シールド到達工法
【課題】シールド到達工法において、準備工程における立坑内での構築作業の軽減と時間短縮及びコストダウンを図ることである。
【解決手段】立坑２の内壁面に、シールド掘削機１のほぼ下半部を収容可能で上方に開放されたシールドドック３を取り付けて、シールド掘削機１を前進させてシールドドック３内に到達させる。具体的には、シールドドック３内に液体Ｗを貯めておく。他方、立坑２の外側のシールド掘削機１近傍の地盤中からディープウェルにより地下水を汲み上げて、立坑２外側のシールド掘削機１近傍の地下水位をシールド掘削機１のほぼ下半部レベル以下に保った状態にしておく。そして、シールド掘削機１を前進させてシールドドック３内に到達させる。
【解決手段】立坑２の内壁面に、シールド掘削機１のほぼ下半部を収容可能で上方に開放されたシールドドック３を取り付けて、シールド掘削機１を前進させてシールドドック３内に到達させる。具体的には、シールドドック３内に液体Ｗを貯めておく。他方、立坑２の外側のシールド掘削機１近傍の地盤中からディープウェルにより地下水を汲み上げて、立坑２外側のシールド掘削機１近傍の地下水位をシールド掘削機１のほぼ下半部レベル以下に保った状態にしておく。そして、シールド掘削機１を前進させてシールドドック３内に到達させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立坑へのシールド掘削機の到達工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
立坑へのシールド掘削機の到達工法として特許文献１で知られるものがある。そのシールド到達工法は、立坑の内壁面にエントランス室を有したエントランス装置を取り付け、エントランス室内を加圧装置により加圧して地下水圧と略等しいかあるいはそれ以上に維持し、この状態でシールド掘削機をエントランス室内に到達させ、この後、エントランス室に備えたシール部材を膨張させた状態でエントランス室とシールド掘削機との間をシールしてモルタルを充填し、しかる後にエントランス装置の蓋部を解体撤去するものである。これによれば、エントランス室内を加圧しておくことにより、シールド掘削機の立坑への到達時に、地下水や土砂等が立坑内に流入するのを完全に防止でき、当然のことながら周囲地山が崩れることもない。したがって、シールド掘削機の到達地点が大深度である場合にも、到達を安全かつ確実に行うことが可能となる。
【特許文献１】特開平１１−２２９７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来は立坑の内壁面に、シールド掘削機の外径よりも大径の円筒状のエントランス室を構築しておく必要があり、さらに、そのエントランス室内を加圧する加圧装置も備える必要があった。このため、シールド到達に際しての準備工程において、立坑内での円筒状のエントランス室の構築作業に労力と時間及び経費がかかるものとなっていた。
【０００４】
本発明の課題は、シールド到達工法において、準備工程における立坑内での構築作業の軽減と時間短縮及びコストダウンを図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、立坑へのシールド掘削機の到達工法であって、前記立坑の内壁面に、前記シールド掘削機のほぼ下半部を収容可能で上方に開放されたシールドドックを取り付けておき、前記シールド掘削機を前進させて前記シールドドック内に到達させることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、立坑へのシールド掘削機の到達工法であって、前記立坑の内壁面に、前記シールド掘削機のほぼ下半部を収容可能で上方に開放されたシールドドックを取り付けて、このシールドドック内に液体を貯めておく一方、前記立坑の外側の前記シールド掘削機近傍の地盤中から地下水を汲み上げて、前記立坑外側の地下水位を前記シールド掘削機のほぼ下半部レベル以下に保った状態で、前記シールド掘削機を前進させて前記シールドドック内に到達させることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のシールド到達工法であって、前記立坑の外側の前記シールド掘削機近傍の地盤中から地下水を汲み上げて、前記立坑外側の前記シールド掘削機近傍の地下水位を前記シールド掘削機のほぼ下半部レベル以下に保った状態にしておくことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、立坑へのシールド掘削機の到達工法であって、前記立坑の内壁面に、前記シールド掘削機が収納可能で、前記立坑の外側の地下水位より高い水位を保つことが可能な高さを有して、上方に開放されたシールドドックを取り付けておき、前記シールド掘削機を前進させて前記シールドドック内に到達させることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のシールド到達工法であって、前記立坑の外側の前記シールド掘削機近傍の地盤中から地下水を汲み上げて、前記立坑外側の前記シールド掘削機近傍の地下水位を前記シールドドックの上方開放部レベル以下に保った状態にしておくことを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載のシールド到達工法であって、前記シールド掘削機を前記立坑の到達口に対し止水シールして前進させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、立坑内での到達準備工程において、シールド掘削機のほぼ下半部を収容する上方に開放されたシールドドックを構築すればよく、従来のような円筒状のエントランス室及びその加圧装置も不要なため、作業の軽減と時間短縮及びコストダウンを達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
