(57)【要約】【課題】周辺地山の性状に対応するきめ細かな薬液注入を簡単かつ確実に行う。【解決手段】多流路注入管体と、それを有孔長尺埋設管内に同心円状に支持し、その多流路注入管体と有孔長尺埋設管の間を仕切る仕切り支持体とを備えた薬液注入セット薬液注入セットに、現場で、地山情報に基づき、使用する流路の選定、薬液噴出孔の開設、仕切り支持体の数とその嵌装位置の決定、その仕切り支持体の多流路注入管体への嵌装を行うことにより、薬液注入セットを組み立て、それを、地山削孔内の有孔長尺埋設管の内部に装填し、多流路注入管体を複数の仕切り支持体により同心円状に支持するとともに、同仕切り支持体により、多流路注入管体の外周面と有孔長尺埋設管の内周面との間の環状空間を仕切り、その後、所定の流路に薬液を送給し、それを上記薬液噴出孔、環状空間および有孔長尺埋設管の周壁孔から周辺地山に向け吐出浸出し硬化固結させる。【選択図】　図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の流路を有する多流路注入管体と、この多流路注入管体を、地山削孔に嵌合する有孔長尺埋設管内に同心円状態で支持するとともに、その多流路注入管体の外周面と有孔長尺埋設管の内周面との間を仕切る環状の仕切り支持体とからなることを特徴とする薬液注入セット。
【請求項２】
上記多流路注入管体が、複数の流路を形成して合成樹脂で一体成型され、かつ、該多流路注入管体の外周面であって各流路に対応する部分に、各流路ごとに各別の模様，色彩または記号等の流路識別手段を付すとともに、その多流路注入管体の一側端面からの距離（長さ）を表す目盛り，記号または／および数字等の距離表示を付していることを特徴とする請求項１記載の薬液注入セット。
【請求項３】
上記複数の流路が、多流路注入管体の一側端面において、適宜の詰め物等により閉じられていることを特徴とする請求項１または２記載の薬液注入セット。
【請求項４】
上記複数の流路が、複数の仕切り壁により仕切られた断面扇形であること、二重円管体の環状空間に仕切り壁により仕切られた断面弧状のであること、多数が円形等に集合連設した状態の細管によりなること、または、縦横の仕切り壁により仕切られた断面正方形または矩形であることを特徴とする請求項１，２または３記載の薬液注入セット。
【請求項５】
上記仕切り支持体が、上記多流路注入管体に嵌合する所要の内径の筒体の外周に、植物繊維，化学繊維または金属繊維等製で所要の長さの可撓性線条材を密植してなることを特徴とする請求項１，２，３または４記載の薬液注入セット。
【請求項６】
上記仕切り支持体が、多流路注入管体に嵌合する所要の内径の筒体の外周に、植物繊維，化学繊維または金属繊維等製の織布等からなる可撓性鍔を形成してなることを特徴とする請求項１，２，３または４記載の薬液注入セット。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の薬液注入セットに対し、現場において、当該地山の良・不良の程度等に関する地山情報に基づき、使用する流路の選定、その流路の所定位置への薬液噴出孔の開設、仕切り支持体の数とその嵌装位置の決定、その仕切り支持体の多流路注入管体の所定位置への嵌装を行うことにより、薬液注入セットを組み立て、
その組み立てた薬液注入セットを、地山削孔に嵌合する有孔長尺埋設管に挿入嵌装することにより、その内部に、多流路注入管体を複数の仕切り支持体により同心円状態に支持するとともに、同仕切り支持体により、多流路注入管体の外周面と有孔長尺埋設管の内周面との間の環状空間を仕切り、
その後、所定の流路に薬液を送給し、それを上記薬液噴出孔、環状空間および有孔長尺埋設管の周壁孔から周辺地山に向け吐出浸出し硬化固結させることを特徴とする地山先行補強工法。
【請求項８】
