(57)【要約】【課題】  従来の建物全体の耐震リフォームという多大なコスト負担や安全性の不安がある。叉、既存の屋内設置型耐震シェルターでは、屋内での一時的避難と圧死防止という限定的用途の他、シェルターの出入り口が１箇所の為、大地震発生時の倒壊物によってシェルター出入り口封鎖され、その原因による二次災害被災という問題がある。【解決手段】  低コストで既存建物内の部屋の中で耐震補強化を施すことが出来、大地震において倒壊が無く、倒壊後でも出入り口を確保出来る居住スペースとしても可能な木造耐震シェルターを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存木造建築物内の部屋の内部で耐震補強木造部材を組立出来、部屋の大きさに合わせて部屋全体を耐震補強化させる事を特徴とする屋内木造耐震シェルター。
【請求項２】
大地震時の建物が倒壊した場合において、同一建物内部居住人の圧死を防ぎ、且つ、建物倒壊物によって出入り口封鎖が発生し、住人の閉じこめを防ぐ為、どの方向からでも人の出入りが可能な壁四面に出入り口を有した請求項１記載の屋内木造耐震シェルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、既存家屋内部屋の木造耐震シェルターに関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、日本は大地震の被災に遭い、家屋の倒壊によって多くの住民が圧死、逃げ遅れ等によって人命が失われている事は、周知の事実である。【０００３】  平成７年１月１７日に発生した阪神淡路大震災の死因のトップは、家屋及び家屋内の備品類が地震によって倒壊した事による圧死や窒息死で、次いで順に出血、ショック死、焼死、火傷死というデータがある。【０００４】  この事から分かるように、大地震時において家屋内での死因が上位を占めている。そこで求められるのは、家屋全体の耐震リフォーム、及び家屋内に一時避難的に逃げられる屋内耐震シェルター等である。しかしながら、家屋全体の耐震リフォームとなると、様々な工法があるが、大がかりな工事が必要となり、多大なコスト負担となるので、一般的に普及しづらいという面がある。叉、耐震リフォームと称して、実際に耐震強度が無い工事を施す悪質業者が存在しているのも事実である。【０００５】  叉、既に商品として販売している家屋内に設置する耐震シェルターという物がある。これは、家屋内の一室にユニット式に組み立てられた耐震シェルターで、大地震時に一時避難的にそのシェルターに逃げて家屋及び家屋内備品類の倒壊から免れるという物である。（例えば非特許文献１参照）この方式は、確かに家屋等の倒壊から住民を守る事は出来るが、この方式のシェルターは、構造上、出入り口が１つと限られている物で、万が一、シェルター以外の家屋が全壊したと仮定すると、１つの出入り口が塞がれてしまうという恐れも生じる。そうなると、いくら倒壊から被災を免れたとしても、火災発生時に閉じこめられて焼死、窒息死する危険性や救助が遅れて二次災害に巻き込まれてしまう事も考えられる。【０００６】  この一時避難方式耐震シェルターの一番の問題点としては、大地震時にその耐震シェルターにたまたまいれば良いが、そうでない場合だと、シェルターまで住人が移動しなければならないという点である。地震は、確かに現在、緊急地震速報があるが、その速報があってから地震が発生するまでわずか数十秒という時間で、お年寄りや身体の不自由な人が、違う場所から屋内耐震シェルターまでその時間内に移動出来るかという事は甚だ疑問である。叉、耐震シェルターの構造は鉄骨が主体で内部構造的にも堅牢に施され、居住スペースも限られている為、家族が一度に介してくつろぐ居間などには窮屈という感が否めないので、精神的、物理的にも不向きであると思われる。（例えば、実用新案文献１）この事から考えると、屋内設置型耐震シェルターの用途としては、一時避難且つ圧死を防ぐというこの二つの対策に限定される。
