浅埋极软地层超大直径盾构隧道施工期上浮控制措施及实测数据分析 被引量：1

1

作者 门小雄 任辉 +2 位作者 郭保和 陈玉林 孙飞祥 《交通节能与环保》 2024年第1期222-226,共5页

管片上浮控制是极软地层超大直径盾构隧道施工控制的关键难题。为了研究极软地层超大直径盾构隧道施工期管片上浮特征及其影响因素,本文依托珠海隧道工程,制定4种抗浮措施,比较分析了不同措施的抗浮效果,优选了抗浮措施。本文基于实测数... 管片上浮控制是极软地层超大直径盾构隧道施工控制的关键难题。为了研究极软地层超大直径盾构隧道施工期管片上浮特征及其影响因素,本文依托珠海隧道工程,制定4种抗浮措施,比较分析了不同措施的抗浮效果,优选了抗浮措施。本文基于实测数据,研究管片上浮过程变化特征,揭示了施工期管片上浮变化规律;利用散点图进一步分析了管片错台量、掘进总推力、隧道埋深等因素与管片上浮量的相关性。 展开更多

关键词 隧道工程 超大直径盾构 浅埋极软地层 上浮控制 因素分析

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浅埋大直径盾构隧道开挖面局部破坏的被动稳定性研究 被引量：6

2

作者 刘庆 崔秀丽 秦鹏飞 《铁道标准设计》 北大核心 2023年第11期142-151,206,共11页

浅埋盾构隧道施工时开挖面极易发生被动破坏,而大直径盾构隧道开挖面的被动破坏更为复杂。利用极限分析上限法建立浅埋大直径盾构隧道开挖面被动稳定性分析的二维破坏机制,该机制考虑了仓内土压梯形分布和仰拱上方处开挖面局部破坏的影... 浅埋盾构隧道施工时开挖面极易发生被动破坏,而大直径盾构隧道开挖面的被动破坏更为复杂。利用极限分析上限法建立浅埋大直径盾构隧道开挖面被动稳定性分析的二维破坏机制,该机制考虑了仓内土压梯形分布和仰拱上方处开挖面局部破坏的影响,并提出开挖面局部被动破坏时的极限支护压力上限解。通过对计算结果的参数分析发现,无黏性土的开挖面极限支护压力是土体有效内摩擦角φ^(′)和归一化无量纲参数埋深比C/D的函数,同时φ^(′)和C/D对开挖面局部被动破坏的起点位置存在影响;而黏性土的开挖面极限支护压力是φ^(′)和C/D以及有效黏聚力c^(′)的函数,但是有效黏聚力c^(′)对极限支护压力的影响要小于φ^(′)和C/D的影响。将本文与已有上限解进行对比,验证了本文所提上限解的有效性,结果表明,本文的上限解能够预测开挖面任意深度处的局部被动破坏的通解,而已有上限解只是假定开挖面发生全局被动破坏的特解。最后,结合实际工程验证上限解的合理性,该计算方法能够合理评价浅埋大直径盾构隧道开挖面的被动稳定性。 展开更多