図１は本発明を適用した一実施形態の構成を示すもので、１はシールド掘削機、２は立坑、３はシールドドック、４は架台、５は保持枠、Ｗは水である。図１（ａ）は立坑２内のシールドドック３の構築工程を示し、図１（ｂ）はシールドドック３内への貯水工程を示し、図１（ｃ）はシールドドック３内へのシールド掘削機１の前進工程を示し、図１（ｄ）はシールド掘削機１の到達完了を示している。
【００１３】
シールドドック３は、図２から図５に示すように、立坑２の内部において、底版に設置した架台４上に構築されて、立坑２の到達口に取り付けた保持枠５に取り付けられている。
すなわち、シールドドック３は、立坑２の底版に設置した左右平行レール状の架台４の上に構築されてシールド掘削機１のほぼ下半部を収容可能で上方に開放した半円筒状部３１と、その先端を閉止する半円板状部３２とから構成され、その半円筒状部３１及び半円板状部３２はいずれも鋼板及び補強材を接合して形成されている。また、半円筒状部３１は、立坑２の到達口に取り付けられたリング状鋼板による保持枠５のほぼ下半部外周に接合して取り付けられている。
【００１４】
なお、保持枠５の内周には、止水シール材６及びその保護板７が取り付けられている。止水シール材６は、ゴムチューブと図略のシールゴムにより形成されて保持枠５の内周の全周にわたって取り付けられており、図示しない圧気源からのエアーや水源からの水が供給される。保護板７は、ステンレスにより形成されて保持枠５の内周の全周にわたって分割した状態で取り付けられており、止水シール材６の内周側に位置して、シールド掘削機１の外周に当接する。
【００１５】
次に、本発明のシールド到達工法について説明する。
まず、シールド掘削機１の到達に先立って、図１（ａ）及び図２に示すように、立坑２の到達口に保持枠５を構築し、その内周に止水シール材６及び保護板７を取り付け、保持枠５のほぼ下半部外周にシールドドック３を構築しておく。そして、図１（ｂ）に示すように、そのシールドドック３内に注水してほぼ一杯に水Ｗを満たしておく
また、その作業と並行して、立坑２の外側において、図示しないが、シールド掘削機１近傍の地盤中からディープウェルにより地下水を汲み上げて、その地下水位をシールド掘削機１のほぼ下半部レベル（ほぼ中心線レベル）以下の状態に保っておく。
【００１６】
その後、図１（ｃ）に示すように、シールド掘削機１を前進させて立坑２の到達口から保持枠５を介してシールドドック３内に到達させる。このとき、保持枠５の内周において、シールド掘削機１の外周との間に保護板７を介して止水シール材６が介在されており、この止水シール材６のゴムチューブ内にエアーを供給しておくことで、地山から立坑２内への地下水の浸入が効果的に阻止される。しかも、シールド掘削機１のほぼ下半部を収容するシールドドック３内には水Ｗがほぼ一杯に満たされて、シールド掘削機１近傍の地盤中の地下水位とほぼ同水位で平衡が保たれているため、地山から立坑２内へ地下水が突出することもない。
【００１７】
なお、例えば地下水位がシールド掘削機１より上でその天端部分が砂層の場合、その砂層が崩壊する危険もあるが、既に地下水位はシールド掘削機１のほぼ下半部レベル以下の状態に保たれているので、その危険はない。
また、例えば地下水位をシールド掘削機１より下げた場合、止水シール材６のシール性能が下がり、特に、シールド掘削機１のほぼ下半部を受ける止水シール材６が過大荷重により破損することが考えられる。しかし、地下水位がシールド掘削機１のほぼ下半部レベル以下の状態に保たれているので、止水シール材６のシール性能を維持でき、しかも、シールド掘削機１に対する地下水及びシールドドック３内の水Ｗの浮力により、止水シール材６の破損の心配もない。
【００１８】
なお、以上の実施形態においては、半円筒状のシールドドックとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、箱状のシールドドックであっても良い。
また、実施形態では、シールドドック内に水を貯めたが、水に限らず、泥水でも良く、他の液体でも良い。
さらに、シールドドックの形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。例えばシールドドックの高さはシールド掘削機のほぼ下半部に対応したものに限らず立坑背面の地下水位より高い水位を保てる高さで良い。その場合、立坑外側のシールド掘削機近傍の地下水位をシールドドックの上方開放部レベル以下に保った状態にしておく。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用した一実施形態の構成を示すもので、立坑内のシールドドックを示した斜視図（ａ）、シールドドック内への貯水を示した斜視図（ｂ）、シールドドック内へのシールド掘削機の前進を示した斜視図（ｃ）、シールド掘削機の到達を示した斜視図（ｄ）である。
