噴射ノズル多設型掘進機
【課題】超高圧噴射ノズルを多く設置することができ、もって、小中規模な障害物だけでなく、多くの数の超高圧噴射ノズルを必要とする大規模な障害物に対しても粉砕しつつ推進することができ、さらには、超高圧噴射ノズル単位で各超高圧噴射ノズルの稼動・不稼動の制御を行い、地山の広狭、硬軟、切断すべき障害物の形状、大小に応じて稼動させる超高圧噴射ノズルの数を増減させることができる、噴射ノズル多設型掘進機を得る。
【解決手段】超高圧メインシャフト７及び超高圧複合スイベル８が接続された回転軸２を有するシールド本体部３と、複数の超高圧噴射ノズル１０を有するカッターヘッド部４とを備えた噴射ノズル多設型掘進機１であって、複数の超高圧噴射ノズル１０は、各々、回転軸２を経由した超高圧噴射ノズルラインを有しており、回転軸２には、超高圧噴射ノズルラインが有するラインの切換を制御する切換手段９が設けられている。
【解決手段】超高圧メインシャフト７及び超高圧複合スイベル８が接続された回転軸２を有するシールド本体部３と、複数の超高圧噴射ノズル１０を有するカッターヘッド部４とを備えた噴射ノズル多設型掘進機１であって、複数の超高圧噴射ノズル１０は、各々、回転軸２を経由した超高圧噴射ノズルラインを有しており、回転軸２には、超高圧噴射ノズルラインが有するラインの切換を制御する切換手段９が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴射ノズルを多設することができる掘進機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来において、様々な掘進機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。掘進機の回転軸には、超高圧メインシャフト、超高圧スイベル及び超高圧三連ロータリージョイントが配置されており、これらを経由して、掘進機面盤部に設置されている超高圧噴射ノズルまでのノズルラインが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６９８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来におけるノズルライン接続方式は、超高圧噴射ノズルの設置数が多い場合には、構造上限度があるために対応することが困難であり、超高圧噴射ノズルの設置数が少ない場合にしか対応することができなかった。また、従来における掘進機では、掘進機面盤部に設置されている超高圧噴射ノズルの稼動・不稼動の制御を各超高圧噴射ノズル単位で行うことが極めて困難で、掘進機の作動中は常に全ての超高圧噴射ノズルを障害物の形状、大きさ等に応じた切断条件に細かく柔軟に即応させることができなかった。
【０００５】
本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、特に大口径の掘進機に必要となる超高圧噴射ノズルを多く設置することができ、もって、小中規模な障害物だけでなく、多数の超高圧噴射ノズルを必要とする大規模な障害物に対しても粉砕しつつ推進することができ、さらには、超高圧噴射ノズル単位で各超高圧噴射ノズルの稼動・不稼動の制御を行い、障害物の大小・形状、地山の広狭、硬軟に応じて稼動させる超高圧噴射ノズルの数を増減させることができる、噴射ノズル多設型掘進機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、超高圧メインシャフト及び超高圧複合スイベルが接続された回転軸を有するシールド本体部と、前記シールド本体部に対して回転可能な、複数の超高圧噴射ノズルを有するカッターヘッド部とを備えた噴射ノズル多設型掘進機であって、前記複数の超高圧噴射ノズルは、各々、前記回転軸を経由しこの回転軸内に保護される構造で延設された超高圧噴射ノズルラインを有しており、前記超高圧噴射ノズルラインは、複数のラインを有しており、前記回転軸には、前記超高圧噴射ノズルラインが有するラインの切換を制御する切換手段が設けられていることを特徴とする噴射ノズル多設型掘進機を提供する。