【非特許文献１】  「製品名：木質耐震シェルター」一条工務店ホームページ内掲載
【実用新案文献１】
登録実用新案第３０１５３７９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  以上に述べたように、建物全体の耐震リフォームという多大なコスト負担や安全性の不安、叉、既存屋内設置型耐震シェルターの一時避難と圧死防止という限定的用途の他、シェルターの出入り口が１箇所の為、大地震発生時の倒壊物によってシェルター出入り口封鎖され、その原因による二次災害被災という問題があった。【０００８】  本発明は、低コストで既存建物内の部屋の中で耐震強化を施すことが出来、大地震において倒壊が無く、倒壊後でも出入り口を確保出来る居住スペースとしても可能な木造耐震シェルターを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  請求項１記載の発明は、既存建物の部屋内部において、部屋の形状に合わせて、最初に床組を行い、床パネル敷設、軸柱立て、天井梁組み、耐力壁下地組み、耐力壁貼り、天井パネル貼りという工程で組立て、部屋全体を耐震補強し、耐震シェルター化することを特徴とする。【００１０】  請求項２記載の発明は、前記耐震補強した部屋の壁４面にそれぞれ出入り口を設け、大震災時に出入り口の一方が建物倒壊によって塞がれても、他方より人の出入りを確保出来るのを設けた事を特徴としている。【００１１】  このように、前記部屋内を全て木造で耐震シェルター化する事により、木造であるが故の快適な居住空間を提供し、通常の居間としての機能も有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】  本発明は、低コストで既存建物内の部屋の中で耐震補強化を施すことが出来、大地震において倒壊が無く、倒壊後でも出入り口を確保出来る居住スペースとしても可能な木造耐震シェルターを提供出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】  以下、本発明の実施の形態について説明する。建物内の一部屋を耐震シェルター化する一つの実施例で説明する。
【実施例】
【００１４】  図１は、本発明の一実施例において、既存建物１内の一部屋へ木造耐震シェルター２を設置した状態を示す全体斜視図である。図２は、木造耐震シェルター２を矢印Ａ方向から見た断面で表した図である。図の説明上、一方向のみの出入り口となっているが、実際は、壁４面に出入り口が設置されている。叉、既存部分と木造耐震シェルターを区別する為、既存部分は点線、木造耐震シェルター部分は実線及び斜線で表している。床には、コンクリート製既存基礎９内のエリア内にコンクリート製の独立基礎４が地盤１３上に各々所定位置に置かれ、その独立基礎４の上に縦横断している床束１４があり、その床束１４の上に床パネル５が敷設されている。尚、床パネル５は、既存鴨居１２の高さに応じて敷設されている。既存壁１０の内面には、床パネル５の所要の場所に垂直に立てられた軸柱１１があり、その軸柱１１間に耐力壁１５が設置されている。その軸柱１１上には、既存天井１６の内面に梁１９があり、梁１９の間に天梁１７が縦横断している。天梁１７の下面には、天井パネル６が貼られている。叉、耐力壁１５の一方には、出入り口８が設けてある。出入り口８の上部には鴨居７がある。以上、これらの部材は全て木造であり、部屋の大きさに応じて部屋内部で組立てる。ただし、各部材は、耐震シェルター化する部屋の大きさに応じて予め他の場所で加工を行い、その部材を耐震シェルター化する部屋に持ち込んで、組立を行うものとする。