(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレクションガーダーにより、橋桁を構成する桁セグメントを、先行して構築された橋脚間に架設しながら連結一体化して行く、プレキャストセグメント工法による橋梁の施工方法において、橋脚基礎工上に構築される橋脚を複数の橋脚セグメントに分割して製作し、該複数の橋脚セグメントを橋桁架設用の前記エレクションガーダーを用いて、順次、運搬して基礎工上に組み立て、基礎工と一体化する
こととし、 基礎工上に橋脚が構築されるまでは、エレクションガーダーを該基礎工または施工方向前方の基礎工上に設置した仮受け架台で支持し、橋脚が完成した段階で、前記エレクションガーダーの支持を前記仮受け架台から橋脚に移し、前記仮受け架台を順次前方の橋脚構築位置に移設することで、仮受け架台による支持と完成した橋脚による支持を併用しながら、エレクションガーダーの移動を行うことを特徴とする橋梁の施工方法。
【請求項２】
前記複数の橋脚セグメントは橋脚を高さ方向に複数段に分割した形態を有し、基礎工上に下段の橋脚セグメントから順次積み上げて行き、基礎工と各段の橋脚セグメントを連結一体化する請求項１記載の橋梁の施工方法。
【請求項３】
前記仮受け架台の移設をエレクションガーダー上を移動可能な吊り装置により行う請求項１記載の橋梁の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、主として多径間の橋梁を構築する場合に適用されるエレクションガーダーを利用したプレキャストセグメント工法による橋梁の施工方法に関するものであり、特にセグメント化した橋脚部分の構築方法に特徴を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】
橋梁、特に橋桁部分の架設に用いられるプレキャストセグメント工法は、工場あるいは製作ヤードで製作した桁セグメントを架設現場に搬入し、鋼製の架設桁等を利用して架設し、プレストレスを導入するなどして一体の橋桁に作り上げる工法である。
【０００３】
プレキャストセグメント工法を橋梁の施工に用いる利点としては、従来、以下のような点が述べられており、特に大規模な橋梁工事において有利であるとされている。
▲１▼プレキャストセグメントを下部工の施工中に製作し、ストックできるので、製作工程と架設工程を別々に設定でき、工期が大幅に短縮できる。
【０００４】
▲２▼プレキャストセグメントの製作は、工場または製作ヤードでの繰り返し作業となり、品質の安定した構造物を造ることができる。また、機械化施工を行うことで合理化、省力化が可能である。
▲３▼ストックヤードでブロックを保管することにより、プレキャストコンクリート製のセグメント（ブロック）の場合、架設後の乾燥収縮、クリープによる変形が小さくなる。
【０００５】
また、プレキャストセグメント工法の代表的な架設方法としては、工場またはヤードで製作された１径間分のセグメントを架設ガーダー上に運搬して、所定の位置決め後、接合し、プレストレスを与えるなどして１径間ずつ架設して行くスパンバイスパン工法（例えば、特許第２７６８２８２号公報等参照）と、橋脚を中心にバランスを取り、左右交互または同時にブロックを接合してプレストレスを与えながら張り出して行く片持ち架設工法（例えば、特許第２７６８２８３号公報等参照）がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
プレキャストセグメント工法は、支間長が大きい多径間の橋梁において、架設位置に重機が入りにくい場合などに特に有利であるが、エレクションガーダーによりスパンバイスパン工法等で橋桁の架設を行う場合、通常は、橋脚部分が先行して構築されていることが前提となっている。
【０００７】
