(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈埋函を水底に沈めることにより構築される沈埋トンネルの最終接合部分にあって、最終接合函が挿入される互いに対向配置の既設トンネル側接合面を、水平方向に向いたテーパー状配置となるように形成しておき、前記最終接合部分に、前記両既設トンネル側接合面のテーパー状に対応させたテーパー状配置の最終接合函側接合面を有する最終接合函を挿入し、該最終接合函の端面と前記最終接合部分の既設トンネル側接合面との間を減圧することによって水圧接合させる沈埋トンネルの最終接合方法において、
前記既設トンネルと最終接合函との相互間に、前記最終接合函の送込み方向側に傾斜したガイド面を有する送込み用ガイド部材と前記ガイド面に接触して移動する送込み用被ガイド部材とを備え、
前記最終接合函を前記最終接合部分内で降下させることによって該最終接合函を前記テーパー状配置の既設トンネル側接合面に対する接合位置へ斜め下向きに送込ませることを特徴とする沈埋トンネルの最終接合方法。
【請求項２】
前記送込み用ガイド部材は、前記既設トンネル端部の上面に上向きに突き出した配置に設けるとともに前記傾斜したガイド面を最終接合函の送込み方向側の面に下向きに傾斜させた配置に設け、
前記送込み用被ガイド部材は、前記最終接合函の両端の上面に、水平方向に突出させて設けた請求項１に記載の沈埋トンネルの最終接合方法。
【請求項３】
前記最終接合函のテーパー状の後方側面とこれに対応する既設トンネルの端部側面との相互間に、前記送込み用ガイド部材の傾斜したガイド面と対応させた傾斜の規制用ガイド面を有する規制用ガイド部材と、前記規制用ガイド面に接触して移動する規制用被ガイド部材とを備え、
前記送込み側傾斜ガイドと送込み用被ガイド部材とによる前記斜め下向きへの送込み動作の際に、該送込み側傾斜ガイドと送込み用被ガイド部材とによる送込み操作以上の送込み動作を規制するようにした請求項１又は２に記載の沈埋トンネルの最終接合方法。
【請求項４】
前記規制用ガイド部材を、前記最終接合部分のテーパー状の後方側の両既設トンネル側面に横向きに突き出した配置に設けるとともにその下側の面に前記規制用ガイド面を設け、前記規制用被ガイド部材を前記最終接合函のテーパー状の後方側面に、前記既設トンネル側に向けて突き出した配置に設けてなる請求項３に記載の沈埋トンネルの最終接合方法。
【請求項５】
前記既設トンネルの最終接合部分側端部上面と前記最終接合函の両端部上面との何れか一方側に、前記最終接合函の軸方向の位置を調整するジャッキを備えるとともに他方側に前記ジャッキの押出し軸先端を当接させる支圧部材を備え、前記送込み用ガイド部材と前記送込み用被ガイド部材による前記最終接合函の接合位置へ斜め下向きに送込ませる操作の際に、該最終接合函の軸方向の位置を調整する請求項１〜４の何れか１に記載の沈埋トンネルの最終接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、沈埋トンネルの構築に際し、最終接合間隔を隔てて先端の接合面を互いに対向配置に設置した既設トンネルの最終接合部分に両端がテーパー状の最終接合函を挿入して水圧接合させる沈埋トンネルの最終接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水圧接合による沈埋トンネルの最終接合方法として、最後に沈設される最終接合函として、両端の接合面を斜め下向きに傾斜させた下向きテーパー状の最終接合函を使用し、先に沈設してある既設沈埋函の互いに向き合った両接合面を、前記最終接合函の接合面の傾斜と同角度に傾斜させたテーパー状としておき、両既設沈埋函接合面間の最終接合間隔内に、最終接合函を沈降させ、沈設高さを調節した後、接合面間を、モルタル注入によって膨張する止水ゴムを介して接合させ、然る後、接合部のバルクヘッド間水を抜くことによって、水圧により最終接合函を最終接合間隔内に引き入れさせて一次止水するようにした水圧接合による沈埋トンネルの最終接合方法が開発されている（例えば特許文献１）。
【０００３】
これらの工法では、最終接合函の高さ調節のために、水底に仮受け用の基礎を構築し、その上に最終接合函の高さを微調整するジャッキを設置し、該ジャッキの操作によって最終接合函の高さを微調節している。
【０００４】
