(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
注入材吐出口および薬剤吐出口が設けられた注入材供給管の中に挿入配設される薬剤供給用の薬剤供給管であって、
前記薬剤供給管は、
該薬剤供給管の一部分が前記注入材供給管の内周壁に接し得るよう構成され、
薬剤吐出口が構成され、
該薬剤供給管の薬剤吐出口および前記注入材供給管の薬剤吐出口を介して薬剤が吐出される際には、前記注入材供給管に設けられた注入材吐出口が該薬剤供給管の前記注入材供給管の内周壁に接し得る部分によって閉塞され得るよう構成され、
該薬剤供給管の先端まで達する注入材流動通路が、前記注入材供給管の内周壁と該薬剤供給管の外周壁との間に、構成されてなる
ことを特徴とする薬剤供給管。
【請求項２】
注入材吐出口および薬剤吐出口が設けられた注入材供給管の中に挿入配設される薬剤供給用の薬剤供給管であって、
前記薬剤供給管は、
該薬剤供給管の一部分が前記注入材供給管の内周壁に接し得るよう構成され、
薬剤吐出口が構成され、
該薬剤供給管の薬剤吐出口および前記注入材供給管の薬剤吐出口を介して薬剤が吐出される際には、前記注入材供給管に設けられた注入材吐出口が該薬剤供給管の前記注入材供給管の内周壁に接し得る部分によって閉塞され得るよう、薬剤が吐出されない際には、前記注入材供給管に設けられた注入材吐出口が該薬剤供給管の前記注入材供給管の内周壁に接し得る部分によって閉塞されないよう構成され、
該薬剤供給管の先端まで達する注入材流動通路が、前記注入材供給管の内周壁と該薬剤供給管の外周壁との間に、構成されてなる
ことを特徴とする薬剤供給管。
【請求項３】
注入材吐出口および薬剤吐出口が設けられた注入材供給管の中に挿入配設される薬剤供給用の薬剤供給管であって、
前記薬剤供給管は、
該薬剤供給管の外周壁が前記注入材供給管の内周壁に接し得るよう構成され、
かつ、該薬剤供給管の外周壁に溝が構成され、
更に、薬剤吐出口が構成されたものであり、
前記薬剤供給管の外周壁の前記溝以外の位置における該薬剤供給管の外周壁が前記注入材供給管の内周壁に接して該注入材供給管の注入材吐出口が閉塞された状態において、該薬剤供給管の中を送られて来た薬剤が該薬剤供給管の薬剤吐出口および該注入材供給管の薬剤吐出口を介して吐出され得るよう構成されてなる
ことを特徴とする薬剤供給管。
【請求項４】
注入材吐出口および薬剤吐出口が設けられた注入材供給管の中に挿入配設される薬剤供給用の薬剤供給管であって、
前記薬剤供給管は、
その外側に前記注入材供給管の内周壁に接し得る枠体を具備し、該枠体によって該薬剤供給管が該注入材供給管の中において保持されるよう構成され、
かつ、薬剤吐出口が構成され、
更に、前記枠体によって前記注入材供給管の注入材吐出口が閉塞され得るよう構成されてなり、
前記薬剤供給管の枠体によって該注入材供給管の注入材吐出口が閉塞された状態において、該薬剤供給管の中を送られて来た薬剤が該薬剤供給管の薬剤吐出口および該注入材供給管の薬剤吐出口を介して吐出され得るよう構成されてなり、
かつ、該薬剤供給管の先端まで達する注入材流動通路が、前記注入材供給管の内周壁と該薬剤供給管の外周壁との間に、構成されてなる
ことを特徴とする薬剤供給管。
【請求項５】
請求項１〜請求項４いずれかの薬剤供給管と、
前記薬剤供給管が挿入配設される注入材吐出口および薬剤吐出口が設けられた注入材供給管
とを具備することを特徴とする注入装置。
【請求項６】
注入材吐出口および薬剤吐出口が設けられた注入材供給管を地盤中に挿入する注入材供給管挿入ステップと、
前記注入材供給管挿入ステップで挿入された注入材供給管を用いて注入材を注入する注入材注入ステップと、
前記注入材供給管挿入ステップで挿入された注入材供給管の中に、一部分が前記注入材供給管の内周壁に接し得るよう構成され、かつ、該薬剤供給管の先端まで達する注入材流動通路が前記注入材供給管の内周壁と該薬剤供給管の外周壁との間に構成され得る薬剤供給管を挿入する薬剤供給管挿入ステップと、
前記薬剤供給管挿入ステップで挿入された薬剤供給管の前記注入材供給管の内周壁に接し得る部分によって注入材供給管の注入材吐出口が閉塞されていない場合には、該注入材吐出口が閉塞されるよう該薬剤供給管の位置を調整し、該注入材吐出口を閉塞した薬剤供給管を用いて注入材の硬化時間を制御する薬剤を薬剤吐出口から吐出する薬剤吐出ステップ
とを具備することを特徴とする注入方法。
【請求項７】
薬剤吐出ステップで吐出された薬剤によって注入材が硬化した後、注入材供給管の注入材吐出口の閉塞が解除されるよう薬剤供給管の位置を調整する調整ステップ
を具備することを特徴とする請求項６の注入方法。
【請求項８】
薬剤供給管として請求項１〜請求項４いずれかの薬剤供給管を用いることを特徴とする請求項６又は請求項７の注入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は急硬剤などの地盤への注入技術に関する。更に詳しく述べると、例えば水平又は上向きの注入孔に注入された注入材が漏出した場合において、急硬剤などの薬剤を注入して注入材の硬化を促進させて漏出を直ちに止めることが可能であり、そして注入材の再注入がスムーズに行えるものとなる注入装置・注入方法などの注入技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
崩壊性の地盤にトンネルを掘削する場合、トンネル切羽周辺の地盤に注入孔を多数削孔し、この注入孔に注入管を挿入し、この挿入された注入管を用いて注入材を注入し、この注入された注入材の硬化によって、トンネル切羽周辺の地盤を補強することが行われている。すなわち、軟弱地盤に注入材を注入し、注入材の硬化により、軟弱地盤の強度を高め、この後でトンネルを掘削することが行われている。
