(57)【要約】【課題】砂防えん堤の更新に際して作業が安全であって、かつ砂防えん堤下流側で大型重機による作業が可能な構造を備えたスリット砂防えん堤とその更新方法を提供する。【解決手段】スリット部を構成するえん堤の下流側壁面に着脱可能に取付けられた横梁部材に土圧支持部材を当接させること、前記スリット部の土圧が前記土圧支持部材によって支持されている間に、前記横梁の固定手段を取り外し、その後で、該土圧支持部材を前記スリット部から徐々に離脱させ、次いで、該スリット部からの土石および砂礫の排除を行う。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
横梁部材を設置したスリット部を有し、該スリット部に土砂礫が捕捉されたスリット砂防えん堤の更新方法であって、
横梁部材に作用しているスリット部内の土石による土圧を支持装置により支持させること、
該スリット部内の土圧が前記支持装置によって支持されている間に、えん堤の下流側面に着脱可能な取付手段により設置された横梁部材の取付手段を外すこと、
次いで、前記横梁部材および前記支持装置をスリット部から離脱させて該スリット部からの土石および砂礫の排除を可能とすること
を特徴とする土砂礫が捕捉されたスリット砂防えん堤の更新方法。
【請求項２】
前記支持装置が、前記横梁部材と、該横梁部材をその張力により支持する線材とから構成され、該線材で前記横梁部材を支持しながら土圧を支持し、その間に該横梁部材の取付手段を外し、次いで、前記線材の張力をゆるめ、前記横梁部材と線材とをスリット部から離脱させることを特徴とする請求項１記載のスリット砂防えん堤の更新方法。
【請求項３】
前記横梁部材が、砂防えん堤のスリット部の下流側の両岸側に設けられた横梁取付部材に着脱可能に取り付けられている請求項１または２記載のスリット砂防えん堤の更新方法。
【請求項４】
１または２以上の横梁部材を設置したスリット部を有するスリット砂防えん堤であって、前記スリット部の下流側の両岸側に着脱可能な取付手段により設置された横梁部材と、該横梁部材のほぼ横方向において、スリット部の下流側の両岸側のそれぞれに設けた線材の第１、第２支持手段と、および前記横梁部材に設けた線材の第３支持手段とから構成され、該線材と該第１、第２、第３支持手段、そして前記横梁部材とが協働してスリット部内の土圧を支持する支持装置を構成することを特徴とするスリット砂防えん堤。
【請求項５】
前記横梁部材が、砂防えん堤のスリット部の下流側の両岸側に設けられた横梁取付部材に着脱可能に取り付けられている請求項４記載のスリット砂防えん堤。
【請求項６】
前記横梁部材が管材であって、前記第３支持手段が、その中空部をもって構成されるか、または前記横梁部材の外面に設けた線材の支持金具から構成されるか、または前記横梁部材の両端に設けられた線材の固定手段から構成されることを特徴とする請求項４または５記載のスリット砂防えん堤。
【請求項７】
前記第１支持手段および／または第２支持手段が、スリットの下流側の両岸側に設けられたアンカー金具から構成される請求項４ないし６のいずれかに記載のスリット砂防えん堤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土砂礫が捕捉されたスリット砂防えん堤の更新方法、さらにそのときのスリット砂防えん堤に関する。さらに、本発明は、取り外すことを考慮したスリット砂防えん堤の横梁構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の砂防えん堤は河川を横断した不透過型の砂防えん堤がほとんどであった。そのため砂防えん堤はその設置箇所によっては、河川を分断することにより下流域に土砂が供給されず、その結果、下流域での河床低下や、海岸域での海岸侵食の原因とされることもあった。また、魚類に代表される水生生物の生活環境への影響についても問題視されることが多い。
【０００３】
よって、近年では砂防えん堤にスリット部を設け、えん堤の上下流部の連続性を保つような透過型のスリット部を設けた砂防えん堤が施工されるようになってきた。
【０００４】
