Oteo

AULA PAYMA COTAS, U.P.B.AULA PAYMA COTAS, U.P.B.BARCELONA, MARZO 2008BARCELONA, MARZO 2008

ASPECTOS GEOTÉCNICOSASPECTOS GEOTÉCNICOSASPECTOS GEOTÉCNICOS ASPECTOS GEOTÉCNICOS DEL PROYECTO Y EJECUCIÓN DEL PROYECTO Y EJECUCIÓN

DEL METRO DE SEVILLADEL METRO DE SEVILLA

CARLOS OTEO MAZOCARLOS OTEO MAZOCatedrático de Ing. del TerrenoCatedrático de Ing. del Terrenogg

(UNIV. DA CORUÑA)(UNIV. DA CORUÑA)

PROF PERFÍL Ó(m)PERFÍL DESCRIPCIÓN

RELLENOS ANTRÓPICOSNF

LIMOS Y ARCILLA

NF

1010

GRAVAS20

“MARGAS AZULES”30 MARGAS AZULES30

PERFIL ESTRATIGRÁFICO EN EL CENTRO DE SEVILLA

22


100 MARGAS AZULES%

80

AZULES% QUE PASA

60GRAVAS

PASA

40 LIMOS

20

ARCILLOSOS

20

00100 20 10 2 1 0,2 0,1 0,02 0,01 0,002

DIÁMETRO (mm)

33

DIÁMETRO (mm)

GRANULOMETRÍA DE SUELOS DE SEVILLA

DA

SEN

SAYA

DES

TRA

S M

U

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

RESISTENCIA A COMPRESIÓN SIMPLE (KPa)RESISTENCIA A COMPRESIÓN SIMPLE (KPa)

RESISTENCIA DE LAS MARGAS AZULES

44

ALJARAFECANAL ALFONSO

XIIIRIO GUADALQUIVIR

TORRE DEL ORO

PLAZA DE CUBA

DEL ORO

MARCOS TÚNEL ESTRUCTURA

PANTALLASE.P.B PANTALLAS

DESARROLLO ESQUEMÁTICO DE LOS TRAMOS 0 Y 1

55


RELLENOS ANTRÓPICOS

10ARCILLAS

DE CONSISTENCIA MEDIA

10

20

NF

“MARGAS AZULES”

30

NF

30

PERFIL ESTRATIGRÁFICO EN EL ALJARAFE

66

PERFIL ESTRATIGRÁFICO EN EL ALJARAFE


RELLENOS ANTRÓPICOSNF

LIMOS Y ARCILLA

NF

1010

GRAVAS20

“MARGAS AZULES”30 MARGAS AZULES30


77


•• PROBLEMAS GEOTÉCNICOSPROBLEMAS GEOTÉCNICOS

RELLENOS RELLENOS DEFORMABILIDAD Y COLAPSODEFORMABILIDAD Y COLAPSO

ARCILLAS Y LIMOS CUATERNARIOS ARCILLAS Y LIMOS CUATERNARIOS RESIST. AL CORTE BAJA A MEDIARESIST. AL CORTE BAJA A MEDIAINTERVALACIONES INCOHERENTESINTERVALACIONES INCOHERENTESINTERVALACIONES INCOHERENTESINTERVALACIONES INCOHERENTES

GRVAS GRVAS ALTO ROZAMIENTOALTO ROZAMIENTOCOHESIÓN NULACOHESIÓN NULAALTA PERMEABILIDADALTA PERMEABILIDAD

MARCAS MARCAS RESIST. MEDIA ALTARESIST. MEDIA ALTAFISURACIÓN FISURACIÓN DECOMPRESIÓN LENTADECOMPRESIÓN LENTA

ÓÓGAS A PRESIÓNGAS A PRESIÓN

88

•• SISTEMAS CONSTRUCTIVOSSISTEMAS CONSTRUCTIVOS

TRINCHERA (POR ENCIMA N. F.)TRINCHERA (POR ENCIMA N. F.)

MARCOS ENTERRADOS (POR ENCIMA N. F.)MARCOS ENTERRADOS (POR ENCIMA N. F.)

