(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の鉄筋を中空柱状物の内部で周方向に均等に展開配置するための鉄筋展開装置であって、
前記鉄筋の展開中心に位置するガイド棒と、
前記ガイド棒に摺動可能に嵌合し最上位に位置する上部リテーナと、
前記鉄筋のそれぞれの上端部と一端が回動自在に連結され、他端が前記上部リテーナと回動自在に連結された長リンク部材を有する上部展開リンク機構と、
前記ガイド棒に摺動可能に嵌合し最下位に位置する下部リテーナと、
前記鉄筋のそれぞれの下端部と一端が回動自在に連結され、他端が前記下部リテーナと回動自在に連結された長リンク部材を有する下部展開リンク機構と、
前記上部展開リンク機構と下部展開リンク機構とを連結し、前記ガイド棒に摺動可能に嵌合するスライドシャフトと、を有し、
前記上部展開リンク機構の長リンク部材では、前記鉄筋との連結部と前記上部リテーナとの連結部の中間位置で前記短リンク部材の一端が連結され、前記短リンク部材の他端が前記スライドシャフトの上端部と連結されており、
前記下部展開リンク機構の長リンク部材では、前記鉄筋との連結部と前記下部リテーナとの連結部の中間位置で前記短リンク部材の一端が連結され、前記短リンク部材の他端が前記スライドシャフトの下端部と連結されたことを特徴とする中空柱状物用鉄筋展開装置。
【請求項２】
中空柱状物の側面に鉄筋を挿入する鉄筋挿入口とモルタル注入口を開口する工程と、
地際から所定の深さになるまで前記鉄筋挿入口から前記中空柱状部内部に砕石、砂を投入し、底盤を形成する工程と、
複数本の鉄筋を中空柱状物の内部で展開する鉄筋展開装置として、
前記鉄筋の展開中心に位置するガイド棒と、前記ガイド棒に摺動可能に嵌合し最上位に位置する上部リテーナと、前記鉄筋のそれぞれの上端部と一端が回動自在に連結され、他端が前記上部リテーナと回動自在に連結された長リンク部材を有する上部展開リンク機構と、前記ガイド棒に摺動可能に嵌合し最下位に位置する下部リテーナと、前記鉄筋のそれぞれの下端部と一端が回動自在に連結され、他端が前記下部リテーナと回動自在に連結された長リンク部材を有する下部展開リンク機構と、前記上部展開リンク機構と下部展開リンク機構とを連結し、前記ガイド棒に摺動可能に嵌合するスライドシャフトと、を有し、  前記上部展開リンク機構の長リンク部材では、前記鉄筋との連結部と前記上部リテーナとの連結部の中間位置で前記短リンク部材の一端が連結され、前記短リンク部材の他端が前記スライドシャフトの上端部と連結されており、前記下部展開リンク機構の長リンク部材では、前記鉄筋との連結部と前記下部リテーナとの連結部の中間位置で前記短リンク部材の一端が連結され、前記短リンク部材の他端が前記スライドシャフトの下端部と連結された鉄筋展開装置を用意し、前記鉄筋展開装置を展開しないように束ねた状態で前記鉄筋挿入口から前記中空柱状物の中に挿入する工程と、
前記鉄筋展開装置の束ねた状態を解除し、前記中空柱状部の内部で鉄筋を展開する工程と、
前記鉄筋挿入口をカバーで塞ぎ、モルタルを前記モルタル注入口から注入し前記鉄筋の上までモルタルを充填する工程と、
前記モルタル注入口をモルタル仕上げにより閉塞する工程と、
からなることを特徴とする中空柱状物の補強工法。
【請求項３】
前記鉄筋展開装置には、該鉄筋展開装置の重量を保持し上下位置を位置決めする第１のワイヤーロープと、前記鉄筋の開閉をコントロールする第２のワイヤーローブを連結し、前記鉄筋挿入口から前記鉄筋展開装置を挿入する代わりに、前記中空柱状部の最上部の開口から前記第１のワイヤーロープによって前記鉄筋展開装置を吊り下げ、所定の位置に位置決めしてから前記第２のワイヤーローブを操作して前記鉄筋展開装置を展開させることを特徴とする請求項２に記載の中空柱状物の補強工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート製や鋼製の電柱や柱などの中空柱状物を鉄筋コンクリートで補強する方法および補強工事に際して中空柱状物の内部に鉄筋を展開するのに使用する鉄筋展開装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート製の電柱は、鉄筋が腐食していく経年変化によってしだいに劣化していく。このような鉄筋の腐食進行を放置したままにしていると、強風が吹いた時などに電柱が倒れる危険性が増す。このため、電柱を定期的に点検し、必要な補強工事を適宜行っている。
