“双超”岩石顶管工程顶管机的创新设计与应用

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作者 唐成洋 吕庆洲 姚宝 《非开挖技术》 2024年第4期34-40,共7页

面对超常硬度和超长距离的“双超”岩石顶管工程,需要攻克许多难题。突破岩石破碎难点,才能很好地解决超常硬度岩石顶管工程中的掘进难题,其重点在于解决滚刀的破碎能力和效率,滚刀和刀箱承压能力以及提供足够顶推力和刀盘的强度等诸多... 面对超常硬度和超长距离的“双超”岩石顶管工程,需要攻克许多难题。突破岩石破碎难点,才能很好地解决超常硬度岩石顶管工程中的掘进难题,其重点在于解决滚刀的破碎能力和效率,滚刀和刀箱承压能力以及提供足够顶推力和刀盘的强度等诸多问题;突破顶管设备的耐磨性、降低管道外壁沿程阻力以及渣石长距离输送等问题,才能很好地解决超长距离岩石顶管工程难题,其重点需要提高滚刀耐磨性、刀盘本体耐磨性、渣石输送管道的耐磨性,降低顶管外壁沿程阻力、降低顶管机外壁沉渣阻力和防止抱死以及渣石顺畅输送和防堵塞等问题。广东粤东水资源工程中长度超过1297米、岩石硬度达到200MPa的“双超”岩石顶管工程顺利贯通,创造了面向特殊地质条件和要求下,岩石顶管设备的创新、优化设计和先进技术的组合应用的成功案例。关键词:岩石顶管超长距离超常硬度顶管机创新设计。 展开更多

关键词 岩石顶管 超长距离 超常硬度 顶管机 创新设计

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长距离穿越汉江岩石顶管工程

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作者 皮青云 胡涛 +2 位作者 周文 王伟 冯鑫 《非开挖技术》 2024年第5期45-52,共8页

本文以丹江口市供水提升项目为例,基于工程实际对长距离岩石顶管工程施工技术进行了介绍,供行业从业人员参考。

关键词 长距离 穿越汉江 地下水 岩石顶进

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大坡度岩石顶管施工关键技术应用

3

作者 刘新星 《四川水利》 2023年第5期103-107,共5页

顶管法作为一种非开挖施工技术,随着城市地下空间的开发利用应用越来越广泛。为了有效解决顶管工程在大坡度、岩石地层条件下的施工技术难题,根据西彭水厂连通线大石路高地顶管的施工经验,总结了岩石顶管机设备选型的主要特点及主顶系... 顶管法作为一种非开挖施工技术,随着城市地下空间的开发利用应用越来越广泛。为了有效解决顶管工程在大坡度、岩石地层条件下的施工技术难题,根据西彭水厂连通线大石路高地顶管的施工经验,总结了岩石顶管机设备选型的主要特点及主顶系统安装过程中的注意事项、顶进施工过程中使用泥浆减阻的注浆原则和注浆质量的控制措施、顶管机顶进偏差产生的原因及顶进姿态控制的方法与注意事项等大坡度岩石顶管施工关键技术,并在项目建设中得到了成功应用,为今后类似项目提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 大坡度 岩石顶管 顶管机选型 姿态控制

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大直径泥水岩石顶管栽头控制及抱死脱困技术 被引量：2

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作者 杨锦涛 蒋尚志 +3 位作者 许剑波 陈状 王强 严怀俊 《建筑施工》 2023年第1期110-112,共3页

为解决泥水岩石顶管在施工软硬不均地层中遇填充型溶洞时易发生顶管机抱死、顶管机栽头等问题,通过拉结装置及时控制“栽头”现象,将顶管机机头与管节连接并对顶管管节开孔冲洗,成功解决管节顶进过程中的栽头及抱死问题,实现顺利脱困,... 为解决泥水岩石顶管在施工软硬不均地层中遇填充型溶洞时易发生顶管机抱死、顶管机栽头等问题,通过拉结装置及时控制“栽头”现象,将顶管机机头与管节连接并对顶管管节开孔冲洗,成功解决管节顶进过程中的栽头及抱死问题,实现顺利脱困,从而恢复正常顶进。同时根据施工经验总结提出避免此类事件的建议,为存在类似现象的项目提供参考。 展开更多

关键词 泥水岩石顶管 顶管机抱死 脱困 顶管机栽头 拉结

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大直径岩石顶管在广州北江引水工程(水源工程)3#隧洞的应用 被引量：1

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作者 赵军 《陕西水利》 2023年第1期157-158,162,共3页

