(57)【要約】【課題】  プレストレスされた石製構築材の耐震性をより向上させることができ、地震等による振動を受けた場合でもクラックが生じることが極めて少なく、構築材料の折損落下さらには倒壊の危険性を著しく低減させる石製構築材およびそれを用いて構築した石製構築物を提供する。【解決手段】  本考案の石製構築材１は、長尺状石材本体２と、長尺状石材本体２内部に長手方向に沿って設けられた貫通穴３と、貫通穴３内に挿通されたケーブル４と、長尺状石材本体２の両端部にそれぞれ取り付けられケーブル４を保持した定着具５とを有し、長尺状石材本体２がケーブル４を緊張させた反力にてプレストレスされた石製構築材であって、定着具５は、長尺状石材本体２の端面２ａ，２ｂの縁付近に沿って当接する内側突出部５ａを有している。【選択図】  図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
長尺状石材本体と、該長尺状石材本体内部に長手方向に沿って設けられた貫通穴と、該貫通穴内に挿通されたケーブルと、前記長尺状石材本体の両端部にそれぞれ取り付けられ前記ケーブルを保持した定着具とを有し、前記長尺状石材本体が前記ケーブルを緊張させた反力にてプレストレスされた石製構築材であって、前記定着具は、前記長尺状石材本体の端面の縁付近に沿って当接する内側突出部を有していることを特徴とする石製構築材。
【請求項２】
長尺状石材本体と、該長尺状石材本体内部に長手方向に沿って設けられた貫通穴と、該貫通穴内に挿通されたケーブルと、前記長尺状石材本体の両端部にそれぞれ取り付けられ前記ケーブルを保持した定着具とを有し、前記長尺状石材本体が前記ケーブルを緊張させた反力にてプレストレスされた石製構築材であって、前記定着具は、前記長尺状石材本体の端面と略同形の当接面を有していることを特徴とする石製構築材。
【請求項３】
前記長尺状石材本体は、長手方向に沿って複数の石材が並設されて形成されている請求項１または２に記載の石製構築材。
【請求項４】
長尺状石材本体と、該長尺状石材本体内部に長手方向に沿って設けられた貫通穴と、該貫通穴内に挿通されたケーブルと、前記長尺状石材本体の両端部にそれぞれ取り付けられ前記ケーブルを保持した定着具とを有し、前記長尺状石材本体が前記ケーブルを緊張させた反力にてプレストレスされた石製構築材であって、前記定着具は、前記長尺状石材本体の端面の縁付近に沿って当接する内側突出部を有している石製構築材を少なくとも一部に用いて築造したことを特徴とする石製構築物。
【請求項５】
長尺状石材本体と、該長尺状石材本体内部に長手方向に沿って設けられた貫通穴と、該貫通穴内に挿通されたケーブルと、前記長尺状石材本体の両端部にそれぞれ取り付けられ前記ケーブルを保持した定着具とを有し、前記長尺状石材本体が前記ケーブルを緊張させた反力にてプレストレスされた石製構築材であって、前記定着具は、前記長尺状石材本体の端面と略同形の当接面を有している石製構築材を少なくとも一部に用いて築造したことを特徴とする石製構築物。
【請求項６】
前記長尺状石材本体は、長手方向に沿って複数の石材が並設されて形成されている請求項４または５に記載の石製構築物。
【請求項７】
前記石製構築物は、鳥居である請求項４ないし６のいずれかに記載の石製構築物。
【請求項８】
長尺状石材本体と、該長尺状石材本体内部に長手方向に沿って設けられた貫通穴と、該貫通穴内に挿通されたケーブルと、前記長尺状石材本体の両端部にそれぞれ取り付けられ前記ケーブルを保持した定着具とを有し、前記長尺状石材本体が前記ケーブルを緊張させた反力にてプレストレスされた石製構築材を柱材または立設物に使用した石製構築物であって、該石材構築物の基端側に位置する前記定着具には、アンカーが取り付け可能であることを特徴とする石製構築物。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、耐震構造を備えた石製構築材およびそれを用いて構築した石製構築物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鳥居などの石製構築物が多数築造されている。