【図２】図１のシールドドック部の縦断面図である。
【図３】図２の上部の拡大図（ａ）と下部の拡大図（ｂ）である。
【図４】図２のシールドドックの断面図（ａ）と端面図（ｂ）である。
【図５】図２の保持枠の正面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１ シールド掘削機
２ 立坑
３ シールドドック
４ 架台
５ 保持枠
６ 止水シール材
７ 保護板
Ｗ 水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立坑へのシールド掘削機の到達工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
立坑へのシールド掘削機の到達工法として特許文献１で知られるものがある。そのシールド到達工法は、立坑の内壁面にエントランス室を有したエントランス装置を取り付け、エントランス室内を加圧装置により加圧して地下水圧と略等しいかあるいはそれ以上に維持し、この状態でシールド掘削機をエントランス室内に到達させ、この後、エントランス室に備えたシール部材を膨張させた状態でエントランス室とシールド掘削機との間をシールしてモルタルを充填し、しかる後にエントランス装置の蓋部を解体撤去するものである。これによれば、エントランス室内を加圧しておくことにより、シールド掘削機の立坑への到達時に、地下水や土砂等が立坑内に流入するのを完全に防止でき、当然のことながら周囲地山が崩れることもない。したがって、シールド掘削機の到達地点が大深度である場合にも、到達を安全かつ確実に行うことが可能となる。
【特許文献１】特開平１１−２２９７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来は立坑の内壁面に、シールド掘削機の外径よりも大径の円筒状のエントランス室を構築しておく必要があり、さらに、そのエントランス室内を加圧する加圧装置も備える必要があった。このため、シールド到達に際しての準備工程において、立坑内での円筒状のエントランス室の構築作業に労力と時間及び経費がかかるものとなっていた。
【０００４】
本発明の課題は、シールド到達工法において、準備工程における立坑内での構築作業の軽減と時間短縮及びコストダウンを図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、立坑へのシールド掘削機の到達工法であって、前記立坑の内壁面に、前記シールド掘削機のほぼ下半部を収容可能で上方に開放されたシールドドックを取り付けておき、前記シールド掘削機を前進させて前記シールドドック内に到達させることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、立坑へのシールド掘削機の到達工法であって、前記立坑の内壁面に、前記シールド掘削機のほぼ下半部を収容可能で上方に開放されたシールドドックを取り付けて、このシールドドック内に液体を貯めておく一方、前記立坑の外側の前記シールド掘削機近傍の地盤中から地下水を汲み上げて、前記立坑外側の地下水位を前記シールド掘削機のほぼ下半部レベル以下に保った状態で、前記シールド掘削機を前進させて前記シールドドック内に到達させることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のシールド到達工法であって、前記立坑の外側の前記シールド掘削機近傍の地盤中から地下水を汲み上げて、前記立坑外側の前記シールド掘削機近傍の地下水位を前記シールド掘削機のほぼ下半部レベル以下に保った状態にしておくことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、立坑へのシールド掘削機の到達工法であって、前記立坑の内壁面に、前記シールド掘削機が収納可能で、前記立坑の外側の地下水位より高い水位を保つことが可能な高さを有して、上方に開放されたシールドドックを取り付けておき、前記シールド掘削機を前進させて前記シールドドック内に到達させることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のシールド到達工法であって、前記立坑の外側の前記シールド掘削機近傍の地盤中から地下水を汲み上げて、前記立坑外側の前記シールド掘削機近傍の地下水位を前記シールドドックの上方開放部レベル以下に保った状態にしておくことを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載のシールド到達工法であって、前記シールド掘削機を前記立坑の到達口に対し止水シールして前進させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、立坑内での到達準備工程において、シールド掘削機のほぼ下半部を収容する上方に開放されたシールドドックを構築すればよく、従来のような円筒状のエントランス室及びその加圧装置も不要なため、作業の軽減と時間短縮及びコストダウンを達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
