(57)【要約】      （修正有）【課題】放射線管理区域内での圧倒的な解体作業の向上と、作業員の被曝量の低減との両方を達成することが可能となる解体作業車を提供する。【解決手段】自走車両の車体上に旋回可能に搭載された起伏可能な作動ブーム１６と、作動ブーム先端にブーム軸に対して回転可能に取付けられ対向配置された挟持面を各々に備えた一対のアーム部が遠隔操作によって開閉作動される解体作業用ペンチャー３０と、車両の走行運転と作動ブーム又は解体作業用ペンチャーの遠隔操作とを行う遠隔操作手段を備えた運転キャビン１３とを備えた解体作業車１０において、運転キャビンは、この運転キャビン内部に到達する放射線量を低減させる放射線低減手段を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走車両の車体上に旋回可能に搭載された起伏可能な作動ブームと、
前記作動ブーム先端にブーム軸に対して回転可能に取付けられ対向配置された挟持面を各々に備えた一対のアーム部が遠隔操作によって開閉作動される解体作業用ペンチャーと、
前記車両の走行運転と前記作動ブーム又は前記解体作業用ペンチャーの遠隔操作とを行う遠隔操作手段を備えた運転キャビンとを備えた解体作業車において、
前記運転キャビンは、この運転キャビン内部に到達する放射線を低減させる放射線低減手段を備えたことを特徴とする解体作業車。
【請求項２】
前記放射線低減手段が、前記運転キャビンを気密状態に維持する気密機構であることを特徴とする請求項１に記載の解体作業車。
【請求項３】
前記放射線低減手段が、前記運転キャビンが放射線遮蔽効果を備えた構成材で覆われていることを特徴とする請求項１又は２に記載の解体作業車。
【請求項４】
前記構成材として、前記運転キャビンの窓部に放射線遮蔽ガラスを装着していることを特徴とする請求項３に記載の解体作業車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば放射線管理区域内で操縦者の安全性を高めて、迅速に処理可能な解体作業車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明者は、鉄筋コンクリート造りのビルディングの解体において、窓サッシや仕切パネル枠などがアルミニウム資源として、手摺りや防火ドアなどが鉄資源として、更には、ビルディング躯体中の鉄筋も鉄資源として、コンクリート片も道路舗装用材料として再利用可能とする一対の作業アームのアーム枢動支点寄りの位置にスクラップ対象物を切断する切断鋏を備えたスクラップ解体機を提案している（特許文献１参照）。
【０００３】
一方、東日本大震災を原因とする福島第１原子力発電所の廃炉の問題がある。廃炉を計画している炉心の周囲は未だ一般的な土地よりも放射線量が高い放射線管理区域として指定され、しかも、瓦礫が詰まれている状況の箇所もあり、廃炉作業に携わる作業員らは過酷な環境下で自身への被爆量を考慮した上で、除染を行いつつ安全に作業を行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−５４９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
廃炉作業に携わる作業員の健康面からカメラを搭載した作業車を遠隔操作で操縦するものも考慮されるが、カメラを通した画像を用いて操作することよりも、作業現場の近くで肉眼でも作業操作対象部を認識する方が、圧倒的に作業性を向上させることができる。
【０００６】
本発明は、圧倒的な解体作業の向上と、作業員の被曝量の低減との両方を達成することが可能となる解体作業車を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載された発明に係る解体作業車は、自走車両の車体上に旋回可能に搭載された起伏可能な作動ブームと、前記作動ブーム先端にブーム軸に対して回転可能に取付けられ対向配置された挟持面を各々に備えた一対のアーム部が遠隔操作によって開閉作動される解体作業用ペンチャーと、前記車両の走行運転と前記作動ブーム又は前記解体作業用ペンチャーの遠隔操作とを行う遠隔操作手段を備えた運転キャビンとを備えた解体作業車において、
