(57)【要約】 【課題】挿入穴に空隙を残すことなく、ポンプや配管類の破損を防止する。【解決手段】本発明に係るグラウト材充填システム１は、鉄筋コンクリート躯体６にほぼ鉛直上向きに形成された挿入穴７の開口８に設置される底型枠２と、該底型枠に設けられた注入口３に注入用部材としての注入用配管４を介して連通接続された加圧ポンプ５とを備え、底型枠２は、エア抜き部材１０をエア抜き口１１から引き抜いた後の該エア抜き口を介した挿入穴７からのモルタルの流出や、注入口３を介した挿入穴７からのモルタルの流出を遮断できるように構成してあるとともに、注入用配管４には圧力調整手段としてのリリーフ弁１３を設けてあり、該リリーフ弁は、注入用配管４内のグラウト材の圧力が設定値を上回ったときのみ該グラウト材を注入用配管４の外に排出するようになっている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
岩盤、コンクリート躯体その他の補強対象部位に挿入穴を上向き形成し、次いで、前記挿入穴への補強手段の挿入配置、前記挿入穴の最上部直下に上端が位置する形での該挿入穴へのエア抜き部材の挿入配置及び該エア抜き部材が底型枠のエア抜き口に挿通された形での前記挿入穴の開口への該底型枠の設置を行い、しかる後、前記底型枠の注入口に注入用部材を介して連通接続された加圧ポンプを作動させることで、前記挿入穴へのグラウト材の注入を開始するグラウト材充填方法において、
前記グラウト材の注入を開始した後、前記エア抜き部材から前記グラウト材が流出してくるのを待って、該エア抜き部材若しくは該エア抜き部材が引き抜かれた後の前記エア抜き口を遮断部位として前記挿入穴からのグラウト材の流出を遮断し、次いで、前記注入口若しくは前記注入用部材を遮断部位として前記挿入穴からのグラウト材の流出を遮断してから前記加圧ポンプを停止するか又は前記加圧ポンプを停止するとともに該停止に応答する形で前記注入口を遮断部位として前記挿入穴からのグラウト材の流出を遮断する一方、前記加圧ポンプを作動させている間、前記注入用部材内のグラウト材の圧力が設定値を上回ったときに該グラウト材を前記注入用部材の外側に排出することを特徴とするグラウト材充填方法。
【請求項２】
岩盤、コンクリート躯体その他の補強対象部位に補強手段が挿入配置できるようにかつ上向きに形成された挿入穴の開口に設置され該挿入穴の最上部直下に上端が位置するように前記挿入穴に配置されるエア抜き部材が挿通されるエア抜き口が設けられてなる底型枠と、該底型枠に設けられた注入口に注入用部材を介して連通接続された加圧ポンプとを備えたグラウト材充填システムにおいて、
前記エア抜き部材又は該エア抜き部材が引き抜かれた後の前記エア抜き口を遮断部位とした前記挿入穴からのグラウト材の流出遮断と前記注入口又は前記注入用部材を遮断部位とした前記挿入穴からのグラウト材の流出遮断とによって前記注入用部材内のグラウト材の圧力が設定値を上回ったとき、該グラウト材を前記注入用部材の外に排出可能な圧力調整手段を該注入用部材に設けたことを特徴とするグラウト材充填システム。
【請求項３】
前記エア抜き口を遮断部位として前記挿入穴からのグラウト材の流出を遮断するエア抜き側遮断手段を備えた請求項２記載のグラウト材充填システム。
【請求項４】
切込みによって形成された切片とその周囲に拡がるシート本体とからなり、前記切片が押し開かれる形で挿通された前記エア抜き部材の引抜きに伴って該切片が前記シート本体の面外に開かれた状態から該シート本体と同一の平面となる状態に復帰するように構成されてなるシート状弾性材、又は開口が設けられ該開口が押し拡げられる形で挿通された前記エア抜き部材の引抜きに伴って前記開口が拡張された状態から収縮した状態に復帰するように構成されてなるシート状弾性材を前記エア抜き側遮断手段として備えた請求項３記載のグラウト材充填システム。
【請求項５】
前記エア抜き口を塞ぐ閉鎖位置と該閉鎖位置から前進又は後退して前記エア抜き口を開く開放位置との間で進退自在に構成されてなるエア抜き側シャッター板を前記エア抜き側遮断手段として備えた請求項３又は請求項４記載のグラウト材充填システム。
【請求項６】
前記加圧ポンプの作動下で前記注入口を遮断部位として前記挿入穴からのグラウト材の流出を遮断する注入側遮断手段を備えた請求項２又は請求項３記載のグラウト材充填システム。
【請求項７】
前記注入口を塞ぐ閉鎖位置と該閉鎖位置から前進又は後退して前記注入口を開く開放位置との間で進退自在に構成されてなる注入側シャッター板を前記注入側遮断手段として備えた請求項６記載のグラウト材充填システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主としてせん断補強具が挿入された挿入穴へのグラウト材充填作業に適用されるグラウト材充填方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート構造物を構築するにあたっては、該構造物を構成する壁等に作用する面外せん断力を支持すべく、せん断補強筋を配置する場合があるが、耐震基準の見直し等によってより高いせん断耐力やせん断強さが望まれる場合には、既存の鉄筋コンクリート構造物に対してせん断補強が別途必要になる。
【０００３】
このようなせん断補強を行う手段として、「マルチプルナットバー」（登録商標）と呼ばれるせん断補強具を用いた耐震補強工法が知られている。
【０００４】
かかるせん断補強具は、ＰＣ鋼棒とその両端近傍に取り付けられる円板状あるいはナット状の定着部材とで構成してあり、例えばボックスカルバートの側壁に設置する場合であれば、該側壁に挿入穴を水平に穿孔形成した後、その挿入穴にグラウト材を充填し、しかる後、該グラウト材に埋設する形でせん断補強具を挿入する。
【０００５】
このようにすると、グラウト材が固化した後は、該グラウト材とその周囲のコンクリート躯体とが一体化するため、挿入されたせん断補強具は、上述の例であれば、ボックスカルバートの側壁に作用する面外せん断力を支持し、あるいは該面外せん断力に抵抗する機能を発揮する。
【０００６】