【０００３】
上記のようなトンネル切羽周辺の地盤を補強する為に、注入材の注入装置として外管に内管を挿入した二重管で構成された装置が提案されている。すなわち、内管および外管の二重管で構成し、トンネル切羽の天端に薬液注入による補強柱体列を築造する装置であって、外管の周面に設けた複数の吐出孔に跨って被覆するスリーブを装着し、スリーブの両端を外管の周面に固着し、スリーブの前記外管の吐出孔から離れた位置にスリットを形成して逆止弁を構成し、外管の基端部側のスリーブの固着部と、外管の最も基端部に位置する吐出孔から外管の先端部側のスリーブの固着部側へ適宜距離離れた位置までスリットを設けないように構成し、スリットを設けない範囲に薬液を吐出して膨張した場合に、スリーブの膨張部が外管と挿入孔との間を閉塞するように構成した切羽補強装置が提案（特開平７−１８０４６６号公報）されている。
【０００４】
ところで、トンネル切羽周辺の地盤に注入材を注入する場合、注入孔は、殆どの場合、水平又は上向きの注入孔である。このような水平又は上向きの注入孔に注入材を注入すると、注入孔と注入管との間の隙間とか、注入孔周囲の地盤のクラック、又は注入している注入孔周囲の注入孔から、未硬化の注入材が漏れ出て来ることが有る。従って、このような場合、注入材の漏出を直ちに停止させる必要が有る。
【０００５】
このように注入材の漏出停止方法として、特開平７−１８０４６６号公報にあっては、装置内で混合する二種類の薬液の混合割合を変化させることでゲルタイムを短くすることが考えられる。
【０００６】
しかしながら、この技術では、装置内が全て硬化してしまうので、注入材の漏出が止まった後、注入材の再注入をスムーズに行うことが出来ず、トンネル切羽周辺の地盤の補強が不充分になる虞が有る。
【特許文献１】特開平７−１８０４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明が解決しようとする課題は、前記の問題点を解決することである。すなわち、注入材が地盤から漏出した場合に、この漏出を直ちに停止させることが出来、そして漏出停止後に直ちに注入材の再注入が開始できる技術を提供することである。特に、注入材の漏出停止・注入材の再注入が簡単に、かつ、低廉なコストで実施できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題は、注入材吐出口および薬剤吐出口が設けられた注入材供給管の中に挿入配設される薬剤供給用の薬剤供給管であって、
前記薬剤供給管は、
薬剤吐出口が構成され、
該薬剤供給管の薬剤吐出口および前記注入材供給管の薬剤吐出口を介して薬剤が吐出される際には、前記注入材供給管に設けられた注入材吐出口が該薬剤供給管によって閉塞され得るよう構成されてなる
ことを特徴とする薬剤供給管によって解決される。
【０００９】
又、注入材吐出口および薬剤吐出口が設けられた注入材供給管の中に挿入配設される薬剤供給用の薬剤供給管であって、
前記薬剤供給管は、
薬剤吐出口が構成され、
該薬剤供給管の薬剤吐出口および前記注入材供給管の薬剤吐出口を介して薬剤が吐出される際には、前記注入材供給管に設けられた注入材吐出口が該薬剤供給管によって閉塞され得るよう、薬剤が吐出されない際には、前記注入材供給管に設けられた注入材吐出口が該薬剤供給管によって閉塞されないよう構成されてなる
ことを特徴とする薬剤供給管によって解決される。
【００１０】
又、注入材吐出口および薬剤吐出口が設けられた注入材供給管の中に挿入配設される薬剤供給用の薬剤供給管であって、
前記薬剤供給管は、
該薬剤供給管の外周壁が前記注入材供給管の内周壁に接し得るよう構成され、
かつ、該薬剤供給管の外周壁に溝が構成され、
更に、薬剤吐出口が構成されたものであり、
前記薬剤供給管の外周壁の前記溝以外の位置における該薬剤供給管の外周壁が前記注入材供給管の内周壁に接して該注入材供給管の注入材吐出口が閉塞された状態において、該薬剤供給管の中を送られて来た薬剤が該薬剤供給管の薬剤吐出口および該注入材供給管の薬剤吐出口を介して吐出され得るよう構成されてなる
ことを特徴とする薬剤供給管によって解決される。
【００１１】
又、上記薬剤供給管であって、該薬剤供給管は、
円筒状の管であり、
該薬剤供給管の外周壁には、溝が、該管の軸心方向において連通しているよう、かつ、該管の周方向において異なる角度位置に存するよう構成されてなる
ことを特徴とする薬剤供給管によって解決される。
【００１２】
又、上記薬剤供給管であって、薬剤供給管の外周壁に構成された溝内を通って送られて来た注入材が、注入材供給管に設けられた薬剤吐出口から吐出され得るよう構成されてなる
ことを特徴とする薬剤供給管によって解決される。
【００１３】
又、注入材吐出口および薬剤吐出口が設けられた注入材供給管の中に挿入配設される薬剤供給用の薬剤供給管であって、
前記薬剤供給管は、
その外側に前記注入材供給管の内周壁に接し得る枠体を具備し、該枠体によって該薬剤供給管が該注入材供給管の中において保持されるよう構成され、
かつ、薬剤吐出口が構成され、
更に、前記枠体によって前記注入材供給管の注入材吐出口が閉塞され得るよう構成されてなり、
前記薬剤供給管の枠体によって該注入材供給管の注入材吐出口が閉塞された状態において、該薬剤供給管の中を送られて来た薬剤が該薬剤供給管の薬剤吐出口および該注入材供給管の薬剤吐出口を介して吐出され得るよう構成されてなる
ことを特徴とする薬剤供給管によって解決される。
【００１４】
又、上記薬剤供給管であって、薬剤供給管の外周壁と枠体との間を通って送られて来た注入材が、注入材供給管に設けられた薬剤吐出口から吐出され得るよう構成されてなる
ことを特徴とする薬剤供給管によって解決される。
【００１５】
又、上記の薬剤供給管と、
