(57)【要約】【課題】せん断補強部材の挿入における作業者の負担を軽減すると共に、せん断補強部材挿入孔内のグラウト材中に空気が混入することを防止して、品質の低下を抑制することができるせん断補強部材の定着方法を提供する。【解決手段】既設のコンクリート構造体に、せん断補強部材挿入孔２を上向きに穿孔し、注入パイプを挿入孔２内に挿入し、可塑性グラウト材Ｇを挿入孔２内に注入し、注入パイプの外周には、外方に張出すつば部が形成されており、挿入孔２に対向する位置に、せん断補強部材３を上方へ移動させる上昇機構８を配置し、上昇機構８の受け部８ａに、閉止部材１０を配置し、閉止部材１０上に、せん断補強部材３を配置し、上昇機構８を用いて、せん断補強部材３を挿入孔２内に挿入し、閉止部材１０を構造体１の施工面４に取り付け、その後、グラウト材を硬化させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設のコンクリート構造体に一面側から有底のせん断補強部材挿入孔を上向きに穿孔し、前記せん断補強部材挿入孔に前記せん断補強部材を挿入して、グラウト材で定着させるせん断補強部材の定着方法において、
前記既設のコンクリート構造体に、前記せん断補強部材挿入孔を上向きに穿孔し、
注入パイプを前記せん断補強部材挿入孔内に挿入し、前記注入パイプを用いて、可塑性グラウト材を前記せん断補強部材挿入孔内に注入し、
前記注入パイプの外周には、外方に張出すつば部が形成されており、
前記つば部の外径は、前記せん断補強部材挿入孔の内径より小さくなっており、
前記せん断補強部材挿入孔の開口部に対向する位置に、前記せん断補強部材を上方へ移動させる上昇機構を配置し、
前記上昇機構の受け部に、前記せん断補強部材挿入孔の開口部を閉止するための閉止部材を配置し、
前記閉止部材上に、前記せん断補強部材を配置し、
当該せん断補強部材を、前記せん断補強部材挿入孔の開口部に対応する位置に配置し、
前記上昇機構を用いて、前記せん断補強部材及び前記閉止部材を上昇させ、
前記せん断補強部材を前記せん断補強部材挿入孔内に挿入し、
前記閉止部材を前記コンクリート構造体の施工面に取り付け、
その後、前記グラウト材を硬化させることにより前記せん断補強部材を前記せん断補強部材挿入孔に定着させることを特徴とするせん断補強部材の定着方法。
【請求項２】
前記上昇機構は、上下方向に複数配置され、下部側に配置された第１の上昇機構と、上部側に配置された第２の上昇機構と、を含み、
前記第２の上昇機構の受け部に、前記閉止部材を配置し、
前記第１の上昇機構を用いて、前記第２の上昇機構を上昇させ、
前記第２の上昇機構を用いて、前記せん断補強部材及び前記閉止部材を上昇させることを特徴とする請求項１に記載のせん断補強部材の定着方法。
【請求項３】
前記第１の上昇機構を用いて、前記第２の上昇機構を上昇させた後に、
前記第２の上昇機構を用いて、前記せん断補強部材及び前記閉止部材を上昇させ、
前記第２の上昇機構による上昇量は、前記第１の上昇機構による上昇量より小さいことを特徴とする請求項２に記載のせん断補強部材の定着方法。
【請求項４】
前記閉止部材の底部の下面には、前記上昇機構の前記受け部と嵌る嵌め部が形成されており、
前記上昇機構の受け部を前記閉止部材の嵌め部に嵌めた後に、
前記上昇機構を用いて、前記せん断補強部材及び前記閉止部材を上昇させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のせん断補強部材の定着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設のコンクリート構造体に形成されたせん断補強部材挿入孔にせん断補強部材を挿入して、定着させるせん断補強部材の定着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物の老朽化や建築基準の見直し等により、既設の構造体に対してせん断補強部材を定着させるせん断補強が行われている。この種のせん断補強は、たとえば次のように行われる。まず、構造体に対してせん断補強部材を挿入するためのせん断補強部材挿入孔を形成する。次に、せん断補強部材挿入孔にせん断補強部材を挿入し、続いて、せん断補強部材挿入孔にグラウト材を充填する。その後、グラウト材を固化させてせん断補強部材挿入孔に挿入されたせん断補強部材を構造体に定着することにより、構造体のせん断補強を行うというものである（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−００１９６２号公報
