JP6275591B2 - 岸壁クレーン - Google Patents

Description

本発明は、脚構造体とこの脚構造体により水平方向に移動可能に支持されるスライド式ブームとを備え、スライド式ブームが免震装置を介して脚構造体に支持される岸壁クレーンに関するものであり、詳しくは免震装置の大型化に対応可能であり、免震性能を向上することのできる岸壁クレーンに関するものである。

出願人は、脚構造体に免震装置を介して支持されるスライド式ブームを備え、地震時にこのスライド式ブームを揺動させることにより、高い免震性能を発揮することのできる岸壁クレーンを既に提案している（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に記載の岸壁クレーンは、スライド式ブームの下方に免震装置が設置されていて、地震時には脚構造体に対してスライド式ブームが水平方向に揺動し、免震装置がこの揺動を減衰する。この構成により、スライド式ブームを巨大な制振マスとして利用できるので、スライド式ブームを有する岸壁クレーンの免震性能を向上することができていた。

近年、より大きな地震動に対しても十分な免震性能を発揮できる岸壁クレーンが求められている。大きな地震動に対応するためには、岸壁クレーンに設置する免震装置を大型化することが望ましい。

しかしながら、特許文献１に記載の岸壁クレーンは、シャトル式ブームの下方の比較的狭い空間に免震装置を設置する構成であるため、免震装置の大型化に十分に対応できない可能性がある。またスライド式ブームの下方に設置される免震装置を大型化すると、スライド式ブームの下方であってトロリから下方に延びるワイヤロープに免震装置が接触する不具合が生じる可能性がある。

特開２０１０−２２８８７１号公報

本願発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は免震装置の大型化に対応可能であり、免震性能を向上することのできる岸壁クレーンを提供することである。

上記の目的を達成するための本発明の岸壁クレーンは、岸壁クレーンの走行方向に対置される一対の海側脚と陸側脚とをそれぞれ連結する脚接続水平梁部材を有する脚構造体と、この脚構造体により海陸方向に移動可能に支持されるスライド式ブームとを備える岸壁クレーンにおいて、前記スライド式ブームがそれぞれの前記脚接続水平梁部材に免震装置を介して設置されるサブフレーム構造体により懸吊され、このサブフレーム構造体が、前記海陸方向に離間して複数設置されて、前記走行方向に延びて前記免震装置に支持されるサブフレーム上端梁部材と、このサブフレーム上端梁部材の延在方向に離間してこのサブフレーム上端梁部材から下方に延びる一対のブーム懸架アームと、この一対のブーム懸架アームにそれぞれ設置される支持部材とを有し、前記スライド式ブームが前記一対のブーム懸架アームの間に配置され前記支持部材により支持されることを特徴とする。

本発明によれば、免震装置に設置されるサブフレーム構造体を介してスライド式ブームが懸吊され、免震装置をスライド式ブームの下方に設置する必要がなくなるので、スライド式ブームの下方のスペースの大きさに影響されることなく免震装置を大型化することができる。

また免震装置がスライド式ブームの下方ではなく側方近傍に配置されるので、スライド式ブームに沿って移動するトロリのワイヤロープとこの免震装置が接触することを防止できる。

海陸方向に離間して複数設置されるサブフレーム構造体を備える構成により、一対の脚接続水平梁部材を走行方向に延びる複数のサブフレーム構造体で連結することができるので、岸壁クレーンの剛性を向上することができる。この剛性の向上により岸壁クレーンに生じる振動等を抑制することができるので、荷役作業等の作業効率を向上させるには有利となる。

支持部材に支持されるスライド式ブームの支持位置が、スライド式ブームの下端部よりも上方に設定される構成にすることもできる。この構成によればスライド式ブームの下方に支持部材を設置するためのスペースが不要となる。

サブフレーム構造体が、支持部材近傍に設置されてスライド式ブームと接触する作動位置と接触しない待機位置とに移動可能に構成されるブーム支持ローラを備え、スライド式ブームを移動させる際に、ブーム支持ローラが作動位置に移動してスライド式ブームを支持し、スライド式ブームと支持部材との接触を解除する構成にすることもできる。

