(57)【要約】【課題】セグメントリングのローリングを容易に修正する。【解決手段】ローリングした矩形セグメントリング１Ａにローリング修正用矩形セグメントリング１１を接合し、通常の矩形セグメントリングを接合する。ローリング修正用セグメントリング１１は、ローリングした矩形セグメントリング１Ａへの接合面７ａに設けるリング間継手１３を、対向する接合面７ｂに設けるリング間継手３に対してローリング角度θだけ偏移した位置にする。これにより、矩形セグメントリング１Ａにローリングが発生した際に、ローリング修正用セグメントリング１３を接合することで、次に接合する矩形セグメントリングのローリングを解消する。【選択図】図４
2008002155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンダーパストンネルの覆工部を構成するセグメントリングの敷設時に一のセグメントリングにローリングが発生した際、当該一のセグメントリングにローリング修正用セグメントリングを介して他のセグメントリングを接合するセグメントリングの修正構造であって、
ローリングした前記一のセグメントリングに接合する前記ローリング修正用セグメントリングの接合面に設けたリング間継手の位置が、前記一のセグメントリングのローリング量に応じて前記他のセグメントリングとの接合面に設けたリング間継手の位置から偏移した位置に設定されていることを特徴とするセグメントリングのローリング修正構造。
【請求項２】
ローリングが発生する前記一のセグメントリングはアンダーパストンネルの傾斜部に設けられている請求項１に記載のセグメントリングのローリング修正構造。
【請求項３】
前記各セグメントリングは矩形状セグメントリングまたは環状セグメントリングである請求項１または２に記載のセグメントリングの修正構造。
【請求項４】
アンダーパストンネルの覆工部を構成するセグメントリングの敷設時に一のセグメントリングにローリングが発生した際、当該一のセグメントリングにローリング修正用Ｕ字形セグメントを介して他のＵ字形セグメントを接合するセグメントリングの修正構造であって、
ローリングした前記一のセグメントリングに接合する前記ローリング修正用Ｕ字形セグメントの接合面に設けたリング間継手の位置が、前記一のセグメントリングのローリング量に応じて前記他のＵ字形セグメントとの接合面に設けたリング間継手の位置から偏移した位置に設定されていることを特徴とするセグメントリングのローリング修正構造。
【請求項５】
複数のセグメントピースをセグメント間継手を介して接続してなり、対向する二つの接合面をリング間継手を介して他のセグメントリングにそれぞれ接合するようにしたローリング修正用セグメントリングにおいて、
一方の接合面に設けたリング間継手の位置が、ローリングを生じた一のセグメントリングのローリング量に応じて、対向する他方の接合面に設けたリング間継手の位置から偏移していることを特徴とするローリング修正用セグメントリング。
【請求項６】
アンダーパストンネルの覆工部を構成するセグメントリングの敷設時に発生したローリングを解消するために用いられるローリング修正用セグメントリングであって、
一方の接合面に設けたリング間継手の位置が、対向する他方の接合面に設けたリング間継手の位置とずれていることを特徴とするローリング修正用セグメントリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線路や道路等と立体交差するアンダーパストンネルの覆工部を構成するセグメントリング敷設時にローリングが発生した際のセグメントリングの修正構造及びそれに用いられるローリング修正用セグメントリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
線路や道路等と立体交差するアンダーパストンネルは、トンネル部と、トンネル部及び地上をつなぐアプローチ部とから構成されており、地上からシールド掘削機を発進させてアンダーパストンネル全線を連続施工することが可能である（例えば、特許文献１参照）。
シールド工法によれば、線路や道路等を開削することなく、アンダーパストンネルを構築することができるので、工期および工費の縮減が可能となり、交通網が遮断されることもない。