本工程3#隧洞长约689 m,进出口约181 m为强风化~全风化围岩和土体,岩体破碎、围岩稳性差;仅中间段落约418 m为微风化~弱风化岩石,顶管穿越的岩层主要为花岗岩,岩质坚硬,广州北江引水工程(水源工程)。文章介绍了对广州北江引水工程(水源... 本工程3#隧洞长约689 m,进出口约181 m为强风化~全风化围岩和土体,岩体破碎、围岩稳性差;仅中间段落约418 m为微风化~弱风化岩石,顶管穿越的岩层主要为花岗岩,岩质坚硬,广州北江引水工程(水源工程)。文章介绍了对广州北江引水工程(水源工程)3#隧洞大直径岩石顶管设计方案及施工工艺,对类似工程具有借鉴意义。 展开更多

关键词 3#隧洞 岩石顶管 机型

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观景口水利枢纽长距离岩石顶管施工关键技术研究与探讨 被引量：3

6

作者 杨庆辉 《中国水利》 2021年第19期37-40,共4页

为了有效解决超长距离岩石顶管施工技术难题,以观景口水利枢纽输水隧洞长距离岩石顶管施工为依托,分析长距离岩石顶管工程面临的顶力控制难、卡管等主要施工风险,总结了包括顶管机设备选型与优化设计、轴线偏差控制、顶力控制、沉渣清... 为了有效解决超长距离岩石顶管施工技术难题,以观景口水利枢纽输水隧洞长距离岩石顶管施工为依托,分析长距离岩石顶管工程面临的顶力控制难、卡管等主要施工风险,总结了包括顶管机设备选型与优化设计、轴线偏差控制、顶力控制、沉渣清除措施以及卡管处置措施的长距离岩石顶管施工关键技术,并在施工中取得了成功应用,为类似工程提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 超长距离隧洞 岩石顶管 润滑 沉渣 卡管

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观景口水利枢纽输水线路岩石顶管设计与实践 被引量：1

7

作者 王永生 《中国水利》 2021年第19期34-36,共3页

重庆市观景口水利枢纽输水隧洞施工中,首次采用了岩石顶管施工技术,解决了钻爆法无法穿越的浅埋段。施工方法由钻爆法变更为岩石顶管后,对输水线路进行了优化布置,并对隧洞顶管、中继间等进行了设计,确保了顶管施工顺利进行。该工程创... 重庆市观景口水利枢纽输水隧洞施工中,首次采用了岩石顶管施工技术,解决了钻爆法无法穿越的浅埋段。施工方法由钻爆法变更为岩石顶管后,对输水线路进行了优化布置,并对隧洞顶管、中继间等进行了设计,确保了顶管施工顺利进行。该工程创造了单头最大顶进长度1.7km的世界纪录,岩石顶管施工技术的应用填补了在水利行业施工的空白,具有较好的推广前景。 展开更多

关键词 观景口水利枢纽 输水线路 隧洞 施工方法 岩石顶管

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长距离岩石顶管施工关键技术 被引量：7

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作者 胡恒千 《国防交通工程与技术》 2020年第3期50-54,共5页

国内目前岩石地层顶管应用极少,千米以上的超长距离岩石顶管没有相关案例。依托重庆市观景口水利枢纽工程,重点对长距离岩石顶管机的设备选型、润滑减阻、长距离导向与纠偏、中继间优化布置等施工关键技术进行了系统研究,并在施工中取... 国内目前岩石地层顶管应用极少,千米以上的超长距离岩石顶管没有相关案例。依托重庆市观景口水利枢纽工程,重点对长距离岩石顶管机的设备选型、润滑减阻、长距离导向与纠偏、中继间优化布置等施工关键技术进行了系统研究,并在施工中取得了成功应用,具有较高的推广应用价值。 展开更多

关键词 长距离 岩石顶管 设备选型 润滑减阻 导向与纠偏 中继间

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观景口水利枢纽长距离岩石顶管工程中继间布置研究 被引量：2

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作者 张绍炜 刘新荣 +1 位作者 邓志云 钟祖良 《中国水利》 2021年第19期41-43,共3页

