(57)【要約】【課題】枕木の端部が浮き上がるのを確実に防止することが可能な枕木固定装置を提供する。【解決手段】枕木固定装置２１は、固定台部２２と、枕木固定装置２１を主桁６に取付ける取付部２３と、枕木１８の端部を上方から押える押え部２４とを有し、取付部２３と押え部２４とは固定台部２２に設けられ、固定台部２２は受止部２７を有しており、受止部２７は、管路１を構成するセグメント２の内側に当接して、取付部２３を中心にして押え部２４が枕木１８の端部から上方へ離脱する離脱方向の回転モーメントＭを受け止める。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セグメントが内フランジ状の主桁を有し、
管長方向において主桁同士を連結することにより、複数のセグメントを接続して管路を形成し、
管路内に軌条を敷設する際に主桁上に設けられる枕木を固定する枕木固定装置であって、
枕木固定装置は、固定台部と、枕木固定装置を主桁に取付ける取付部と、枕木の端部を上方から押える押え部とを有し、
押え部は固定台部に設けられ、
固定台部は、セグメントの内側に当接して、取付部を中心にして押え部が枕木の端部から離脱する離脱方向の回転モーメントを受け止める受止部を有していることを特徴とする枕木固定装置。
【請求項２】
取付部は、固定台部に設けられており、主桁を管長方向における両側から挟み込んで、固定台部を主桁に取付け、
受止部は主桁内周に当接して回転モーメントを受け止めることを特徴とする請求項１記載の枕木固定装置。
【請求項３】
取付部は管長方向において一対設けられ、
両取付部間に主桁が挟み込まれ、
両取付部の少なくとも片方が管長方向に送り移動自在なねじ部材を有することを特徴とする請求項２記載の枕木固定装置。
【請求項４】
押え部は、管長方向から見て、取付部の真上に位置することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の枕木固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管路内に軌条を敷設する際に設けられる枕木を固定するための枕木固定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、小型のシールドマシンを用いて地中にトンネルを掘削しながら、トンネル内で、セグメントの主桁同士をボルト，ナットにより連結して複数のセグメントを接続し、管路を敷設する非開削工法が行われている。このようにして形成された管路は、鞘管路と呼ばれ、トンネルの壁面としての役割を果たしている。以下、管路を鞘管路と記載して説明する。
【０００３】
上記のようにして鞘管路を形成した後、鞘管路内にさらに水道管等の本管路を敷設する。本管路は、鞘管路内に複数の持込管を搬入し、これら持込管を接続することにより敷設される。図１７，図１８に示すように、鞘管路１０３内において持込管１０５は台車１０６によって運搬されるため、本管路を敷設する際には、台車１０６を支持案内して走行させるための左右一対のレール１０７を、鞘管路１０３内に敷設している。
【０００４】
両レール１０７は鞘管路１０３内に設けられた複数の枕木１０８上に支持されている。これら枕木１０８は、セグメント１０１同士の接合部における底部側の主桁１０２の上面が形成する円弧面に対して、弦状をなすように配置されている。各枕木１０８の両端部はクランプ具１０９（枕木固定装置）によって主桁１０２に固定されている。
【０００５】
図１９，図２０に示すように、クランプ具１０９は、接続されたセグメント１０１の主桁１０２を跨ぐ逆Ｕ字状の本体１１０と、本体１１０に設けられた３本のボルト１１１ａ〜１１１ｃとを有している。このうち、第１および第２のボルト１１１ａ，１１１ｂは、管長方向Ａにおいて対向して、同一軸心上に配置されている。第１および第２のボルト１１１ａ，１１１ｂ間に主桁１０２が挟み込まれることにより、クランプ具１０９が主桁１０２に取付けられる。また、第３のボルト１１１ｃは、第１および第２のボルト１１１ａ，１１１ｂに直交しており、枕木１０８の端部を上方から主桁１０２の内周端に押付けるものである。
【０００６】
これによると、枕木１０８の両端部を主桁１０２の内周端に配置し、図１９，図２０に示すように、クランプ具１０９を上方から主桁１０２を跨ぐようにセットし、第１および第２のボルト１１１ａ，１１１ｂを締め込むことにより、主桁１０２が第１および第２のボルト１１１ａ，１１１ｂ間に挟み込まれて、クランプ具１０９が主桁１０２に取付けられる。また、第３のボルト１１１ｃを締め込むことにより、枕木１０８の端部が上方から主桁１０２の内周端に押付けられ、これにより、枕木１０８の端部が主桁１０２に固定される。