一方、耐震補強すべき部位が、ボックスカルバートの頂板のように施工側から見て上方に位置する場合においては、その上方部位に上向きの挿入穴を穿孔形成し、次いで、その挿入穴にせん断補強具を挿入して仮固定するとともに、ホースやパイプ等からなる中空のエア抜き部材を、その上端が挿入穴の最上部直下に位置するように挿入穴に配置するとともに、該エア抜き部材が挿通される形で挿入穴の下端開口を底型枠で塞ぐ。
【０００７】
次に、底型枠に設けられた注入口を介してグラウト材を上方に向けて注入するが、エア抜き部材からグラウト材が流出してきたならば、それによって挿入穴への充填が完了したと確認できるので、この時点でグラウト材の注入を終了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０―１８５２４７号公報
【特許文献２】特開２０１４―１１４５５２号公報
【特許文献３】特開２０１５―０２８２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
エア抜き部材は、挿入穴の上部に空気を残さないようにするという点で、グラウト材注入時に必要不可欠なものではあるが、これを残置したままグラウト材を固化させると、せん断補強具がその機能を十分に発揮できないおそれがある。
【００１０】
そのため、グラウト材が固化する前に、エア抜き部材を挿入穴から引抜き撤去せねばならないが、エア抜き部材を引き抜く際には、撤去に伴う体積減少分が空隙として挿入穴に残ることがないよう、加圧ポンプによるグラウト材の加圧注入を継続し、エア抜き部材の撤去後は、これが挿通されていた底型枠のエア抜き口を速やかに塞いだ後、加圧ポンプを停止する必要がある。
【００１１】
しかしながら、エア抜き口を塞ぐ操作と加圧ポンプの停止操作のタイミングを合わせることは難しく、塞ぎ操作が遅れると、該エア抜き口を介して挿入穴からグラウト材が流出して該挿入穴に空隙が形成され、加圧ポンプの停止操作が遅れると、グラウト材の圧力が急激に上昇して加圧ポンプやそれに接続された配管類を破損させるという問題を生じていた。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、挿入穴に空隙を残すことなく、ポンプや配管類の破損を防止可能なグラウト材充填方法及びシステムを提供することを目的とする。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係るグラウト材充填方法は請求項１に記載したように、岩盤、コンクリート躯体その他の補強対象部位に挿入穴を上向き形成し、次いで、前記挿入穴への補強手段の挿入配置、前記挿入穴の最上部直下に上端が位置する形での該挿入穴へのエア抜き部材の挿入配置及び該エア抜き部材が底型枠のエア抜き口に挿通された形での前記挿入穴の開口への該底型枠の設置を行い、しかる後、前記底型枠の注入口に注入用部材を介して連通接続された加圧ポンプを作動させることで、前記挿入穴へのグラウト材の注入を開始するグラウト材充填方法において、
前記グラウト材の注入を開始した後、前記エア抜き部材から前記グラウト材が流出してくるのを待って、該エア抜き部材若しくは該エア抜き部材が引き抜かれた後の前記エア抜き口を遮断部位として前記挿入穴からのグラウト材の流出を遮断し、次いで、前記注入口若しくは前記注入用部材を遮断部位として前記挿入穴からのグラウト材の流出を遮断してから前記加圧ポンプを停止するか又は前記加圧ポンプを停止するとともに該停止に応答する形で前記注入口を遮断部位として前記挿入穴からのグラウト材の流出を遮断する一方、前記加圧ポンプを作動させている間、前記注入用部材内のグラウト材の圧力が設定値を上回ったときに該グラウト材を前記注入用部材の外側に排出するものである。
【００１４】
また、本発明に係るグラウト材充填システムは請求項２に記載したように、岩盤、コンクリート躯体その他の補強対象部位に補強手段が挿入配置できるようにかつ上向きに形成された挿入穴の開口に設置され該挿入穴の最上部直下に上端が位置するように前記挿入穴に配置されるエア抜き部材が挿通されるエア抜き口が設けられてなる底型枠と、該底型枠に設けられた注入口に注入用部材を介して連通接続された加圧ポンプとを備えたグラウト材充填システムにおいて、
前記エア抜き部材又は該エア抜き部材が引き抜かれた後の前記エア抜き口を遮断部位とした前記挿入穴からのグラウト材の流出遮断と前記注入口又は前記注入用部材を遮断部位とした前記挿入穴からのグラウト材の流出遮断とによって前記注入用部材内のグラウト材の圧力が設定値を上回ったとき、該グラウト材を前記注入用部材の外に排出可能な圧力調整手段を該注入用部材に設けたものである。
【００１５】
また、本発明に係るグラウト材充填システムは、前記エア抜き口を遮断部位として前記挿入穴からのグラウト材の流出を遮断するエア抜き側遮断手段を備えたものである。
【００１６】
また、本発明に係るグラウト材充填システムは、切込みによって形成された切片とその周囲に拡がるシート本体とからなり、前記切片が押し開かれる形で挿通された前記エア抜き部材の引抜きに伴って該切片が前記シート本体の面外に開かれた状態から該シート本体と同一の平面となる状態に復帰するように構成されてなるシート状弾性材、又は開口が設けられ該開口が押し拡げられる形で挿通された前記エア抜き部材の引抜きに伴って前記開口が拡張された状態から収縮した状態に復帰するように構成されてなるシート状弾性材を前記エア抜き側遮断手段として備えたものである。
【００１７】
また、本発明に係るグラウト材充填システムは、前記エア抜き口を塞ぐ閉鎖位置と該閉鎖位置から前進又は後退して前記エア抜き口を開く開放位置との間で進退自在に構成されてなるエア抜き側シャッター板を前記エア抜き側遮断手段として備えたものである。
【００１８】
また、本発明に係るグラウト材充填システムは、前記加圧ポンプの作動下で前記注入口を遮断部位として前記挿入穴からのグラウト材の流出を遮断する注入側遮断手段を備えたものである。
【００１９】
また、本発明に係るグラウト材充填システムは、前記注入口を塞ぐ閉鎖位置と該閉鎖位置から前進又は後退して前記注入口を開く開放位置との間で進退自在に構成されてなる注入側シャッター板を前記注入側遮断手段として備えたものである。
