(57)【要約】【課題】ノズルの容易な清掃、交換を可能とするグラウト分液装置、グラウト流量調整弁及びグラウト流量調整弁の清掃方法を提供する。【解決手段】流量を調節して複数の分岐流路３にグラウトを通過させるグラウト分液装置１に関する。グラウトが供給されるグラウト供給管２と、グラウト供給管２から分岐して設けられる複数の分岐流路３と、複数の分岐流路３の各々に設けられるグラウト流量調整弁５とを備え、グラウト流量調整弁５は、グラウトが通過する分岐流路３に設けられるノズルケース６と、ノズルケース６の内側に取り付けられるノズル７と、ノズルケース６に取り付けられるノズル押さえ部８とを有し、ノズル７は、グラウトの流量を調節するために、所望のグラウトの流量に応じた吐出孔７ａが形成され、ノズルケース６の内側に着脱自在に設けられ、ノズル押さえ部８は、ノズル７を押さえた状態で、ノズルケース６に着脱自在に取り付けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量を調節して複数の流路にグラウトを通過させるグラウト分液装置であって、
グラウトが供給されるグラウト供給管と、前記グラウト供給管から分岐して設けられる複数の流路と、前記複数の流路の各々に設けられるグラウト流量調整弁とを備え、
前記グラウト流量調整弁は、グラウトが通過する流路に設けられるノズルケースと、前記ノズルケースの内側に取り付けられるノズルと、前記ノズルケースに取り付けられるノズル押さえ部とを有し、
前記ノズルは、グラウトの流量を調節するために、所望のグラウトの流量に応じた吐出孔が形成され、前記ノズルケースの内側に着脱自在に設けられ、
前記ノズル押さえ部は、前記ノズルケースの内側で前記ノズルを押さえた状態で、前記ノズルケースに着脱自在に取り付けられること
を特徴とするグラウト分液装置。
【請求項２】
前記ノズル押さえ部は、前記ノズルケースに取り付けられた状態で、前記ノズルケースの内側に設けられる先端部と、前記ノズルケースの外側に設けられる基端部とを有し、
前記基端部は、断面形状において一対の対向する円弧部及び直線部を形成して設けられたスパナ掛け部を有すること
を特徴とする請求項１に記載のグラウト分液装置。
【請求項３】
流量を調節してグラウトを通過させるグラウト流量調整弁であって、
グラウトが通過する流路に設けられるノズルケースと、前記ノズルケースの内側に取り付けられるノズルと、前記ノズルケースに取り付けられるノズル押さえ部とを備え、
前記ノズルは、グラウトの流量を調節するために、所望のグラウトの流量に応じた吐出孔が形成され、前記ノズルケースの内側に着脱自在に設けられ、
前記ノズル押さえ部は、前記ノズルケースの内側で前記ノズルを押さえた状態で、前記ノズルケースに着脱自在に取り付けられること
を特徴とするグラウト流量調整弁。
【請求項４】
前記ノズル押さえ部は、前記ノズルケースに取り付けられた状態で、前記ノズルケースの内側に設けられる先端部と、前記ノズルケースの外側に設けられる基端部とを有し、
前記基端部は、断面形状において一対の対向する円弧部及び直線部を形成して設けられたスパナ掛け部を有すること
を特徴とする請求項３に記載のグラウト流量調整弁。
【請求項５】
流量を調節してグラウトを通過させるグラウト流量調整弁の清掃方法であって、
グラウトが通過する流路に設けられたノズルケースから、前記ノズルケースに着脱自在に取り付けられたノズル押さえ部を取り外し、前記ノズルケースの内側に取り付けられ、グラウトの流量を調節するための吐出孔が形成されたノズルを取り外す第１工程と、
前記ノズルを洗浄、又は、所望のグラウトの流量に応じた前記吐出孔が形成された前記ノズルに交換し、前記ノズルケースの内側に前記ノズルを取り付けた状態で、前記ノズルケースに前記ノズル押さえ部を取り付ける第２工程とを備えること