【０００７】
また、前記切換手段は、前記超高圧メインシャフトと前記超高圧複合スイベルとの間において前記回転軸に設けられているのが好ましい。
【０００８】
また、前記超高圧噴射ノズルラインは、超高圧水ラインとスラリーラインとを有することができ、更に掘進機面盤部に臨む噴射ノズルを面盤面内で移動させる油圧ラインを有することができる。
【０００９】
さらに、前記切換手段は、前記各超高圧噴射ノズルに対して稼動・不稼動の制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、超高圧メインシャフト及び超高圧複合スイベルが接続された回転軸を有するシールド本体部と、前記シールド本体部に対して回転可能な、複数の超高圧噴射ノズルを有するカッターヘッド部とを備えた噴射ノズル多設型掘進機であって、前記複数の超高圧噴射ノズルは、各々、前記回転軸を経由した超高圧噴射ノズルラインを有しており、前記超高圧噴射ノズルラインは、障害物切断時の研摩材を分散したスラリーライン、超高圧水ジェットを噴射したりこれに地盤改良材を混入噴射する超高圧ライン、噴射ノズルを移動させる油圧ラインなど複数のラインを有しており、前記回転軸には、前記超高圧噴射ノズルラインが有するラインの切換を制御する切換手段が設けられているため、大口径の掘進機に必要な超高圧噴射ノズルを多く設置することができ、もって、小中規模な障害物だけでなく、多くの数の超高圧噴射ノズルを必要とする大規模な障害物に遭遇してもそれを粉砕しつつ推進することができ、さらには、超高圧噴射ノズル単位で各超高圧噴射ノズルの稼動・不稼動の制御を行い、地山の広狭、硬軟に応じて稼動させるべき超高圧噴射ノズル数とライン機能を自在に増減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（ａ）は、本発明にかかる噴射ノズル多設型掘進機の実施の一形態に適用可能なシールド本体部を示す前面図であり、図１（ｂ）は、本発明にかかる噴射ノズル多設型掘進機の実施の一形態を示す部分断面側面図である。
【図２】図２は、本発明にかかる超高圧噴射ノズルライン及び切換手段を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明にかかる噴射ノズル多設型掘進機を実施するための最良の形態について図面を参照しながら述べる。図１（ａ）には、本発明にかかる噴射ノズル多設型掘進機のシールド本体部の前面図を示し、図１（ｂ）には、本発明にかかる噴射ノズル多設型掘進機の部分断面側面図を示している。また、図２には、超高圧噴射ノズルライン及び切換手段を示す概略図を示している。
【００１３】
図１に示すように、掘進機１は、その中心部に回転軸２を有するシールド本体部３と、シールド本体部３に対して回転可能なカッターヘッド部４と、スクリューコンベヤ等を有し切断破砕した障害物泥水を排出する排泥管５と、回転軸２及びカッターヘッド部４を回転駆動させる駆動源としての駆動用モータ６とを主に備えている。
【００１４】
推進方向先端部に設けられたカッターヘッド部４は、図１（ｂ）に示すように、複数のビット１５が適宜設けられ、また、カッターヘッド部４には、地盤改良材の噴射ノズルや障害物切断用ノズルなどの複数の超高圧噴射ノズル１０が設置されており、図示のものは、３５個の超高圧噴射ノズル１０が設けられており、そのうちの１２個の超高圧噴射ノズル１０は油圧シリンダー１１によって面盤部面に沿って平行に進退移動できるようになっており、そのための油圧シリンダー１１は９個配設されている。
【００１５】
図２に示すように、複数の超高圧噴射ノズル１０は、回転軸２内を並走するホース群に連結される超高圧噴射ノズルラインを有している。超高圧噴射ノズルラインは、二つの超高圧水ライン１２ａ、１２ｂとスラリーライン１３とを有する。超高圧水ライン１２ａ、１２ｂは、図示しない供給源に接続している超高圧ジェット水を噴射ノズル側に供給するラインであり、一方、スラリーライン１３は、図示しない供給源に接続しているアブレシブスラリー又は地盤改良材を噴射ノズル側に供給するラインであることができる。
【００１６】
