(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進しようとするコンクリート函体の外形に対応するように箱形ルーフを下段、側部及び上段の矩形配列に組み配置して、地中に圧入した後、前記箱形ルーフ端部に函体の先端部を合わせて函体を配置して函体の推進や牽引とともに箱形ルーフの矩形配列と一緒に押し出す地下構造物の施工法において、
箱形ルーフの矩形配列の内方に箱形ルーフを地中に圧入により配列設置し、
コンクリート函体の推進や牽引と同時に箱形ルーフを押出す際に箱形ルーフの矩形配列の内方の土砂を前記配列設置する箱形ルーフの推進断面分減少させておくことを特徴とする地下構造物の施工法。
【請求項２】
推進しようとするコンクリート函体の外形に対応するように箱形ルーフを下段、側部及び上段の矩形配列に組み配置して、地中に圧入した後、前記箱形ルーフ端部に函体の先端部を合わせて函体を配置して函体の推進や牽引とともに箱形ルーフの矩形配列と一緒に押し出す地下構造物の施工法において、
箱形ルーフの矩形配列の内方にパイプルーフを地中に圧入により配列設置し、
コンクリート函体の推進や牽引と同時に箱形ルーフを押出す際に箱形ルーフの矩形配列の内方の土砂を前記配列設置するパイプルーフの推進断面分減少させておくことを特徴とする地下構造物の施工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道、道路などの下部地中に大幅員の地下構造物を横断方向に掘進建設する際に上部交通に支障を与えることなく施工することができる地下構造物の施工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道、道路などの下部地中に大幅員の地下構造物を横断方向に掘進させるには、上部交通を支承するための防護工が必要となり、鋼管等を水平に並列させるパイプルーフを設けることなどがあげられる。
【０００３】
しかし、先に別工事としてパイプルーフを形成し、その下や中を掘削して地下構造物を構築したり、また地下構造物をパイプルーフ下を掘進させるようにしたのでは、このパイプルーフが存在する分だけ土被りが厚くなる。しかも、パイプルーフ施工の防護工が地下構造物埋設の本工事と別工事となり、工費、工期が大である。
【０００４】
かかる不都合を解消するものとして、本発明者等は、下記特許文献に示すように箱形ルーフを圧入後、コンクリート函体を推進させる場合、函体の推進とともに切羽部の土砂を箱形ルーフと一緒に押し出すので、切羽部を掘削する作業を別途必要とせず、コスト削減と工期短縮を図ることができ、また、危険を伴う切羽部の掘削作業を省くことで安全性も向上でき、しかも、函体を推進するための反力抵抗を分散することで、大掛かりな設備を必要としない地下構造物の施工法を出願し、特許権を取得した。
【特許文献１】特許第４１３４０８９号公報
【特許文献２】特許第４３１７８４３号公報
【０００５】
かかる不都合を解消するものとして、本発明者等は、下記特許文献に示すように箱形ルーフを圧入後、コンクリート函体を推進させる場合、函体の推進とともに切羽部の土砂を箱形ルーフと一緒に押し出すので、切羽部を掘削する作業を別途必要とせず、コスト削減と工期短縮を図ることができ、また、危険を伴う切羽部の掘削作業を省くことで安全性も向上でき、しかも、函体を推進するための反力抵抗を分散することで、大掛かりな設備を必要としない地下構造物の施工法を出願し、特許権を取得した。
【特許文献３】特許第３８８７３８３号公報
【０００６】
この工法はＳＦＴ工法と名付けられ、下記非特許文献１にも掲載されている。なお、ＳＦＴ工法は、（Simple and Face-Less Method of Construction of Tunnel）は、「シンプルで切羽の無いトンネルの構築工法」の略称である。
【非特許文献１】インターネットウエブサイトの植村技研工業株式会社のホームページ http://www.uemuragiken.co.jp/tech/sft.html
【０００７】
ＳＦＴ工法は、第１工程として図３７に示すように鉄道などの上部交通（図示は省略した）の脇に土留鋼矢板２を打設して、発進坑３と到達坑４を築造し、前記発進坑３内に推進機５を設置してこれでルーフ用筒体である箱形ルーフ６を到達坑４に向けて圧入させる。箱形ルーフ６の上面にはフリクションカッタープレート７を載せて置き、箱形ルーフ６とともに押出す。
【０００８】
箱形ルーフ６は、図４１に示すように矩形断面の箱形筒体であり、側面に鉤状または平板状の継手６ａ，６ｂを長手方向に連続して形成し、また、上面に平板からなるフリクションカッタープレート７を取り付けている。箱形ルーフ６は前後端にボルト接合用のフランジを形成して、長さ方向に順次接続して必要長を埋設することができ、さらに継手６ａ，６ｂを介して縦横方向に連続しながら並列させる。
【０００９】