この構成によればスライド式ブームの下方にブーム支持ローラを設置するためのスペースが不要になるので、スライド式ブームを鉛直方向に大型化するには有利となる。

本発明の岸壁クレーンを例示する説明図である。 サブフレーム構造体を拡大して例示する説明図である。 図２に示す岸壁クレーンをＡ−Ａ断面で例示する説明図である。 図２に示す岸壁クレーンを平面で例示する説明図である。 図３に示す岸壁クレーンをＢ−Ｂ断面で例示する説明図である。 図５に示すブーム支持ローラが作動位置に移動した状態を例示する説明図である。 図６に示すブーム支持ローラをＣ−Ｃ断面で例示する説明図である。 スライド式ブームを鉛直方向に大型化した状態を例示する説明図である。 岸壁クレーンの別の実施形態を例示する説明図である。 図９に示す岸壁クレーンをＤ−Ｄ断面で例示する説明図である。 図９に示す岸壁クレーンを平面で例示する説明図である。 岸壁クレーンの別の実施形態を例示する説明図である。 図１２に示す岸壁クレーンを平面で例示する説明図である。

以下、本発明の岸壁クレーンを図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１〜図４に例示するように本発明の岸壁クレーン１は、岸壁クレーン１の走行方向ｙに対置される一対の海側脚２と一対の陸側脚３とを有する脚構造体４と、この脚構造体４
により海陸方向（以下、横行方向ｘという）に移動可能に支持されるスライド式ブーム５とを備えている。

脚構造体４は、一対の海側脚２と一対の陸側脚３の上方をそれぞれ連結する脚接続水平梁部材６と、下方をそれぞれ連結するポータルタイビーム７とを有している。この脚接続水平梁部材６とポータルタイビーム７とは、横行方向ｘに延びる水平な部材で構成されている。脚接続水平梁部材６の途中部分の下面には、海側脚２または陸側脚３にそれぞれ延びる斜材８が連結されている。

図１および図４に例示するように一対の海側脚２の上端部は、走行方向ｙに延びる水平な構造物上端連結梁９で連結されている。同様に一対の陸側脚３の上端部も走行方向ｙに延びる水平な構造物上端連結梁９で連結されている。図１に例示するように海側脚２および陸側脚３の下端部にはそれぞれ走行装置１０が設置されている。岸壁クレーン１は、この走行装置１０により岸壁１１に敷設されたレールに沿って走行方向ｙに走行することができる。なおｚは鉛直方向を示している。

スライド式ブーム５は、コンテナ船１２等の接岸時には船橋と衝突することを避けるために陸側に向かって移動し、コンテナ１３等の荷役を行う荷役作業時には海側に向かって移動する構成を有している。このスライド式ブーム５は、複数の柱状の鋼材を組み合わせてその外形が略直方体形状に形成されている。

スライド式ブーム５には、懸吊された状態で横行方向ｘに移動可能なトロリ１４が設置されている。このトロリ１４は、下方に延びるワイヤロープ１５と、このワイヤロープ１５の下端部に懸吊されるスプレッダ１６とを有している。トロリ１４は、このスプレッダ１６でコンテナ１３を把持して荷役を行うことができる。

脚構造体４を構成する一対の脚接続水平梁部材６の上面には、免震装置１７を介してサブフレーム構造体１８が設置されている。この実施形態では海側脚２と陸側脚３との間に２つのサブフレーム構造体１８が設置されている。

図３に例示するようにサブフレーム構造体１８は、一対の脚接続水平梁部材６にそれぞれ固定される免震装置１７の上方に設置される一組のサブフレーム支柱１９と、この一組のサブフレーム支柱１９の上方を結ぶ状態で固定されるサブフレーム上端梁部材２０と、このサブフレーム上端梁部材２０から下方に向かって延びる一対のブーム懸架アーム２１とを備えている。このサブフレーム上端梁部材２０は、岸壁クレーン１の走行方向ｙに略平行であり水平な状態で配置される柱状の部材で構成されている。サブフレーム構造体１８のサブフレーム上端梁部材２０の上端面は構造物上端連結梁９の上端面と同程度の高さに構成されているので、この岸壁クレーン１は高さ制限のあるコンテナターミナルであっても採用することができる。即ちサブフレーム構造体１８を設置することにより、岸壁クレーン１の全高が高くなるようなことはない。