【特許文献２】特開２０１２−００１９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２に開示された従来の方法では、水平方向に延在するせん断補強部材挿入孔にせん断補強部材を挿入している。また、定着体を装着したせん断補強部材を挿入する方法として、グラウト材を注入するための注入ホース、及びせん断補強部材挿入孔内の空気を廃棄するための排気ホースを用いる方法が従来から知られており、せん断補強部材挿入孔内から排気ホースを取り除く方法も考案されている。しかしながら、注入ホース、及び排気ホースの設置などに手間を要し、施工スピードが遅いという問題があった。
【０００５】
また、粘性が高く、内径３０〜１００ｍｍ程度の上向きに穿孔された孔内に充填しても、垂れにくいグラウト材として、可塑性グラウト材が知られている。このような可塑性グラウト材を上向きの孔内に充填した状態でせん断補強部材を挿入すると、せん断補強部材の体積に相当するグラウト材が孔内からあふれ出る。従来の技術では、せん断補強部材を作業者が人力で押し込んでいるため、せん断補強部材の重みに耐えられず、挿入中にせん断補強部材が下方へ戻されることがあった。このような場合に、グラウト材中に空気が混入することがあり、品質の低下を招くおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、上向きのせん断補強部材挿入孔に対してせん断補強部材を定着する方法において、せん断補強部材の挿入における作業者の負担を軽減すると共に、せん断補強部材挿入孔内のグラウト材中に空気が混入することを防止して、品質の低下を抑制することができるせん断補強部材の定着方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のせん断補強部材の定着方法は、既設のコンクリート構造体に一面側から有底のせん断補強部材挿入孔を上向きに穿孔し、せん断補強部材挿入孔にせん断補強部材を挿入して、グラウト材で定着させるせん断補強部材の定着方法において、既設のコンクリート構造体に、せん断補強部材挿入孔を上向きに穿孔し、注入パイプをせん断補強部材挿入孔内に挿入し、注入パイプを用いて、可塑性グラウト材をせん断補強部材挿入孔内に注入し、注入パイプの外周には、外方に張出すつば部が形成されており、つば部の外径は、せん断補強部材挿入孔の内径より小さくなっており、せん断補強部材挿入孔の開口部に対向する位置に、せん断補強部材を上方へ移動させる上昇機構を配置し、上昇機構の受け部に、せん断補強部材挿入孔の開口部を閉止するための閉止部材を配置し、閉止部材上に、せん断補強部材を配置し、当該せん断補強部材を、せん断補強部材挿入孔の開口部に対応する位置に配置し、上昇機構を用いて、せん断補強部材及び閉止部材を上昇させ、せん断補強部材をせん断補強部材挿入孔内に挿入し、閉止部材をコンクリート構造体の施工面に取り付け、その後、グラウト材を硬化させることによりせん断補強部材をせん断補強部材挿入孔に定着させることを特徴としている。
【０００８】
本発明に係るせん断補強部材の定着方法においては、外周につば部が設けられた注入パイプをせん断補強部材挿入孔内に挿入して、注入パイプを用いて、可塑性グラウト材をせん断補強部材挿入孔内に充填する。このとき、注入パイプから流出したグラウト材は、つば部を押し下げることとなり、円滑にグラウト材を注入することができると共に、つば部と挿入孔の内壁面と間の隙間を通じて、空気を排出することができる。これにより、せん断補強部材挿入孔内のグラウト中に空気が混入することを防止して、品質の低下を抑制することができる。