しかしながら、多径間で支間長が大きい橋梁を施工する場合、橋脚が構築される位置についても、水上であったり重機の使用が困難な場合が普通であり、橋脚部分の構築にもかなりの工期と工費が費やされることになる。
本願発明は、このような従来のスパンバイスパンプレキャストセグメント工法における課題の解決を図ったものであり、橋脚部分についてもセグメント化し、橋桁の架設に用いるエレクションガーダーを橋脚セグメントの搬送、構築にも利用することで、橋梁の施工における全体工期および工費を大幅に低減することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に係る橋梁の施工方法は、エレクションガーダーにより、橋桁を構成する桁セグメントを、先行して構築された橋脚間に架設しながら連結一体化して行く、プレキャストセグメント工法による橋梁の施工方法において、橋脚基礎工上に構築される橋脚を複数の橋脚セグメントに分割して製作し、該複数の橋脚セグメントを橋桁架設用の前記エレクションガーダーを用いて、順次、運搬して基礎工上に組み立て、基礎工と一体化することとし、 基礎工上に橋脚が構築されるまでは、エレクションガーダーを該基礎工または施工方向前方の基礎工上に設置した仮受け架台で支持し、橋脚が完成した段階で、前記エレクションガーダーの支持を前記仮受け架台から橋脚に移し、前記仮受け架台を順次前方の橋脚構築位置に移設することで、仮受け架台による支持と完成した橋脚による支持を併用しながら、エレクションガーダーの移動を行うことを特徴とするものである。
【０００９】
桁セグメントは、主としてプレキャストコンクリート製のものを対象としているが、鋼コンクリート合成セグメントや鋼製セグメント等の場合にも適用可能であり、特に形状、材質は限定されない。
橋脚セグメントについても、同様に形状、材質は限定されないが、エレクションガーダーから吊り支持した状態で、あるいはエレクションガーダー上を、運搬または移動可能な重量以内に分割する必要がある。
【００１０】
分割の仕方については、高さ方向に複数段に分割するのが一般的であると考えられるが、特に限定する必要はない。例えば、橋桁の幅員やまたそれに応じて橋脚の幅員が広い場合等、水平方向にも複数に分割することが考えられる。
従来、通常は予め構築された橋脚上に支点をとっているエレクションガーダーの代替となる支点さえ確保できれば、本願発明のように橋脚をセグメントの形で分割し、エレクションガーダーを利用して運搬、設置し、基礎工上に構築できるので、大型の重機あるいは運搬船等を要することなく、経済的にかつ短い工期で橋脚の構築を行うことができ、橋梁の全体工期を短縮し、全体工費も低減することができる。
【００１１】
また、本願発明は、従来、エレクションガーダーの支点となっている橋脚上部の代替の支点として、基礎工上に設置した仮受け架台を用いることとしたものである。橋脚が完成した後は、その位置での支点を完成した橋脚に移し、仮受け架台は橋梁の施工方向前方の基礎工に移設し、順次、仮の支点として転用される。仮受け架台は、仮設構造物であり、例えば鋼材などを用いたトラス構造のものなどを用いることができる。また、転用しやすいように、分解、組立の容易な構造のものが望ましい。
【００１２】
請求項２は、請求項１に係る橋梁の施工方法において、前記複数の橋脚セグメントが橋脚を高さ方向に複数段に分割した形態を有し、基礎工上に下段の橋脚セグメントから順次積み上げて行き、基礎工と各段の橋脚セグメントを連結一体化する場合を限定したものである。この場合、橋脚構築位置では、エレクションガーダーに沿って運搬または移動させた橋脚セグメントを吊り装置で吊り降ろしながら、順次、基礎工上に積み上げる形で橋脚を組み立てることができ、効率良く、迅速に施工を行うことができる。
【００１３】
請求項３は、請求項１記載の橋梁の施工方法において、前記仮受け架台の移設をエレクションガーダー上を移動可能な吊り装置により行う場合を限定したものである。
【００１４】