また、油圧シリンダー１１によって移動できる超高圧噴射ノズル１０に対する超高圧噴射ノズルラインは、二つの超高圧水ライン１２ａ、１２ｂ及びスラリーライン１３に加えて油圧ライン１４を更に有する。油圧ライン１４は、噴射位置や角度を可変にする噴射ノズル移動用の油圧シリンダー１１に油圧作動油を供給するラインである。
【００１７】
超高圧水ライン１２ａは、２４個のポートを有し、超高圧水ライン１２ｂは、１２個のポートを有し、スラリーライン１３は、３５個のポートを有し、油圧ライン１４は、１８個のポート（９個のインレットポート及び９個のアウトレットポート）をそれぞれ有する。
【００１８】
回転軸２には、超高圧メインシャフト７、超高圧複合スイベル８及び例えば三連であってもよい超高圧多連ロータリージョイント８ｂが接続されている。超高圧複合スイベル８は、複合スイベル８ａと超高圧スイベル８ｂとから構成される。また、切換手段９が、超高圧メインシャフト７と超高圧複合スイベル８の複合スイベル８ａとの間において回転軸２に設けられている。超高圧水ライン１２ａ、１２ｂ、スラリーライン１３及び油圧ライン１４は、回転軸２、超高圧メインシャフト７、超高圧複合スイベル８（複合スイベル８ａ及び超高圧スイベル８ｂ）、切換手段９及び超高圧多連ロータリージョイント１６を経由して超高圧噴射ノズル１０に終端している。
【００１９】
切換手段９は、超高圧噴射ノズルラインが有する超高圧水ライン１２ａ、１２ｂ、スラリーライン１３及び油圧ライン１４の稼動切換を制御するためのものであり、この切換手段９を介して、各超高圧噴射ノズル１０に対するラインの切換が行われるようになっている。また、切換手段９は、各超高圧噴射ノズル１０に対して稼動・不稼動の選択的制御を行うことができるようになっている。従って、大口径マシン向けに多数の超高圧噴射ノズルを設置することができ、もって、小中規模な障害物は勿論のこと、掘進中に遭遇し多数の超高圧噴射ノズルを必要とする大規模な障害物に対してもこれを粉砕しつつ推進することができる。また、超高圧噴射ノズル単位で各超高圧噴射ノズルの稼動・不稼動の制御を行い、地山の広狭、硬軟に応じて稼動させる超高圧噴射ノズルの数を増減させることができる。
【符号の説明】
【００２０】
１ 掘進機
２ 回転軸
３ シールド本体部
４ カッターヘッド部
５ 排泥管
６ 駆動用モータ
７ 超高圧メインシャフト
８ 超高圧複合スイベル
８ａ 複合スイベル
８ｂ 超高圧スイベル
９ 切換手段
１０ 超高圧噴射ノズル
１１ 油圧シリンダー
１２ａ 超高圧水ライン
１２ｂ 超高圧水ライン
１３ スラリーライン
１４ 油圧ライン
１５ ビット
１６ 超高圧多連ロータリージョイント
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴射ノズルを多設することができる掘進機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来において、様々な掘進機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。掘進機の回転軸には、超高圧メインシャフト、超高圧スイベル及び超高圧三連ロータリージョイントが配置されており、これらを経由して、掘進機面盤部に設置されている超高圧噴射ノズルまでのノズルラインが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６９８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来におけるノズルライン接続方式は、超高圧噴射ノズルの設置数が多い場合には、構造上限度があるために対応することが困難であり、超高圧噴射ノズルの設置数が少ない場合にしか対応することができなかった。また、従来における掘進機では、掘進機面盤部に設置されている超高圧噴射ノズルの稼動・不稼動の制御を各超高圧噴射ノズル単位で行うことが極めて困難で、掘進機の作動中は常に全ての超高圧噴射ノズルを障害物の形状、大きさ等に応じた切断条件に細かく柔軟に即応させることができなかった。
【０００５】
