(57)【要約】【課題】硬い粘土の塊の被改良土を、安定して定量供給可能な土質改良用被改良土供給装置を提供する。【解決手段】被改良土（Ｔ）を投入するホッパ（２）の下方に搬送用コンベヤ（６）を配置し、ホッパ（２）の下部の排出部に排出口（５）を設け、その近傍の、ホッパ（２）内に掻き出し機構（８）を構成する帯状無端体（１０）を設ける。帯状無端体（１０）は、フレーム（１１）の一端部に設けた起動輪（１２）と、他端部に設けた誘導輪（１４）と、起動輪（１２）と誘導輪（１４）とに掛け回した、複数個の連接体（１６）よりなるベルト（１５）とを有している。帯状無端体（１０）は起動輪（１２）を上方にして直立して配置し、被改良土（Ｔ）と接触する直線部（１７）と、コンベヤ（６）の上面（７）との成す角度αは、掻き出し方向から直線部（１７）に向けて約９０°である。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土質改良用被改良土供給装置において、
被改良土を投入するホッパ（２）と、
前記ホッパ（２）の下方に配置され、被改良土を搬送するコンベヤ（６）と、
前記ホッパ（２）に設けられ、被改良土を前記コンベヤ（６）と共働して掻き出し方向に供給する掻き出し機構（８）とを備え、
前記掻き出し機構（８）は帯状無端体（１０）である
ことを特徴とする土質改良用被改良土供給装置。
【請求項２】
請求項１記載の土質改良用被改良土供給装置において、
前記帯状無端体（１０）は、複数個の連接体（１６）により構成されている。
ことを特徴とする土質改良用被改良土供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の土質改良用被改良土供給装置において、
前記帯状無端体（１０）に被改良土と接触する直線部（１７）を設け、その直線部（１７）と前記コンベヤ（６）の上面（７）との成す角度（α）は、０°より大きい角度で約９０°未満である
ことを特徴とする土質改良用被改良土供給装置。
【請求項４】
土質改良用被改良土供給装置において、
被改良土を投入するホッパ（２）と、
前記ホッパ（２）の下方に配置され、被改良土を搬送するコンベヤ（６）と、
前記ホッパ（２）に設けられ、被改良土を前記コンベヤ（６）と共働して掻き出し方向に供給する掻き出し機構（８）とを備え、
前記掻き出し機構（８）は、複数個の掻き出しロータ（３０，３１）を、順次上方に配置した
ことを特徴とする土質改良用被改良土供給装置。
【請求項５】
請求項４記載の土質改良用被改良土供給装置において、
前記上方に位置する掻き出しロータ（３１）は、前記ホッパ（２）に着脱自在である
ことを特徴とする土質改良用被改良土供給装置。
【請求項６】
請求項４記載の土質改良用被改良土供給装置において、
前記上方に位置する掻き出しロータ（３１）は、
前記ホッパ（２）に着脱可能な第２のホッパ（４０）に装着され、前記第２のホッパ（４０）は、ほぼ垂直に対向する側壁面（４１）を有する開口部（４４）と、
前記ホッパ（２）の上面を覆うほぼ水平な上面部（４２）とを有する
ことを特徴とする土質改良用被改良土供給装置。
【請求項７】
自走式土質改良機において、
被改良土を投入するホッパ（２）と、
前記ホッパ（２）の下方に配置され、被改良土を搬送するコンベヤ（６）と、
前記ホッパ（２）に設けられ、被改良土を前記コンベヤ（６）と共働して掻き出し方向に供給する帯状無端体（１０）、又は順次上方に配置した複数個の掻き出しロータ（３０，３１）と、
ほぼ垂直に対向する側壁面（４１）を有する開口部（４４）と、前記ホッパ（２）の上面を覆うほぼ水平な上面部（４２）とを有し、前記ホッパ（２）に着脱可能な第２のホッパ（４０）と
を有する土質改良用被改良土供給装置（１，１ａ，１ｂ，１ｃ）を搭載した