【特許文献１】特開２００５−２４８５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、アンダーパストンネルでは、覆工部を構成するセグメントリングが、施工誤差あるいは幾何学的要因により、トンネル軸回りに回転移動（傾斜）するローリングと呼ばれる現象が発生することがある。
例えばローリングが発生する幾何学的要因について図８に基づいて説明する。図８は断面矩形型のアンダーパストンネルのアプローチ部を含む傾斜部を示しており、（ａ）が平面図、（ｂ）が縦断面図である。この例では、傾斜部が下方または上方に傾斜しながら左右方向にカーブする構造になっている。
このように、トンネルが途中でカーブする場合、カーブ箇所、即ち、矩形セグメントリングＳ０と矩形セグメントリングＳ１の間に、両側部の長さが異なる矩形テーパセグメントリングＴが挿入される。しかし、矩形テーパセグメントリングＴの両側部の長さが異なっているため、次に接合される矩形セグメントリングＳ１との接合面における下端面両角部Ｐ、Ｑは矩形セグメントリングＳ０からの長さが異なるために高低差Ｈが生じる。
【０００４】
そのため、矩形テーパセグメントリングＴの接合面に接合させる新たな矩形セグメントリングＳ１をローリング（傾斜）させなければ両者のリング間継手同士を嵌合できず、矩形セグメントリングＳ１を矩形テーパセグメントリングＴに接合できなくなる。矩形セグメントリングの場合、ローリングによって後続のセグメントリングＳ１、…も傾斜するため、トンネル内周面に建築限界を超えるローリングが発生した場合には車輌等の運行に支障を生じる欠点が生じる。
円形セグメントリングの場合には、順次接合するセグメントリングが途中でローリングしてもセグメントリング間のずれが生じることはない。しかし、セグメントリングがローリングすることにより、Ｋ型セグメント（セグメントリングを組み立てる際、最後に挿入される楔状のセグメント）の位置がずれたり、トンネル内周面に設置されるケーブルや照明等の付属品の取付け治具の位置がずれるため、セグメントの内面に改めて付属品用の治具を取り付け直さねばならないといった問題が生じる。
またセグメントリングにおけるリング間継手の設置誤差やセグメントピースの組立て誤差、そしてセグメントリングの施工時の角度誤差等が積み重なることによる施工的要因によってもローリングを生じて上述と同様な問題が発生する。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、セグメントリングのローリングを容易に修正することができるセグメントリングの修正構造及びそれに用いられるローリング修正用セグメントリング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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明によるセグメントリングの修正構造は、アンダーパストンネルの覆工部を構成するセグメントリングの敷設時に一のセグメントリングにローリングが発生した際、当該一のセグメントリングにローリング修正用セグメントリングを介して他のセグメントリングを接合するセグメントリングの修正構造であって、
ローリングした一のセグメントリングに接合するローリング修正用セグメントリングの接合面に設けたリング間継手の位置が、一のセグメントリングのローリング量に応じて他のセグメントリングとの接合面に設けたリング間継手の位置から偏移した位置に設定されていることを特徴とする。
本発明において、ローリングとは設計基準に基づいて設置されたセグメントリングに対して、次に接合するセグメントリングがトンネル軸回りにある角度をもって回転または傾斜することをいう。
本発明では、接合面にローリングが発生した状態で接合・設置された一のセグメントリングに次のセグメントリングを接合する際に、ローリングが発生しないセグメントリングの接合面のリング間継手に対してローリング量に応じてリング間継手位置が偏移したローリング修正用セグメントリングの接合面を接合し、次いでローリング修正用セグメントリングの対向する他方の接合面にはローリング修正されたリング間継手が配設されているため、このローリング修正用セグメントリングに接合する他のセグメントリングをローリングが修正された状態で接合することができる。
なお、ローリング修正用セグメントリングは１枚のセグメントリングでローリングを修正しなくてもよく、複数枚のローリング修正用セグメントリングを順次接続することで、ローリングを段階的に修正するように各接合面におけるリング間継手の位置を徐々に偏移させるようにしてもよい。