推進機５の詳細図示は省略するが、土砂排土管を押出し体として元押しジャッキで押し出すことにより箱形ルーフ６を掘進させるもので、箱形ルーフ６の先端切羽の掘削は、人力掘削刃口を設けて行なう場合の他、オーガスクリューなどの掘削機構を設けて行なう場合などがある。
【００１０】
箱形ルーフ６は推進させようとするコンクリート函体９の外形に対応するように四角形状に配列設置し、箱形ルーフ６の配列で囲まれた切羽部には土留部材１９を配設する。
【００１１】
図中１７は腹起こし材、発進坑３側の土留鋼矢板２と到達坑４側の土留鋼矢板２を結合するタイロット材２８で固定する。２０は発進台を示す。
【００１２】
次に第２工程の図３８に示すようにコンクリート函体９を発進坑３に設置し、コンクリート函体９の後方の反力壁８との間に推進設備として元押しジャッキ１０、ストラット１６、井桁枠２２を配設する。
【００１３】
そして、止め部材１４でフリクションカッタープレート７を発進坑３側に固定する。このフリクションカッタープレート７により箱形ルーフ６およびコンクリート函体９と周辺土砂との縁切りを行う。
【００１４】
次に先行して押出した箱形ルーフ６の後端にコンクリート函体９の先端を接合し、または当接させて、第３工程として図３９に示すように元押しジャッキ１０を伸長してコンクリート函体９を前方に押出す。
【００１５】
コンクリート函体９の押出しと同時に箱形ルーフ６も押出し、さらに切羽部の掘削は行わず、箱形ルーフ６を押出すときに同時に箱形ルーフ６で囲まれた部分に配設した土留部材１９を押出すことによりその前方の土砂も同時に押出す。この場合、前記のようにフリクションカッタープレート７により箱形ルーフ６およびコンクリート函体９と周辺土砂との縁切りがなされているから、箱形ルーフ６およびコンクリート函体９はスムーズに推進する。
【００１６】
このようにして第４工程として図４０に示すように箱形ルーフ６とこの箱形ルーフ６に囲まれて同時に押出された土砂が到達坑４に到達したならば、到達坑４で箱形ルーフ６を撤去すると同時に、土砂を掘削して排土する。
【００１７】
そして、さらにコンクリート函体９の先端が到達坑４に達するまで推進してコンクリート函体９の全長の推進が完了する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
前記従来のＳＦＴ工法では、箱形ルーフ６で閉合した横断部地山を一体化して押し抜き、本設であるコンクリート函体９と置換するもので、箱形ルーフとその内部の地山をコンクリート函体９とともに押し出すので、その推進のための力はかなりのものとなる。
【００１９】
特に施工の大断面・長延長化があるとこれにともない推進・けん引設備も大規模となり、工事費の増大あるいは状況によってはＳＦＴ工法では施工不能となるケースがあった。
【００２０】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、箱形ルーフを圧入後、コンクリート函体を推進させるのに、函体の推進とともに切羽部の土砂を箱形ルーフと一緒に押しだす地下構造物の施工法（ＳＦＴ工法）に改良を加え、押し出す切羽部の土砂を予め減少させることで、推進もしくはけん引設備を小型にでき、施工の大断面・長延長化にも対応できる地下構造物の施工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記目的を達成するため本発明は、推進しようとするコンクリート函体の外形に対応するように箱形ルーフを下段、側部及び上段の矩形配列に組み配置して、地中に圧入した後、前記箱形ルーフ端部に函体の先端部を合わせて函体を配置して函体の推進や牽引とともに箱形ルーフの矩形配列と一緒に押し出す地下構造物の施工法において、箱形ルーフの矩形配列の内方に箱形ルーフまたはパイプルーフを地中に圧入により配列設置し、コンクリート函体の推進や牽引と同時に箱形ルーフを押出す際に箱形ルーフの矩形配列の内方の土砂を前記配列設置する箱形ルーフまたはパイプルーフの推進断面分減少させておくことを要旨とするものである。
【００２２】
本発明によれば、コンクリート函体の推進や牽引とともに箱形ルーフの矩形配列と一緒に押し出す場合に、箱形ルーフの矩形配列の内方の土砂は箱形ルーフまたはパイプルーフの推進断面分減少させられているので、多くの土砂を押し出す必要がないので、その分推進もしくはけん引設備を小型にでき、施工の大断面・長延長化にも対応できるものとなる。
【発明の効果】
【００２３】
以上述べたように本発明の地下構造物の施工法は、箱形ルーフを圧入後、コンクリート函体を推進させるのに、函体の推進とともに切羽部の土砂を箱形ルーフと一緒に押しだす地下構造物の施工法（ＳＦＴ工法）に改良を加え、押し出す切羽部の土砂を予め減少させることで、推進もしくはけん引設備を小型にでき、施工の大断面・長延長化にも対応できるものである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面について本発明の実施形態を詳細に説明する。図１〜図９は本発明の地下構造物の施工法の１実施形態を示す各工程の縦断側面図、図１０〜図１８は同上縦断側面図で、前記従来例を示す図３０〜図３５と同一構成要素には同一参照符号を付したものである。
