JP2008530464A - 現場硬化型ライナ用の排出ポート及び／又は凝縮ポート並びに設置方法及び装置 - Google Patents

Abstract

圧力の損失なく、空気膨張による可撓性樹脂含浸現場硬化型引き込みライナをポートする工程が提供される。
選択的に開くことができるバルクヘッドフィッティングが引き込み端に設置される。このフィッティングは、ポーティングスリーブ上か、膨張引き込み又は反転ライナに固定された、引き込みライナの端部に設置される。ポートは、バルブアセンブリを通じて孔を穿孔されたバルクヘッドフィッティングを通じて形成される。膨張ブラダ内の圧力が保ちつつ、排出ホースを備えた水蒸気のフィッティングをバルクヘッドフィッティングと連結する。その後、樹脂硬化用水蒸気を、樹脂を硬化させる反転装置に導入し、排出ホースによって排出する。
【選択図】図１

Description

本特許出願は、共に審査中の米国特許仮出願第６０，６５１，６９８号（２００５年２月９日出願）に基づいて優先権を主張するものであり、その内容を参照によって援用する。

本発明は現場硬化型ライナの設置に関し、特に水蒸気の連続した貫流を可能とするために圧力損失を伴わない現場硬化型膨張ライナの排気ポートを設置する方法、及び該方法を実施するための装置及び設置方法に関する。

導管及び輸送管路、特に、流体を通すために用いられる衛生下水排水管、雨水排水管、水道、ガス管線のような地中管路は、流体の漏れ又は劣化が原因で補修を頻繁に必要とすることが一般によく知られている。このような漏れは、周囲環境から輸送管路の内部又は通流部へと内側へ向かう場合がある。あるいは、漏れは、輸送管路の通流部から周囲環境へと外側に向かう場合がある。いずれにせよ、この種の漏れを回避することが望ましい。

漏れは、元の輸送管路の不適切な設置、又は通常の経年変化による管路自体の劣化、又は腐食性物質や研磨性物質を運ぶ影響に起因する。管継手又はその近傍での亀裂は、地震や、上方表面上での大型車両の通行、又は同様な自然又は人工的な振動などの環境条件、あるいは、その他の原因により引き起こされる。原因の如何にかかわらず、そのような漏れは望ましくなく、輸送管路内を運ばれる流体の浪費となり、又は周囲環境への損害をもたらし、公衆衛生に対する危険な障害を生じさせる可能性がある。漏れが続くと、それは、表土及び導管の側面支持を喪失させ、既設導管の構造上の欠陥につながる場合がある。

絶えず増大する人件費及び機械設備費の故に、管路を掘り起こして新しい管路と交換することによって、漏れの可能性がある地中の管路又は部分を修理することは、ますます困難で不経済になっている。それ故、既存の輸送管路の現場修復又は更生のための種々の方法が考案されてきた。これらの新しい方法によれば、管路又は管路部分を掘り起こして交換することに伴う費用と危険、そして、一般の人々が被る、工事中の多大な不便が回避される。現在広く用いられていて最も功を奏する、輸送管路の修復又は非開削更生工法の１つは、インシチュフォーム（登録商標）工法と呼ばれる。この工法は、特許文献１乃至特許文献３で詳述されており、その内容は参照によって全て本明細書に組み込まれる。

インシチュフォーム（登録商標）工法の標準的な実施において、フェルト布、発泡体又は同様の樹脂含浸可能材料を用い、外側の不浸透性被覆を有する細長い可撓性の管状ライナが熱硬化性硬化樹脂で含浸され、既設の輸送管路内に設置される。このライナは、特許文献２及び特許文献３に記載するように、反転プロセスを用いて設置される。この反転プロセスでは、反転されたライナの内側に半径方向の圧力が加えられ、ライナが輸送管路の内面に押し付けられて嵌合する。但し、インシチュフォーム（登録商標）工法は、ロープ又はケーブルによって樹脂含浸ライナを導管内に引き込むとともに、ライナ内で反転される別の流体不浸透性の膨張ブラダ又は管を用いることにより、既設輸送管路の内壁に対してライナの硬化を引き起こすことで実施される。そのような樹脂含浸ライナは、一般に「現場硬化型パイプ」又は「ＣＩＰＰライナ」と称され、その設置はＣＩＰＰ設置と呼ばれる。

ＣＩＰＰ可撓性管状ライナは、その初期状態において比較的柔軟で、ライナの外側を被覆する実質的に不浸透性のポリマーからなる、滑らかな外層を有する。反転の際には、設置中にライナが反転された後で、この不浸透層がライナの内側となる。可撓性ライナは、輸送管路内に現場で設置されると、該ライナは、好ましくは水又は空気のような反転用流体を用いて内部から加圧されるが、これはライナを半径方向の外側に押し付けて既設輸送管路の内面に嵌め合わせて合致させるためである。

通常、ライナ又はブラダを反転させるのに必要な圧力水頭を与えるため、設置現場に反転タワーを建てる。あるいはその代わりに、特許文献４、特許文献５、及び特許文献６に記載して説明した反転ユニットが使用され、これらの特許文献の内容は、参照により本明細書に援用される。反転ライナの端部に取り付けた再循環ホースを介して、反転したライナに熱水を投入することで硬化が開始される。反転用の水は、管の硬化が完了するまで、ボイラや熱交換器などの熱源を通って再循環され、反転した管へと戻される。次いで含浸可能な材料に含浸させた樹脂が硬化し、既設輸送管路内において硬質の隙間なく嵌った剛性パイプライナを形成する。新しいライナは全ての亀裂を効果的に封止し、管路部分や管継手の劣化を修復するが、これは既設輸送管路内への漏れや輸送管路外への漏れのいずれをも防止するためである。硬化した樹脂はまた、既設輸送管路の壁を強化する役目をもち、これは周囲環境に対する構造上の支持をさらに強化することを目的とする。

