(57)【要約】【課題】平面的に異形形状でかつ１００ｍ〜２００ｍの長大スパンの処分場にも適応でき、架設費が廉価で、雨水の流入及び有害物質の大気放散を防止出来る廃棄物処分場の屋根架設構造の提供。【解決手段】廃棄物処分領域の周囲に複数の支柱（２ａ、２ｂ）を立設するとともに、それらの支柱（２ａ）から対向位置の支柱（２ａ）まで廃棄物処分領域（１）の上方を引っ張り力のみを支持する横方向及び縦方向の主ケーブル（３、４）を張設し、それらの横方向及び縦方向の主ケーブル（３、４）はその交差位置で相互に連結するとともに、膜体からなる屋根材（５）を支持しており、該屋根材（５）は少なくとも主ケーブル（３、４）による支持部以外の部位は重力方向に凸となる様に張られている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物処分領域の周囲に複数の支柱を立設するとともに、それらの支柱から対向位置の支柱まで廃棄物処分領域の上方を引っ張り力のみを支持する横方向及び縦方向の主ケーブルを張設し、それらの横方向及び縦方向の主ケーブルはその交差位置で相互に連結するとともに、膜体からなる屋根材を支持しており、該屋根材は少なくとも主ケーブルによる支持部以外の部位は重力方向に凸となる様に張られていることを特徴とする廃棄物処分場の異形平面対応屋根架設構造。
【請求項２】
前記屋根材には屋根材上に溜まった雨水を集水して、当該廃棄物処分領域外に排水する機構を有することを特徴とする請求項１の廃棄物処分場の異形平面対応屋根架設構造。
【請求項３】
前記屋根材で全体を覆われた当該廃棄物処分領域の屋内は、負圧発生手段によって負圧に保たれていることを特徴とする請求項１または２何れかの廃棄物処分場の異形平面対応屋根架設構造。
【請求項４】
前記屋根材上面に、太陽光発電手段を貼り付けたことを特徴とする請求項１〜３何れかの廃棄物処分場の異形平面対応屋根架設構造。
【請求項５】
前記支柱の頂部に風力発電手段を取り付けたことを特徴とする請求項１〜３何れかの廃棄物処分場の異形平面対応屋根架設構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新設、既設の廃棄物処分場の異形平面対応屋根架設構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の廃棄物最終処分場は、谷あいの自然地形を利用して切盛り土工を最低限にすべく、また容量を確保すべく地形に合わせるような形で施工し、法肩線は曲線を中心とした線形を描いており、そのため複雑な被覆構造を直上に施すことなくオープンにしたものであった。また、既存のオープン処分場を後から被覆することの発想もなかった。
しかしながら、近年、最終処分場の浸出水の安全問題がクローズアップされ、浸出水のもととなる雨水供給をコントロールするいわゆる屋根付き処分場が全国的に計画、施工されるようになってきている。しかし、屋根の構造としては方形の構造に限られていた。
かかる従来の屋根付き廃棄物処分場の屋根構造は、一般的な屋根の構造を応用したものであり、屋根荷重を支持するためには複数の支柱が必要となり、廃棄物処分場の遮水構造を破損する可能性を含むような中間支柱が必要となる大規模処分場に適用する際には大きな制約となっていた。
また、基本的には平面的に方形であるという前提概念の上にあり、現状の既設処分場のような不定形あるいは曲線部分もある異形平面の処分場への被覆構造への適用には不適であった。
【０００３】
このように既存の大規模産業廃棄物処理場への屋根架設のニーズは、環境意識の高揚によって高まってきており、とりわけ埋め立て中の処分場においてはその傾向が顕著である。
