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基于新表面理论的TBM破岩效率评价指标 被引量：2
1
作者 闫长斌 李高留 +4 位作者 陈健 李严 杨延栋 杨风威 杨继华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1153-1164,共12页
岩碴是岩-机作用的直接产物,也是评价隧道掘进机(TBM)破岩效率和优化TBM掘进参数的有效指标。依托兰州水源地建设工程和龙岩万安溪引水工程,开展不同岩性条件下TBM岩碴筛分试验,得到了岩碴粒径分布规律。基于新表面理论,从滚刀破岩能量... 岩碴是岩-机作用的直接产物,也是评价隧道掘进机(TBM)破岩效率和优化TBM掘进参数的有效指标。依托兰州水源地建设工程和龙岩万安溪引水工程,开展不同岩性条件下TBM岩碴筛分试验,得到了岩碴粒径分布规律。基于新表面理论,从滚刀破岩能量转化角度出发,提出了一种新的TBM破岩效率评价指标。基于岩碴粒径分布规律和TBM掘进参数统计,探讨了新表面理论指标与比能、岩碴粗糙度指数之间的关系,指出了新表面理论指标在反映岩碴破碎程度和评价TBM破岩效率方面的优势。对新表面理论指标与TBM掘进推力以及刀间距s与贯入度p的比值进行回归分析,得到了硬岩(围岩等级为Ⅱ级)和软岩(围岩等级为III级)掘进条件下的TBM最优掘进推力和s/p取值区间。研究表明:(1)新表面理论指标符合岩石破碎学原理,可准确评价TBM破岩效率。岩碴越是破碎,新表面理论指标越大,掘进能耗越高,此时TBM破岩效率相对较低。(2)新表面理论指标与比能、岩碴粗糙度指数均具有良好的线性相关关系。岩碴越是破碎,破碎单位体积岩石的能量消耗越大,新表面理论指标越大,对应的粗糙度指数越小。软岩掘进条件下TBM掘进比能低于硬岩,而岩碴破碎程度高于硬岩。(3)新表面理论指标随着TBM掘进推力和s/p的增加先减小后增大,在硬岩和软岩条件下,当TBM最优掘进推力区间和s/p区间分别为7 400~7 700 kN、13.9~14.4和1 000~1 500 kN、8.0~8.5时,新表面理论指标较小,TBM破岩效率较高。 展开更多
关键词 隧道掘进机(TBM) 岩碴 能量转化 新表面理论 粗糙度指数 比能 掘进推力 刀间距与贯入度的比值(s/p)
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中国盾构技术的创新与突破 被引量：37
2
作者 洪开荣 陈馈 冯欢欢 《隧道建设》 2013年第10期801-808,共8页
我国盾构技术已经取得了长足的进步,但与国外先进盾构技术相比,仍然存在一定差距。在概述国际盾构发展历程、现状及国际先进盾构应用情况的基础上,从关键核心技术、实验平台研制和盾构产业化3个方面,论述我国盾构技术所取得的创新与突... 我国盾构技术已经取得了长足的进步,但与国外先进盾构技术相比,仍然存在一定差距。在概述国际盾构发展历程、现状及国际先进盾构应用情况的基础上,从关键核心技术、实验平台研制和盾构产业化3个方面,论述我国盾构技术所取得的创新与突破。以"先行号"、"进越号"及"中国中铁1号"等国内先进盾构为例,阐述我国盾构技术的发展现状和趋势。最后,针对我国与国际先进盾构技术的差距,展望盾构新型技术的突破口,能够为盾构技术的自主研发和应用提供可行思路。 展开更多
关键词 盾构 技术创新 技术突破 平台研制 盾构产业
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盾构法施工超高水压换刀技术研究 被引量：28
3
作者 陈馈 《隧道建设》 2013年第8期626-632,共7页
为适应水底隧道盾构法技术的大深度化施工需求,通过研究带压换刀装置、超高水压条件下常压进入刀盘轮幅的常压换刀装置、超高水压作业设备的配置、超高水压进舱换刀开挖面透气控制标准与降低开挖面透气性的措施、超高水压作业程序、超... 为适应水底隧道盾构法技术的大深度化施工需求,通过研究带压换刀装置、超高水压条件下常压进入刀盘轮幅的常压换刀装置、超高水压作业设备的配置、超高水压进舱换刀开挖面透气控制标准与降低开挖面透气性的措施、超高水压作业程序、超高水压换刀压缩气体压力确定及超高水压作业模式的确定等,以解决超高水压条件下刀具检查与更换的技术难题。得出饱和气体盾构进舱换刀的作业原理与饱和气体潜水作业基本相同,具有实施的可能性。 展开更多
关键词 盾构 超高水压 换刀 饱和气体 带压作业
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成都地铁4号线砂卵石地层土压平衡盾构施工技术 被引量：19