【０００９】
また、本発明に係るせん断補強部材の定着方法においては、上昇機構を用いて、せん断補強部材を上方へ移動させることができるので、作業者の負担を軽減し、挿入途中でのせん断補強部材のずり下がりを防止して、せん断補強部材挿入孔内のグラウト中に空気が混入することを防止し品質の低下を抑制することができる。また、閉止部材上にせん断補強部材を配置して、閉止部材及びせん断補強部材を上昇させて、そのまま閉止部材を施工面に取り付けることができるので、施工の手間を省くことができ、閉止部材を取り付ける際に、せん断補強部材挿入孔内に空気が混入してしまうおそれが低減される。
【００１０】
また、上昇機構は、上下方向に複数配置され、下部側に配置された第１の上昇機構と、上部側に配置された第２の上昇機構と、を含み、第２の上昇機構の受け部に、閉止部材を配置し、第１の上昇機構を用いて、第２の上昇機構を上昇させ、当該第２の上昇機構を用いて、せん断補強部材及び閉止部材を上昇させることが好適である。
【００１１】
また、第１の上昇機構を用いて、第２の上昇機構を上昇させた後に、第２の上昇機構を用いて、せん断補強部材及び閉止部材を上昇させ、第２の上昇機構による上昇量は、第１の上昇機構による上昇量より小さいことが好ましい。これにより、せん断補強部材をせん断補強部材挿入孔に挿入する際に、第１の上昇機構によってせん断補強部材を大まかに上昇させた後に、第２の上昇機構を用いてせん断補強部材を少しずつ上昇させることができる。
【００１２】
また、閉止部材の底部の下面には、上昇機構の受け部と嵌る嵌め部が形成されており、上昇機構の受け部を閉止部材の嵌め部に嵌めた後に、上昇機構を用いて、せん断補強部材及び閉止部材を上昇させることが好適である。嵌め部によって、閉止部材の位置を規制することができるので、閉止部材及びせん断補強部材の位置ズレを防止して、せん断補強部材をせん断補強部材挿入孔内に挿入することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上向きのせん断補強部材挿入孔に対してせん断補強部材を定着する方法において、せん断補強部材の挿入における作業者の負担を軽減すると共に、せん断補強部材挿入孔内のグラウト材中に空気が混入することを防止して、品質の低下を抑制することができるせん断補強部材の定着方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】コンクリート構造体に穿孔されたせん断補強部材挿入孔内にグラウト材注入ホースを挿入して、グラウト材を注入している状態を示す断面図である。
【図２】作業者がグラウト材注入ホースを支持しながらグラウト材を注入している様子を示す概略図である。
【図３】グラウト材注入ホースの先端部を示す斜視図である。
【図４】リフターを用いて、せん断補強部材及び養生治具を上昇させて、せん断補強部材をせん断補強部材挿入孔内に挿入させている状態を示す断面図である。
【図５】リフター及びジャッキを用いて、せん断補強部材及び養生治具を上昇させて、せん断補強部材をせん断補強部材挿入孔内に挿入させている状態を示す斜視図である。
【図６】せん断補強部材挿入孔内にせん断補強部材を挿入したあと、養生治具を用いてせん断補強部材挿入孔の開口部を閉止した状態を示す断面図である。
【図７】養生治具を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各実施形態において、同一の機能を有する部分については同一の符号を付し、重複する説明は省略することがある。
【００１６】
本実施形態のせん断補強部材の定着方法では、図１に示すように、既設のコンクリート構造体１に上向きのせん断補強部材挿入孔２を穿孔し、上向きのせん断補強部材挿入孔２にせん断補強部材３を挿入して、グラウト材Ｇを用いて定着させる場合について説明する。
【００１７】