前記薬剤供給管が挿入配設される注入材吐出口および薬剤吐出口が設けられた注入材供給管
とを具備することを特徴とする注入装置によって解決される。
【００１６】
又、上記注入装置であって、注入材供給管の注入材吐出口は、該管の周方向において異なる角度位置に存するよう設けられてなる
ことを特徴とする注入装置によって解決される。
【００１７】
又、注入材吐出口および薬剤吐出口が設けられた注入材供給管を地盤中に挿入する注入材供給管挿入ステップと、
前記注入材供給管挿入ステップで挿入された注入材供給管を用いて注入材を注入する注入材注入ステップと、
前記注入材供給管挿入ステップで挿入された注入材供給管の中に薬剤供給管を挿入する薬剤供給管挿入ステップと、
前記薬剤供給管挿入ステップで挿入された薬剤供給管によって注入材供給管の注入材吐出口が閉塞されていない場合には、該注入材吐出口が閉塞されるよう該薬剤供給管の位置を調整し、該注入材吐出口を閉塞した薬剤供給管を用いて注入材の硬化時間を制御する薬剤を薬剤吐出口から吐出する薬剤吐出ステップ
とを具備することを特徴とする注入方法によって解決される。
【００１８】
又、注入材吐出口および薬剤吐出口が設けられた注入材供給管を地盤中に挿入する注入材供給管挿入ステップと、
前記注入材供給管挿入ステップで挿入された注入材供給管を用いて注入材を注入する注入材注入ステップと、
前記注入材供給管挿入ステップで挿入された注入材供給管の中に薬剤供給管を挿入する薬剤供給管挿入ステップと、
前記薬剤供給管挿入ステップで挿入された薬剤供給管によって注入材供給管の注入材吐出口が閉塞されていない場合には、該注入材吐出口が閉塞されるよう該薬剤供給管の位置を調整し、該注入材吐出口を閉塞した薬剤供給管を用いて注入材の硬化時間を制御する薬剤を薬剤吐出口から吐出する薬剤吐出ステップと、
前記薬剤吐出ステップで吐出された薬剤によって注入材が硬化した後、注入材供給管の注入材吐出口の閉塞が解除されるよう薬剤供給管の位置を調整する調整ステップ
とを具備することを特徴とする注入方法によって解決される。
【００１９】
又、上記注入方法であって、薬剤供給管として上記の薬剤供給管を用いることを特徴とする注入方法によって解決される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、地盤に注入した注入材が漏出した場合、注入材の硬化を促進せしめる硬化剤を、簡単、かつ、スムーズに注入できる。従って、注入材の漏出が効果的に防止される。
【００２１】
そして、上記のような特長、即ち、注入材の漏出防止が直ちに行われるようにする前作業は、薬剤供給管を、例えば回動したり、押し込むのみの簡単な作業である。従って、極めて迅速な作業が可能である。
【００２２】
又、注入材の早期硬化により漏出が防止された後、注入材の注入が再開される訳であるが、この時の作業としては、前記薬剤供給管の動作とは逆の動作を行えば良く、これ、また、再開の前作業は極めて簡単・迅速に行える。従って、注入材の注入再開が迅速に行われる。
【００２３】
そして、注入材を吐出する注入材供給管の注入材吐出口は、硬化剤の吐出に際しては、薬剤供給管によって閉塞されている。従って、注入材吐出口の部分において注入材が早期硬化し、注入材吐出口の部分が閉塞されてしまい、注入材の吐出が不可能になると言った不具合は起き難い。すなわち、注入材の早期硬化を目的として供給した硬化剤によって、注入材の注入再開が阻害されると言った不具合が起き難いものである。
【００２４】
従って、注入材の漏出を直ちに停止させることが可能で、かつ、この後では注入材の再注入が直ちに行えるので、例えばトンネル切羽周辺の地盤の補強を効果的・効率的に行うことが出来る。よって、トンネルの掘削作業に要する日数が少なくて済み、経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明になる薬剤（例えば、急硬剤）供給管は、注入材吐出口および薬剤吐出口が設けられた注入材供給管の中に挿入配設されるものである。そして、薬剤供給管は、薬剤吐出口が構成され、かつ、該薬剤供給管の薬剤吐出口および前記注入材供給管の薬剤吐出口を介して薬剤が吐出される際には、前記注入材供給管に設けられた注入材吐出口が該薬剤供給管によって閉塞され得るよう構成されている。或いは、薬剤供給管は、薬剤吐出口が構成され、かつ、該薬剤供給管の薬剤吐出口および前記注入材供給管の薬剤吐出口を介して薬剤が吐出される際には、前記注入材供給管に設けられた注入材吐出口が該薬剤供給管によって閉塞され得るよう、薬剤が吐出されない際には、前記注入材供給管に設けられた注入材吐出口が該薬剤供給管によって閉塞されないよう構成されたものである。若しくは、薬剤供給管は、薬剤供給管の外周壁が前記注入材供給管の内周壁に接し得るよう構成され、かつ、該薬剤供給管の外周壁に溝が構成され、更に薬剤吐出口が構成されたものであり、又、前記薬剤供給管の外周壁の前記溝以外の位置における該薬剤供給管の外周壁が前記注入材供給管の内周壁に接して該注入材供給管の注入材吐出口が閉塞された状態において、該薬剤供給管の中を送られて来た薬剤が該薬剤供給管の薬剤吐出口および該注入材供給管の薬剤吐出口を介して吐出され得るよう構成されたものである。薬剤供給管の外周壁に形成された溝が注入材供給管の注入材吐出口に対応する場合には、注入材吐出口は閉塞されない。尚、前記二つの状態は、薬剤供給管を回動させることで得られる。又、薬剤供給管は、例えば円筒状の管であり、該薬剤供給管の外周壁には、溝が、該管の軸心方向において連通しているよう、かつ、該管の周方向において異なる角度位置に存するよう構成されている。前記の溝は、一直線状の凹状溝、螺旋状の凹状溝、或いは所定長さの凹状溝が所定間隔を置いて、かつ、所定の位相差を持って設けられ、その間にあっては凹状溝同士が繋がる凹状連通溝が構成された変形螺旋状凹状溝と言った各種タイプの溝が考えられる。