周辺地山が、地山削孔の内奥側と口元側（手前側）に不良域と極不良域を擁している場合において、不良域に対向する範囲に、仕切り支持体を２〜４ｍの間隔でほぼ均等に配置し、また、極不良域に対向する範囲には、仕切り支持体を上記より狭い２〜３ｍの間隔で配置し、さらに、同極不良域の両側それぞれに、２個の仕切り支持体で仕切るごく狭い２個の区画を形成配置し、かつ、それらの間隔内および区画内に、多流路注入管体の薬液噴出孔および有孔長尺埋設管の周壁孔が、各々所要複数個ずつ配置開口する関係に設定し、
所定の流路を通じ薬液を上記２個の区画に送給することにより、その各区画と対向する極不良域の両側部分に薬液を充満または浸出硬化させて２個の隔壁体を形成し、
その後、他の各流路を通じ薬液を送給することをことを特徴とする請求項８記載の地山先行補強工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は地山先行補強工法とその薬液注入セットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル掘削工事等において地山を先行補強する工法として、近時比較的広く採用されていると認められるものに、地山削孔に有孔長尺埋設管を嵌装状態にし、その有孔長尺埋設管に供給したセメント系またはウレタン系等の固結薬液を該有孔長尺埋設管の周壁孔を通じて外方に吐出し、それによって、有孔長尺埋設管を上記地山削孔の壁面である地山に密着固定するとともに、周辺所要領域の地山内結合力を高め、地山全体を先行補強する工法がある。
【０００３】
例えば、特開平７−３００８５０号公報に記載されている地山先行補強工法においては、その実施に際し予め、上記有孔長尺埋設管に余裕をもって簡単に挿入できる小外径の棒状または管状の長尺支持体に、膨縮自在な複数個のパッカーを所要の間隔で嵌装支持するとともに、その各パッカー内に先端開口を位置させた複数本のパッカー用薬液注入チューブと、上記所要の間隔内に先端開口を位置させた複数本の地山用薬液注入チューブとを沿設支持させてなる薬液注入セットを用意する。
【０００４】
そして、この薬液注入セットを、地山削孔に嵌合状態の上記有孔長尺埋設管に挿入装填し、まず、パッカー用薬液注入チューブを通じて供給する薬液でパッカーを膨張させることにより、有孔長尺埋設管の内周面と長尺支持体の外周面との間に仕切体を形成し、その後、地山用薬液注入チューブを通じて薬液を供給し、それを、上記仕切体が区画する環状空間、有孔長尺埋設管の周壁孔を通じて、該有孔長尺埋設管の外方に吐出する。これによって、有孔長尺埋設管を地山に密着固定するとともに、地山内結合力を高め、地山全体を先行補強するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記薬液注入セットは、これを構成する各部材、すなわち、棒状または管状の長尺支持体、膨縮自在なパッカー、パッカー用薬液注入チューブおよび地山用薬液注入チューブを、当初計画設計した所定のサイズで所要数量一律に製作し、それを組み立てた状態において、現場に納品・搬入されるが、そのために、当該地山の良・不良の程度、特に亀裂や脆弱の程度とかその範囲に応じた最も適切な薬液注入、換言すると、地山に所要間隔で多数配列される有孔長尺埋設管の各々に、その長さ方向の周辺地山の性状に応じたきめ細かな薬液注入、を行うというようなことはできなかった。
【０００６】
そこで本発明は、このようなきめ細かな薬液注入を各有孔長尺埋設管ごとに行うことができ、当該地山の複雑な性状に十分対応できるようにした地山先行補強工法とその薬液注入セットを提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明薬液注入セットは、複数の流路を有する多流路注入管体と、この多流路注入管体を、地山削孔に嵌合する有孔長尺埋設管内に同心円状態で支持するとともに、その多流路注入管体の外周面と有孔長尺埋設管の内周面との間を仕切る環状の仕切り支持体とからなる。