【００２５】
本発明も従来のＳＦＴ工法と同じように第１工程として図１に示すように鉄道などの上部交通（図示は省略した）の脇にシートパイル等の土留鋼矢板からなる仮土留杭２を打設して、発進坑３と到達坑４を築造し、図２に示すように発進坑３に捨石およびベースコンクリート打設による発進台２０を形成し、推進機（図示せず、図３１参照）を設置してこれで図２に示すようにルーフ用筒体である箱形ルーフ６を到達坑４に向けて圧入させる。
【００２６】
到達坑４にも同じく捨石およびベースコンクリート打設による到達台２１を形成してある。
【００２７】
箱形ルーフ６は前記従来例と同じく図３５に示すような矩形断面の箱形筒体で、前後端にボルト接合用のフランジを形成して（図示せず）、長さ方向に順次接続して必要長を埋設することができるものである。
【００２８】
なお、本発明で使用する箱形ルーフ６は側面に鉤状または平板状の継手６ａ，６ｂを長手方向に連続して形成し、また、上面に平板からなるフリクションカッタープレート７を取り付けているものの他、これら継手６ａ，６ｂがなく、また、フリクションカッタープレート７を取り付けていない、単なる矩形鋼管のものもある。
【００２９】
前記フリクションカッタープレート７は端部を箱形ルーフ６の端部に溶接して一体化しそれ以外は単に載せているだけのものであり、箱形ルーフ６が長さ方向に順次接続してなる場合は、フリクションカッタープレート７自体も相互に溶接などで接続して連続するものとする。
【００３０】
圧入させる箱形ルーフ６は図１１に示すように最下段のものとして横一列に配列させ、外側に位置する箱形ルーフ６は側面とした下面に、また、中に位置する箱形ルーフ６は下面に鋼製板によるフリクションカッタープレート７を重ねて配置した。箱形ルーフ６の横一列の配列幅は設置しようとするコンクリート函体５（図１５参照）の横幅に合致させる。
【００３１】
次いで、図３、図１２に示すように最下段から次の段のものとして箱形ルーフ６を圧入して横一列に配列させて積み上げ、図４、図１３に示すように同様に第３段目を横一列に配列させて積み上げ、図５、図１４に示すように同様に第４段目を圧入して横一列に配列させて積み上げた。
【００３２】
前記図３、図１２に示す第２段目、図４、図１３に示す第３段目では外側に位置する箱形ルーフ６には外側側面にフリクションカッタープレート７を重ねて配置し、図５、図１４に示す第４段目（最上段）に位置する箱形ルーフ６では外側に位置する箱形ルーフ６には外側側面の他に、上面にも、中側に位置する箱形ルーフ６では上面に重ねて配置する。
【００３３】
このようにしてフリクションカッタープレート１４を重ねてある箱形ルーフ６は発進坑３から到達坑４へと圧入させ、推進しようとするコンクリート函体９の外形に対応するように箱形ルーフ６を下段、側部及び上段の矩形配列に組み配置する。
【００３４】
また、前記箱形ルーフ６の矩形配列の内方に箱形ルーフ６を地中に圧入により配列設置することで、この箱形ルーフ６の推進断面分の土砂を中抜きしておく。
【００３５】
なお、図示の例では前記箱形ルーフ６の矩形配列の内方に配置する箱形ルーフ６は相互に隙間を設けることなく密に並べたが、これに限定されるものでなく、間隔を存して少ない本数を配置してもよい。
【００３６】
また、箱形ルーフ６の配列設置手順も前記横一列に順次積み上げていったが、これは安定性には富むがこれに限定されるものでなく、横一列に順次積み下げていく方法や、先に縦列に配列し、これを横に広げていく方法など種々選択でき、特に限定されるものではない。
【００３７】
図６に示すように発進坑３で発進台２０に設置するコンクリート函体９の先端と土中配列された箱形ルーフ６の端を合致させ、また、発進坑３の反力壁８の前に井桁枠２２を設けて元押しジャッキ１０を設置し、これをコンクリート函体９の後端に当接させる。
【００３８】
なお、コンクリート函体９の前端には函体接続工１８としてのＨ型鋼材による押角を取り付ける。
【００３９】
前記フリクションカッタープレート７は箱形ルーフ６とは端部の結合を解除し（溶接固定を解除する）、仮土留杭２と固定するようにする。
【００４０】
図７に示すように箱形ルーフ６の後端にコンクリート函体９の先端を接合し、または当接させ、元押しジャッキ１０でコンクリート函体９を箱形ルーフ６ともどもに押し出す。図中１６は押し出しの際に使用するストラットである。
【００４１】
なお、コンクリート函体９は推進させる場合の他、牽引させることもできる。牽引は、函体の前方反力壁を設け、函体の後部に定着装置または牽引ジャッキを取り付け、この定着装置または牽引ジャッキに一端を取り付けた牽引ケーブルの他端を、反力壁に固定した牽引ジャッキまたは定着装置に定着し、牽引ジャッキの牽引で行う。コンクリート函体５の推進や牽引は、いずれか一方を、もしくは、推進と牽引の両方を併用して行ってもよい。
【００４２】