しかしながら、従来の大規模産業廃棄物処理場への屋根架設では、所謂「ドーム状」の、上側に向かって凸となる形状にすることを前提としており、当該屋根及び支柱は全体が圧縮構造となり、スパン間の距離をさほど大きくすることは出来ない。これに対して、従来の大規模産業廃棄物処理場への屋根架設では、中央スパンとして要求される支柱間の長さが１００ｍ〜２００ｍと非常に大きな数値となってしまう。そのため、かかる大規模産業廃棄物処理場への屋根架設に関して、現実的な提案はなされていないのが実情である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、産業廃棄物の最終処分場の新設、既設を問わず平面形状が不定形であっても処分領域上の被覆を可能な構造とし、浸出水問題や管理コスト低減の問題を解決すること、併せて悪臭や有害ガス状物質、粉塵の域外飛散・拡散防止のために負圧条件下においても対応が可能とすることが廃棄物処分場屋根架設構造の課題である。
本発明は、かかる問題点に鑑み提案されたものであり、新設、既設を問わず平面的に異形形状の処分場にも適応することができ、索道の発想で支柱と支線（ワイヤー等）と膜等を基本構成として１００ｍ〜２００ｍの長大スパンの被覆構造を実現し、しかも、架設費が廉価で、雨水の流入及び有害物質の大気放散を防止出来る廃棄物処分場の異形平面対応屋根架設構造の提供を目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の廃棄物処分場の異形平面対応屋根架設構造は、廃棄物処分領域の周囲に複数の支柱（２ａ、２ｂ）を立設するとともに、それらの支柱（２ａ）から対向位置の支柱（２ａ）まで廃棄物処分領域（１）の上方を引っ張り力のみを支持する横方向及び縦方向の主ケーブル（３、４）を張設し、それらの横方向及び縦方向の主ケーブル（３、４）はその交差位置で相互に連結するとともに、膜体からなる屋根材（５）を支持しており、該屋根材（５）は少なくとも主ケーブル（３、４）による支持部以外の部位は重力方向に凸となる様に張られていることを特徴とする（請求項１）。
【０００６】
上述の様な構成を具備する本発明の廃棄物処分場の異形平面対応屋根架設構造は、例えば、周囲よりも窪んだ領域（例えば、山間の谷部等）に建設された廃棄物処分場の廃棄物処分領域（１）における屋根架設を対象としており、屋根材として張設される屋根材（５、５０）は重力方向に凸となる様に張られるので、支柱（２ａ、２ｂ）と、横方向及び縦方向の主ケーブル（３、４）と、屋根材（５、５０）とは、引っ張り構造物を構成している。
公知の様に、引っ張り構造物であれば、支柱（２ａ、２ｂ）間のスパンを、圧縮構造体に比較すると遥かに長大とすることが出来る。従って、従来の上側に凸のドーム状の屋根架設構造では屋根材の張設が不可能であった長大なスパン（１００ｍ〜２００ｍ）であっても、本発明の様に屋根材（５、５０）を重力方向に凸となる様に張ることによって、中間領域に更に支柱を立設すること無く、屋根材を支柱（２ａ、２ｂ）間で張設することができる。
さらに本発明によれば、廃棄物処分領域（１）を挟んでその上方を対向する支柱（２ａ、２ａ／２ｂ、２ｂ）間に架設された可撓性の高い懸垂用の横方向の主ケーブル（３）と縦方向の主ケーブル（４）とを相互に連結し合い、該主ケーブル（３、４）を支持部材として廃棄物処分領域（１）全体を屋根材（５、又は５０）で覆っているので、１００ｍ〜２００ｍの長大スパンの処分場にも適応出来、架設費も廉価に済ますことができる。
【０００７】
そして、前記屋根材（５、又は５０）には屋根材上に溜まった雨水を集水して、当該廃棄物処分領域外に排水する機構（Ｂ、６、７）を有している（請求項２）。
【０００８】
このように、集水及び排水機構（Ｂ、６、７）を備えているので、廃棄物処分領域（１）内に雨水が流入して、流入した雨水に廃棄物に含まれる有害物質が溶け出すことが防止できる。