仮受け架台は、本設構造物である橋脚に比べると、重量を小さくできるが、橋脚の構築に合わせて、移設、転用を迅速に行うためには、地上あるいは水上からのアクセスが困難な場合等、エレクションガーダーを利用して、前方へ移設し、転用することで、さらに効率のよい施工が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は、本願発明の第１の実施形態を示したもので、以下の手順で施工を行う。
〔ステップ１〕  主桁の架設（図１(a) 参照）
スパンバイスパン工法により、１径間分の桁セグメント５を架設する。桁セグメント５は、陸上のプレキャストセグメントヤードで製作され、トレーラー等でエレクションガーダーの架設桁１１端まで運搬され、架設桁１１上を移動する移動式クレーン１５により所定の各架設位置まで搬送し、１径間分の桁セグメント５を吊り支持した状態でＰＣ鋼線等で緊張することで、１径間の主桁が形成される。
【００１６】
このとき、架設桁１１のフロントレグ１２は、Ｐ２橋脚構築位置の基礎工１上に組み立てた仮受け架台２にアンカー固定され、ランチングレグ１３は主桁の仮設前に構築されたＰ１橋脚上にアンカー固定され、リアレグ１４は桁セグメント５架設開始位置の橋桁上に位置している。
〔ステップ２〕  Ｐ２橋脚、柱頭部の架設（図１(b) 参照）
桁セグメント５と同様に、陸上のプレキャストセグメントヤードで製作された橋脚セグメント３および柱頭部セグメント４をトレーラー等で架設桁１１端まで運搬し、架設桁１１上を移動する移動式クレーン１５により、複数に分割された橋脚セグメント３と柱頭部セグメント４を、順次、Ｐ２橋脚位置まで搬送し、基礎工１上に積み重ね、基礎工１と複数段の橋脚セグメント３および柱頭部セグメント４を、ＰＣ鋼線等で緊張することで、Ｐ２橋脚が形成される。
【００１７】
〔ステップ３〕  架設桁の送り出し準備（図１(c) 参照）
Ｐ１橋脚位置にあった仮受け架台２を、次に橋脚が構築されるＰ３橋脚位置に盛り替える。また、Ｐ１橋脚上のランチングレグ１３のアンカーを解放し、架設桁１１をフロントレグ１２とリアレグ１４の２点で支持する。
〔ステップ４〕  架設桁の送り出し（図２(d) 参照）
リアレグ１４の下端に装備された走行装置を用いて、リアレグ１４をステップ１で架設された主桁上を走行させ、架設桁１１の送り出しを行う。このとき、架設桁１１はフロントレグ１２上をスライドし、ランチングレグ１３は架設桁１１に吊り下がった状態で、架設桁１１とともに移動する。
【００１８】
〔ステップ５〕  送り出し完了（図２(e) 参照）
リアレグ１４が主桁端部まで来て、ランチングレグ１３がＰ２橋脚上に達する位置で送り出しが完了する。
〔ステップ６〕  フロントレグの移動準備（図２(f) 参照）
ランチングレグ１３をステップ２で構築されたＰ２橋脚上にアンカー固定し、Ｐ２橋脚位置の仮受け架台２上に固定していたフロントレグ１２のアンカーを解放する。このとき、架設桁１１はランチングレグ１３とリアレグ１４によって支持されている。
【００１９】
〔ステップ７〕  フロントレグの移動（図３(g) 参照）
架設桁１１は固定したまま、架設桁１１に吊り下がった状態で、フロントレグ１２を前方へ移動させる。
〔ステップ８〕  エレクションガーダー移動完了（図３(h) 参照）
フロントレグ１２をステップ３でＰ３橋脚の基礎工１上に盛り替えた仮受け架台２上にアンカー固定し、エレクションガーダーの移動が完了する。
【００２０】
〔ステップ９〕  以降繰り返し
以上のステップ１〜８を繰り返すことで、多径間の橋梁の施工が行われる。
図４〜図６は、本願発明の第２の実施形態を示したもので、以下の手順で施工を行う。なお、第１の実施形態と共通する部分については、一部説明を省略する（第３の実施形態以降についても同様）。
【００２１】
〔ステップ１〕  主桁の架設（図４(a) 参照）
第１の実施形態の場合と同様である。