一対のブーム懸架アーム２１は、２つの免震装置１７の間となる位置であって、サブフレーム上端梁部材２０の延在方向（走行方向ｙ）に離間した状態で、その上端をそれぞれサブフレーム上端梁部材２０に固定されている。この一対のブーム懸架アーム２１の間にはスライド式ブーム５が配置されている。

ブーム懸架アーム２１は、その下端部にスライド式ブーム５と対向する方向に突設される支持部材２２を有している。この支持部材２２は、スライド式ブーム５の上端部近傍であって、スライド式ブーム５の長手方向（横行方向ｘ）に延設される受け部材２３の底面と接触して、スライド式ブーム５を支持している。スライド式ブーム５は、支持部材２２
の天面と受け部材２３の底面との間に生じる摩擦力により、サブフレーム構造体１８に固定された状態となる。

横行方向ｘと平行となるスライド式ブーム５の両側面に沿ってそれぞれ設置される受け部材２３は、スライド式ブーム５の下端面よりも上方に設置されていればよい。一対のブーム懸架アーム２１が、スライド式ブーム５の下端面よりも上方となる支持位置でスライド式ブーム５を支持するので、スライド式ブーム５の下方に支持部材２２を配置するためのスペースを形成する必要がなくなる。

脚接続水平梁部材６の天面に設置される免震装置１７は、例えば鋼板とゴム材料とを交互に重ね合せて接着した積層ゴムで構成することができる。この実施形態の免震装置１７は、横行方向ｘに変形可能であり、走行方向ｙへの変形は免震装置１７に設置されるガイド等により拘束されている。この免震装置１７は、岸壁クレーン１が荷役作業を行なったり走行したりする場合には、せん断ピン等の固定具により変形しない状態で拘束されている。地震時にはこの固定具による固定状態を解除して、免震装置１７が変形可能な作動状態にする。

免震装置１７の構成は上記に限らず、地震時に脚構造体４とサブフレーム構造体１８との間で水平方向に変位し、この変位を減衰する構造を備えていればよい。例えば脚接続水平梁部材６に沿ってレール等を配置し、このレール上をサブフレーム構造体１８に設置されるスライダー等が移動し、このスライダーとレールとの間にはシリンダ機構等の減衰機構が設置される構成にすることもできる。また免震装置１７を積層ゴムで構成して、横行方向ｘに加えて走行方向ｙにも変位可能に構成することもできる。

スライド式ブーム５の下方に免震装置１７を設置していた従来は、スライド式ブーム５の下方のスペースの大きさの制約を受けるので、免震装置１７を大型化してより規模の大きい地震動に対応することが難しかった。しかし本発明の岸壁クレーン１は、免震装置１７がスライド式ブーム５の下方ではなく広いスペースを容易に確保することができる側方近傍に配置される構成であるため、スライド式ブーム５の下方のスペースの大きさに影響されることなく免震装置１７の大型化が可能となる。

また免震装置１７がスライド式ブーム５の側方近傍に配置されるので、免震装置１７が走行方向ｙに変形したとしても、免震装置１７がトロリ１４から延びるワイヤロープ１５と接触することがない。そのため免震装置１７との接触によりワイヤロープ１５が劣化することを防止できる。

免震装置１７が広いスペースを確保し易い位置に設置されるので、免震装置１７の周囲にメンテナンスを行うためのスペースを確保することができる。そのため免震装置１７のメンテナンス性を向上することができる。

地震が発生していないときには免震装置１７は固定具で固定され変形しないので、図４に例示するようにサブフレーム構造体１８は一対の脚接続水平梁部材６を強固に連結する部材として働き、岸壁クレーン１の剛性を向上するには有利である。岸壁クレーン１の剛性が向上すると、荷役作業時の振動等によりスライド式ブーム５が揺動し難くなるので、クレーンオペレータはコンテナ１３にスプレッダ１６の位置を合わせ易くなり荷役作業の効率を向上することができる。

この実施形態では２つのサブフレーム構造体１８でスライド式ブーム５を懸吊しているので、スライド式ブーム５が鉛直方向ｚを回転軸として水平面内で揺動することを防止するには有利である。これによりスライド式ブーム５の海側先端が走行方向ｙに揺動し難く
なるので、クレーンオペレータは荷役作業の効率を向上することができる。サブフレーム構造体１８の数をさらに増やして、スライド式ブーム５の安定性を向上させる構成にすることもできる。