を特徴とするグラウト流量調整弁の清掃方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤注入工法に用いられるグラウトを供給するためのグラウト分液装置、グラウト流量調整弁及びグラウト流量調整弁の清掃方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、流量調整弁は、液体の流量及び圧力を調整して通過させるものとして用いられ、例えば、特許文献１の開示技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１に開示された流量調整弁は、細孔が形成された板材をノズルケースに取り付け、この板材が取り付けられた状態で、ノズルケースに固定部材を取り付けるものである。特許文献１に開示された流量調整弁は、固定部材によってノズルケースに板材を固定し、板材の細孔に液体を通過させることで、液体の流量及び圧力を調整するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２５４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示された流量調整弁は、上水、精製水又は浄水を通過させることを目的とするものであることから、板材に形成された細孔において頻繁に目詰まりが生じることが想定されていない。このため、特許文献１に開示された流量調整弁は、固定部材を容易に取り外すことができず、板材の洗浄、交換等が困難であるという問題点があった。
【０００６】
特に、地盤注入工法に用いられるグラウトは、微粒子硬化発現材（セメント、セメントスラグ、スラグ石灰）の懸濁液、水ガラスと溶液性硬化剤とからなる溶液型ケミカルグラウト又は微粒子硬化発現材の懸濁液に水ガラスを加えた懸濁型ケミカルグラウトが用いられる。
【０００７】
このグラウトは、注入作業終了後水洗いしても、微量の固結物（粒子又はゲル化物）として、調合槽、注入ポンプ、注入ホース及びそれらの接続部の表面に付着することが多い。このグラウトの固結物は、作業後においてこれらの表面に付着したまま残留することになり、時間の経過とともに乾いてささくれ状態となる。
【０００８】
このささくれ状態となったグラウトの固結物は、次に地盤注入工法の作業を開始したときに、調合槽、注入ポンプ、注入ホース及びそれらの接続部の表面から剥がれて流出し、特に、板材の細孔に詰まるため、板材の細孔を閉塞させ、又は細孔の断面積を減少させることになる。このため、特許文献１に開示された流量調整弁は、地盤注入工法に用いられるグラウトを通過させるものとして用いられた場合に、板材の細孔に目詰まりを生じさせ、グラウトの正確な均等分液を阻害することになるという問題点があった。
【０００９】
このとき、特許文献１に開示された流量調整弁は、地盤注入工法に用いられるグラウトを通過させるものとして用いられた場合に、細孔に目詰まりが生じた板材を容易に洗浄、交換することができず、細孔に目詰まりが生じた板材を用いることが常態化するおそれがあるという問題点があった。
【００１０】
また、特許文献１に開示された流量調整弁は、地盤注入工法に用いられるグラウトを通過させるものとして用いられた場合に、細孔に目詰まりが生じた板材が用いられることで、グラウトの流量及び圧力を適切に調節することができないことになる。このとき、特許文献１に開示された流量調整弁は、適切な流量及び圧力による地盤注入工法の実施を妨げるものとなり、地盤注入工法の施工品質が低下することになることから、十分な施工ができないという問題点があった。
【００１１】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、地盤注入工法に用いられるグラウトを通過させるものとして用いられた場合であっても、容易にノズルの洗浄、交換のできるグラウト分液装置、グラウト流量調整弁及びグラウト流量調整弁の清掃方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１発明に係るグラウト分液装置は、流量を調節して複数の流路にグラウトを通過させるグラウト分液装置であって、グラウトが供給されるグラウト供給管と、前記グラウト供給管から分岐して設けられる複数の流路と、前記複数の流路の各々に設けられるグラウト流量調整弁とを備え、前記グラウト流量調整弁は、グラウトが通過する流路に設けられるノズルケースと、前記ノズルケースの内側に取り付けられるノズルと、前記ノズルケースに取り付けられるノズル押さえ部とを有し、前記ノズルは、グラウトの流量を調節するために、所望のグラウトの流量に応じた吐出孔が形成され、前記ノズルケースの内側に着脱自在に設けられ、前記ノズル押さえ部は、前記ノズルケースの内側で前記ノズルを押さえた状態で、前記ノズルケースに着脱自在に取り付けられることを特徴とする。