【０００３】
従来からある電柱の補強工法としては、電柱の外周部に補強材を取り付けることが一般に行われている。例えば、特許文献１では、コンクリート製電柱の外周面に接着樹脂を塗布し、この接着樹脂の上からコンクリートよりも引張強度が十分に大きい補強繊維シートを補強材として貼り付ける工法が提案されている。  
また、特許文献２では、補強材として、鉄筋付きのアラミドロッドをコンクリート製電柱の内部に補助具を用いて配置し、モルタルを注入する工法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２００４６号公報
【特許文献２】特開２００５−１３３４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、コンクリート製の電柱では、電柱の土台となっている地中部との境界付近に最も大きな力が加わり、しかも、その部分に腐食も集中する傾向がある。このため、電柱の外周面を補強する工事では、地中部との境界付近を補強するために、電柱の地際の回りを掘り起こす必要がある。
【０００６】
ところが、電柱の設置場所によっては、例えば民有地やアーケード街に設置された電柱では、土地所有権との関係で、掘り起こす工事を簡単には実施できないことがある
他方、電柱の内側から補強していく工法の場合は、電柱の地際を掘り起こすことなく補強工事を実施することが可能である。
【０００７】
電柱の内側から補強するためには、電柱の被補強部位に複数本の鉄筋を均等に配筋することが必要となる。しかしながら実際問題としては、手の届かないところに鉄筋を配置する配筋作業が非常に困難であった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、コンクリート製や鋼製の電柱などの中空柱状物の内側に鉄筋を入れて、中空柱状物を容易に効率よく補強することができる中空柱状物の補強方法を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、コンクリート製や鋼製の電柱などの中空柱状物を内側から補強するために、鉄筋を被補強部位に簡便に効率良く均等に配筋することができるようにした  中空柱状物用鉄筋展開装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するために、本発明は、
複数本の鉄筋を中空柱状物の内部で周方向に均等に展開配置するための鉄筋展開装置であって、
前記鉄筋の展開中心に位置するガイド棒と、
前記ガイド棒に摺動可能に嵌合し最上位に位置する上部リテーナと、
前記鉄筋のそれぞれの上端部と一端が回動自在に連結され、他端が前記上部リテーナと回動自在に連結された長リンク部材を有する上部展開リンク機構と、
前記ガイド棒に摺動可能に嵌合し最下位に位置する下部リテーナと、
前記鉄筋のそれぞれの下端部と一端が回動自在に連結され、他端が前記下部リテーナと回動自在に連結された長リンク部材を有する下部展開リンク機構と、
前記上部展開リンク機構と下部展開リンク機構とを連結し、前記ガイド棒に摺動可能に嵌合するスライドシャフトと、を有し、
前記上部展開リンク機構の長リンク部材では、前記鉄筋との連結部と前記上部リテーナとの連結部の中間位置で前記短リンク部材の一端が連結され、前記短リンク部材の他端が前記スライドシャフトの上端部と連結されており、