PANTALLAS CONTINUAS (CRUCES CON N. F. PANTALLAS CONTINUAS (CRUCES CON N. F. Y ESTACIONES)Y ESTACIONES)Y ESTACIONES)Y ESTACIONES)

TÚNEL MÉTODO TRADICIONAL DE MADRID TÚNEL MÉTODO TRADICIONAL DE MADRID (POR ENCIMA N. F.)(POR ENCIMA N. F.)

ÚÚTÚNEL CON E.P.B. (EN GRAVAS Y ROZANDO TÚNEL CON E.P.B. (EN GRAVAS Y ROZANDO MARGAS DEBAJO N F )MARGAS DEBAJO N F )

99

MARGAS, DEBAJO N. F.)MARGAS, DEBAJO N. F.)

LONGITUD POR SISTEMAS LONGITUD POR SISTEMAS CONSTRUCTIVOSCONSTRUCTIVOS

Tramo 0 y Tramo 1Tramo 0 y Tramo 1 LONGITUDLONGITUD % DE LA % DE LA TRAZATRAZA

CONSTRUCTIVOS CONSTRUCTIVOS

yy TRAZATRAZASUPERFICIE O SUPERFICIE O ESTRUCTURASESTRUCTURAS

5.112 METROS5.112 METROS 36,7 %36,7 %ESTRUCTURASESTRUCTURASCUT AND COVERCUT AND COVER 2.924 METROS2.924 METROS 21 %21 %

FALSO TUNEL MARCO FALSO TUNEL MARCO PREFABRICADOPREFABRICADO

420 METROS420 METROS 3 %3 %

TÚNEL CON E.P.B.TÚNEL CON E.P.B. 2.130 METROS2.130 METROS 15,3 %15,3 %

TÚNEL EN MINATÚNEL EN MINA 228 METROS228 METROSTÚNEL EN MINATÚNEL EN MINA 228 METROS228 METROS 1,6 %1,6 %

TÚNEL EXISTENTE TÚNEL EXISTENTE 3.086 METROS3.086 METROS 22 4 %22 4 %

1010

REHABILITADOREHABILITADO 22,4 %22,4 %

la fachada a lapantalla: 6 00 m

Distancia de

CRISTINA Nº1PASEO DE

6 00

pantalla: 6.00 m

CRISTINA Nº3PASEO DE

6.00

PUERTA DE JEREZ

ESTACIÓN

(SUBTERRANEA)

DELICIAS Nº5PASEO DE LAS

CRISTINA N 3

ada alcia de

7+

L IZQUIERDO

.50 m

9 50 +200TÚNEL IZQ

TÚNEL DERECHO9.50

EXCAVACIÓN DE TÚNELESEXCAVACIÓN DE TÚNELES

DECOMPRESIÓN DEL TERRENODECOMPRESIÓN DEL TERRENO

MOVIMIENTOS “RADIALES” HACIA EL TÚNELMOVIMIENTOS “RADIALES” HACIA EL TÚNEL

LOS MOVIMIENTOS EN CIMIENTOS DE LOS MOVIMIENTOS EN CIMIENTOS DE

EDIFICIOSEDIFICIOS

ASIENTOSASIENTOS–– ASIENTOSASIENTOS

–– DISTORSIONES ANGULARESDISTORSIONES ANGULARES

PROBLEMAS EN TÚNELESPROBLEMAS EN TÚNELES

–– DEBIDOS A:DEBIDOS A:

FALTA DE RESISTENCIA DEL TERRENO SOBRE CLAVEFALTA DE RESISTENCIA DEL TERRENO SOBRE CLAVE

PRESENCIA DE AGUA EN CLAVE O HASTIALESPRESENCIA DE AGUA EN CLAVE O HASTIALES

AFECCIÓN A EDIFICIOS PRÓXIMOSAFECCIÓN A EDIFICIOS PRÓXIMOS

OTROS TÚNELES PRÓXIMOSOTROS TÚNELES PRÓXIMOS

ASIENTOS

METODOLOGÍA DE DISEÑOMETODOLOGÍA DE DISEÑOMETODOLOGÍA DE DISEÑOMETODOLOGÍA DE DISEÑO

RECONOCIMIENTO GEOTÉCNICO Y RECONOCIMIENTO GEOTÉCNICO Y

PARÁMETROS REPRESENTATIVOS.PARÁMETROS REPRESENTATIVOS.

