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①日常检查,是定时进行的例行检查;
②定期检查,在春、秋两季对线路设备进行的全面检查,秋季检查结果是编制设备技术档案的原始资料,也是制定下一年度设备养护工作计划的依据;
③专门检查,对钢轨状态、线路动态、线路纵断面和线路平面等进行的定期检查。
1.2.2线路养护修理作业类型
主要作业有。
①轨道几何状态的整修,包括顺平线路、拨正方向、改正轨距、矫正轨底坡、调整轨缝和防爬锁定线路等;
②保养并个别更换伤损的钢轨、轨枕及联结零件,或全部更新钢轨、轨枕及联结零件;
③清筛并补充道碴,使其既密实又有弹性,并具有良好的排水性能;
④保养并整修路基、排水及防护加固设备;
⑤整修道口和线路标志;
⑥做好其他属于延长设备使用寿命的修理工作,如焊补钢轨、辙叉,整修联结零件,补修轨枕等。
道岔和曲线是线路上的薄弱环节,除进行上述有关作业外,还需根据特别规定的技术标准和要求,进行相应的作业项目。
1.2.3线路养护修理作业周期
线路养护修理一般采取周期性修理为主的方式,主要包括周期性轨道更新或大修,周期性轨道综合维修,以及经常性巡检和重点补修。
中国铁路对线路养护修理作业划分为线路经常维修、线路中修和线路大修三个方面。
(1)经常维修
经常维修是预防线路发生一切不良现象,并及时消除已经发生的病害的作业。
它包括:
①线路维修,主要是以整修轨道几何形状及个别更换和修理保养轨道构件为主。
维修工作程序采取周期性综合维修,经常保养和紧急补修相结合的方式。
②线路巡查,包括巡道、巡山和巡河工作,巡道由专职巡道工按照批准的巡回图,有计划地巡查线路,发现和排除故障,并做好力所能及的线路补修工作;
在路基条件复杂的地段,设专职巡山巡河工,进行登山沿河检查,观测路基及其防护加固设备状况和病害发展情况。
③线路建筑物看守,即在有必要的道口设道口看守工,维护道口交通秩序,保证道口安全,并保证道口的经常完好和整洁;
在有危及行车安全的路基病害处所,设固定的或临时的坍方落石看守工进行监视。
(2)中修
中修是消除线路上积累起来的,同时又是经常维修所不能消灭的病害的作业。
其主要内容是:
清筛并补充道碴,恢复道床弹性和良好的排水性能,同时更换失效轨枕和伤损钢轨及联结零件,整修线路,使线路质量基本恢复到或接近原来的标准。
线路中修按规定的工作范围和技术条件进行设计或编制工作量表,并按设计或工作量表进行施工。
(3)大修
大修是消除线路上积累起来的一切病害,使线路质量全面恢复到原有标准或达到更高标准的作业。
线路大修有两种作法,一是全面更新,一是部分更新。
中国线路大修的主要作业是:
全面更换新钢轨及联结零件;
更换失效轨枕,或全部更换为预应力混凝土轨枕;
彻底清筛道床,补充道碴;
校正、改善线路纵断面和平面;
整修路基、排水和防护加固设备;
更换道岔等。
线路大修要经过勘测,编制设计,并按设计施工。
中国铁路线路维修是利用列车间隔时间进行,但在运输繁忙的线路上,由于间隔时间太短,这种方式已不适用。
线路大、中修施工,一般是在列车运行图中预留施工封锁“天窗”。
1.2.4线路养护组织
中国铁路在工务段设置若干养路领工区,负责组织和监督管内的线路经常维修工作。
此外,还设置专业的钢轨检查、钢轨焊补、线路中修及路基工队或工组,在全段范围内流动作业,完成各自的专业工作计划。
在养路领工区范围内划分为几个养路工区,具体执行线路维修、巡查和建筑物看守工作。
路基特别复杂的地区设路基工区。
在实行养路机械化的地区,也有在领工区设机械化维修工队的,专门负责全领工区范围内的轨道计划维修,工区只负责日常的保养、紧急补修和巡守工作。
线路大修和中修工作主要由铁路局直辖的专业大修队承担,根据安排,在铁路局范围内流动施工。