図５〜図７に例示するようにブーム懸架アーム２１の下端部には支持部材２２が設置され、この支持部材２２の横行方向ｘにおける両側には傾動可能な状態でそれぞれ傾動部２４が設置されている。この傾動部２４は、例えば走行方向ｙを回転軸とするピン部材２５等によりブーム懸架アーム２１に傾動可能な状態で設置されている。この傾動部２４は支持部材２２に対して傾動可能な状態に設置する構成にすることもできる。

傾動部２４には、その上方に一部が突出する状態でブーム支持ローラ２６がそれぞれ設置されている。図７に例示するように傾動部２４は天面を有さない箱状に形成され、この内部にはブーム支持ローラ２６が走行方向ｙを回転軸として回転可能に設置されている。図７では説明のため受け部材２３を破線で示している。

岸壁クレーン１が荷役作業等を行う際には図５に例示するように、傾動部２４の傾動によりブーム支持ローラ２６をスライド式ブーム５の受け部材２３と接触しない待機位置に移動させる。これにより受け部材２３はその底面を支持部材２２により支持される状態となる。スライド式ブーム５は、受け部材２３の底面と支持部材２２の天面との間に生じる摩擦力により保持された状態となる。即ちスライド式ブーム５はサブフレーム構造体１８に固定された状態となる。

コンテナ船１２等の接岸に伴いスライド式ブーム５を横行方向ｘに移動させる際には、図６に例示するように、傾動部２４の傾動によりブーム支持ローラ２６をスライド式ブーム５の受け部材２３と接触する作動位置に移動させる。作動位置に移動したブーム支持ローラ２６は、スライド式ブーム５を下方から支持し、受け部材２３と支持部材２２との接触を解除する。受け部材２３がブーム支持ローラ２６上を移動することにより、スライド式ブーム５は海側または陸側に移動することができる。

ブーム支持ローラ２６をサブフレーム構造体１８に設置しているので、スライド式ブーム５の下方にブーム支持ローラ２６を設置するためのスペースを形成する必要がなくなる。そのため例えばスライド式ブーム５の鉛直方向ｚの長さを長くしてスライド式ブーム５を大型化することができる。スライド式ブーム５は自重によりたわみ、その先端部が下方に下がってしまうことがあるが、鉛直方向ｚの長さを長くすることによりスライド式ブーム５のたわみを抑制することができる。

図３に例示するように一対の海側脚２または陸側脚３には、スライド式ブーム５の重量が鉛直方向ｚに生じるので、海側脚２および陸側脚３の鉛直方向ｚにおける中間近傍が外側に膨らむようにたわむ脚開き変形が生じる可能性がある。

本発明の岸壁クレーン１は、スライド式ブーム５をサブフレーム構造体１８で懸吊しているので一対のブーム懸架アーム２１およびブーム支持ローラ２６は、この脚開き変形の影響を受け難い。即ち脚開き変形により、一対のブーム懸架アーム２１の間の間隔が開いたり、ブーム支持ローラ２６が傾いて周面の一部のみがスライド式ブーム５の受け部材２３に接触するような片当たりが生じる可能性を抑制できる。そのためブーム支持ローラ２６の一部が片当たりにより異常に摩耗したり、スライド式ブーム５を横行方向ｘに移動させる際に騒音が発生することを抑制できる。

ブーム支持ローラ２６を設置する構成は上記に限らず、ブーム支持ローラ２６が、スライド式ブーム５の受け部材２３と接触する作動位置と、接触しない待機位置とに移動でき
る構成を有していればよい。例えば傾動部２４の代わりにブーム懸架アーム２１に昇降機構を介してブーム支持ローラ２６を設置し、この昇降機構を上下移動させることによりブーム支持ローラ２６を作動位置と待機位置に移動させる構成にすることもできる。

またブーム支持ローラ２６をブーム懸架アーム２１ではなく、海側脚２または陸側脚３や脚接続水平梁部材６に設置する構成にすることもできる。この場合であっても、ブーム支持ローラ２６はスライド式ブーム５に設置される受け部材２３を支持する構成とすることが望ましいが、スライド式ブーム５の下端部を支持する構成にすることもできる。