そして、注入材供給管に対して薬剤供給管を回動させることによって、注入材供給管の注入材吐出口が開放されたり、閉塞されたりするように構成されている。又、薬剤供給管は、更に、薬剤供給管の外周壁に構成された溝内を通って送られて来た注入材が、注入材供給管に設けられた薬剤吐出口から吐出され得るよう構成されたものである。又は、薬剤供給管は、その外側に前記注入材供給管の内周壁に接し得る枠体を具備し、該枠体によって該薬剤供給管が該注入材供給管の中において保持されるよう構成され、かつ、薬剤吐出口が構成され、更に前記枠体によって前記注入材供給管の注入材吐出口が閉塞され得るよう構成されていて、前記薬剤供給管の枠体によって該注入材供給管の注入材吐出口が閉塞された状態において、該薬剤供給管の中を送られて来た薬剤が該薬剤供給管の薬剤吐出口および該注入材供給管の薬剤吐出口を介して吐出され得るよう構成されたものである。そして、注入材供給管において薬剤供給管をスライド移動させることによって、注入材供給管の注入材吐出口が開放されたり、閉塞されたりするように構成されている。又、薬剤供給管は、更に、薬剤供給管の外周壁と枠体との間を通って送られて来た注入材が、注入材供給管に設けられた薬剤吐出口から吐出され得るよう構成されたものである。
【００２６】
本発明になる注入装置（例えば、注入材や急硬剤の注入装置）は、上記の薬剤供給管と、前記薬剤供給管が挿入配設される注入材吐出口および薬剤吐出口が設けられた注入材供給管とを具備するものである。注入材供給管は、注入材吐出口が一直線上に在るように設けられていても良いが、特に好ましくは、該管の周方向において異なる角度位置に存するよう設けられたものである。こうしておけば、注入材が、四方八方に吐出され易くなるからである。そして、上記のように構成させていると、薬剤供給管を回動もしくはスライドさせる簡単な作業によって、薬剤を吐出させる場合と注入材のみを吐出させる場合との切り替えが簡単に出来る。尚、薬剤は注入材と共に吐出させるようになっていることが好ましい。
【００２７】
本発明になる注入方法は、注入材吐出口および薬剤吐出口が設けられた注入材供給管を地盤中に挿入する注入材供給管挿入ステップと、前記注入材供給管挿入ステップで挿入された注入材供給管を用いて注入材を注入する注入材注入ステップと、前記注入材供給管挿入ステップで挿入された注入材供給管の中に薬剤供給管を挿入する薬剤供給管挿入ステップと、前記薬剤供給管挿入ステップで挿入された薬剤供給管によって注入材供給管の注入材吐出口が閉塞されていない場合には、該注入材吐出口が閉塞されるよう該薬剤供給管の位置を調整し、該注入材吐出口を閉塞した薬剤供給管を用いて注入材の硬化時間を制御する薬剤を薬剤吐出口から吐出する薬剤吐出ステップとを具備する。又、薬剤吐出ステップで吐出された薬剤によって注入材が硬化した後、注入材供給管の注入材吐出口の閉塞が解除されるよう薬剤供給管の位置を調整する調整ステップを更に具備する。本方法においては、好ましくは、薬剤供給管として上記の薬剤供給管が用いられる。又、注入材供給管として上記の注入材供給管が用いられる。
【００２８】
以下、具体的な実施形態を挙げて説明する。
【００２９】
図１〜図１３は本発明になる注入装置の第１実施形態になるもので、図１は急硬剤が吐出されず、注入材のみが吐出される状態での要部断面図、図２〜図７は図１におけるＡ−Ａ’，Ｂ−Ｂ’，Ｃ−Ｃ’，Ｄ−Ｄ’，Ｅ−Ｅ’，Ｆ−Ｆ’線での断面図、図８は急硬剤が吐出される状態（薬剤供給管を９０°回転させた状態）での要部断面図、図９〜図１２は図８におけるＧ−Ｇ’，Ｈ−Ｈ’，Ｉ−Ｉ’，Ｊ−Ｊ’線での断面図、図１３は薬剤供給管の一部を示す斜視図である。
【００３０】
各図中、１は、円筒状の注入材供給管である。この注入材供給管１の先端部には円錐状のコーン２が差し込まれていて、注入材供給管１を地盤中に挿入し易い構造になっている。尚、注入材供給管は、例えば鋼製である。そして、穿孔する時のロッドを兼ねることも出来る。
【００３１】
３は、注入材供給管１の先端側に形成された薬剤吐出口（孔）である。この薬剤吐出口３は、図１及び図２から判る通り、二箇所、例えば９０°（図１では、上端）の位置と２７０°（図１では、下端）の位置とに設けられている。
【００３２】
４，５，６，７は、薬剤吐出口３よりも基部側の位置の注入材供給管１に形成された注入材吐出口（孔）である。注入材吐出口４は、図１及び図３から判る通り、二箇所、例えば０°（図１では、紙面の向側）の位置と１８０°（図１では、紙面の手前側）の位置とに設けられている。注入材吐出口５は、図１及び図４から判る通り、二箇所、例えば９０°の位置と２７０°の位置とに設けられている。注入材吐出口６は、二箇所、例えば０°の位置と１８０°の位置とに設けられている。注入材吐出口７は、図１から判る通り、二箇所、例えば９０°の位置と２７０°の位置とに設けられている。
【００３３】
注入材供給管１の基端部にはスイベル８を介してボールバルブ９が設けられている。ボールバルブ９には注入材Ａと注入材Ｂとが混合部１０を介して混合・供給されるように構成されている。従って、ボールバルブ９を開口すると、注入材Ａ＋Ｂが、注入材供給管１内に送り込まれ、先端側に形成されている注入材吐出口４，５，６，７から吐出されるようになる。又、薬剤吐出口３からも注入材Ａ＋Ｂが吐出されるようになる。
【００３４】
１１は、例えば鋼製または樹脂製の薬剤供給管である。この薬剤供給管１１は、図１３からも判る通り、円筒状のものである。尚、この円筒形をした薬剤供給管１１の外径は円筒形をした注入材供給管１の内径に等しい。すなわち、薬剤供給管１１を注入材供給管１の中に挿入した場合、薬剤供給管１１の外周壁が注入材供給管１の内周壁に隙間無く密着し得るようになっている。勿論、注入材供給管１の中に薬剤供給管１１を挿入した状態において、薬剤供給管１１を回動させることが可能な程度にはクリアランスが有るように設定されている。