このようにコンクリート函体９は、推進や牽引させるものであり、コンクリート函体９の推進や牽引と同時に箱形ルーフ６も押出し、さらに切羽部の掘削は行わず、箱形ルーフ６を押出すときに箱形ルーフ６の相互間に土砂がない場合はそのまま、また、土砂がある場合はこの土砂も箱形ルーフ６と共に到達坑４に押し出される。
【００４３】
また、箱形ルーフ６に重ねたフリクションカッタープレート７はコンクリート函体９の推進や牽引と同時に箱形ルーフ６を押出す際に坑口付近に端部を止め、これを残置することで、箱形ルーフ６やコンクリート函体９と地山との縁切りを行うことができる。
【００４４】
このようにして箱形ルーフ６が到達坑４に到達したならば、到達坑４で箱形ルーフ６を分割して順次撤去する。
【００４５】
図１７、図１８はコンクリート函体５の圧入が完了し、コンクリート函体５を設置した段階である。
【００４６】
前記実施形態は箱形ルーフ６の矩形配列の内方に箱形ルーフ６を密に配置し、箱形ルーフ６間に土砂が全く介在しない例を説明したが、箱形ルーフ６の矩形配列の内方に配置する箱形ルーフ６相互間を間隔を存してその間に土砂が介在する場合はこの土砂も箱形ルーフ６とともに到達坑４へ押し抜き、箱形ルーフ６の撤去とともにこれも撤去する。
【００４７】
図１９〜図２７、図２８〜図３６は本発明の第２実施例を示すもので、推進しようとするコンクリート函体９の外形に対応するように箱形ルーフ６を下段、側部及び上段の矩形配列に組み配置して、地中に圧入した後、前記箱形ルーフ６の端部に函体の先端部を合わせてコンクリート函体９を配置して函体の推進や牽引とともに箱形ルーフ６の矩形配列と一緒に押し出す地下構造物の施工法において、箱形ルーフ６の矩形配列の内方には前記第１実施形態の箱形ルーフ６に代えて円形鋼管であるパイプルーフ２３を地中に圧入により配列設置し、コンクリート函体９の推進や牽引と同時に箱形ルーフ６を押出す際に箱形ルーフ６の矩形配列の内方の土砂を前記配列設置するパイプルーフ２３の推進断面分減少させておく。
【００４８】
パイプルーフ２３の圧入は箱形ルーフ６の圧入と同様の方法で行うことができる。
【００４９】
図示の実施形態ではパイプルーフ２３は相互に間隔を存して配列し、パイプルーフ２３間には土砂２４が存在する。
【００５０】
図２３、図２４に示すように箱形ルーフ６およびパイプルーフ２３の後端にコンクリート函体９の先端を接合し、または当接させ、元押しジャッキ１０でコンクリート函体９を箱形ルーフ６およびパイプルーフ２３と土砂２４ともどもに押し出す。
【００５１】
なお、箱形ルーフ６で囲まれた切羽部には土留部材２５を配設し、これで土砂２４を押えながら箱形ルーフ６やパイプルーフ２３といっしょに押し出すが、この土留部材２５は仮土留杭２を鏡開きして箱形ルーフ６で囲まれた内方の鋼矢板を利用することができる。
【００５２】
このようにして箱形ルーフ６、パイプルーフ２３が到達坑４に到達したならば、到達坑４で箱形ルーフ６を分割し、また、パイプルーフ２３を適宜切断して、土砂２４とともに順次撤去する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第１工程の縦断側面図である。
【図２】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第２工程の縦断側面図である。
【図３】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第３工程の縦断側面図である。
【図４】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第４工程の縦断側面図である。
【図５】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第５工程の縦断側面図である。
【図６】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第６工程の縦断側面図である。
【図７】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第７工程の縦断側面図である。
【図８】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第８工程の縦断側面図である。
【図９】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第９工程の縦断側面図である。
【図１０】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第１工程の縦断正面図である。
【図１１】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第２工程の縦断正面図である。
【図１２】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第３工程の縦断正面図である。