ことを特徴とする自走式土質改良機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土質改良用被改良土供給装置に関し、特には硬くて粘性の高い被改良土を安定して供給するための被改良土供給装置、及びそれを搭載した自走式土質改良機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、土木建築工事等において、掘削後の埋め戻しに使えない、軟弱で支持力の弱い残土に、所定の割合の土質改良材を添加して混合し、支持力の強い土壌に改良することが行われている。この残土（被改良土）に所定の割合の土質改良材を添加し、効率的に土壌改良するために、一定量の被改良土を連続的に供給しながら所定の割合の土質改良材を連続的に添加する方法がとられている。そのためには、被改良土を連続的に定量供給することが重要である。
【０００３】
一定量の被改良土を連続的に供給する方法としては、特開平９−１９５２６５号公報および特開平１１−１６５８７８号公報に開示されたものがある。図９はそれらの土質改良用の被改良土供給装置７０の概略図である。図９において、ホッパ２の下方には、被改良土を搬送するコンベヤ６が設けられている。ホッパ２の下方排出部には、搬送される被改良土Ｔの、コンベヤ６の上面７からの高さＨを規定する排出口５が形成されている。排出口５近傍のホッパ２内には、複数個の突起部材７２を有する掻き出しロータ７１が設けられており、この掻き出しロータ７１は回転駆動されている。排出口５の外側には土質改良材供給装置５３が配設されており、そのシュータ５７はコンベヤ６上に開口して所定量の土質改良材を排出するようになっている。
【０００４】
次に作動について説明する。図９において、図示しない油圧ショベル等の積込機によりホッパ２内に投入された被改良土Ｔは、コンベヤ６により矢印方向に搬送される。そして排出口５近傍では、被改良土Ｔはさらに矢印方向に回転駆動される掻き出しロータ７１により排出口５側に掻き出されて白矢印の方向に進み、排出口５でコンベヤ６の上面７からの高さＨを規定されてホッパ２の外に送り出される。したがって、コンベヤ６の搬送速度を定めれば被改良土Ｔの時間当りの供給量は規定される。次に土質改良材供給装置５３は所定量の土質改良材Ｋをシュータ５７から被改良土Ｔ上に添加する。これにより所定の混合比の被改良土と土質改良材とが連続的に供給される。その後、この被改良土と土質改良材とは図示しない混合機等で混合され、改良土となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成においては以下のような問題点がある。
被改良土が硬い粘土の塊の場合には、掻き出しロータ７１とコンベヤ６との間に土のブリッジが形成され、被改良土が所定量ずつ排出されないという問題がある。図１０は、その状態を示す説明図である。図９のものと同一部材には同一符号を付して説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。図１０において、掻き出しロータ７１の回転中心Ｐから上方の部分では、被改良土Ｔには突起部材７２により搬送方向と逆向きの力が加えられ、斜め下向きの白矢印Ｅの力が発生する。また、ベルトコンベヤ６上の被改良土Ｔには、矢印に示すベルトコンベヤ６の搬送方向の力と、被改良土Ｔの重力の反力との合力である斜め上向きの白矢印Ｆの力が発生する。この力ＥとＦとにより図のハッチングに示すブリッジが形成され、被改良土Ｔとコンベヤ６との間でスリップが起き、所定量の被改良土Ｔが供給されないという問題がある。
図１１は、ホッパ２の正面断面図である。図１１において、ホッパ２の上部の、開口部３の夾角βは鈍角（例えば１４０°）であり、開口部３の下部に設けられ、かつ下方のコンベヤ６に向けて開口するガイド部４は略垂直である。このホッパ２に硬い粘土の塊の被改良土Ｔを入れた場合、矢印に示すような斜め方向の力が発生するので、図のハッチングに示すように、開口部３にブリッジが形成される。このため、被改良土Ｔがガイド部４に落下せず、被改良土Ｔが所定量ずつ供給されないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、土質にかかわらず、所定量の被改良土を安定して供給可能な土質改良用被改良土供給装置およびそれを搭載した自走式土質改良機を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、第１発明は、土質改良用被改良土供給装置において、被改良土を投入するホッパと、前記ホッパの下方に配置され、被改良土を搬送するコンベヤと、前記ホッパに設けられ、被改良土を前記コンベヤと共働して掻き出し方向に供給する掻き出し機構とを備え、前記掻き出し機構は帯状無端体である構成としている。