【００３５】
１２，１３，１４，１５，１６は薬剤供給管１１の表面に形成された凹状溝である。凹状溝１２は、図１，２，８，９からも判る通り、二箇所、例えば０°の位置を中心とした位置と１８０°の位置を中心とした位置とに設けられている。又、この凹状溝１２は、薬剤供給管１１を注入材供給管１の中に完全に挿入した状態において、注入材供給管１の薬剤吐出口３の位置に対応する位置に設けられている。従って、図１に示される状態においては、注入材供給管１の薬剤吐出口３は薬剤供給管１１の外周壁によって閉塞されているものの、図８に示される如く、薬剤供給管１１が９０°回転させられた状態にあっては、薬剤供給管１１の凹状溝１２が注入材供給管１の薬剤吐出口３に対向しており、薬剤吐出口３は閉塞されないようになっている。尚、薬剤供給管１１の先端部は、その周囲一周に亘ってぐるりと凹状溝が形成されていて、この凹状溝に繋がって凹状溝１２が設けられている。
【００３６】
凹状溝１３は、図１，３，８，１０，１３からも判る通り、二箇所、例えば０°の位置を中心とした位置と１８０°の位置を中心とした位置とに設けられている。又、この凹状溝１３は、薬剤供給管１１を注入材供給管１の中に完全に挿入した状態において、注入材供給管１の注入材吐出口４の位置に対応する位置に設けられている。従って、図１に示される状態においては、薬剤供給管１１の凹状溝１３が注入材供給管１の注入材吐出口４に対向しており、注入材供給管１の注入材吐出口４は薬剤供給管１１の外周壁によって閉塞されていないものの、図８に示される如く、薬剤供給管１１が９０°回転させられた状態にあっては、薬剤供給管１１の凹状溝１３が注入材供給管１の注入材吐出口４に対向しておらず、注入材吐出口４は薬剤供給管１１の外周壁によって閉塞されるようになっている。
【００３７】
凹状溝１４は、図１，４，８，１１，１３からも判る通り、二箇所、例えば９０°の位置を中心とした位置と２７０°の位置を中心とした位置とに設けられている。又、この凹状溝１４は、薬剤供給管１１を注入材供給管１の中に完全に挿入した状態において、注入材供給管１の注入材吐出口５の位置に対応する位置に設けられている。従って、図１に示される状態においては、薬剤供給管１１の凹状溝１４が注入材供給管１の注入材吐出口５に対向しており、注入材供給管１の注入材吐出口５は薬剤供給管１１の外周壁によって閉塞されていないものの、図８に示される如く、薬剤供給管１１が９０°回転させられた状態にあっては、薬剤供給管１１の凹状溝１４が注入材供給管１の注入材吐出口５に対向しておらず、注入材吐出口５は薬剤供給管１１の外周壁によって閉塞されるようになっている。
【００３８】
凹状溝１５は、図１，６，８，１３からも判る通り、二箇所、例えば０°の位置を中心とした位置と１８０°の位置を中心とした位置とに設けられている。又、この凹状溝１５は、薬剤供給管１１を注入材供給管１の中に完全に挿入した状態において、注入材供給管１の注入材吐出口６の位置に対応する位置に設けられている。従って、図１に示される状態においては、薬剤供給管１１の凹状溝１５が注入材供給管１の注入材吐出口６に対向しており、注入材供給管１の注入材吐出口６は薬剤供給管１１の外周壁によって閉塞されていないものの、図８に示される如く、薬剤供給管１１が９０°回転させられた状態にあっては、薬剤供給管１１の凹状溝１５が注入材供給管１の注入材吐出口６に対向しておらず、注入材吐出口６は薬剤供給管１１の外周壁によって閉塞されるようになっている。
【００３９】
凹状溝１６は、図１，８，１３からも判る通り、二箇所、例えば９０°の位置を中心とした位置と２７０°の位置を中心とした位置とに設けられている。又、この凹状溝１６は、薬剤供給管１１を注入材供給管１の中に完全に挿入した状態において、注入材供給管１の注入材吐出口７の位置に対応する位置に設けられている。従って、図１に示される状態においては、薬剤供給管１１の凹状溝１６が注入材供給管１の注入材吐出口７に対向しており、注入材供給管１の注入材吐出口７は薬剤供給管１１の外周壁によって閉塞されていないものの、図８に示される如く、薬剤供給管１１が９０°回転させられた状態にあっては、薬剤供給管１１の凹状溝１６が注入材供給管１の注入材吐出口７に対向しておらず、注入材吐出口７は薬剤供給管１１の外周壁によって閉塞されるようになっている。
【００４０】
又、図１，８等から判る通り、凹状溝１２と凹状溝１３とは、その間の薬剤供給管１１の外径を小さくすることにより、互いに繋がるように構成されている。又、凹状溝１３と凹状溝１４とは、その間の薬剤供給管１１の外径を小さくすることにより、互いに繋がるように構成されている。凹状溝１４と凹状溝１５とは、その間の薬剤供給管１１の外径を小さくすることにより、互いに繋がるように構成されている。凹状溝１５と凹状溝１６とは、その間の薬剤供給管１１の外径を小さくすることにより、互いに繋がるように構成されている。更に、凹状溝１６よりも基部側にあっては、薬剤供給管１１の外径が小さく構成されている。従って、薬剤供給管１１が注入材供給管１の中に完全に挿入配設された図１に示される状態において、注入材供給管１内に注入材が送り込まれて来ると、この注入材は薬剤供給管１１の外周壁表面（凹状溝１６，１５，１４，１３，１２の表面及び外径が小さな小径部の表面）と注入材供給管１の内周壁表面との間の隙間を介して注入材供給管１の先端側まで流れて行くようになっている。従って、注入材は、注入材吐出口７，６，５，４及び薬剤吐出口３から外部に吐出されるようになっている。
【００４１】