しかしながら、スリット部を設けただけの砂防えん堤では、土石流が流下した場合に土石流先端部の巨礫群は捕捉できても、礫径が土石流先端部よりも小さい礫群で構成される後続流に対しては効果が十分であるとはいえず、特許文献１に開示されているようにスリット部に横梁を取り付け、土砂の捕捉機能を高めた構造が新しい技術として採用されてきている。
【０００５】
また、特許文献２に開示のように格子状に部材を組み合わせた砂防えん堤もある。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−５０４３５  号公報
【特許文献２】特開平７−８２７２５  号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に示される透過型砂防えん堤は、上流側に横梁を取り付けていることから、堆積する土砂はえん堤の上流側に限られ、しかも上流に堆積した土砂を重機で取り除く場合、横梁が設けられていることから、砂防えん堤の上流側からしか除石の作業を行うことが出来ない。しかしながら、砂防えん堤は一般に、砂防えん堤の下流側へ重機を搬入することは可能な場合が多いが、上流側に重機を搬入することは、搬入道路を新たに設ける必要があるなど搬入困難な場合が多い。よって上流からだけでなく下流からも土石および砂礫の排除、つまり除石作業を行うことができる構造が求められている。
【０００８】
また、除石作業を重機で行う場合、横梁部材近傍の除石作業においては、横梁が作業の邪魔となる場合が多く、作業効率が悪くなる上、除石作業時に誤って横梁そのものを重機で損傷してしまう場合もある。そのため、除石作業前に横梁を取りはずすことが可能であれば作業性が大幅に向上するが、横梁には捕捉した土砂や礫が堆積し、土圧が作用していることもあり、そのまま取り外すことは困難である。
【０００９】
加えて、特許文献１に示される透過型砂防えん堤は、横梁を砂防えん堤の上流側に取り付けていることから、損傷した横梁の除去および交換作業を砂防えん堤の上流側で行わなければならない。
【００１０】
しかし、砂防えん堤の上流側は、作業中に万が一上流側から土石流や洪水が流下すると非常に危険であるが、砂防えん堤下流側で作業することが可能であれば、その危険を回避することができる。
【００１１】
ここに、本明細書では、上述のような土石の除去作業は、砂防えん堤の機能を旧に復することを意味することから、そのような作業を便宜上砂防えん堤の「更新」または「更新方法」と称する。
【００１２】
ここに、本発明の課題は、砂防えん堤の更新に際して作業が安全であって、かつ砂防えん堤下流側で作業が可能な構造を備えたスリット砂防えん堤を提供することである。
【００１３】
本発明の別の課題は、スリット砂防えん堤の横梁の構造が、特に取り外すことを考慮した構造である砂防えん堤の安全かつ容易に行うことのできる更新方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、かかる課題を解決する手段について種々検討を重ねた結果、スリット砂防えん堤の横梁部材を砂防えん堤の下流側壁面、つまり下流側の両岸に取り付けることで、スリット部に土砂や礫が捕捉された後で除石作業が必要となった場合には、下流側から、適宜支持装置をスリット部内の土石堆積部に対して当接させ、この装置でもって土圧を支持する。その間に、横梁部材の固定金具を取り外し、必要により横梁部材を取り除いてから、土圧に対する上記支持装置の押圧を徐々に低下させ、スリット部からの土石を徐々に下流側に除去することで上述の課題が効果的に達成できることを知り、本発明を完成した。
【００１５】
かかる土圧の支持装置は、簡便な構成としては、張力をかけた線材と横梁部材とで構成することができる。すなわち、横梁部材に線材を沿わせ、あるいは横梁部材が管体のときは、その内部を通すとともに、砂防えん堤の下流側壁面  （両岸側）  において横梁部材の左右方向に取り付けた線材固定治具に線材を取り付け、線材に張力を与える。これにより張力をかけた線材と横梁部材とで構成される土圧に対する支持装置の作用で土圧が支持されるのである。その間に、横梁部材を固定しているボルトなどの取付手段をはずし、次いで、線材に与えた張力を徐々に開放することで、横梁部材に土圧が作用していても横梁部材を安全にスリット部から離脱させる作業を可能とする。このようにして、土圧の支持装置をスリット部から離脱させてから、下流側から土石および砂礫の排除作業を行えばよい。