前記下部展開リンク機構の長リンク部材では、前記鉄筋との連結部と前記下部リテーナとの連結部の中間位置で前記短リンク部材の一端が連結され、前記短リンク部材の他端が前記スライドシャフトの下端部と連結されたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、
中空柱状物の側面に鉄筋を挿入する鉄筋挿入口とモルタル注入口を開口する工程と、
地際から所定の深さになるまで前記鉄筋挿入口から前記中空柱状部内部に砕石、砂を投入し、底盤を形成する工程と、
複数本の鉄筋を中空柱状物の内部で展開する鉄筋展開装置として、
前記鉄筋の展開中心に位置するガイド棒と、前記ガイド棒に摺動可能に嵌合し最上位に位置する上部リテーナと、前記鉄筋のそれぞれの上端部と一端が回動自在に連結され、他端が前記上部リテーナと回動自在に連結された長リンク部材を有する上部展開リンク機構と、前記ガイド棒に摺動可能に嵌合し最下位に位置する下部リテーナと、前記鉄筋のそれぞれの下端部と一端が回動自在に連結され、他端が前記下部リテーナと回動自在に連結された長リンク部材を有する下部展開リンク機構と、前記上部展開リンク機構と下部展開リンク機構とを連結し、前記ガイド棒に摺動可能に嵌合するスライドシャフトと、を有し、  前記上部展開リンク機構の長リンク部材では、前記鉄筋との連結部と前記上部リテーナとの連結部の中間位置で前記短リンク部材の一端が連結され、前記短リンク部材の他端が前記スライドシャフトの上端部と連結されており、前記下部展開リンク機構の長リンク部材では、前記鉄筋との連結部と前記下部リテーナとの連結部の中間位置で前記短リンク部材の一端が連結され、前記短リンク部材の他端が前記スライドシャフトの下端部と連結された鉄筋展開装置を用意し、前記鉄筋展開装置を展開しないように束ねた状態で前記鉄筋挿入口から前記中空柱状物の中に挿入する工程と、
前記鉄筋展開装置の束ねた状態を解除し、前記中空柱状部の内部で鉄筋を展開する工程と、
前記鉄筋挿入口をカバーで塞ぎ、モルタルを前記モルタル注入口から注入し前記鉄筋の上までモルタルを充填する工程と、
前記モルタル注入口をモルタル仕上げにより閉塞する工程と、
からなることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態による鉄筋展開装置がコンクリート製の電柱の内部で展開した状態を示す側面図である。
【図２】同鉄筋展開装置がコンクリート製の電柱の内部で閉じている状態を示す側面図である。
【図３】本発明の補強方法が適用される電柱の縦断面図である。
【図４】本発明の補強方法の実施により補強が完了した電柱の縦断面図である。
【図５】鉄筋展開装置が展開した状態を示す電柱の横断面図である。
【図６】本発明の補強方法において、電柱内部に砕石、砂を充填する工程を示す電柱の縦断面図である。
【図７】本発明の補強方法において、電柱の側面にあけた鉄筋挿入口から鉄筋展開装置を挿入する工程を示す電柱の縦断面図である。
【図８】本発明の補強方法において、電柱の内部に鉄筋展開装置を展開中心位置に位置決めした状態を示す電柱の縦断面図である。
【図９】本発明の補強方法において、電柱の内部で鉄筋展開装置を展開した状態を示す電柱の縦断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態による補強方法において、電柱の最上部から鉄筋展開装置を吊り、補強位置に位置決めした状態を示す電柱の縦断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態による補強方法において、電柱の最上部から鉄筋展開装置を吊って補強位置で展開した状態を示す電柱の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明による中空柱状物の補強方法および鉄筋展開装置の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。  
本実施形態は、中空柱状物の代表例として、コンクリート製の電柱を補強する工事に本発明を適用した実施形態である。
【００１５】