【００２０】
本発明に係るグラウト材充填方法及びシステムを用いてグラウト材を充填するには、まず、岩盤、コンクリート躯体その他の補強対象部位に挿入穴を上向き形成する。
【００２１】
次に、
(a)挿入穴への補強手段の挿入配置
(b)挿入穴の最上部直下に上端が位置する形での該挿入穴へのエア抜き部材の挿入配置及び
(c)エア抜き部材が底型枠のエア抜き口に挿通された形での挿入穴の開口への該底型枠の設置
を行う。この場合、(a)〜(c)をどのような順序で行うかは任意であって、上述の順序で行ってもよいが、(a)を行った後、(b)及び(c)を同時に行う、すなわち補強手段を挿入配置した後、エア抜き部材が先付けされた底型枠を挿入穴の開口に設置してもよいし、(a)〜(c)を同時に行う、すなわち、補強手段及びエア抜き部材が先付けされた底型枠を持ち上げながら挿入穴に挿入し、該底型枠の上面が挿入穴の開口周縁に当接したら、その状態で挿入穴の開口に固定するといった手順でもかまわない。
【００２２】
次に、底型枠の注入口に連通接続された加圧ポンプを作動させることで、挿入穴へのグラウト材の注入を開始し、該注入開始後は、エア抜き部材からグラウト材が流出してくるのを待って、エア抜き部材若しくは該エア抜き部材が引き抜かれた後のエア抜き口を遮断部位として挿入穴からのグラウト材の流出を遮断する。
【００２３】
エア抜き部材を遮断部位として遮断する具体的な構成としては、該エア抜き部材が可撓性を有する場合においてこれを折り曲げたり、挟み込んだりする構成が挙げられる。
【００２４】
次に、注入口若しくは注入用部材を遮断部位として挿入穴からのグラウト材の流出を遮断してから加圧ポンプを停止するか（以下、先行遮断と呼ぶ）、又は加圧ポンプを停止するとともに該停止に応答する形で注入口を遮断部位として前記挿入穴からのグラウト材の流出を遮断する（以下、同時遮断と呼ぶ）。
【００２５】
注入用部材を遮断部位として遮断する具体的な構成としては、該注入用部材が可撓性を有する場合においてこれを折り曲げたり、挟み込んだりする構成が挙げられる。
【００２６】
ここで、加圧ポンプは、起動による挿入穴へのグラウト材の注入開始に始まり、グラウト材の挿入穴への充填完了、エア抜き口側でのグラウト材の流出遮断を経て、注入口側での先行遮断後の停止又は同時遮断における停止に至るまでの間、中断させることなく継続的に作動させる一方、その間に注入用部材内のグラウト材の圧力が設定値を上回ったならば、そのときに該グラウト材を注入用部材の外側に排出する。
【００２７】
このようにすると、エア抜き口側での遮断や注入口側での先行遮断によってグラウト材の圧力が注入用部材内で上昇しても、その大きさが設定値を上回って過大になるおそれはなくなり、かくして注入用部材や加圧ポンプの破損あるいは注入用部材の接続箇所での脱落を防止することができる。
【００２８】
一方、エア抜き口側を遮断したり注入口側を先行遮断したりする際、加圧ポンプは停止されることなく継続的に作動するため、挿入穴に充填済のグラウト材が、遮断前にエア抜き口や注入口を介して流出し挿入穴に空隙が発生することもない。
【００２９】
補強対象部位は、主としてコンクリート躯体、特に鉄筋コンクリート躯体が該当し、その場合の補強手段には、せん断補強筋等のせん断補強部材や、「マルチプルナットバー」（登録商標）に代表されるせん断補強具が含まれるが、補強対象部位と補強手段の組み合わせは、上向き形成された挿入穴に補強手段が挿入され、その状態でグラウト材が充填される限り、具体的構成は任意であって、例えば岩盤等の地山と該地山に埋設されるロックボルトあるいはアンカーとで構成することも可能である。
【００３０】
挿入穴は、上向き形成されたものが本発明の対象となるが、上向きとは鉛直上向きだけを意味するものではなく、グラウト材を注入したときに空気が残留するおそれがある場合、すなわち開口位置よりも孔底位置が高い場合を意味するものとする。
【００３１】
エア抜き部材は、ホース、パイプ等で構成することが可能であって、引抜き撤去される場合には、その材質は問わない。注入用部材についてもホース、パイプ等で構成することが可能である。
【００３２】
底型枠は、その上面を挿入穴の開口周縁に当接した状態で補強対象部位に設置することが可能であって、必要に応じて挿入穴の開口周縁における不陸を調整しつつ、当接箇所での液密性を確保できるものであれば、どのような構成でもかまわない。
【００３３】
圧力調整手段は、注入用部材内のグラウト材の圧力が設定値を上回ったときだけ該グラウト材を注入用部材の外に排出し、圧力が設定値以下に戻った場合には、グラウト材が再び注入口に向けて加圧されるものとし、例えばリリーフ弁で構成することができる。
【００３４】
本発明に係るグラウト材充填システムにおいて、エア抜き口側での遮断や注入口側での先行遮断をどのように行うかは任意であって、可撓性を有するエア抜き部材を折り曲げたり挟み込んだりすることで該エア抜き部材を遮断部位として遮断し、あるいは可撓性を有する注入用部材を折り曲げたり挟み込んだりすることで該注入用部材を遮断部位として遮断することも可能であるが、エア抜き口を遮断部位として挿入穴からのグラウト材の流出を遮断するエア抜き側遮断手段を備え、あるいは加圧ポンプの作動下で、注入口を遮断部位として挿入穴からのグラウト材の流出を遮断する注入側遮断手段を備えるようにしたならば、より確実かつ迅速な遮断操作が可能となる。
【００３５】
エア抜き側遮断手段は、エア抜き口を介した挿入穴からのグラウト材の流出を遮断できる限り、その構成は任意であるが、例えば、切込みによって形成された切片とその周囲に拡がるシート本体とからなるシート状弾性材で構成するとともに、該シート状弾性材を、切片が押し開かれる形で挿通されたエア抜き部材の引抜きに伴って該切片がシート本体の面外に開かれた状態からシート本体と同一の平面となる状態に復帰するように構成し、又は開口が設けられてなるシート状弾性材で構成するとともに、該シート状弾性材を、開口が押し拡げられる形で挿通されたエア抜き部材の引抜きに伴って該開口が拡張された状態から収縮した状態に復帰するように構成したならば、エア抜き部材の引抜きに伴うグラウト材の流出を該引抜き操作と同時に防止できるため、エア抜き口を介して流出してきたグラウト材をバケツ等で別途受ける必要がなくなる。