通过观景口水利枢纽长距离岩石顶管工程的实践,认为中继间的合理布置是确保施工顺利的重要环节。而管节摩阻力的预测是中继间合理布置的前提,岩石地层中管道与岩石接触状态不同于一般土层,管节在泥浆浮力与底部沉渣作用下与围岩的接触... 通过观景口水利枢纽长距离岩石顶管工程的实践,认为中继间的合理布置是确保施工顺利的重要环节。而管节摩阻力的预测是中继间合理布置的前提,岩石地层中管道与岩石接触状态不同于一般土层,管节在泥浆浮力与底部沉渣作用下与围岩的接触处于动态变化中,因而现有的管道与土摩阻力计算公式并不适用于中继间间距布置。该工程采用理论分析及工程应用方法,在印证管道与岩石接触模型的基础上,提出了适用于长距离岩石顶管中继间布置的方法,可为类似工程提供参考。 展开更多

关键词 长距离 岩石顶管 摩阻力 中继间

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基于滚刀破岩特性的岩石顶管迎面阻力计算模型

10

作者 徐天硕 王乐 +3 位作者 刘锴鑫 周雨恒 马保松 张鹏 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期259-265,共7页

顶进力是顶管工程设计和施工中最重要的参数之一,顶进力计算的精确性将直接影响顶管的工程的成败。随着顶管施工工艺越来越多的应用于岩石地层,但鲜有关于岩石地层中顶管顶进力的计算模型。为了更加准确地计算岩石地层中的迎面阻力,假... 顶进力是顶管工程设计和施工中最重要的参数之一,顶进力计算的精确性将直接影响顶管的工程的成败。随着顶管施工工艺越来越多的应用于岩石地层,但鲜有关于岩石地层中顶管顶进力的计算模型。为了更加准确地计算岩石地层中的迎面阻力,假设掌子面稳定,通过分析岩石顶管机刀盘滚刀破岩机理、受力模型和影响规律,在此基础上推导出岩石地层顶管迎面阻力计算公式。结果表明:岩石顶管中,岩石抗压强度和抗剪强度以及顶管机滚刀切入深度直接决定了迎面阻力的大小,实测迎面阻力除个别点在计算值上下限以外,其余与公式预测值相一致,证明其具有适用性。 展开更多

关键词 岩石顶管 顶进力 迎面阻力 滚刀

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长输油气管道岩石顶管隧道施工风险分析与应对措施

11

作者 刘小林 郅永强 +2 位作者 高国庆 王玉涛 蔡文虎 《石油天然气学报》 CAS 2018年第2期59-62,共4页

结合陕京四线怀九河顶管隧道施工工程,深入剖析了长输油气管道岩石顶管隧道施工过程中的潜在风险,根据各种风险存在的特点,制定了一套详细且行之有效的应对措施,以期为今后长输油气管道岩石顶管隧道施工风险规避提供借鉴和参考.

关键词 长输油气管道 岩石顶管 安全风险 应对措施

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解决长距离岩石顶管施工中卡管问题的有效方法

12

作者 刘丙森 《工程机械与维修》 2021年第6期144-145,共2页

为保证长距离顶管施工中卡管、卡管脱困的工程难题得以解决,提出了一种适用于岩石地层中超长距离岩石顶管卡管脱困技术。将该技术成功应用于输水管线2号无压隧洞施工,保证了施工周期,提高了经济效益,研究结果可为解决长距离岩管顶管施... 为保证长距离顶管施工中卡管、卡管脱困的工程难题得以解决,提出了一种适用于岩石地层中超长距离岩石顶管卡管脱困技术。将该技术成功应用于输水管线2号无压隧洞施工,保证了施工周期,提高了经济效益,研究结果可为解决长距离岩管顶管施工中卡管问题提供参考。 展开更多

关键词 超长距离顶管 岩石顶管 卡管脱困 临时中继间

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顶管掘进机新型支撑推进与回拉机构的设计与应用

13

作者 赵会波 赵利国 马强 《煤矿机电》 2024年第3期28-32,共5页

城市地下管道顶管施工中,通常会遇到需要将预制水泥管回收再利用的问题,同时希望顶管机施工过程中,中间换刀的空间能够更大更安全,而传统的中继间结构目前无法实现。为了解决这一施工中的难题,设计了一种带支撑调向机构的特殊中继顶进系... 城市地下管道顶管施工中,通常会遇到需要将预制水泥管回收再利用的问题,同时希望顶管机施工过程中,中间换刀的空间能够更大更安全,而传统的中继间结构目前无法实现。为了解决这一施工中的难题,设计了一种带支撑调向机构的特殊中继顶进系统,该特殊中继间结构通过在传统中继间基础上增加前后撑靴结构,实现中继间系统既能向前推进又能向后回撤,从而达到将预制水泥管顶出再利用以及将刀盘回拉增大前端换刀空间的目的。 展开更多