前記運転キャビンは、この運転キャビン内部に到達する放射線量を低減させる放射線低減手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に記載された発明に係る解体作業車は、請求項１に記載の放射線低減手段が、前記運転キャビンを気密状態に維持する気密機構であることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載された発明に係る解体作業車は、請求項１又は２に記載の放射線低減手段が、前記運転キャビンが放射線遮蔽効果を備えた構成材で覆われていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に記載された発明に係る解体作業車は、請求項３に記載の構成材として、前記運転キャビンの窓部に放射線遮蔽ガラスを装着していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、圧倒的な解体作業の向上と、作業員の被曝量の低減との両方を達成することが可能となる解体作業車を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の解体作業車の一実施例の構成を示す説明図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１に備えた解体作業用ペンチャーの構成を示す説明図である。
【図４】別の解体作業用ペンチャーの構成を示す説明図である。
【図５】更に別の解体作業用ペンチャーの構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明においては、自走車両の車体上に旋回可能に搭載された起伏可能な作動ブームと、作動ブーム先端にブーム軸に対して回転可能に取付けられ対向配置された挟持面を各々に備えた一対のアーム部が遠隔操作によって開閉作動される解体作業用ペンチャーと、車両の走行運転と作動ブーム又は解体作業用ペンチャーの遠隔操作とを行う遠隔操作手段を備えた運転キャビンとを備えた解体作業車において、運転キャビンは、この運転キャビン内部に到達する放射線量を低減させる放射線低減手段を備える。これにより、圧倒的な解体作業の向上と、作業員の被曝量の低減との両方を達成することが可能となる解体作業車を得ることができる。
【００１４】
即ち、本発明の運転キャビンは運転キャビン内部に到達する放射線量を低減させる放射線低減手段を備える。先ず、作業員が運転キャビン内に搭乗した状態で作業現場で欠いた作業を行うことができるため、圧倒的な解体作業の向上が可能となる。加えて、放射線低減手段によって、運転キャビン内の作用員の被曝量を大幅に低減することができる。
【００１５】
この放射線低減手段としては、低減の対象とする放射線の性質によって種々の低減手段を講じることができる。例えば、低減の対象となる放射線が、アルファ線などを出す放射性物質など、体内被曝で重大な悪影響をもたらすものに有効な低減手段としては、運転キャビンを気密状態に維持する気密機構であるものが挙げられる。
【００１６】
また、薄い金属板自体で覆うことにより、ベータ線を遮蔽することが可能となる。更に、鉛や金属板の厚さに応じて、Ｘ線やガンマ線などに対して遮蔽することが可能となる。また、中性子線に対しては、水素原子の数の密度の高い水やパラフィンで遮蔽することがおこなわれる。
【００１７】
従って、例えば本発明の別の放射線低減手段としては、運転キャビンが放射線遮蔽効果を備えた構成材で覆われているものが挙げられる。特に本発明の構成材としては、運転キャビンの窓部に放射線遮蔽ガラスを装着しているものが挙げられる。
【実施例】
【００１８】