（コンクリート構造物）
既設のコンクリート構造物１としては、ボックスカルバート、トンネル、及びその他のコンクリート製の壁体などが挙げられる。コンクリート構造物１の下面に、施工面４が形成されている。
【００１８】
（せん断補強部材挿入孔）
本実施形態では、下方に向く施工面４から有底のせん断補強部材挿入孔２を穿孔する。せん断補強部材挿入孔２は、施工面４から上方に延びるように形成されている。せん断補強部材挿入孔２が延在する方向は、鉛直上向きでもよく、斜め上向きに延在していてもよい。施工面４は、斜め下方に向く面でもよい。施工面４の法線方向は、鉛直方向と交差していてもよい。せん断補強部材挿入孔２の開口部近傍には、他の部分よりも内径が大きい拡径孔２ａが形成されている。
【００１９】
（せん断補強部材）
図６に示すように、せん断補強部材挿入孔２に挿入されるせん断補強部材３は、長尺のねじ節鉄筋からなり、全長にわたって雄ねじ部が形成されている。せん断補強部材３を定着する際には、せん断補強部材３の先端部に先端定着体５が取り付けられ、後端部に後端定着体６が取り付けられる。これらの定着体５，６はセラミックス製であり、防錆性を備えている。
【００２０】
（グラウト材注入ホース）
本実施形態では、図１，２に示すように、グラウト材注入ホース７を用いてグラウト材Ｇをせん断補強部材挿入孔２内に注入する。せん断補強部材挿入孔２の削孔径は、３０〜５０ｍｍ程度である。図３では、グラウト材注入ホースの先端部を示している。グラウト材注入ホース７の先端部は、筒体７ａを有している。筒体７ａの外周面には、外方に張出すつば部７ｂが形成されている。つば部７ｂは、例えば鋼製リングである。鋼製リングを筒体７ａに装着することで、つば部７ｂが形成される。つば部７ｂは、筒体７ａの外周面に固定されている。
【００２１】
つば部７ｂの外径は、せん断補強部材挿入孔２の内径よりも少し小さくなっている。グラウト材注入ホース７を、せん断補強部材挿入孔２内に挿入した際のせん断補強部材挿入孔２の内壁面とつば部７ｂとの間の隙間は、１ｍｍ程度であることが好ましい。せん断補強部材挿入孔２の内壁面とつば部７ｂとの間の隙間は、空気を通し、グラウト材Ｇの通過を防止可能な大きさであることが好適である。
【００２２】
つば部７ｂの開口は、注入ホース７と同等の内径であり、つば部７ｂは、注入ホース７の先端から２０〜４０ｍｍ程度の離れた位置に取り付けられていることが好ましい。
【００２３】
（グラウト材）
本実施形態では、可塑性のグラウト材を使用する。可塑性のグラウト材Ｇは、せん断補強部材挿入孔２に充填する直前に、可塑剤、添加剤が入れられて、練り混ぜられる。練り混ぜ後のグラウト材をホッパーに移し、バイブレータをかけて混入された空気を抜いたのちに、可塑性のグラウト材を注入する工程を実行する。
【００２４】
（グラウト材の充填）
作業者は、図２に示すように、グラウト材注入ホース７をせん断補強部材挿入孔２内に挿入する。まず、グラウト材注入ホース７は、せん断補強部材挿入孔２の奥まで挿入されて天端２ａに押し当てられる。グラウト材注入ホース７の先端を、せん断補強部材挿入孔２の天端２ａに押し当てた状態で、グラウト材の注入を開始する。
【００２５】
グラウト材注入ホース７から流れ出たグラウト材は、天端２ａとつば部７ｂとの間に充填される。このとき、天端２ａとつば部７ｂとの間の空気は、グラウト材Ｇによって押し出され、つば部７ｂとせん断補強部材挿入孔２との間の隙間を通り、つば部７ｂよりも下方に流れ出る。また、グラウト材注入ホース７は、せん断補強部材挿入孔２に注入されたグラウト材Ｇによって、下方に押し下げられる。流れ出たグラウト材Ｇがつば部７ｂを押し下げるので、グラウト材注入ホース７がせん断補強部材挿入孔２内を下方へ移動することになる。グラウト材がせん断補強部材挿入孔２の下端まで充填されたら、グラウト材の注入を停止する。可塑性のグラウト材Ｇを充填しているので、せん断補強部材挿入孔２内から、グラウト材Ｇが垂れ落ちることが防止されている。
【００２６】
（せん断補強部材の配置）