〔ステップ２〕  Ｐ２橋脚、柱頭部の架設（図４(b) 参照）
第１の実施形態の場合と同様である。
〔ステップ３〕  仮受け架台の盛替え（図４(c) 参照）
Ｐ１橋脚位置にあった仮受け架台２を、次に橋脚が構築されるＰ３橋脚位置に盛り替える。
【００２２】
〔ステップ４〕  架設桁の送り出し（図５(d) 参照）
リアレグ１４の下端に装備された走行装置を用いて、リアレグ１４をステップ１で架設された主桁上を走行させ、架設桁１１の送り出しを行う。このとき、架設桁１１はフロントレグ１２およびランチングレグ１３上をスライドする。
〔ステップ５〕  送り出し完了（図５(e) 参照）
リアレグ１４が主桁端部まで来て、ランチングレグ１３に近接する位置で送り出しが完了する。
【００２３】
〔ステップ６〕  ランチングレグの移動（図５(f) 参照）
ランチングレグ１３のアンカーを解放し、架設桁１１は固定したまま、架設桁１１に吊り下がった状態で、ランチングレグ１３を前方へ移動させる。
〔ステップ７〕  フロントレグの移動（図６(g) 参照）
フロントレグ１２のアンカーを解放し、架設桁１１は固定したまま、架設桁１１に吊り下がった状態で、フロントレグ１２を前方へ移動させる。
【００２４】
〔ステップ８〕  エレクションガーダー移動完了（図６(h) 参照）
第１の実施形態の場合と同じ状態となる。
〔ステップ９〕  以降繰り返し
図７〜図９は、本願発明の第３の実施形態を示したもので、以下の手順で施工を行う。
【００２５】
〔ステップ１〕  主桁の架設（図７(a) 参照）
第１、第２の実施形態の場合と同様である。
〔ステップ２〕  Ｐ２橋脚、柱頭部の架設（図７(b) 参照）
第１、第２の実施形態の場合と同様である。
〔ステップ３〕  仮受け架台の盛替え（図７(c) 参照）
第２の実施形態の場合と同様である。
【００２６】
〔ステップ４〕  ランチングレグの移動準備（図８(d) 参照）
Ｐ１橋脚上のランチングレグ１３のアンカーを解放し、架設桁１１をフロントレグ１２とリアレグ１４の２点で支持する。
〔ステップ５〕  ランチングレグの移動（図８(e) 参照）
架設桁１１は固定したまま、架設桁１１に吊り下がった状態で、ランチングレグ１３を前方へ移動させ、ステップ２で構築したＰ２橋脚上にアンカー固定する。
【００２７】
〔ステップ６〕  架設桁の送り出し準備（図８(f) 参照）
フロントレグ１２のアンカーを解放し、架設桁１１をランチングレグ１３とリアレグ１４の２点で支持する。
〔ステップ７〕  架設桁の送り出し（図９(g) 参照）
リアレグ１４の下端に装備された走行装置を用いて、リアレグ１４をステップ１で架設された主桁上を走行させ、架設桁１１の送り出しを行う。このとき、架設桁１１はランチングレグ１３上をスライドし、フロントレグ１２は架設桁１１に吊り下がった状態で、架設桁１１とともに移動する。
【００２８】
〔ステップ８〕  エレクションガーダー移動完了（図９(h) 参照）
第１、第２の実施形態の場合と同じ状態となる。
〔ステップ９〕  以降繰り返し
図１０〜図１２は、本願発明の第４の実施形態を示したもので、以下の手順で施工を行う。
【００２９】
〔ステップ１〕  Ｐ１橋脚セグメントの架設（図１０(a) 参照）
架設桁１１のフロントレグ１２をＰ２橋脚構築位置の基礎工１上に組み立てた仮受け架台２にアンカー固定し、ランチングレグ１３をＰ１橋脚構築位置の基礎工１上に組み立てた仮受け架台２にアンカー固定し、リアレグ１４を桁セグメント架設開始位置の橋桁上に位置させる。
【００３０】
陸上のプレキャストセグメントヤードで製作された橋脚セグメント３および柱頭部セグメント４を移動式クレーン１５により、順次、Ｐ１橋脚位置まで搬送し、基礎工１上に積み重ね、基礎工１と複数段の橋脚セグメント３および柱頭部セグメント４を、ＰＣ鋼線等で緊張することで、Ｐ１橋脚が形成される。
〔ステップ２〕  主桁の架設（図１０(b) 参照）