关键词 盾构隧道 浅埋大直径盾构 支护压力 局部破坏 被动稳定性 上限法分析

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大直径浅埋隧道下穿运营高铁防护措施研究 被引量：1

3

作者 赵大亮 谌启发 王冰 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期64-69,93,共7页

研究目的:由于技术规程对受下穿工程影响引起高铁桥墩的位移要求高,为保证盾构施工期间运营高铁的安全,必须要对大直径浅埋隧道盾构下穿高铁段采取可靠的防护措施。本文依托国内首个下穿运营高速铁路的大直径盾构项目——苏州市城市主... 研究目的:由于技术规程对受下穿工程影响引起高铁桥墩的位移要求高,为保证盾构施工期间运营高铁的安全,必须要对大直径浅埋隧道盾构下穿高铁段采取可靠的防护措施。本文依托国内首个下穿运营高速铁路的大直径盾构项目——苏州市城市主干道下穿沪宁城际铁路工程,针对其软土地区及高铁桥墩变形高等特点,研究盾构施工中地层损失率、隔离桩桩径及桩长、钢护筒内灌注材料等参数对高铁桥墩的影响,提出安全可靠的加固方案。研究结论:(1)隧道盾构下穿饱和粉、细砂土层,建议对隔离桩内的土体进行加固,提高土体稳定性;(2)隔离桩刚度随着直径的增加而增加,盾构施工对高铁桥墩的影响随之减小;(3)根据不同桩长的隔离桩水平变形和对高铁桥墩的影响,结合嵌入土层类型和深度,确定了合理的隔离桩桩长;(4)钢护筒内灌注不同材料的隔离桩,组合刚度主要由钢护筒的直径和壁厚决定,钢护筒内土体注浆对高铁桥墩影响比灌注混凝土的小;(5)提出软土地区下穿运营高铁工程的加固方案和安全评估思路,可以确保工程实施中和实施后沪宁城际铁路的运营安全,可为以后类似工程提供参考。 展开更多

关键词 高铁桥梁 浅埋大直径隧道 盾构施工 地层损失 基础变形

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大直径盾构浅覆土下穿铁路桥涵的影响分析及施工控制 被引量：18

4

作者 杨俊龙 门燕青 +2 位作者 廖少明 高东奇 苏逢彬 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期297-304,共8页

为揭示大直径盾构浅覆土下穿施工对铁路桥涵的影响,结合杭州环北地下快速路大直径泥水平衡盾构隧道工程实践,采用数值分析的方法对盾构穿越引起的运营铁路桥涵力学行为进行预测,并结合工程实测分析了盾构施工参数的变化规律、控制方法... 为揭示大直径盾构浅覆土下穿施工对铁路桥涵的影响,结合杭州环北地下快速路大直径泥水平衡盾构隧道工程实践,采用数值分析的方法对盾构穿越引起的运营铁路桥涵力学行为进行预测,并结合工程实测分析了盾构施工参数的变化规律、控制方法和桥涵变形的实施效果.数值分析结果表明:未进行桥涵区域的土体加固时,若直接穿越铁路桥涵施工,桥涵的最大沉降可以达到21.6 mm,且在桥涵中隔墙的顶部和底部出现应力集中,最大拉应力可达1.60 MPa;进行土体加固后,穿越铁路桥涵施工时桥涵的最大沉降为9.3 mm,部分区域的最大拉应力为1.46 MPa.工程实践中,常规情况下切口压力较静止土压力大15 kPa,为确保盾构穿越铁路桥涵结构的安全,切口压力调大至25 kPa.考虑上覆水土荷载降低约13%,盾构总推力降低约10%,转矩降低约10%,盾尾注浆量处于150%～200%之间可确保穿越铁路桥涵盾构施工安全.现场实测表明:当盾构机将要穿越桥涵时,桥涵结构产生3～4 mm的预隆起;待盾构穿越后,又产生约4 mm的沉降;盾构机通过3 d后,差异沉降降低并较快趋于稳定,最终稳定在0.01%左右. 展开更多

关键词 盾构隧道 大直径盾构 浅覆土 穿越施工

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南京纬三路过江通道超大直径泥水盾构始发关键技术研究 被引量：11