目前,中国铁路在维修作业方面,主要是应用以捣固为主的小型养路机械;
在大修施工方面,如轨排组装和铺设、起拨道、捣固、道床清筛、装运道碴、长轨运输等应用机械,但效率较低。
在运输高度繁忙区段,有待采用快速高效的机械。
二、小型线路机械养护
目前,我国已有近200台大型养路机械在繁忙干线上的大修、维修作业中发挥重要作用,保证了各主要干线的高速、重载、安全运营,这些大型养路机械主要是捣固车、大型清筛机、动力稳定车、配碴整形车四种。
由于线路作业的多样性和大型养路机械费用高等原因,仅仅发展大型养路机械是远远不够的,还需要小型养路机械来补充和完善,因此,还需要大力发展小型养路机械,才能满足铁路养修作业的需要。
近些年来,小型养路机械尽管也得到了长足发展,产品品种、规格也基本配套,但技术水平还普遍落后,直接影响到了铁道部提出的‘养修分离’线路维修体制的贯彻执行,针对这种情况,这里在分析我国小型养路机械的现状基础上,提出了发展我国小型养路机械的对策,以供大家讨论。
2.1我国小型养路机械的发展现状
中国铁路始建于1876年,铁路运输线是我国国民经济的大动脉,在我国交通运输体系中居于主导的骨干地位,它在国家的建设中占有重要地位。
一百多年来,铁路养护手段随着铁路事业的整体进步,亦得到了飞速发展,从纯粹的人力到小型机械化,再到大型机械化,铁路养护手段发展的历史,就是铁路百年史的缩影。
60年代以前。
人力养护百年铁路,百年血汗。
中国早年的铁路养路水平很低,至少到上世纪60年代以前,铁路线路养护基本上靠的是人力。
一到铁路线路需要修理的时期,养路工人就扛起洋镐忙活开了。
“晴天一身汗,雨天一身泥”,正是养路工人的真实写照。
养路工人的工作量极其繁重,最主要的原因是铁路线路养护的工作对象过于笨重粗大。
我们可以按照最低的标准进行简单换算:
按照每米50公斤计算,一条12.5米长的钢轨重达625公斤;
而按照每个工人在正常情况下能够搬得动50公斤重的东西换算,仅搬动一条12.5米长的钢轨就需要10多个工人。
仅仅是换轨一项,而更换一公里钢筋混凝土轨枕,就需要10辆50吨的车皮来运输;
清筛一公里道床,就需要800个至1000个工人劳作一天。
有人计算过,捣固枕木时用的重达4公斤多的洋镐,一个工人每天大概要举起2500次之多,累计举重至少10吨多。
人力养护线路劳动强度大,工作效率低,作业质量不高。
随着铁路事业的发展,铁路养护工作在上世纪60年代之后,迈出了艰难的步伐。
上世纪60年代之后,为适应铁路快速、重载以及轨道结构重型化的技术发展,各国铁路竞相采用大型养路机械。
到80年代末,发达国家的铁路已基本形成以大型养路机械为主要作业手段的格局。
在此阶段,我国的铁路养护事业亦在探索多年之后,迈出了艰难的一步,开始在工作中使用小型机械,摆脱了完全依靠人力进行铁路养护的时代。
我国小型养路机械是20世纪50年代才发展起来的,先后经历了几个重要的发展时期:
五六十年代的手工或简单机具作业、七十年代的半机械化作业和八十年代后期的机械化作业及‘大中小’养路机械相结合的联合作业。
据统计,目前我国小型养路机械按作业功能分主要产品品种达三十余种。
不过,在现代铁路的养修作业中,主要作业有道床捣固、清筛、起、拨道作业以及钢轨的打磨、切割、校直、钻孔作业。
2.1.1捣固机械
目前主要的捣固机械有电动捣固机(电镐)、液压捣固机、捣固振动棒等,电镐主要用于液压捣固机无法施工的道岔等地段,由于其重量大、工人劳动强度大,已渐被振动棒取代,在新的养路机械装备标准讨论中,已不将其列入装备标准中,液压捣固机在过去线路上的使用一直较为成功,且有部分出口,但近来在铁道部提出的重载高速情况下,各主要干线的钢轨普遍进行了更换,原设计生产的液压捣固机已不能满足线路维修要求,主要存在的问题有:
振捣力不足、下插深度不够、避让列车时捣固机与线路中心距离太小等,现在各生产厂家都在进行改进设计,如有的厂家将动力由r175柴油机改为r185柴油机,或将y112s1-2电动机改为y132s1-2电动机,大大提高了捣固机的功率,通过改进下道装置,使捣固机下道后距钢轨头部外侧保持在xx㎜以上,满足了列车高速运营的要求,但一些技术指标还偏低。
捣固振动棒是利用振动捣固法进行工作的,作业效果不如液压捣固机,难以形成稳定的承载核心,它是工务部门在列车提速后液压捣固机使用存在安全隐患的情况下而采取的权宜工具,其主要问题有捣固力不足、插入道床困难等,主要用于道岔捣固。
为了适应提速要求,一些厂家在努力开发道岔捣固机,目前,已有cd-1型液压道岔捣固机通过了鉴定,新捣固机上增设了捣固镐横移装置,整机结构与xyd—1,2相似,作业效果还有待进一步检验。
2.1.2清筛机械
小型清筛机的研发和使用也较为成功,尤其在北方的铁路线上。
我国先后研制了小型单边电动枕底清筛机Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型、小型双边枕底清筛机等,它们广泛应用在铁路各工务段的道碴清筛作业中,但我国的小型清筛机还存在动力单
一、故障率较高、生产率低等问题,尽管有些铁路局试图在清筛机的结构上有些突破,如广州铁路局曾经研制了全液压枕底清筛机,但效果不大。
随着清筛作业的机械化要求日益提高,有必要开发品种齐全的小型枕底清筛机,如站内清筛机、道岔清筛机等,目前站内清筛机的研制已经完成,并已投产。
另一类小型清筛机是边坡清筛机,我国也早在20世纪70年代就开始研制边坡清筛机,生产率大多在20~30m3/h,目前,边坡清筛机与枕底清筛机一样也是采用电动机驱动,动力单一,有必要开发新型传动方式如液压传动等型式的边坡清筛机,就使用情况来看,边坡清筛机在北方比在南方使用效果要好,因此,在铁路系统内存在北方清筛作业机械化要好于南方,其主要原因就在于南方道床存在翻浆冒泥、湿度大,清筛时筛孔易于堵塞,且清筛洁度低,因此,有必要针对南方的气候和线路条件(如山区地段多)研制一些清筛机械或专用机具,在清筛机的结构上,可以考虑筛箱上道,以提高作业生产率。
2.1.3起拨道机械
起拨道机械也是铁路工务部门应用相当广泛的养路设备,一般每个工区都会配备数台,甚至十几台。
我国先后研制了手提式液压起拨道机和激光准直液压起拨道机,但现在使用比较普遍的是手提式液压起拨道机。
液压起拨低机又分为液压起道器、液压拨道器、液压起拨道器,近来由于各路局线路改造和重型钢轨的铺设,原设计用于p
43、p50轨的起拨道机械已无法适应p60以上轨作业要求,需要重新设计,目前有些厂家已设计生产了新型起拨道器,但质量还偏高,还可以采用优化设计方法进一步减轻质量,以改善工人的劳动条件。
2.1.4其他小型养路机械
其他的小型养路机械如锯轨机、钢轨钻孔机、钢轨打磨机、直轨器、螺栓扳手等,我国也都有生产,但与国外同类产品比较,存在产品外观差、功能单
一、质量偏大、作业精度低、作业效率低等不足,如国外的钻孔机在60㎏/m轨上钻一个孔的时间为30~40s,且一次成型,无毛刺飞边,孔的表面粗糙度好,而国产钻孔机钻孔时间标准规定不大于90s,钻后还需要清理孔边毛刺,而英国rotabrach公司采用了多齿空心钻头和钻孔定位器,使得钻孔作业速度与精度高、粗糙度好、定位简单快捷且准确。
又如法国geismar公司生产的tb2型螺栓扳手,采用双速作业,既可紧固和拆卸鱼尾板里外侧螺栓,又可完成混泥土轨枕扣件螺栓紧固和拆卸作业,实现了单机作业的多功能化。
2.2我国小型养路机械的发展对策