それぞれの部材の連結方法については後述するが、既存部屋と木造耐震シェルター２の間は何も連結させず、既存建物１から、木造耐震シェルター２は独立させる構造となっている。【００１５】  次に木造耐震シェルターの組立工程の説明をする。図３は、木造耐震シェルターを組み立てる工程を表した工程図である。その工程図に従って以下に説明する。図３に記載の工程の後に続く連番が組立工程の順番として表している。【００１６】  最初に床の耐震強度を向上させる為、図２で示す既存床材３を除去する。その後、図３の工程１で示すように、予め寸法決めした位置の地盤１３上にコンクリート製の独立基礎４を所要数設置する。次にその独立基礎４の上に所要数の床束１４を格子状に組み合わせる。その組み合わせた床束４の４隅にそれぞれ軸柱１１を垂直に立て付ける。【００１７】  工程２では、床束１４上に所要数の床パネル５を敷設し、工程３では、所要数の柱１８を軸柱１１間の床パネル５上の所定位置に垂直に立て付ける。その軸柱１１及び柱１８上端に所要数の梁１９を四角形の枠を作るように組み合わせて連結させる。【００１８】  工程４では、四角形に組み合わせた相対する梁１９の間に天梁１７を梁１９に直交させる形で所要の間隔を開けながら梁１９同士を天梁１７を渡して連結させる。その天梁１７に直交する形で補助梁１７ａを天梁１７の真ん中に梁１９間に通して連結させる。工程５では、立て付けた軸柱１１と柱１８の間に、耐力壁下地２０を長手方向に立て付けながら組み付ける。工程６では、耐力壁下地２０のシェルター内側方向Ｂから耐力壁１５を耐力壁２０に合わせて貼り付ける。【００１９】  工程７では、シェルター内側方向Ｃから所要数の天井パネル６を貼り付け、木造耐震シェルターの組立完成となる。【００２０】  次にそれぞれの耐震補強部材の連結方法について説明する。図４は、床束１４、軸柱１１、柱１８、天梁１７、梁１９の骨組みを斜視図で表した図である。点線で囲んだ部分をそれぞれ連結ブロックとして分別した。【００２０】  図４の点線囲み部分Ｄは、軸柱１１、床束１４、梁１９を連結した部分であり、図５は、矢印Ｄ１方向から見た平面断面図である。床束１４が軸柱１１に直交する形で組まれており、貫通固定ボルト２３が、軸柱１１を貫通し、床束１４の長手方向に埋め込まれているボルト止め金具２１に固定されて連結している。然るに貫通止めボルト２３は、交差する際、勘合しないように、上下に位置を変えて交差し、それぞれの床束１４と連結している。叉、軸柱１１と連結されている一方の床束１４の止め金具２１には、所要数の止めピン２２が、ボルト止め金具２１と直交する形で、一方の床束１４に埋め込むような形で止められている。図６、図７はそれぞれは矢印Ｄ２、Ｄ３方向から見た断面図であるが、床束１４と軸柱１１とを連結している方法は、前述した通りである。【００２１】  図８、図９はそれぞれ図４の矢印Ｄ４、Ｄ５方向から見た断面図である。梁１９が軸柱１１に直交する形で組まれており、貫通止めボルト２３が、軸柱１１を貫通し、梁１９の長手方向に埋め込まれているボルト止め金具２４に固定されて連結している。然るに貫通止めボルト２３は、交差する際、勘合しないように、上下に位置を互い違いに変えて交差し、それぞれの梁１９と連結している。叉、軸柱１１と連結されている梁１９のボルト止め金具２４には、所要数の止めピン２２が、ボルト止め金具２４と直交する形で、梁１９に埋め込むような形で止められている。【００２２】  次に柱１８、床束１４、梁１９、天梁１７の連結方法について説明する。図４の点線囲み部分Ｅは、柱１８、床束１４、梁１９、天梁１７を連結した部分であり、図１０は、図４の矢印Ｅ１方向から見た平面断面図である。図１１は、図４の矢印Ｅ２方向から見た断面図である。床パネル５を介して床束１４上に立てた柱１８は、床束１４内部の途中まで埋め込まれたホゾパイプ２６が柱１８の下方途中まで埋め込まれた形で連結されている。