【０００７】
尚、上記のようなクランプ具１０９からなる枕木固定装置は例えば下記特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３７２５９６２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら上記の従来形式では、台車１０６がレール１０７上を走行する際に発生する振動等の影響によって第３のボルト１１１ｃが緩み、図１９の仮想線で示すように、クランプ具１０９の本体１１０が第１および第２のボルト１１１ａ，１１１ｂを中心にして外側に回転して横転し、第３のボルト１１１ｃが枕木１０８の端部上方から外側方へ離脱してしまうといった問題がある。このような問題が発生した場合、枕木１０８の端部が固定されず、枕木１０８の端部が主桁１０２から浮き上がって、枕木１０８の位置がずれたり、台車１０６がレール１０７から脱線する虞がある。
【００１０】
本発明は、枕木の端部が浮き上がるのを確実に防止することが可能な枕木固定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本第１発明は、セグメントが内フランジ状の主桁を有し、
管長方向において主桁同士を連結することにより、複数のセグメントを接続して管路を形成し、
管路内に軌条を敷設する際に主桁上に設けられる枕木を固定する枕木固定装置であって、
枕木固定装置は、固定台部と、枕木固定装置を主桁に取付ける取付部と、枕木の端部を上方から押える押え部とを有し、
押え部は固定台部に設けられ、
固定台部は、セグメントの内側に当接して、取付部を中心にして押え部が枕木の端部から離脱する離脱方向の回転モーメントを受け止める受止部を有しているものである。
【００１２】
これによると、取付部で固定台部を主桁に取付けることにより、押え部が枕木の端部を上方から押え、枕木の端部が主桁に固定される。また、振動等の影響により、固定台部が取付部を中心にして離脱方向へ回動しようとしても、受止部がセグメントの内側に当接して離脱方向の回転モーメントを受け止めるため、固定台部の離脱方向への回転が阻止され、押え部が枕木の端部から離脱するのを防止することができる。これにより、枕木の端部が浮き上がるのを確実に防止することができる。
【００１３】
本第２発明における枕木固定装置は、取付部は、固定台部に設けられており、主桁を管長方向における両側から挟み込んで、固定台部を主桁に取付け、
受止部は主桁内周に当接して回転モーメントを受け止めるものである。
【００１４】
これによると、取付部で主桁を両側から挟み込むことにより、固定台部が主桁に取付けられ、押え部が枕木の端部を上方から押え、枕木の端部が主桁に固定される。また、固定台部が取付部を中心にして離脱方向へ回動しようとしても、受止部が主桁内周に当接して離脱方向の回転モーメントを受け止める。
【００１５】
本第３発明における枕木固定装置は、取付部は管長方向において一対設けられ、
両取付部間に主桁が挟み込まれ、
両取付部の少なくとも片方が管長方向に送り移動自在なねじ部材を有するものである。
【００１６】
これによると、ねじ部材を締め込み、両取付部で主桁を両側から挟み込むことにより、固定台部が主桁に取付けられる。
本第４発明における枕木固定装置は、押え部は、管長方向から見て、取付部の真上に位置するものである。
【００１７】
これによると、取付部を中心にした離脱方向の回転モーメントを小さくすることができる。これにより、受止部に作用する荷重が低減され、受止部の変形等を防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように本発明によると、枕木の端部が浮き上がるのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態における鞘管路と本管路との概略図である。
【図２】同、鞘管路を構成しているセグメントを内周側から見た図である。
【図３】図２におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図４】同、鞘管路内において、持込管を台車で運搬しているときの図である。
【図５】同、鞘管路内に敷設された軌条と台車との図である。
【図６】同、鞘管路内に据え付けられた枕木と、枕木固定装置との図である。
【図７】同、枕木固定装置の正面図である。
【図８】図６におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図９】図６におけるＹ−Ｙ矢視図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における枕木と枕木固定装置との図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態における枕木固定装置の平面図である。