从以上我国小型铁路养路机械的现状看,已经难以适应我国铁路向快速重载发展以及工务体制总体发展形势的需要,在加工制造、工艺和质量等方面也与国外同类产品的先进水平存在较大差距,因此为适应铁路发展的需要,就必须加快我国小型养路机械的发展步伐,为此,我们认为可以采取以下几个方面的对策:
(1)积极开展和深化小型养路机械基础理论的研究。
多年来我国小型养路机械的研制开发主要依靠现场技术人员的发明与革新,缺乏理论支持,加之多年来养路机械没有受到足够重视,因此,研制出来的产品只能说是可行的但不一定高效的设备,为提高我国养路机械产品设计质量,有必要开展诸如道床密实理论、道碴筛分理论等的研究。
(2)进一步完善现有小型养路机械的性能,提高产品质量。
针对现有机械性能上的不足,积极采用新技术、新材料、新工艺进行二次开发,有些甚至还需要应用新的设计方法重新设计,减轻整机重量,提高产品外观质量和产品性能。
(3)重新审定有关小型养路机械的部颁标准。
过去标准的制定带有浓重的计划经济色彩,技术性能指标低,使标准本身就与国外先进水平存在一定差距,通过标准的修订促使我国小型养路机械向高性能、高质量、高标准方向发展。
(4)加大新产品的开发力度。
在注重现有产品二次开发的同时,对于我国目前的养修作业中还部分或全部采用手工作业的施工工序,应积极开展研制取代手工作业的新型设备,以提高我国养路施工的机械化水平,如道岔更换、轨枕抽换、道碴扒碴与回填等作业方面,目前还主要是采用人工作业方式,急待开发出高效实用的新产品。
(5)充分与国外先进企业合作,引进国外先进技术。
在大型养路机械发展过程中,我们有了这方面的成功经验,因此,可以充分借鉴过去的经验,积极与具有先进小型养路机械的国外企业合作,在引进先进技术的基础上,走国产化道路,提高我国小型养路机械的技术水平。
(6)充分利用市场机制,优胜劣汰,使我国小型养路机械沿着健康有序的道路发展。
在铁路的养路机械市场,由于多年的计划经济影响,加之小型养路机械的技术水平不高,许多设备简陋的厂家包括一些工务段自己的修配厂都在生产,产品自给自足或低质低价,缺乏有序竞争,也使厂家缺乏提高产品质量动力,使我国小型养路机械的质量水平一直处于原地踏步状态,要尽快改变这种局面必须引入市场竞争机制,在提高技术标准的基础上,利用市场准入手段,限制低质量的产品进入市场,使我国小型养路机械市场健康发展。
三、大型线路机械养护
为保证列车的正常运行,线路必须经常保持规定的技术完好状态,因此,计划性、系统性、经常性地对线路进行检查和维修是必要的。
随着我国铁路高速、重载和舒适化的快速发展和要求,线路验收标准逐步提高,再加上近年来各种新建铁路、客运专线和改、扩建线路的大量竣工,大大增加了我国铁路的运营里程,以往传统的维修手段已经根本无法满足维修要求,大力发展大型养路机械事业已成为解决这个矛盾的必然。
3.1大型养路机械类型
目前我国使用的大型养路机械主要有线路捣固车、道岔捣固车、动力稳定车、清筛机、配砟整形车、钢轨打磨车等等。
残余变形对线路或道岔造成横向、竖向和纵向几何形位发生改变的病害时,可通过线路或道岔捣固车进行起道、拨道、捣固和砟肩夯拍,作业后可使线路或道岔水平、高低、轨向和三角坑扭曲量等参数都在验收范围内,砟肩夯拍后还可提高道床的横向阻力,增强道床的稳定性;
残余变形造成钢轨及其他组成部件的疲劳伤损和磨耗伤损时,也可通过线路或道岔捣固车加强病害部位(例如接头处)的捣固,消除病害部位的空吊板和翻浆冒泥现象。
大型养路机械是集机械、液压、电气、气动为一体的机械,采用了大量先进技术,如电液伺服控制技术、自动检测技术、微机控制技术、激光准直技术等。
大型养路机械一般由以下部分构成:
发动机系统、动力传动系统、制动系统、走行系统、电气系统、液压系统、检测装置、工作装置。
3.2病害类型
钢轨波浪形磨耗、钢轨肥边、马鞍形磨耗、焊缝凹陷及鱼鳞裂纹等病害,可通过钢轨打磨车进行打磨。