ランチングレグ１３を、仮受け架台２からＰ１橋脚上に盛り替え、スパンバイスパン工法により１径間分の桁セグメント５を架設し、１径間の主桁を形成する。
【００３１】
〔ステップ３〕  架設桁の送り出し準備（図１０(c) 参照）
Ｐ１橋脚位置にあった仮受け架台２を、次に橋脚が構築されるＰ３橋脚位置に盛り替える。また、Ｐ１橋脚上のランチングレグ１３のアンカーを解放し、架設桁１１をフロントレグ１２とリアレグ１４の２点で支持する。
〔ステップ４〕  架設桁の送り出し（図１１(d) 参照）
リアレグ１４の下端に装備された走行装置を用いて、リアレグ１４をステップ１で架設された主桁上を走行させ、架設桁１１の送り出しを行う。このとき、架設桁１１はフロントレグ１２上をスライドし、ランチングレグ１３は架設桁１１に吊り下がった状態で、架設桁１１とともに移動する。
【００３２】
〔ステップ５〕  送り出し完了（図１１(e) 参照）
リアレグ１４が主桁端部まで来て、ランチングレグ１３がＰ２橋脚位置の仮受け架台２上でフロントレグ１２と近接する位置で送り出しが完了する。
〔ステップ６〕  フロントレグの移動準備（図１１(f) 参照）
ランチングレグ１３を仮受け架台２にアンカー固定し、フロントレグ１２のアンカーを解放する。
【００３３】
〔ステップ７〕  フロントレグの移動（図１２(g) 参照）
架設桁１１は固定したまま、架設桁１１に吊り下がった状態で、フロントレグ１２を前方へ移動させる。
〔ステップ８〕  エレクションガーダー移動完了（図１２(h) 参照）
フロントレグ１２をステップ３でＰ３橋脚の基礎工１上に盛り替えた仮受け架台２上にアンカー固定し、エレクションガーダーの移動が完了する。
【００３４】
〔ステップ９〕  以降繰り返し
図１３〜図１５は、本願発明の第５の実施形態を示したもので、以下の手順で施工を行う。この第５の実施形態は本願の請求項４に係る発明に対応するものである。
〔ステップ１〕  主桁の架設（図１３(a) 参照）
第１〜第３の実施形態の場合と同様である。
【００３５】
〔ステップ２〕  Ｐ２橋脚、柱頭部の架設（図１３(b) 参照）
第１〜第３の実施形態の場合と同様である。図中、符号１６は、仮受け台盛替え用の搬送トロリーである。
〔ステップ３〕  架設桁の送り出し（図１３(c) 参照）
リアレグ１４の下端に装備された走行装置を用いて、リアレグ１４をステップ１で架設された主桁上を走行させ、架設桁１１の送り出しを行う。このとき、架設桁１１はフロントレグ１２およびランチングレグ１３上をスライドする。
【００３６】
〔ステップ４〕  送り出し完了（図１４(d) 参照）
リアレグ１４が主桁端部まで来て、ランチングレグ１３に近接する位置で送り出しが完了する。
〔ステップ５〕  仮受け架台の盛替え（図１４(e) 参照）
Ｐ１橋脚位置にあった仮受け架台２を、ブロック毎、架設桁１１に沿って走行する搬送トロリー１６で、次に橋脚が構築されるＰ３橋脚位置まで搬送し、Ｐ３橋脚位置の基礎工１上に、再び、組み立てる。
【００３７】
〔ステップ６〕  ランチングレグの移動（図１４(f) 参照）
ランチングレグ１３のアンカーを解放し、架設桁１１は固定したまま、架設桁１１に吊り下がった状態で、ランチングレグ１３を、ステップ２で構築したＰ２橋脚位置まで移動させる。
〔ステップ７〕  フロントレグの移動（図１５(g) 参照）
ランチングレグ１３をＰ２橋脚にアンカー固定し、フロントレグ１２のアンカーを解放して、架設桁１１は固定したまま、フロントレグ１２をステップ５で組み立てた仮受け架台２まで移動させる。
【００３８】
〔ステップ８〕  エレクションガーダー移動完了（図１５(h) 参照）
第１〜第３の実施形態の場合と同じ状態となる。
〔ステップ９〕  以降繰り返し