現場硬化型管状ライナを引き込み及び膨張法で取り付ける場合に、ライナは反転法と同様に樹脂が含浸され、畳んだ状態で輸送管路内に配置される。通常、下端部にエルボを有するダウンチューブ、膨張パイプ又は導管を、既存のマンホール又は出入りポイント内に配置し、反転ブラダをダウンチューブに通してこれを開き、エルボの水平部分の開口部を覆うように折り返す。次いで、既設導管内の折り畳んだライナで、膨張ブラダの折り返し端部を覆うように配置し、折り返し端部に固定する。そして、水などの反転用流体をダウン管に供給することで、水圧により膨張ブラダがエルボの水平部分から押し出され、折り畳んだライナが膨張して、既設導管の内面に押し付けられる。膨張ブラダの反転は、ブラダが下流のマンホール、つまり第２の出入りポイントに到達して拡がるまで続けられる。この時点で、既設導管の内面に押し付けられたライナが硬化可能になる。熱水が膨張ブラダに導入されて硬化が始まり、その熱水は含浸ライナ内の樹脂を硬化させるために循環される。

ライナ内の樹脂が硬化した後で膨張ブラダを取り除くか、又はこれを硬化したライナ内のその場に残すことができる。膨張ブラダを現場に残す場合には、ブラダは通常、不浸透性の外層の内側に、比較的薄い樹脂含浸可能な層を有する。この場合、当技術分野で公知のように、反転後の含浸可能層により、ブラダはライナの樹脂含浸層に固着する。この時点で、ライナを開いて、ブラダを膨張させるのに使用した水を排出し、マンホール内に延在する端部を切り離すために、マンホール又は出入りポイントに入る必要がある。膨張ブラダを除去する場合には、膨張ブラダの後端部に取り付けられて、反転速度の制御に使用する抑止ロープを脱出端部で引っ張ることで、膨張ブラダを除去することができる。これは通常、ブラダを反転させて樹脂の硬化を開始させるのに使用する水を排出するために、受け側でブラダの空気を抜いた後で行われる。最終的にダウンチューブが取り外され、ライナを裏当てした輸送管路によって設備が再び接続される。交差した設備の接続部分が存在する場合には、ライナを付設した輸送管路による設備が再開する前に、それらの接続部分が再び開かれることになる。

インシチュフォーム（登録商標）工法で利用する既存の水反転法では、ライナは冷水を使って反転される。既設導管内でライナを完全に反転させた後で、加熱水をライナの反転面に接続された平置き管に通して循環させる。熱水は、硬化サイクルの間、循環される。中径及び大径の管では、ライナ直径が大きくなるにつれて、反転に必要な水量が劇的に増加する。ライナを膨張させるために使用する水は全て、反転式であっても引き込み及び膨張式であっても、加熱及び硬化サイクル中に加熱しなければならない。また、硬化が完了すると、ライナを導管の端部で切断した後、硬化用の水が下流の導管に放流できる温度になるまで、冷水を加えるか又は循環を続行させて硬化用の水を冷却しなければならない。

水を使ったこれらの装置を用いる主な欠点は、反転用の水量とその入手可能性にある。水は通常、硬化の目的で５５°Ｆから１８０°Ｆに加熱され、そして基準を満たす廃棄処理システムへと排出される前に、さらに水を加えて１００°Ｆにまで冷却しなければならない。

この欠点は、反転力を発生させるために、水の代わりに空気を使用すれば克服することができる。含浸ライナが完全に反転されると、含浸ライナを水蒸気で硬化させることができる。水蒸気を発生させるには水が必要であるが、水蒸気の形態での水量は、水による反転、硬化、及び冷却に必要とされる水量の５乃至１０％にすぎない。このことは、たとえ水が現場で簡単に入手できない場合でも、水蒸気を硬化に使用できることを意味する。水量をこのように大幅に低減できるのは、１ポンドの加熱水に比べて水蒸気の形態の１ポンドの水から得られるエネルギの方が大きいことによる。１ポンドの水蒸気が凝縮して１ポンドの水になると、約１０００ＢＴＵの熱が放出されるのに対して、１ポンドの水は、温度が１°低下するごとに１ＢＴＵだけ熱を放出する。必要とする水量がこのように低減されることに加えて、昇温サイクルが事実上不要になることで、硬化サイクル時間及び取付時間が大幅に短縮される。

空気による反転及び水蒸気による硬化の使用にこのような明白な利点がありながら、水による反転及び熱水による硬化を廃止するのに業界が手間取っているのはなぜであろうか。

樹脂含浸ライナの反転に水を使用する場合に、反転ノーズ部から反転装置にかけてライナの反転されない部分は、ライナによって置換される水量に等しい浮力により浮き上がる。ＣＩＰＰライナの場合、これは、ライナの有効重量が大幅に減少し、反転されていないライナを反転ノーズ部に向けて引っ張るのに必要な力も低減することを意味する。反転力を発生させるために空気を使用する場合、反転されないライナは管路の底部にあり、ライナの反転ノーズ部に作用する空気圧でライナの全重量を前方に引っ張る必要がある。

反転エネルギの発生に如何なるものを用いようとも、ＣＩＰＰライナを反転させるには、３つの力を克服しなければならない。これらの力とは以下のものである。
１．ライナを反転させる（ライナを裏返す）のに必要な力。この力は、ライナの厚さ、材料の種類、及びライナ厚さと直径との関係によって変わる。
２．反転装置から反転ノーズ部までライナを引っ張るのに必要な力。
３．ライナを反転装置によって引っ張るのに必要な力。

上記の１番目の力（１）は通常、空気による反転と、水による反転とで同じである。

２番目の力（２）は空気と水で大きく異なり、空気による反転の長さを制限することがある。取り付けるＣＩＰＰライナの品質に悪影響を及ぼすことなく、及び／又は、既設導管に損傷を与えることなく、ライナを反転させるために使用することができる圧力には制限がある。必要な引張力を小さくするために、水による反転と空気による反転の両方において、潤滑剤を使用することができる。

３番目の力（３）は、装置設計によって変わる場合がある。現在使用される殆どの装置では、ライナをその装置に通して引っ張るのに必要な力は、１番目の力と２番目の力のいずれか又は両方が大きくなると増加する。これは、利用できる反転エネルギを増やすために、今日使用される典型的な装置では、ライナの入り口ポイントの下の圧力室から、装置及び反転されるライナのバンドで縛り付けた折り返し端部に至るまでの加圧流体の損失を抑制する必要があるという事実による。通常、空圧式の括約筋状グランドの空気圧を増加させることによって、又は反転用流体によって作動されるグランドを使用することによって、この抑制を行う。通常の場合、内方への移動は、グランド材料及び反転ＣＩＰＰライナの圧縮によって制限される。そして、これにより、反転ＣＩＰＰライナとグランドとの間の摩擦が増加することになる。