【０００７】
また、ローリングが発生する一のセグメントリングはアンダーパストンネルの傾斜部に設けられていてもよく、傾斜部でセグメントリングを傾斜させながらカーブさせる際に幾何学的要因で発生するローリングを修正できる。
その際、各セグメントリングは矩形状セグメントリングまたは環状セグメントリングのいずれであってもよく、矩形状セグメントリングではローリングによってトンネル内周面に建築限界を越えるおそれがあるのでローリング修正によって車輌等の運行に支障が生じないように修正できる。環状セグメントリングではローリングが発生してもトンネル内空部の断面積に変更はないが、トンネル内部に設置されるケーブルや照明等の付属品の取付け治具の位置ずれやくさび状（Ｋ型）セグメントのズレをローリング修正によって元に戻すことができる。
本発明によるセグメントリングのローリング修正構造は、アンダーパストンネルの覆工部を構成するセグメントリングの敷設時に一のセグメントリングにローリングが発生した際、当該一のセグメントリングにローリング修正用Ｕ字形セグメントを介して他のＵ字形セグメントを接合するセグメントリングの修正構造であって、ローリングした一のセグメントリングに接合するローリング修正用Ｕ字形セグメントの接合面に設けたリング間継手の位置が、一のセグメントリングのローリング量に応じて他のＵ字形セグメントとの接合面に設けたリング間継手の位置から偏移した位置に設定されていることを特徴とする。
ローリングの修正はアプローチ部に設けたローリング修正用Ｕ字形セグメントで行われる。
【０００８】
本発明によるローリング修正用セグメントリングは、複数のセグメントピースをセグメント間継手を介して接続してなり、対向する二つの接合面をリング間継手を介して隣接する別のセグメントリングに接合するようにしたローリング修正用セグメントリングにおいて、一方の接合面に設けたリング間継手の位置が、ローリングを生じた一のセグメントリングのローリング量に応じて、対向する他方の接合面に設けたリング間継手の位置から偏移していることを特徴とする。
ローリングを発生した一のセグメントリングに、ローリング量に応じてリング間継手の位置が偏移したリング間継手を有する一方の接合面を接合し、対向する他方の接合面にはローリングの発生していない位置にリング間継手が設けられているため、ローリング修正済み状態で別のセグメントリングを接合できる。
【０００９】
本発明によるローリング修正用セグメントリングは、アンダーパストンネルの覆工部を構成するセグメントリングの敷設時に発生したローリングを解消するために用いられるローリング修正用セグメントリングであって、一方の接合面に設けたリング間継手の位置が、対向する他方の接合面に設けたリング間継手の位置とずれていることを特徴とする。
ローリング修正用セグメントリングをローリングしたセグメントリングに接合することによってセグメントリングのローリングを解消できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によるセグメントリングのローリング修正構造及びローリング修正用セグメントリングは、セグメントリングを順次接合してトンネル部を構築する際に幾何学的または施工的要因等によってローリングが発生しても、ローリング修正用セグメントリングまたはローリング修正用Ｕ字形セグメントを介在させて接合することで、セグメントリングのローリングを改善でき、ローリングによって建築限界を越えることを防止したりトンネル内周面におけるケーブルや照明等の付属品取付け用の治具を取付け直す煩雑さを解消できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の第一の実施形態によるセグメントリングのローリング修正構造及びローリング修正用セグメントリングについて添付の図１乃至図５に基づいて説明する。
図１に示すように、線路や道路等と立体交差するアンダーパストンネル２は、地中に埋設された状態で構築されるトンネル部２Ｂと、地上ＧＬ及びトンネル部２Ｂをつなぐ上方が開放するアプローチ部２Ａとから構成されており、アプローチ部２Ａとアプローチ部２Ａにつづくトンネル部２Ｂの端部は傾斜部２Ｃになっている。即ち、地上ＧＬから地中に向けて徐々に深度を増していく傾斜部２Ｃが形成され、所定の深さでトンネル部２Ｂが略水平となり、さらに所定の地点で地上に向けた上り勾配の傾斜部２Ｃが形成されている。