【００１６】
ここに、本発明は次の通りである。
（１）横梁部材を設置したスリット部を有し、該スリット部に土砂礫が捕捉されたスリット砂防えん堤の更新方法であって、
横梁部材に作用しているスリット部内の土石による土圧を支持装置により支持させること、
該スリット部内の土圧が前記支持装置によって支持されている間に、えん堤の下流側面に着脱可能な取付手段により設置された横梁部材の取付手段を外すこと、
次いで、前記横梁部材および前記支持装置をスリット部から離脱させて該スリット部からの土石および砂礫の排除を可能とすること
を特徴とする土砂礫が捕捉さたスリット砂防えん堤の更新方法。
【００１７】
（２）前記支持装置が、前記横梁部材と、該横梁部材をその張力により支持する線材とから構成され、該線材で前記横梁部材を支持しながら土圧を支持し、その間に該横梁部材の取付手段を外し、次いで、前記線材の張力をゆるめ、前記横梁部材と線材とをスリット部から離脱させることを特徴とする上記（１）  記載のスリット砂防えん堤の更新方法。
【００１８】
（３）前記横梁部材が、砂防えん堤のスリット部の下流側の両岸側に設けられた横梁取付部材に着脱可能に取り付けられている上記（１）  または（２）  記載のスリット砂防えん堤の更新方法。
【００１９】
（４）１または２以上の横梁部材を設置したスリット部を有するスリット砂防えん堤であって、前記スリット部の下流側の両岸側に着脱可能な取付手段により設置された横梁部材と、該横梁部材のほぼ横方向において、スリット部の下流側の両岸側のそれぞれに設けた線材の第１、第２支持手段と、および前記横梁部材に設けた線材の第３支持手段とから構成され、該線材と該第１、第２、第３支持手段、そして前記横梁部材とが協働してスリット部内の土圧を支持する支持装置を構成することを特徴とするスリット砂防えん堤。
【００２０】
（５）前記横梁部材が、砂防えん堤のスリット部の下流側の両岸側に設けられた横梁取付部材に着脱可能に取り付けられている上記（４）  記載のスリット砂防えん堤。
【００２１】
（６）前記横梁部材が管材であって、前記第３支持手段が、その中空部をもって構成されるか、または前記横梁部材の外面に設けた線材の支持金具から構成されるか、または前記横梁部材の両端に設けられた線材の固定手段から構成されることを特徴とする上記（４）  または（５）  記載のスリット砂防えん堤。
【００２２】
（７）前記第１支持手段および／または第２支持手段が、スリット部の下流側の両岸側に設けられたアンカー金具から構成される上記（４）  ないし（６）  のいずれかに記載のスリット砂防えん堤。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明は、上述のように、土圧に対する一時的な支持装置を使用することでその所期の目的を達成するものであり、そのような土圧の支持装置としては多くの形態、機構が考えられるが、実用上から最も簡便な手段として、線材と横梁部材との組み合わせによる土圧支持装置を使用する態様をもって本発明を説明する。
【００２４】
本発明のかかる態様によれば、すでに説明したように、土圧が横梁部材に作用している状態でも、横梁部材に張力を作用させることができる線材  （ワイヤ）  により土圧支持装置を構成する。その場合、砂防えん堤の上流側ではなく下流側壁面において例えば鋼管のような横梁部材を取り付ける。こうすることにより横梁部材の左右に設置した線材の第１、第２支持手段、具体的には、線材支持用冶具に線材を通しあるいは線材をそれで固定し、その線材に両端からあるいは一端を固定し他端から張力を作用させることにより、土圧を支持するのである。このような構成は、横梁部材の取付手段をはずしても、その横梁部材が急激に外れてスリット部から外に飛び出さないことがないことを利用するものである。
【００２５】