熱水と比較して水蒸気は明らかにメリットがあると考えられ、水蒸気の使用は、水蒸気の持つエネルギの点から提案された。膨張ブラダを膨張させるために空気を使用し、そして貫流水蒸気を使用することは、インシチュフォーム（登録商標）による特許文献７及び特許文献８に開示されており、これらの特許文献の内容は、参照により本明細書に援用される。これらの最近登録された特許に開示した方法は、引き込み及び膨張技術を利用し、これまでのところ小径のライナに対して使用される。これらの方法は、小径サイズのライナに対して、水による反転に勝る利点をもたらす。これらの特許に開示した受入容器を使用することは、中径のライナや大径のライナにはいつも適するとは限らない。なお、中型ライナではその直径が約２１インチ（０．５３３４ｍ）と約４５インチ（１．１４３ｍ）との間とされる。大径のライナではその直径が４５インチを超える。
米国特許第４，００９，０６３ 米国特許第４，０６４，２１１ 米国特許第４，１３５，９５８ 米国特許第５，１５４，９３６ 米国特許第５，１６７，９０１（再発行特許第３５，９４４） 米国特許第５，５９７，３５３ 米国特許第６，７０８，７２８ 米国特許第６，６７９，２９３ 米国特許第４，３６６，０１２ 米国特許第５，１５４，５３６

硬化に熱水を利用する既存の方法には上記の様々な利点があるものの、その欠点は、エネルギと人件費を増加させる傾向があり、また水の大量使用を必要とし、その水には、通常使用する樹脂のタイプに起因してスチレンが混入することがある。従って、引き込み端にバルクヘッドフィッティングを取り付けた樹脂含浸ライナを、樹脂含浸膨張ブラダを用いることにより空気で満たすようにする修復方法を提供することが望まれる。ブラダの反転後、ポートはバルクヘッドフィッティングにより形成され、空気／水蒸気の排出管全体は、そこでバルクヘッドポートによって取り付けられ、樹脂は貫流水蒸気により硬化する。あるいは、バルクヘッドフィッティングは、反転するＣＩＰＰライナ上のポートに導入するための受身の接近方法にポートするスリーブに内蔵されうる。これは、現在熟練した様々な更正方法よりもより経済的に迅速かつ効果的な設置方法である。

ライナを収縮させず反転する現場硬化型膨張ライナを下流端部にポーティングする方法が提示される。バルクヘッドフィッティングを、引き込み前の引き込みライナの下流端部に取り付けるか、膨張引き込みライナ又は膨張反転ライナの端部でフィッティングを固定することで取り付ける。ポーティング排出スリーブとバルブアセンブリのポーティングは、バルクヘッドフィッティングに接続される。そして、孔はライナを通して穿孔され、引き込みライナの場合の膨張ブラダを通じて穿孔される。切削装置は、ライナを萎ますことなく取り除かれる。バルブアセンブリは排出スリーブアセンブリに排出ホースを取り付けるために閉じられている。

反転によって現場硬化型ライナを設置する場合、バルクヘッドフィッティングをライナが完全に反転した後に設置することも出来る。下方の空気／水蒸気の障蔽シールドを備えたバルクヘッドフィッティングは、反転ライナの壁を貫通する、牽引ラチェットストラップを用いて設置される。あるいは、反転現場硬化型ライナを、可撓性のある、又は剛性があるキャッチスリーブを通じて反転することが出来る。該キャッチスリーブは、バルクヘッドフィッティングとライナ内の孔のポーティングにあらかじめ設置してある。

現場硬化型ライナの引き込みと膨張を行う場合、バルクヘッドフィッティングは、引き込みに先立って遠端に設置される。ライナもまたあらかじめ取り付けられているキャッチスリーブを通じてバルクヘッドフィッティングを伴って牽引出来る。他の実施形態では、引き込みライナと膨張ブラダは一斉にポートされる。それによって空気／水蒸気の障蔽シールドと現場硬化型レイヤーに孔を穿孔するラチェットストラップを取り付けるバルクヘッドを利用できる。

いずれの場合も、ひとたびライナが膨張してバルクヘッドフィッティングが定位置になると、反転用空気はライナ及び／又は膨張ブラダから隔離され残っている。閉じたバルブは、閉鎖されたフィッティング又は切削装置に取り付けるための雄ねじを取り付けたバルクヘッドフィッティングに配設される。バルブは現場硬化型レイヤーに孔を穿孔する切削装置を導入するために開かれている。その後、バルブは閉じられ、切削装置はバルクヘッドフィッティングのアセンブリから引き離すように動かされる。最終的に、排出ホースが取り付けられ、バルブが開くと排出制御は便利にもリモート位置で行うことが出来る。発明の重要な面は、ライナを萎ませることなく、水蒸気を通じて貫流させることにより硬化させることである。これにより、既設管の緩んだ部分が取り除かれないようにし、再膨張したライナとホストパイプの間でやみくもに固定しないようにする。

本発明の他の実施例では、樹脂含浸引き込みライナを、凝縮水の排出管用のポートを形成する引き込み端での第２のバルクヘッドフィッティングにもたらす。

従って、本発明の目的は、ライナの遠端に適合する少なくとも１つのバルクヘッドを用いた、現場硬化型ライナを取り付ける、既設輸送管路の改良された更正方法を提供することである。

発明の別の目的は、現場硬化型ライナを使用する膨張ブラダを備えることである。その現場硬化型ライナは少なくとも１つの膨張ブラダにポートするためのバルクヘッドフィッティング、又はバルクヘッドに配管する排出ホースの貫流を可能にする反転ライナを備える。

本発明のさらなる目的は、貫流水蒸気を利用して樹脂を硬化させることで、現場硬化型ライナの改良された引き込み及び膨張設置方法を提供することである。

本発明のさらなる目的は、反転によって現場硬化型ライナを設置する改良方法と、硬化用の水蒸気の流入によって適合するバルクヘッドフィッティングを提供する改良方法を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、現場硬化型ライナを設置する改良方法を提供することにあり、空気を用いてライナを膨張させ、そして貫流水蒸気を用いて樹脂を硬化させる。

本発明のさらに別の目的は、ライナ層に穿孔し、ライナを収縮させることなく貫流できるライナ周辺のストラップを締める膨張ライナ上の排出バルクヘッドフィッティングを設置することにある。