NIVELES PIEZOMÉTRICOS (ÚNICOS Y/O NIVELES PIEZOMÉTRICOS (ÚNICOS Y/O

COLGADOS)COLGADOS)COLGADOS).COLGADOS).

ESTADO DE EDIFICIOS SU CONFIGURACIÓNESTADO DE EDIFICIOS SU CONFIGURACIÓNESTADO DE EDIFICIOS, SU CONFIGURACIÓN, ESTADO DE EDIFICIOS, SU CONFIGURACIÓN,

POSICIÓN RELATIVA, TIPO ESTRUCTURAS, POSICIÓN RELATIVA, TIPO ESTRUCTURAS,

JUNTAS, ETC. JUNTAS, ETC.

…)…)))

SIMULACIÓN DEL PROCESO CONSTRUCTIVO CONSIMULACIÓN DEL PROCESO CONSTRUCTIVO CONSIMULACIÓN DEL PROCESO CONSTRUCTIVO CON SIMULACIÓN DEL PROCESO CONSTRUCTIVO CON MÉTODOS EMPÍRICOS Y CÓDIGOS NUMÉRICOS.MÉTODOS EMPÍRICOS Y CÓDIGOS NUMÉRICOS.

CASO DE PANTALLAS CONTINUAS: MOVIMIENTOS, CASO DE PANTALLAS CONTINUAS: MOVIMIENTOS, ESFUERZOS, SUBPRESIÓN...ESFUERZOS, SUBPRESIÓN...

VALIDEZ DE CRITERIOS DE PELIGROSIDAD.VALIDEZ DE CRITERIOS DE PELIGROSIDAD.

((Δ/L)Δ/L)CÁLCULOCÁLCULO ≤≤ ((Δ/L)Δ/L)PELIGROPELIGRO · (1/F)· (1/F)F = 1 a 2 (TRRL)

((Δ/L)Δ/L)CÁLCULOCÁLCULO ((Δ/L)Δ/L)PELIGROPELIGRO (1/F) (1/F)

SEÑALES DE ALARMASEÑALES DE ALARMA

F = 1 a 4

SEÑALES DE ALARMA.SEÑALES DE ALARMA.

WWMEDIDOMEDIDO ⇔⇔ WWCALCULOCALCULO

•• PREVIO A TRATAMIENTOPREVIO A TRATAMIENTOCARTOGRAFÍA ESTADO EDIF. CARTOGRAFÍA ESTADO EDIF. →→ CALIDAD RELATIVA.CALIDAD RELATIVA.

ESTIMACIÓN MOVIMIENTOS.ESTIMACIÓN MOVIMIENTOS.

CLASIF. RIESGO EDIF. POR MOVS CLASIF. RIESGO EDIF. POR MOVS →→ CLASIF. RELATIVA.CLASIF. RELATIVA.

ANÁLISIS PROBLEMA Y DECISIÓNANÁLISIS PROBLEMA Y DECISIÓNANÁLISIS PROBLEMA Y DECISIÓNANÁLISIS PROBLEMA Y DECISIÓN

–– TRATAMIENTO DE PROTECCIÓN.TRATAMIENTO DE PROTECCIÓN.

–– CAMBIO PROCESO CONSTRUCTIVO.CAMBIO PROCESO CONSTRUCTIVO.

–– RECALCE EDIFICIO.RECALCE EDIFICIO.

–– COMPRA O EXPROPIACIÓN EDIFICIOS.COMPRA O EXPROPIACIÓN EDIFICIOS.

–– REPARACIÓN POSTERIOR.REPARACIÓN POSTERIOR.

–– TRATAMIENTO INTERACTIVO.TRATAMIENTO INTERACTIVO.

CCIÓN DE EDIFICIOSCCIÓN DE EDIFICIOS

2 edificios inspeccionados dentro del área nfluencia y clasificados según sensibilidad