【００１３】
第２発明に係るグラウト分液装置は、第１発明において、前記ノズル押さえ部は、前記ノズルケースに取り付けられた状態で、前記ノズルケースの内側に設けられる先端部と、前記ノズルケースの外側に設けられる基端部とを有し、前記基端部は、断面形状において一対の対向する円弧部及び直線部を形成して設けられたスパナ掛け部を有することを特徴とする。
【００１４】
第３発明に係るグラウト流量調整弁は、流量を調節してグラウトを通過させるグラウト流量調整弁であって、グラウトが通過する流路に設けられるノズルケースと、前記ノズルケースの内側に取り付けられるノズルと、前記ノズルケースに取り付けられるノズル押さえ部とを備え、前記ノズルは、グラウトの流量を調節するために、所望のグラウトの流量に応じた吐出孔が形成され、前記ノズルケースの内側に着脱自在に設けられ、前記ノズル押さえ部は、前記ノズルケースの内側で前記ノズルを押さえた状態で、前記ノズルケースに着脱自在に取り付けられることを特徴とする。
【００１５】
第４発明に係るグラウト流量調整弁は、第３発明において、前記ノズル押さえ部は、前記ノズルケースに取り付けられた状態で、前記ノズルケースの内側に設けられる先端部と、前記ノズルケースの外側に設けられる基端部とを有し、前記基端部は、断面形状において一対の対向する円弧部及び直線部を形成して設けられたスパナ掛け部を有することを特徴とする。
【００１６】
第５発明に係るグラウト流量調整弁の清掃方法は、流量を調節してグラウトを通過させるグラウト流量調整弁の清掃方法であって、グラウトが通過する流路に設けられたノズルケースから、前記ノズルケースに着脱自在に取り付けられたノズル押さえ部を取り外し、前記ノズルケースの内側に取り付けられ、グラウトの流量を調節するための吐出孔が形成されたノズルを取り外す第１工程と、前記ノズルを洗浄、又は、所望のグラウトの流量に応じた前記吐出孔が形成された前記ノズルに交換し、前記ノズルケースの内側に前記ノズルを取り付けた状態で、前記ノズルケースに前記ノズル押さえ部を取り付ける第２工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
第１発明〜第４発明によれば、各々のグラウト注入管において必要とされるグラウトの流量に応じて、分岐流路ごとに所定の直径の吐出孔が形成されたノズルに容易に交換することができ、グラウト注入管ごとに所望の流量のグラウトを地盤に注入することが可能となる。
【００１８】
また、第１発明〜第４発明によれば、例えば、地盤注入工法を実施する都度、ノズルを頻繁に洗浄又は交換することができ、ノズルの吐出孔の目詰まりを防止して、適切な流量及び圧力による地盤注入工法を実現することが可能となる。
【００１９】
第５発明によれば、例えば、地盤注入工法を実施する都度、ノズルを頻繁に洗浄又は交換することができ、ノズルの吐出孔の目詰まりを防止して、適切な流量及び圧力による地盤注入工法を実現できるグラウト分液装置及びグラウト流量調整弁を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るグラウト分液装置を示す平面図である。
【図２】本発明に係るグラウト流量調整弁を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は本発明に係るグラウト流量調整弁を分岐流路に取り付けた状態を示す一部破断側面図であり、（ｂ）は本発明に係るグラウト流量調整弁の上流側の正面図である。