本発明のさらに別の目的及び利点について、その一部は明白であり、また他の部分は本明細書から明らかになるであろう。

従って、本発明には幾つかのステップと、１つ又は複数のそのようなステップの他のステップに対する関係が含まれ、詳細な開示に例示される特徴、特性、及び各要素の関係を有する装置と本発明の範囲が特許請求の範囲に示される。

本発明のより完全な理解のために、添付の図面と関連して以下の記載が参照される。

図１は、下端部１３を備えた車道の下を通る典型的なハイウェイ排水路の横断面１２の上端部１１を示す。樹脂含浸ライナ１６は、下端部のウインチによって、上端部から引き込まれる。冷蔵車１７に格納されたライナ１６は、損傷を防ぎ、下端部１３のウインチ２１によって引かれるロープ１９によって上端部１１から下端部１３に引き込まれる間、長手方向の伸びを調整するために、ポリプロピレン製スリーブ１８で巻装される。

ライナ１６は、当技術分野で一般的に公知のタイプとされる、可撓性の現場硬化型ライナである。ライナは可撓性樹脂含浸材料による１つ以上の層２２、例えば不浸透性ポリマーフィルムの外層２３を有するフェルト層で形成される。フェルト層２２及びフィルム層２３は、継ぎ目線に沿って縫合されて管状ライナを形成する。テープ状又は射出成形材料の形態の、相性のよい熱可塑性フィルムが継ぎ目線上に置かれるか又は押し出されるが、これはライナの不浸透性を保証するためである。

直径がより大きなライナには、図２で示すように、フェルト材料からなる複数の層２２を使用することができる。フェルト層２２は、天然の可撓性樹脂吸収性材料又はポリエステル繊維やアクリル繊維などの合成の可撓性樹脂吸収性材料とすることができる。不浸透性フィルム層２３は、当技術分野で公知のように、ポリエチレン又はポリプロピレンなどのポリオレフィン系、ポリ塩化ビニルなどのビニルポリマー、又はポリウレタンとされる。全ての非開削更生設置の最初の工程で、既設の輸送管路は洗浄及びビデオテープ撮影によって準備が整えられる。

図２に示すバルクヘッドフィッティング３１は、図２の断面図と図４に平置き状態で示すように、樹脂含浸ライナ１６の引き込み端に設置される。バルクヘッドフィッティング３１は、、帯層２２内部に位置する内側にあるフランジ３６に付随する、ライナ１６内にある孔又は開口部３４を貫通するスリーブ３３を有した剛性のブッシング３２である。スリーブ３３の外側部は、内部のねじ山部３９に対応してキャップ３８を受けるために、外側のねじ山部３７のような外部密閉のフィッティングを供えている。あるいは、シカゴフィッティング（Ｃｈｉｃａｇｏ ｆｉｔｔｉｎｇ）をバルブアセンブリの取り付けに利用できる。内側にねじ山部４２を備えたロッキングワッシャー又は圧縮ナット４１をスリーブ３３に取り付けて、ライナ１６上の適所にバルクヘッドフィッティング３１を固定している。

バルクヘッドフィッティング３１は、硬化中に水蒸気温度に耐える十分な強度と温度定格を持つ鋼鉄、ポリプロピレン、又は他の硬質プラスチック材料で作られている。

図３と図４に示すように、複数の引き込み／抑止プレート４３は、ライナ１６の引き込み端１６ａに固定される。プレート４１は鋼鉄、又は硬質プラスチック材料からなり、平置きライナ１６の上下に設置され、平置きライナ１６を貫く複数のボルト４４によって固定される。バルクヘッドフィッティング３１は図４においてライナの上半分に設置した状態で示す。２つのバルクヘッドフィッティング３１は、水蒸気の排出部と凝縮水の排出管とを連結するために、図３で示すようにライナ１６に設置される。

本発明による方法に従って取り付けを開始する前に、「ウエットアウト」と呼ばれる方法によって熱硬化性樹脂をライナ１６の層状フェルト２２に含浸させる。ウエットアウト法は通常、ライニング技術では公知のように、端部又は不浸透性フィルム層内に形成した開口からフェルト層に樹脂を注入し、真空に引き、含浸ライナをニップローラに通すことを含む。真空含浸の、そうした１つの工程は、インシチュフォーム（登録商標）の上記特許文献９に記載されており、この特許の内容は、参照により本明細書に援用される。ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂など幅広い種類の樹脂を使用することができ、これらの樹脂は要望通りに変更することができる。室温では比較的安定していて、加熱時に、容易に硬化する樹脂を用いることが望ましい。

含浸ライナ１６を、ホストパイプの反転端１１の開口から約２０フィート（６．０９６ｍ）のところに設置する。１本のロープを上端部１１から下端部１３まで通す。次いで、ロープを引き込みウインチケーブル１９に取り付けて、上端部に向けて引き寄せる。

ポリプロピレンフィルム又は他の適切な樹脂フィルムからなるスリーブ１８が、引き込みライナ１６の下方に置かれ、該ライナがホストパイプ１２に入る際に巻装される。ウインチによってライナ１６がホストパイプ１２に引き込まれるときに、ライナ１６を保護するために、スリーブ１８をライナ１６に折り重ね、バンド又はテープで縛る。引き込みは、ライナ１６の後端がホストパイプ１２の下端部１３から所望の距離に来るまで続けられる。この作業は現場の状況に基づいている。

反転ユニット４６は上記特許文献４に示すタイプの括約筋状のバルブ４７を有し、引き込みライナ１６の後端部に配置される。反転ユニットは、入口端４８と、ライナ１６の直径に合った反転ブーツ５１を有する出口端４９とを含む。空気が括約筋状のバルブ４９を作動させるのに使用され、反転ブーツ５１は膨張ブラダ５６の反転用の空気を受け入れるよう構成される。硬化用水蒸気は、ステンレスホース９１を通ってボイラ９２から孔のあいた平置きホース９３まで供給され、該ホースは膨張ブラダ５６とともに引き込まれる。

膨張ブラダ５６は、ライナ１６に使用するのと同じ樹脂含浸材料の少なくとも一層からなる樹脂含浸管であり、外側に含浸層を有す。層１６が導管１２内に設置された後、膨張ブラダを折り畳み、バンディングブーツ５１の表面を十分に通るまで反転ユニット４６を通じて引き込む。次いで、ブラダは、ブーツに折り重ねられ、その上にバンドで確実に固定される。次いで、バンドで固定された膨張ブラダ５６を覆うように、引き込みライナ１６をバンディングブーツ５１に縛り付ける。反転ユニットのブラダを作動させる反転空気ホースと、膨張ブラダの反転部を、反転ユニット４６に接続する。