せん断補強部材３をせん断補強部材挿入孔２に挿入するにあたり、せん断補強部材３を所定の位置に配置する。図４に示すように、せん断補強部材挿入孔の開口部の直下に、リフター８（第１の上昇機構）を配置する。リフター８としては、足踏みリフター８を使用することができる。作業者がペダルを足踏み操作することで、リフター８の荷台８ａ（受け部）を上昇させることができる。
【００２７】
リフター８の荷台８ａ上には、養生治具１０（閉止部材）を配置し、この養生治具１０上にせん断補強部材３を配置する。養生治具１０は、せん断補強部材挿入孔２の開口部を閉止するための閉止部材である。養生治具１０は、板状に形成されている。せん断補強部材３の軸線方向が、せん断補強部材挿入孔２の軸線方向と一致するように、せん断補強部材３を養生治具上に配置する。後端定着体６が、養生治具１０上に配置され、先端定着体５が、せん断補強部材挿入孔２の開口部に向けられる。
【００２８】
図５では、上昇機構として、リフター８及びジャッキ９を直列に重ねて配置する場合を図示している。ジャッキ９としては、例えば、パンタグラフ式のジャッキベースを使用することができる。ジャッキベースによる一操作あたりの上昇量は、下側に配置されたリフター８による一操作あたりの上昇量より、細かいことが好ましい。また、リフター８とジャッキ９との間にブロック体１１を配置することで、せん断補強部材３の高さ位置を調節してもよい。
【００２９】
（せん断補強部材の挿入）
せん断補強部材３を所定の位置に配置した後に、せん断補強部材３を上昇させて、せん断補強部材挿入孔２内に挿入する。図４に示すように、上昇機構として、リフター８のみを使用する場合には、リフター８を操作して、せん断補強部材３を上昇させる。このとき、せん断補強部材３を挿入する途中で、せん断補強部材挿入孔２内からあふれ出たグラウト材Ｇを、挿入孔２外のせん断補強部材３の外周面に塗りつけてもよい。
【００３０】
図４では、未だ挿入孔２内に挿入されていないせん断補強部材３の部分に、グラウト材Ｇが塗り付けられている状態を示している。挿入孔２外にあふれ出たグラウト材Ｇをせん断補強部材３の外周に塗り付けることによって、定着体６が挿入孔２内に挿入された後のせん断補強部材３の外周面とグラウト材Ｇとの間に隙間が生じることが防止される。これにより、挿入孔２内への空気の混入を防止することができる。
【００３１】
図５に示すように、上昇機構として、リフター８及びジャッキ９を使用する場合には、まず、リフター８を操作して、せん断補強部材３を上昇させた後、ジャッキ９を操作して、せん断補強部材３をさらに上昇させる。
【００３２】
後端定着体６がせん断補強部材挿入孔２における拡径孔２ｂに入り込む位置までせん断補強部材３をせん断補強部材挿入孔２に挿入する。図５では、せん断補強部材３が、せん断補強部材挿入孔２内に挿入された状態を示している。こうして、せん断補強部材３の後端部に取り付けられた後端定着体６は、拡径孔２ｂに収容される。
【００３３】
（養生治具）
リフター８を用いて、せん断補強部材３を上昇させたときに、養生治具１０も同様に上昇している。せん断補強部材３の挿入が完了したときには、養生治具１０はせん断補強部材挿入孔２の開口部を覆うように配置されている。
【００３４】
図７は、養生治具を下方から示す斜視図である。養生治具１０は、せん断補強部材挿入孔２の開口部を閉止可能なものである。養生治具１０は、開口部を覆う板状の本体部１０ａ、本体部１０ａから径方向の両側へ張出す張出部１０ｂを備えている。張出部１０ｂには、養生治具１０を施工面４に取り付けるためのねじ穴１０ｃが設けられている。また、養生治具１０の本体部１０ａの下面には、位置決め部１０ｄが設けられていてもよい。この位置決め部１０ｄは、例えば、ジャッキ９の先端形状（受け部）に対応する凹凸形状を有する。
【００３５】
（グラウト材の硬化）