その後に必要によりえん堤から離れた位置から線材の張力を徐々に開放することで、横梁部材は土圧の作用でそのままスリット部から徐々に離脱されることから、結局、離脱に際して横梁部材の近くで作業する必要もなく、安全に横梁部材を砂防えん堤から離脱、つまり、取り外すことが可能となる。また、これらの作業は全て万が一上流から土石流や洪水、または礫の落下があっても安全な砂防えん堤の下流側で行うことができる。
【００２６】
また、事前に横梁部材を取り除くことにより、除石作業時に横梁部材があることで作業効率が低下することを防ぎ、同時に横梁部材が重機等により誤って損傷することを防ぐことができる。また、除石作業が上流側からのみでなく、下流側からも実施できる。
【００２７】
なお、横梁部材と線材と線材の第１、第２支持手段との位置関係は、線材に張力を作用させることにより横梁部材を砂防えん堤に圧着させる必要があることから、正面から見たときの横梁部材と線材の支持手段（例：固定治具）の取り付け高さは同じとした方が良い。また、横方向の張力をもって縦方向の土圧を支持することから、上方から見たときに横梁部材から線材の支持手段に向けて線材は砂防えん堤下流壁面に近づくことが好ましく、これにより確実に砂防えん堤本体に横梁部材が圧着できるようにする。そのためにはえん堤の壁面からある高さを設けることがよく、具体的には横梁取付部材を介して壁面に横梁部材を取り付けるのが好ましい。
【００２８】
【実施例】
本発明の実施例を添付図面を参照しながら、詳しく説明する。
本発明は、土石による圧力、つまり土圧を一時的に横梁部材に代わって支持し、その間に横梁部材の離脱を行うというものである。このときの土圧の支持装置としては、各種のものが考えられ、例えば、スリット部の下流側から横梁部材の間をぬって壁状のものを土石に当接させ、油圧機構で支持する装置、あるいはスリット部の出口全体をネット状の部材  （例：  金網）  で覆って、これに張力をかけて土圧を支持する装置、また横梁そのものをバックホウ等の重機で押さえつけ、横梁の固定をはずした後に重機を移動させる等も考えられるが、いずれにしても土圧の支持力の解放時には、徐々に解放する必要があり、しかも遠隔操作的に解放する必要がある。したがって、これらを考慮すると、線材の張力を利用した装置が最も簡便、実用的である。
【００２９】
以下においては、本発明例として、横梁部材に鋼管を、そして線材に鋼製ワイヤ（以下、単に「ワイヤ」という）を用いた場合を示す。図示例における土圧の「支持装置」は横梁部材とワイヤと適宜張力付与手段  （図示せず）  から構成される。
【００３０】
図１は、本発明にかかるスリット砂防えん堤１０の横梁構造の部分略式斜視図である。図中、スリット部１２を設けた砂防えん堤１０には、スリット部１２の下流側の両岸側、つまり壁面１１に横梁取付部材１４が高さ方向に設けられている。横梁取付部材１４には、所定間隔でほぼ水平に１または２以上の横梁部材１６が設けられ、各横梁部材１６の両端部が固定金具２０を介して横梁取付部材１４にボルト止めされ、着脱可能となっている。横梁部材同士の間隔は等間隔にする必要はない。図示例では、ワイヤ２２の第１、第２支持手段２４、２６が横方向に設けられている。
【００３１】
なお、図１は代表としてスリットが単一のスリット砂防えん堤の図示例であるが、スリットを２つ以上設けた複スリット構造でも本発明は利用可能である。また後述する図４に示す鋼柱型スリット砂防えん堤４０においても柱材４１、４２または４３、４４の下流側の柱材４１、４３、横梁部材１６を設ける態様において本発明の適用が可能である。なお、同一部材は同一符号で表わし、これ以上の説明は略す。
【００３２】
図２は、図１のワイヤ２２の支持の様子をさらに具体的に示す上方から見た模式的説明図である。一つの横梁部材１６を例にとって本発明の原理を説明している。図１と同一部材は同一符号で示す。
【００３３】
横梁取付部材１４を設けるのは、取外しを容易にするためと、えん堤の壁面と横梁部材との間の高さを確保するためである。
本発明によれば、砂防えん堤の下流側壁面１１にはワイヤの固定金具である第１、第２支持手段２４および２６が設けられており、その一方にワイヤ２２が固定され、図示例では、横梁部材１６を構成する鋼管内を通過したワイヤは他方の金具から成る第２支持手段２６を介して、適宜手段で張力が付与されている。
【００３４】
別の態様では両金具ともにワイヤの支持金具であって、両方から引張って張力を与えるようにしてもよい。