【図１２】図１１におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態における枕木固定装置の側面図である。
【図１４】本発明の第５の実施の形態における枕木と枕木固定装置との図である。
【図１５】図１４におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図１６】図１４におけるＹ−Ｙ矢視図である。
【図１７】従来、鞘管路内において、持込管を台車で運搬しているときの図である。
【図１８】同、鞘管路内に敷設された軌条の図である。
【図１９】同、鞘管路内に据え付けられた枕木と、枕木固定装置との図である。
【図２０】図１９におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、図１に示すように、１は管路の一例である鞘管路であり、背景技術で説明した従来のものと同様に、鞘管路１は複数のセグメント２を接続することによって地中に敷設される。
【００２１】
図２，図３に示すように、各セグメント２は、円弧状に湾曲した外板部５と、一対の主桁６と、一対の継手板７と、複数の補強部材８とを有している。主桁６は、内フランジ形状を有し、鞘管路１の管長方向Ａにおける外板部５の両端部に、内側へ突出して設けられている。複数のセグメント２の主桁６同士をボルト４３ａ，ナット４３ｂ（図９参照）で連結することにより、複数のセグメント２が管長方向Ａにおいて接続される。
【００２２】
継手板７は、鞘管路１の周方向Ｂにおける外板部５の両側端部に、内側へ突出して設けられている。複数のセグメント２の継手板７同士をボルト，ナット（図示省略）等で連結することにより、複数のセグメント２が周方向Ｂにおいて接続される（図４参照）。
【００２３】
補強部材８は、平板状およびアングル状の部材であり、外板部５の内周面に溶接等により設けられている。複数のセグメント２を管長方向Ａおよび周方向Ｂにおいて接続することにより、鞘管路１が形成される。このため、互いに連結された一対の主桁６は、管長方向Ａにおいて所定距離おきに、鞘管路１の内周全周に形成されている。
【００２４】
図４，図５に示すように、鞘管路１内には、左右一対のレール１１からなる軌条１２と、レール１１に支持案内されて鞘管路１内を走行自在な台車１３とが備えられている。台車１３は鞘管路１内に搬入された持込管１４を運搬するものであり、鞘管路１内で複数の持込管１４が接続されて、水道管等の本管路１６が形成される。
【００２５】
両レール１１は複数の枕木１８に支持され固定されている。各枕木１８は、上板部１８ａと、上板部１８ａの下部に設けられた四角枠状のベースフレーム１８ｂと、上板部１８ａの両端下部で且つベースフレーム１８ｂの左右両側方に設けられた補強板１８ｃとを有しており、鞘管路１内の底部において主桁６に支持されている。
【００２６】
各枕木１８はそれぞれ、左右一対の枕木固定装置２１によって主桁６側に固定されている。図６〜図９に示すように、枕木固定装置２１は、固定台部２２と、固定台部２２を主桁６に取付ける取付部２３と、枕木１８の端部を上方から押える押え爪２４（押え部の一例）とを有している。
【００２７】
固定台部２２は、平板状の台座２２ａと、台座２２ａの一端部から下向きに設けられた一対の取付板２２ｂとを有している。両取付板２２ｂは管長方向Ａにおいて所定間隔をあけて対向しており、両取付板２２ｂ間には取付用スペース２５が形成されている。
【００２８】
押え爪２４は、固定台部２２の台座２２ａ上に溶接等で設けられている。
取付部２３は、管長方向Ａにおいて一対備えられており、それぞれ、固定台部２２の取付板２２ｂに溶接等で設けられたナット２３ａと、ナット２３ａに螺合するボルト２３ｂ（ねじ部材の一例）とを有している。ボルト２３ｂは、管長方向Ａにおいて一対設けられ、回転により管長方向Ａへ送り移動自在であり、図８に示すように、接合された２枚の主桁６を管長方向Ａにおける両側から挟み込んで固定台部２２を主桁６に取付けるものである。尚、図７に示すように、押え爪２４は、管長方向Ａから見て、取付部２３の真上に位置している。
【００２９】
固定台部２２は台座２２ａの他端部に受止部２７を有している。図６に示すように、受止部２７は、主桁６の内周縁（セグメント２の内側の一例）に当接して、ボルト２３ｂを中心にして押え爪２４が枕木１８の端部から上方へ離脱する離脱方向の回転モーメントＭを受け止める部位である。
【００３０】
以下、上記構成における作用を説明する。
図１に示すように、地中に鞘管路１を敷設し、鞘管路１内に水道管等の本管路１６を敷設するには、例えば下記のような非開削工法が用いられる。
