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一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构
申请号	CN202311314719.8	申请日	2023-10-11	公开(公告)号	CN117431861A	公开(公告)日	2024-01-23
申请人	山东省路桥工程设计咨询有限公司; 山东省路桥集团有限公司;			发明人	王小龙; 房志强; 孙小龙; 姚明; 王伟; 冯立柱; 贺存哲; 李长峰; 曹原;
摘要	本申请涉及桥梁施工的技术领域，尤其是涉及一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，其包括支撑机构和拉伸机构，所述支撑机构包括支撑臂、锚固组件和调节组件，桥墩上通过所述锚固组件设置有至少两个所述支撑臂，所述支撑臂上均设置有所述调节组件，两组所述调节组件分别与箱梁的两侧连接并对箱梁进行支撑；所述拉伸机构设置于桥墩上且分别多箱梁的两侧进行拉紧。本申请具有延长桥墩的使用寿命，平衡受力，降低安全隐患产生的效果。
权利要求	1.一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，其特征在于，包括支撑机构（100）和拉伸机构（200），所述支撑机构（100）包括支撑臂（110）、锚固组件（120）和调节组件（130），桥墩（400）上通过所述锚固组件（120）设置有至少两个所述支撑臂（110），所述支撑臂（110）上均设置有所述调节组件（130），两组所述调节组件（130）分别与箱梁（500）的两侧连接并对箱梁（500）进行支撑；所述拉伸机构（200）设置于桥墩（400）上且分别多箱梁（500）的两侧进行拉紧。 2.根据权利要求1所述的独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，其特征在于，所述锚固组件（120）包括锚杆（121）、锚板（122）、锚固座（123）和连接螺杆，桥墩（400）的两侧均预埋有多个所述锚杆（121），每侧的多个所述锚杆（121）共同连接有所述锚板（122），所述锚板（122）与桥墩（400）的外立面平齐；所述锚固座（123）通过所述连接螺杆与所述锚板（122）可拆卸连接，所述锚固座（123）上均设置有两个所述支撑臂（110）。 3.根据权利要求2所述的独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，其特征在于，所述支撑臂（110）转动设置于所述锚固座（123）上，所述锚固座（123）上设置有限位组件（140），所述限位组件（140）包括限位座（141）和限位销板（142），所述限位座（141）设置于所述锚固组件（120）上，所述限位销板（142）设置于所述限位座（141）上，所述支撑臂（110）靠近所述锚固座（123）的一端且远离桥墩（400）的一侧与所述限位销板（142）抵接，所述限位销板（142）用于限制支撑臂（110）的转动角度并对所述支撑臂（110）进行支撑。 4.根据权利要求3所述的独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，其特征在于，所述限位组件（140）还包括滑移座（143）和连接插销（144），所述限位销板（142）通过所述滑移座（143）沿靠近或远离桥墩（400）的方向滑移于所述限位座（141）上，所述限位座（141）上开设有多个插孔（148），所述连接插销（144）插接在所述插孔（148）内且用于固定所述滑移座（143）。 5.