道床结硬和溜坍时可通过清筛机对道床石砟进行彻底清筛或更换新砟,并且捣固坚实。
此外动力稳定车还可跟进捣固车作业,以巩固捣固效果,增强道砟的密实度,。
提高道床稳定性。
配砟整形车作业后可使道床布砟均匀,并按线路的技术要求使道床断面成形。
组合后的大修列车车组可完成线路换轨、换枕、清筛等大修工程。
目前,发展大型养路机械已成为铁路快速发展的重要内容,并且被确定为表征我国铁路技术进步的重要标志。
我国铁路大型养路机械已进入了持续、规范发展的新阶段。
3.3大型机械的发展
铁路养护机械的发展极大的推动了铁路技术的发展。
3.3.1形成新的生产格局
近年来,铁道部不断加大对大型养护机械的投入力度,使我国铁路大型养护机械形成了一定的装备规模。
至“十五”末,全路累计拥有34个线路大修机组、71个线路维修机组,配备各类大型养护机械589台,具备了年维修线路40400km和年大修线路5440km的能力。
大型养护机械的综合作业范围覆盖了全路繁忙干线和提速线路,形成以大型养护机械为主要作业手段的新的生产格局。
3.3.2提高线路维修质量
大型养护机械配套作业项目齐全、标准高,无论大修、维修作业,施工后的线路状态质量均衡,稳定性好,大幅度提高了轨道的承载能力和几何精度,人工作业和小型养护机械无法与其相比。
实践证明,大型养护机械作业安全度高,采用其进行维修的线路,从未发生过因作业质量不良而引发的行车事故。
3.3.3确保提速目标实现
在铁路实施第六次大提速中,工务系统面临前所未有的线路整修改造繁重工作,包括换轨大修、病害整治、曲线改造、换碴、补碴和强化维修等项工作。
各铁路局组织大型养护机械机群作业,充分发挥机动、高效、综合作业的优势,圆满地完成了提速线路全面技术改造。
其中,曲线改造是难度较大的复合作业,而采用维修机组的自动抄平起拨道捣固车、动力稳定车和配碴整形车配套作业,一次即可完成,几何尺寸和道床密实度均衡达标。
大型养护机械为提速线路基础的安全可靠性提供了重要的技术保障,确保了提速目标的实现。
3.3.4推进工务体制改革
大型铁路工具的广泛应用引发了传统的工务修制、体制的变化,促进工务工作的深化改革。
以大型养护机械为主要作业手段的生产格局形成,促使工务段及其属下机构的设置、养护人员数量按“养修分开”进行调整,工务生产布局相继也进行了较大的调整,同时加快了工务队伍由劳动密集型向技术密集型转化,管理工作由粗放型向集约型转化。
3.4大型机械铁路的养护
铁路养护主要分为铁路线路养护和铁路建筑物养护两个方面。
铁路线路养护是对路基、轨道等进行的维修和保养作业;
铁路建筑物养护是对铁路桥梁、隧道和房屋建筑物等进行的维护和保养作业。
铁路线路及建筑物一般占铁路运输固定资产价值的60%左右,是铁路运输必不可少的技术设备。
为了保证列车按规定速度安全运行,一切设备都应经常保持良好状态。
但是在使用中,各种设备往往由于列车荷载和自然环境的影响,而发生永久变形、老化和破损,或由于运输条件(运输量、轴重、速度)的提高而引起变形和损坏,或由于新建铁路的质量有缺陷而通车后相继暴露出各种病害,都必须进行养护。
铁路养护的主要任务是。
①预防设备发生不正常的永久变形以及各种病害,延缓设备各部件的老化,防止不正常磨损,延长使用寿命;
②消除超限的永久变形和各种病害,使设备经常保持良好状态;
③对线路和建筑物进行局部的或全部的周期性修理加固或更新,并根据运输发展或其他客观上需要进行改建和改造。
铁路养护一般贯彻计划预防的原则,将养护工作划分为大修、中修和维修三个修程。
每个修程都制定有一定的工作范围、内容、技术条件和检查验收标准等。
为了保证行车安全,铁路对设备还制定一套严密的监视、巡守和检查制度。