【００３６】
切片は、切込みを入れることによってその隣接部位が弾性変形して挿入穴側に押し開かれるとともに、その押し開きによって切込み箇所にエア抜き部材の挿通空間が形成されるものであれば、必ずしも切込みの形状がコの字状、十字状、Ｃ字状等であって、該切込みによる切片の輪郭が矩形状、三角形状（扇形状）、半円状といった包囲形状になる場合に限定されるものではなく、直線状の切込みであってもその隣接部位が上述のように作用する場合もその隣接部位が切片として包摂されるものとする。
【００３７】
ここで、上述の各シート状弾性材においては、切込みや開口を介してグラウト材が漏出する場合が想定されるが、その漏出速度がわずかである場合には、必要に応じてエア抜き口に止水テープを貼付するなど公知の止水対策を適宜施すことで挿入穴に空隙が発生する事態を回避することができる。
【００３８】
一方、切込みや開口、特に開口を介したグラウト材の漏出速度が大きく、そのために挿入穴に空隙が発生するおそれがある場合には、上述した各シート状弾性材に代えて、あるいは各シート状弾性材に加えて、エア抜き口を塞ぐ閉鎖位置と該閉鎖位置から前進又は後退してエア抜き口を開く開放位置との間で進退自在に構成されてなるエア抜き側シャッター板をエア抜き側遮断手段として備えるようにしてもよい。
【００３９】
このようにすれば、エア抜き側シャッター板を操作した後は、エア抜き口を介した挿入穴からのグラウト材の流出を確実に防止することができるとともに、上述した各シート状弾性材を併用した場合においては、エア抜き部材の引抜きに伴うグラウト材の流出を該引抜き操作と同時にある程度絞ることができるため、エア抜き口を介して流出してきたグラウト材を受ける手間が簡易化されるとともに、その後のエア抜き側シャッター板の操作を時間的余裕をもって行うことも可能となる。
【００４０】
注入側遮断手段は、注入口を介した挿入穴からのグラウト材の流出を遮断できる限り、その構成は任意であるが、例えば、注入口を塞ぐ閉鎖位置と該閉鎖位置から前進又は後退して注入口を開く開放位置との間で進退自在に構成されてなる注入側シャッター板を注入側遮断手段として備えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施形態に係るグラウト材充填システム１の概略図。
【図２】底型枠２を示した図であって、(a)は全体分解斜視図、(b)は全体斜視図。
【図３】本実施形態に係るグラウト材充填方法の手順を示した説明図。
【図４】エア抜き側シャッター板２６に代えて、シート状弾性材４１を設けた変形例を示した図であって、(a)は全体分解斜視図、(b)〜(d)は作用を示した説明図。
【図５】シート状弾性材４１の変形例に係る作用を示した斜視図。
【図６】同じくシート状弾性材４１の変形例に係る作用を示した斜視図。
【図７】同じくシート状弾性材４１の変形例に係る作用を示した斜視図。
【図８】エア抜き側シャッター板２６とシート状弾性材４１とを併設した変形例を示した図であって、(a)は全体分解斜視図、(b)〜(e)は作用を示した説明図。
【図９】本実施形態に係るグラウト材充填システムの変形例を示した概略図。
【図１０】注入口側での同時遮断に関する変形例を示した図であって、(a)は全体分解斜視図、(b)〜(d)は作用を示した説明図。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明に係るグラウト材充填方法及びシステムの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００４３】
図１は、本実施形態に係るグラウト材充填システムを示した概略図である。同図に示すように、本実施形態に係るグラウト材充填システム１は、鉄筋コンクリート躯体６を補強対象部位とした耐震補強に適用されるものであって、該鉄筋コンクリート躯体にほぼ鉛直上向きに形成された挿入穴７の開口８に設置される底型枠２と、該底型枠に設けられた注入口３に注入用部材としての注入用配管４を介して連通接続された加圧ポンプ５とを備え、挿入穴７に補強手段であるせん断補強具９が挿入配置された状態で、加圧ポンプ５から注入用配管４に沿って圧送されてきたグラウト材としてのモルタルを注入口３から挿入穴７に注入することにより、該挿入穴に充填されたモルタルを介してせん断補強具９を鉄筋コンクリート躯体６に一体化させ、該鉄筋コンクリート躯体をせん断補強できるようになっている。
【００４４】
せん断補強具９は、例えば同図に示すように、ロッド状をなすＰＣ鋼棒と、該ＰＣ鋼棒の各端にそれぞれ螺着される一対の定着ナットとで構成すればよい。
【００４５】
底型枠２には注入口３と並んでエア抜き口１１を設けてあり、該エア抜き口に、上端が挿入穴７の最上部直下に位置するようにエア抜き部材１０を挿通することにより、モルタルを加圧注入する際、挿入穴７の空気をエア抜き部材１０を介して該挿入穴から追い出すとともに、エア抜き部材１０の下端からモルタルが流出してきた時点で、挿入穴７の最上部直下までモルタルが注入されたこと、すなわち挿入穴７に空隙を残すことなく隅々までモルタルが注入されたことを確認できるようになっている。
【００４６】
エア抜き部材１０は、例えば樹脂製のパイプやホースで構成すればよい。
【００４７】
ここで、底型枠２は、エア抜き部材１０をエア抜き口１１から引き抜いた後の該エア抜き口を介した挿入穴７からのモルタルの流出や、注入口３を介した挿入穴７からのモルタルの流出を遮断できるように構成してあるとともに、注入用配管４には圧力調整手段としてのリリーフ弁１３を設けてあり、該リリーフ弁は、注入用配管４内のモルタルの圧力が設定値を上回ったとき、該モルタルの一部を注入用配管４の外に排出してこれを加圧ポンプ５の供給側に接続されたホッパー１２に戻すとともに、注入用配管４内のモルタルの圧力が設定値以下に戻ったときには、該モルタルの全量を再び注入口３に向けて圧送するようになっている。