【０００８】
第１発明によると、掻き出し機構を帯状無端体としたため、掻き出し部の上部の被改良土を掻き出し方向の反対方向に押し戻す力が加わらないようにすることができる。したがって、被改良土が硬い粘土であっても、掻き出し機構部とコンベヤとの間に被改良土のブリッジができることはなく、被改良土を安定して供給することができる。
【０００９】
第２発明は、第１発明において、前記帯状無端体は、複数個の連接体により構成されている。
【００１０】
第２発明によると、第１発明の作用及び効果を有し、さらに個々の連接体はそれぞれ揺動、振動するので、粘土質被改良土の付着を防止できる。
【００１１】
第３発明は、第１又は第２発明において、前記帯状無端体に被改良土と接触する直線部を設け、その直線部と前記コンベヤの上面との成す角度は、０°より大きい角度で約９０°未満である構成としている。
【００１２】
第３発明によると、第１、第２の発明の作用、効果に加え、被改良土に掻き出し方向と反対方向の力が加わることを、より確実に防止できる。したがって、被改良土が硬い粘土であっても掻き出し機構部とコンベヤとの間にブリッジができることを確実に防止できる。
【００１３】
第４発明は、土質改良用被改良土供給装置において、被改良土を投入するホッパと、前記ホッパの下方に配置され、被改良土を搬送するコンベヤと、前記ホッパに設けられ、被改良土を前記コンベヤと共働して掻き出し方向に供給する掻き出し機構とを備え、前記掻き出し機構は、複数個の掻き出しロータを、順次上方に配置した構成としている。
【００１４】
第４発明によると、複数個の掻き出しロータの位置を、順次上方に設けることにより、下方の定量供給用の掻き出しロータの上部の被改良土に、掻き出し方向の反対方向に押し戻す力が加わらないようにすることができる。したがって、被改良土が硬い粘土であっても掻き出し機構部とコンベヤとの間に被改良土のブリッジができることはなく、被改良土を安定して供給できる。
【００１５】
第５発明は、第４発明において、前記上方に位置する掻き出しロータは、前記ホッパに着脱自在である構成としている。
【００１６】
第５発明によると、被改良土が一般土質の場合には掻き出しロータを１個として作業し、やや粘性のある被改良土の場合には、その上方に掻き出しロータを追加することができる。したがって、各種の土質に対して最適状態で容易に対応が可能であり、作業性、汎用性の向上が図れる。
【００１７】
第６発明は、第４発明において、前記上方に位置する掻き出しロータは、前記ホッパに着脱可能な第２のホッパに装着され、前記第２のホッパは、ほぼ垂直に対向する側壁面を有する開口部と、前記ホッパの上面を覆うほぼ水平な上面部とを有する構成としている。
【００１８】
第６発明によると、コンベヤに向けた開口部に、ほぼ垂直に対向する側壁面を設けたため、被改良土が粘土質であっても落下し易いとともに、上面部を平面にしたためブリッジができにくい。また、第２のホッパを着脱可能にしたため、被改良土が一般土質の場合には掻き出しロータを１個として一般土質に最適な状態で作業できる。さらに、被改良土が硬くてねばりのある粘土質の場合には掻き出しロータと第２のホッパとを追加することによりブリッジの生成を防止するとともに被改良土のコンベヤへの落下を容易にし、安定した定量供給を可能とすることができる。したがって、土質に応じてそれぞれ最適な状態で作業可能であり、作業性、汎用性の向上が図れる。
【００１９】
第７発明は、自走式土質改良機において、被改良土を投入するホッパと、前記ホッパの下方に配置され、被改良土を搬送するコンベヤと、前記ホッパに設けられ、被改良土を前記コンベヤと共働して供給する帯状無端体、又は順次上方に配置した複数個の掻き出しロータと、ほぼ垂直に対向する側壁面を有する開口部と、前記ホッパの上面を覆うほぼ水平な上面部とを有し、前記ホッパに着脱可能な第２のホッパとを有する土質改良用被改良土供給装置を備えた構成としている。