柱１８の側のホゾパイプ２６には、止めピン２２が、ホゾパイプ２６と直交する形で、柱１８に埋め込むような形で止められている。その柱１８に直交する形で組まれている床束１４同士は、貫通固定ボルト２５が、床束１４を貫通し、床束１４の長手方向に埋め込まれているボルト止め金具２１に固定して連結させている。然るに貫通止めボルト２５は、交差するホゾパイプ２６の中を貫通して交差し、床束１４同士を連結している。叉、一方の床束１４のボルト止め金具２１には、止めピン２２が、ボルト止め金具２１と直交する形で、床束１４に埋め込むような形で止められている。【００２３】  図１２は、図４の矢印Ｅ３方向から見た断面図である。柱１８と梁１９は、前述した柱１８と床束１４とを連結したのと同様にホゾパイプ２６で連結されている。止めピン２２がホゾパイプ２６と直交する形で、柱１８と梁１９に埋め込むような形でそれぞれ止められている。直交する形で組まれている梁１９と天梁１７は、梁１９を貫通固定ボルト２３��貫通し、梁１９と直交する天梁１７の長手方向に伸びて、天梁１７内に埋め込まれているボルト止め金具２４に固定されて連結している。叉、天梁１７には、所要数の止めピン２２が、ボルト止め金具２４と直交する形で、天梁１７に埋め込むような形で止められている。【００２４】  図４の点線囲み部分Ｆは、梁１９、天梁１７を連結した部分であり、図１３、図１４は、それぞれ図４の矢印Ｆ１、Ｆ２方向から見た断面図である。梁１９と天梁１７の連結方法については、図１２で説明した方法と同様である。【００２５】  次に梁１９、補助梁１７ａの連結方法について説明する。図４の点線囲み部分Ｇは、梁１９、補助梁１７ａを連結した部分であり、図１５、図１６は、それぞれ図４の矢印Ｇ１、Ｇ２方向から見た断面図である。直交する形で組まれている梁１９と補助梁１７ａは、梁１９を貫通固定ボルト２３が貫通し、梁１９と直交する補助梁１７ａの長手方向に伸びて、補助梁１７ａ内に埋め込まれているボルト止め金具２１に固定されて連結している。叉、補助梁１７ａには、所要数の止めピン２２が、ボルト止め金具２１と直交する形で、補助梁１７ａに埋め込むように止められている。【００２６】  次に天梁１７、補助梁１７ａの連結方法について説明する。図４の点線囲み部分Ｈは、天梁１７、補助梁１７ａを連結した部分であり、図１７、図１８は、それぞれ図４の矢印Ｈ１、Ｈ２方向から見た断面図である。直交する形で組まれている天梁１７と補助梁１７ａは、天梁１７を直交する方向で貫通固定ボルト２７が貫通し、天梁１７と直交する補助梁１７ａの長手方向に伸びて、補助梁１７ａ内に埋め込まれているボルト止め金具２１に、固定されて連結している。叉、補助梁１７ａには、所要数の止めピン２２が、ボルト止め金具２１と直交する形で、補助梁１７ａに埋め込むように止められている。【００２７】  以上、木造耐震シェルターの骨組み部分の組み付け方法について説明したが、このような連結方法は、一般的な耐震強化を図る方法としてとられている。この耐震強度についての説明は、後述する。【００２８】  このように、木造耐震シェルターの骨組み部分の連結方法について述べたが、次に、パネル、壁の貼り付け方法について説明する。図１９は木造耐震シェルターの全体図を表した斜視図である。最初に床パネル５の貼り付け方法について説明する。図２０は、図１９の矢印Ｉ方向から見た図である。床パネル５は、床束１４の格子内に勘合する形で、外周を上方向から等間隔で釘２８によって打ち込まれ、床パネル５を固定する。【００２９】  次に天井パネル６の貼り付け方法について説明する。図２１は、天井パネル６、天梁１７、補助梁１７ａ、梁１９の組み合わせを表した斜視図である。図２２は、図１９の矢印Ｊ方向から見た図である。梁１９、天梁１７、補助梁１７ａの四角枠内に勘合する形で天井パネル貼り付けユニット２９（以下、ユニット２９と称する）をはめ込み、ユニット２９と天梁１７、補助梁１７ａ、梁１９は、ユニット２９の四角枠内部から枠外に向けて等間隔で釘２８によって打ち込まれ、ユニット２９が固定される。