また、この種の水圧接合による沈埋トンネルの最終接合方法として、水平方向のテーパー状をした最終接合部及び最終接合函を使用し、前述と同様の止水ゴムによる一次止水後、水圧を利用して最終接合函を水平方向に引き入れる方法が提案されている（例えば特許文献２、図５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１５２７６３号公報
【特許文献２】特開平５−４４３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の如き従来の水圧接合による沈埋トンネルの最終接合方法は、既設トンネル間の最終接合部分に、最終接合函を仮受する部材を設置し、その上に最終沈埋函を載せ、最終接合作業が終了した後、最終沈埋函の下面と水底基礎との間の空隙にモルタルを注入して最終沈埋函を安定化させているため、その最終沈埋函下の空隙を埋める作業に時間を要し、工期が長くなるとともに工費も嵩むという問題があった。
【０００７】
また、従来提案されている水平方向のテーパー状をした最終接合函を使用する方法では、最終接合函を水平方向に移動させて最終接合部分内に引き入れるものであるが、最終沈埋函自体の重量が大きくなればなるほど、水圧接合前の水平方向の引き入れ作業は困難となり、しかも沈埋函を、水底を掘削した溝内に設置しているような場合には、最終接合部分の側部に十分なスペースがない場合が多く、水底に仮受させた状態での水平移動作業ができない場合が生じる。
【０００８】
更に、最終接合函を水圧接合により接合させる場合には、接合面相互間の間隔の誤差を一定以下になるように最終接合函の設置作業を行う必要があり、従来のように水底に仮受させた状態で、高精度な水平移動作業を行うには多くの困難が予想される。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題に鑑み、水圧接合に先立って最終接合部分内の所定の位置に設置する作業が、短時間で容易に実施することができ、且つ、最終接合函の設置基礎を予め構築した後に最終接合作業が可能となり、従来のような最終接合函設置後における裏込め作業が不要か、又は大幅に削減することが可能な沈埋トンネルの最終接合方法の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の如き従来の問題を解決するための請求項１に記載の発明の特徴は、沈埋函を水底に沈めることにより構築される沈埋トンネルの最終接合部分にあって、最終接合函が挿入される互いに対向配置の既設トンネル側接合面を、水平方向に向いたテーパー状配置となるように形成しておき、前記最終接合部分に、前記両既設トンネル側接合面のテーパー状に対応させたテーパー状配置の最終接合函側接合面を有する最終接合函を挿入し、該最終接合函の端面と前記最終接合部分の既設トンネル側接合面との間を減圧することによって水圧接合させる沈埋トンネルの最終接合方法において、前記既設トンネルと最終接合函との相互間に、前記最終接合函の送込み方向側に傾斜したガイド面を有する送込み用ガイド部材と前記ガイド面に接触して移動する送込み用被ガイド部材とを備え、前記最終接合函を前記最終接合部分内で降下させることによって該最終接合函を前記テーパー状配置の既設トンネル側接合面に対する接合位置へ斜め下向きに送込ませることにある。
【００１１】
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記送込み用ガイド部材は、前記既設トンネル端部の上面に上向きに突き出した配置に設けるとともに前記傾斜したガイド面を最終接合函の送込み方向側の面に下向きに傾斜させた配置に設け、前記送込み用被ガイド部材は、前記最終接合函の両端の上面に、水平方向に突出させて設けたことにある。
【００１２】
請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記最終接合函のテーパー状の後方側面とこれに対応する既設トンネルの端部側面との相互間に、前記送込み用ガイド部材の傾斜したガイド面と対応させた傾斜の規制用ガイド面を有する規制用ガイド部材と、前記規制用ガイド面に接触して移動する規制用被ガイド部材とを備え、前記送込み側傾斜ガイドと送込み用被ガイド部材とによる前記斜め下向きへの送込み動作の際に、該送込み側傾斜ガイドと送込み用被ガイド部材とによる送込み操作以上の送込み動作を規制するようにしたことにある。
【００１３】