図１は本発明の解体作業車の一実施例の構成を示す説明図である。図２は図１の平面図である。図３は図１に備えた解体作業用ペンチャーの構成を示す説明図である。図４は別の解体作業用ペンチャーの構成を示す説明図である。図５は更に別の解体作業用ペンチャーの構成を示す説明図である。
【００１９】
実施例１
図１及び図２に示す通り、本実施例の解体作業車１０は、キャタピラ１４で走行可能な車両１１にはエンジン出力の一部で駆動される旋回ステージ１２が搭載されており、またこのステージ１２の後方には油圧発生装置１５が搭載されている。ステージ１２上には、走行時に前向きとなるように運転キャビン１３が前部左側に設けられており、また中央部には油圧作動ブーム１６が起伏シリンダ１７で起伏可能に枢支されている。油圧作動ブーム１６は先端に解体作業用ペンチャー３０を有している。
【００２０】
この運転キャビン１３は、放射線管理区域下でもキャビン１３内の操縦者への放射線量を低減させるために、１つ以上の放射線低減手段を備える。第１の放射線低減手段としては、運転キャビンを気密状態に維持する気密機構である。即ち、運転キャビン１３は外気から完全に隔離される気密機構を備えることにより、アルファ線などを出す放射性物質など、キャビン１３内でペンチャー等を操作する操縦者への付着等による体内被曝を防止することができる。
【００２１】
運転キャビン１３はは外気から完全に隔離されるため、キャビン１３内への酸素の供給は、作業現場外からのエアレーションホースによって供給してもよいが、酸素ボンベを解体作業車１０に搭載して備えてもよい。また、低放射線量の区域下の作業やエアレーションホースの破断や酸素ボンベの減少等の非常の場合を想定して、外気からの空気中の微細な放射性物質を分離する微細なフィルターを通過した空気を供給する手段を運転キャビン１３に講じてもよい。
【００２２】
第２の放射線低減手段としては、運転キャビン１３が放射線遮蔽効果を備えた構成材で覆われていることである。即ち、運転キャビン１３を覆う構成材に放射線遮蔽性能の高い材質で覆うことにより、放射線を遮蔽してキャビン１３内の操縦者への外部被爆を低減する。
【００２３】
具体的には、運転キャビン１３の窓部に装着されるフロントガラス、リアガラス、バックガラス等の透明ガラス自体を放射線遮蔽ガラスとする。放射線遮蔽ガラスとしては、鉛、ストロンチウム、バリウム等の放射線遮蔽性能の高い成分を含んだ放射線遮蔽ガラスを用いればよい。
【００２４】
また、窓部以外の運転キャビン１３を覆う壁面構成材にも放射線遮蔽性能の高い材質で覆うことにより、放射線を遮蔽して操縦者への外部被爆を低減する。尚、ベータ線は通常の運転キャビン１３の金属製壁面でも充分に遮蔽可能ではあるが、より具体的には、窓部以外の運転キャビン１３を覆う壁面構成材として、鉛を含む構成材を用いてキャビン１３外からのＸ線、ガンマ線を低減させる。
【００２５】
また、窓部以外の運転キャビン１３の外壁面又は内壁面に新たにコンクリート材を塗布してコンクリート壁を形成させることにより、更にキャビン１３外からのＸ線、ガンマ線を低減させることも可能となる。更に、第３、第４の放射線低減手段を追加して講じてもよい。尚、放射線低減手段としては、運転キャビン１３内で操縦する操縦者自身が装着する鉛を含んだ放射線遮蔽服も含む。
【００２６】
油圧作動ブーム１６は車両１１をトレーラトラックなどによって搬送する際には折りたたまれる。ブーム１６の先端のペンチャー３０はブーム１６に対して首振り回動操作と軸心回りの回転操作が可能となっており、これらの操作は運転キャビン１３からの油圧又は電動式の遠隔操作で行われる。
【００２７】
また車両１１の前部には、支持ブロック１８が枢支軸１９によって上下に伏仰可能に取り付けられ、この支持ブロック１８の伏仰は、車両１１から前方へ着き出して設けられた油圧ピストンシリンダ装置２０によって駆動されるようになっている。支持ブロック１８の前面には互いに近接配置された２つ枢軸支点２１によって水平方向に開閉可能な一対の作業アーム２２が前方へ突き出すように設けられている。この一対の作業アーム２２を上下に伏仰することにより、解体対象物を床面に押付けて固定する固定具として用いることができる。