その後、そのユニット２９の外周に合わせた形で天井パネル６をはめ込み、天井パネル６の外周を下方向から等間隔で釘��８によって打ち込まれ、天井パネル６を固定する。【００３０】  次に耐力壁１５の貼り付け方法について説明する。この耐力壁１５は、耐震用に使用されている木造構造用合板の事で、耐震性の説明については、後述する。図２３は、軸柱１１、柱１８、梁１９、床パネル５、耐力壁下地２０、耐力壁１５の組み合わせを表した斜視図である。図２４は、図１９の矢印Ｋ方向から見た図である。軸柱１１、柱１８、梁１９、床パネル５の四角枠内に勘合する形で耐力壁下地２０をはめ込む。耐力壁下地２０と軸柱１１、柱１８、梁１９、床パネル５は、耐力壁下地２０の四角枠内部から外枠に向けて等間隔で、釘２８によって打ち込まれ、耐力壁下地２０が固定される。その後、耐力壁下地２０の外周に合わせた形で耐力壁１５をはめ込み、耐力壁１５の外周を壁面に対して直角方向から等間隔で釘２８によって打ち込まれ、耐力壁１５を固定する。【００３１】  以上、床パネル５、天井パネル６、耐力壁１５の設置方法について説明した。ここで、出入り口８の説明をする。既存部屋であれば通常、１〜２つくらいの出入り口の数しかないが、本発明の木造耐震シェルターの特徴は、４方向に出入り口があるので、通常は、既存壁に木造耐震シェルターの出入り口が塞がれている状態となる。しかしながらこれは、既存壁があるので、通気性、断熱性、外観上は既存の場合に比べて何ら変化をもたらすものではない。【００３２】  ここで、本発明における木造耐震シェルターの耐震性について説明する。まず、木造耐震シェルターの真上に全木造建物が倒壊した場合の予想荷重を２．５ｋＮ／ｍ２と想定する。これは、２階建て木造建築の全重量の平均値である。ただ、現実に大地震時において、木造耐震シェルター自体に倒壊する倒壊物は、木造建物の一部であると予想されるので、実際荷重は大幅に下回る。しかしながら、耐震性を証明するデータとして、倒壊予想荷重を２．５ｋＮ／ｍ２とする。【００３３】  一実施例において、骨組み部分の軸柱１１、柱１８、床束１４、天梁１７、補助梁１７ａ、梁１９、耐力壁下地２０、ユニット２９の材質は全て杉を使用している。その骨組み部材を連結している金具は耐震用として使用されている金具を使用している。叉、床パネル５、天井パネル６、耐力壁１５は、一般的に地震に強い耐力用の構造用合板と呼ばれている木質板を使用している。【００３４】  耐震性について説明すると、一実施例で組み立てる木造耐震シェルターの各寸法を、軸柱１１の中心距離が３３７０ｍｍ、床パネル５から天井パネル６までの高さ２４００ｍｍ、軸柱１１、床束１４、補助梁１７ａの断面形状が１０５ｍｍ×１０５ｍｍ、天梁１７、梁１９の断面形状が１０５ｍｍ×２１０ｍｍ、柱１８の断面形状が４５ｍｍ×７５ｍｍ、天梁１７の個数を３、補助梁１７ａの個数を１、床束１４枠内の床束１４の個数を４、出入り口８の幅が１８２０ｍｍ、床パネルの厚さが２８ｍｍ、天井パネル、耐力壁の厚さが１２ｍｍとして構造計算をすると、住宅の品質確保の促進等に関する法律に基づき、耐震等級３レベル（震度６〜７に該当）に対応できる評価結果となった。因みに床パネル５の壁倍率は３．０、耐力壁１５の壁倍率は２．５、天井パネル６の壁倍率は１．４という値で、規定値（０���６）よりもかなり高い耐力であることがわかる。詳細な構造計算についてはここでは省略する。【００３５】  次に倒壊物に対しての耐力について説明する。前述したように予想倒壊荷重を２．５ｋＮ／ｍ２とした場合、骨組み一式における耐垂直荷重は６ｋＮ、パネル及び壁のそれぞれの耐力は７．６ｋＮ／ｍ２という事で、大幅に予想倒壊荷重よりも大きい為、十分に倒壊荷重に耐えられる構造となっている。【００３６】  以上のように、耐震性の構造計算に使用した寸法値等は、あくまでも一つの例として示したものであって、既存部屋の大きさや間取りによって前述した寸法は変動する。しかしながら、本発明の木造耐震シェルターの耐震性や強度を構造計算によって保ちつつ、既存部屋に応じた木造耐震シェルターを基本とする。