目前,养护作业手段已由手工操作逐步发展到机械化,由单项作业机械发展到多功能综合作业机械,由人工操纵发展到半自动或自动控制。
在设备检测方面,也由使用简单的手工具发展到使用机械、电子设备,如使用超声波或电磁钢轨探伤仪、钢轨探伤车、轨道检查车等进行铁路设备检测。
随着铁路行车速度的提高和列车密度的增大,各国铁路除积极改进和加强养护工作外,都致力于加强轨道及建筑物的结构,如采用重型钢轨,修建无缝线路,铺设高强度预应力混凝土轨枕、宽轨枕,修筑整体道床和沥青道床等.在我国铁路养护机械的发展过程中,借鉴国外经验,确立铁路大型养护机械发展模式的管理体系,为我国大型养护机械持续、健康、快速发展奠定了坚实的基础。
我国铁路养护机械化的发展方针是繁忙干线和特殊困难地区采用高效、配套的大型养护机械,一般线路发展配套中小型养护机械。
其发展目标是全路主要干线全部配足线路大修、维修机组,重点对6大干线配齐适应高速、重载轨道结构线路修理的其他大修机械及工务专用设备,装备的主大型养护机械和工务专用设备全部实现国产化,满足东部铁路率先实现现代化的要求,使我国铁路养护机械装备水平跨入世界先进行列。
3.4.1大型养护机械参与综合维修时进行全起全捣作业
工务段必须提供与线路实际状态相符的线路资料。
根据线路高低状态给出合理的基本起道量和本作业区段内的最大起道量,基本起道量一般以20~40nlltl为宜。
无缝线路区段起道量不大于30mm,作业拨道量不大于10mm;
作业轨温在实际锁定轨温的±
20。
以内起道量30~50into,拨道量10~20lyll3fl时,作业轨温应为实际锁定温的+15°
、一20°
,大型机械在半径小于800m的曲线上作业时,作业轨温的正、负值应再减小5°
。
3.4.2大型养护机械作业时所需线路资料的提供
作业区段的起始和终了里程。
各控制点(道口、车站、进站信号机、桥梁、隧道等)的里程。
作业区段内的各曲线的曲线要素并在曲线的zh点、yh点所在的钢轨上作出明显标记。
以方便大型捣固车校对。
无缝线路区段要结合日常对无缝线路的技术管理和养护,提供准确的线路锁定轨温,同一锁定轨温轨节长度,分界桩号,允许作业轨温等资料。
3.4.3工务段应确保提前完成各项准备工作和作业项目
(1)大型养护机械到达后,应调配对线路熟悉、技术业务素质高、责任心强的主任领工员一级的干部作为配合大型养护机械施工作业的负责人,负责向机械队移交线路资料,进行线路状态交底,提出施工作业时的有关具体要求,并协调和解决配合大型养护机械施工作业中出现的具体问韪。
(2)在大型养护机械作业前3h内拆除当日作业区段内的道口、桥梁护轨、护轨梭头。
道口的中问铺面和两侧铺面必须全拆除并移出道心至线路以外,混凝土桥枕护轨允许放在道心,但护轨放置应与线路钢轨基本平行,距离不应小于300Ⅱ1n1,两端弯向道心,中问进行适当固定,放置高度不能超过线路钢轨顶面高度25。
(3)在大型养护机械作业前5h内撤除线路钢轨接头处的调高垫板和高弹胶垫,换上普通垫板或7㈣普通胶垫。
清除堆轨轨头下颚处的道碴,以防止大型养护机械为的夹轨钳脱落。
(4)大型养护机械参与综合维修时对线路钢轨接头处、进行两次捣固,工务段应提前用粉笔或油漆在轨枕的斜坡处标注明显的道“2x”标记,每个接头标注4块板。
定轨
(5)大型捣固车作业时每一台捣固车应由工务段派员看道,配合大型捣固车的操作手用手动方法有计划地消除大轨面和大方向上的不良地段。
但在进行该项作业时应注明准确的测量大轨面和大方向不良地段的头尾位置、最大矢矩和长度,以此计算并向大型捣固车2号提供顺坡率、起(拨)道量和顺坡起、止点
铁道部有关专家指出,铁路大型养护机械,是解决现代化铁路线路维修发展的方向,也是解决线路维修质量、保
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