ESTADO DE ESTADO DE CONSERVACIÓNCONSERVACIÓNnfluencia y clasificados según sensibilidad

estructuralCONSERVACIÓNCONSERVACIÓN

TIPOLOGIA TIPOLOGIA ESTRUCTURALESTRUCTURAL

++

ESTRUCTURALESTRUCTURAL

==

SENSIBILIDAD SENSIBILIDAD ESTRUCTURALESTRUCTURAL

++

ESTIMACIÓN DE ESTIMACIÓN DE MOVIMIENTOSMOVIMIENTOS

==

RIESGO RIESGO

ÓN DE MÉTODOS CONSTRUCTIVOSÓN DE MÉTODOS CONSTRUCTIVOS

CIELO ABIERTO

TÚNEL Y ESTACIONES:REALIZACIÓN DE ZONAS DE PASO DE AGUA SUBTERRANEAS

IMPEDIR EFECTO BARRERAIMPEDIR EFECTO BARRERA

NIVEL FREÁTICO

LOS DE COMPORTAMIENTO:LOS DE COMPORTAMIENTO:

INTERACCIÓN TÚNEL CON PANTALLAS Y ENTORNO

ACCIÓN OBRAS / TERRENO / ESTRUCTURAS / SERVICIOSACCIÓN OBRAS / TERRENO / ESTRUCTURAS / SERVICIOS

INTERACCIÓN TÚNEL CON PANTALLAS Y ENTORNO

PANTALLA

MODELOS MATEMÁTICOS

EFECTOPANTALLA EFECTO

ADMISIBLEADMISIBLE INADMISIBLEINADMISIBLE

APUNTALAMIENTOS (PROYECTO)

EFECTO

AUSCULTACIÓNAUSCULTACIÓN

EMPUJES

AUSCULTACIÓN AUSCULTACIÓN PARA CONTROL PARA CONTROL

TÉCNICOTÉCNICO

CÁLCULO DE ASIENTOSCÁLCULO DE ASIENTOS

MODELOS EMPÍRICOSMODELOS EMPÍRICOS →→MODELOS EMPÍRICOS MODELOS EMPÍRICOS →→EXPERIENCIA DE 30 AÑOS (MADRID. EXPERIENCIA DE 30 AÑOS (MADRID. BARCELONA LA HABANA TOULUOSSEBARCELONA LA HABANA TOULUOSSEBARCELONA, LA HABANA, TOULUOSSE, BARCELONA, LA HABANA, TOULUOSSE, LONDRES, CARACAS…)LONDRES, CARACAS…)

MODELOS NUMÉRICOSMODELOS NUMÉRICOS2D 2D →→ ANSYS, PLAXIS, FLACANSYS, PLAXIS, FLAC--2D2D3D3D →→ FLACFLAC--3D PLAXIS3D PLAXIS--3D3D3D 3D →→ FLACFLAC 3D, PLAXIS3D, PLAXIS 3D3D

DISTANCIA AL FRENTE (+) O (-)

MORTERO “RÁPIDO”INYECC. RÁPIDA

MORTERO “LENTO”