【００２８】
一対の作業アーム２２の各々の中ほどには、支持ブロック１８との間でアームの開閉駆動をするための個々の油圧ピストンシリンダ装置２３のピストンロッド先端が滑節軸２４により連結され、この滑節軸の位置が開閉駆動力の作用する力点となっている。
【００２９】
両作業アーム２２の互いに対面する内側の面には、枢軸支点２１側から順に、作業アーム２２の閉動作により挟圧してスクラップ対象物を剪断する切断鋏２５と、解体対象物をアーム間で挟持するためのお椀状の凹面からなる先端面をもつ挟持具２７とが備わっている。切断鋏２５は、一対の切断鋏２５の刃を作業アーム２２の開閉に応じてピン２６を中心にして互いに擦り合うように開閉し、間に挟んだ廃材を剪断する。
【００３０】
また、挟持具２７の先端面周縁部には、両作業アーム２２が閉じられたときに互いに当接して作業アーム２２の閉位置を規制するストッパーが夫々設けられており、このストッパーが当接した状態では前記各割り工具が最小間隙で対面するように構成されている。
【００３１】
挟持具２７の上部には、一対の突設工具２８が立設されている。この一対の突設工具２８は、上方に向かうに従い互いに離反するように、途中で曲折されている。この突設工具２８を用いることにより、解体対象物の開裂分断作業が可能である。即ち、突設工具２８を用いることにより、解体対象物が環状のものは、環状の内径を引っ掛けて、アームの開動作を行うことにより、径方向に引っ張られる。この間をブーム先端の解体作業用ペンチャー３０で破断することにより、効率よく切断することができる。
【００３２】
図３のａ図〜ｃ図に示されるように、解体作業用ペンチャー３０は、油圧作動ブーム１６の先端にペンチャー回転台３１を介して取付けられている。回転台３１は運転キャビン１３からの遠隔操作で、その軸心回りにペンチャー３０を正逆回動させ、所望の向きにすることができる。
【００３３】
ペンチャー３０は、回転台３１に固定された固定アーム部３２と、油圧によって支点３４を中心にして開閉駆動する駆動アーム部３３との一対のアーム部からなる。一対のアーム部の対向側には、支点３４から外方に向かって対象物を破断する切断刃３５ａと対象物を挟持して引き千切るための凹凸部を備えた挟持部３５ｂとが配されている。
【００３４】
固定アーム部３２と駆動アーム部３３との各々の先端には着脱可能に先端部３６ａ、３６ｂが装着されている。具体的には、固定アーム部３２の先端には、先端部３６ａが固定アーム部３２に付随された係止軸３７ａに挿入され、３本の係止ボルト３８を係止手段として固定されている。同じく駆動アーム部３３の先端には、先端部３６ｂが駆動アーム部３３に付随された係止軸３７ｂに挿入され、３本の係止ボルト３８を係止手段として固定されている。
【００３５】
本実施例の２つの係止軸３７ａ、３７ｂの各々は長手軸に直交する横断面が矩形状であり、長手軸の先端方向に向かって先細りとなっている。個々の先端部３６ａ、３６ｂはこれらの係止軸３７ａ、３７ｂが挿着可能な挿入孔を備え、個々の係止軸３７ａ、３７ｂに直交する方向に、先端部３６ａ、３６ｂとを各々貫通する合計６つの貫通孔が穿設されており、これら６つの貫通孔の各々に貫入される６つの係止ボルト３８を係止手段として先端部３６ａ、３６ｂが係止軸３７ａ、３７ｂに固定されている。
【００３６】
このような構成であるため、装着した個々の先端部３６ａ、３６ｂとは別に同じ先端部を予め用意しておき、装着した個々の先端部３６ａ、３６ｂの挟持部等が摩耗によって凹凸部がすり減った場合でも、係止ボルト３８を取り外して、新たな先端部を係止軸３７ａ、３７ｂに装着して、係止ボルト３８で固定することにより、速やかに交換可能とすることができる。交換するのは先端部のみであるため、ペンチャー全体を交換することに比べて軽量であり、アーム部を開閉する油圧系との再連結もない。
【００３７】
実施例２