5

作者 鞠义成 袁立斌 +1 位作者 杨钊 杨擎 《隧道建设》 北大核心 2015年第1期72-78,共7页

南京纬三路过江通道工程始发段具有覆盖土层薄、左右线间距小、始发进洞坡度大、曲线始发、始发井空间小等特点。通过相关工程经验比选,采用水泥搅拌桩加固和冻结加固,由于始发段不能在始发架上转弯,因而采用割线始发技术;始发进洞时,... 南京纬三路过江通道工程始发段具有覆盖土层薄、左右线间距小、始发进洞坡度大、曲线始发、始发井空间小等特点。通过相关工程经验比选,采用水泥搅拌桩加固和冻结加固,由于始发段不能在始发架上转弯,因而采用割线始发技术;始发进洞时,洞门密封钢环的密封方式与安装精度决定了始发阶段的密封效果,本文介绍了一种新型的洞门密封方式;由于始发井设计长度方向空间不够,将钢负环设计为常规管片的分块方式,采用管片拼装机进行拼装;针对南京纬三路工程地质情况,系统地介绍了始发泥水建压技术。采用以上关键技术,纬三路过江通道工程始发阶段盾构实际掘进姿态与设计姿态保持在规范允许范围内,始发架牢固可靠,钢负环拼装定位精确,密封钢环密封效果良好。 展开更多

关键词 南京纬三路过江通道 超大直径盾构 浅覆土 泥水盾构 密封钢环 始发 钢负环 泥水建压

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浅埋超大直径盾构隧道千斤顶推力对衬砌管片受力变形的影响研究 被引量：2

6

作者 张稳军 牛荣健 +4 位作者 起建兵 张弛 张高乐 何历超 吕计瑞 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第S01期66-78,共13页

为研究浅埋超大直径盾构隧道在不同千斤顶推力及偏移作用下的衬砌结构受力及变形规律,运用有限元软件ABAQUS建立考虑水土压力、盾尾刷反力、千斤顶推力的盾构隧道衬砌管片三维模型,并分析衬砌管片在盾构直行、上行、下行以及左行条件下... 为研究浅埋超大直径盾构隧道在不同千斤顶推力及偏移作用下的衬砌结构受力及变形规律,运用有限元软件ABAQUS建立考虑水土压力、盾尾刷反力、千斤顶推力的盾构隧道衬砌管片三维模型,并分析衬砌管片在盾构直行、上行、下行以及左行条件下发生偏角时的衬砌内力及变形情况。结果表明:1)千斤顶推力对衬砌管片的影响范围主要为前8环,明显反应在前3环,且环内最大错台位置主要集中在封顶块位置附近;2)盾构掘进方向主要影响该方向的管环位移,对垂直方向的管环位移基本无影响;3)拱顶/拱底主要受俯仰偏角影响,不受横摆偏角作用,拱腰则对横摆偏角更为敏感,受俯仰偏角影响较小;4)当千斤顶发生俯仰偏角时,向下偏角极易引起前几环管片的应力激增;5)当千斤顶发生横摆偏角时,同侧偏角更易引起该侧管片的位移及应力激增。 展开更多

关键词 超大直径盾构 浅埋盾构隧道 千斤顶推力 衬砌管片 结构内力 变形

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超大直径浅埋盾构隧道土压力实测分析及其计算方法适用性评价 被引量：12

7

作者 章定文 刘志祥 +1 位作者 沈国根 鄂俊宇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期91-98,共8页

以扬州瘦西湖隧道为工程依托,对超大直径盾构隧道管片荷载、结构内力等进行长期现场监测,分析超大直径浅埋盾构隧道土压力、管片钢筋应变的变化规律。采用上覆土柱法、太沙基松弛土压力法计算管片土压力理论计算值,并与现场实测结果对比... 以扬州瘦西湖隧道为工程依托,对超大直径盾构隧道管片荷载、结构内力等进行长期现场监测,分析超大直径浅埋盾构隧道土压力、管片钢筋应变的变化规律。采用上覆土柱法、太沙基松弛土压力法计算管片土压力理论计算值,并与现场实测结果对比,分析不同土压力计算方法在不同埋深条件下的适用范围。结果表明,盾构纠偏对隧道管片荷载大小、分布形式影响较大,且其影响一致持续至稳定期;盾构隧道施工结束后,作用在盾构管片上的土压力逐渐减小并趋于稳定;管片钢筋应变同土压力变化趋势基本一致,但进入稳定期时间略滞后于土压力,土压力进入稳定期后实测土压力值约为理论计算值的48%~60%;松弛土压力法计算的土压力值较上覆土柱法计算值和实测结果更为接近。研究成果可为盾构隧道管片设计荷载取值提供指导。 展开更多