発明の他の実施形態によると、ライナ１１６は特許文献２に記述される反転方法によって既設導管に設置される。ライナ１１６の反転端の通流ポートを設けるために、反転ライナ用のポーティングスリーブ１１７が、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、設けられている。スリーブ１１７は硬いか、望ましくは柔軟性を持つが、これは受け側のマンホールに適合させるためである。

スリーブ１１７は、排気バルクヘッドフィッティング１１８と、凝縮水の排出バルクヘッド１１９を含む。バルクヘッド１１８及び１１９は、図２に示して上記に詳述した引き込みライナ１６上に設けられるバルクヘッドと同じである。図２はフィッティングの１つを断面で示す。

スリーブ１１７は排出導管の受け側の端部に位置され、ライナ１１６はスリーブ１１７を通って反転され抑止される。この時、ポート１１８及びポート１１９は、図７及び図８に関して説明した手段を用いて形成される。

図１２と図１３には、現場硬化型ライナへのバルクヘッドフィッティング２０１の取り付けを示す。バルクヘッドフィッティング２０１はねじ山部２０４ａを有する管状部２０４と、現場硬化型膨張ライナの下流に突出する孔の形成されたフランジ２０２及びテーパー状の空気／水蒸気の障蔽２０３を備える。ライナは図１２（ａ）から（ｄ）に示すように、反転ライナ２０６であるか、又は図１３（ａ）から（ｄ）に示す引き込み及び膨張ライナ２０７とされる。どちらの場合であれ、バルクヘッドフィッティング２０１はウェビング又はストラップ２０８を用いて膨張ライナ内に設置される。このウェビング又はストラップ２０８は、ライナの下部を通り、フィッティング２０の各側にあるラチェットストラップ２０９によってバルクヘッドフィッティング２０１と結合される。

特に図１２を見ると、反転する現場硬化型ライナ２０６は、その上部に位置するバルクヘッドフィッティング２０１の断面図に示される。ライナ２０６は内側の樹脂含浸層２０６ａと、含浸内部層２０６ｃを有する外側の含浸層２０６ｂを含む。保護用シート２１１は、樹脂含浸ライナ２０６の露出した樹脂を覆うライナ２０６の周囲に巻装される。ウェビング２０８は、十分に反転されて膨張したライナ２０６の下方へ位置付けする。ウェビング２０８の端は一対のラチェット２１１に挿入される。ラチェットストラップのフック２０７を備えた一対のラチェットストラップ２０６は、バルクヘッドフィッティング２０１上における孔のあいたフランジ２０２に挿入される。

バルクヘッドフィッティング２０２は、図２で示すようにスクリューキャップ３８を受けるために外部ねじ付き端部２０４を含む。スクリューキャップ３８を位置づけすることによって、ラチェット２１１はライナ２０１内の凹み２１３を作るために締め付けられる。図７（ａ）から（ｇ）に関して使用されるものと同様のホールソー又はアセンブリ２１２が、バルクヘッドフィッティング２０１内部で所定位置に挿入される。ドリルホール２１７が、ライナ２０６内部に入る空気／水蒸気の障蔽シールド２０３とともにライナ２０６内に形成される。この時、ラチェットストラップ２０９は、バルクヘッドフィッティング２０１を位置合わせするために十分に締め付けられる。その結果、図７（ａ）から（ｇ）に関連して説明した工程と同様に、水蒸気を受け入れる準備が整う。このことは、図１４（ａ）から（ｇ）に詳細に示す工程から分かる。

図１３では、完全に反転する膨張チューブ２５１を備える引き込み現場硬化型ライナ２０７は、上部のバルクヘッドフィッティング２０１を備えた状態の断面図で示す。ライナ２０７は、内側の樹脂含浸層２０７ａと、不浸透性の外側被膜２０７ｃを持った外側の含浸層２０７ｂを含む。ウェビング２０８は、完全に反転して膨張したライナ２１２の下に位置付けする。ウェビングの端部２０８を一対のラチェット２２１に挿入する。ラチェットストラップのフック２１２を各々に備えた一対のラチェットストラップ２０９は、バルクヘッドフィッティング２０１上の孔のあいたフランジ２０２へと挿入される。

バルクヘッドフィッティング２０１は、図２で示す通り、スクリューキャップ３８を受け入れるための外部からねじ付端部２０４を含む。スクリューキャップ３８とともに、ラチェット２１１はライナ２０７内の凹み２１３を作るために締め付けられる。図７（ａ）から（ｇ）に関して使用されるのと同様のホールソー又はアセンブリ２１２が、バルクヘッドフィッティング２０１内の所定位置に挿入される。ドリルホール２１７は、ライナ２０７内部に入る、空気／水蒸気の障蔽シールド２０３を用いたライナに形成される。この時で、ラチェットストラップ２０９はバルクヘッドフィッティング２０１に位置を合わせるために完全に締め付けられる。その結果、図７（ａ）から（ｇ）に関連する工程に一致する、水蒸気を受ける準備が可能となる。

水による反転プロセスを用いた、従来の引き込み及び膨張設置法では、ブラダ及びライナ内の圧力が、ダウンチューブ内の水柱の高さによって維持される。硬化は含浸ライナを熱に当てることで始まる。これは通常、加熱した水を反転パイプに導入することで行われるか、又は反転ブラダの後端部に接続されたロープによって反転ブラダに引き入れられる再循環ホースに、熱水を通して循環させることで行われる。一般的に、硬化では、選択した樹脂の種類及びライナ厚に応じて約３時間から約５時間を要する。硬化後には、膨張ブラダを除去する前に、硬化後の加熱水を排出するために、下流のマンホールに入る必要がある。

このことは中径又は大径のライナの場合に深刻な問題をもたらし、特に、図１に示すような傾斜のきつい典型的なハイウェイ排水路の再ライニングの際に問題となる。多量の水が必要となるだけでなく、高低差による圧力が加わるために膨張ブラダを破裂させる虞がある。これを回避するためには、空気で膨張させ、水蒸気で硬化させることが望ましい。加えて、水蒸気の保有するエネルギにより、ライナは、より速く、より低いエネルギコストで硬化することになる。