【００４８】
図２は、底型枠２を示した全体分解斜視図及び全体斜視図である。これらの図でわかるように、底型枠２は、注入用配管４が接続される接続口２８が下方に突設された下段プレート２２と、注入側シャッター板２４及び該注入側シャッター板と同一面内となるように該注入側シャッター板の各長手側にそれぞれ配置された２つの注入側ガイドプレート２３ａ，２３ｂと、２つの円形開口２７，２９が形成された上段プレート２１とを、注入側シャッター板２４及び２つの注入側ガイドプレート２３ａ，２３ｂが下段プレート２２と上段プレート２１の間に挟み込まれた状態となるように積層するとともに、下段プレート２２の下面にエア抜き側ガイドプレート２５を配置して、上段プレート２１の円形開口２７と下段プレート２２の接続口２８が互いに同心となり、上段プレート２１の円形開口２９と注入側ガイドプレート２３ａに形成された円形開口３０と下段プレート２２に形成された円形開口３１とエア抜き側ガイドプレート２５に形成された円形開口３２とが互いに同心となるように位置決めした上、エア抜き側ガイドプレート２５に形成されたボルト孔３３ａ，３３ａ、下段プレート２２に形成されたボルト孔３４ａ，３４ａ、及び注入側ガイドプレート２３ａに形成されたボルト孔３５ａ，３５ａにボルト３７ａ，３７ａを挿通して上段プレート２１のボルト孔３６ａ，３６ａに螺合するとともに、下段プレート２２に形成されたボルト孔３４ｂ，３４ｂ、及び注入側ガイドプレート２３ｂに形成されたボルト孔３５ｂ，３５ｂにボルト３７ｂ，３７ｂを挿通して上段プレート２１のボルト孔３６ｂ，３６ｂに螺合して相互連結してある。
【００４９】
ここで、上段プレート２１の円形開口２７及び下段プレート２２の接続口２８は上述した注入口３を構成し、上段プレート２１の円形開口２９、注入側ガイドプレート２３ａに設けられた円形開口３０、下段プレート２２に設けられた円形開口３１及びエア抜き側ガイドプレート２５に設けられた円形開口３２は、上述したエア抜き口１１を構成する。
【００５０】
エア抜き側ガイドプレート２５は、溝状凹部の各長手側縁部に折返し部をそれぞれ延設して構成してあり、該溝状凹部の底部には上述の円形開口３２が、該各折返し部には上述のボルト孔３３ａがそれぞれ形成してあるが、溝状凹部とその開き側に配置された下段プレート２２の下面との間に形成された挿入空間には、Ｔ字状のエア抜き側シャッター板２６が挿入できるようになっている。
【００５１】
エア抜き側シャッター板２６は、エア抜き側ガイドプレート２５により同図矢印方向に沿って案内されつつ、その先端近傍部位３８でエア抜き口１１を塞ぐ閉鎖位置（同図一点鎖線）と該閉鎖位置から同図右方向に後退してエア抜き口１１を開く開放位置（同図実線）との間で進退自在に構成してあり、該閉鎖位置では、エア抜き口１１を介した挿入穴７からのモルタルの流出を遮断するエア抜き側遮断手段として機能する。
【００５２】
一方、注入側シャッター板２４は、その長手側にそれぞれ配置された注入側ガイドプレート２３ａ，２３ｂに挟み込まれており、該注入側ガイドプレートで同図矢印方向に沿って案内されつつ、該注入側シャッター板に形成された円形開口３３が注入口３と全体がずれることで該注入口を塞ぐ閉鎖位置（同図一点鎖線）と該閉鎖位置から同図であれば左側に移動して（左側から見れば後退して）円形開口３３が注入口３と同心になることで該注入口を開く開放位置（同図実線）との間で進退自在に構成されてなり、該閉鎖位置では、注入口３を介した挿入穴７からのモルタルの流出を遮断する注入側遮断手段として機能する。
【００５３】
注入側シャッター板２４は、その短手側縁部にそれぞれ設けられた折曲げ部３９ａ，３９ｂが下段プレート２２の対向縁部にそれぞれ当接することで、注入側ガイドプレート２３ａ，２３ｂの間から、あるいは上段プレート２１と下段プレート２２の間からの抜け出しや脱落が防止されるようになっているが、同図左側に移動して円形開口３３が注入口３と同心になる位置で折曲げ部３９ａが下段プレート２２の縁部に当接し、同図右側に移動して円形開口３３が全体として注入口３から外れる位置で折曲げ部３９ｂが下段プレート２２の縁部に当接するように構成すれば、折曲げ部３９ａ，３９ｂがそれぞれストッパーとして機能するため、注入口３における開き操作と遮断操作を容易に切り替えることが可能となる。
【００５４】
なお、上段プレート２１の４つの隅部にはボルト孔４０をそれぞれ形成してあり、該ボルト孔に挿通されたボルト（図示せず）を用いて、底型枠２を鉄筋コンクリート躯体６に固定できるようになっているとともに、該固定作業に支障がないよう、下段プレート２２においては、その４つの隅部に切り欠きをそれぞれ形成してある。
【００５５】
本実施形態に係るグラウト材充填システム１を用いて挿入穴７にモルタルを充填するには、まず、鉄筋コンクリート躯体６に挿入穴７を上向き形成する。
【００５６】
次に、挿入穴７へのせん断補強具９の挿入配置、挿入穴７の最上部直下に上端が位置する形での該挿入穴へのエア抜き部材１０の挿入配置及びエア抜き部材１０が底型枠２のエア抜き口１１に挿通された形での挿入穴７の開口への該底型枠の設置を任意の順序で行う。
【００５７】
具体的には例えば、せん断補強具９を挿入穴７に挿入配置して仮固定した後、底型枠２にエア抜き部材１０を先付けし、次いで、底型枠２を持ち上げながらそれに先付けされたエア抜き部材１０を挿入穴７に挿入し、該底型枠の上面が挿入穴７の開口周縁に当接したら、その状態で上段プレート２１の４つの隅部に形成されたボルト孔４０にボルトを挿通してその先端を鉄筋コンクリート躯体６に固着することにより、底型枠２を挿入穴７の開口に設置するようにすればよい。
【００５８】
次に、底型枠２の注入口３に連通接続された加圧ポンプ５を作動させることで、図３(a)に示すように、挿入穴７へのモルタルの注入を開始し、該注入開始後は、エア抜き部材１０からモルタルが流出してくるのを待って（同図(b)）、該エア抜き部材をエア抜き口１１から引き抜く（同図(c)）。
【００５９】