まず、図３は、補強の対象となる電柱の縦断面図である。参照番号１０はコンクリート製の電柱を示す。参照番号１２は地面を示している。この種の電柱では、地面１２との境目（以下、地際という）の付近が最も腐食や荷重超過にさらされて強度が低下するので、鉄筋を入れモルタルやコンクリートを流し込んで地際の部分を補強することになる。
【００１６】
図４は、電柱１０の内部に、鉄筋展開装置２０で鉄筋を配筋してモルタルを流し込んだ状態を示している。この鉄筋展開装置２０は、複数本の鉄筋２２を閉じた状態で電柱１０の内部に入れ、その後、図５に示すように鉄筋２２を均等に展開して配筋するための装置である。
【００１７】
そこで、図１に、鉄筋展開装置２０の構成を示す。この図１では、電柱１０の内部で鉄筋２２を展開した状態の鉄筋展開装置２０が示されている。  
この鉄筋展開装置２０の構成要素は、大きく分けると、鉄筋２２の展開中心に位置するガイド棒２４と、鉄筋２２の上端部が連結されている上部展開リンク機構２６と、鉄筋２２の下端部が連結されている下部展開リンク機構２８と、これら上部展開リンク機構２６と下部展開リンク機構２８とを連結するスライドシャフト３０と、を主要な構成要素としている。
【００１８】
本実施形態による鉄筋展開装置２０では、図５に示されるように、６本の鉄筋２２が用いられている。このうち、図１には、２本の鉄筋２２が示されている。なお、鉄筋２２の本数は６本に限定されるものではなく、４本、８本、１０本、あるいは偶数本ではなく奇数本であってもよい。
【００１９】
上部展開リンク機構２６では、長リンク部材３１と短リンク部材３２とが対をなして、これらによりそれぞれ１本の鉄筋２２の上端部を支持するようになっている。ガイド棒２４には、長リンク部材３１の基端部を枢支する上部リテーナ３４が摺動可能に嵌合している。この上部リテーナ３４では、ピン３５を介して長リンク部材３１の基端部が回動自在に連結されている。
【００２０】
図１に示されるように、長リンク部材３１の先端が当接する電柱１０の内周面よりも所定距離Ａだけ内側の位置を連結位置として、鉄筋２２が長リンク部材３１に連結されている。鉄筋２２の上・下端部にはそれぞれ継手部２２ａ、２２ｂが形成されており、この継手部２２ａの先端部は長リンク部材３１とピン３６を介して連結されている。なお、鉄筋２２の継手部２２ａには長孔３７が形成されており、ピン３６は長孔３７に係合するようになっている。
【００２１】
次に、短リンク部材３２は、長リンク部材３１とスライドシャフト３０とを連結するリンクである。スライドシャフト３０の上端部には、リテーナ３８が取り付けられ、短リンク部材３２の一端はリテーナ３８にピン３９を介して回動自在に連結されている。短リンク部材３２の他端は、長リンク部材３１の中間位置でピン４０を介して連結されている。
【００２２】
同様に、下部展開リンク機構２８は、長リンク部材４２と短リンク部材４３とが対をなしたリンクによりそれぞれ１本の鉄筋２２の下端部と連結されている。ガイド棒２４の下端には、長リンク部材４２の基端部を枢支する下部リテーナ４４が固定されている。この下部リテーナ４４では、ピン４５を介して長リンク部材４２の基端部が回動自在に連結されている。
【００２３】
長リンク部材４２の先端が当接する電柱１０の内周面よりも所定距離Ａ‘（長リンク部材３１と鉄筋２２との連結位置を特定する所定距離Ａとの関係では、Ａ＜Ａ’である。電柱は一般に上に向かって徐々に径が小さくなっているからである。）だけ内側の位置を連結位置として、鉄筋２２が長リンク部材４２に連結されている。鉄筋２２の下端部の継手部２２ｂの先端部は長リンク部材４２とピン４６を介して連結されている。なお、鉄筋２２の継手部２２ｂには長孔４７が形成されており、ピン４６は長孔４７に係合するようになっている。
【００２４】
スライドシャフト３０の下端部には、リテーナ４８が取り付けられ、短リンク部材４３の一端はリテーナ４８にピン４９を介して回動自在に連結されている。短リンク部材４３の他端は、長リンク部材４２の中間位置でピン５０を介して連結されている。
【００２５】