例えば、下表１は、水による硬化と水蒸気による硬化を対比させて、エネルギ及び水の必要量を示しており、現場硬化パイプは、その長さが９．５フィート（２．８９５６ｍ）のダウンチューブ及び下流における３．５フィート（１．０６６８ｍ）を含めて１１４フィート（３４．７４７２ｍ）で、直径が４２インチ（１．０６６８ｍ）とされる。

図３は、バルクヘッドフィッティングと、ライナ内への引き込み用の引き込みロープを取り付けるための抑止板の位置を示す。

上記特許文献１０に開示したタイプの典型的な反転装置を示しており、この特許の内容は、本発明の好ましい実施形態に従って使用するために、参照により本明細書に援用される。この反転装置は、ホストパイプの上流端部で水平方向に取り付けることができる。バンドでの固定後に、膨張ブラダ５６とライナ１６は反転端５１にバンドでまとめられる。バルブ４７が加圧され、ブラダ５６は、ライナ１６内へと反転される。反転させるのに十分な空気圧が空気流入口に供給される。ブラダを送り込みながらブラダ５６の表面に潤滑剤を加えることで、ブラダ５６の反転中にバルブ４７上でグランドを通ってブラダが容易に移動できるようになる。

膨張ブラダ１６は、ブラダの端部から約２フィート（０．６０９６ｍ）乃至４フィート（１．２１９２ｍ）の場所に形成した空気排出口を含む。これは、ブラダ２４が反転される際に、ブラダ内の空気が反転装置内のバルブを通過する前に、この空気を排出できるようにする。この通気口はブラダの上層に０．５インチ（１．２７ｃｍ）の孔を穿孔し、図示のように２つの向かい合ったパッチで覆うことにより形成される。反転速度を一定に維持するために、反転用空気の供給量とブラダの圧力を調整する。推奨圧力は以下の通りである。

反転を続行して、膨張ブラダ５６が下部開口１３に接近すると、反転端は図３及び４で示す、引き込み／抑止板４１によって停止する。これを図６に示す。膨張ブラダ２４内の空気圧は、反転を止めたときに維持される。この時、ポート３０は図７（ａ）から（ｇ）で示す工程に従い膨張ブラダ５６に形成される。そしてバルブのある排出パイプ６１が図７（ｇ）で示すように設置される。樹脂含浸引き込みライナ１６には、引き込み端１６ａに第２のバルクヘッドフィッティング３１が設けられているが、それは第２のポート６３を、図８（ａ）と（ｂ）で示す、凝縮水の排出管６４用に形成するためである。

膨張チューブ５６が完全に反転した後、キャップ３８は取り外され、ボール弁７１はフィッティングスリーブ３９上に設置される。ボール弁７１は閉じている。ニップル７２はボール弁７１上に設置される。ドリルスチーム７４を備えたホールソー７３は、ニップル７２内に挿入され、ねじ付きホールソーのステムガイド７６は、ニップル７２の端部で固定される。ドリル７３はステム７４に取り付けられる。

ボール弁７１はポート３０又は６３上で開かれると、ドリル７７が孔３０又は６３が穿孔し始める。この間、ブラダ５６内の空気圧が維持されたままである。ポート３０又は６３が完全に切削されれば、ボール弁７１を閉め、ドリル７７とホールソー７３をフィッティング３１から取り出す。排出ホー６１はその後ニップル７２に取り付けられる。

図８（ａ）と（ｂ）を参照すると、凝縮水用ポート６３は図７（ａ）から図７（ｆ）に示したのと同じ工程で形成される。ドリル７７を取り出した後、ニップル７２上に凝縮水パイプグランド８１を配置し、ブラダ５６の底部の達するように、凝縮水の排出ホース８２をグランド８１上に配置する。グランド８１を締め付けることで、ホース８２の動きを防ぐ。

図９を参照すると、取り付けた孔付き平置きホース８６に水蒸気が導入されて、引き込みライナ１６及び膨張ブラダ２４内の樹脂の硬化が始まる。本発明の例示的な実施形態では、平置きホース８６は、直径が４インチ（１０．１６ｃｍ）の高温熱可塑性チューブである。例えば、８分の１インチ（０．３１７５ｃｍ）のオリフィスを持つ。この寸法と間隔は、ボイラに非常に応じて変わり、ライナの寸法と長さは、反対側の端部にある折りたたまれた端部から０．５インチ（１．２７ｃｍ）の位置で１フィート（０．３０４８ｍ）間隔で孔を穿孔される。このオリフィスパターンにより、より多くの水蒸気がライナ１６の近位端部にもたらされ、ホース８６が取り付け時に回転した場合でも良好な混合が保証される。このことによって保証されることは、水蒸気が注入されて凝縮水になり、この凝縮水は、凝縮水のプールによって覆われているライナ内の樹脂部を硬化させるために、パイプの反転部に形成される。水蒸気は水蒸気流入ホースから供給され、このホースは、水蒸気を供給するための注入管に空気及び水蒸気の混合物を供給する弁マニホルドによって調整される。空気と水蒸気の流れは、混合した空気及び水蒸気流の温度が、排出管で測定して約１７０°Ｆ乃至約２２０°Ｆの所望の温度に達するまで、硬化圧力を約３ｐｓｉ（約２０６８４Ｐａ）乃至約６ｐｓｉ（約４１３６９Ｐａ）に維持するように調整される。

ｐｓｉｇ単位で表した推奨の暖機圧及び硬化圧は以下の通りである。

特定の樹脂とチューブ厚にもよるが、硬化が完了した場合に、水蒸気流を止めると同時に、空気流を調整して硬化圧を維持する。少なくともライナ１６と排出パイプ１２が相互作用するために、時計の６時位置で約１３０°Ｆへの冷却が行われる間、排出弁が調整される。

温度が所望のレベルまで冷却されると、空気流の圧力はゼロに低下し、排出弁が完全に開かれる。ブラダ内に溜まった凝縮水は、排出アセンブリの凝縮水の排出管によって取り出される。