１７は薬剤供給管１１の先端部に配設された弾撥材（例えば、バネ）、１８は薬剤供給管１１の孔１９を塞ぐ為のボールであり、弾撥材１７とボール１８とによって薬剤供給管１１の薬剤吐出口に対する逆止弁が構成されている。尚、逆止弁としては、薬剤供給管１１の内外を連通する箇所に設けられるものであれば、如何なる構造のものでも良い。例えば、連通口（孔）をシート、板、キャップ等でバネやゴム等の弾性体の弾力を利用して塞ぎ、開口圧力が弾性体の弾力を上回ると、連通口を塞いでいる閉鎖部材を開く構造のものであれば良い。又、逆止弁の位置は、特に限定されないが、薬剤供給管１１の先端又は先端近傍であると、注入材が地盤から漏れ出した時に、注入材の硬化又は水和の促進により注入材の漏出を止め、その後に、再度、注入材を注入し易くなる。逆止弁の数は、幾つ有っても良いが、１個でも充分である。
【００４２】
２０は、薬剤供給管１１の基端部に接続されたボールバルブである。すなわち、ボールバルブ２０を開口すると、急硬剤が薬剤供給管１１内に送り込まれるようになる。従って、図８に示される状態で、ボールバルブ２０が開口されると、急硬剤は孔１９を経由して薬剤供給管１１の先端部にまで送り込まれる。この圧力によって、逆止弁であるボール１８が先端側に押し遣られ、凹状溝１２の部分に形成された薬剤吐出口（孔）２１から薬剤供給管１１の外部に吐き出される。そして、この吐き出された急硬剤は、注入材と共に、薬剤吐出口３から注入材供給管１の外部に吐き出される。
【００４３】
尚、薬剤供給管１１は、その先端側にあっては、その外径が注入材供給管１の内径に等しい箇所が在るので、当該箇所において支持されている。しかしながら、薬剤供給管１１の基端部側では、前記の如きの支持機構が構成されていない。従って、前記の如きの支持機構が構成されていない場合には、スイベル８に支持機構２２を設けるようにしても良い。そして、この支持機構２２の箇所に薬剤供給管１１の回転を制御する為の固定ボルト２３を設けるようにしても良い。
【００４４】
上記のように構成させた注入装置を用いての注入方法について説明する。
【００４５】
先ず、注入材供給管１を地盤中に挿入する。この後、注入材供給管１の中に薬剤供給管１１を挿入する。そして、両者の関係は、図１に示される如きの姿勢に調整する。すなわち、薬剤供給管１１によって、注入材供給管１の薬剤吐出口３及び注入材吐出口４，５，６，７が閉塞されないように調整する。
【００４６】
この後、ボールバルブ９を開き、注入材Ａ＋Ｂを注入材供給管１内に送り込む。これによって、注入材Ａ＋Ｂは、注入材供給管１の内周壁と薬剤供給管１１の外周壁との間に形成されている凹状溝などの隙間を通って先端側まで送り込まれ、薬剤吐出口３及び注入材吐出口４，５，６，７を介して注入材供給管１の外部に吐出され、地盤中に浸透して行き、硬化により地盤が強化される。
【００４７】
この時、注入材Ａ＋Ｂの硬化に時間が掛かり過ぎて、注入材が外部に漏れ出るような事態が起きることも有る。このような場合が発見されると、固定ボルト２３を緩め、薬剤供給管１１を所定角度だけ回転させ、図８に示される状態のものとする。すなわち、注入材供給管１の注入材吐出口４，５，６，７が薬剤供給管１１の外周壁によって閉塞されるように調整する。この調整が終わると、固定ボルト２３を締め、薬剤供給管１１を固定する。
【００４８】
この後、ボールバルブ２０を開口すると、急硬剤が薬剤供給管１１内の先端部にまで送り込まれ、ボール１８は先端側に押し遣られ、凹状溝１２の部分に形成されている薬剤吐出口２１から薬剤供給管１１の外部に吐き出される。そして、この吐き出された急硬剤は、注入材と共に、薬剤吐出口３から注入材供給管１の外部に吐き出される。従って、注入材が迅速に硬化するので、注入材の漏出が防止される。尚、急硬剤＋注入材の硬化により出来たものが、恰も、栓の役割をなし、注入材をより多く地盤に注入できるので、注入された地盤はより強固となる。
【００４９】
急硬剤による迅速な硬化によって注入材の漏出が止まったことが確認されると、それ以上の急硬剤の供給は不要である。従って、ボールバルブ２０を閉じると共に、固定ボルト２３を緩め、薬剤供給管１１を所定角度だけ回転させ、図８から図１に示される状態のものとする。すなわち、薬剤供給管１１の外周壁による注入材供給管１の注入材吐出口４，５，６，７の閉塞を解除し、オープンなものとなるように調整する。この調整が終わると、固定ボルト２３を締め、薬剤供給管１１を固定する。これによって、注入材Ａ＋Ｂが、注入材供給管１の内周壁と薬剤供給管１１の外周壁との間に形成されている凹状溝などの隙間を通って先端側まで送り込まれ、薬剤吐出口３及び注入材吐出口４，５，６，７を介して注入材供給管１の外部に吐出されるようになる。
【００５０】
尚、上記実施形態にあっては、図８に示される状態において、薬剤剤供給管１１の外周壁によって注入材吐出口４，５，６，７の全てが閉塞されるように構成されている場合を説明したが、一部の注入材吐出口が閉塞されないようにしていても良い。例えば、薬剤吐出口３から遠い位置のものは、該箇所にまで急硬剤が到達する恐れは少なく、従って急硬剤によって注入材吐出口７が閉塞される恐れは少ないので、斯かる位置に在る注入材吐出口が閉塞されないようにしていても良い。
【００５１】
本発明で用いられる地盤に注入する注入材としては、地盤注入に用いる市販のセメント系地盤注入材や市販の樹脂系地盤注入材が挙げられる。これらの中で、注入材の構成材料の含有割合を増減すること、又は別途薬剤を添加することで、注入材の硬化や水和を促進でき得るものが好ましい。そして、用いる注入材の硬化主材、即ち、市販のセメント系地盤注入材の場合はセメント又はセメント組成物のスラリー、市販の樹脂系地盤注入材の場合は樹脂のモノマー、オリゴマー等を含有する注入材の構成材料が好ましい。尚、この時、流動性が外管経路内で極度に低下しない範囲であれば、急硬剤を含んでいても良い。