关键词 特殊中继系统 撑靴结构 岩石顶管施工 水泥管回收 换刀空间

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长距离曲线岩石顶管技术用于供水管道建设 被引量：13

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作者 黄智刚 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2020年第20期39-44,共6页

长距离供水管道受地形和选线的限制,必要时需穿越地质条件复杂的山体,增加了工程建设的难度和风险。近年来,曲线岩石顶管技术逐渐被用于供水管道的铺设,并获得了部分成功案例和工程经验,但在理论研究和施工工艺等方面仍有不足。结合某... 长距离供水管道受地形和选线的限制,必要时需穿越地质条件复杂的山体,增加了工程建设的难度和风险。近年来,曲线岩石顶管技术逐渐被用于供水管道的铺设,并获得了部分成功案例和工程经验,但在理论研究和施工工艺等方面仍有不足。结合某市长距离引水工程实例、围岩压力理论研究以及三维有限元数值模拟,按照管道埋深界限划分,提出并验证了适用于岩石地层顶管的围岩压力计算公式。基于现有规范和计算方法,给出了管浆理想接触条件下的岩石顶管摩阻力估算方法。分析了曲线顶进时顶管的轴向应力分布情况,总结出管节偏心度、截面核与顶管最大允许顶力之间的关系。 展开更多

关键词 供水管道 岩石顶管 曲线顶管

原文传递

基于煤层顶底板岩石力学参数的综采技术可行性研究 被引量：7

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作者 王伟东 苏承东 孟亚周 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第12期113-118,共6页

为给丰阳矿综采机械化方案决策提供科学依据,在2个采区不同区域采集60组顶底板岩石进行单轴压缩试验,获得了二2煤层顶底板岩石力学参数。试验结果表明:二2煤层顶底板4种岩石在单轴压缩过程中应力-应变曲线可分为压密、弹性、屈服和破坏... 为给丰阳矿综采机械化方案决策提供科学依据,在2个采区不同区域采集60组顶底板岩石进行单轴压缩试验,获得了二2煤层顶底板岩石力学参数。试验结果表明:二2煤层顶底板4种岩石在单轴压缩过程中应力-应变曲线可分为压密、弹性、屈服和破坏4个阶段。不同区域岩石单轴抗压强度相差较大,同种岩石的弹性模量和抗压强度大致相同;泥岩、砂质泥岩、粉砂岩和砂岩的平均抗压强度分别为29.3、46.5、76.9、108.1 MPa,平均弹性模量分别为7.5、9.6、18.9、23.3 GPa。泥岩为软岩,砂质泥岩为中等坚硬岩石,砂岩(细砂岩)属于坚硬岩石,岩石单轴抗压强度(峰值强度)与弹性模量存在良好线性关系。在二2煤层顶底板岩性普氏系数小于6的泥岩和部分砂质泥岩区域适合综采机械化开采,普氏系数大于6的区域不适合综采机械化开采。 展开更多

关键词 岩石力学 顶底板岩石 单轴压缩 力学参数 普氏系数

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顶管-灰岩异形接触面纯干摩擦试验

16

作者 陈秀 《西昌学院学报（自然科学版）》 2023年第4期82-88,共7页

岩石顶管顶进初期管节-围岩接触面上无接触介质,对现场顶管摩阻力的影响尤为显著。为研究灰岩在混凝土顶管接触面上的磨损与摩擦系数的内在联系,揭示顶管在长周期顶进状态下摩阻力的变化规律,以在贵州地区广泛分布的灰岩为材料,利用岩... 岩石顶管顶进初期管节-围岩接触面上无接触介质,对现场顶管摩阻力的影响尤为显著。为研究灰岩在混凝土顶管接触面上的磨损与摩擦系数的内在联系,揭示顶管在长周期顶进状态下摩阻力的变化规律,以在贵州地区广泛分布的灰岩为材料,利用岩石剪切流变试验机进行顶管-灰岩异形接触面纯干摩擦试验。结果表明:随着试验次数的增加,灰岩磨损区域的微凸体不断被剪断、磨平,微观上表现为总磨损质量、面积率的不断上升,宏观上体现为平均表面粗糙度下降带来的摩擦系数的逐渐降低,摩擦系数在前期下降较快、中期下降趋势放缓,后期趋于稳定;将不同滑动次数下得到的摩擦系数分别代入理论经验公式进行实时顶力预估与工程实际较为吻合。研究成果可为接触面微凸体摩擦磨损力学分析模型的建立和顶力预测提供参考。 展开更多