これらを構成する石製構築材は、採石された石材を切削加工しそのまま使用しており、石製構築物の耐震性は、石材自体が持つ強度、石材同士の嵌合構造および石材間に介在させる免震パット等によって保持されている。
【０００３】
しかし、上記のような耐震構造のみでは十分とは言えず、地震などに起因する振動が石製構築物に伝わりクラックが発生したり、微振動が予期せぬ共振作用を誘発し増幅され、構築材の折損落下さらには構築物の倒壊といった危険性をも内在している。
【０００４】
本願考案者は、石製構築物の耐震性を向上させ安全な石製構築物を構築するために、石材自体にも耐震構造を施すことを想起し、図９および図１０に示すように、長尺状石材本体５１と、長尺状石材本体５１内部に軸方向に沿って設けられた貫通穴５２と、貫通穴５２内に挿通されたケーブル５３と、貫通穴５２の両端部にそれぞれ取り付けられた定着具５５とを有し、長尺状石材本体５１がケーブル５３を緊張させた反力にてプレストレスされた石製構築材５０を提案した。
【特許文献１】特開平１１−２００５５６号公報
【０００５】
このような石製構築材５０を用いて、例えば図５に示すような鳥居２０を構築すれば、長尺状石材本体の内部にケーブルが挿通されており、折損時に係止材として機能するため梁部材等の部分的落下が防止される。また、プレストレスされることにより、長尺状石材自体が軸方向に圧縮されて強度が増大し、さらに梁部材として使用されればプレストレス力が荷重をキャンセルする方向に作用する。よって、地震等による振動を受けた場合でもクラックが生じることが極めて少なく、構築材料の折損落下さらには倒壊の危険性が著しく低減される。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本願はこのようなプレストレスされた石製構築材の耐震性をさらに向上させる考案に関するものであり、即ち、本考案の課題は、プレストレスされた石製構築材の耐震性をより向上させることができ、地震等による振動を受けた場合でもクラックが生じることが極めて少なく、構築材料の折損落下さらには倒壊の危険性を著しく低減させる石製構築材およびそれを用いて構築した石製構築物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するものは、長尺状石材本体と、該長尺状石材本体内部に長手方向に沿って設けられた貫通穴と、該貫通穴内に挿通されたケーブルと、前記長尺状石材本体の両端部にそれぞれ取り付けられ前記ケーブルを保持した定着具とを有し、前記長尺状石材本体が前記ケーブルを緊張させた反力にてプレストレスされた石製構築材であって、前記定着具は、前記長尺状石材本体の端面の縁付近に沿って当接する内側突出部を有していることを特徴とする石製構築材である。
【０００８】
また、上記課題を解決するものは、長尺状石材本体と、該長尺状石材本体内部に長手方向に沿って設けられた貫通穴と、該貫通穴内に挿通されたケーブルと、前記長尺状石材本体の両端部にそれぞれ取り付けられ前記ケーブルを保持した定着具とを有し、前記長尺状石材本体が前記ケーブルを緊張させた反力にてプレストレスされた石製構築材であって、前記定着具は、前記長尺状石材本体の端面と略同形の当接面を有していることを特徴とする石製構築材である。
【０００９】
さらに、上記課題を解決するものは、上記石製構築材を少なくとも一部に用いて築造したことを特徴とする石製構築物である。
【００１０】
さらに、上記課題を解決するものは、長尺状石材本体と、該長尺状石材本体内部に長手方向に沿って設けられた貫通穴と、該貫通穴内に挿通されたケーブルと、前記長尺状石材本体の両端部にそれぞれ取り付けられ前記ケーブルを保持した定着具とを有し、前記長尺状石材本体が前記ケーブルを緊張させた反力にてプレストレスされた石製構築材を柱材または立設物に使用した石製構築物であって、該石材構築物の基端側に位置する前記定着具には、アンカーが取り付け可能であることを特徴とする石製構築物である。
【考案の効果】
【００１１】
請求項１または２に記載の考案によれば、プレストレスされた石製構築材の耐震性をより向上させることができ、地震等による振動を受けた場合でもクラックが生じることが極めて少なく、構築材の折損落下さらには倒壊の危険性を著しく低減させる石製構築材となる。