図１６は、本願発明における橋脚セグメントどうしの接合方法の一例を示したもので、予め基礎工および各橋脚セグメント３に外筒鋼管２１を埋め込んでおき、これらを上下に積み上げる際に、外筒鋼管２１内に内筒鋼管２２を通すことで、セグメント間のダボの機能を持たせるとともに、これらを緊結して一体化するためのＰＣストランド２３のシースとして利用する。
【００３９】
また、内外の鋼管２１，２２の間および内筒鋼管２１内にはモルタルあるいは樹脂系のグラウト材２４が充填される。
このよう構成とすることで、現場における作業性を向上させるとともに、内外の鋼管２１，２２を介してせん断力が伝達され、ＰＣストランド２３によるプレストレスの導入とともに耐震性能の向上が図れる。
【００４０】
【発明の効果】
(1) 本願発明は、従来、主桁を構成する桁セグメントの架設に利用しているエレクションガーダーを利用して橋脚セグメントを基礎工上に運搬、設置し、構築するので、大型の重機あるいは運搬船等を要することなく、経済的にかつ短い工期で橋脚の構築を行うことができ、橋梁の全体工期を短縮し、全体工費も低減することができる。
【００４１】
(2) 基礎工上に橋脚が構築されるまでのエレクションガーダーの支点として仮受け架台を用い、仮受け架台もエレクションガーダーを利用して盛り替えを行うことで、さらに効率のよい施工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本願発明の第１の実施形態のステップ１〜３の施工手順を示す立面図である。
【図２】  本願発明の第１の実施形態のステップ４〜６の施工手順を示す立面図である。
【図３】  本願発明の第１の実施形態のステップ７〜８の施工手順を示す立面図である。
【図４】  本願発明の第２の実施形態のステップ１〜３の施工手順を示す立面図である。
【図５】  本願発明の第２の実施形態のステップ４〜６の施工手順を示す立面図である。
【図６】  本願発明の第２の実施形態のステップ７〜８の施工手順を示す立面図である。
【図７】  本願発明の第３の実施形態のステップ１〜３の施工手順を示す立面図である。
【図８】  本願発明の第３の実施形態のステップ４〜６の施工手順を示す立面図である。
【図９】  本願発明の第３の実施形態のステップ７〜８の施工手順を示す立面図である。
【図１０】  本願発明の第４の実施形態のステップ１〜３の施工手順を示す立面図である。
【図１１】  本願発明の第４の実施形態のステップ４〜６の施工手順を示す立面図である。
【図１２】  本願発明の第４の実施形態のステップ７〜８の施工手順を示す立面図である。
【図１３】  本願発明の第５の実施形態のステップ１〜３の施工手順を示す立面図である。
【図１４】  本願発明の第５の実施形態のステップ４〜６の施工手順を示す立面図である。
【図１５】  本願発明の第５の実施形態のステップ７〜８の施工手順を示す立面図である。
【図１６】  本願発明における橋脚セグメントどうしの接合方法の一例を示したもので、(a) は基礎工上に上下の橋脚セグメントを積み上げて一体化した状態を示す斜視図、(b) は橋脚セグメントどうしの位置合わせの構造を示す鉛直断面図、(c) は緊張材の配置を示す鉛直断面図である。
【符号の説明】
１…基礎工、２…仮受け架台、３…橋脚セグメント、４…柱頭部セグメント、５…桁セグメント、１１…架設桁（エレクションガーダー）、１２…フロントレグ、１３…ランチングレグ、１４…リアレグ、１５…移動式クレーン、１６…搬送トロリー、２１…外筒鋼管、２２…内筒鋼管、２３…ＰＣストランド、２４…グラウト材
【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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【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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