关键词 岩石顶管 管-岩直剪试验 磨损 平均表面粗糙度 摩阻力

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矿井顶底板岩石的分类与局部冒顶事故的防治措施

17

作者 左艳东 《技术与市场》 2019年第8期225-225,共1页

阐述了矿井采煤工作面顶底板岩石成分的分类和按顶板与煤层相对位置的分类;顶板事故防治中局部冒顶发生前的预兆和局部冒顶事故的防治措施方法等问题。

关键词 顶底板岩石 分类 局部冒顶事故 防治

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岩顶管掘进机超长距离施工主要设计参数探讨 被引量：7

18

作者 洪松 孙宝升 《港工技术》 2020年第3期44-47,共4页

岩石顶管掘进机首次大规模应于我国重庆观景口水利枢纽工程并取得成功,但鉴于顶管掘进机一般用于土层的顶进,用于岩石地层超长距离顶进施工的计算理论和技术规范匮乏。本文抛砖引玉,在已有顶管掘机及TBM计算理论和经验基础上,对岩石顶... 岩石顶管掘进机首次大规模应于我国重庆观景口水利枢纽工程并取得成功,但鉴于顶管掘进机一般用于土层的顶进,用于岩石地层超长距离顶进施工的计算理论和技术规范匮乏。本文抛砖引玉,在已有顶管掘机及TBM计算理论和经验基础上,对岩石顶管掘进机超长距离顶进施工主要设计参数进行探讨,以期业界能尽早形成岩石顶管掘进机施工的理论体系。 展开更多

关键词 岩石顶管掘进机 超长距离 施工 设计参数

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大东湖核心区污水传输支隧工程顶管施工关键技术研究与应用 被引量：10

19

作者 孙庆 冯文强 +3 位作者 王志云 朱晓冬 李永峰 杨圣虎 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第7期1218-1224,共7页

为解决超深长距离曲线双管岩石顶管项目中顶进距离长、小净距曲线顶进、地质复杂等难点问题,采用适应性设计的刀盘及盾体、双极纠偏、智能化控制系统等顶管机研发技术,采用自动导向测量系统和膏浆技术、分段注浆等注浆减阻技术,采用高... 为解决超深长距离曲线双管岩石顶管项目中顶进距离长、小净距曲线顶进、地质复杂等难点问题,采用适应性设计的刀盘及盾体、双极纠偏、智能化控制系统等顶管机研发技术,采用自动导向测量系统和膏浆技术、分段注浆等注浆减阻技术,采用高效的泥浆系统、严格的泥水作业管理等施工技术。结果表明:1)该种泥水平衡式顶管机满足长距离曲线顶管施工,采用智能化控制系统使设备操作及项目管理更为便捷;2)高压膏浆减阻配合常规触变泥浆分段注浆对顶管进行减阻,可有效减小顶管摩阻力,经计算实际顶力仅为理论顶力的60%左右;3)采用自动导向系统满足连续小角度、小范围的纠偏,可确保顶管机顺利出洞;4)高效的泥浆系统、严格的泥水作业管理可有效克服复杂地层、小净距双管带来的困难。 展开更多

关键词 泥水平衡顶管机 超深长距离顶进 岩石顶管 曲线双管 自动导向 注浆减阻 泥浆循环

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压裂中顶底板对缝高控制作用的数值模拟研究 被引量：2

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作者 黄浩勇 韩忠英 +1 位作者 王光磊 程远方 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第6期181-184,209,共5页

裂缝在缝高方向的延伸会导致裂缝有效长度的降低,影响压裂效果;也可能直接穿过水层,造成压裂施工的失败。因此,基于FEPG有限元平台,利用网格开裂技术,开展了煤层气井压裂数值模拟研究,对垂向裂缝起裂、扩展及穿层的全过程进行分析。数... 裂缝在缝高方向的延伸会导致裂缝有效长度的降低,影响压裂效果;也可能直接穿过水层,造成压裂施工的失败。因此,基于FEPG有限元平台,利用网格开裂技术,开展了煤层气井压裂数值模拟研究,对垂向裂缝起裂、扩展及穿层的全过程进行分析。数值模拟结果表明:煤层气井压裂过程中,控制裂缝是否向隔层扩展主要取决于作业的净压力与隔层水平地应力差之间的关系;与储集层岩石力学性质相比,储集层的地应力剖面是影响裂缝垂向扩展范围的主要因素;T型缝、工型缝等复杂缝是由储集层的岩石力学性质和地应力共同作用的结果。这对于提高现场煤层气井水力压裂的效果具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 煤层气压裂 数值模拟 有限元法 顶、底板岩石

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