本発明における張力付与手段は、特に図示することはないが、重機、回転ドラム等から構成することができる。例えば、重機の適宜部位にワイヤを引っ掛けて重機の移動によってワイヤに張力を与えてもよく、あるいは別途巻取りドラムを設け、これにワイヤを巻き付けてドラムを回転させて張力を与えてもよい。
【００３５】
全ての横梁部材にワイヤを通して所定の張力を掛けてから、土圧を張力によって支持しながら、順次、任意の横梁部材を取り外してもよく、あるいは、横梁部材の１本づつあるいは２、３本づつワイヤを通して張力をかけ、土圧を張力によって支持しながら、そのときの横梁部材だけをスリット部から離脱させてもよい。この場合、この操作を順次他の横梁部材について行い、最終的には全ての横梁部材をスリット部から離脱させる。
【００３６】
本発明によれば、横梁部材を固定しているボルトを外しても、土圧の支持装置が機能している限り、横梁部材が外側に弾かれて外れる危険もなく、また土石が流出あるいは落下してくる危険もない。
【００３７】
このようにして土圧支持装置によって土圧を支持している間に、横梁部材についてボルトを外してから、そのワイヤの張力を徐々に緩めてゆき、土石をすこしづつスリット部から落下させることができる。
【００３８】
このとき、ワイヤの張力をゆるめる作業は、ドラム逆転または重機の移動やバックホウのアームの動きによってワイヤを延長することで離れた位置で行うことができることから、作業は安全に行うことができる。
【００３９】
ワイヤの張力を完全に緩めてから、横梁部材をスリット部から除去する。このときスリット部には障害物がないから、内部の土石・砂礫を除く作業は、重機をもって砂防えん堤の下流側から行うことができ、これまでの問題を一挙に解決することができる。
【００４０】
図示態様では、横梁部材はワイヤを容易に取り付けることが可能で、且つ線材に作用させた張力のみで固定ボルトをはずしても土圧を安定して支持できることが必要である。
【００４１】
鋼管は、ワイヤを鋼管内部に通すのみで良く特に加工の必要もないことから望ましい。ただし、鋼管でなくともワイヤに作用させた張力で横梁部材を砂防えん堤に圧着させ、その間に、安全に横梁部材の固定を取り外すことができればよい。
【００４２】
例えば図３に示すように、Ｈ形鋼から構成される横梁部材３０にワイヤ２２の取り付け用のガイド金具３４を取り付けておき、これに沿ってワイヤ２２に張力をかけるようにしてもよい。なお、図示例では、横梁部材３０は砂防えん堤の壁面１１にアンカーボルト３６によって直接取付けられた態様を示す。
【００４３】
別の態様では、横梁部材の両端にワイヤを固定する金具を設けておき、これにワイヤを固定し、両端のワイヤを介して横梁部材に張力を付与してもよい。もちろん、この場合にあっても、両端から、あるいは一端から張力を付与するようにしてもよい。
【００４４】
図４は片側のみワイヤーとした例を示すもので、横梁部材３０に接する部分は棒鋼あるいは型鋼の支持部材５２で構成されており、一端は固定金具５４により壁面に固定されており、他端は同じく固定金具５６によってワイヤ２２に取り付けられている。ワイヤ２２を引張ることで支持部材５２に張力が付与される。
【００４５】
横梁部材の大きさは土石の流下時や洪水時に流下する礫の衝突エネルギーとスリット部の幅により決定されるものであるが、鋼管の場合は概ね直径が  ３００〜６００ｍｍ  程度が妥当である。なお、高さ方向に全て同じ直径とする必要はない。
【００４６】
スリット部の幅は通常流下が予想される土石流または洪水で運搬される最大礫径の１倍から２倍であり、３ｍ  以下が多いが、本発明を用いると除石前に横梁部材の取り外しが可能なので、スリット幅を十分大きくすることにより、重機を上流側へ搬入する搬入道路を兼ねることが可能である。
【００４７】
また、横梁部材は下流側に設置しているため、スリット部の幅を狭く設定した場合は巨礫が横梁部材に当たることがないことから、上流側に横梁部材を設置した場合よりも横梁部材の損傷の可能性は低い。
【００４８】