ここで、加圧ポンプ５は、起動による挿入穴７へのモルタルの注入開始以来、エア抜き部材１０の引抜き中や引抜き後も継続して作動していて、挿入穴７へは該加圧ポンプによる加圧が続いているため、エア抜き部材１０を引き抜いても、その体積減少分に相当する量のモルタルは加圧ポンプ５によってすみやかに補充され、挿入穴７に空隙が生じるおそれはない。なお、エア抜き部材１０を引き抜いた後は、エア抜き口１１からモルタルが流出するが、その流出分は、必要に応じてバケツ等で仮受けすればよい。
【００６０】
次に、エア抜き側シャッター板２６を閉鎖位置に前進させ、その先端近傍部位３８でエア抜き口１１を塞ぐことにより、該エア抜き口を介した挿入穴７からのモルタルの流出を遮断する。
【００６１】
このようにすると、注入用配管４内のモルタルの圧力が上昇するが、この値がリリーフ弁１３の設定値を上回った場合には、該リリーフ弁が作動し、注入用配管４を流れるモルタルの一部は、その外側に排出され、ホッパー１２に戻る（同図(d)）。
【００６２】
一方、加圧ポンプ５は停止されることなく継続的に作動しているため、該加圧ポンプによる加圧作用は、注入口３を介して挿入穴７に及ぶ。したがって、充填済のモルタルが、次工程である注入口３の遮断前に該注入口から流出して挿入穴７に空隙が生じるおそれはない。
【００６３】
次に、注入側シャッター板２４を、例えばハンマー等で折曲げ部３９ｂを叩くことにより閉鎖位置に進退させ（図２の左側から見れば前進、右側から見れば後退）、その円形開口３３を注入口３から全体的にずらすことにより、注入口３を介した挿入穴７からのモルタルの流出を遮断する（先行遮断）。
【００６４】
このようにすると、注入用配管４内のモルタルは引き続き高い圧力状態が維持されるが、リリーフ弁１３により、注入用配管４を流れるモルタルの一部は、その外側に排出されてホッパー１２に戻る（図３(e)）。
【００６５】
注入側シャッター板２４を閉鎖位置に進退させた後は、適当なタイミングで加圧ポンプ５を停止する。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態に係るグラウト材充填システム１及びそれを用いたグラウト材充填方法によれば、エア抜き口１１の遮断や注入口３の先行遮断によってモルタルの圧力が注入用配管４内で上昇しても、リリーフ弁１３の作用により、その大きさが設定値を上回って過大になるおそれはなくなり、かくして注入用配管４や加圧ポンプ５の破損を未然に防止することができる。
【００６７】
一方、エア抜き口１１を遮断したり注入口３を先行遮断したりする際、加圧ポンプ５は停止されることなく継続的に作動するため、挿入穴７に充填済のモルタルが、遮断前にエア抜き口１１や注入口３から流出して挿入穴７に空隙が発生するおそれもない。
【００６８】
また、本実施形態に係るグラウト材充填システム１によれば、エア抜き口１１を塞ぐことが可能なエア抜き側シャッター板２６を備えるとともに、注入口３を塞ぐことが可能な注入側シャッター板２４を備えるようにしたので、エア抜き口１１や注入口３を介した挿入穴７からのモルタルの流出を迅速かつ確実に遮断することができる。
【００６９】
本実施形態では、グラウト材がモルタルである場合を例としたが、モルタルに代えて、その他の水硬性材料を用いることは可能であるし、薬液その他さまざまなグラウト材を用いることもできる。
【００７０】
また、本実施形態では、本発明のエア抜き側遮断手段をエア抜き側シャッター板２６で構成したが、該エア抜き側シャッター板に代えて、図４に示すように、エア抜き口１１を介した挿入穴７からのモルタルの流出を、エア抜き部材１０の引抜きに伴って遮断するシート状弾性材４１で構成してもかまわない。
【００７１】
同図に示した変形例は、図２で説明した上述の実施形態の構成からエア抜き側シャッター板２６及びその進退動作を案内するエア抜き側ガイドプレート２５を省略する一方、上段プレート２１の上面にシート状弾性材４１を取り付けて構成したものである。
【００７２】
シート状弾性材４１は、コの字状の切込みによって矩形状に形成された切片４３とその周囲に拡がるシート本体４４とからなり、該シート本体の４つの隅部には、底型枠２を鉄筋コンクリート躯体６に固定するためのボルト（図示せず）を挿通可能なボルト孔４０ａを上段プレート２１のボルト孔４０と同心位置となるようにそれぞれ形成してあるとともに、円形開口２７及び接続口２８とともに注入口３を構成する円形開口４２をそれらと同心になるように設けてある。
【００７３】
ここで、シート状弾性材４１は、エア抜き部材１０の引抜きに伴って切片４３がシート本体４４の面外に開かれた状態から該シート本体と同一の平面となる状態に復帰するように構成してあり、モルタルの加圧注入を開始した時点では、同図(b)に示すように、エア抜き口１１に挿通されたエア抜き部材１０によって切片４３が挿入穴７の側に押し開かれた状態となっているが、エア抜き部材１０を引き抜く際には、同図(c)に示すように該引抜き操作に応答して切片４３がその弾性復元力とモルタルの加圧作用によってシート本体４４と同一の平面となる状態に戻る。ちなみに、切片４３は、モルタルの加圧作用を受けても、その力は上段プレート２１によって概ね支持されるので、反対側に押し開かれるおそれはない。
【００７４】
この間、注入側では、モルタルの加圧注入が可能となるように、注入側シャッター板２４を開放位置に進退させておき（同図(b)，(c)）、エア抜き部材１０を引き抜いた後は、同図(d)に示すように注入側シャッター板２４を閉鎖位置に進退させることにより、注入口３を遮断して該注入口を介した挿入穴７からのモルタルの流出を防止する。
【００７５】
かかる構成によれば、エア抜き部材１０の引抜きに伴うモルタルの流出を該引抜き操作と同時に防止できるため、エア抜き口１１を介して流出してきたモルタルをバケツ等で別途受ける必要がなくなる。
【００７６】
なお、切片４３とその周囲のシート本体４４とを隔てるコの字状の切込みを介してモルタルがわずかに漏出する懸念がある場合には、エア抜き部材１０を引抜き撤去した後、エア抜き口１１の一つである下段プレート２２の円形開口３１に止水テープを貼付するなど公知の止水対策を適宜施せばよい。
【００７７】