【産業上の利用可能性】
【００３７】  本発明の木造耐震シェルターを一部屋だけでなく、複数部屋や建物全体として組み合わせると、建物全体の耐震強化が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】  既存建物１内の一部屋へ木造耐震シェルター２を設置した状態を示す全体斜視図。
【図２】  木造耐震シェルター２を矢印Ａ方向から見た図。
【図３】  木造耐震シェルターを組み立てる工程を表した図。
【図４】  床束１４、軸柱１１、柱１８、天梁１７、梁１９の骨組みを表した図。
【図５】  矢印Ｄ１方向から見た平面断面図。
【図６】  矢印Ｄ２方向から見た断面図。
【図７】  矢印Ｄ３方向から見た断面図。
【図８】  矢印Ｄ４方向から見た断面図。
【図９】  矢印Ｄ５方向から見た断面図。
【図１０】  矢印Ｅ１方向から見た平面断面図。
【図１１】  矢印Ｅ２方向から見た断面図。
【図１２】  矢印Ｅ３方向から見た断面図。
【図１３】  矢印Ｆ１方向から見た断面図。
【図１４】  矢印Ｆ２方向から見た断面図。
【図１５】  矢印Ｇ１方向から見た断面図。
【図１６】  矢印Ｇ２方向から見た断面図。
【図１７】  矢印Ｈ１方向から見た断面図。
【図１８】  矢印Ｈ２方向から見た断面図。
【図１９】  木造耐震シェルターの全体図を表した斜視図。
【図２０】  矢印Ｉ方向から見た図。
【図２１】  天井パネル６、天梁１７、補助梁１７ａ、梁１９の組み合わせを表した斜視図。
【図２２】  矢印Ｊ方向から見た図。
【図２３】  軸柱１１、柱１８、梁１９、床パネル５、耐力壁下地２０、耐力壁１５の組み合わせを表した斜視図。
【図２４】  矢印Ｋ方向から見た図。
【符号の説明】
【００３９】  １    既存建物
２    木造耐震シェルター
３    既存床材
４    独立基礎
５    床パネル
６    天井パネル
７    鴨居
８    出入り口
９    既存基礎
１０    既存壁
１１    軸柱
１２    既存鴨居
１３    地盤
１４    床束
１５    耐力壁
１６    既存天井
１７    天梁
１７ａ  補助梁
１８    柱
１９    梁
２０    耐力壁下地
２１    ボルト止め金具
２２    止めピン
２３    貫通固定ボルト
２４    ボルト止め金具
２５    貫通固定ボルト
２６    ホゾパイプ
２７    貫通固定ボルト
２８    釘
２９    天井パネル貼り付けユニット
Ａ    矢印
Ｂ    シェルター内側方向
Ｃ    シェルター内側方向
Ｄ    図４の点線囲み部分
Ｄ１  矢印
Ｄ２  矢印
Ｄ３  矢印
Ｄ４  矢印
Ｄ５  矢印
Ｅ    図４の点線囲み部分
Ｅ１  矢印
Ｅ２  矢印
Ｆ    図４の点線囲み部分
Ｆ１  矢印
Ｆ２  矢印
Ｇ    図４の点線囲み部分
Ｇ１  矢印
Ｇ２  矢印
Ｈ    図４の点線囲み部分
Ｈ１  矢印
Ｈ２  矢印
Ｉ    矢印
Ｊ    矢印
Ｋ    矢印
【図１】
2010156174.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2010156174.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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