横梁部材と砂防えん堤本体との接合部については、鋼管をそのまま固定すると線材に張力を与えても十分圧着作用が出ないことから、横梁部材とえん堤本体との間に間詰めを行うことが望ましい。図１および図２に示す実施例では、この間詰めとして横梁取付部材１４を設けており、その材質は鋼材であるＨ形鋼を用いた例であるが、この間詰めは鋼材でなくコンクリート、ゴム、木材などでもよい。また、縦方向に連続体でなくても、後述する図５に示すように、横梁固定部近傍のみに設けるだけでも良い。前述のように、この間詰め、すなわち取付部材は座面からの高さを確保する作用も有し、その限りで制限はない。
【００４９】
線材については、横梁部材に作用している土圧を負担しても耐え得る強度を持ち、伸びが小さいことが必要である。伸びが大きいと横梁部材の固定をはずしたと同時に線材が伸び、横梁部材が大きく動く恐れがあるためである。このような点から使用材料は鋼製ワイヤーが望ましいが、縄ロープ、化学繊維ロープ、チェーンなどでも可能である。
【００５０】
また、線材でなく棒鋼や型鋼などでも張力負担できれば利用可能ではあるが、その場合、線材のように巻き取りができないため、現地運搬が容易でなく、遠隔操作のためにえん堤から離れる際に接合して長さを確保せねばならず容易でない。なお、横梁鋼管が土砂を捕捉したときに大きく変形し、線材を鋼管内部に通すことが困難となる恐れがある場合は、事前に引き込み用の仮の線材を鋼管内部に挿入しておくことも考えられる。
【００５１】
また、線材は除石を行う更新時のみに取り付けても良いが、完成時に既に取り付ければ、横梁部材が万が一大きく損傷して砂防えん堤本体から外れた場合でも、下流への流出防止とある程度の土砂捕捉機能を保つことができる。
【００５２】
線材固定用治具は、線材に張力を作用させることが可能であれば良く、Ｕボルトやアイボルト、またほ滑車などが望ましい。ただし、横梁部材の左右で同じものでなくても良く、片方が完全に線材を固定できるもので、他方が張力を加えることができるように線材を通して引っ張れる治具でも良い。
【００５３】
また、固定用治具はあらかじめ設置しても、あるいは除石  （更新）  時に既設の砂防えん堤に取り付けても良い。線材に張力を与える作業は、重機によるものが最も容易である。
【００５４】
除石作業は横梁部材の近傍で実施する必要はなく、線材の長さを調節することにより、張力を除荷して横梁部材を取り外しても安全な距離をとることが可能であり、また逆に、万が一えん堤の近傍に張力付与の重機を設置することが困難な場合でも、線材長を伸ばすことにより対応可能である。
【００５５】
スリット砂防えん堤としては、図５に示すように、スリット部１２の内部に鋼管４１〜４４を格子状に組立てた構造物を設けた鋼製透過型砂防えん堤も見られるが、その場合にも、本発明は同様に効果がある。本発明の手法に従えば、鋼管格子を構成する横梁部材１６を少しづつ離脱させることができるからである。本発明にあってはかかる態様の場合も含めて横梁部材を「スリット部の下流側の両岸側に」設置するという。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、スリット砂防えん堤のスリット部が土石あるいは砂礫によって閉塞されてしまったときに、横梁部材を容易に取り外すことができ、えん堤の下流側からの作業でもって、上記土石、砂礫を排除を行うことができ、重機による安全で容易な作業でもって、スリット砂防えん堤の更新、つまり寿命延長を図ることができるのであり、実用上、特に優れた効果のある発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるスリット砂防えん堤の横梁構造の部分略式斜視図である。
【図２】本発明にかかるスリット砂防えん堤の横梁構造のワイヤの取付の様子の模式的説明図である。
【図３】本発明にかかるスリット砂防えん堤の横梁構造のワイヤの取付の別の態様を示す模式的説明図である。
【図４】本発明において用いる土圧支持装置の別の態様の模式的説明図である。
【図５】本発明が適用可能な別のスリット砂防えん堤の横式的説明図である。
【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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