請求項３に記載した考案によれば、上記請求項１または２の効果に加え、プレストレスの圧縮力により複数の石材を一体化することができ、小型石材を有効に活用することができる。
請求項４または５に記載した考案によれば、プレストレスされた石製構築材の耐震性をより向上させ、地震等による振動を受けた場合でもクラックが生じることが極めて少なく、構築材の折損落下さらには倒壊の危険性を著しく低減させる石製構築物となる。
請求項６に記載した考案によれば、上記請求項４または５の効果に加え、プレストレスの圧縮力により複数の石材を一体化することができ、小型石材を有効に活用した石製構築物となる。
請求項７に記載した考案によれば、プレストレスされた石製構築材の耐震性をより向上させ、地震等による振動を受けた場合でもクラックが生じることが極めて少なく、構築材の折損落下さらには倒壊の危険性を著しく低減させた鳥居を築造できる。
請求項８に記載した考案によれば、より耐震性に優れた柱材または立設物を備えた石製構築物を構築できる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１２】
本考案は、プレストレスされた石製構築材およびそれを用いた石製構築物の耐震性をさらに向上させる構造を備えた点を主要な特徴とする。
【００１３】
図１は本考案の石製構築材の一実施例の平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３は本考案の石製構築材の他の実施例の平面図であり、図４は図３のＢ−Ｂ線断面図であり、図５は本考案の石製構築物の一実施例である鳥居の構成を示した正面図であり、図６は図５に示した鳥居の部分縦断面図であり、図７は図６のＣ−Ｃ線断面図であり、図８は本考案の石製構築物の他の実施例の部分縦断面図である。
【００１４】
各実施例を順次説明するが、まず、図１または図２に示した本考案の石製構築材１について説明する。
この実施例の石製構築材１は、長尺状石材本体２と、長尺状石材本体２内部に長手方向に沿って設けられた貫通穴３と、貫通穴３内に挿通されたケーブル４と、長尺状石材本体２の両端部付近にそれぞれ取り付けられケーブル４を保持した定着具５とを有し、長尺状石材本体２がケーブル４を緊張させた反力にてプレストレスされた石製構築材であって、定着具５は、長尺状石材本体２の端面２ａ，２ｂの縁付近に沿って当接する内側突出部５ａを有している。以下、各構成について順次詳述する。
【００１５】
この実施例の長尺状石材本体２は、鳥居の柱材として形成されて円柱状に切削加工されている。ただし、長尺状石材本体は長尺状であれば、用途に応じてどのような形態のものでもよく、例えば角柱状のものでもよい。
【００１６】
また、長尺状石材本体２は、御影石にて形成されている。ただし、長尺状石材本体２を形成する石材は御影石に限定されるものではなく、例えば蛇紋岩、大理石その他の花崗岩、深成岩、堆積岩など用途に応じてどうような石材を用いてもよい。
【００１７】
長尺状石材本体２の内部には、図２に示すように、長尺状石材本体２の長手方向（軸方向）に沿って延在するように設けられた貫通穴３が穿孔されている。この貫通穴３は後述するケーブル４を挿通するためのものであり、少なくとも挿通するケーブル４を挿入可能な断面積を有している。
【００１８】
貫通穴３は、この実施例では長尺状石材本体２の中心に１本設けられているが、これに限定されるものではなく、石材本体の大きさ、特に断面積および断面形状に応じて本数を適宜選択可能である。また、この実施例の貫通穴３は、長尺状石材本体２の両端部まで貫通しているが、両端まで貫通せず部分的にプレストレスされたものも本考案の範疇に包含される。
【００１９】
貫通穴３内には、ケーブル４が挿通されており、このケーブル４は緊張状態にて後述する定着具５により保持されている。
【００２０】
ケーブル４としては、それを緊張させた反力にてプレストレス力を、長尺状状石材本体２に付加することができる強度を有するものであれば、どのような材質のものを使用してもよいが、この実施例では、ＰＣ（プレストレストコンクリート）構造を構成する際に使用するＰＣ鋼材が用いられている。なお、この種の鋼材としては、鋼棒、鋼線、鋼より線などが挙げられるが、この実施例では鋼棒が用いられている。
【００２１】