【０００８】
請求項２記載の本発明は、上記多流路注入管体が、複数の流路を形成して合成樹脂で一体成型され、かつ、該多流路注入管体の外周面であって各流路に対応する部分に、各流路ごとに各別の模様，色彩または記号等の流路識別手段を付すとともに、その多流路注入管体の一側端面からの距離（長さ）を表す目盛り，記号または／および数字等の距離表示を付している請求項１記載の薬液注入セットである。
【０００９】
請求項３記載の本発明は、上記複数の流路が、多流路注入管体の一側端面において、適宜の詰め物等により閉じられている請求項１または２記載の薬液注入セットである。
【００１０】
請求項４記載の本発明は、上記複数の流路が、複数の仕切り壁により仕切られた断面扇形であること、二重円管体の環状空間に仕切り壁により仕切られた断面弧状のであること、多数が円形等に集合連設した状態の細管によりなること、または、縦横の仕切り壁により仕切られた断面正方形または矩形である請求項１，２または３記載の薬液注入セットである。
【００１１】
請求項５記載の本発明は、上記仕切り支持体が、上記多流路注入管体に嵌合する所要の内径の筒体の外周に、植物繊維，化学繊維または金属繊維等製で所要の長さの可撓性線条材を密植してなる請求項１，２，３または４記載の薬液注入セットである。
【００１２】
請求項６記載の本発明は、上記仕切り支持体が、多流路注入管体に嵌合する所要の内径の筒体の外周に、植物繊維，化学繊維または金属繊維等製の織布等からなる可撓性鍔を形成してなる請求項１，２，３または４記載の薬液注入セットである。
【００１３】
請求項７記載の本発明は、
▲１▼請求項１〜６のいずれかに記載の薬液注入セットに対し、現場において、当該地山の良・不良の程度等に関する地山情報に基づき、使用する流路の選定、その流路の所定位置への薬液噴出孔の開設、仕切り支持体の数とその嵌装位置の決定、その仕切り支持体の多流路注入管体の所定位置への嵌装を行うことにより、薬液注入セットを組み立て、
▲２▼その組み立てた薬液注入セットを、地山削孔に嵌合する有孔長尺埋設管に挿入嵌装することにより、その内部に、多流路注入管体を複数の仕切り支持体により同心円状態に支持するとともに、同仕切り支持体により、多流路注入管体の外周面と有孔長尺埋設管の内周面との間の環状空間を仕切り、
▲３▼その後、所定の流路に薬液を送給し、それを上記薬液噴出孔、環状空間および有孔長尺埋設管の周壁孔から周辺地山に向け吐出浸出し硬化固結させる地山先行補強工法である。
【００１４】
請求項８記載の本発明は、
▲１▼周辺地山が、地山削孔の内奥側と口元側（手前側）に不良域と極不良域を擁している場合において、
▲２▼不良域に対向する範囲に、仕切り支持体を２〜４ｍの間隔でほぼ均等に配置するとともに、
▲３▼極不良域に対向する範囲には、仕切り支持体を上記より狭い２〜３ｍの間隔で配置し、
▲４▼同極不良域の両側それぞれに、２個の仕切り支持体で仕切るごく狭い２個の区画を形成配置し、
▲５▼それらの間隔内および区画内に、多流路注入管体の薬液噴出孔および有孔長尺埋設管の周壁孔が、各々所要複数個ずつ配置開口する関係に設定し、
▲６▼所定の流路を通じ薬液を上記２個の区画に送給することにより、その各区画と対向する極不良域の両側部分に薬液を充満または浸出硬化させて２個の隔壁体を形成し、
▲７▼その後、他の各流路を通じ薬液を送給する請求項８記載の地山先行補強工法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明薬液注入セットの実施形態について説明する。
薬液注入セットＡは、断面円形の多流路注入管体ａ１とこれに嵌装使用する環状の仕切り支持体ｂ１とからなる（図１，７）。