【図４】本発明に係るグラウト流量調整弁の清掃方法を説明するための一部破断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を適用したグラウト分液装置及びグラウト流量調整弁を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
本発明を適用したグラウト分液装置１は、図１に示すように、グラウトが供給される上流側のグラウト供給管２と、グラウト供給管２から分岐される複数の分岐流路３と、複数の分岐流路３から連続するように下流側に設けられ、地盤にグラウトを注入するためのグラウト注入管４とを備える。
【００２３】
本発明を適用したグラウト分液装置１は、グラウト供給管２の上流側に設置された図示しない１台のポンプでグラウトを加圧するものである。本発明を適用したグラウト分液装置１は、１つのグラウト供給管２から８本の分岐流路３にグラウトを分岐させ、８本のグラウト注入管４の管末からグラウトを地盤に注入するものである。
【００２４】
本発明を適用したグラウト分液装置１は、これに限らず、複数の図示しないポンプでグラウトを加圧するものであってもよく、また、如何なる数量の分岐流路３及びグラウト注入管４を備えるものであってもよい。
【００２５】
本発明を適用したグラウト分液装置１は、各々の分岐流路３に設けられる本発明を適用したグラウト流量調整弁５と、グラウト流量調整弁５の上流側の分岐流路３に設けられる上流側カップラー３１と、グラウト流量調整弁５の下流側の分岐流路３に設けられる下流側カップラー３２とを備える。
【００２６】
本発明を適用したグラウト流量調整弁５は、短管５ａが上流側及び下流側に取り付けられた状態で、上流側カップラー３１の下端部３１ａをスライドさせ、下流側カップラー３２の上端部３２ａをスライドさせることで、分岐流路３に着脱可能に取り付けられて設けられる。
【００２７】
本発明を適用したグラウト流量調整弁５は、図２に示すように、分岐流路３の下流側に設けられるノズルケース６と、ノズルケース６の内側に取り付けられるノズル７と、分岐流路３の上流側に設けられるノズル押さえ部８とを備える。
【００２８】
ノズルケース６は、ステンレス製のものが用いられ、図３（ａ）に示すように、下流側の短管５ａのネジ切りされた外面を有する端部を螺合して取り付けることができるように、内面がネジ切りされた円形断面の取付部６１を有する。また、ノズルケース６は、ノズル押さえ部８が螺合、嵌挿等により取り付けられる円形断面の受け部６３を有する。さらに、ノズルケース６は、取付部６１と受け部６３との中間に設けられ、ノズル７が嵌装される円形断面の中空部６２ａが内部に形成された円形断面の中間部６２を有する。
【００２９】
ノズルケース６は、中空部６２ａから下流側の短管５ａにグラウトを通過させるために、中空部６２ａと取付部６１とを連通する円形断面のノズルケース孔６ａが形成される。ノズルケース６は、これに限らず、如何なる材質又は断面形状により形成されてもよい。また、ノズルケース６は、ノズル７が嵌装される中空部６２ａにおいて、Ｏリングを取り付けることができるように、図示しない溝が形成されてもよい。
【００３０】
ノズル７は、ステンレス製のものが用いられ、ノズル７の上流側の面と下流側の面とが連通されるように、円形断面の吐出孔７ａが形成される。ノズル７は、円形断面のものが用いられるが、これに限らず、如何なる材質又は断面形状により形成されてもよい。
【００３１】
ノズル７は、吐出孔７ａが形成されることで、後述するノズル押さえ部孔８ａから流入したグラウトをノズルケース孔６ａに通過させることができるものである。ノズル７は、吐出孔７ａの直径をノズル押さえ部孔８ａの直径以下の大きさとすることで、吐出孔７ａをグラウトが通過する際に、グラウトの流量の調節を可能とするものである。ノズル７は、各々のグラウト注入管４において必要とされるグラウトの流量に応じて、分岐流路３ごとに所定の直径の吐出孔７ａが形成されたものが用いられる。
【００３２】
ノズル押さえ部８は、ステンレス製のものが用いられ、ノズルケース６に取り付けられた状態で、ノズルケース６の内側に設けられる先端部８１と、ノズルケース６の外側に設けられる基端部８２とを備える。ノズル押さえ部８は、上流側の短管５ａを通過したグラウトが基端部８２から先端部８１まで通過することができるようにノズル押さえ部孔８ａが形成される。