定着具５は、ケーブル４の緊張状態を保持するためのものであり、長尺状状石材本体２の端面２ａ，２ｂより若干小さな径に形成された円盤部５ｂと、この円盤部５ｂと一体に形成され、長尺状石材本体２の端面２ａ，２ｂの縁付近に沿って当接する内側突出部５ａとから構成されている。
【００２２】
より具体的には、この実施例の内側突出部５ａは環状凸部であり、この環状体の先端面が長尺状石材本体２の端面２ａ，２ｂの縁付近に沿って面当接するように構成されている。これにより、長尺状石材本体２は、振動を受けると最初にクラックが発生する外側付近にプレストレス力が付与されているため、中心部にプレストレス力が付与される場合に比して、より有効なプレストレス力の付与が可能となる。
【００２３】
なお、この実施例の内側突出部５ａは、長尺状石材本体２の端面２ａ，２ｂが円形であるため円環状凸部であるが、長尺状石材本体２の端面の縁付近に沿って当接する内側突出部は広く包含されるものであり、例えば、長尺状石材本体の端面が矩形である場合は、内側突出部も矩形の凸部とした方がよい。
【００２４】
そして、この実施例の石製構築材１は、石材を成形し所望形状の長尺状石材本体２を作製する工程と、長尺状石材本体２内部に貫通穴３を穿孔する工程と、貫通穴３内にケーブル４を挿通し貫通穴３の両端部にそれぞれ定着具５を取り付ける工程と、ケーブル４を緊張させることにより長尺状石材本体２をプレストレスする工程と、グラウト６を注入する工程とを経て形成される。
【００２５】
より具体的には、石材を成形し所望形状の長尺状石材本体２を作製する工程では、採石した石材を切削装置を用いて所望の形状に形成する。なお、この実施例の長尺状石材本体２は一体物で形成されているが、複数の石材を軸方向に並設させて長尺状石材本体を形成してもよい。この場合、プレストレスの圧縮力により複数の石材を一体化することができると共に、小型石材を有効に活用することができる。
【００２６】
長尺状石材本体２内部に貫通穴３を穿孔する工程では、穿孔装置を用いて長尺状石材本体内部に貫通穴を形成する。この実施例では、中心部に長手方向に沿って貫通穴３を形成した。貫通穴の形成数は、長尺状石材本体の特に断面形状および寸法を考慮して、１以上の中から適宜選択する。また、貫通穴の形成部位は、プレストレス力の偏りを防止するために重心を考慮した部位に穿孔することが好ましい。
【００２７】
貫通穴３内にケーブル４を挿通し貫通穴３の両端部にそれぞれ定着具５を取り付ける工程では、ケーブル４を緊張可能な状態とする。この実施例では、シース配管をした後、ケーブル４を挿通させる。具体的には、ケーブル４を挿入するシース７（可撓性の鉄製パイプ）を貫通穴３内に配管し、シース７の両端部にそれぞれ定着具５を取り付ける。さらに、ケーブル４をウィンチにてシース７内に引き込み挿通させ定着具５に固定する。
【００２８】
ケーブル４を緊張して長尺状石材本体２をプレストレスする工程では、緊張機器（緊張ジャッキおよび油圧ポンプ）を用いてケーブル４を緊張状態とし、その反力による内側突出部５ａの押圧力にて長尺状石材本体２をプレストレスする。これにより、長尺状石材本体２は軸方向内側への圧縮力を受けて強度が増大する。
【００２９】
グラウト６を注入する工程では、シース７内にグラウト６（水、セメント、セメント系膨張材、ＡＥ減水剤などの調合材料）を注入する。さらに、端部仕舞が施され石製構築材１が形成される。
【００３０】
つぎに、図３または図４に示した本考案の石製構築材の他の実施例について説明する。
この実施例の石製構築材１０は、長尺状石材本体２と、長尺状石材本体２内部に長手方向に沿って設けられた貫通穴３と、貫通穴３内に挿通されたケーブル４と、長尺状石材本体２の両端部付近にそれぞれ取り付けられケーブル４を保持した定着具１５とを有し、長尺状石材本体２がケーブル４を緊張させた反力にてプレストレスされた石製構築材であって、定着具１５は、長尺状石材本体２の端面２ａ，２ｂと略同形の当接面１５ａを有している。以下、各構成について詳述するが、前述した石製構築材１と同様の構成部分については同一符号を付し説明を省略する。
【００３１】
この実施例の石製構築材１０と前述した石製構築材１との相違は、定着具１５の形態のみである。