図１は本発明を適用した一実施形態の構成を示すもので、１はシールド掘削機、２は立坑、３はシールドドック、４は架台、５は保持枠、Ｗは水である。図１（ａ）は立坑２内のシールドドック３の構築工程を示し、図１（ｂ）はシールドドック３内への貯水工程を示し、図１（ｃ）はシールドドック３内へのシールド掘削機１の前進工程を示し、図１（ｄ）はシールド掘削機１の到達完了を示している。
【００１３】
シールドドック３は、図２から図５に示すように、立坑２の内部において、底版に設置した架台４上に構築されて、立坑２の到達口に取り付けた保持枠５に取り付けられている。
すなわち、シールドドック３は、立坑２の底版に設置した左右平行レール状の架台４の上に構築されてシールド掘削機１のほぼ下半部を収容可能で上方に開放した半円筒状部３１と、その先端を閉止する半円板状部３２とから構成され、その半円筒状部３１及び半円板状部３２はいずれも鋼板及び補強材を接合して形成されている。また、半円筒状部３１は、立坑２の到達口に取り付けられたリング状鋼板による保持枠５のほぼ下半部外周に接合して取り付けられている。
【００１４】
なお、保持枠５の内周には、止水シール材６及びその保護板７が取り付けられている。止水シール材６は、ゴムチューブと図略のシールゴムにより形成されて保持枠５の内周の全周にわたって取り付けられており、図示しない圧気源からのエアーや水源からの水が供給される。保護板７は、ステンレスにより形成されて保持枠５の内周の全周にわたって分割した状態で取り付けられており、止水シール材６の内周側に位置して、シールド掘削機１の外周に当接する。
【００１５】
次に、本発明のシールド到達工法について説明する。
まず、シールド掘削機１の到達に先立って、図１（ａ）及び図２に示すように、立坑２の到達口に保持枠５を構築し、その内周に止水シール材６及び保護板７を取り付け、保持枠５のほぼ下半部外周にシールドドック３を構築しておく。そして、図１（ｂ）に示すように、そのシールドドック３内に注水してほぼ一杯に水Ｗを満たしておく
また、その作業と並行して、立坑２の外側において、図示しないが、シールド掘削機１近傍の地盤中からディープウェルにより地下水を汲み上げて、その地下水位をシールド掘削機１のほぼ下半部レベル（ほぼ中心線レベル）以下の状態に保っておく。
【００１６】
その後、図１（ｃ）に示すように、シールド掘削機１を前進させて立坑２の到達口から保持枠５を介してシールドドック３内に到達させる。このとき、保持枠５の内周において、シールド掘削機１の外周との間に保護板７を介して止水シール材６が介在されており、この止水シール材６のゴムチューブ内にエアーを供給しておくことで、地山から立坑２内への地下水の浸入が効果的に阻止される。しかも、シールド掘削機１のほぼ下半部を収容するシールドドック３内には水Ｗがほぼ一杯に満たされて、シールド掘削機１近傍の地盤中の地下水位とほぼ同水位で平衡が保たれているため、地山から立坑２内へ地下水が突出することもない。
【００１７】
なお、例えば地下水位がシールド掘削機１より上でその天端部分が砂層の場合、その砂層が崩壊する危険もあるが、既に地下水位はシールド掘削機１のほぼ下半部レベル以下の状態に保たれているので、その危険はない。
また、例えば地下水位をシールド掘削機１より下げた場合、止水シール材６のシール性能が下がり、特に、シールド掘削機１のほぼ下半部を受ける止水シール材６が過大荷重により破損することが考えられる。しかし、地下水位がシールド掘削機１のほぼ下半部レベル以下の状態に保たれているので、止水シール材６のシール性能を維持でき、しかも、シールド掘削機１に対する地下水及びシールドドック３内の水Ｗの浮力により、止水シール材６の破損の心配もない。
【００１８】
なお、以上の実施形態においては、半円筒状のシールドドックとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、箱状のシールドドックであっても良い。
また、実施形態では、シールドドック内に水を貯めたが、水に限らず、泥水でも良く、他の液体でも良い。
さらに、シールドドックの形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。例えばシールドドックの高さはシールド掘削機のほぼ下半部に対応したものに限らず立坑背面の地下水位より高い水位を保てる高さで良い。その場合、立坑外側のシールド掘削機近傍の地下水位をシールドドックの上方開放部レベル以下に保った状態にしておく。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用した一実施形態の構成を示すもので、立坑内のシールドドックを示した斜視図（ａ）、シールドドック内への貯水を示した斜視図（ｂ）、シールドドック内へのシールド掘削機の前進を示した斜視図（ｃ）、シールド掘削機の到達を示した斜視図（ｄ）である。
【図２】図１のシールドドック部の縦断面図である。
【図３】図２の上部の拡大図（ａ）と下部の拡大図（ｂ）である。