本実施形態による鉄筋展開装置２０は、以上のように構成されるものであり、次に、鉄筋展開装置２０の展開動作について説明する。
【００２６】
図２は、鉄筋展開装置２０が閉じている状態を示し、図１は鉄筋展開装置２０が開いて鉄筋２２を展開させた状態を示す。
【００２７】
図２において、鉄筋展開装置２０が閉じている状態では、鉄筋２２の重量は下部展開リンク機構２８の長リンク部材４２にかかっており、長リンク部材４２は、鉄筋２２の重量を支えている。他方、上部展開リンク機構２６では、例えば図示しない番線等によって長リンク部材３１が束ねられているため、展開しないようになっている。なお、図２に示すように、ガイド棒２４の上端にアイナット５２を取り付け、この３４にワイヤを連結して、このワイヤを上方に引っ張り鉄筋展開装置２０の重量を支え、さらに上部リテーナ３４に別のワイヤを連結し、このワイヤを引っ張ることによって、鉄筋展開装置２０を開かないようにしてもよい。
【００２８】
そこで、上部展開リンク機構２６を結束している図示しない番線を外すと、鉄筋２２の自重で下部展開リンク機構２８の長リンク部材４２は開く方向に回動する。そうすると、鉄筋２２の下端は長リンク部材４２にピン連結されているので、鉄筋２２は下がりながら次第に開いていくことになる。また、長リンク部材４２とスライドシャフト３０のリテーナ４８とが短リンク部材４３によって連結されているので、スライドシャフト３０も次第に下がっていくことになる。
【００２９】
このような下部展開機構２８における展開動作と並行して、上部展開リンク機構２６は、次のように展開動作を進行する。  
鉄筋２２が下がりながら、スライドシャフト３０も下降していくと、このスライドシャフト３０の上端と連結されている短リンク部材３２は、図２において開く方向に回動しようとする。さらに同時に、鉄筋２２の下降とともに上部リテーナ３４も下がってくるが、上部リテーナ３４の下がる度合いの方が大きいので、リテーナ３８と上部リテーナ３４の距離が縮まりながら、図１に示すように鉄筋２２を開かせるように長リンク部材３１と短リンク部材３２が展開することになる。
【００３０】
図１に示すように、下部展開機構２８の長リンク部材４２の先端が電柱１０の内面に当接し、同様に、上部展開機構２８の長リンク部材３１の先端も電柱１０の内面に当接すると、展開動作は完了する。
【００３１】
なお、本実施形態の鉄筋展開装置２０では、鉄筋２２の継手部２２ａ、２２ｂには長孔３７、４７を形成し、これらの長孔３７、４７を介して長リンク部材３１、４２とピン連結して遊びを設けているので、電柱１０のように内径が上に向かって徐々に変化する構造のものでも、円滑な展開動作を確保することができる。
【００３２】
こうして、鉄筋展開装置２０が展開すると、図５に示されるように、全ての鉄筋２２は、電柱１０の内面の周方向に均等に配置され、しかも、電柱１０の内面から所定の距離分だけ半径方向に離れた位置(一定のかぶりを確保するため)に確実に配置されることになる。
【００３３】
次に、以上のような鉄筋展開装置２０を使用して実施する電柱の補強工法について説明する。
【００３４】
まず、図６は、鉄筋展開装置２０を入れる前の電柱１０を示している。電柱１０の本体には、古い鉄筋が残っているので、鉄筋探知器を用いて鉄筋の位置を予め確認しておく。鉄筋展開装置２０を入れるための挿入口を鉄筋が邪魔になることなくあけられる位置を選定する。そして、図６に示すように、グラインダーや電動ハツリ機などの道具を用いて、鉄筋挿入口６０を開口する。この鉄筋挿入口６０は、電柱１０の軸方向に細長く開口する穴である。鉄筋挿入口６０の上には、さらに、モルタル注入口６２をグラインダーや電動ハツリ機を用いて開口する。このモルタル注入口６２は、鉄筋を展開した後にモルタルあるいはコンクリートを注入する穴である。
【００３５】
次いで、鉄筋挿入口６０を利用して、地際から所定の深さに達するまで（例えば、約８００mm）、砕石６３、砂６４の順に投入する。さらに、鉄筋挿入口６０から急結セメント６５を流し込み、アース線口６６を塞ぎここからのモルタル流出を防止する。