关键词 超大直径浅埋盾构隧道 土压力 现场监测 理论计算方法

原文传递

砂性土层大直径浅埋隧道掘进试验及离散元模拟 被引量：5

8

作者 张志华 张谢东 吴飞翔 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第5期1345-1351,1382,共8页

隧道断面的增大致使盾构施工的风险增大,尤其是高水压砂性土层,大直径浅埋隧道盾构对周边岩土体的扰动以及土层变形的影响是目前需要研究的新课题。本文以武汉地铁7号线大直径越江隧道段为工程背景,建立了大直径浅埋隧道盾构掘进室内缩... 隧道断面的增大致使盾构施工的风险增大,尤其是高水压砂性土层,大直径浅埋隧道盾构对周边岩土体的扰动以及土层变形的影响是目前需要研究的新课题。本文以武汉地铁7号线大直径越江隧道段为工程背景,建立了大直径浅埋隧道盾构掘进室内缩尺试验模型,采用螺旋出土盾构设备(包含螺旋杆、螺旋出土器及套筒),以恒定的推进速率进行了隧道掘进,并且对地表沉降进行了监控。同时,本文建立了同尺寸的浅埋隧道盾构掘进离散元模型,对盾构掘进过程中地表沉降、开挖面前方土层中颗粒配位数以及黏结破裂区域进行了分析研究,并与室内试验结果进行了对比分析。结果表明:地表竖向位移与室内试验结果吻合度较高,盾构掘进地表各点处的沉降均随着掘进距离的增大而增大;盾构掘进影响区域主要分布在隧道顶部至地表、一定范围内的周边土体以及开挖面前方一定范围内的盾构区域;颗粒接触点处的黏结破裂区域主要分布在盾构区域和隧道顶部区域。 展开更多

关键词 大直径浅埋隧道 盾构掘进 地表沉降 离散元 配位数

原文传递

春风隧道超大直径盾构浅覆土始发技术 被引量：10

9

作者 游永锋 梁奎生 +1 位作者 杜闯东 陈正明 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第S01期382-387,共6页

为解决超大直径盾构隧道超浅覆土始发,洞门密封容易水土流失、掘进姿态和管片姿态难以控制的问题,结合春风隧道工程始发端地质情况和工程的实施条件,采取端头加固U型素地下连续墙包裹+三重管旋喷加固的方式加强止水效果,洞门分层分块破... 为解决超大直径盾构隧道超浅覆土始发,洞门密封容易水土流失、掘进姿态和管片姿态难以控制的问题,结合春风隧道工程始发端地质情况和工程的实施条件,采取端头加固U型素地下连续墙包裹+三重管旋喷加固的方式加强止水效果,洞门分层分块破除降低施工风险;采取调整掘进坡度、固定负环管片保证其成型效果。同时,针对盾构在软土地层中超浅埋始发,易出现隆起冒浆等问题,采取反压盖板的方式,增大上部覆土压重,同时合理降低泥水舱压力,降低地表隆起的可能性,从而保证盾构始发的泥水正常循环,最终形成了一套超大直径盾构在超浅覆土始发施工技术方法。 展开更多

关键词 春风隧道 超大直径盾构 浅覆土 始发技术

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浅覆土强透水砂卵石地层大直径泥水盾构干接收施工技术 被引量：12

10

作者 姚印彬 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第S01期396-403,共8页

为解决浅覆土强透水砂卵石地层大直径泥水盾构的接收难题,以常德沅江大直径泥水盾构隧道为依托,提出干接收施工技术,采用端头加固区RJP超高压旋喷加固、端头垂直冻结、塑性混凝土连续墙施作的联合加固手段,提高端头加固区整体结构的稳定... 为解决浅覆土强透水砂卵石地层大直径泥水盾构的接收难题,以常德沅江大直径泥水盾构隧道为依托,提出干接收施工技术,采用端头加固区RJP超高压旋喷加固、端头垂直冻结、塑性混凝土连续墙施作的联合加固手段,提高端头加固区整体结构的稳定性,为盾构接收创造条件。在盾构干接收过程中,通过控制各项施工参数、精确掌握施工时机要点,保证盾构顺利穿越既有管线及加固区,管线和地表最大沉降分别控制在6 mm和5 mm以内,确保盾构精确出洞。在洞门钢环内安装洞门刷防止盾构出洞时土体流失,同时增加盾构出洞过程中同步注浆量,并对管片进行槽钢连接固定,保证盾构出洞过程盾尾及支护安全。 展开更多