具体的には、この実施例の定着具１５は、長尺状石材本体２の端面２ａ，２ｂと略同形の当接面１５ａを有した円盤体にて構成されている。これにより、長尺状石材本体２は、プレストレス力が端面２ａ，２ｂの略全面に付与されるため、図９または図１０に示した石製構築材５０のように部分的にプレストレス力が付与されたものに比して、長尺状石材本体２全体に対してより均等で有効なプレストレス力の付与が可能となる。
【００３２】
なお、この実施例の当接面１５ａは、長尺状石材本体２の端面２ａ，２ｂが円形であるため円形に形成されているが、長尺状石材本体の端面と略同形の当接面を有する定着具は広く包含されるものであり、例えば、長尺状石材本体の端面が矩形である場合は、当接面も矩形なものに構成される。
【００３３】
さらに、本考案の石製構築物を、図５ないし図７に示した一実施例を用いて説明する。
この実施例の石製構築物２０は、前述した石製構築材料１を一部に用いて築造した鳥居２０である。
【００３４】
鳥居２０は、図５に示すように、台石２１ａ，２１ｂを貫通して立設された柱材２２ａ，２２ｂと、柱材２２ａ，２２ｂの上部に配設された笠木２３および島木２４と、柱材２２ａ，２２ｂの上部付近にそれぞれ設けられた貫通部内に挿通されて架設された貫材２６およびくさび２７と、島木２４と貫材２６との間隙でかつ中央部に取り付けられた額束２８とから構成されている。
【００３５】
鳥居２０を構成する石製構築材はすべて御影石で形成されており、これらの内、柱材２２ａ，２２ｂ、島木２４および貫材２６は、プレストレスされた本考案の石製構築材にて形成されている。すなわち、柱材２２ａ，２２ｂ、島木２４および貫材２６は、長尺状石材本体と、長尺状石材本体内部に長手方向に沿って設けられた貫通穴と、貫通穴内に挿通されたケーブルと、長尺状石材本体の両端部付近にそれぞれ取り付けられケーブルを保持した定着具とを有し、長尺状石材本体がケーブルを緊張させた反力にてプレストレスされた石製構築材であって、定着具は長尺状石材本体の端面の縁付近に沿って当接する内側突出部を有した石製構築材にて構成されている。
【００３６】
より具体的には、島木２４は、水平方向でかつ略同一高さに延在して設けられた２つの貫通穴内にそれぞれシースが配管されている。これらシース内にはケーブル（鋼棒）がそれぞれ挿入され緊張されてプレストレス力が付与されている。さらに、シースとケーブルとの間隙にはグラウトが注入されている。なお、島木２４は、長尺状石材本体の端面が矩形であるため内側突出部も矩形の環状凸部に構成されている。
【００３７】
また、貫材２６は、水平方向でかつ上下に所定間隔離間した位置に延在して設けられた２つの貫通穴内にシースがそれぞれ配管されている。そして、前述した島木２４と同様にシース内にケーブル（鋼棒）がそれぞれ挿入され緊張されてプレストレス力が付与されて、さらに、シースとケーブルとの間隙にグラウトが注入されている。なお、貫材２６も、長尺状石材本体の端面が矩形であるため内側突出部も矩形の環状凸部に構成されている。
【００３８】
このように、鳥居２０の島木２４および貫材２６がプレストレスされているため、石材自体が軸方向に圧縮されて強度が増大し、かつプレストレス力が荷重をキャンセルする方向に作用する。よって、地震等による振動を受けた場合でもクラックが生じることが極めて少なく、構築材料の折損落下さらには倒壊の危険性を著しく低減させることができる。
【００３９】
さらに、柱材２２ａ，２２ｂは、図６または図７に示すように、長尺状石材本体３２と、長尺状石材本体３２内部に長手方向に沿って設けられた貫通穴３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄと、貫通穴３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ内に挿通されたケーブル３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄと、長尺状石材本体３２の両端部付近にそれぞれ取り付けられケーブル３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄを保持した定着具３５とを有し、長尺状石材本体３２がケーブル３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄを緊張させた反力にてプレストレスされた石製構築材であって、定着具３５は長尺状石材本体３２の端面３２ａ，３２ｂの縁付近に沿って当接する内側突出部３５ａを有した石製構築材３０にて構成されている。