4
作者 冯欢欢 杨书江 《隧道建设》 2014年第3期274-279,共6页
针对土压平衡盾构在成都地铁4号线一期工程4标区间砂卵石地层条件下掘进的施工特点,根据工程施工经验和相关研究材料,从掘进速度、推力、刀盘扭矩、出渣量、同步注浆及土仓压力控制等方面,详细分析盾构关键掘进参数协调控制技术和相关... 针对土压平衡盾构在成都地铁4号线一期工程4标区间砂卵石地层条件下掘进的施工特点,根据工程施工经验和相关研究材料,从掘进速度、推力、刀盘扭矩、出渣量、同步注浆及土仓压力控制等方面,详细分析盾构关键掘进参数协调控制技术和相关注意事项,以实现掌子面的稳定和盾构安全、高效掘进。从施工难点、故障原因及应对措施等方面,对施工过程中遇到的管片整环旋转、小半径曲线段掘进、滞后沉降等施工难题进行分析和解决,从而更好地控制整个工程质量。 展开更多
关键词 地铁 砂卵石地层 土压平衡盾构 参数协调控制 小半径曲线 管片旋转 滞后沉降
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管片拼装机提升缸模糊PID同步控制 被引量：19
5
作者 彭雄斌 龚国芳 +1 位作者 陈馈 王林涛 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2002-2008,共7页
针对提升装置同步误差影响盾构管片拼装工作效率与质量的问题,提出双比例阀提升液压缸同步控制方法.建立双比例阀同步提升系统的数学模型,对双比例阀PID控制与模糊PID控制的同步控制性能进行仿真对比分析.在盾构电液控制系统综合实验台... 针对提升装置同步误差影响盾构管片拼装工作效率与质量的问题,提出双比例阀提升液压缸同步控制方法.建立双比例阀同步提升系统的数学模型,对双比例阀PID控制与模糊PID控制的同步控制性能进行仿真对比分析.在盾构电液控制系统综合实验台上进行单比例阀同步提升实验、双比例阀普通PID同步提升实验与双比例阀模糊PID同步提升实验,结果表明,单比例阀普通PID同步误差在-0.002^+0.020m,双比例阀普通PID同步误差在-0.010~0.006m,双比例阀模糊PID同步误差在-0.004~0.005m,双比例阀模糊PID的控制可显著提高盾构管片拼装机提升液压缸同步控制精度. 展开更多
关键词 盾构管片拼装机 同步提升 比例阀 模糊PID控制
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双护盾掘进机脱困技术 被引量：13
6
作者 张新伟 陈馈 《建筑机械化》 2010年第6期64-67,共4页
双护盾掘进机在均质的中硬岩中具有掘进速度快、开挖和支护同步进行等特点,但遇到软弱围岩和断层破碎带时,极易出现主机被困导致无法继续掘进的现象。本文以陕西引红济石调水工程为例,详细介绍了双护盾掘进机在软弱围岩和断层破碎带掘... 双护盾掘进机在均质的中硬岩中具有掘进速度快、开挖和支护同步进行等特点,但遇到软弱围岩和断层破碎带时,极易出现主机被困导致无法继续掘进的现象。本文以陕西引红济石调水工程为例,详细介绍了双护盾掘进机在软弱围岩和断层破碎带掘进中所遇到的各种卡机现象,并对卡机的原因进行了系统分析,提出了脱困的方案和预防卡机的措施。 展开更多
关键词 双护盾 掘进机 卡机 脱困
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中国盾构技术的发展与创新 被引量：10
7
作者 陈馈 冯欢欢 《建筑机械化》 2012年第S2期12-15,6,共5页
分析了我国进行盾构技术自主创新设计的重要性和必要性,阐述了我国盾构在关键技术、仪器设备研制、企业发展及科研能力等方面所取得的巨大成就,以及各方面所存在的问题,并对未来盾构关键技术的发展方向进行了展望。
关键词 盾构 技术发展 展望
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硬岩隧道掘进机推进系统姿态自适应控制 被引量：10
8
作者 张振 龚国芳 +3 位作者 吴伟强 刘统 饶云意 周建军 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1870-1877,共8页