上述の変形例では、コの字状の切込みによって矩形状に形成されてなる切片４３を本発明の切片としたが、切込みの入れ方やそれによって形成される形は任意であって、例えば放射状に切込みを入れるようにしてもよい。この場合、三角形状あるいは扇形状からなる複数枚で切片が構成される。図５は、十字状に切込みを入れることで４枚からなる切片４３ａとした例を示したものであり、図６は直線状に切込みを入れることで２枚からなる切片４３ｂとした例を示したものである。
【００７８】
また、シート状弾性材４１に代えて、図７に示すようにシート状弾性材７１を上段プレート２１の上面に取り付けて構成してもよい。
【００７９】
シート状弾性材７１は、挿通されたエア抜き部材１０の引抜きに伴って拡張状態から収縮状態に復帰する開口７２を設けて構成してあり、４つの隅部に、底型枠２を鉄筋コンクリート躯体６に固定するためのボルト（図示せず）が挿通されるボルト孔４０ａを上段プレート２１のボルト孔４０と同心位置となるようにそれぞれ形成してあるとともに、円形開口２７及び接続口２８とともに注入口３を構成する円形開口４２をそれらと同心になるように設けてある。
【００８０】
ここで、シート状弾性材７１は、モルタルの加圧注入を行っている状況では、同図(a)に示すように、エア抜き部材１０が挿通されることで開口７２が拡張状態となっているが、エア抜き部材１０が引き抜かれた後は、同図(b)に示すように該引抜き操作に応答して、開口７２がその弾性復元力とモルタルの加圧作用によって収縮状態に戻る。
【００８１】
以下、シート状弾性材７１に関する他の作用については、シート状弾性材４１と概ね同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００８２】
上述の変形例では、本発明のエア抜き側遮断手段を、エア抜き側シャッター板２６に代えて、シート状弾性材４１やシート状弾性材７１で構成したが、切片４３の切込みや開口７２を介して、挿入穴７に空隙が発生するほどのモルタルが漏出する懸念がある場合には、シート状弾性材４１やシート状弾性材７１とエア抜き側シャッター板２６とを併用する構成としてもよい。
【００８３】
図８(a)は、図２で説明した上述の実施形態の構成に加えて、シート状弾性材４１を上段プレート２１の上面に取り付けて構成したものである。
【００８４】
かかる変形例においては、モルタルの加圧注入を開始した時点では、同図(b)に示すように、エア抜き口１１に挿通されたエア抜き部材１０によって切片４３が挿入穴７の側に押し開かれた状態となっているが、エア抜き部材１０を引き抜く際には、同図(b)に示すように該引抜き操作に応答して切片４３がその弾性復元力とモルタルの加圧作用によってシート本体４４と同一の平面となる状態に戻る。
【００８５】
次に、同図(d)に示すように、エア抜き側シャッター板２６を閉鎖位置に前進させ、その先端近傍部位３８でエア抜き口１１を塞ぐことにより、エア抜き口１１を介した挿入穴７からのモルタルの流出を遮断する。
【００８６】
このようにすると、エア抜き部材１０を引抜き撤去した後のエア抜き口１１からのモルタルの流出量をシート状弾性材４１によって絞ることができるので、エア抜き口１１を介して流出してくるモルタルの処理が軽減されるとともに、その後のエア抜き側シャッター板２６による遮断操作により、エア抜き口１１からのモルタルの流出を確実に防止することができる。
【００８７】
この間、注入側では、継続的なモルタルの加圧注入が行われるよう、注入側シャッター板２４を開放位置に進退させておき（同図(b)〜(d)）、エア抜き側シャッター板２６によるエア抜き口１１の遮断操作を行った後は、同図(e)に示すように注入側シャッター板２４を閉鎖位置に進退させることにより、注入口３を遮断して該注入口を介した挿入穴７からのモルタルの流出を防止する。
【００８８】
また、本実施形態及びその変形例では、エア抜き側遮断手段として、エア抜き側シャッター板２６やシート状弾性材４１あるいはシート状弾性材７１を備えるようにしたが、エア抜き部材１０を引き抜かずに残置する場合であって、該エア抜き部材を折り曲げたり挟み込んだりすることで、エア抜き部材１０を介したモルタルの流出を遮断するのであれば、上述したエア抜き側遮断手段を省略してもかまわない。同様に、本実施形態では、注入側遮断手段として注入側シャッター板２４を備えるようにしたが、注入用部材としての注入用ホースを注入用配管４と注入口３との間に介在させ、該注入用ホースを折り曲げたり挟み込んだりすることで、注入用ホースを介したモルタルの流出を遮断するのであれば、上述した注入側遮断手段を省略してもかまわない。
【００８９】
図９は、かかる変形例を示したグラウト材充填システムの概略図であって、上述の実施形態からエア抜き側遮断手段と注入側遮断手段の両方を省略してあり、鉄筋コンクリート躯体６にほぼ鉛直上向きに形成された挿入穴７の開口８に設置される底型枠８１と、上端が挿入穴７の最上部直下に位置するように該底型枠に設けられたエア抜き口１１に挿通されるエア抜き部材１０と、底型枠８１に設けられた注入口３に接続された注入用部材としての注入用ホース８２と、該注入用ホースに一端が接続された注入用配管４と、該注入用配管の他端に接続された加圧ポンプ５とを備え、挿入穴７にせん断補強具９が挿入配置された状態で、加圧ポンプ５から注入用配管４及び注入用ホース８２に沿って圧送されてきたモルタルを注入口３から挿入穴７に注入することにより、該挿入穴に充填されたモルタルを介してせん断補強具９を鉄筋コンクリート躯体６に一体化させ、該鉄筋コンクリート躯体をせん断補強できるようになっているとともに、注入用配管４にはリリーフ弁１３を設けてあり、該リリーフ弁は、注入用配管４内のモルタルの圧力が設定値を上回ったとき、該モルタルの一部を注入用配管４の外に排出してこれを加圧ポンプ５の供給側に接続されたホッパー１２に戻すとともに、注入用配管４内のモルタルの圧力が設定値以下に戻ったときには、該モルタルの全量を再び注入口３に向けて圧送するようになっている。
【００９０】
同図(a)に示した変形例においては、エア抜き部材１０からモルタルが流出するのを待って、該エア抜き部材を折り曲げてその内部流路を遮断し（同図(b)）、次いで、同図(c)に示すように注入用ホース８２を折り曲げることでその内部流路を遮断する。