【００５２】
本発明で用いられる地盤に注入する薬剤としては、硬化時間調整剤、ゲルタイム調整剤等の注入材の硬化や水和等を促進又は遅延させる材料を主成分とするものが好ましく、更に急硬剤、急結剤、促進剤、硬化剤等の注入材の硬化や水和等を促進させる材料を主成分とするものが好ましい。例えば、薬剤（急硬剤）を添加しない注入材のみの場合のゲルタイムが９０秒〜６０分であるのに対して、薬剤（急硬剤）を添加した場合にはゲルタイムが３〜６０秒となるようなものであれば良い。
【００５３】
又、上記実施形態では、薬剤として急硬剤を用いた場合で説明した。しかしながら、薬剤として遅延剤を用いる場合にも適用できる。すなわち、地盤から注入材の漏出が無い場合、図１の状態にて、薬剤供給管１１に遅延剤を送り込む。そうすると、遅延剤が注入材に添加・混合されて外部に吐出されるようになる。従って、この場合には、ゲルタイム又は硬化時間が長い注入材が作製されて吐出されるようになる。そして、この時、地盤から注入材が漏れ出た場合には、薬剤供給管１１への遅延剤の供給を停止し、ゲルタイム又は硬化時間が短いものとすれば良い。
【００５４】
図１４〜図２２は本発明になる注入装置の第２実施形態になるもので、図１４は急硬剤が吐出されず、注入材のみが吐出される状態での要部断面図、図１５〜図１７は図１４におけるＡ−Ａ’，Ｂ−Ｂ’，Ｃ−Ｃ’線での断面図、図１８は急硬剤が吐出される状態（前端にスライドさせた状態）での要部断面図、図１９〜図２２は図１８におけるＤ−Ｄ’，Ｅ−Ｅ’，Ｆ−Ｆ’，Ｇ−Ｇ’線での断面図である。
【００５５】
各図中、５１は、円筒状（又は角筒状：前記実施形態の場合と異なり、円筒状である必要は無い。）の注入材供給管である。この注入材供給管５１の先端部には円錐状のコーン５２が差し込まれていて、注入材供給管５１を地盤中に挿入し易い構造になっている。尚、注入材供給管５１は、例えば鋼製である。そして、穿孔する時のロッドを兼ねることも出来る。
【００５６】
５３は、注入材供給管５１の先端側に形成された薬剤吐出口（孔）である。この薬剤吐出口５３は、図１４からも判る通り、二箇所、例えば９０°（図１４では、上端）の位置と２７０°（図１４では、下端）の位置とに設けられている。
【００５７】
５４，５５，５６，５７，５８は、薬剤吐出口５３よりも基部側の位置の注入材供給管５１に形成された注入材吐出口（孔）である。注入材吐出口５４は、図１４から判る通り、二箇所、例えば９０°の位置と２７０°の位置とに設けられている。注入材吐出口５５は、図１４から判る通り、二箇所、例えば０°（図１４では、紙面の向側）の位置と１８０°（図１４では、紙面の手前側）の位置とに設けられている。注入材吐出口５６は、図１４及び図１５から判る通り、二箇所、例えば９０°の位置と２７０°の位置とに設けられている。注入材吐出口５７は、図１４及び図１６から判る通り、二箇所、例えば０°の位置と１８０°の位置とに設けられている。注入材吐出口５８は、図１４から判る通り、二箇所、例えば９０°の位置と２７０°の位置とに設けられている。
【００５８】
注入材供給管５１の基端部にはスイベル５９を介してボールバルブ６０が設けられている。ボールバルブ６０には注入材Ａと注入材Ｂとが混合部を介して混合・供給されるように構成されている。従って、ボールバルブ６０を開口すると、注入材Ａ＋Ｂが、注入材供給管５１内に送り込まれ、先端側に形成されている注入材吐出口５４，５５，５６，５７，５８から吐出されるようになる。又、薬剤吐出口５３からも注入材Ａ＋Ｂが吐出されるようになる。
【００５９】
尚、本実施形態の注入材供給管５１と前記実施形態の注入材供給管１とは、注入材吐出口の数が異なるのみで、基本的な構造は同じである。
【００６０】
６１は、例えば鋼製または樹脂製の薬剤供給管である。この薬剤供給管６１は円筒状（又は角筒状）のものである。尚、前記実施形態にあっては、薬剤供給管１１の外径が注入材供給管１の内径に等しいものであったが、本実施形態にあっては、（薬剤供給管６１の外径）＜（注入材供給管５１の内径）であるように構成されている。すなわち、薬剤供給管６１と注入材供給管５１との間には十分な隙間（注入材流動通路）が構成されるようになっている。
【００６１】
さて、（薬剤供給管６１の外径）＜（注入材供給管５１の内径）であるように構成させたが故に、注入材供給管５１の中に薬剤供給管６１を挿入した際、その位置がグラツクことなく、例えば同心状に保持されるようにする必要が有る。そこで、注入材供給管５１の内周壁に内接する円筒状（又は角筒状）の枠体６２を設け、この枠体６２に対して薬剤供給管６１が中心に位置されるよう保持部材６３で保持されるようにした。すなわち、薬剤供給管６１の先端部と後端部とにおいて、薬剤供給管６１と枠体６２との間に１２０°毎に保持部材６３を設け、これによって薬剤供給管６１を保持するようにした。
【００６２】
６４は、薬剤供給管６１の基端部に接続されたボールバルブである。すなわち、ボールバルブ６４を開口すると、急硬剤が薬剤供給管６１内に送り込まれるようになる。従って、図１８に示される状態で、ボールバルブ６４が開口されると、急硬剤は薬剤供給管６１内を通って薬剤供給管６１の先端部にまで送り込まれる。この圧力によって、先端部に形成された薬剤吐出口（孔）６５から急硬剤が押し出され、この押出圧力によって逆止弁である筒状ゴム体６６が押し拡げられる。そして、この時に出来た隙間から急硬剤が薬剤供給管６１の外部に吐出され、注入材供給管５１の薬剤吐出口５３から外部（地盤中）に吐出されるようになる。尚、この図１８に示される状態においては、注入材吐出口５４，５５，５６，５７，５８は円筒状の枠体６２によって閉塞されているから、注入材が注入材吐出口５４，５５，５６，５７，５８から吐出されることは無い。かつ、注入材と急硬剤とが混ざったものが注入材吐出口５４，５５，５６，５７，５８から内部に入り込むようなことは無く、注入材吐出口５４，５５，５６，５７，５８が硬化したもので塞がれるようになることも無い。尚、図１８の状態において、薬剤吐出口５３は塞がれておらず、又、該箇所とボールバルブ６３との間には注入材の流路が形成されているから、薬剤吐出口５３からは注入材と急硬剤とが吐出されるようになっている。