容易に分かるように、本発明による方法では、反転ライナを引き込み、膨張させる両方の工程で、貫流水蒸気を用いて樹脂ライナを硬化させるという利点が簡単に得られる。この方法を実施することによって、管状部材は、既設輸送管路を通って簡単に反転させることができる。選択的に開くことが可能な排出弁を形成するためにバルクヘッドフィッティングを取り付けることによって、圧力が反転ライナ又はブラダ及び膨張引き込みライナ内で維持され、水蒸気は膨張ライナを収縮させずに反転位置に導入され、硬化ライナを貫流できる。樹脂を硬化させる水蒸気の利用可能な高いエネルギを利用することによって、循環する熱水を使用する場合よりも遥かに速く樹脂が硬化する。

前述の記載から明らかになった目的のうち、上述の目的が効率的に達成されることは勿論であり、そして、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、上記の構成に特定の変更を加えて上記の方法を実行できることから分かるように、上記の記載に含まれ、かつ添付図面に示した全ての事項は例示として解釈されるべきものであって、限定を意図するものではない。

また、特許請求の範囲は、本明細書に述べられた本発明の一般的で具体的な特徴の全て、そして、言語の問題として、その範疇に入るものとされる本発明の範囲に係る全記述を網羅することを意図すると理解される。

ホストパイプへのライニングを行う取付作業の開始時において、典型的な州間ハイウェイの排水路内に、排水路の上流、つまり反転端から、排水路の下流、つまり遠端まで、樹脂含浸の現場硬化型ライナを引き込む様子を概略的に示す断面立面図である。 現場硬化型ライナの引き込み端に設置されるキャップを嵌合したバルクヘッドの断面図である。 ２つ設置されたバルクヘッドフィッティングを有するライナの引き込み端の平面図である。 図３のライナの断面図である。 本発明に従って図３の膨張ブラダを空気で反転させる場合において、加圧される反転ユニットを概略的に示す断面図である。 本発明に従って、設置中のバルクヘッドフィッティングを備えた引き込みライナの遠端での膨張ブラダの反転面を概略的に示す断面図である。 現場硬化型ライナの遠端において排気ポートを形成する工程を概略的に示す断面図である。 現場硬化型ライナの遠端において排気ポートを形成する工程を概略的に示す断面図である。 現場硬化型ライナの遠端において排気ポートを形成する工程を概略的に示す断面図である。 現場硬化型ライナの遠端において排気ポートを形成する工程を概略的に示す断面図である。 現場硬化型ライナの遠端において排気ポートを形成する工程を概略的に示す断面図である。 現場硬化型ライナの遠端において排気ポートを形成する工程を概略的に示す断面図である。 現場硬化型ライナの遠端において排気ポートを形成する工程を概略的に示す断面図である。 図７（ａ）〜（ｇ）で示す工程が行われた後に、膨張ブラダの遠端に凝縮水の排出管を設置する工程を概略的に示す断面図である。 図７（ａ）〜（ｇ）で示す工程が行われた後に、膨張ブラダの遠端に凝縮水の排出管を設置する工程を概略的に示す断面図である。 本発明に従って、図７（ｇ）で、ポートされたバルクヘッドフィッティングに繋いだ排出ホースを備えた樹脂含浸のライナの設置の硬化工程を概略的に示す立体図である。 図９（ａ）のライナの受け側の端部を示す断面図である。 反転したライニング管とともに使用するためのポーティングスリーブを概略的に示す平面図とその断面図である。 反転したライニング管とともに使用するためのポーティングスリーブを概略的に示す平面図とその断面図である。 完全に反転したライニング管の反転端を具備した、図１０のポーティングスリーブを概略的に示す断面図である。 ラチェットストラップを持つ空気／水蒸気の障蔽シールドを備えたフィッティングを利用して、空気反転の現場硬化型ライナ内のバルクヘッドフィッティングを設置するための工程を概略的に示す断面図である。 ラチェットストラップを持つ空気／水蒸気の障蔽シールドを備えたフィッティングを利用して、空気反転の現場硬化型ライナ内のバルクヘッドフィッティングを設置するための工程を概略的に示す断面図である。 ラチェットストラップを持つ空気／水蒸気の障蔽シールドを備えたフィッティングを利用して、空気反転の現場硬化型ライナ内のバルクヘッドフィッティングを設置するための工程を概略的に示す断面図である。 ラチェットストラップを持つ空気／水蒸気の障蔽シールドを備えたフィッティングを利用して、空気反転の現場硬化型ライナ内のバルクヘッドフィッティングを設置するための工程を概略的に示す断面図である。 図１２（ａ）〜（ｄ）に対応する、ラチェットストラップ用いて膨張するブラダによって膨張する引き込み管で排出補助を作り出す工程を示す概略的に示す断面図である。 図１２（ａ）〜（ｄ）との整合性がある、ラチェットストラップを利用する膨張ブラダにより膨張する引き込み管で排出補助を作り出す工程を示す概略的に示す断面図である。 図１２（ａ）〜（ｄ）との整合性がある、ラチェットストラップを利用する膨張ブラダにより膨張する引き込み管で排出補助を作り出す工程を示す概略的に示す断面図である。 図１２（ａ）〜（ｄ）との整合性がある、ラチェットストラップを利用する膨張ブラダにより膨張する引き込み管で排出補助を作り出す工程を示す概略的に示す断面図である。 図７（ａ）〜（ｇ）との整合性がある、ポーティングスリーブを備えた反転する現場硬化型ライナの設置について、同様の工程を示す。 図７（ａ）〜（ｇ）との整合性がある、ポーティングスリーブを備えた反転する現場硬化型ライナの設置について、同様の工程を示す。 図７（ａ）〜（ｇ）との整合性がある、ポーティングスリーブを備えた反転する現場硬化型ライナの設置について、同様の工程を示す。 図７（ａ）〜（ｇ）との整合性がある、ポーティングスリーブを備えた反転する現場硬化型ライナの設置について、同様の工程を示す。 図７（ａ）〜（ｇ）との整合性がある、ポーティングスリーブを備えた反転する現場硬化型ライナの設置について、同様の工程を示す。 図７（ａ）〜（ｇ）との整合性がある、ポーティングスリーブを備えた反転する現場硬化型ライナの設置について、同様の工程を示す。

Claims (23)