CEPILLOS

MORTERO LENTOINYECC. LENTA

ASIENTOS

GAP-2 DETALLE GAP-1CÁMARA EPB

GATOS

ESCUDO

ESCUDOINYECC.MORTERO

DECOMPRESIÓN EN GRAVAS

CEPILLOS

ESCUDODOVELADOVELA

100

MAXNTOIENTO

60

(%) MAXNTO

60

4040

20

0TIEMPO HASTA RELLENO Y FRAGUADO

M. MADRID

100ASIENTO

80(%) MAXIENTO

60

40

20

00 0.5 1.0 1.5 2.0

VELOCIDAD AVANCE

NTERACCIÓN TÚNEL CON TUNELADORA (EPB) Y ENTORNONTERACCIÓN TÚNEL CON TUNELADORA (EPB) Y ENTORNO

MOVIMIENTOS

MODELOS MATEMÁTICOS

C OBARRERAS

DE EFECTO

ADMISIBLE INADMISIBLE

O

DE PROTECCIÓN

ADMISIBLE INADMISIBLE

AUSCULTACIÓN AUSCULTACIÓN PARA CONTROL PARA CONTROL

TÉCNICOTÉCNICO

TRATAMIENTOS TRATAMIENTOS DE DE

PROTECCIÓNPROTECCIÓN

EDIFICIOS PRÓXIMOS

MIN 3mMIN 3mSUPERFICIESUPERFICIE

= 1 5= 1 5--2 0m2 0m BARRERABARRERA

MIN 3mMIN 3m

ddnn= 1.5= 1.5--2.0m2.0mnn= 3= 3--4m4mnn= 2= 2--3m3m

LL11LL22

BARRERABARRERADEDE

PILOTESPILOTES MICROSMICROS

LL33

45º45º 45º

MINMIN3 L3 Le, pilotee, pilote

RRERA DE JET-GROUTING BARRERAS DE PILOTES O MICROPILOTES

INFLUENCIA DE TRATAMIENTOS CON JET-GROUTING

55 trat.con to trat.sin nto

44

33

22

11LÍNEA 8LÍNEA 8LEGANÉSLEGANÉSLÍNEA 1LÍNEA 1

00

LÍNEA 1LÍNEA 1LÍNEA 5LÍNEA 5ALCORCÓNALCORCÓN

PERFORACI ÓN POSTERI OR (5m)PARA RELLENAR HUECOSEDI FI CI OS

RELLENOS

2m

5-6m

2 4ALUVI AL 2m 2-4m

3-4m COLUMNAS DEJET-GROUTI NG

ALUVI AL

11m

POZOAUXILIAR

MÍN 3 4mT GROUTING MÍN 3-4m

2-3 FILAS DE TALADROS

T-GROUTING

45º 45º

CON MANGUITOS

INYECCIONES DE COMPENSACIÓNO INYECCIONES ARMADAS

45 45

MIENTOS DEL TERRENO:MIENTOS DEL TERRENO: TAPONES DE JET GROUTINGMIENTOS DEL TERRENO: MIENTOS DEL TERRENO: TAPONES DE JET GROUTING

PLATAFORMADE TRABAJO

RELLENO DE TIERRASSOBRE BOVEDA

PROVISIONALARRIOSTRAMIENTO

PANTALLAPANTALLA PANTALLABOVEDA

PANTALLA LARGA

PANTALLA LARGA

PANTALLA CORTA

COTA CARRILPORTILLO

MARGAS

SECCIÓN LONGITUDINAL B-B'SECCIÓN LONGITUDINAL B-B’

LOS DE COMPORTAMIENTO:LOS DE COMPORTAMIENTO:LOS DE COMPORTAMIENTO:LOS DE COMPORTAMIENTO:ACCIÓN OBRAS / TERRENO / ESTRUCTURAS / SERVICIOSACCIÓN OBRAS / TERRENO / ESTRUCTURAS / SERVICIOS

alización de Modelos: Sin Portillos

LOS DE COMPORTAMIENTO:LOS DE COMPORTAMIENTO:ACCIÓN OBRAS / TERRENO / ESTRUCTURAS / SERVICIOSACCIÓN OBRAS / TERRENO / ESTRUCTURAS / SERVICIOS

lización de Modelos Con Portillos

BARRERA DE JET GROUTING. REPÚBLICA ARGENTINA

BARRERA DE JET GROUTING. PLAZA DE CUBA Nº5

BARRERA DE JET GROUTING. PARKING PLAZA DE CUBA

DEL RÍO

Losa bajo la Dársena del Guadalquivir

TRUMENTACIÓN instalada

Disposición de PÉRTIGA l t d t len los puntos de control

SEVICOTSEVICOTSEVICOTSEVICOT

SEGUIMIENTOSEGUIMIENTOSEGUIMIENTOSEGUIMIENTO

VIGILANCIAVIGILANCIA

CONTROL TÉCNICOCONTROL TÉCNICO

–– SEGUIMIENTO OBRASSEGUIMIENTO OBRASSEGUIMIENTO OBRASSEGUIMIENTO OBRAS

–– SUPERVISIÓN Y TOMA DE DATOSSUPERVISIÓN Y TOMA DE DATOS

–– INSTRUMENTACIÓNINSTRUMENTACIÓN

CONTROL FINALCONTROL FINAL

Actividades de SEVICOTActividades de SEVICOTPECCIÓN PREVIAPECCIÓN PREVIA de las estructuras del entorno

LCULO DE ASIENTOSLCULO DE ASIENTOS estimados y comparación con admisiblesLCULO DE ASIENTOSLCULO DE ASIENTOS estimados y comparación con admisibles