これに加えて、集水及び排水機構（Ｂ、６、７）の重量が、前記屋根材（５、５０）に作用して当該屋根材（５、５０）が重力方向に凸となる様に張られることを補償する。屋根材（５、５０）が重力方向に凸となる様に張られる結果、上述した通り屋根架設構造全体を引張構造体として、支柱（２Ａ、２ｂ）間の長さ（スパン）を極めて長くすることが出来るとともに、前記屋根材（屋根材：５、５０）の集水及び排水機構（Ｂ、６、７）が取り付けられている箇所が特に下方に窪むので、雨水等を集水及び排水機構（Ｂ、６、７）により効率良く排水することができる。
【０００９】
また、前記屋根材（５、又は５０）で全体を覆われた当該廃棄物処分領域（１）の屋内は、負圧発生手段によって負圧に保たれている（請求項３）。
そのように、廃棄物処分領域（１）の屋内が、負圧発生手段によって負圧に保たれているために有害な気体や悪臭の大気放散が防止される。
【００１０】
また、前記屋根材（５０）上面に、太陽光発電手段（８）を貼り付けている（請求項４）。
及び／又は前記支柱（２ａ、２ｂ）の頂部（２ｄ）に風力発電手段（８０）を取り付けている（請求項５）。
【００１１】
屋根材（５０）上面、及び／又は前記支柱（２ａ、２ｂ）の頂部（２ｄ）に発電手段（太陽光発電手段８、風力発電手段８０）を備えているので、例えば前記屋内を負圧に保つための負圧発生手段（６０）の駆動エネルギや、屋内外の照明用の電力等を自前で賄うことができる。
【００１２】
ここで、降雪或いは積雪に対しては、前記屋根材（５０）に発熱用手段（例えばニクロム線その他の電熱線）を埋め込み、前記発電手段（太陽光発電手段８、風力発電手段８０）により発熱用手段を作動して、屋根材上に積層した雪を溶融する様に構成することが可能である。
【００１３】
また、黄砂の様な砂塵、粉塵、小石、その他の粉粒体が屋根材上に積層した場合には、雨水や溶融した雪の場合とは異なり、そのままでは集水及び排水機構（Ｂ、６、７）から排出されず、途中で滞留してしまう場合がある。
この様な場合に対処するため、支柱（２ａ、２ｂ）に振動手段（加振機等）を設け、前記発電手段（太陽光発電手段８、風力発電手段８０）によって当該振動手段を作動し、支柱（２ａ、２ｂ）、屋根材（５、５０）、集水及び排水機構（Ｂ、６、７）を振動させる様に構成することもできる。
【００１４】
この様に構成すれば、黄砂の様な砂塵、粉塵、小石、その他の粉粒体が屋根材上で積層し、或いは、集水及び排水機構（Ｂ、６、７）内で滞留したとしても、振動手段によって支柱（２ａ、２ｂ）、屋根材（５、５０）、集水及び排水機構（Ｂ、６、７）を振動させれば、積層し或いは滞留した黄砂の様な砂塵、粉塵、小石、その他の粉粒体が流動して、集水及び排水機構（Ｂ、６、７）を介して排除される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
先ず、図１〜図５を参照して第１実施形態を説明する。
図１において、例えば、丘陵地の斜面Ｓを利用して、斜面Ｓの掘り下げ開始位置（廃棄物処分領域の縁部）Ｒが略円形であり、この掘り下げ開始位置Ｒから斜面下方に向かって緩やかに傾斜する円形の底部１ａに向かってすり鉢状１ｂに掘り下げて廃棄物処分領域１が形成されている。
【００１７】
該廃棄物処分領域１の斜面最下方には、例えばコンクリート製のダム１０が築いてあり、更にダム１０の下流側にはダムに隣接して後述の収集した雨水を貯留させる貯水池２０が掘られており、更に溜まった水は貯水池２０から排水溝２５によって図示しない水路に排出されるように構成されている。
【００１８】
図２をも参照して、前記掘り下げ開始位置（廃棄物処分領域の縁部）Ｒ（以降掘り下げ開始位置を縁部と略記する）の近傍には、複数（図示では１０本）の支柱（パイロン）２（２ａ、２ｂ）が地中に埋め込まれた基礎２ｂｃに固着された状態で略等間隔に立設している。
【００１９】
前記複数のパイロン２のうち２対の斜面上方のパイロン２ｂと下方のパイロン２ｂの上端は縦方向主ケーブル４で接続され、上下のパイロン２ｂは互いに引っ張り合っている。したがって、各パイロンが縦方向主ケーブルの張力によって領域１内方に向かって倒れない様に、各パイロンは地中の基礎１１ｃに係止された傾斜ケーブル１１によって領域１の外側に引っ張られている。