そして、４つの貫通穴３３ａ，３３ｂ、３３ｃ，３３ｄ内には、シース３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄが配管されており、これらシース３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄとケーブル３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ（鋼棒）との間隙にグラウト３７が注入されている。
【００４０】
また、柱材２２ａ，２２ｂの基端側（地中埋設側）に位置する定着具３５には、アンカー３８が取り付けられている。具体的には、基端側（地中埋設側）に位置する定着具３５には、図７に示すように、平面視で略矩形に形成された外延部３９が一体的に形成されており、この外延部３９には、８本のアンカー３８が取り付けられている。そして、柱材２２ａ，２２ｂが地中に埋設される際には、図６に示すように、これらアンカー３８が下方に向かって延在するように配される。  
【００４１】
このように、鳥居２０は、柱材２２ａ，２２ｂもプレストレスされた石製構築材が使用され、かつ定着具３５にはアンカー３８が取り付けられ地中に埋設されるため、より耐震性に優れた鳥居が構成できる。
【００４２】
さらに、図８に示した本考案の石製構築物の他の実施例について説明する。
この実施例の石製構築物は塔４０であり、立設物４２にプレストレスされた石製構築物が使用され、立設物４２の基端側に位置する定着具４５には、アンカー４８が取り付けされている
【００４３】
より具体的には、塔４０は、長手方向に沿って複数の石材が並設されて形成された長尺状石材本体（立設物）４２と、長尺状石材本体４２内部に長手方向に沿って設けられた貫通穴４３と、貫通穴４３内に挿通されたケーブル４４と、長尺状石材本体の両端部にそれぞれ取り付けられケーブル４４を保持した定着具４５とを有し、長尺状石材本体４２がケーブル４４を緊張させた反力にてプレストレスされた石製構築材を有した石製構築物であって、立設物４２の基端側に位置する定着具４５には、アンカー４８が取り付けられたものである。
【００４４】
このように、本考案の石製構築物は、塔の構築にも適用でき、この場合、立設物４２としてプレストレスされた石製構築材が使用され、かつ定着具４５にはアンカー４８が取り付けられているため、より耐震性に優れた塔が構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本考案の石製構築材の一実施例の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本考案の石製構築材の他の実施例の平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】本考案の石製構築物の一実施例である鳥居の構成を示した正面図である。
【図６】図５に示した鳥居の部分縦断面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】本考案の石製構築物の他の実施例の部分縦断面図である。
【図９】従来の石製構築材の平面図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ線断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  石製構築材
２  長尺状石材本体
３  貫通穴
４  ケーブル
５  定着具
６  グラウト
７  シース
２０  鳥居
２１  台石
２２  柱材
２３  笠木
２４  島木
２６  貫材
２７  くさび
２８  額束
【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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