アンダーパストンネル２の施工に当たっては、周知の種々の工法を採用できるが、本実施形態では、断面の有効利用や工期および工費の縮減といった観点から矩形断面シールド掘削機（図示省略）が使用され、この矩形断面シールド掘削機の後方でセグメントが組み立てられる。
【００１２】
図２に示すように、トンネル部２Ｂの覆工部を構成するセグメントリングは矩形セグメントリング１とされ、トンネル周方向に配設された複数のセグメントピース４、５から構成されている。各セグメントピース４は、鋼製セグメント、鉄筋コンクリート製セグメント、コンクリート中詰め鋼製セグメントのいずれでもよい。
矩形セグメントリング１は図２に示す基本構成において断面略四角形枠形状に形成され、その四隅の角部には略Ｌ字形セグメントピース４が配設され、矩形の各辺を構成する各Ｌ字形セグメントピース４、４間にはブロック状、例えば直方体形状のセグメントピース５がセグメント間継手によって接合されている。特に上辺における両側のＬ字形セグメントピース４、４間には例えば平面視略台形をなすくさびブロック形状のセグメントピース５ａ（５）が配設され、このセグメントピース５ａを最後に挿入することで１組の矩形セグメントリング１が構築される。
矩形セグメントリング１の対向する端面である一対の接合面６ａ、６ｂには、所定の間隔をおいて複数のリング間継手３…が設けられている。リング間継手３としては、施工が容易なプッシュグリップ式継手やコーンコネクターなどが用いられる。
なお、プッシュグリップ式継手は、楔を応用したピン方式の継手で、挿入側のピンボルトを受入側の孔部に挿入して締結力を得る継手であり、ピンボルトと受入れ孔部にはそれぞれ噛み合い可能な鋸歯状の突部と凹部が連続して形成されている。コーンコネクターは、先端に爪が設けられた多数のスリットを有する円錐台形の雄継手を、爪格納用の雌継手に挿入することで係合して締結力を得るものである。
【００１３】
そして、施工誤差あるいは幾何学的要因により、矩形セグメントリング１にローリングが発生すると、図３に示すように、矩形セグメントリング１はトンネル軸Ｃを中心軸にして鉛直方向の基準線Ｌに対して或る角度θ（例えば微小角度θ＝３°）だけ回転し、傾斜する。なお、角度θをローリング角度θという。これに伴い、各リング間継手３の位置もローリング角度θ分だけ変化するため、ローリングした矩形セグメントリング１を符号１Ａで示し、偏移したリング間継手３を符号３Ａで示すものとする。従来、このローリングした矩形セグメント１Ａに対して隣接する他の矩形セグメントリング１同士を接合させるためには、ローリングした矩形セグメントリング１Ａに対して次の矩形セグメント１も同一角度θだけローリングさせて接合する必要が生じる。
【００１４】
そこで、本実施形態では、セグメントリングのローリングを解消するためにローリング修正用セグメントリング１１を介在させて相互に接合する。図４において、ローリングした矩形セグメントリング１Ａに対してローリング修正用セグメントリング１１を接合させた状態で示す。なお、図では、ローリング修正用セグメントリング１１を実線で、ローリングした矩形セグメントリング１Ａを二点鎖線で示している。
ローリング修正用セグメントリング１１は、上述した通常の矩形セグメントリング１と同大同形状であるが、ローリングした矩形セグメントリング１Ａに接合するために設けられるリング間継手１３の位置が通常の矩形セグメントリング１と異なっている。ローリング修正用セグメント１１を中心軸Ｃに一致させ、基準線Ｌを中心にしてローリング角度θ＝０°に設置した状態で、具体的には、リング間継手１３は矩形セグメントリング１におけるリング間継手３の本来の位置（二点鎖線で示す）からローリング角度θだけ偏移した位置に設けられている。
ローリング角度θは、幾何学的要因の場合、セグメントリング１、１Ａ、１１やトンネルの傾斜部２Ｃの幾何学的形状から予め計算することができ、ローリング角度θがわかれば、トンネル軸Ｃからリング間継手３までの距離とローリング角度θからローリング変位Ｒを求めることができる。従って、各セグメント４，５の製造段階において、リング間継手３の本来の位置（二点鎖線で示す）からローリング変位Ｒだけ偏移した位置に予めリング間継手１３を設けておけばよい。また、鋼製セグメントの場合には、リング間継手１３の位置を現場合わせで決定して形成してもよい。