請求項４に記載の発明の特徴は、請求項３の構成に加え、前記規制用ガイド部材を、前記最終接合部分のテーパー状の後方側の両既設トンネル側面に横向きに突き出した配置に設けるとともにその下側の面に前記規制用ガイド面を設け、前記規制用被ガイド部材を前記最終接合函のテーパー状の後方側面に、前記既設トンネル側に向けて突き出した配置に設けたことにある。
【００１４】
請求項５に記載の発明の特徴は、請求項１〜４何れか１の構成に加え、前記既設トンネルの最終接合部分側端部上面と前記最終接合函の両端部上面との何れか一方側に、前記最終接合函の軸方向の位置を調整するジャッキを備えるとともに他方側に前記ジャッキの押出し軸先端を当接させる支圧部材を備え、前記送込み用ガイド部材と前記送込み用被ガイド部材による前記最終接合函の接合位置へ斜め下向きに送込ませる操作の際に、該最終接合函の軸方向の位置を調整することにある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、請求項１に記載のように、沈埋函を水底に沈めることにより構築される沈埋トンネルの最終接合部分にあって、最終接合函が挿入される互いに対向配置の既設トンネル側接合面を、水平方向に向いたテーパー状配置となるように形成しておき、前記最終接合部分に、前記両既設トンネル側接合面のテーパー状に対応させたテーパー状配置の最終接合函側接合面を有する最終接合函を挿入し、該最終接合函の端面と前記最終接合部分の既設トンネル側接合面との間を減圧することによって水圧接合させる沈埋トンネルの最終接合方法において、前記既設トンネルと最終接合函との相互間に、前記最終接合函の送込み方向側に傾斜したガイド面を有する送込み用ガイド部材と前記ガイド面に接触して移動する送込み用被ガイド部材とを備え、前記最終接合函を前記最終接合部分内で降下させることによって該最終接合函を前記テーパー状配置の既設トンネル側接合面に対する接合位置へ斜め下向きに送込ませるようにしたことにより、水底基礎上に最終接合函を直接的に設置することが可能となり、従来のような最終接合函の水底での最終設置位置への移動作業及び最終設置位置への移動後に最終接合函下の空隙を埋めるモルタル充填作業が不要となる。このため、最終接合函を既設トンネルを構成している沈埋函と同等の長さのものとすることが可能となり、沈埋函工事のコスト減を図ることができる。
【００１６】
本発明は、請求項２に記載のように、前記送込み用ガイド部材は、前記既設トンネル端部の上面に上向き突き出した配置に設けるとともに前記傾斜したガイド面を最終接合函の送込み方向側の面に下向きに傾斜させた配置に設け、前記送込み用被ガイド部材は、前記最終接合函の両端の上面に、水平方向に突出させて設けたことにより、斜め下向きに移動させて最終沈設位置で水底基礎上に設置するガイドのための機構の構造が簡易で低コストで構成させることができるとともに、最終接合函と既設トンネルとの接合面から外れた位置にガイドのための各部材が設置されることとなり、接合作業に支障を来さないものとできる。
【００１７】
本発明は、請求項３に記載のように、前記最終接合函のテーパー状の後方側面とこれに対応する既設トンネルの端部側面との相互間に、前記送込み用ガイド部材の傾斜したガイド面と対応させた傾斜の規制用ガイド面を有する規制用ガイド部材と、前記規制用ガイド面に接触して移動する規制用被ガイド部材とを備え、前記送込み側傾斜ガイドと送込み用被ガイド部材とによる前記斜め下向きへの送込み動作の際に、該送込み側傾斜ガイドと送込み用被ガイド部材とによる送込み操作以上の送込み動作を規制するようにしたことにより、テーパー状の最終接合部分への最終接合函の挿入が、挿入方向への行き過ぎを規制しつつなされるため、最終沈設位置への斜め下向き移動が正確になされる。
【００１８】
本発明は、請求項４に記載のように、前記規制用ガイド部材を、前記最終接合部分のテーパー状の後方側の両既設トンネル側面に横向きに突き出した配置に設けるとともにその下側の面に前記規制用ガイド面を設け、前記規制用被ガイド部材を前記最終接合函のテーパー状の後方側面に、前記既設トンネル側に向けて突き出した配置に設けたことにより、送込みを規制するガイドのための機構の構造が簡易で低コストで構成させることができるとともに、最終接合函と既設トンネルとの接合面から外れた位置にガイドのための各部材が設置されることとなり、接合作業に支障を来さないものとできる。
【００１９】