【図４】図２のシールドドックの断面図（ａ）と端面図（ｂ）である。
【図５】図２の保持枠の正面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１ シールド掘削機
２ 立坑
３ シールドドック
４ 架台
５ 保持枠
６ 止水シール材
７ 保護板
Ｗ 水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立坑へのシールド掘削機の到達工法であって、
前記立坑の内壁面に、前記シールド掘削機のほぼ下半部を収容可能で上方に開放されたシールドドックを取り付けておき、
前記シールド掘削機を前進させて前記シールドドック内に到達させることを特徴とするシールド到達工法。
【請求項２】
立坑へのシールド掘削機の到達工法であって、
前記立坑の内壁面に、前記シールド掘削機のほぼ下半部を収容可能で上方に開放されたシールドドックを取り付けて、このシールドドック内に液体を貯めた状態にしておき、
前記シールド掘削機を前進させて前記シールドドック内に到達させることを特徴とするシールド到達工法。
【請求項３】
前記立坑の外側の前記シールド掘削機近傍の地盤中から地下水を汲み上げて、前記立坑外側の前記シールド掘削機近傍の地下水位を前記シールド掘削機のほぼ下半部レベル以下に保った状態にしておくことを特徴とする請求項２に記載のシールド到達工法。
【請求項４】
立坑へのシールド掘削機の到達工法であって、
前記立坑の内壁面に、前記シールド掘削機が収納可能で、前記立坑の外側の地下水位より高い水位を保つことが可能な高さを有して、上方に開放されたシールドドックを取り付けておき、
前記シールド掘削機を前進させて前記シールドドック内に到達させることを特徴とするシールド到達工法。
【請求項５】
前記立坑の外側の前記シールド掘削機近傍の地盤中から地下水を汲み上げて、前記立坑外側の前記シールド掘削機近傍の地下水位を前記シールドドックの上方開放部レベル以下に保った状態にしておくことを特徴とする請求項４に記載のシールド到達工法。
【請求項６】
前記シールド掘削機を前記立坑の到達口に対し止水シールして前進させることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のシールド到達工法。
【請求項１】
立坑へのシールド掘削機の到達工法であって、
前記立坑の内壁面に、前記シールド掘削機のほぼ下半部を収容可能で上方に開放されたシールドドックを取り付けておき、
前記シールド掘削機を前進させて前記シールドドック内に到達させることを特徴とするシールド到達工法。
【請求項２】
立坑へのシールド掘削機の到達工法であって、
前記立坑の内壁面に、前記シールド掘削機のほぼ下半部を収容可能で上方に開放されたシールドドックを取り付けて、このシールドドック内に液体を貯めた状態にしておき、
前記シールド掘削機を前進させて前記シールドドック内に到達させることを特徴とするシールド到達工法。
【請求項３】
前記立坑の外側の前記シールド掘削機近傍の地盤中から地下水を汲み上げて、前記立坑外側の前記シールド掘削機近傍の地下水位を前記シールド掘削機のほぼ下半部レベル以下に保った状態にしておくことを特徴とする請求項２に記載のシールド到達工法。
【請求項４】
立坑へのシールド掘削機の到達工法であって、
前記立坑の内壁面に、前記シールド掘削機が収納可能で、前記立坑の外側の地下水位より高い水位を保つことが可能な高さを有して、上方に開放されたシールドドックを取り付けておき、
前記シールド掘削機を前進させて前記シールドドック内に到達させることを特徴とするシールド到達工法。
【請求項５】
前記立坑の外側の前記シールド掘削機近傍の地盤中から地下水を汲み上げて、前記立坑外側の前記シールド掘削機近傍の地下水位を前記シールドドックの上方開放部レベル以下に保った状態にしておくことを特徴とする請求項４に記載のシールド到達工法。
【請求項６】
前記シールド掘削機を前記立坑の到達口に対し止水シールして前進させることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のシールド到達工法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２３１７２９（Ｐ２００８−２３１７２９Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７０８６０（Ｐ２００７−７０８６０）
【出願日】平成１９年３月１９日（２００７．３．１９）
【出願人】（５０４１５８８８１）東京地下鉄株式会社 (22)
【出願人】（０００１９５９７１）西松建設株式会社 (329)
【出願人】（０００２５２２０７）六菱ゴム株式会社 (41)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１９日（２００７．３．１９）
【出願人】（５０４１５８８８１）東京地下鉄株式会社 (22)
【出願人】（０００１９５９７１）西松建設株式会社 (329)
【出願人】（０００２５２２０７）六菱ゴム株式会社 (41)
【Ｆターム（参考）】
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