针对全断面硬岩隧道掘进机(TBM)油缸并联推进系统产生的推进干扰力降低关键部件使用寿命和隧道开挖精度的问题,提出姿态自适应推进系统.建立推进机构的数学模型,将推进油缸分为2组,对2组推进油缸的大腔压力进行动态分配.使用ADAMS AMESi... 针对全断面硬岩隧道掘进机(TBM)油缸并联推进系统产生的推进干扰力降低关键部件使用寿命和隧道开挖精度的问题,提出姿态自适应推进系统.建立推进机构的数学模型,将推进油缸分为2组,对2组推进油缸的大腔压力进行动态分配.使用ADAMS AMESim Simulink三软件联合仿真,对比分析并联推进系统与姿态自适应推进系统.结果表明:在额定推进力和0.1°、0.3°、0.5°调向角度下,姿态自适应推进系统产生的推进干扰力为并联推进系统的2%,姿态自适应推进系统平行于主梁的推进正压力的超调小于5%.姿态自适应推进系统可以显著减小推进干扰力,具有良好的稳定性. 展开更多
关键词 隧道掘进机(TBM) 推进系统 姿态自适应 干扰力
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不同刀具配置下隧道掘进机高效破岩机理与推力预估 被引量：8
9
作者 毛红梅 陈馈 冯欢欢 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1627-1633,共7页
为解决隧道掘进机刀盘刀具破岩的安全性、可靠性、高效性这一隧道掘进机施工难题,从高效破岩机理和刀盘刀具与围岩耦合作用规律两个方面进行了研究,对单刀及多刀破岩理论体系进行了完善。结合理论分析和滚刀岩机作用综合实验台上的实验... 为解决隧道掘进机刀盘刀具破岩的安全性、可靠性、高效性这一隧道掘进机施工难题,从高效破岩机理和刀盘刀具与围岩耦合作用规律两个方面进行了研究,对单刀及多刀破岩理论体系进行了完善。结合理论分析和滚刀岩机作用综合实验台上的实验结果,提出了红砂岩、石灰岩和花岗岩等3种常见岩石的最优破岩刀间距,并给出了当岩石强度位于40～170 MPa之间时的最优刀间距计算式。综合考虑各种因素对隧道掘进机总推力、刀盘扭矩的影响,提出了复合式隧道掘进机总推力、刀盘扭矩估算的理论公式。通过工程实例验证,该理论计算式具有较高的科学性和精确性。研究成果可直接用于刀具选型布置、推力、扭矩设计,从而降低隧道掘进机的制造成本、提高施工效率。 展开更多
关键词 隧道掘进机 刀盘 滚刀 破岩机理 围岩
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钱塘江底承压水层盾尾刷改造及更换技术 被引量：8
10
作者 赵新合 陈馈 《建筑机械化》 2010年第8期66-68,77,共4页
通过杭州庆春路隧道盾构盾尾密封修复实例,详细介绍了盾尾刷的损坏机理及江底高水压下采用冷冻法止水,对盾尾刷进行改造和更换的技术。
关键词 泥水盾构 盾尾刷 冷冻法 改造 更换
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泥水平衡盾构用海水泥浆的改性试验研究 被引量：8
11
作者 杨振兴 陈健 +3 位作者 孙振川 游永锋 周建军 吕乾乾 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期501-508,共8页
由于海水中富集大量可溶性盐类及各种金属离子成分,利用海水配置的海水泥浆具有相对密度大、胶体率低、稳定性差、失水量高等特点,不能满足泥水平衡盾构施工要求。为实现对海水泥浆改性以达到利用海水泥浆维持开挖面稳定,降低穿江越海... 由于海水中富集大量可溶性盐类及各种金属离子成分,利用海水配置的海水泥浆具有相对密度大、胶体率低、稳定性差、失水量高等特点,不能满足泥水平衡盾构施工要求。为实现对海水泥浆改性以达到利用海水泥浆维持开挖面稳定,降低穿江越海盾构施工成本,选用CMC(羧甲基纤维素钠)、纤维素PAC(聚阴离子纤维素)、聚丙烯酸铵等8种添加剂进行海水泥浆性质变化试验,优选出对海水泥浆改性明显的添加剂,并分析优选添加剂掺入量和时间对海水泥浆性质的影响规律。同时,基于优选的添加剂CMC,利用泥膜形成试验平台进行改性海水泥浆地层渗透试验。研究表明:不同添加剂对海水泥浆性质变化差异较大,增黏剂PAC、CMC对海水泥浆的改性效果稍好,24 h离析出现浑浊层、混合层、絮凝沉淀层。海水泥浆对地层渗透的滤水量大于改性海水泥浆,泥皮也稍厚,但呈稀疏状态。可以推测,添加剂中和部分海水成分,呈絮凝沉淀,多余添加剂表现出对淡水泥浆的增稠作用。 展开更多
关键词 海底盾构隧道 泥浆改性 泥浆渗入试验 成膜质量 胶体率
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管片拼装试验台回转电液控制系统设计及试验分析 被引量：7
12
作者 杨旭 龚国芳 +2 位作者 杨华勇 陈馈 王林涛 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期180-184,197,共6页