図４に示す通り、ａ図〜ｃ図に示されるように、解体作業用ペンチャー４０は、図１に示される油圧作動ブーム１６の先端にペンチャー回転台４１を介して取付けらる。回転台４１は運転キャビン１３からの遠隔操作で、その軸心回りにペンチャー４０を正逆回動させ、所望の向きにすることができる。
【００３８】
ペンチャー４０は、回転台４１に固定された固定アーム部４２と、油圧によって支点４４を中心にして開閉駆動する駆動アーム部４３との一対のアーム部からなる。一対のアーム部の対向側には、支点４４から外方に向かって対象物を破断する切断刃４５ａと対象物を挟持して引き千切るための凹凸部を備えた挟持部４５ｂとが配されている。
【００３９】
固定アーム部４２と駆動アーム部４３との各々の先端には着脱可能に先端部４６ａ、４６ｂが装着されている。具体的には、固定アーム部４２の先端には、先端部４６ａが固定アーム部４２に付随された係止軸４７ａに沿って装着され、３本の係止ボルト４８を係止手段として固定されている。同じく駆動アーム部４３の先端にも、先端部４６ｂが駆動アーム部４３に付随された係止軸４７ｂに沿って装着され、３本の係止ボルト４８を係止手段として固定されている。
【００４０】
本実施例の２つの係止軸４７ａ、４７ｂの各々は長手軸に直交する横断面が矩形状であり、互いに対向する面が平坦となっており、この平坦な面に先端部４６ａ、４６ｂの挟持部の裏面側を沿って装着される。個々の先端部４６ａ、４６ｂはこれらの係止軸４７ａ、４７ｂが挿着可能な挿入孔を備え、個々の係止軸４７ａ、４７ｂに直交する方向に、先端部４６ａ、４６ｂとを各々貫通する合計６つの貫通孔が穿設されており、これら６つの貫通孔の各々に貫入される６つの係止ボルト４８を係止手段として先端部４６ａ、４６ｂが係止軸４７ａ、４７ｂに固定されている。
【００４１】
このような構成であるため、装着した個々の先端部４６ａ、４６ｂとは別に同じ先端部を予め用意しておき、装着した個々の先端部４６ａ、４６ｂの挟持部等が摩耗によって凹凸部がすり減った場合でも、係止ボルト４８を取り外して、新たな先端部を係止軸４７ａ、４７ｂに装着して、係止ボルト４８で固定することにより、速やかに交換可能とすることができる。交換するのは先端部のみであるため、ペンチャー全体を交換することに比べて軽量であり、アーム部を開閉する油圧系との再連結もない。
【００４２】
実施例３
図５のａ図、ｂ図に示す通り、本実施例の解体作業用ペンチャー５０は、図１に示される油圧作動ブーム１６の先端にペンチャー回転台５１を介して取付けらる。回転台５１はキャビン１３からの遠隔操作で、その軸心回りにペンチャー５０を正逆回動させ、所望の向きにすることができる。
【００４３】
ペンチャー５０は、開閉する２つのアーム部５２ａ、５２ｂを備える。個々のアーム部５２ａ、５２ｂは、支点部５３ａ、５３ｂを中心にして開閉する。アーム部５２ａ、５２ｂの開閉駆動は、支点部５３ａ、５３ｂと同一でない地点の駆動点５４ａ、５４ｂに連結した油圧駆動手段としての油圧ピストンシリンダ５２ｃ、５２ｄによって行われる。
【００４４】
切断刃５５ａ、５５ｂと挟持部５６ａ、５６ｂとが、一対のアーム部の対向側に配される。即ち、一対のアーム部の対向側には、支点部５３ａ、５３ｂ側から外方に向かって対象物を破断する切断刃５５ａ、５５ｂと対象物を挟持して引き千切るための挟持部５６ａ、５６ｂとが順に配されている。
【００４５】
個々のアーム部５１ａ、５１ｂは、アーム基礎部５７ａ、５７ｂとアーム交換部５８ａ、５８ｂとに分離可能である。具体的には、支点部５３ａ、５３ｂと駆動点５４ａ、５４ｂとを備えたアーム基礎部５７ａ、５７ｂと、切断刃５５ａ、５５ｂと挟持部５６ａ、５６ｂとを備えたアーム交換部５８ａ、５８ｂとに分離可能である。アーム基礎部５７ａ、５７ｂの一部と、アーム交換部５８ａ、５８ｂの一部との重ね合わせ部分を各々貫通する貫通孔５９ａが形成され、その貫通孔５９ａに螺子部材としての５本の係止ボルト５９ｂが、装着されてアーム基礎部５７ａ、５７ｂとアーム交換部５８ａ、５８ｂとが固定されている。
【００４６】