なお、ローリング修正用セグメントリング１１の他方の接合面７ｂに設けられるリング間継手３の位置は、図２に示す通常の矩形セグメントリング１と同位置である。
【００１５】
本実施形態によるローリング修正用セグメントリング１１は上述の構成を備えており、次にトンネル部におけるセグメントリングのローリング修正方法について図４、図５を中心に説明する。
例えばアンダーパストンネル２の傾斜部２Ｃにおいて幾何学的要因によってローリングが発生する場合を例にとって説明する。図５（ａ）、（ｂ）は断面矩形セグメントリング１からなるアンダーパストンネル２の傾斜部２Ｃを平面図と縦断面図で示している。この例では、傾斜部が下方または上方に傾斜しながら右または左方向にカーブする構造になっている。
傾斜部２Ｃにおいて、矩形セグメントリング１をリング間継手３によって順次接合し、トンネルが途中でカーブする箇所で、両側部の長さが異なる矩形テーパセグメントリングＴが接合される。この場合、上述のように矩形テーパセグメントリングＴの両側部の長さが異なっているため、次に接合される矩形セグメントリング１Ａとの接合面における下端面両角部Ｐ、Ｑは矩形セグメントリング１からの長さが異なるために高低差Ｈが生じる。
【００１６】
そのため、矩形テーパセグメントリングＴの接合面にリング間継手３をもって接合させる矩形セグメントリング１Ａは、矩形テーパセグメントリングＴより前に接合された矩形セグメントリング１に対して例えば図３に示すようにローリング角度θだけ傾斜した状態で接合される。このローリング状態における矩形セグメントリング１Ａに対して、ローリング修正用セグメントリング１１を接合する場合、図４に示すようにこのローリング修正用セグメントリング１１はローリング角度θ＝０°となるように中心軸Ｃ回りに位置調整して、その接合面７ａを矩形セグメントリング１Ａに接合すると、ローリング修正用セグメントリング１１の偏移したリング間継手１３は角度θローリングした状態の矩形セグメントリング１Ａの偏移していないリング間継手３Ａに一致するため、雄雌嵌合される。
これによって、矩形テーパセグメントリングＴを接続することで発生するトンネルのローリングを修正することができる。そしてローリング修正用セグメントリング１１の接合面７ａに対向する接合面７ｂにおけるリング間継手３は通常の矩形セグメントリング１と同一位置に設けられているから、次の矩形セグメントリング１を接続することで、その後の矩形セグメントリング１はローリングを修正した状態で順次接合できる。
【００１７】
なお、上述の説明では、ローリングを発生させる矩形テーパセグメントリングＴに続けて矩形セグメントリング１Ａをローリング状態で接合した後で、ローリング修正用セグメントリング１１を接合したが、矩形セグメントリング１Ａを省略して矩形テーパセグメントリングＴの接合面６ａに直接ローリング修正用セグメントリング１１を接合してもよい。
また、施工誤差等の施工的要因によってローリングが発生した場合も、同様にしてローリング修正用セグメントリング１１を介在・接合させることによってローリングを修正できる。この場合、ローリング角度θを必ずしも事前に算出できないので、ローリング修正用セグメントリング１１の一方の接合面７ａに形成するリング間継手１３はトンネル構築現場で形成してもよい。
【００１８】
上述のように本実施形態によるセグメントリングのローリング修正構造及びローリング修正用セグメント１１によれば、トンネル部を構築する際に幾何学的または施工的要因等によってローリングが発生しても、ローリング修正用セグメントリング１１を介在させて接合することで、セグメントリングＴ、１Ａのローリングを改善でき、ローリングによってトンネル内周面の空間範囲が建築限界を越えることを防止できる。
【００１９】
図６は、本発明の第二の実施形態によるローリング修正用セグメントリングを示す正面図である。
図６に示す第二実施形態は、環状セグメントリング用のローリング修正用セグメントリング２１を示したものである。環状のローリング修正用セグメントリング２１の場合も、ローリング角度θ、および環状セグメントリングの径から定まるローリング変位Ｒだけ、本来のリング間継手２３の位置から偏移した位置に各リング間継手２５を設けておけばよい。そのため、一方の接合面７ａに設けたリング間継手２５の位置が、対向する他方の接合面７ｂに設けたリング間継手２３の位置とローリング角θ（ローリング量）だけずれている。