本発明は、請求項５に記載のように、前記既設トンネルの最終接合部分側端部上面と前記最終接合函の両端部上面との何れか一方側に、前記最終接合函の軸方向の位置を調整するジャッキを備えるとともに他方側に前記ジャッキの押出し軸先端を当接させる支圧部材を備え、前記送込み用ガイド部材と前記送込み用被ガイド部材による前記最終接合函の接合位置へ斜め下向きに送込ませる操作の際に、該最終接合函の軸方向の位置を調整することにより、最終接合函の向き及び最終接合函と既設トンネルとの接合面の間隔を容易かつ正確に調整できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る沈埋トンネルの最終接合方法の実施例の一例を示すもので、最終接合函の沈降前の状態を示す正面図である。
【図２】同上の平面図である。
【図３】同実施例における最終接合函沈設完了状態の正面図である。
【図４】同上の平面図である。
【図５】同上の既設トンネルと最終接合函との接合面間の一次止水状態の一例を示す部分断面図である。
【図６】図５の最終接合完了状態の一例を示す部分断面図である。
【図７】図１、図２に示す実施例における既設トンネル間に最終接合函を挿入する工程を示しており、（ａ）は、送込み用ガイド部材の真上に送込み用被ガイド部材を位置させた状態の正面図、（ｂ）は、送込み用ガイド部材頂部に送込み用被ガイド部材が接した状態の正面図である。
【図８】同じく既設トンネル間に最終接合函を挿入する工程を示しており、（ａ）は、ガイド面に沿って被ガイド部材が移動する途中の状態の正面図、（ｂ）は、最終沈設位置の直前位置で最終接合函の水平位置を調整する状態の正面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に本発明を実施するための最良の形態を、図面に示した実施例に基づいて説明する。この例は、図１、図２に示すように水上に最終接合函２５を浮かべた状態から図３、図４に示すように、既設トンネル１０，１０間の最終沈設位置に挿入するものであり、図において、符号１０，１０は本発明の沈埋トンネルの最終接合方法により接合される既設トンネルを示している。この両既設トンネル１０は、沈埋函１１を水底基礎１２上に沈めて互いに連結することによって構築されているものであってもよく、また図には示してないが、立坑の底部側面から突き出された配置の接合面であってもよい。
【００２２】
水底基礎１２には、例えば水底地盤上に形成した捨石マウンドから構成されるスクリード基礎が使用されるが、その他の基礎構造であってもよい。
【００２３】
また、水底基礎１２は、水底面を掘削した溝１３の底部に構築されており、溝１３の両側部は上向の傾斜面１４となっている。
【００２４】
既設トンネル１０，１０の互いに対向する既設トンネル側接合面は、図１、図５に示すようにバルクヘッド１５によって閉鎖されており、周囲にリング状に連続した接合面（以下「既設トンネル側接合面」と記す）１６が形成され、この接合面１６に、図５、図６に示すように内部にモルタルを注入することによって膨張されるパッキン１７が固定されており、トンネル内側から通している注入管１８よりモルタル１９を注入できるようになっている。
【００２５】
既設トンネル側接合面１６，１６は、トンネル軸方向に対して互いに逆向きに傾斜され、一方の側面側が他方の側面側に比べて長いテーパー状の最終接合部分２０が形成されている。この最終接合部分２０下の基礎は、既設トンネル１０，１０の基礎と同じスクリード基礎となっている。
【００２６】
既設トンネル１０，１０間の最終接合部分２０に最終接合函２５が挿入されるようになっている。最終接合部分２０及び最終接合函２５は、既設トンネル１０を構成している沈埋函１１と同等の長さであってもよく、これより短い或は長い長さであってもよい。
【００２７】
最終接合函２５の両端部２６，２６は、図２に示すように、最終接合部分２０内に嵌り合うテーパー状に形成されているとともに該両端の周囲に枠状の接合面（以下「最終接合函側接合面」と記す）２７が形成され、その内部はバルクヘッド２８によって閉鎖されている。
【００２８】
既設トンネル１０と最終接合函２５との相互間には、該最終接合函２５を最終接合部分２０の所定の最終挿入位置にガイドするための送込みガイドを備えている。この送込みガイドは、傾斜したガイド面３１を有する送込み用ガイド部材３０と、このガイド面３１に接触して移動する送込み用被ガイド部材３３とから構成されている。
【００２９】
この送込みガイドによって最終接合函２５を最終接合部分２０内で降下させた時に、最終接合函２５をテーパー状配置の既設トンネル側接合面１６に対する接合位置へ斜め下向きに送込ませるようにしている。
【００３０】