根据权利要求4所述的独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，其特征在于，所述滑移座（143）上开设有第一销孔，所述限位销板（142）上开设有第二销孔，所述限位组件（140）还包括偏心销（145）、偏心销套（146）和锁止块（147），所述偏心销套（146）插接在所述第一销孔内，所述偏心销套（146）上开设有偏心孔；所述偏心销（145）的一端插接在所述第二销孔内，所述偏心销（145）的另一端插接在偏心销套（146）的偏心孔内，通过旋转所述偏心销套（146）或所述偏心销（145）实现所述限位销板（142）轻微调整；所述偏心销（145）上开设有旋转槽（149），所述锁止块（147）插接在所述旋转槽（149）内且两端与所述偏心销套（146）焊接。 6.根据权利要求3所述的独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，其特征在于，所述支撑臂（110）上开设有多个限位槽（111），多个所述限位槽（111）沿所述支撑臂（110）的长度方向开设。 7.根据权利要求1所述的独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，其特征在于，所述调节组件（130）包括调节座（131）、调节螺杆（132）、滑动座（133）和固定座（134），所述固定座（134）固定于箱梁（500）上，所述滑动座（133）沿靠近或远离桥墩（400）的方向滑移于所述固定座（134）上，所述调节座（131）设置于所述支撑臂（110）上，所述调节螺杆（132）螺纹连接于所述调节座（131）上，所述调节螺杆（132）与所述滑动座（133）转动连接。 8.根据权利要求7所述的独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，其特征在于，所述调节座（131）上设置有压感器，所述压感器与箱梁（500）抵接。 9.根据权利要求2所述的独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，其特征在于，桥墩（400）两侧的支撑臂（110）上共同设置有同步机构（300），所述同步机构（300）包括第一传动杆（310）、第二传动杆（320）、第三传动杆（330）和传动销（340），所述第一传动杆（310）设置于桥墩（400）一侧的所述支撑臂（110）的转动端，所述第二传动杆（320）设置于桥墩（400）另一的所述支撑臂（110）的转动端，所述第三传动杆（330）沿竖直方向滑移于所述锚固座（123）上，所述第三传动杆（330）的两端均设置有所述传动销（340），两个所述传动销（340）分别与两个所述第一传动杆（310）和所述第二传动杆（320）滑移连接且沿其长度方向滑移。 10.根据权利要求9所述的独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，其特征在于，所述支撑臂（110）的转动端设置有插接轴（350），所述插接轴（350）的横截面呈多边形，所述第一传动杆（310）和所述第二传动杆（320）上均开设有插接槽，所述插接轴（350）与所述插接槽插接。
说明书全文	一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构技术领域 [0001] 本申请涉及桥梁施工的技术领域，尤其是涉及一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构。背景技术 [0002] 目前，独柱墩桥梁原常见于城市市政道路的跨线桥、立交、高架中。由于城市交通线较为繁忙，往往在桥下都有地面辅道，因此要求桥梁的墩柱要落在有限的范围之内，为了节省地面空间，设计人员将常规的横向双柱改为独柱墩。然而，由此导致的问题就是车辆超载情况下，桥梁抗倾覆能力不足。因此，需要对独柱墩桥梁进行抗倾覆加固，以确保人民生命财产安全。 [0003] 现有技术中，申请号为CN202020388261.6的中国专利公开了一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，包括桥墩、箱梁、上部锚固块、下部锚固块、预应力筋索、端部锚具。通过在箱梁的两侧对称张拉预应力筋索，使箱梁产生向下的预张力，当箱梁产生倾覆趋势时，上倾一侧的箱梁对应的预应力筋索将产生拉力，避免箱梁进一步倾斜，确保箱梁的平衡与安全。 [0004] 在实现本申请过程中，发明人发现该技术中至少存在如下问题，箱梁的两侧受预应力锚索的张拉，最终作用力汇聚在箱梁与桥墩的接触位置，使得该处的受力较大，车辆的跑动会使得箱梁晃动，在预应力锚索的拉动下，桥墩与箱梁的接触位置受晃动力，长时间晃动力的施加会导致桥墩损坏，导致桥墩使用寿命缩短，存在安全隐患。发明内容 [0005] 为了延长桥墩的使用寿命，平衡受力，降低安全隐患的产生，本申请提供一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构。 [0006] 本申请提供的一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，采用如下的技术方案：一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，包括支撑机构和拉伸机构，所述支撑机构包括支撑臂、锚固组件和调节组件，桥墩上通过所述锚固组件设置有至少两个所述支撑臂，所述支撑臂上均设置有所述调节组件，两组所述调节组件分别与箱梁的两侧连接并对箱梁进行支撑；所述拉伸机构设置于桥墩上且分别多箱梁的两侧进行拉紧。 [0007] 通过采用上述技术方案，在桥梁安装完毕后，将支撑臂通过锚固组件固定在桥墩上，然后用调节组件与箱梁的两侧连接，然后用拉伸机构连接桥墩和箱梁，通过设置的支撑机构，使得箱梁的与桥墩的连接更为稳定，同时能够减少车辆的跑动晃动箱梁，使得箱梁与下部支撑多点传递力，使得桥墩的受力均匀且多点受力，平衡受力，减少对桥墩损坏，延长桥墩的使用寿命，降低安全隐患的产生；且支撑机构和拉伸机构配合对箱梁进行固定，使得箱梁与桥墩的稳固性得到提高。 [0008] 可选的，所述锚固组件包括锚杆、锚板、锚固座和连接螺杆，桥墩的两侧均预埋有多个所述锚杆，每侧的多个所述锚杆共同连接有所述锚板，所述锚板与桥墩的外立面平齐；所述锚固座通过所述连接螺杆与所述锚板可拆卸连接，所述锚固座上均设置有两个所述支撑臂。 [0009] 通过采用上述技术方案，当进行桥墩浇筑时，将锚板和锚杆埋于桥墩模板内，然后进行浇筑，然后将连接螺杆穿过锚固座与锚板螺纹连接；设置的锚固组件结构简单，便于施工，且在桥墩成型后进行施工，降低了前期施工的难度。 [0010] 可选的，所述支撑臂转动设置于所述锚固座上，所述锚固座上设置有限位组件，所述限位组件包括限位座和限位销板，所述限位座设置于所述锚固组件上，所述限位销板设置于所述限位座上，所述支撑臂靠近所述锚固座的一端且远离桥墩的一侧与所述限位销板抵接，所述限位销板用于限制支撑臂的转动角度并对所述支撑臂进行支撑。 [0011] 通过采用上述技术方案，可根据桥墩的大小或者箱梁的宽度，选择支撑臂的转动角度，然后用限位座和限位销板对支撑臂的角度进行支撑，设置的限位组件，使得支撑臂对箱梁的支撑稳定，使得桥墩的受力均匀，减少对桥墩的损伤，减少安全隐患的产生。 [0012] 可选的，所述限位组件还包括滑移座和连接插销，所述限位销板通过所述滑移座沿靠近或远离桥墩的方向滑移于所述限位座上，所述限位座上开设有多个插孔，所述连接插销插接在所述插孔内且用于固定所述滑移座。 [0013] 通过采用上述技术方案，当支撑臂的支撑角度发生变化时，滑动滑移座，滑移座带动限位销板向着桥墩靠近，使得限位销板抵接支撑臂或即将抵接支撑臂，然后将连接插销插接在插孔内固定滑移座；设置的限位组件结构简单，且通过调节限位销板的位置，使得支撑臂对箱梁提供稳定的支撑力，进而使得桥梁的稳固性得到提高，同时使得桥墩的受力平衡，减少对桥墩的损伤，延长桥墩的使用寿命，减少安全隐患的产生。 [0014] 可选的，所述滑移座上开设有第一销孔，所述限位销板上开设有第二销孔，所述限位组件还包括偏心销、偏心销套和锁止块，所述偏心销套插接在所述第一销孔内，所述偏心销套上开设有偏心孔；所述偏心销的一端插接在所述第二销孔内，所述偏心销的另一端插接在偏心销套的偏心孔内，通过旋转所述偏心销套或所述偏心销实现所述限位销板轻微调整；所述偏心销上开设有旋转槽，所述锁止块插接在所述旋转槽内且两端与所述偏心销套焊接。 [0015] 通过采用上述技术方案，当限位销板与支撑臂之间存在间隙时，可通过旋转偏心销和偏心销套使得限位销板滑移，限位销板与支撑臂抵接，然后将锁止块插接在旋转槽内，然后进行焊接固定；设置的限位组件结构简单，能够对支撑臂的限位更为稳固，且限制支撑臂向下转动的几率，进而使得支撑臂对箱梁的支撑更为稳定，进而使得力均匀传递到桥墩，减少桥墩的侧向剪切，延长桥墩的使用寿命。 [0016] 可选的，所述支撑臂上开设有多个限位槽，多个所述限位槽沿所述支撑臂的长度方向开设。 [0017] 通过采用上述技术方案，当限位销板与支撑臂之间存在间隙时，可通过旋转偏心销和偏心销套使得限位销板滑移，限位销板与支撑臂的限位槽抵接，设置的限位槽，使得限位销板与支撑臂的连接关系更为稳定，进一步的提高支撑臂对箱梁的支撑。 [0018] 可选的，所述调节组件包括调节座、调节螺杆、滑动座和固定座，所述固定座固定于箱梁上，所述滑动座沿靠近或远离桥墩的方向滑移于所述固定座上，所述调节座设置于所述支撑臂上，所述调节螺杆螺纹连接于所述调节座上，所述调节螺杆与所述滑动座转动连接。 [0019] 通过采用上述技术方案，支撑臂的角度调节完毕后，旋转调节螺杆，调节螺杆带动滑动座和固定座向着箱梁靠近，然后用螺栓将固定座与箱梁连接，设置的调节组件使得支撑臂与箱梁连接成一个整体，且在箱梁晃动时，滑动座与固定座滑移，释放部分应力，减少支撑臂的弯折；且调节组件的高度可调节，使得对箱梁的支撑更为稳定。 [0020] 可选的，所述调节座上设置有压感器，所述压感器与箱梁抵接。 [0021] 通过采用上述技术方案，通过压感器，使得箱梁两侧的压力更为直观，便于监测箱梁的稳定程度，提前发现安全隐患，及时消除。 [0022] 可选的，桥墩两侧的支撑臂上共同设置有同步机构，所述同步机构包括第一传动杆、第二传动杆、第三传动杆和传动销，所述第一传动杆设置于桥墩一侧的所述支撑臂的转动端，所述第二传动杆设置于桥墩另一的所述支撑臂的转动端，所述第三传动杆沿竖直方向滑移于所述锚固座上，所述第三传动杆的两端均设置有所述传动销，两个所述传动销分别与两个所述第一传动杆和所述第二传动杆滑移连接且沿其长度方向滑移。 [0023] 通过采用上述技术方案，当车辆偏向于箱梁的一侧时，箱梁的一侧轻微下降，使得第一传动杆带动传动销转动，传动销带动第三传动杆滑移，第三传动杆带动第二传动杆滑移，使得另一侧的支撑梁同步下降，进而使得箱梁保持平衡，减少重心的偏移，使得箱梁处于稳定状态，使得受力位置在桥墩的顶部及两侧，分散受力，进而使得桥墩的受损减少，使得桥墩的使用寿命延长，减少安全隐患的产生。 [0024] 可选的，所述支撑臂的转动端设置有插接轴，所述插接轴的横截面呈多边形，所述第一传动杆和所述第二传动杆上均开设有插接槽，所述插接轴与所述插接槽插接。 [0025] 通过采用上述技术方案，当进行同步机构的安装时，可将支撑臂调动至相同的角度，然后将第一传动杆和第二传动杆的插接槽与插接轴卡接，可根据支撑臂的角度，选择卡接位置，进而使得同步机构的安装较为简单，提高安装效率。 [0026] 综上所述，本申请包括以下有益技术效果：1.通过设置的支撑机构，使得箱梁的与桥墩的连接更为稳定，同时能够减少车辆的跑动晃动箱梁，使得箱梁与下部支撑多点传递力，使得桥墩的受力均匀且多点受力，平衡受力，减少对桥墩损坏，延长桥墩的使用寿命，降低安全隐患的产生；且支撑机构和拉伸机构配合对箱梁进行固定，使得箱梁与桥墩的稳固性得到提高； 2.设置的限位组件结构简单，且通过调节限位销板的位置，使得支撑臂对箱梁提供稳定的支撑力，进而使得桥梁的稳固性得到提高，同时使得桥墩的受力平衡，减少对桥墩的损伤，延长桥墩的使用寿命，减少安全隐患的产生； 3.当车辆偏向于箱梁的一侧时，箱梁的一侧轻微下降，使得第一传动杆带动传动销转动，传动销带动第三传动杆滑移，第三传动杆带动第二传动杆滑移，使得另一侧的支撑梁同步下降，进而使得箱梁保持平衡，减少重心的偏移，使得箱梁处于稳定状态，使得受力位置在桥墩的顶部及两侧，分散受力，进而使得桥墩的受损减少，使得桥墩的使用寿命延长，减少安全隐患的产生。