【００２０】
残る左右の６本のパイロン２ａは、廃棄物処分領域１を挟んで対向する対同士が前述の上下対のパイロン２ｂと同様に、横方向主ケーブル３（３本）で接続され、パイロン２ａを挟んで横方向主ケーブル３と背反し、地中の基礎１１ｃに係止された傾斜ケーブル１１によって釣合いを保つように引っ張り合っている。
【００２１】
前記縦方向主ケーブル４と横方向主ケーブル３は図示では明確に示していないが、公知の手段でお互いに連結し合っている。
また、隣り合うパイロン２（２ａ、２ｂの何れか）は外周用主ケーブル３４によって連結されている。
そしてこの連結しあった縦方向主ケーブル４と横方向主ケーブル３及び／又は外周用主ケーブル３４を支持部材として、シート材の屋根材５は廃棄物処理領域１の上方全体を、屋内を形成するように気密に覆っている。そして、シート材の屋根材５は、重力方向に凸となる様に張られている。
【００２２】
前記縦方向主ケーブル４と横方向主ケーブル３及び傾斜ケーブル１１は可撓性に優れた懸垂用ケーブルを使用しており、ケーブルの張力を調整することによって廃棄物処理領域１の中央断面図である図２に示すように、図示では隣り合う横方向主ケーブル３、３の間において最下部となる弛み部Ｂ（図示では４箇所）が形成される。
尚、図２において符号Ｋは、例えば当該廃棄物処分場に関わる設備等を格納しておく小屋を、また、符号Ｍは処分対象の廃棄物をそれぞれ示す。
【００２３】
図３を参照して、各弛み部Ｂの最下部位置には、垂直下方に縦配水管６が連通するように設けてある。
【００２４】
そして、各弛み部Ｂに設けた前記縦配水管６の端部は夫々１本の送水管７に接続されている。
【００２５】
該排水管７は弛み部Ｂに溜まる雨水Ｗを集め、雨水Ｗが流れやすいように下方に傾斜しており、前記ダム１０の上端を乗り越えて前記貯水池２０に雨水を流し込むように構成されている。
【００２６】
また、前記排水管７は図４及び図５に示すように、横方向主ケーブル３に係合した排水管吊用ハンガ１３によって支持されている。
尚、図５は変位図示であり、実際は排水管７の断面方向は縦方向主ケーブル４の断面方向と同じ向きである。
【００２７】
かかる構成を有する第１実施形態の廃棄物処分場の異形平面対応屋根架設構造によれば、廃棄物処分領域１を挟んで対向する対の支柱２ａ、２ａ／２ｂ、２ｂ間に架設された可撓性の高い懸垂用の横方向の主ケーブル３と縦方向の主ケーブル４とを相互に連結し合い、且つ、各主ケーブル３、４は傾斜ケーブル１１で廃棄物処分領域１外方に所定の張力（各ケーブルの張力が釣合う力）で引っ張られ、アンカーで堅固に係止され、主ケーブル３、４を支持部材として廃棄物処分領域１全体が屋根材５で覆われており、屋根材５は重力方向に凸となっている。
このように屋根材５が重力方向に凸となっているため、支柱２ａ、２ｂ、主ケーブル３、４、屋根材５で構成される構造物は、所謂「引張構造物」となるので、支柱間の長さ（スパン）を非常に長くすることができる。そして、１００ｍ〜２００ｍの長大スパンの廃棄物処分場にも適応出来、架設費も廉価で済ませられる。
また、屋根材５を利用した集水Ｂ及び排水６、７機構を備えているので、廃棄物処分領域１内に雨水が流入して、流入した雨水に廃棄物に含まれる有害物質が溶け出すことが防止できる。
【００２８】
次に図６〜図８を参照して第２実施形態を説明する。
【００２９】
図６〜図８の第２実施形態は、図１〜図５の第１実施形態に対して、屋根材をシート材５から、集水溝５０ｂを有し、かつ上面に発電手段であるソーラパネル８を貼り付けたボード材５０に代え、屋内の気圧を負圧に保つ負圧発生手段（例えばバキュームポンプ）６０を設けたことが異なる。
第１実施形態と異なる点に関して説明する。
【００３０】