【００３６】
次に、図７に示すように、鉄筋挿入口６０から鉄筋展開装置２０を電柱１０の内部に投入する。このとき、鉄筋展開装置２０の上端部には番線６８を巻いておいて、挿入する際に鉄筋展開装置２０が展開しないように結束してから投入する。
【００３７】
図８は、鉄筋展開装置２０を電柱１０の内部に同軸に位置決めした状況を示す。図８において、作業員は鉄筋挿入口６０から手を入れて、鉄筋展開装置２０を持ち上げた状態にして、別の作業員が鉄筋挿入口６０からさらに砂６９を所定の深さまで投入する。
【００３８】
次に、図９は、鉄筋展開装置２０を電柱１０の内部で展開した状態を示す。それまで、鉄筋展開装置２０が展開しないように束ねていた番線を外すと、鉄筋２２の自重により展開し、図５に示すように、鉄筋２２が円周方向に均等に配置にされる、
このようにして、鉄筋２２を均等に配筋した後、図４において、鉄筋挿入口６０の回りに目地材を貼り付けてからカバー７０を取り付けて鉄筋挿入口６０を塞いでおく。その後、モルタル注入口６２からモルタル７２を注入し、モルタル注入口６２の下までモルタル７２を充填し、展開した鉄筋２２をモルタル７２中に浸漬させる。最後に、モルタル注入口６２をモルタル仕上げして施工完了となる。
【００３９】
以上のようにして、電柱１０の内側から、電柱の被補強部位に必要な数の鉄筋２２を均等に配筋して補強する施工工事を効率的に行うことができる。
【００４０】
次に、他の実施形態による電柱の補強工法について、図１０、図１１を参照して説明する。
【００４１】
この実施形態は、信号柱のように、高さが比較的低い電柱で、上部に障害物がないような電柱に最上部から鉄筋展開装置２０を吊り下げて配筋するようにした実施の形態である。
【００４２】
まず、図１０において、電柱１０の最上部にある蓋を取り外し、開口部８０から砕石、砂、急結セメント６５、砂６９を順に投入する。その後、開口部８０から鉄筋展開装置２０を第１のワイヤーローブ８２を使って吊り降ろす。この場合、第１ワイヤーローブ８２の下端はアイボルト５２に連結されている。この第１のワイヤーロープ８２とは別に、鉄筋展開装置２０の上部展開リンク機構２６には展開制御用の第２のワイヤーロープ８３を連結しておく。この第２のワイヤーロープ８３で上部展開リンク機構２６を引っ張っているかぎり、鉄筋２２は展開することがない。
【００４３】
次いで、図１１に示すように、鉄筋展開装置２０が補強位置まで到達したら、第１のワイヤーロープ８２で鉄筋展開装置２０を支持したまま第２のワイヤーロープ８３を緩めると、自重で鉄筋が展開することになる。この状態で、電柱１０の最上部の開口部８０からモルタル（あるいはコンクリート）を内部に注入し、展開した鉄筋２２の上までモルタルを充填する。最後に最上部の蓋を復旧して施工完了となる。
【００４４】
以上、本発明について、コンクリート製の電柱の補強工事を例にして、好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、電柱以外にもコンクリート製の柱、鉄製の柱などの柱状物にも適用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１０…電柱、２０…鉄筋展開装置、２２…鉄筋、２４…ガイド棒、２６…上部展開リンク機構、２８…下部展開リンク機構、３０…スライドシャフト、３１…長リンク部材、３２…短リンク部材、３４…リテーナ、４２…長リンク部材、４３…短リンク部材、６０…鉄筋挿入口、６２…モルタル挿入口、８２…第１のワイヤーローブ、８３…第２のワイヤーロープ  
【図１】
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【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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