针对管片拼装机高速、高精度及低冲击自动拼装技术的需求,在全面分析了管片拼装机回转驱动系统大行程、大惯量及长时间运行特点的基础上,设计了以比例换向阀为调节核心、以平衡阀为辅助保障的管片拼装试验台回转电液控制系统.参考工程... 针对管片拼装机高速、高精度及低冲击自动拼装技术的需求,在全面分析了管片拼装机回转驱动系统大行程、大惯量及长时间运行特点的基础上,设计了以比例换向阀为调节核心、以平衡阀为辅助保障的管片拼装试验台回转电液控制系统.参考工程应用管片拼装机相关参数及管片拼装试验台设计要求,基于相似理论提出拼装试验台回转电液控制系统参数指标及原理图,运用SolidWorks建模仿真及负载力矩分析,进而完成电液控制系统参数设计及元件选型,最后完成了2m管片拼装试验台回转电液控制系统的搭建及试验分析工作.试验分析结果表明:系统稳态性能满足设计要求,最大转速为6.25r/min;同时具有良好的动态性能,系统阶跃响应峰值时间为1.1s,可平稳实现斜坡减速及低速停车. 展开更多
关键词 管片拼装试验台 回转电液控制系统 参数设计 元件选型 试验分析
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重庆地铁六号线一期工程TBM法施工技术 被引量：7
13
作者 陈馈 张兵 《建筑机械化》 2011年第5期52-55,7,共4页
重庆轨道交通六号线一期工程是国内首次采用TBM法施工的城市地铁工程。本文通过重庆轨道交通六号线一期工程的施工,对TBM施工适应性进行了分析、比较详细地介绍了TBM设备选型及其关键施工技术。
关键词 重庆地铁 泥岩 砂岩 TBM 施工
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大直径盾构拆机关键技术研究 被引量：6
14
作者 高会中 陈馈 +2 位作者 王助锋 张合沛 冯欢欢 《建筑机械化》 2015年第11期70-74,共5页
通过对长株潭城际铁路项目大直径盾构拆机的实例分析,详述了大直径盾构平移拆机技术方案、拆机流程等,为以后类似大直径盾构拆机提供了借鉴。
关键词 大直径盾构 盾构平移 拆机技术
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盾构液压系统故障的现场检测与诊断探究 被引量：6
15
作者 高会中 冯欢欢 《液压气动与密封》 2013年第12期78-81,共4页
在全面分析盾构液压系统常见故障的基础上,针对施工现场所采用的简单故障诊断方法的不足,依据液压系统故障检测诊断技术的发展趋势,并结合已有的成熟技术,提出了一套盾构液压系统故障智能诊断系统。以螺旋输送机后闸门液压系统故障为例... 在全面分析盾构液压系统常见故障的基础上,针对施工现场所采用的简单故障诊断方法的不足,依据液压系统故障检测诊断技术的发展趋势,并结合已有的成熟技术,提出了一套盾构液压系统故障智能诊断系统。以螺旋输送机后闸门液压系统故障为例,进行了应用说明,能够为盾构施工现场的液压系统故障诊断提供指导。 展开更多
关键词 盾构 液压系统 故障检测 故障诊断
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低真空隧道管片接缝密封垫气密性试验及力学模型
16
作者 石龙 周建军 +1 位作者 王东元 吕乾乾 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期180-186,共7页
管片式衬砌结构作为构建列车低真空运行环境的一种合理方案,其接缝处的气密性是需要解决的关键问题之一。针对该问题,设计一套测试垫片-垫片槽气密性能的试验装置,提出一种评估垫片-垫片槽气密失效行为的力学模型,以实际工程垫片-垫片... 管片式衬砌结构作为构建列车低真空运行环境的一种合理方案,其接缝处的气密性是需要解决的关键问题之一。针对该问题,设计一套测试垫片-垫片槽气密性能的试验装置,提出一种评估垫片-垫片槽气密失效行为的力学模型,以实际工程垫片-垫片槽为研究对象,分析其气密性以及失效机理。研究结果表明,力学模型结果与试验结果相吻合,验证了力学模型可行性和合理性;利用力学模型中接触压力路径,可以直观解释接缝垫片密封失效机理;环向接缝垫片密封能力与初始接触压力、气密性系数、垫片等效泊松比呈正相关;纵向接缝垫片密封能力与气密性系数、垫片等效泊松比和隧道外径呈正相关性,而与垫片宽度呈负相关;初始接触压力越大,垫片密封能力越强,但密封安全储备越弱;同等条件下,纵向接缝垫片密封能力明显优于环向接缝。 展开更多