本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、特に大口径の掘進機に必要となる超高圧噴射ノズルを多く設置することができ、もって、小中規模な障害物だけでなく、多数の超高圧噴射ノズルを必要とする大規模な障害物に対しても粉砕しつつ推進することができ、さらには、超高圧噴射ノズル単位で各超高圧噴射ノズルの稼動・不稼動の制御を行い、障害物の大小・形状、地山の広狭、硬軟に応じて稼動させる超高圧噴射ノズルの数を増減させることができる、噴射ノズル多設型掘進機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、超高圧メインシャフト及び超高圧複合スイベルが接続された回転軸を有するシールド本体部と、前記シールド本体部に対して回転可能な、複数の超高圧噴射ノズルを有するカッターヘッド部とを備えた噴射ノズル多設型掘進機であって、前記複数の超高圧噴射ノズルは、各々、前記回転軸を経由しこの回転軸内に保護される構造で延設された超高圧噴射ノズルラインを有しており、前記超高圧噴射ノズルラインは、複数のラインを有しており、前記回転軸には、前記超高圧噴射ノズルラインが有するラインの切換を制御する切換手段が設けられていることを特徴とする噴射ノズル多設型掘進機を提供する。
【０００７】
また、前記切換手段は、前記超高圧メインシャフトと前記超高圧複合スイベルとの間において前記回転軸に設けられているのが好ましい。
【０００８】
また、前記超高圧噴射ノズルラインは、超高圧水ラインとスラリーラインとを有することができ、更に掘進機面盤部に臨む噴射ノズルを面盤面内で移動させる油圧ラインを有することができる。
【０００９】
さらに、前記切換手段は、前記各超高圧噴射ノズルに対して稼動・不稼動の制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、超高圧メインシャフト及び超高圧複合スイベルが接続された回転軸を有するシールド本体部と、前記シールド本体部に対して回転可能な、複数の超高圧噴射ノズルを有するカッターヘッド部とを備えた噴射ノズル多設型掘進機であって、前記複数の超高圧噴射ノズルは、各々、前記回転軸を経由した超高圧噴射ノズルラインを有しており、前記超高圧噴射ノズルラインは、障害物切断時の研摩材を分散したスラリーライン、超高圧水ジェットを噴射したりこれに地盤改良材を混入噴射する超高圧ライン、噴射ノズルを移動させる油圧ラインなど複数のラインを有しており、前記回転軸には、前記超高圧噴射ノズルラインが有するラインの切換を制御する切換手段が設けられているため、大口径の掘進機に必要な超高圧噴射ノズルを多く設置することができ、もって、小中規模な障害物だけでなく、多くの数の超高圧噴射ノズルを必要とする大規模な障害物に遭遇してもそれを粉砕しつつ推進することができ、さらには、超高圧噴射ノズル単位で各超高圧噴射ノズルの稼動・不稼動の制御を行い、地山の広狭、硬軟に応じて稼動させるべき超高圧噴射ノズル数とライン機能を自在に増減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（ａ）は、本発明にかかる噴射ノズル多設型掘進機の実施の一形態に適用可能なシールド本体部を示す前面図であり、図１（ｂ）は、本発明にかかる噴射ノズル多設型掘進機の実施の一形態を示す部分断面側面図である。
【図２】図２は、本発明にかかる超高圧噴射ノズルライン及び切換手段を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明にかかる噴射ノズル多設型掘進機を実施するための最良の形態について図面を参照しながら述べる。図１（ａ）には、本発明にかかる噴射ノズル多設型掘進機のシールド本体部の前面図を示し、図１（ｂ）には、本発明にかかる噴射ノズル多設型掘進機の部分断面側面図を示している。また、図２には、超高圧噴射ノズルライン及び切換手段を示す概略図を示している。
【００１３】