【００１６】
多流路注入管体ａ１は、地山削孔Ｂに嵌合している有孔長尺埋設管Ｃに余裕をもって簡単に挿入できるように、その外径を有孔長尺埋設管Ｃの内径に比し十分小さくしている。
また、この多流路注入管体ａ１は、所要の合成樹脂製で一体成型してなるもので、その内部に、複数の仕切り壁１により断面扇形の多数（６〜１５本程度）の流路２を形成し、さらに、その多流路注入管体ａ１の外周面であって、上記各流路２に対応する部分には、各別の模様，色彩または記号等の流路識別手段３を付すとともに、該多流路注入管体ａ１の一側端面（地山削孔の内奥側に対向配置されることになる端面）からの距離（長さ）を表す目盛り，記号または／および数字等の距離表示４を付している（図２）。
【００１７】
上記各流路２は、該多流路注入管体ａ１の上記一側端面において、適宜の詰め物等により予め閉じておくものである。
【００１８】
なお、多流路注入管体としては、上記構成のものに限らず、図３（ａ）に示す二重円管体ａ２のように、内壁５と外壁６の環状空間に仕切り壁７により断面弧状の多数の流路８を形成してなる合成樹脂一体成型のもの、同（ｂ）に示す細管連設体ａ３のように、内部を流路９とした細管１０を多数円形に集合連設した状態の同じく合成樹脂一体成型のもの、同（ｃ）に示す断面正方形または同（ｄ）に示す断面矩形の多流路注入管体ａ４またはａ５のように、縦横の仕切り壁１１により断面正方形または矩形の多数の流路１２を形成してなる同じく合成樹脂一体成型のものであってもよい。
【００１９】
上記仕切り支持体ｂ１は、上記多流路注入管体ａ１を、地山削孔Ｂに嵌装している有孔長尺埋設管Ｃ内に同心円状態で支持し、また、その配置により、多流路注入管体ａ１と有孔長尺埋設管Ｃとの間に形成される環状空間を、これら多流路注入管体ａ１および有孔長尺埋設管Ｃの長手方向において、殆ど液密に仕切るためのもので、該多流路注入管体ａ１に嵌合する所要の内径の筒体１３の外周に、植物繊維，化学繊維または金属繊維等製で所要の長さの可撓性線条材１４を密植させてなる、いわばブラシ型のものである（図４）。
【００２０】
その可撓性線条材１４の上記長さは、後記のように、上記多流路注入管体ａ１に仕切り支持体ｂ１を嵌装した薬液注入セットＡを、有孔長尺埋設管Ｃに挿入したとき、可撓性線条材１４が、その有孔長尺埋設管Ｃの内壁面に圧接して撓むことができる所要の長さに設定しておく。
【００２１】
なお、仕切り支持体としては、上記構成のものに限らない。すなわち、図５（ａ）（ｂ）に示す仕切り支持体ｂ２のように、多流路注入管体ａ２に嵌合する所要の内径の筒体１５の外周に、植物繊維，化学繊維または金属繊維等製の織布等からなる可撓性鍔１６を形成したものであってもよい。
【００２２】
上記有孔長尺埋設管Ｃは、鋼製または合成樹脂製のものであり、その周壁には円周方向に列をなす２〜８個の周壁孔１７を、長さ方向に１ｍ当たり２〜４列の割合で開設配置している。
【００２３】
本実施形態に係る薬液注入セットＡは、多流路注入管体ａ１に仕切り支持体ｂ１を嵌装することにより組み立てられるものであるが、その場合、先行補強しようとする当該地山の良・不良の程度、特に亀裂や脆弱の程度、その範囲に係わる地山情報を得て、それに基づき、使用する流路２の選定、その選定した流路２の所定位置への薬液噴出孔の開設、仕切り支持体ｂ１の嵌装位置や数の決定を、現場において行う。
【００２４】
本発明は、このように、現場において地山情報に基づき薬液注入セットＡを組み立て、これにより、当該地山に所要の間隔で配列される上記有孔長尺埋設管Ｃの各々を通じて、その長さ方向の周辺地山の性状に応じたきめ細かな薬液注入を行うことができるようにしたことに重点がある。
【００２５】