【００２０】
第７発明によると、自走式土質改良機に、被改良土が一般土質であっても、硬い粘土質であっても安定して供給可能な土質改良用被改良土供給装置を搭載したため、任意の作業現場で、各種の土質に対応して効率的に作業することができる。そのため、自走式土質改良機の稼働率が向上すると共に、作業コストの低減が図れる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る土質改良用被改良土供給装置の実施形態について図面を参照して詳述する。
【００２２】
図１は、第１実施形態の土質改良用被改良土供給装置１の側面断面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図である。図１、図２において、被改良土Ｔを貯溜するホッパ２の下方には被改良土Ｔを搬送するコンベヤ６が配置され、ホッパ２の下部の排出部には、被改良土Ｔのコンベヤ６の上面７からの高さＨを規定する排出口５が形成されている。コンベヤ６はリンク式コンベヤ又はベルトコンベヤである。排出口５の近傍の、ホッパ２内には掻き出し機構８を構成する帯状無端体１０が設けられている。帯状無端体１０は、フレーム１１の一端部に設けられ、かつ油圧モータ１３により駆動される起動輪１２と、他端部に設けられた誘導輪１４と、起動輪１２および誘導輪１４に掛け回された、複数個の連接体１６をピン連結したベルト１５とを有している。帯状無端体１０は、起動輪１２側を上方にして略直立して配置され、フレーム１１の両側面に固設されたアーム２０，２０の両端部が、ホッパ２の開口部３に設けられたブラケット２１，２１にボルト２２で締着されていて、このアーム２０，２０を介して支持されている。帯状無端体１０には被改良土Ｔと接触する直線部（ホッパ内方に対面する側の直線部）１７が設けられており、この直線部１７とコンベヤ６の上面７との成す角度αは、０°より大きい角度で、約９０°未満である。
【００２３】
次に作動について説明する。図１において、油圧ショベル等の積込機によりホッパ２に積み込まれた被改良土Ｔは、コンベヤ６が矢印方向に駆動されると白矢印ａの方向に搬送される。また、起動輪１２が矢印方向に回転駆動されると、ベルト１５の直線部１７に接する被改良土Ｔには白矢印ｂのような下向きの力が加えられる。したがって、帯状無端体１０とコンベヤ６との間にブリッジが形成されることは無く、コンベヤ６の上面７に加わる被改良土Ｔの力は増加して搬送する力は大きくなる。さらに、帯状無端体１０の下部では白矢印ｃのように排出口５の方向に掻き出す力が加えられるので、被改良土Ｔは白矢印ｄの方向に大きな力で押し出され、高さＨで安定して供給される。
【００２４】
本発明は上記のような構成としたため、以下のような効果が得られる。
被改良土には、コンベヤの搬送方向と逆方向の力が加わらないため、被改良土が硬い粘土の塊であっても帯状無端体とコンベヤとの間にブリッジが形成されることは無い。また、ベルトの直線部により被改良土に下向きの力が加わるため、被改良土をコンベヤに押し付ける力が大きくなる。そのため、被改良土とコンベヤとの間の摩擦力が増大し、被改良土とベルトとの間でスリップが発生する恐れは少なく、大きな力で搬送される。したがって、所定量の被改良土を安定して供給することができる。
帯状無端体の起動輪を上方に位置させたため、起動輪の歯と連接体との間に石等を噛み込むことは無く、この帯状無端体は円滑に駆動され、故障の恐れも少ない。
【００２５】
図３は、第２実施形態の土質改良用被改良土供給装置１ａの側面断面図である。第１実施形態のものと同一部材には同一符号を付して説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。帯状無端体１０の被改良土Ｔと接する直線部１７と、コンベヤ６の上面７との成す角度αは約４５°である。したがって、被改良土Ｔには白矢印のように掻き出し方向に向かって斜め方向に力が加えられ、排出口５に被改良土Ｔを送り込む力を増加させることができ、一層安定した状態で被改良土Ｔを定量供給できる。
【００２６】