せん断補強部材３の挿入が完了したら、養生治具１０が施工面４に当接しているので、そのまま、養生治具１０を施工面４に取り付け、せん断補強部材挿入孔２の開口部を閉止する。せん断補強部材挿入孔２内におけるグラウト材を所定期間、たとえば１日程度養生する。さらに、養生期間が経過した後、養生治具１０を撤去し、適宜コンクリート構造体１の表面を清掃する。こうして、せん断補強部材３の定着が完了する。
【００３６】
本実施形態に係るせん断補強部材３の定着方法においては、外周につば部７ｂが設けられた注入パイプ１０をせん断補強部材挿入孔２内に挿入して、注入パイプ７を用いて、可塑性グラウト材Ｇをせん断補強部材挿入孔２内に充填している。このとき、注入パイプ７から流出したグラウト材Ｇは、つば部７ｂを押し下げることとなり、円滑にグラウト材Ｇを注入することができると共に、つば部７ｂとせん断補強部材挿入孔２の内壁面と間の隙間を通じて、空気を排出することができる。これにより、せん断補強部材挿入孔２内のグラウト材Ｇ中に空気が混入することを防止して、品質の低下を抑制することができる。
【００３７】
また、本実施形態に係るせん断補強部材の定着方法では、リフター８及び／又はジャッキ９を用いて、せん断補強部材３を上昇させて、せん断補強部材３を挿入することができるので、作業者による作業効率を向上させることができる。また、本実施形態の定着方法によれば、作業者の違いによる品質のばらつきを抑制することができる。また、リフター８及び／又はジャッキ９を用いてせん断補強部材３を上昇させているので、作業者の負担を軽減することができる。
【００３８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、定着体５，６としてセラミックス製のものを用いているが、金属製の定着体などを用いることもできる。また、その形状についても種々のものとすることができる。たとえば、ねじ節鉄筋に金属製の定着体などを接合したり、鉄筋の端部に金属製の定着体を摩擦圧接したりして取り付けることもできる。あるいは、定着体の形状についても板状の部材や、定着板とナットが一体となったものとすることもできる。金属製の定着体を用いる場合には、防錆のためのかぶり厚が必要となるが、充填したグラウトでかぶり厚を確保することができる。
【００３９】
また、上記実施形態において、せん断補強部材３の両端部に雄ねじ部を設けるとともに、定着体に雌ねじ部を形成している構成でもよい。これに対して、せん断補強部材３の両端部に雌ねじ部を形成し、定着体に雄ねじ部を形成する態様とすることもできる。あるいは、せん断補強部材３の両端部に雄ねじ部と雌ねじ部とをそれぞれ形成し、これらに対応する定着体に雌ねじ部と雄ねじ部とをそれぞれ形成する態様とすることもできる。
【００４０】
さらに、上記実施形態では養生治具をネジ止めによって、取り付けているが、吸盤、アンカーボルトなどの他の手段によって取り付ける態様とすることもできる。
【００４１】
さらに、上記実施形態では、せん断補強部材挿入孔２に対してせん断補強部材３を１本のみ挿入しているが、複数に分割されたせん断補強部材分割部をカプラによって接続したせん断補強部材をせん断補強部材挿入孔２に挿入する態様とすることもできる。このように、複数の複数のせん断補強部材分割部を接続してせん断補強部材を形成することにより、作業領域が狭隘な場所である場合においても、せん断補強部材を容易にせん断補強部材挿入孔２に挿入することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１…コンクリート構造体
２…せん断補強部材挿入孔
３…せん断補強部材
４…施工面
５…先端定着体
６…後端定着体
７…グラウト材注入ホース
７ａ…筒体
７ｂ…つば部
８…リフター（第１の上昇機構）
９…ジャッキ（第２の上昇機構）
１０…養生治具（閉止部材）
１０ａ…本体部
１０ｂ…張出部
１０ｃ…ねじ穴
１０ｄ…位置決め部
１１…ブロック体
【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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