关键词 浅覆土 强透水砂卵石地层 大直径盾构 干接收 泥水盾构 掘进参数控制 端头加固

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基于Loganathan & Poulos、Clough修正公式的浅埋超大直径盾构隧道地面沉降预测 被引量：8

11

作者 张继超 曾垂刚 +3 位作者 崔乐健 杨振兴 孙飞祥 翟乾智 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第S01期274-280,共7页

为解决浅埋大直径隧道开挖沉降预测受到开挖隆起效应影响的问题,采用有限元数值模拟手段计算,结果表明开挖隆起效应使得地表沉降量明显偏小。基于现场地表的沉降监测结果数据,引入Clough修正公式计算沉降槽宽度系数i,对Loganathan&P... 为解决浅埋大直径隧道开挖沉降预测受到开挖隆起效应影响的问题,采用有限元数值模拟手段计算,结果表明开挖隆起效应使得地表沉降量明显偏小。基于现场地表的沉降监测结果数据,引入Clough修正公式计算沉降槽宽度系数i,对Loganathan&Puolos公式、Celestino公式进行修正和非线性拟合分析,得出结论:地层损失率Vl未知,修正Loganathan&Puolos公式拟合度最高,Celestino公式根据地层损失率Vl预测地面沉降拟合度最高。联合公式绘制完整的沉降预测曲线与现场监测数据曲线相关性达到85%,趋势基本一致,说明沉降预测理论的预测结果具有较好的预测准确度。 展开更多

关键词 浅埋超大直径盾构隧道 Loganathan&Puolos、Celestino公式修正 非线性拟合 沉降预测

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京张高铁清华园隧道大直径浅埋泥水盾构掘进地表沉降控制 被引量：2

12

作者 杨战勇 《铁道建筑》 北大核心 2022年第6期112-115,共4页

以新建京张高速铁路清华园隧道为背景,利用FLAC 3D软件建立数值模型,分析复合地层盾构始发及掘进过程中地表扰动情况。依据数值模拟结果,提出清华园隧道始发段地表沉降控制措施,即采用三重管法高压旋喷桩加固始发段洞门后方纵向17 m、横... 以新建京张高速铁路清华园隧道为背景,利用FLAC 3D软件建立数值模型,分析复合地层盾构始发及掘进过程中地表扰动情况。依据数值模拟结果,提出清华园隧道始发段地表沉降控制措施,即采用三重管法高压旋喷桩加固始发段洞门后方纵向17 m、横向6 m区域。基于正常掘进段掘进参数的统计分析,提出适用于正常掘进段的地表沉降控制措施,即盾构推力、刀盘转速和掘进速度宜分别控制在46.0~50.0 MN、1.20~1.25 r/min、16.0~22.0 mm/min。经现场监测,始发段加固、正常掘进段参数优化后隧道上方地表沉降控制在13 mm左右。 展开更多

关键词 铁路隧道 沉降控制 数值模拟 清华园隧道 大直径 浅埋 泥水盾构 现场监测

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长江小直径浅覆土盾构隧道上覆土增厚技术 被引量：1

13

作者 李涛 《施工技术》 CAS 2019年第S01期759-762,共4页

上覆土对盾构施工的影响十分突出。以常熟电厂取水隧道盾构施工为研究背景,针对长江下游水域小直径盾构隧道上方覆土较薄的情况,通过对江底浅覆土中盾构机推进时的受力状态进行分析,利用理论计算的方法得出覆土的最小安全厚度,然后阐述... 上覆土对盾构施工的影响十分突出。以常熟电厂取水隧道盾构施工为研究背景,针对长江下游水域小直径盾构隧道上方覆土较薄的情况,通过对江底浅覆土中盾构机推进时的受力状态进行分析,利用理论计算的方法得出覆土的最小安全厚度,然后阐述了利用充填砂袋的方式分层对盾构机上方的土层进行增厚施工,最终使得盾构机顺利通过江低浅覆土区域。 展开更多