次に地震時の岸壁クレーン１の動作について説明する。地震動により岸壁１１を介して脚構造体４に水平方向の振動が発生すると、質量の比較的大きいスライド式ブーム５にはその場に留まろうとする慣性力が生じる。留まろうとするスライド式ブーム５に対して、地震動により脚構造体４が水平方向に移動するので、免震装置１７には水平方向の大きな力が発生する。この力により免震装置１７を固定する固定具であるせん断ピンが破断し、免震装置１７は変形可能な状態となる。

固定具はせん断ピンに限らず、岸壁クレーン１の荷役作業等の際に免震装置１７を固定して変形しない状態とし、地震時に免震装置１７の固定を解除して変形可能な状態にできる構成を有していればよい。例えば油圧等のシリンダ機構で構成して、地震等が発生していない平常時には油圧によりシリンダ機構が伸縮しない状態にしておき、地震時には緊急地震速報に基づいてこのシリンダ機構の油圧を解放する構成にすることもできる。

水平方向に振動する脚構造体４に対して、サブフレーム構造体１８の支持部材２２により固定的に支持されているスライド式ブーム５は、サブフレーム構造体１８とともにその場に留まろうとする。そのためスライド式ブーム５およびサブフレーム構造体１８は制振マスとして作用し、この制振マスに対して水平方向に振動する脚構造体４はこの制振マスとの間に設置される免震装置１７に発生する復元力を受け元の位置に戻ろうとする。この復元力は脚構造体４の振動方向とは逆方向に生じるので、脚構造体４に生じる振動を減衰することができる。

横行方向ｘに変形可能であり走行方向ｙの変形が拘束されている免震装置１７を設置する場合には、脚構造体４の横行方向ｘの振動を減衰することができる。地震時にはスライド式ブーム５が鉛直方向ｚを回転軸として海側先端部を左右に振るような振動が発生することがあるが、免震装置１７の走行方向ｙの変形を拘束している場合はこの振動を抑制できる。そのため脚構造体４の横行方向ｘの振動をより効果的に減衰させるには有利となる。

横行方向ｘに加えて走行方向ｙにも変形可能な免震装置１７を設置する場合には、脚構造体４の横行方向ｘの振動に加えて走行方向ｙの振動も減衰することができる。また図１に例示する走行装置１０と脚構造体４との間にも免震装置を設置する構成にすることもできる。この構成によれば、岸壁クレーン１の免震性能をさらに向上することができる。

図８に例示するように、スライド式ブーム５の鉛直方向ｚの長さを長くして大型化する構成にすることもできる。この実施形態ではスライド式ブーム５の下端面が脚接続水平梁部材６の下端面よりも低い位置となるスライド式ブーム５を備えている。コンテナ船１２の大型化に伴い岸壁クレーン１の大型化が求められていて、横行方向ｘにおけるスライド式ブーム５の全長を延長することが要求されている。この要求に対してスライド式ブーム５の横行方向ｘの長さを長くすると、スライド式ブーム５が自重の影響でたわみ、海側先端部が下方に下がってしまう可能性があるので、スライド式ブーム５の鉛直方向ｚの長さを長くして剛性を向上させる必要がある。

従来の岸壁クレーンにおいては、スライド式ブーム５の鉛直方向ｚの長さを長くすると、スライド式ブーム５の下方に設置していた免震装置やブーム支持ローラが設置できなくなるので、対応することが困難であった。

しかし本発明の岸壁クレーン１は、スライド式ブーム５の下方に免震装置１７を設置したり、ブーム支持ローラ２６を設置したりするためのスペースが不要となる構成のため、スライド式ブーム５の鉛直方向ｚの長さを延長することができる。即ち岸壁クレーン１の大型化に対応しつつ、必要に応じた大きさの免震装置１７を選択して設置できるので、高い免震性能を有する岸壁クレーン１を提供することが可能となる。

図９〜図１１に例示するように免震装置１７を大型化して、この免震装置１７にサブフレーム支柱１９を介さずサブフレーム上端梁部材２０を直接設置する構成にすることもできる。図２に例示するサブフレーム構造体１８のサブフレーム支柱１９は、サブフレーム上端梁部材２０の高さを調節するためのものであるため、免震装置１７が必要な高さを備えている場合には図９および図１０に例示するように免震装置１７にサブフレーム上端梁部材２０を設置する構成にすることもできる。