図６において、隣り合う横方向主ケーブル３、３の間には複数（図示では３本）の中間横ケーブル３０が略平行になるように張られている。
【００３１】
また、縦方向主ケーブル４と平行で多数の補助ケーブル４０が略同一のピッチで張り巡らされている。
【００３２】
さらに、当該廃棄物処理領域１の屋外Ｏには屋内の気圧を負圧に保つバキュームポンプ６０が設置され、連通パイプＰによって屋内の空気を吸引することにより屋内の気圧を負圧に（大気圧より低く）保つように構成されている。
【００３３】
図７は図６のＡ部を拡大した図である。図７において、前記ボード材５０は両端が上に凸の溝部５０ａが形成され、中央部が下に凸の幅広の溝部５０ｂを有している。
【００３４】
前記下に凸の幅広の溝部５０ｂの上面には該溝５０ｂの全幅よりも狭い幅を有するソーラパネル８が取付けられている。すなわち、ソーラパネル８の両脇の溝部５０ｂは雨水が下方に向かって流過するように構成されている。
【００３５】
また、図８（図７に対する側面図）で示すように、隣り合うボード材５０、５０の間には可撓性の帯状部材９によってボード材５０同士が柔軟に角度を取れるように接続されている。
【００３６】
かかる構成を有する第２実施形態の廃棄物処分場の異形平面対応屋根架設構造によれば、廃棄物処分領域１の屋内を、バキュームポンプ６０によって負圧に保っているために有害な気体や悪臭の大気放散が防止される。
また、屋根材５０上面に、ソーラパネル８を取付けており、前記屋内を負圧に保つためのバキュームポンプ６０の駆動エネルギや、屋内外の照明用の電力等を自前で賄うことが出来る。
或いは、屋根材５０に電熱線等を埋め込み（図示せず）、ソーラパネル８によって発電された電力を供給することにより、積雪の際に、雪を溶融して排水することが可能である。さらに、支柱２ａ、２ｂに加振機（図示せず）を取り付け、ソーラパネル８により発電された電力を供給して黄砂の様な砂塵、粉塵、小石、その他の粉粒体が積層し、或いは滞留した場合にそれを流動化することが可能である。
【００３７】
次に、図９〜図１１を参照して第３実施形態を説明する。
図９〜図１１の第３実施形態は、図１〜図５の第１実施形態に対して、一部の支柱（パイロン）２（２ａ、２ｂ）の頂部２ｄに風力発電装置８０を設置し、且つ、屋内の気圧を負圧に保つバキュームポンプ６０を設けたことが異なる。
以下、第１実施形態と異なる点に関して説明する。
【００３８】
図９において、上方の６本のパイロン２の頂部には、図１０及び図１１でさらに詳細に示すように回転翼８０ａを用いた風力発電装置８０が装備されている。
【００３９】
図１０で示す図９のＤ位置の風力発電装置８０は、パイロン２ａの頂部２ｄに取付けられ、該パイロン２ａの下端は地中に埋設される基礎２ｃに固着され、さらに基礎２ｃの下部は、図示の例では４本のアンカー２ｅによって地中Ｇ深く堅固に支持されている。
【００４０】
図１１で示す図９のＥ位置の風力発電装置８０は、図１０で示す図９のＤ位置の風力発電装置と同様にパイロン２ａの頂部２ｄに取付けられる。
尚、パイロン２ｂを廃棄物処理領域１外に引っ張る傾斜ケーブル１１は、例えば廃棄物処分場の事務所施設Ｋ１に付帯し、地中に埋設したカウンタウェイトＣＷによって係止されている。
また、図１１のパイロン２ｂより左方に示すように屋根材を第２実施例と同様にボード材５０とし、そのボード材５０の上面にソーラ発電装置８を設置してもよい。
【００４１】
かかる構成を有する第３実施形態の廃棄物処分場の屋根架設構造によれば、前記第２実施形態と同様に廃棄物処分領域１の屋内を、バキュームポンプ６０によって負圧に保っているために有害な気体や悪臭の大気放散が防止される。
また、パイロン（支柱）２ａ、２ｂの頂部に風力発電装置８０を装備することにより、前記屋内を負圧に保つためのバキュームポンプ６０の駆動電力や、屋内外の照明用の電力等を自前で賄うことができる。
【００４２】