【図１３】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第４工程の縦断正面図である。
【図１４】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第５工程の縦断正面図である。
【図１５】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第６工程の縦断正面図で、図６のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図１６】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第７工程の縦断正面図である。
【図１７】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第８工程の縦断正面図である。
【図１８】本発明の地下構造物の施工法の第１実施形態を示す第９工程の縦断正面図である。
【図１９】本発明の地下構造物の施工法の第２実施形態を示す第１工程の縦断側面図である。
【図２０】本発明の地下構造物の施工法の第２実施形態を示す第２工程の縦断側面図である。
【図２１】本発明の地下構造物の施工法の第２実施形態を示す第３工程の縦断側面図である。
【図２２】本発明の地下構造物の施工法の第２実施形態を示す第４工程の縦断側面図である。
【図２３】本発明の地下構造物の施工法の第２実施形態を示す第５工程の縦断側面図である。
【図２４】本発明の地下構造物の施工法の第２実施形態を示す第６工程の縦断側面図である。
【図２５】本発明の地下構造物の施工法の第２実施形態を示す第７工程の縦断側面図である。
【図２６】本発明の地下構造物の施工法の第２実施形態を示す第８工程の縦断側面図である。
【図２７】本発明の地下構造物の施工法の第２実施形態を示す第９工程の縦断側面図である。
【図２８】本発明の地下構造物の施工法の第２実施形態を示す第１工程の縦断正面図である。
【図２９】本発明の地下構造物の施工法の第２実施形態を示す第２工程の縦断正面図である。
【図３０】本発明の地下構造物の施工法の第２実施形態を示す第３工程の縦断正面図である。
【図３１】本発明の地下構造物の施工法の１実施形態を示す第４工程の縦断正面図で、図２２のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図３２】本発明の地下構造物の施工法の１実施形態を示す第５工程の縦断正面図である。
【図３３】本発明の地下構造物の施工法の１実施形態を示す第６工程の縦断正面図である。
【図３４】本発明の地下構造物の施工法の１実施形態を示す第７工程の縦断正面図である。
【図３５】本発明の地下構造物の施工法の１実施形態を示す第８工程の縦断正面図である。
【図３６】本発明の地下構造物の施工法の１実施形態を示す第９工程の縦断正面図である。
【図３７】従来の地下構造物の施工法の第１工程を示す縦断側面図である。
【図３８】従来の地下構造物の施工法の第２工程を示す縦断側面図である。
【図３９】従来の地下構造物の施工法の第３工程を示す縦断側面図である。
【図４０】従来の地下構造物の施工法の第３工程を示す縦断側面図である。
【図４１】箱形ルーフの正面図である。
【符号の説明】
【００５４】
２  土留鋼矢板
３  発進坑                  ４  到達坑
５  推進機                  ６  箱形ルーフ
６ａ，６ｂ  平板状の継手    ７  フリクションカッタープレート
８  反力壁                  ９  コンクリート函体
１０  元押しジャッキ        １１  刃口
１２  小ジャッキ            １３  支持材
１４  止め部材              １５  受台
１６  ストラット            １７  腹起こし材
１８  函体接続工            １９  土留部材
２０  発進台                ２１  到達台
２２  井桁枠                ２３  パイプルーフ
２４  土砂                  ２５  土留部材
２８  タイロット材
【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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【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
0006445478.tif 000037
【図３７】
0006445478.tif 000038
【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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