【００３３】
先端部８１は、ノズル７がノズルケース６の中空部６２ａに嵌装され、ノズル押さえ部８がノズルケース６に取り付けられた状態で、ノズル７と先端部８１との間にＯリング５ｂを取り付けることができるように面取りされた面取り部８１ａが形成される。先端部８１は、円形断面の先端部８１の外面がネジ切りされ、ノズルケース６の受け部６３に螺合させることにより、ノズルケース６の受け部６３に取り付けられる。先端部８１は、これに限らず、先端部８１の外面がネジ切りされていないものを用いて、ノズルケース６の受け部６３に嵌挿されることにより、ノズルケース６の受け部６３に取り付けられるものであってもよい。
【００３４】
基端部８２は、短管５ａのネジ切りされた外面を有する端部を螺合して取り付けることができるように、円形断面の内面がネジ切りされる。基端部８２は、図３（ｂ）に示すように、外周面の断面形状において、一対の対向する円弧状に形成された円弧部と、一対の対向する直線状に形成された直線部とによって、スパナ掛け部８２ａが設けられる。ノズル押さえ部８は、これに限らず、如何なる材質又は断面形状により形成されてもよい。
【００３５】
本発明を適用したグラウト分液装置１は、図示しないポンプで加圧されたグラウトがグラウト供給管２から複数の分岐流路３に供給され、上流側カップラー３１の内部、上流側の短管５ａの内部、ノズル押さえ部孔８ａ、吐出孔７ａ、ノズルケース孔６ａ、下流側の短管５ａの内部及び下流側カップラー３２の内部の順番でグラウトを通過させ、各々のグラウト注入管４から所望の流量でグラウトを地盤に注入するものである。
【００３６】
ここで、本発明を適用したグラウト分液装置１は、地盤抵抗圧力よりも高い強制圧力によりグラウトを地盤に注入するためのものであり、この強制圧力は、グラウトの流量、粘性及び複数のノズル７の吐出孔７ａの総断面積により設定され、各々の吐出孔７ａの断面積により調節される。このため、本発明を適用したグラウト分液装置１は、地盤注入工法が実施される現地の地盤抵抗圧力に応じて、強制圧力を適宜設定する必要があり、各々の分岐流路３における本発明を適用したグラウト流量調整弁５のノズル７を、吐出孔７ａの直径が適切なものとなるように、直径０．５〜２．０ｍｍ程度の範囲で、頻繁に交換する必要が生じることになる。
【００３７】
本発明を適用したグラウト分液装置１は、図３（ａ）に示すように、各々の分岐流路３において、ノズル押さえ部８の基端部８２及びノズルケース６の取付部６１に短管５ａが取り付けられた状態で、ノズル７がノズルケース６の中空部６２ａに嵌装され、ノズル押さえ部８がノズルケース６に取り付けられて、本発明を適用したグラウト流量調整弁５が上流側及び下流側の短管５ａとともに上流側カップラー３１と下流側カップラー３２との間に取り付けられる。
【００３８】
このため、本発明を適用したグラウト分液装置１は、グラウトの流量を調節するために、所望のグラウトの流量に応じた吐出孔７ａが形成されたノズル７がノズルケース６の内側に着脱自在に設けられ、ノズルケース６の内側でノズル７を押さえた状態で、ノズル押さえ部８がノズルケース６に着脱自在に取り付けられることになる。
【００３９】
これにより、本発明を適用したグラウト分液装置１は、各々のグラウト注入管４において必要とされるグラウトの流量に応じて、分岐流路３ごとに所定の直径の吐出孔７ａが形成されたノズル７に容易に交換することができ、図示しない１台のポンプでグラウトを加圧して、グラウト注入管４ごとに所望の流量のグラウトを地盤に注入することを可能とする。
【００４０】
次に、本発明を適用したグラウト流量調整弁の清掃方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４１】
本発明を適用したグラウト分液装置１は、上流側カップラー３１の下端部３１ａを上流側にスライドさせ、下流側カップラー３２の上端部３２ａを下流側にスライドさせることで、本発明を適用したグラウト流量調整弁５の上流側及び下流側に短管５ａが取り付けられた状態で、本発明を適用したグラウト流量調整弁５を分岐流路３から取り外すことができる。