关键词 隧道工程 小直径 浅覆土 盾构 增厚

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大直径隧道盾构穿越机场滑行道沉降控制 被引量：4

14

作者 任红梅 《中国市政工程》 2011年第3期34-35,86,共2页

介绍了虹桥综合交通枢纽仙霞西路隧道大直径泥水盾构在浅覆土条件下穿越机场滑行道的沉降控制技术。采用PLAXIS2D有限元软件计算盾构推进对跑道的变形。为满足机场绕滑道的技术要求，地层损失率应控制在0．2％以内；在施工中采取将切口... 介绍了虹桥综合交通枢纽仙霞西路隧道大直径泥水盾构在浅覆土条件下穿越机场滑行道的沉降控制技术。采用PLAXIS2D有限元软件计算盾构推进对跑道的变形。为满足机场绕滑道的技术要求，地层损失率应控制在0．2％以内；在施工中采取将切口水压波动幅度控制在0．01—0．02MPa；出土量误差控制在4-0．5％以内；盾构掘进速度控制在10mm／min以内；根据地表沉降情况，在离盾尾8～10环的位置进行二次注浆。 展开更多

关键词 浅覆土 大直径隧道盾构 下穿机场滑行道 沉降控制

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浅埋软弱地层双线大直径隧道风险控制技术

15

作者 刘艳滨 《工程质量》 2009年第11期7-13,共7页

大量浅埋隧道盾构掘进易出现开挖面失稳、隧道上浮、地面冒浆及地表沉降大等现象,直接影响到工程施工安全。就此问题,结合上海人民路新建双线越江隧道工程,对大直径泥水平衡盾构穿越浅埋段的施工风险进行全方位分析,对双线盾构浅埋软弱... 大量浅埋隧道盾构掘进易出现开挖面失稳、隧道上浮、地面冒浆及地表沉降大等现象,直接影响到工程施工安全。就此问题,结合上海人民路新建双线越江隧道工程,对大直径泥水平衡盾构穿越浅埋段的施工风险进行全方位分析,对双线盾构浅埋软弱地层近距离掘进技术进行了深入研究。 展开更多

关键词 浅埋软弱地层 大直径越江隧道 近距离穿越 泥水平衡盾构 风险控制

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上软下硬地层大直径盾构下穿密集浅基础施工技术研究 被引量：3

16

作者 康洪信 《铁道建筑技术》 2023年第7期182-185,共4页

目前盾构机被广泛应用于城市轨道交通建设,当大直径盾构机位于上软下硬地层且穿越建(构)筑物时,易发生掌子面失稳、掘进超方,造成地表沉降、建构筑物开裂、倾斜。大部分下穿工程施工,多采用地面预爆破+(预)注浆加固,以此降低施工风险。... 目前盾构机被广泛应用于城市轨道交通建设,当大直径盾构机位于上软下硬地层且穿越建(构)筑物时,易发生掌子面失稳、掘进超方,造成地表沉降、建构筑物开裂、倾斜。大部分下穿工程施工,多采用地面预爆破+(预)注浆加固,以此降低施工风险。本文所研究的隧道上方为老旧别墅群,且基础型式为天然基础,受场地条件限制无法实现预处理;依托该工程案例,从掘进参数、洞内超前注浆、气压辅助掘进模式、小导管注浆等方面进行施工技术研究,确保施工安全、质量可控。 展开更多

关键词 上软下硬 大直径盾构 洞内超前注浆 下穿 浅基础 别墅群

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