図１に示すように、掘進機１は、その中心部に回転軸２を有するシールド本体部３と、シールド本体部３に対して回転可能なカッターヘッド部４と、スクリューコンベヤ等を有し切断破砕した障害物泥水を排出する排泥管５と、回転軸２及びカッターヘッド部４を回転駆動させる駆動源としての駆動用モータ６とを主に備えている。
【００１４】
推進方向先端部に設けられたカッターヘッド部４は、図１（ｂ）に示すように、複数のビット１５が適宜設けられ、また、カッターヘッド部４には、地盤改良材の噴射ノズルや障害物切断用ノズルなどの複数の超高圧噴射ノズル１０が設置されており、図示のものは、３５個の超高圧噴射ノズル１０が設けられており、そのうちの１２個の超高圧噴射ノズル１０は油圧シリンダー１１によって面盤部面に沿って平行に進退移動できるようになっており、そのための油圧シリンダー１１は９個配設されている。
【００１５】
図２に示すように、複数の超高圧噴射ノズル１０は、回転軸２内を並走するホース群に連結される超高圧噴射ノズルラインを有している。超高圧噴射ノズルラインは、二つの超高圧水ライン１２ａ、１２ｂとスラリーライン１３とを有する。超高圧水ライン１２ａ、１２ｂは、図示しない供給源に接続している超高圧ジェット水を噴射ノズル側に供給するラインであり、一方、スラリーライン１３は、図示しない供給源に接続しているアブレシブスラリー又は地盤改良材を噴射ノズル側に供給するラインであることができる。
【００１６】
また、油圧シリンダー１１によって移動できる超高圧噴射ノズル１０に対する超高圧噴射ノズルラインは、二つの超高圧水ライン１２ａ、１２ｂ及びスラリーライン１３に加えて油圧ライン１４を更に有する。油圧ライン１４は、噴射位置や角度を可変にする噴射ノズル移動用の油圧シリンダー１１に油圧作動油を供給するラインである。
【００１７】
超高圧水ライン１２ａは、２４個のポートを有し、超高圧水ライン１２ｂは、１２個のポートを有し、スラリーライン１３は、３５個のポートを有し、油圧ライン１４は、１８個のポート（９個のインレットポート及び９個のアウトレットポート）をそれぞれ有する。
【００１８】
回転軸２には、超高圧メインシャフト７、超高圧複合スイベル８及び例えば三連であってもよい超高圧多連ロータリージョイント８ｂが接続されている。超高圧複合スイベル８は、複合スイベル８ａと超高圧スイベル８ｂとから構成される。また、切換手段９が、超高圧メインシャフト７と超高圧複合スイベル８の複合スイベル８ａとの間において回転軸２に設けられている。超高圧水ライン１２ａ、１２ｂ、スラリーライン１３及び油圧ライン１４は、回転軸２、超高圧メインシャフト７、超高圧複合スイベル８（複合スイベル８ａ及び超高圧スイベル８ｂ）、切換手段９及び超高圧多連ロータリージョイント１６を経由して超高圧噴射ノズル１０に終端している。
【００１９】
切換手段９は、超高圧噴射ノズルラインが有する超高圧水ライン１２ａ、１２ｂ、スラリーライン１３及び油圧ライン１４の稼動切換を制御するためのものであり、この切換手段９を介して、各超高圧噴射ノズル１０に対するラインの切換が行われるようになっている。また、切換手段９は、各超高圧噴射ノズル１０に対して稼動・不稼動の選択的制御を行うことができるようになっている。従って、大口径マシン向けに多数の超高圧噴射ノズルを設置することができ、もって、小中規模な障害物は勿論のこと、掘進中に遭遇し多数の超高圧噴射ノズルを必要とする大規模な障害物に対してもこれを粉砕しつつ推進することができる。また、超高圧噴射ノズル単位で各超高圧噴射ノズルの稼動・不稼動の制御を行い、地山の広狭、硬軟に応じて稼動させる超高圧噴射ノズルの数を増減させることができる。
【符号の説明】
【００２０】
１ 掘進機
２ 回転軸
３ シールド本体部
４ カッターヘッド部
５ 排泥管
６ 駆動用モータ
７ 超高圧メインシャフト
８ 超高圧複合スイベル
８ａ 複合スイベル
８ｂ 超高圧スイベル
９ 切換手段
１０ 超高圧噴射ノズル
１１ 油圧シリンダー
１２ａ 超高圧水ライン
１２ｂ 超高圧水ライン
１３ スラリーライン
１４ 油圧ライン
１５ ビット
１６ 超高圧多連ロータリージョイント
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超高圧メインシャフト及び超高圧複合スイベルが接続された回転軸を有するシールド本体部と、