1. 現場硬化型膨張ライナを、該ライナを収縮させずに下流端部にポートする方法において、
   ライナの下流端部の端部にバルクヘッドフィッティングを装着し、
   ポーティング排出スリーブとバルブアセンブリとを前記バルクヘッドフィッティングに取り付け、
   前記ライナを収縮させずに膨張したライナ層を通って孔を形成し、
   前記膨張ライナを分離し、
   排出ホースをポーティング排出スリーブバルブアセンブリに取り付ける方法。
2. 前記ライナが前記ライナの引き込み端に形成される孔を貫通するバルクヘッドフィッティングを有する引き込みライナである、請求項１に記載の方法。
3. バルクヘッドフィッティングを取り付けた引き込みスリーブを準備し、ホストパイプの遠端部でポーティングスリーブを通してライナを引き込む、請求項１に記載の方法。
4. 膨張ライナの下流端部に空気／水蒸気の障蔽を備えたバルクヘッドフィッティングを固定し、前記バルクヘッドフィッティングを、自身を挿通する孔を形成したライナに固定し、バルクヘッドフィッティングを所定の位置に固定する、請求項１に記載の方法。
5. 前記膨張ライナの周りに固定されたラチェットストラップによってバルクヘッドフィッティングを所定の場所に固定する、請求項４に記載の方法。
6. ライナを反転することによってホスト内にライナを挿入し、バルクヘッドフィッティングを膨張したライナに装着する、請求項１に記載の方法。
7. 前記バルクヘッドフィッティングを取り付けたポーティングスリーブを準備し、ホストパイプの遠端部で前記ポーティングスリーブを通して前記ライナを反転する、請求項６に記載の方法。
8. 膨張ライナの下流端部に空気／水蒸気の障蔽を備えたバルクヘッドフィッティングを固定し、バルクヘッドフィッティングを、自身を挿通する孔を形成したライナに固定し、バルクヘッドフィッティングを所定の位置に固定する、請求項６に記載の方法。
9. 膨張ライナの周りに固定されたラチェットストラップによってバルクヘッドフィッティングを所定の場所に固定する、請求項８に記載の方法。
10. 現場硬化型膨張パイプの下流端部をポーティングするポーティング用バルクヘッドフィッティングにおいて、
    孔の形成されたフランジと、前記孔の形成されたフランジの一方の側から延在するテーパー状の空気／水蒸気の障蔽部と、環状管路の対向する端部を封止する封止部とを含む中空環状管路を備えるフィッティング。
11. さらに、バルブと、膨張ライナに穿孔する切削装置を備えた、請求項１０に記載の設置用バルクヘッドフィッティング。
12. 第１の出入りポイントから第２の出入りポイントまでの既設輸送管路の非開削更生のために、出入りポイントの１つからライナと既設輸送管路を被着するために出入りポイントのもう一方まで伸びる可撓性樹脂含浸ライナが反転され、ライナ及びブラダ内での樹脂が硬化する方法において、
    既設輸送管路の引き込み端にバルクヘッドフィッティングを装着し、
    可撓性樹脂含浸ライナを供給し、
    内面と隔離するライナと密封を持ったまま嵌合し、
    排出輸送管路へライナを反転するためにライナへ空気を導入し、
    空気の導入率と、他の出入りにまで及ぶ反転ライナに保たれる張力によってライナの反転速度を制御し、
    バルクヘッドフィッティングを開き、ライナ内部の圧力を保ちつつ、ライナを収縮させずにバルクヘッドフィッティングを通してポートを形成し、
    ポートしたバルクヘッドフィッティング上に排出ホースを設置し、
    ライナ内部に水蒸気を導入し、水蒸気にライナを貫流させ、排出ホースから排出させ、
    ライナとブラダ内の樹脂を硬化させる方法。
13. 受け入れ出入りポイントのバルクヘッドフィッティングは、既設導管に引き込まれる現場硬化型ライナの一端部に形成され、現場硬化型ライナが反転膨張ブラダと膨張する、請求項１２に記載の方法。
14. バルクヘッドフィッティングが受け入れ出入りポイントでポーティングスリーブの場所に備え付けられ、ライナがスリーブ内に反転される、請求項１２に記載の方法。
15. 現場硬化型ライナの設置のためのポーティングバルクヘッドフィッティングにおいて、一端部にフランジを備えた中空の環状パイプを備え、他端部にキャップ及び補助パイプを受けるための連結手段とを備えた、ポーティングバルクヘッドフィッティング。
16. 現場硬化型膨張ライナの端部にポーティングするためのポーティングスリーブにおいて、
    膨張ライナを受けるために設計された環状資材の長さが定位置に固定されたポーティングバルクヘッドアセンブリに含まれ、
    アセンブリはパイプの解放された端部の連結手段を備えた中空環状パイプを含んでいるポーティングスリーブ。
17. スリーブが現場硬化型パイプ資材の長さである、請求項１６に記載のポーティングスリーブ。
18. スリーブが剛性の環状資材の長さである、請求項１６に記載のポーティングスリーブ。
19. ポーティングバルブと排出スリーブアセンブリであって、両端部での連結手段を備えたパイプと、一端部で選択可能な密封できるバルブと、スリーブの解放された端部へ結合するホールソーのシャフトを受けるためのグランドである、ポーティングバルブと排出スリーブアセンブリ。
20. 第１の出入りポイントから第２の出入りポイントまでの既設輸送管路の非開削更生方法と、ライナと既存輸送管路を一致させるための出入りポイントの一方から他方まで可撓性樹脂含浸管ライナを反転させる方法と、ライナとブラダ内の樹脂を硬化させる方法において、
    輸送管路の遠端にバルクヘッドフィッティングを備え、
    管を収縮させることなくバルクヘッドフィッティングを通してポートを形成する管内部で圧力を維持すると同時に、バルクヘッドフィッティングを設置し開き、
    ポートされたバルクヘッドフィッティング上の排出ホースを設置し、
    管内部に水蒸気を導入し、水蒸気を管に貫流させ排出ホースを通じて排出させ、ライナとブラダ内の樹脂の硬化させる方法。
21. 受け入れ出入りポイントにおけるバルクヘッドフィッティングが既設導管へ引き込む現場硬化型ライナの端部の一部に形成され、現場硬化型ライナが反転膨張ブラダをともに膨張する、請求項２０に記載の方法。
22. バルクヘッドフィッティングが受け入れ出入りポイントでポーティングスリーブの場所に備え付けられ、ライナがスリーブ内に反転される、請求項２０に記載の方法。
23. 膨張ライナの周囲にラチェットストラップを固定することによってバルクヘッドフィッティングをライナへ固定するステップを含む、請求項２０に記載の方法。

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