長尺中空管
６      仮設ウインチ
７      仮設配管送出固定架台
５１      下部配管吊具
５２      上部配管吊具
【図１】
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【図２】
2004308360.tif 000004
【図３】
2004308360.tif 000005
【図４】
2004308360.tif 000006
【図５】
2004308360.tif 000007
【図６】
2004308360.tif 000008
【図７】
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