【００９１】
かかる構成においても、エア抜き部材１０や注入用ホース８２の遮断によってモルタルの圧力が注入用配管４内で上昇する事態が生じるが、その際、リリーフ弁１３によって注入用配管４や加圧ポンプ５の破損を未然に防止することができるとともに、エア抜き部材１０や注入用ホース８２を遮断する際、加圧ポンプ５は停止されることなく継続的に作動するため、挿入穴７に充填済のモルタルが、遮断前にエア抜き部材１０や注入用ホース８２から流出して挿入穴７に空隙が発生するおそれがない点は、上述の実施形態と同様である。
【００９２】
また、本実施形態では、注入口側における挿入穴からのグラウト材の流出遮断を先行遮断で行うものとしたが、本発明においては、必ずしも先行遮断である必要はなく、同時遮断、すなわち加圧ポンプを停止するとともに該停止に応答する形で注入口を遮断部位として挿入穴からのグラウト材の流出を遮断する形でもかまわない。
【００９３】
この場合、注入口側の遮断によってモルタルの圧力が注入用部材内で上昇することはないが、エア抜き口側の遮断によってモルタルの圧力が注入用部材内で上昇することに違いはなく、上述の実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００９４】
図１０は、かかる変形例の構成を示したものであって、図２で説明した上述の実施形態の構成からエア抜き側シャッター板２６とその進退動作を案内するエア抜き側ガイドプレート２５、及び注入側シャッター板２４とその進退動作を案内する注入側ガイドプレート２３ａ，２３ｂを省略するとともに、該注入側シャッター板及び注入側ガイドプレートを下段プレート２２との間に挟み込む必要がなくなった上段プレート２１を省略する一方、下段プレート２２に代わる型枠プレート２２ａの上面にシート状弾性材９１を取り付けて構成したものである。
【００９５】
型枠プレート２２ａは、下段プレート２２の隅部４箇所の切り欠きをなくした点を除き、該下段プレートとほぼ同様の構成であって、注入用配管４が接続される接続口２８が注入口として下方に突設してあるとともに、エア抜き口としての円形開口３１ａを形成してなる。
【００９６】
シート状弾性材９１は、コの字状の切込みによって形成された切片４３、同じくコの字状の切込みによって形成された切片９２及びそれらの周囲に拡がるシート本体９３からなり、該シート本体の４つの隅部には、型枠プレート２２ａを鉄筋コンクリート躯体６に固定するためのボルト（図示せず）を挿通可能なボルト孔４０ａを該型枠プレートのボルト孔と同心位置となるようにそれぞれ形成してある。
【００９７】
ここで、シート状弾性材９１は、エア抜き部材１０の引抜きに伴って切片４３がシート本体９３の面外に開かれた状態から該シート本体と同一の平面となる状態に復帰するように構成してあってエア抜き側遮断手段として機能するとともに、加圧ポンプ５を停止した後は、切片９２がシート本体９３の面外に開かれた状態から該シート本体と同一の平面となる状態に復帰するように構成してあって、上述した同時遮断が可能な構成となっている。
【００９８】
すなわち、モルタルの加圧注入を開始した時点では、同図(b)に示すように、エア抜き口１１に挿通されたエア抜き部材１０によって切片４３が挿入穴７の側に押し開かれた状態となっているが、エア抜き部材１０を引き抜く際には、同図(c)に示すように該引抜き操作に応答して切片４３がその弾性復元力とモルタルの加圧作用によってシート本体９３と同一の平面となる状態に戻る。ちなみに、切片４３は、モルタルの加圧作用を受けても、その力は型枠プレート２２ａによって概ね支持されるので、反対側に押し開かれるおそれはない。
【００９９】
この間、注入側では、モルタルの注入圧力によって同図(b)，(c)に示すように、切片９２が挿入穴７の側に押し開かれた状態となっているが、エア抜き部材１０の引抜き操作後、加圧ポンプ５を停止した後は、該切片は、注入口である接続口２８から挿入穴７に向けた方向の流れだけを許容する逆止弁として機能し、加圧ポンプ５の停止に応答して同図(d)に示すように、その弾性復元力とモルタルの自重によってシート本体９３と同一の平面となる状態に戻り、注入口である接続口２８が遮断されて該注入口を介した挿入穴７からのモルタルの流出が防止される。
【符号の説明】
【０１００】
１            グラウト材充填システム
２            底型枠
３            注入口
４            注入用配管（注入用部材）
５            加圧ポンプ
６            鉄筋コンクリート躯体（補強対象部位）
７            挿入穴
９            せん断補強具（補強手段）
１０            エア抜き部材
１１            エア抜き口
１３            リリーフ弁（圧力調整手段）
２１            上段プレート
２２            下段プレート
２３ａ，２３ｂ  注入側ガイドプレート
２４            注入側シャッター板（注入側遮断手段）
２５            エア抜き側ガイドプレート
２６            エア抜き側シャッター板（エア抜き側遮断手段）
２７            円形開口（注入口）
２８            接続口（注入口）
２９、３０，３１，３２
円形開口（エア抜き口）
４１            シート状弾性材（エア抜き側遮断手段）
４２            円形開口（注入口）
４３            切片
４４            シート本体
７１            シート状弾性材
８１            底型枠
８２            注入用ホース（注入用部材）
【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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