或いは、屋根材５０に電熱線等を埋め込み（図示せず）、風力発電装置８０により発電された電力を供給することにより、積雪の際に、雪を溶融して排水することが可能である。さらに、支柱２ａ、２ｂに加振機（図示せず）を取り付け、風力発電装置８０により発電された電力を供給して支柱等を振動することにより、黄砂の様な砂塵、粉塵、小石、その他の粉粒体が積層し或いは滞留した場合に、それを流動化して屋根材５０上から排出することができる。
【００４３】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。例えば、図１〜図５の第１実施形態に、図６〜図８の第２実施形態及び図９〜図１１の第３実施形態で装備された屋内を負圧に保つためのバキュームポンプ６０を装備することも可能であり、そのようにバキュームポンプ６０を装備すれば、屋根部材であるシート材５は屋内の負圧により下方に引っ張られて好適に集水用の弛みＢが形成される。
また、例えば図１〜図５の第１実施形態のパイロン２（２ａ、２ｂ）の頂部に、図９〜図１１の第３実施形態で装備された風力発電装置８０を搭載することも可能である。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の作用効果を以下に列記する。
（１）  廃棄物処分場が、異形状平面であり曲線的な部分があっても基本構成である支柱を現状の法肩線に適正に配置することで、処分領域の形状に追従した被覆構造を処分領域直上に形成できる。
そして、屋根部材を重力方向に凸とすることにより、屋根架設全体を引張構造として支柱間のスパンを非常に長くすることができる。これによって、新設・既設の１００ｍ〜２００ｍの長大スパンの廃棄物処分場にも適用でき、地形や平面的に多様な条件下でもフレキシブルに対応可能で、かつシンプルな構成ゆえ架設費も廉価で済ますことができる。
（２）  集水及び排水機構を備えているので、廃棄物処分領域内に雨水が流入し、その流入した雨水に廃棄物に含まれる有害物質が溶け出すことが防止出来る。
（３）  廃棄物処分領域の屋内を、負圧発生手段によって負圧に保っているために有害な気体や悪臭の大気放散が防止できる。
（４）  屋根材上面に太陽光発電手段を貼り付け、及び／又は、支柱頂部に風力発電手段を取り付けているので、屋内を負圧に保つための負圧発生手段の駆動電力、屋内外の照明用の電力、積雪溶融用の電力、微粉末やその他粉粒体を流動化するための振動発生用電力、その他を自前で賄うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の全体構成を示す斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態の廃棄物処分場の中央断面図。
【図３】本発明の第１実施形態の集水・排水機構の要部断面図。
【図４】本発明の第１実施形態の配水管の主ケーブルへの取付け方法を模式的に示した取付け図。
【図５】図４に対する要部拡大図。
【図６】本発明の第２実施形態の全体構成を示す斜視図。
【図７】図６のＡ部拡大図。
【図８】本発明の第２実施形態における図７の矢視図である屋根部材の側面図。
【図９】本発明の第３実施形態の全体構成を示す斜視図。
【図１０】図９のＤ位置の発電装置を示す斜視図。
【図１１】図９のＥ位置の発電装置を示す側面図。
【符号の説明】
１・・・廃棄物処分領域
２、２ａ、２ｂ・・・支柱／パイロン
３・・・横方向主ケーブル
４・・・縦方向主ケーブル
５、５０・・・屋根材／シート材
６・・・配水管吊用ハンガ
７・・・排水管
８・・・発電手段／ソーラパネル
１０・・・ダム
１１・・・傾斜ケーブル
８０・・・発電手段／風力発電装置
【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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