【００３１】
先ず、小型のシールドマシンを用いて地中にトンネルを掘削しながら、トンネル内で、セグメント２の主桁６同士をボルト４３ａ，ナット４３ｂにより連結して複数のセグメント２を管長方向Ａにおいて接続するとともに、セグメント２の継手板７同士をボルト，ナットにより連結して複数のセグメント２を周方向Ｂにおいて接続し、鞘管路１を形成する。
【００３２】
その後、図５に示すように、複数の枕木１８を鞘管路１内に設置し、枕木１８上にレール１１を据え付ける。この際、枕木固定装置２１を用いて、各枕木１８の両端部をそれぞれ主桁６側に固定する。
【００３３】
すなわち、枕木１８を鞘管路１内の底部における主桁６上に設置し、図８に示すように、主桁６を下方から枕木固定装置２１の固定台部２２の取付用スペース２５に挿入して、台座２２ａを主桁６上に設置する。その後、両ボルト２３ｂを締め込んで、両ボルト２３ｂで主桁６を管長方向Ａにおける両側から挟み込むことにより、固定台部２２が主桁６に取付けられ、図６に示すように、押え爪２４が枕木１８の端部を上方から押えるため、枕木１８の端部が主桁６に固定される。
【００３４】
上記のように枕木１８を固定した後、レール１１上に台車１３を配置し、図４に示すように、持込管１４を鞘管路１内に搬入して台車１３に積載し、台車１３を走行させて持込管１４を鞘管路１内の接続現場へ運搬し、接続現場において複数の持込管１４同士を接続して本管路１６を形成する。
【００３５】
また、台車１３がレール１１上を走行する際の振動等により、固定台部２２がボルト２３ｂを中心にして離脱方向へ回動しようとしても、図６に示すように、受止部２７が主桁６の内周縁に当接して離脱方向の回転モーメントＭを受け止めるため、固定台部２２の離脱方向への回転が阻止され、押え爪２４が枕木１８の端部から上方へ離脱するのを防止することができる。これにより、枕木１８の端部が浮き上がるのを確実に防止することができる。
【００３６】
また、図７に示すように、管長方向Ａから見て、押え爪２４が取付部２３の真上に位置しているため、上記回転モーメントＭを小さくすることができ、これにより、受止部２７に作用する荷重が低減され、受止部２７の変形等を防止することができる。
【００３７】
また、図８に示すように、両ボルト２３ｂを回して、ナット２３ａからボルト２３ｂの先端までの突出量Ｃを調節することにより、枕木固定装置２１の取付位置を、主桁６に対して、管長方向Ａへ移動させることができる。これにより、主桁６に対する枕木固定装置２１の押え爪２４の位置を、管長方向Ａにおいて最適な位置に調節することができる。
【００３８】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、図１０に示すように、固定台部２２の台座２２ａ上に、上下二段の押え爪２４ａ，２４ｂを設けている。
【００３９】
これによると、枕木１８を鞘管路１内の底部における主桁６上に設置した際、図１０の実線で示すように、枕木１８の端部の高さが低い場合、下段の押え爪２４ａが枕木１８の端部を上方から押えて固定することができる。また、図１０の仮想線で示すように、枕木１８の端部の高さが高い場合、上段の押え爪２４ｂが枕木１８の端部を上方から押えて固定することができる。このように、枕木１８の端部の高さが異なる場合でも、枕木固定装置２１を用いて、枕木１８の端部を主桁６に固定することができる。
【００４０】
上記第２の実施の形態では、押え爪２４ａ，２４ｂを上下二段設けたが、上下三段以上の複数段設けてもよい。
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、図１１，図１２に示すように、二本の押え爪２４ａ，２４ｂが、管長方向Ａにおいて所定間隔をあけて並べられた状態で、固定台部２２の台座２２ａ上に設けられている。
【００４１】
これによると、二本の押え爪２４ａ，２４ｂが枕木１８の端部を上方から押えるため、枕木１８が管長方向Ａにおいて上下に傾斜するのを防止することができる。
上記第３の実施の形態では、二本の押え爪２４ａ，２４ｂを固定台部２２に設けたが、三本以上の複数本の押え爪を、管長方向Ａにおいて所定間隔をあけて設けてもよい。
【００４２】
（第４の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、図８に示すように、固定台部２２に備えられた一対の取付部２３は、両方ともそれぞれ、ナット２３ａとボルト２３ｂとを有している。これに対して、以下に説明する第４の実施の形態では、図１３に示すように、一対の取付部２３のうち、いずれか一方の取付部２３は上記第１の実施の形態と同様にナット２３ａとボルト２３ｂとを有し、他方の取付部２３は固定ピン３５（固定部材）を有している。尚、固定ピン３５は他方の取付板２２ｂに設けられ、一方のボルト２３ｂと他方の固定ピン３５とは、同一軸心上で、管長方向Ａにおいて対向している。