附图说明 [0027] 图1为本申请实施例中独柱墩箱梁预应力筋索加固结构的安装位置示意图；图2为本申请实施例中同步结构的结构示意图；图3为本申请实施例中调节组件的结构示意图；图4为本申请实施例中偏心销的安装位置示意图；图5为本申请实施例中偏心销的剖面图。 [0028] 附图标记：100、支撑机构；110、支撑臂；111、限位槽；120、锚固组件；121、锚杆；122、锚板；123、锚固座；130、调节组件；131、调节座；132、调节螺杆；133、滑动座；134、固定座；140、限位组件；141、限位座；142、限位销板；143、滑移座；144、连接插销；145、偏心销； 146、偏心销套；147、锁止块；148、插孔；149、旋转槽；200、拉伸机构；210、第一拉伸座；220、第二拉伸座；221、拉伸槽；230、拉伸锚索；240、拉伸螺母；300、同步机构；310、第一传动杆； 311、第一滑移槽；320、第二传动杆；321、第二滑移槽；330、第三传动杆；340、传动销；350、插接轴；400、桥墩；500、箱梁。具体实施方式 [0029] 以下结合附图1‑图5对本申请作进一步详细说明。 [0030] 本申请实施例公开一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构。 [0031] 参考图1，独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，包括设置于桥墩400上与箱梁500两侧连接的支撑机构100和设置于桥墩400上与箱梁500两侧连接的拉伸机构200，支撑机构100对箱梁500进行支撑，拉伸机构200用于拉紧箱梁500与桥墩400的连接。 [0032] 参考图1和图2，支撑机构100包括锚固组件120，锚固组件120包括锚杆121，桥墩400的两侧均预埋有两组锚杆121，每组锚杆121包括至少四个锚杆121，同一侧的两组锚杆 121共同固定连接有一个锚板122，锚板122沉入桥墩400内且远离锚杆121的端面与桥墩400外立面齐平；锚板122上开设有螺纹孔，每个锚板122对应一个固定座134，固定座134上开设有沉头螺栓孔，沉头螺栓孔内穿设有连接螺杆，连接螺杆的一端穿过沉头螺栓孔与螺纹孔螺纹连接，连接螺栓的螺栓头沉入沉头螺栓孔内。 [0033] 参考图2、图3和图4，每个锚固座123上均固定连接有两个铰接座，铰接座上铰接有支撑臂110，支撑臂110分别位于锚固座123的两端且向着桥墩400靠近或远离，支撑臂110远离锚固座123的一端设置有调节组件130，调节组件130包括铰接在支撑臂110远离锚固座123一端的调节座131，调节座131的转动方向与支撑臂110的转动方向相同；调节座131上螺纹连接有调节螺杆132，调节螺杆132远离调节座131的一端转动连接有滑动座133；箱梁500的两侧均通过膨胀螺钉或者预埋锚固件可拆卸连接有固定座134，固定座134上一体设置有滑轨，滑动座133滑移于滑轨上；滑动座133上固定连接有压感器，压感器与固定座134抵接，用于测量箱梁500对支撑臂110施加压力。 [0034] 参考图3、图4和图5，锚固座123上设置有限位组件140，限位组件140包括固定连接在锚固座123上的限位座141，限位座141远离箱梁500的一侧固定连接有多个加强筋板；限位座141上滑移连接有滑移座143，滑移座143沿靠近或远离支撑臂110的方向滑移，滑移座143上开设有一个贯穿的连接孔，连接孔的开设轴线垂直于滑移座143的滑动方向，限位座 141上开设有多个插孔148，多个插孔148的轴线平行于连接孔的轴线且沿限位座141的长度方向等间隔设置；其中一个插孔148内插接有连接插销144，连接插销144穿过插孔148与连接孔插接；滑移座143上滑移连接有限位销板142，限位销板142的滑动空间仅有20mm，滑移座143上开设有第一销孔，第一销孔内插接有偏心销套146，偏心销套146上开设有偏心孔；偏心孔内插接有偏心销145，偏心销145包括小径端、主径端和调节端，小径端偏心连接在主径端的一端，主径端远离小径端的一端固定连接有调节端，调节端上开设有旋转槽149；主径端插接在偏心孔内；限位销板142上开设有第二销孔，偏心销145的小径端插接在第二销孔内；偏心销套146上开设有四个便于转动的转动孔，四个转动孔沿偏心销套146的周向等间隔设置；旋转槽149内可卡接有锁止块147，调节完毕后，通过点焊固定的方式固定锁止块 147与偏心销套146。 [0035] 当支撑臂110转动时可与限位销板142抵接，为了使得支撑臂110与限位销板142的抵接更为稳定，支撑臂110上开设有多个限位槽111，限位槽111沿支撑臂110的长度方向等间隔设置，限位销板142插接在其中一个限位槽111内。 [0036] 参考图2和图3，两个锚固座123一端的支撑臂110上共同设置有同步机构300，同步机构300包括与支撑臂110的转动端同轴固定连接的插接轴350，插接轴350为的横截面呈多边形，本实施例优选为十二边形，两个插接轴350分别对应有第一传动杆310和第二传动杆320，第一传动杆310和第二传动杆320的一端均开设有插接槽，插接轴350插接在插接槽内；桥墩400两侧的锚固板相互靠近的一端形成有滑动空间，滑动空间沿竖直方向成型，滑动空间内滑移连接有第三传动杆330，第三传动杆330的两端分别固定连接有传动销340；第一传动杆310远离插接轴350的一端开设有第一滑移槽311，第一滑移槽311沿第一传动杆310的长度方向开设；第二传动杆320远离插接轴350的一端开设有第二滑移槽321，第二滑移槽 321沿第二传动杆320的长度方向开设，两个传动销340分别滑移在第一滑移槽311和第二滑移槽321内。当其中一个支撑臂110因为车辆导致箱梁500晃动时，其中一个支撑臂110向着远离桥墩400的方向转动，带动第一传动杆310转动，第一传动杆310带动第三传动杆330滑移，第三传动杆330带动第二传动杆320转动，第二传动杆320带动另一个支撑臂110向着远离桥墩400的方向转动，使得箱梁500保持相对平行。 [0037] 拉伸机构200包括固定连接在箱梁500两侧的第一拉伸座210，第一拉伸座210呈拱形，第一拉伸座210上开设有第一拉伸孔，桥墩400上固定连接有第二拉伸座220，第二拉伸座220上开设有拉伸槽221，拉伸槽221呈U型，两个第一拉伸孔内共同穿设有一个拉伸锚索230，拉伸锚索230穿过拉伸槽221且与第二拉伸座220抵接，拉伸锚索230的两端分别穿过第一拉伸孔螺纹连接有拉伸螺母240，拉伸螺母240与第一拉伸座210抵接。 [0038] 本申请实施例一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构的实施原理为：进行桥梁施工时，将箱梁500安装在桥墩400上，然后依次安装锚固座123和固定座134，然后根据箱梁500的宽度调节支撑臂110的角度，然后调节滑动座133带动限位销板142滑移，使得限位销板142与其中一个限位槽111抵接；然后将滑移座143与固定座134连接，然后旋转调节螺杆132使得滑移座143与固定座134对箱梁500施力；然后再将第一传动杆310和第二传动杆320的插接槽与插接轴350插接，两个传动销340分别插接在第一滑移槽311和第二滑移槽321内，然后转动旋转槽149，使得偏心销145带动限位销板142抵紧限位槽111，然后用锁止块147插接在旋转槽149内，并焊接固定。 [0039] 当车辆在箱梁500上单侧行驶时，箱梁500容易发生轻微晃动，此时支撑臂110发生轻微转动并通过第一传动杆310或第二传动杆320传递给相邻的支撑臂110，使得同一端的两个支撑臂110对箱梁500共同向上支撑或者向下压制，同时配合拉伸锚索230，使得箱梁500趋于稳定，桥墩400多点承受力量，进而减少箱梁500对桥墩400单点施力导致桥墩400受损，延长桥墩400的使用寿命。 [0040] 以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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