有孔長尺埋設管Ｃを嵌合（埋設）する地山削孔Ｂの掘削は、通常削岩機で行うが、その削岩過程において、押付け圧力，打撃力，のみ下がり速度等の機械的データおよびオペレータの操作感覚等から、当該地山削孔Ｂの周辺地山の良・不良の程度、特に亀裂や脆弱の程度、その範囲に係わる地山情報を得る。
【００２６】
そして、その地山情報により、当該地山削孔Ｂの長さ方向の各部における周辺地山が不良域（通常注入域）ｍ１，ｍ２か極不良域（加重注入域）ｎか等を判定し、また、それらの地山削孔Ｂの内奥からの距離を知り、そのデータに基づき、先ず、多流路注入管体ａ１の流路２の使用本数とその何れのものを使用するかを決定するとともに、その使用決定した各流路２の途中所要部位であって、上記不良域（通常注入域）ｍ１，ｍ２と極不良域（加重注入域）ｎに対向する部分に、所要数の薬液噴出孔１８を開設し、また、所要数の仕切り支持体ｂ１を多流路注入管体ａ１の所要の位置に嵌装し、粘着テープ，瞬間接着剤等で固定し、かつこれにより、仕切り支持体ｂ１が仕切る環状空間内に薬液噴出孔１８が所要適数配置される状態にする。
【００２７】
これら薬液噴出孔１８の開設や仕切り支持体ｂ１の嵌装は、多流路注入管体ａ１の外周面であってかつ各流路２に対応する部分に付してある上記の流路識別手段３および距離表示４を利用して、所望の位置に正確に行うことができるものである。
【００２８】
上記のようにして組み立てられた薬液注入セットＡを、地山削孔Ｂに嵌合している有孔長尺埋設管Ｃに挿入装填する。
なお、有孔長尺埋設管Ｃの地山削孔Ｂへの嵌合には、予め掘削した地山削孔Ｂに有孔長尺埋設管Ｃを挿入することによるか、所要の掘進手段で地山削孔Ｂを掘進しながら有孔長尺埋設管Ｃを押し込むことによるか等の手法があり得るが、本発明では、そのいずれによるかを問うものではない。
【００２９】
本実施形態においては、周辺地山が、地山削孔Ｂの長手方向において、その内奥側と口元側（手前側）に不良域ｍ１とｍ２を、また、これらの間に極不良域ｎを擁しているとした場合、上記装填によって、薬液注入セットＡは、不良域ｍ１，ｍ２に対向する範囲に、仕切り支持体ｂ１を２〜４ｍの間隔でほぼ均等に配置し、また、極不良域ｎに対向する範囲には、上記より狭い２〜３ｍの間隔で仕切り支持体ｂ１を配置し、さらには、同極不良域ｎの両側それぞれに、２個の仕切り支持体ｂ１，ｂ１で仕切るごく狭い区画ｏ１，ｏ１を形成配置し、かつ、これらの間隔すなわち環状空間および区画ｏ１，ｏ１内に、有孔長尺埋設管Ｃの周壁孔１７および多流路注入管体ａ１の薬液噴出孔１８が、各々所要複数個ずつ配置開口する関係に設定してある（図６参照）。
【００３０】
上記装填により、各仕切り支持体ｂ１は、多流路注入管体ａ１の外周面と有孔長尺埋設管Ｃの内周面との間を殆ど液密に仕切るものであり、これにより仕切り支持体ｂ１が仕切る上記環状空間および区画ｏ１，ｏ１の相互間も殆ど液密になる。
また、該仕切り支持体ｂ１は、前記のように、所要の長さの可撓性線条材１４を密植させてなるから、上記装填に際しては、その可撓性線条材１４が適宜撓みながら有孔長尺埋設管Ｃの内周面を摺擦するので、有孔長尺埋設管Ｃが、その内部に掘削ずりを残留させたり、所要の不陸を有しているとしても、これらに装填阻害されることがない。
しかも、薬液注入セットＡは、仕切り支持体ｂ１によって、多流路注入管体ａ１を有孔長尺埋設管Ｃ内に同心円状に配置支持されるものである。
【００３１】
薬液注入セットＡの上記装填を終えた後、地山削孔Ｂの口元において、該地山削孔Ｂと有孔長尺埋設管Ｃの間およびその有孔長尺埋設管Ｃと多流路注入管体ａ１の間をバルクヘッド１９で閉じるとともに、流路２の外端入口に、セメント系またはウレタン系等の薬液供給源を所要のバルブ（いずれも図示していない）を介して接続する。
【００３２】