【００４３】
以下、上記構成における作用を説明する。
枕木１８を鞘管路１内の底部における主桁６上に設置し、主桁６を下方から枕木固定装置２１の固定台部２２の取付用スペース２５に挿入して、台座２２ａを主桁６上に設置する。その後、一方のボルト２３ｂを締め込んで、一方のボルト２３ｂと他方の固定ピン３５とで主桁６を管長方向Ａにおける両側から挟み込むことにより、固定台部２２が主桁６に取付けられる。
【００４４】
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態では、図１６に示すように、隣接するセグメント２の主桁６同士は複数組のボルト４３ａ，ナット４３ｂ（連結具）によって連結されている。このうち、各ボルト４３ａは、主桁６に形成されたボルト孔４０に挿通されている。
【００４５】
図１４〜図１６に示すように、枕木固定装置４１は、固定台部４２と、固定台部４２を主桁６に取付ける取付部４３と、枕木１８の端部を上方から押える押え爪４４（押え部の一例）とを有している。
【００４６】
固定台部４２は、四角平板状の部材であり、周方向Ｂに長い長孔４６を有している。また、取付部４３は、主桁６のボルト孔４０と固定台部４２の長孔４６とに挿通されるボルト４３ａ（ねじ部材）と、このボルト４３ａに螺合するナット４３ｂとを有している。また、押え爪４４は固定台部４２に設けられている。
【００４７】
固定台部４２は他端部に受止部４７を有している。受止部４７は、セグメント２の外板部５の内周面（セグメント２の内側の一例）に当接して、ボルト４３ａを中心にして押え爪４４が枕木１８の端部から上方へ離脱する離脱方向の回転モーメントＭを受け止める部位である。
【００４８】
以下、上記構成における作用を説明する。
図１５，図１６に示すように、固定台部４２を主桁６の内面に添わせ、ボルト４３ａを、接合される一対の主桁６のボルト孔４０と固定台部４２の長孔４６とに挿通し、ナット４３ｂをボルト４３ａに螺合して締め込むことにより、枕木固定装置４１が主桁６に取付けられ、図１４に示すように、押え爪４４が枕木１８の端部を上方から押えるため、枕木１８の端部が主桁６に固定される。
【００４９】
上記のように、隣接するセグメント２の主桁６同士を連結するボルト４３ａ，ナット４３ｂを用いて、枕木固定装置４１を主桁６に取付けることができるので、主桁６同士を連結するためのボルト４３ａ，ナット４３ｂを、枕木固定装置４１を取付けるためのボルト４３ａ，ナット４３ｂとして兼用することができる。これにより、ボルト４３ａ，ナット４３ｂの数を削減することができる。
【００５０】
また、ボルト４３ａ，ナット４３ｂを緩めた状態で、図１４に示すように、長孔４６に沿って固定台部４２を周方向Ｂへスライドさせ移動させることができるため、枕木１８の端部の位置に応じて、押え爪４４の位置を周方向Ｂにおいて調節することができる。
【００５１】
また、台車１３がレール１１上を走行する際の振動等により、固定台部４２がボルト４３ａを中心にして離脱方向へ回動しようとしても、受止部４７が外板部５の内周面に当接して離脱方向の回転モーメントＭを受け止めるため、固定台部４２の離脱方向への回転が阻止され、押え爪４４が枕木１８の端部から上方へ離脱するのを防止することができる。
【００５２】
上記各実施の形態では、図２，図３に示すように、セグメント２の両端部に、内フランジ形状の主桁６を備えているが、主桁６に加えて、外側へ張り出した外フランジを備えてもよい。この場合、主桁６同士を連結するとともに外フランジ同士を連結して、複数のセグメント２を接続することができる。
【００５３】
上記各実施の形態では、小型のシールドマシンを用いて小口径のトンネルを掘削しているが、大型のシールドマシンを用いて大口径のトンネルを掘削してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１      鞘管路（管路）
２      セグメント
６      主桁
１２    軌条
１８    枕木
２１，４１    枕木固定装置
２２，４２    固定台部
２３，４３    取付部
２３ｂ  ボルト（ねじ部材）
２４，４４    押え爪（押え部）
２７，４７    受止部
Ａ      管長方向
Ｍ      回転モーメント
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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