図４は第３実施形態の土質改良用被改良土供給装置１ｂの側面断面図であり、図５は図４のＢ−Ｂ矢視図（正面断面図）である。第１実施形態のものと同一部材には同一符号を付して説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
図４において、ホッパ２の排出口５の近傍に設けられた第１掻き出しロータ３０の前方に第２掻き出しロータ３１を設け、掻き出し機構８を構成している。第１掻き出しロータ３０及び第２掻き出しロータ３１は、ロータ３２の周囲に複数個の突起部材３３を有している。第２掻き出しロータ３１の突起部材３３の下端部とコンベヤ６の上面７との間隔Ｃは、第１掻き出しロータ３０の中心Ｐの、コンベヤ６の上面７からの距離Ｄとほぼ同じである。
図５において、第１掻き出しロータ３０はホッパ２のガイド部４に回転自在に取付けられている。第２掻き出しロータ３１は両端部をブラケット３４，３４に一体的に回転自在に支持され、ブラケット３４，３４はホッパ２の開口部３に着脱自在に取付けられている。第１掻き出しロータ３０および第２掻き出しロータ３１は図４に示す矢印のように同一方向に回転駆動される。
【００２７】
次に、作動について説明する。第１掻き出しロータ３０と第２掻き出しロータ３１とを駆動すると、被改良土Ｔは白矢印に示す方向に掻き出される。このとき、第２掻き出しロータ３１があるため、第１掻き出しロータ３０の上部には、掻き出し方向と反対方向の力は発生せず、被改良土Ｔが硬い粘土の塊でも、第１掻き出しロータ３０とコンベヤ６との間にブリッジができることは無い。また、第２掻き出しロータ３１の位置は高いため、第２掻き出しロータ３１とコンベヤ６との間にブリッジができることは無い。したがって、被改良土Ｔを安定して定量供給することができる。なお、本実施形態では掻き出しロータは２個であるが、掻き出しロータは３個以上取付けてもよい。
【００２８】
前述のように、図１１に示すように、被改良土が硬い粘土の塊の場合にはホッパ２の開口部３にブリッジが形成され、下部のガイド部４に被改良土が落下せず、被改良土が定量供給されないという問題がある。図６はこの問題を解決するために考案された第４実施形態の土質改良用被改良土供給装置１ｃの正面断面図である。図５に示す第３実施形態のものと同一部材には同一符号を付して説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
図６において、ホッパ２の開口部３には、ホッパ２のガイド部４と同一幅の、ほぼ垂直に対向する側壁面４１，４１と、上部のほぼ水平な一対の上面部４２，４２とを有する第２のホッパ４０が、ボルト４３により着脱自在に締着され、上面部４２，４２はホッパ２の開口部３を覆っている。第２のホッパ４０の、側壁面４１，４１の間には第２掻き出しロータ３１が回転自在に取付けられ、第２のホッパ４０と一体的に構成されている。
【００２９】
図７は、第２のホッパ４０とホッパ２との分離状態を示す斜視図である。図７に示すように、ホッパ２のガイド部４には第１掻き出しロータ３０が回転自在に取付けられている。第２のホッパ４０は前述のようにほぼ水平な上面部４２と、ほぼ垂直な側壁面４１とを有し、側壁面４１，４１には第２掻き出しロータ３１が回転自在に取付けられている。第２のホッパ４０はホッパ２の上面を覆うように組み付けられ、ボルト４３で締着される。
【００３０】
次に第２のホッパ４０の作用について説明する。第２のホッパ４０は上面部４２がほぼ水平なため、積載された被改良土には上向きの力が発生する。したがって、被改良土が硬い粘土の塊であってもブリッジが形成されることは無い、また、ほぼ垂直な側壁面４１を設けたため被改良土は落下し易い。万一落下しない場合には油圧ショベルのバケット等で下に押し付けて落下させることもできる。さらに上面部４２上に溜まった被改良土を、前述のバケット等で側壁面４１，４１の間に落とし込むこともでき、硬い粘土の塊であっても安定して定量供給することができる。
【００３１】
なお、第２のホッパ４０は第１、第２実施形態の帯状無端体１０と組み合わせてもよい。
【００３２】