关键词 低真空隧道 管片衬砌结构 气密性试验 力学模型 失效机理
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基于AMESim盾构实验台液压推进系统的仿真研究 被引量：5
17
作者 冯欢欢 陈馈 王助锋 《液压与气动》 北大核心 2012年第12期44-46,共3页
以盾构电液控制系统综合实验平台为研究对象,利用AMESim仿真软件构建实验台液压推进系统的仿真模型,通过推进压力和推进速度仿真曲线验证液压控制系统的动静态特性及各分组油缸之间的动态同步控制特性,为实验台设计中的参数选择和优化... 以盾构电液控制系统综合实验平台为研究对象,利用AMESim仿真软件构建实验台液压推进系统的仿真模型,通过推进压力和推进速度仿真曲线验证液压控制系统的动静态特性及各分组油缸之间的动态同步控制特性,为实验台设计中的参数选择和优化提供参考。 展开更多
关键词 盾构 实验台 推进系统 同步特性 仿真分析
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盾构实验台液压推进系统的设计与研究 被引量：5
18
作者 冯欢欢 王助锋 张合沛 《液压气动与密封》 2012年第12期14-17,共4页
该文进行了某盾构电液控制系统综合实验平台液压推进系统控制方案的设计及主要液压元件参数计算,并基于AMESim与Matlab/Simulink软件对其推进速度的同步协调性能进行了联合仿真分析,结果表明:采用基于压力流量复合控制技术的模糊PID控... 该文进行了某盾构电液控制系统综合实验平台液压推进系统控制方案的设计及主要液压元件参数计算,并基于AMESim与Matlab/Simulink软件对其推进速度的同步协调性能进行了联合仿真分析,结果表明:采用基于压力流量复合控制技术的模糊PID控制策略能满足推进系统同步控制需求,为盾构实验台的研制提供了一定的理论指导。 展开更多
关键词 盾构 实验台 推进系统 液压系统 AMESIM
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低真空隧道环向接缝气密性能研究 被引量：1
19
作者 石龙 王东元 +1 位作者 周建军 吕乾乾 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期130-138,共9页
为探究低真空盾构隧道管片式衬砌结构环向接缝处的气密性能,以某实际工程中的垫片-垫片槽为研究对象,分别采用模型试验和数值模拟方法,研究垫片-垫片槽的气密能力、密封失效过程和密封行为。结果表明:数值模型能够准确模拟垫片-垫片槽... 为探究低真空盾构隧道管片式衬砌结构环向接缝处的气密性能,以某实际工程中的垫片-垫片槽为研究对象,分别采用模型试验和数值模拟方法,研究垫片-垫片槽的气密能力、密封失效过程和密封行为。结果表明:数值模型能够准确模拟垫片-垫片槽在施工阶段压缩密封、运营前抽真空以及运营阶段升温3个阶段非线性的气密力学行为,具有可行性与可靠性;垫片-垫片接触面为垫片-垫片槽的主要泄漏路径,接触面上初始接触压力近似“W”形分布,故其密封能力主要取决于端部接触压力的大小;宏观角度上垫片密封失效可视为接触面逐渐分离的过程,而力学角度上垫片密封失效可视为接触面上最大接触压力先增加、再降至零的渐进过程;抽真空阶段在密封有效的前提下,真空力和环境温度的增加均能提高垫片密封性能。 展开更多
关键词 低真空隧道 管片式衬砌结构 环向接缝 密封行为 失效过程 模型试验 数值模拟
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盾构远程信息化管理系统关键技术研究 被引量：4
20
作者 任颖莹 陈馈 +1 位作者 张兵 马亚楠 《建筑机械化》 2016年第10期41-44,共4页
对盾构施工远程管理系统整体结构进行设计,分析了数据的采集和传输、数据库的建立、数据的发布等关键技术,经过研究,建立了一套经授权用户在任何地方通过登录网页可查看施工盾构信息的盾构远程信息化管理系统。此系统的设计,便于高层管... 对盾构施工远程管理系统整体结构进行设计,分析了数据的采集和传输、数据库的建立、数据的发布等关键技术,经过研究,建立了一套经授权用户在任何地方通过登录网页可查看施工盾构信息的盾构远程信息化管理系统。此系统的设计,便于高层管理员及时掌握各个项目盾构施工信息,进而达到集中管控的目的。 展开更多
关键词 盾构施工 信息化 远程管理 数据传输
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