EÑO Y CONTROLEÑO Y CONTROL de tratamientos

l ió l t d l INSTRUMENTACIÓNINSTRUMENTACIÓN ialación y lectura de la INSTRUMENTACIÓNINSTRUMENTACIÓN necesaria

opilación y ANÁLISISANÁLISIS de los datos obtenidos

NTRASTE DEL COMPORTAMIENTONTRASTE DEL COMPORTAMIENTO real con los modelos de yecto

oración de INFORMESINFORMES periódicosoración de INFORMESINFORMES periódicos

FTWARE DE CONTROL FTWARE DE CONTROL

GUIMIENTOGUIMIENTO d ñ difi iGUIMIENTOGUIMIENTO daños en edificios

S t d d fi iti S t d d fi iti

SPECCIÓN DE EDIFICIOS DENTRO DE LA ZONA SPECCIÓN DE EDIFICIOS DENTRO DE LA ZONA DE INFLUENCIA DE LAS OBRAS DE INFLUENCIA DE LAS OBRAS DE INFLUENCIA DE LAS OBRAS DE INFLUENCIA DE LAS OBRAS

studio de sensibilidad estructural studio de sensibilidad estructural

nspección denspección de 281 edificios281 edificios

ESTADO DE ESTADO DE CONSERVACIÓNCONSERVACIÓN

++nspección de nspección de 281 edificios281 edificios–– Asignación del nivel de Asignación del nivel de

sensibilidadsensibilidad

TIPOLOGIA TIPOLOGIA ESTRUCTURALESTRUCTURAL

sensibilidad sensibilidad Tipo de estructura y Tipo de Tipo de estructura y Tipo de cimentacióncimentación SENSIBILIDAD SENSIBILIDAD


==

cimentacióncimentaciónDistancia a la traza de la obraDistancia a la traza de la obraEstado de conservación yEstado de conservación y


ESTIMACIÓN DE ESTIMACIÓN DE

++

Estado de conservación y Estado de conservación y mantenimientomantenimiento

MOVIMIENTOSMOVIMIENTOS

==

SISTEMAS DE CONTROL Y SEGURIDADSISTEMAS DE CONTROL Y SEGURIDAD

1.1.-- Control de movimientos del terreno (SUBSIDENCIA)Control de movimientos del terreno (SUBSIDENCIA)977 SENSORES INSTALADOS977 SENSORES INSTALADOS–– 977 SENSORES INSTALADOS977 SENSORES INSTALADOS

2.2.-- Control de movimientos en edificiosControl de movimientos en edificios

803 REGLETAS EN EDIFICIOS803 REGLETAS EN EDIFICIOS–– 803 REGLETAS EN EDIFICIOS803 REGLETAS EN EDIFICIOS3.3.-- Control de empujes del terreno en el túnelControl de empujes del terreno en el túnel

–– 115 CELULAS DE PRESIÓN115 CELULAS DE PRESIÓN4.4.-- Comportamiento de las pantallas contínuasComportamiento de las pantallas contínuas–– 38 SECCIONES DE PANTALLA INSTRUMENTADAS38 SECCIONES DE PANTALLA INSTRUMENTADAS

55 C t l d i ió d l i l f átiC t l d i ió d l i l f áti5.5.-- Control de variación del nivel freáticoControl de variación del nivel freático–– 28 PIEZÓMETROS28 PIEZÓMETROS

2160 PUNTOS DE CONTROL2160 PUNTOS DE CONTROL

URAS DE NIVELACIÓN

SOFTWARE DE CONTROLSOFTWARE DE CONTROL

Regletas en edificiosRegletas en edificiosHitos de nivelación en el terrenoHitos de nivelación en el terrenoClavos de nivelación en el terreno y estructurasClavos de nivelación en el terreno y estructurasyyInclinómetros en el terrenoInclinómetros en el terrenoCélulas de presión en dovelas y pantallasCélulas de presión en dovelas y pantallasExtensómetros de varilla en el terrenoExtensómetros de varilla en el terrenoExtensómetros de varilla en el terrenoExtensómetros de varilla en el terrenoPiezómetros en el terrenoPiezómetros en el terrenoExtensímetros de cuerda vibrante en pantallas y dovelasExtensímetros de cuerda vibrante en pantallas y dovelas

2160 INSTRUMENTOS

SOFTWARE DE CONTROLSOFTWARE DE CONTROLLECTURAS DE INSTRUMENTACIÓNLECTURAS DE INSTRUMENTACIÓNLECTURAS DE INSTRUMENTACIÓNLECTURAS DE INSTRUMENTACIÓN

Oteo

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