前記シールド本体部に対して回転可能な、複数の超高圧噴射ノズルを有するカッターヘッド部とを備え、
前記複数の超高圧噴射ノズルは、各々、前記回転軸を経由した超高圧噴射ノズルラインを有しており、
前記超高圧噴射ノズルラインは、複数のラインを有しており、
前記回転軸には、前記超高圧噴射ノズルラインが有するラインの切換を制御する切換手段が設けられていることを特徴とする噴射ノズル多設型掘進機。
【請求項２】
請求項１に記載の噴射ノズル多設型掘進機において、
前記切換手段は、前記超高圧メインシャフトと前記超高圧複合スイベルとの間において前記回転軸に設けられていることを特徴とする噴射ノズル多設型掘進機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の噴射ノズル多設型掘進機において、
前記超高圧噴射ノズルラインは、超高圧水ラインとスラリーラインとを有することを特徴とする噴射ノズル多設型掘進機。
【請求項４】
請求項３に記載の噴射ノズル多設型掘進機において、
前記超高圧噴射ノズルラインは、油圧ラインを更に有することを特徴とする噴射ノズル多設型掘進機。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか一つに記載の噴射ノズル多設型掘進機において、
前記切換手段は、推進時に遭遇する障害物の大小・形状、地山の広狭、硬軟に応じ前記各超高圧噴射ノズルに対して稼動・不稼動の制御を行うことができることを特徴とする噴射ノズル多設型掘進機。
【請求項１】
超高圧メインシャフト及び超高圧複合スイベルが接続された回転軸を有するシールド本体部と、
前記シールド本体部に対して回転可能な、複数の超高圧噴射ノズルを有するカッターヘッド部とを備え、
前記複数の超高圧噴射ノズルは、各々、前記回転軸を経由した超高圧噴射ノズルラインを有しており、
前記超高圧噴射ノズルラインは、複数のラインを有しており、
前記回転軸には、前記超高圧噴射ノズルラインが有するラインの切換を制御する切換手段が設けられていることを特徴とする噴射ノズル多設型掘進機。
【請求項２】
請求項１に記載の噴射ノズル多設型掘進機において、
前記切換手段は、前記超高圧メインシャフトと前記超高圧複合スイベルとの間において前記回転軸に設けられていることを特徴とする噴射ノズル多設型掘進機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の噴射ノズル多設型掘進機において、
前記超高圧噴射ノズルラインは、超高圧水ラインとスラリーラインとを有することを特徴とする噴射ノズル多設型掘進機。
【請求項４】
請求項３に記載の噴射ノズル多設型掘進機において、
前記超高圧噴射ノズルラインは、油圧ラインを更に有することを特徴とする噴射ノズル多設型掘進機。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか一つに記載の噴射ノズル多設型掘進機において、
前記切換手段は、推進時に遭遇する障害物の大小・形状、地山の広狭、硬軟に応じ前記各超高圧噴射ノズルに対して稼動・不稼動の制御を行うことができることを特徴とする噴射ノズル多設型掘進機。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−４１７０７（Ｐ２０１２−４１７０７Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８２７７８（Ｐ２０１０−１８２７７８）
【出願日】平成２２年８月１８日（２０１０．８．１８）
【出願人】（５９６１４９８９９）中黒建設株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１８日（２０１０．８．１８）
【出願人】（５９６１４９８９９）中黒建設株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
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