免震装置１７はスライド式ブーム５の下方ではなくスペースの確保し易い側方近傍に配置されるので、高さや幅を大型化した免震装置１７であっても配置することができる。

またこの実施形態では海側脚２および陸側脚３の上端面を脚接続水平梁部材６の天面と同程度の高さとしている。図１１に例示するように、この海側脚２および陸側脚３の上端部には構造物上端連結梁９は設置されていない。図９に例示するようにこの岸壁クレーン１は、海側脚２と陸側脚３との間であって一対の脚接続水平梁部材６上に立設される固定支柱２７と、この固定支柱２７の上端を連結する構造物上端連結梁９とを有している。

この構成によれば図１〜図４に例示する実施形態に比べて海側脚２と陸側脚３とを連結する構造物上端連結梁９の部材の量を減らして、岸壁クレーン１の上部を軽量化して安定化させるには有利である。従来は２本の構造物上端連結梁９で固定されていた脚接続水平梁部材６を、２つのサブフレーム構造体１８と１本の構造物上端連結梁９で固定することができるので、岸壁クレーン１の剛性を向上することができる。

図１２および図１３に例示するように海側脚２の上端面を脚接続水平梁部材６の天面と同程度の高さとして、２つのサブフレーム構造体１８を設置する構成にすることもできる。また陸側脚３の上端面を脚接続水平梁部材６の天面と同程度の高さとして、２つのサブフレーム構造体２８を設置する構成にすることもできる。脚接続水平梁部材９に設置するサブフレーム構造体２８の数は上記に限らず、３つ以上にすることもできる。岸壁クレーン１に設置されるサブフレーム構造体２８の数を増やすことにより、平常時には岸壁クレーン１の剛性を向上し、地震時にはスライド式ブーム５を保持する際の安定性を向上することができる。スライド式ブーム５を安定的に保持することにより、制振マスとして作用させ易くなり、岸壁クレーン１の免震性能を向上することができる。

１ 岸壁クレーン
２ 海側脚
３ 陸側脚
４ 脚構造体
６ 脚接続水平梁部材
７ ポータルタイビーム
８ 斜材
９ 構造物上端連結梁
１０ 走行装置
１１ 岸壁
１２ コンテナ船
１３ コンテナ
１４ トロリ
１５ ワイヤロープ
１６ スプレッダ
１７ 免震装置
１８ サブフレーム構造体
１９ サブフレーム支柱
２０ サブフレーム上端梁部材
２１ ブーム懸架アーム
２２ 支持部材
２３ 受け部材
２４ 傾動部
２５ ピン部材
２６ ブーム支持ローラ
２７ 固定支柱

Claims (3)

1. 岸壁クレーンの走行方向に対置される一対の海側脚と陸側脚とをそれぞれ連結する脚接続水平梁部材を有する脚構造体と、この脚構造体により海陸方向に移動可能に支持されるスライド式ブームとを備える岸壁クレーンにおいて、
   前記スライド式ブームがそれぞれの前記脚接続水平梁部材に免震装置を介して設置されるサブフレーム構造体により懸吊され、
   このサブフレーム構造体が、前記海陸方向に離間して複数設置されて、前記走行方向に延びて前記免震装置に支持されるサブフレーム上端梁部材と、このサブフレーム上端梁部材の延在方向に離間してこのサブフレーム上端梁部材から下方に延びる一対のブーム懸架アームと、この一対のブーム懸架アームにそれぞれ設置される支持部材とを有し、前記スライド式ブームが前記一対のブーム懸架アームの間に配置され前記支持部材により支持されることを特徴とする岸壁クレーン。
2. 前記支持部材に支持される前記スライド式ブームの支持位置が、前記スライド式ブームの下端部よりも上方に設定される請求項１に記載の岸壁クレーン。
3. 前記サブフレーム構造体が、前記支持部材近傍に設置されて前記スライド式ブームと接触する作動位置と接触しない待機位置とに移動可能に構成されるブーム支持ローラを備え、
   前記スライド式ブームを移動させる際に、前記ブーム支持ローラが作動位置に移動して前記スライド式ブームを支持し、前記スライド式ブームと前記支持部材との接触を解除する請求項１または２に記載の岸壁クレーン。

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