本実施例の切断刃５５ａ、５５ｂは、アーム部５２ａ、５２ｂ同士が閉塞した場合に摺り合わせ面を形成して間に保持されたスクラップを切断する。これら切断刃５５ａ、５５ｂは個々のアーム部５２ａ、５２ｂの各々に図示しない掛止具で２組ずつの小さい切断刃を連設させて着脱自在に取付けられ、アーム交換部５８ａ、５８ｂが交換された後に、個々の切断刃５５ａ、５５ｂを取り外して新たな切断刃を取付けることにより、メンテナンスが行われる。
【００４７】
また、本実施例の挟持部５６ａ、５６ｂは、挟持時にしっかりとした挟持力を得るためアーム部５２ａ、５２ｂ同士が閉塞した場合には、挟持部５６ａ、５６ｂの面同士は面一の平坦面を有している。これら挟持部５６ａ、５６ｂについてもアーム交換部５８ａ、５８ｂが交換された後に、溶接等のメンテナンスが行われる。
【００４８】
このような構成であるため、装着した個々のアーム交換部５８ａ、５８ｂとは別に同じ先端部を予め用意しておき、装着されている個々のアーム交換部５８ａ、５８ｂの挟持部等が摩耗によって平坦な挟持面を損傷した場合でも、係止ボルト５９ｂを取り外して、新たなアーム交換部５８ａ、５８ｂをアーム基礎部５７ａ、５７ｂに装着して、貫通孔５９ａを合わせて係止ボルト５９ｂで固定することにより、速やかに交換可能とすることができる。交換するのはアーム交換部５８ａ、５８ｂのみであるため、ペンチャー全体を交換することに比べて軽量であり、アーム部を開閉する油圧系との再連結もない。
【００４９】
尚、本発明の解体作業用ペンチャーのアーム部は、その形状や大きさ等についても、アーム部を交換して変更することも可能となる。即ち、図５に示したペンチャー５０は、細かいスクラップを把持して引き千切ることを可能とするために、先端の挟持部５６ａ、５６ｂは面一の平坦面を有している。アーム交換部の種類を変更することにより、他の機能のペンチャーとすることも可能となる。
【００５０】
特に、放射線管理区域内で使用される解体作業車であるため、ペンチャーの交換のために放射線管理区域から遠く離れた場所で行うことは難しいため、ペンチャーの先端部を速やかにしかも簡便に交換可能とするものであれば、放射線管理区域の近傍で行うことができるため有効である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  …解体作業車、  
１１  …車両、
１２  …旋回ステージ、
１３  …運転キャビン、
１４  …キャタピラ、  
１５  …油圧発生装置、
１６  …油圧作動ブーム、  
１７  …起伏シリンダ、
１８  …支持ブロック、
１９  …枢支軸、
２０  …油圧ピストンシリンダ装置、
２１  …枢軸支点、
２２  …作業アーム、  
２３  …油圧ピストンシリンダ装置、
２４  …滑節軸、
２５  …切断鋏、
２６  …ピン、
２７  …挟持具、
２８  …突設工具、
３０  …解体作業用ペンチャー、
３１  …ペンチャー回転台、
３２  …固定アーム部、
３３  …駆動アーム部、
３４  …支点、
３５ａ…切断刃、
３５ｂ…挟持部、
３６ａ…先端部、
３６ｂ…先端部、
３７ａ…係止軸、
３７ｂ…係止軸、
３８  …係止ボルト、
４０  …解体作業用ペンチャー、
４１  …回転台、
４２  …固定アーム部、
４３  …駆動アーム部、
４４  …支点、
４５ａ…切断刃、
４５ｂ…挟持部、
４６ａ…先端部、
４６ｂ…先端部、
４７ａ…係止軸、
４７ｂ…係止軸、
４８  …係止ボルト、
５０  …解体作業用ペンチャー、
５１  …回転台、
５２ａ…アーム部、
５２ｂ…アーム部、
５３ａ…支持部、
５３ｂ…支点部、
５４ａ…駆動点、
５４ｂ…駆動点、
５５ａ…切断刃、
５５ｂ…切断刃、
５６ａ…挟持部、
５６ｂ…挟持部、
５７ａ…アーム基礎部、
５７ｂ…アーム基礎部、
５８ａ…アーム交換部、
５８ｂ…アーム交換部、
５９ａ…貫通孔、
５９ｂ…係止ボルト、
【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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