環状セグメントリングについてもローリング修正用セグメントリング２１を使用することにより、セグメントリングがローリングした際に、くさび形状ブロックのセグメント２４の位置にずれが生じたり、トンネル内周面に設置されるケーブルや照明等の付属品の取付け用治具がずれることがないため、トンネル内周面におけるケーブルや照明等の付属品取付け用の治具を取付け直す煩雑さを解消できる。
【００２０】
図７は第二実施形態の変形例によるローリング修正用セグメントを示す正面図である。この実施形態によるローリング修正用略Ｕ字形セグメント２７は、環状セグメントリング（図示省略）用のローリング修正用セグメントを示したものであり、上方が開放する馬蹄形断面をしている。このローリング修正用略Ｕ字形セグメント２７の場合も、対向する二つの接合面７ａ、７ｂでローリング角θおよび環状セグメントリングの径から定まるローリング変位Ｒ分、一方の接合面７ｂのリング間継手２３の位置（一点鎖線で示す）から偏移した位置に他方の接合面７ａの各リング間継手２８を設けておけばよい。
環状セグメントリングについてもローリング修正用略Ｕ字形セグメント２７を使用すれば、セグメントリングがローリングした際にアプローチ部２Ａでローリングの修正ができる。
【００２１】
以上、本発明の実施形態による矩形セグメントリングや環状セグメントリングのローリング修正構造およびそれに用いられるローリング修正用セグメントリング１１、２１、ローリング修正用略Ｕ字形セグメント２５について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述の各実施形態では、一つのローリング修正用セグメントリング１１、２１、ローリング修正用略Ｕ字形セグメント２７でローリングを解消しているが、ローリングが大きい場合には、複数のローリング修正用セグメントリングまたは略Ｕ字形セグメントを用いて段階的にローリング角度を減縮して総合的にローリングを解消してもよい。そのためにはローリング修正用セグメントリング１１、２１、ローリング修正用略Ｕ字形セグメント２７のそれぞれ対向する二接合面間における各リング間継手３，１３、２３，２５、２３，２８の角度のズレをローリング角度θを減らす適宜角度に順次設定すればよい。要は、本発明において所期の機能が得られればよいのである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に基づくアンダーパストンネルを示すものであり、（ａ）は概略全体図、（ｂ）は傾斜部の拡大側断面図である。
【図２】矩形セグメントリングの正面図である。
【図３】ローリングした矩形セグメントリングの正面図である。
【図４】ローリングした矩形セグメントリングに矩形状のローリング修正用セグメントリングを接合した状態を説明するための正面図である。
【図５】矩形セグメントリングによるアンダーパストンネルの傾斜部において、幾何学的要因によるローリングを修正した状態のセグメントリングの接合構造を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。
【図６】環状のローリング修正用セグメントリングの正面図である。
【図７】馬蹄形断面からなるローリング修正用略Ｕ字形セグメントの正面図である。
【図８】矩形セグメントリングによるアンダーパストンネルの傾斜部において、幾何学的要因によるローリング発生状態のセグメント接合構造を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１、１Ａ  矩形セグメントリング
２  アンダーパストンネル
２Ｂ  トンネル部
２Ｃ  傾斜部
３、１３、２３、２５、２８  リング間継手
４  略Ｌ字形セグメントピース
５  ブロック状セグメントピース
１１、２１  ローリング修正用セグメントリング
２７  ローリング修正用略Ｕ字形セグメント
Ｔ  テーパセグメントリング
Ｃ  トンネル軸
θ  ローリング角（ローリング量）
Ｒ  ローリング変位（ローリング量）
【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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