【００４２】
本発明を適用したグラウト流量調整弁５の清掃方法は、図４に示すように、第１工程において、ノズルケース６に取り付けられたノズル押さえ部８を回転させることで、ノズル押さえ部８の先端部８１とノズルケース６の受け部６３との螺合状態を解除して、ノズルケース６からノズル押さえ部８を取り外すことができる。このとき、ノズル押さえ部８の基端部８２は、スパナ掛け部８２ａが設けられることで、このスパナ掛け部８２ａにスパナ等を用いることができ、容易にノズル押さえ部８を回転させることが可能となる。本発明を適用したグラウト流量調整弁５は、ノズルケース６からノズル押さえ部８を取り外し、ノズルケース６の内側に取り付けられたノズル７をＯリング５ｂとともに取り外すことができる。
【００４３】
次に、本発明を適用したグラウト流量調整弁５の清掃方法は、第２工程において、ノズルケース６の内側から取り外されたノズル７を洗浄し、又は、所望のグラウトの流量に応じた大きさの吐出孔７ａが形成されたノズル７に交換し、洗浄又は交換されたノズル７をノズルケース６の内側に取り付けた状態で、再びノズルケース６の受け部６３にノズル押さえ部８の先端部８１を螺合させ、ノズルケース６にノズル押さえ部８を取り付けることができる。
【００４４】
本発明を適用したグラウト分液装置１は、微粒子硬化発現材（セメント、セメントスラグ、スラグ石灰）の懸濁液、水ガラスと溶液性硬化剤とからなる溶液型ケミカルグラウト又は微粒子硬化発現材の懸濁液に水ガラスを加えた懸濁型ケミカルグラウトが、グラウトとして用いられる。
【００４５】
このグラウトは、注入作業終了後水洗いしても、微量の固結物（粒子又はゲル化物）として、調合槽、注入ポンプ、注入ホース及びそれらの接続部の表面に付着することが多い。このグラウトの固結物は、作業後においてこれらの表面に付着したまま残留することになり、時間の経過とともに乾いてささくれ状態となる。このささくれ状態となったグラウトの固結物は、次に地盤注入工法の作業を開始したときに、調合槽、注入ポンプ、注入ホース及びそれらの接続部の表面から剥がれて流出し、ノズル７の吐出孔７ａに詰まることになる。しかしながら、本発明を適用したグラウト分液装置１は、地盤注入工法の作業後において、ノズル７の吐出孔７ａの洗浄又は交換を容易にするものであり、グラウトの正確な均等分液を可能とするものである。
【００４６】
したがって、本発明を適用したグラウト分液装置１は、例えば、地盤注入工法を実施する都度、本発明を適用したグラウト流量調整弁５の清掃方法を実施することにより、ノズル７の吐出孔７ａを容易に洗浄又は交換することができ、ノズル７の吐出孔７ａの目詰まりを防止して、適切な流量及び圧力による地盤注入工法の実施を可能とするものとなる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。
【符号の説明】
【００４８】
１        ：グラウト分液装置
２        ：グラウト供給管
３        ：分岐流路
３１      ：上流側カップラー
３１ａ    ：上流側カップラーの下端部
３２      ：下流側カップラー
３２ａ    ：下流側カップラーの上端部
４        ：グラウト注入管
５        ：グラウト流量調整弁
５ａ      ：短管
５ｂ      ：Ｏリング
６        ：ノズルケース
６ａ      ：ノズルケース孔
６１      ：取付部
６２      ：中間部
６２ａ    ：中空部
６３      ：受け部
７        ：ノズル
７ａ      ：吐出孔
８        ：ノズル押さえ部
８ａ      ：ノズル押さえ部孔
８１      ：先端部
８１ａ    ：面取り部
８２      ：基端部
８２ａ    ：スパナ掛け部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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