【００６３】
上記のように構成させた注入装置を用いての注入方法について説明する。
【００６４】
先ず、注入材供給管５１を地盤中に挿入する。この後、注入材供給管５１の中に枠体６２付きの薬剤供給管６１を挿入する。そして、両者の関係は、図１４に示される如きの姿勢に調整する。すなわち、枠体６２によって、注入材供給管５１の薬剤吐出口５３及び注入材吐出口５４，５５，５６，５７，５８が閉塞されないように調整する。
【００６５】
この後、ボールバルブ６０を開き、注入材Ａ＋Ｂを注入材供給管５１内に送り込む。これによって、注入材Ａ＋Ｂは、注入材供給管５１（枠体６２）の内周壁と薬剤供給管６１の外周壁との間に形成されている隙間（流路）を通って先端側まで送り込まれ、薬剤吐出口５３及び注入材吐出口５４，５５，５６，５７，５８を介して注入材供給管５１の外部に吐出され、地盤中に浸透して行き、硬化により地盤が強化される。
【００６６】
この時、注入材Ａ＋Ｂの硬化に時間が掛かり過ぎて、注入材が外部に漏れ出るような事態が起きることも有る。このような場合が発見されると、固定ボルト６７を緩め、薬剤供給管６１を先端までスライドさせ、図１８に示される状態のものとする。すなわち、注入材供給管５１の注入材吐出口５４，５５，５６，５７，５８が枠体６２の外周壁によって閉塞されるように調整する。この調整が終わると、固定ボルト６７を締め、薬剤供給管６１を固定する。
【００６７】
この後、ボールバルブ６４を開口すると、急硬剤が薬剤供給管６１内の先端部にまで送り込まれ、筒状ゴム体６６が押し拡げられ、この時に出来た隙間から急硬剤が薬剤供給管６１の外部に吐出され、注入材供給管５１の薬剤吐出口５３から急硬剤が注入材と共に外部（地盤中）に吐出されるようになる。
【００６８】
急硬剤による迅速な硬化によって注入材の漏出が止まったことが確認されると、それ以上の急硬剤の供給は不要である。従って、ボールバルブ６４を閉じると共に、固定ボルト６７を緩め、薬剤供給管６１を後退させ、図１８から図１４に示される状態のものとする。すなわち、枠体６２の外周壁による注入材供給管５１の注入材吐出口５４，５５，５６，５７，５８の閉塞を解除し、オープンなものとなるように調整する。この調整が終わると、固定ボルト６７を締め、薬剤供給管６１を固定する。これによって、注入材Ａ＋Ｂが、注入材供給管５１（枠体６２）の内周壁と薬剤供給管６１の外周壁との間に形成されている隙間を通って先端側まで送り込まれ、薬剤吐出口５３及び注入材吐出口５４，５５，５６，５７，５８を介して注入材供給管５１の外部に吐出されるようになる。
【００６９】
尚、前記実施形態のものに比べて、本実施形態のものは、薬剤供給管６１の位置調整の作業性に劣るものの、構造が簡単であるから、低廉なコストで製作できる。
【００７０】
又、本実施形態に用いられる注入材および薬剤は前記実施形態のものと同様のものが用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】注入材のみが吐出状態での本発明になる注入装置の要部断面図
【図２】図１におけるＡ−Ａ’線での断面図
【図３】図１におけるＢ−Ｂ’線での断面図
【図４】図１におけるＣ−Ｃ’線での断面図
【図５】図１におけるＤ−Ｄ’線での断面図
【図６】図１におけるＥ−Ｅ’線での断面図
【図７】図１におけるＦ−Ｆ’線での断面図
【図８】急硬剤吐出状態での本発明になる注入装置の要部断面図
【図９】図８におけるＧ−Ｇ’線での断面図
【図１０】図８におけるＨ−Ｈ’線での断面図
【図１１】図８におけるＩ−Ｉ’線での断面図
【図１２】図８におけるＪ−Ｊ’線での断面図
【図１３】本発明になる薬剤供給管の一部を示す斜視図
【図１４】注入材のみが吐出状態での本発明になる注入装置の要部断面図
【図１５】図１４におけるＡ−Ａ’線での断面図
【図１６】図１４におけるＢ−Ｂ’線での断面図
【図１７】図１４におけるＣ−Ｃ’線での断面図
【図１８】急硬剤吐出状態での本発明になる注入装置の要部断面図
【図１９】図１８におけるＤ−Ｄ’線での断面図
【図２０】図１８におけるＥ−Ｅ’線での断面図
【図２１】図１８におけるＦ−Ｆ’線での断面図
【図２２】図１８におけるＧ−Ｇ’線での断面図
【符号の説明】
【００７２】
１，５１                                      注入材供給管
３，５３                                      薬剤吐出口
４，５，６，７，５４，５５，５６，５７，５８  注入材吐出口
１１，６１                                    薬剤供給管
１２，１３，１４，１５，１６                  凹状溝
１７                                          弾撥材
１８                                          ボール
６２                                          枠体
特許出願人  太平洋マテリアル株式会社
代  理  人  宇    高        克    己
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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