そしてまず、所定の流路２を通じ薬液を当該薬液噴出孔１８から噴出することにより、上記区画ｏ１，ｏ１に送給すると、その薬液は、その区画ｏ１，ｏ１に充満するとともにそれらに対向する極不良域ｎの両側部分に周壁孔１７から吐出浸出し、硬化することにより、そこに隔壁体２０，２０が形成される。
【００３３】
引き続き、各流路２を通じ薬液を各薬液噴出孔１８から一斉に噴出することにより、上記各仕切り支持体ｂ１が仕切る上記各環状空間に送給すると、その薬液は、有孔長尺埋設管Ｃの各周壁孔１７から外部に吐出し、不良域ｍ１，ｍ２およびを極不良域ｎに浸出し、硬化固結する。
これによって、有孔長尺埋設管Ｃを地山に密着固定するとともに、不良域ｍ１，ｍ２およびを極不良域ｎ、すなわち周辺地山内の結合力を高め、地山全体を先行補強することができるものである（図９）。
【００３４】
なお、仕切り支持体ｂ１が仕切りとして機能するための液密度について言及するに、仕切り支持体ｂ１は、多流路注入管体ａ１を有孔長尺埋設管Ｃ内に同心円状態に支持する他に、その有孔長尺埋設管Ｃの周壁孔１７からの薬液の吐出を集中的かつ効果的に行わせるものであればよく、その液密度は、有孔長尺埋設管Ｃの上記周壁孔１７の大きさまたは数が、薬液の所期の設定吐出量を確保できるものである限り、十全であることは必ずしも必要ではなく、したがって、可撓性線条材１４の密植度を考慮することで、仕切り機能を果たせるものである。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳述したところから明らかなように、本発明によれば、現場において地山情報に基づき薬液注入セットを組み立て、それにより、当該地山に所要の間隔で配列される有孔長尺埋設管の各々を通じて、その長さ方向の周辺地山の性状に応じたきめ細かな薬液注入を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る薬液注入セットの一実施形態の平面図である。
【図２】（ａ）上記実施形態の薬液注入セットの多流路注入管体の平面図、（ｂ）同多流路注入管体の端面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）いずれも多流路注入管体の他の例を示す端面図である。
【図４】（ａ）上記実施形態の薬液注入セットの仕切り支持体の正面図、（ｂ）同仕切り支持体の斜視図である。
【図５】（ａ）仕切り支持体の他の例の正面図、（ｂ）同仕切り支持体の斜視図である。
【図６】上記実施形態の薬液注入セットを、地山削孔に嵌合した有孔長尺埋設管に装填した状態の平面図である。
【図７】同上の要部の斜視図である。
【図８】有孔長尺埋設管に装填した上記薬液注入セットに薬液を送給し、極不良域の両側部分に隔壁体を形成した状態を示す平面図である。
【図９】有孔長尺埋設管に装填した上記薬液注入セットに薬液を送給し、不良域およびを極不良域すなわち周辺地山に薬液を浸透硬化させた状態を示す平面図である。
【符号の説明】
Ａ　　　薬液注入セット
Ｂ　　　地山削孔
Ｃ　　　有孔長尺埋設管
ａ１　　多流路注入管体
ａ２　　二重円管体
ｂ１　　仕切り支持体
ｂ２　　仕切り支持体
ｍ１　　不良域（通常注入域）
ｍ２　　不良域（通常注入域）
ｎ　　　極不良域（加重注入域）
ｏ１　　区画
１　　　仕切り壁
２　　　流路
３　　　流路識別手段
４　　　距離表示
５　　　内壁
６　　　外壁
７　　　仕切り壁
８　　　流路
９　　　流路
１０　　細管
１１　　仕切り壁
１２　　流路
１３　　筒体
１４　　可撓性線条材
１５　　筒体
１６　　可撓性鍔
１７　　周壁孔
１８　　薬液噴出孔
１９　　バルクヘッド
２０　　隔壁体
【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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