図８は本発明の土質改良用被改良土供給装置の一例として、帯状無端体１０を備えた土質改良用被改良土供給装置１を搭載した自走式土質改良機５０の側面図である。図８において、走行用履帯５１を有するフレーム５２の前方部には被改良土を投入するホッパ２が搭載されている。ホッパ２は、帯状無端体１０を備えている。ホッパ２の下方にはコンベヤ６が配設されており、ホッパ２の後方には土質改良材供給装置５３が設けられている。フレーム５２の中央部には、コンベヤ６で搬送された被改良土と土質改良材とを破砕、混合する解砕機５４が搭載されている。フレーム５２の後方部には製品搬出用の搬出用コンベヤ５５が設けられている。なお、５６はエンジン等の駆動装置である。
【００３３】
次に、作動について説明する。図８において、図示しない油圧ショベル等の積込機によってホッパ２内に投入された被改良土は、コンベヤ６及び帯状無端体１０の共働によってホッパ２から定量供給される。次に、土質改良材供給装置５３は所定量の土質改良材を、前記コンベヤ６で供給される被改良土の上に添加し、これが解砕機５４によって解砕、混合され、改良土が生産される。生産された改良土は、搬出コンベヤ５５により機外に搬出される。本機は自走式であるため、任意の作業現場に移動可能である。
【００３４】
本構成によれば、硬い粘土の塊の被改良土であっても、安定して連続的に定量供給可能な土質改良用被改良土供給装置を自走式土質改良機に搭載した。そのため、任意の作業現場で土質改良作業を行うことができ、しかも各種の土質の被改良土に対応可能であり、作業効率、稼働率および汎用性を向上でき、作業コストを低減できる。
【００３５】
上記実施形態においては、自走式土質改良機に前述の第１実施形態の土質改良用被改良土供給装置１を搭載しているが、第２実施形態、第３実施形態および第４実施形態の土質改良用被改良土供給装置１ａ，１ｂ，１ｃを搭載してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の被改良土供給装置の側面断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】本発明の第２実施形態の被改良土供給装置の側面断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態の被改良土供給装置の側面断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ矢視図である。
【図６】本発明の第４実施形態の被改良土供給装置の正面断面図である。
【図７】ホッパと第２のホッパの構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の被改良土供給装置を搭載した自走式土質改良機の側面図である。
【図９】従来の被改良土供給装置の側面断面図である。
【図１０】従来の被改良土供給装置の問題点を説明するための側面断面図である。
【図１１】従来の被改良土供給装置の問題点を説明するための正面断面図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ…土質改良用被改良土供給装置、２…ホッパ、３…開口部、４…ガイド部、５…排出口、６…コンベヤ、７…上面、８…掻き出し機構、１０…帯状無端体、１１…フレーム、１２…起動輪、１３…油圧モータ、１４…誘導輪、１５…ベルト、１６…連接体、１７…直線部、２０…アーム、２１，３４…ブラケット、３０…第１掻き出しロータ、３１…第２掻き出しロータ、３２…ロータ、３３…突起部材、４０…第２のホッパ、４１…側壁面、４２…上面部、４４…開口部、５０…自走式土質改良機、５１…走行用履帯、５２…フレーム、５３…土質改良材供給装置、５４…解砕機、５５…搬出用コンベヤ、５６…駆動装置、５７…シュータ、７１…掻き出しロータ、７２…突起部材。
【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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【図１１】
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