この例では、送込み用ガイド部材３０は、既設トンネル１０，１０の端部の上面に上向きに突き出した配置に設けるとともに傾斜したガイド面３１を最終接合函の送込み方向側の面に下向きに傾斜させた配置に設けている。
【００３１】
この送込み用ガイド部材３０には傾斜したガイド面３１の最上部から後方側に水平配置の仮支持部３２が形成されている。
【００３２】
一方送込み用被ガイド部材３３は、最終接合函２５の両端の上面に、水平方向に向けた片持ち梁状に突出させて設けている。
【００３３】
また、最終接合函２５と既設トンネル１０,１０との相互間には、前述した送込み用ガイド部材３０と送込み用被ガイド部材３３とにより予定した斜め下向きの送込み以上に送込み方向に移動するのを規制する送込み規制ガイドを備えている。
【００３４】
この送込み規制ガイドは、傾斜した規制用ガイド面３６を有する規制用ガイド部材３５と、このガイド面３６に接触して移動する規制用被ガイド部材３７とから構成されている。規制用ガイド面３６は、前述した送込み用ガイド部材３０の傾斜したガイド面３１と対応する角度に送込み方向前方下側に向けて傾斜されている。この規制用ガイド面３６の上端には垂直配置の被ガイド部材当接面３８が形成されている。
【００３５】
この例では、規制用ガイド部材３５を、最終接合部分２０のテーパー状の後方側の両既設トンネル側面に横向きに突き出した配置に設けるとともにその下側の面に規制用ガイド面３６を設け、規制用被ガイド部材３７を最終接合函２５のテーパー状の後方側面に、既設トンネル１０，１０側に向けて片持ち梁状に突き出した配置に設けている。
【００３６】
更に、最終接合函２５と既設トンネル１０,１０との相互間には、最終接合函２５が最終挿入位置に到達する前に、最終接合函２５の軸方向の位置、即ち既設トンネル１０，１０の接合面と最終接合函２５の両端の接合面との間隔を調整する軸方向位置調整装置が備えられている。
【００３７】
この軸方向位置調整装置は、最終接合函２５の両端部上面に既設トンネル１０，１０側に向けて設置した油圧ジャッキ４０と、既設トンネル１０，１０の最終接合部分側端部上面に突き出した向きに設置された、ジャッキ４０の押出し軸４１の先端を当接させる支圧部材４２とから構成されている。そして、送込み用ガイド部材３０と送込み用被ガイド部材３３とによる最終接合函２５の最終挿入位置へ斜め下向きに送込ませる操作の際に、ジャッキ４０の押出し軸４１を支圧部材４２に当接させて動作させることによって、最終接合函２５の既設トンネル１０，１０に対する軸方向の位置を調整するようにしている。
【００３８】
油圧ジャッキ４０は最終接合函側接合面２７と直交する向きに設置されている。また、支圧部材４２は、既設トンネル側接合面１６と平行配置に設置されており、その支圧面の広さは、最終接合函２５の最終挿入位置に到前から、最終挿入位置に到間において油圧ジャッキ４０の押出し軸４１の先端が当接する位置及び広さに形成されている。
次に、最終接合函２５の沈設工程について説明する。
【００３９】
最終接合函２５は、図１に示すように水上に浮かべて曳航され、所望の最終接合部分２０の上方に停止される。次いで図には示してないが、吊りおろし作業船を使用し浮力を調整しながら沈降させる。この時、予め最終接合函２５と最終接合部分２０のテーパー状の向きを合わせておき、図２に示すように最終接合部分２０内の最終挿入位置より後方側内に降下させる。
【００４０】
そして図７（ａ）に示すように既設トンネル１０上の送込み用ガイド部材３０の仮支持部３２上に、最終接合函２５の送込み用被ガイド部材３３が乗る位置よりやや上の位置で、規制用ガイド部材３５の被ガイド部材当接面３８に、最終接合函２５後端の規制用被ガイド部材３７が接触するように水平移動させる。この接触状態の時、送込み用ガイド部材３０の仮支持部３２の上方に、最終接合函２５の送込み用被ガイド部材３３が位置するように予め設定しておく。
【００４１】
次いで、図７（ｂ）に示すように最終接合函２５を降下させて仮支持部３２の上に送込み用被ガイド部材３３を当接させる。この時、規制用被ガイド部材３７は、規制用ガイド面３６の上端部後方にまで降下されるように予め各部材の相互間の配置を設定しておく。
【００４２】
この状態で図８（ａ）に示すように送込み用被ガイド部材３３がガイド面３１の上端上に位置するまで最終接合函２５を前進させた後降下させる。これによって送込み用被ガイド部材３３は、送込み用ガイド部材３０の傾斜面にガイドされることにより、斜め下前方側に移動される。この時規制用被ガイド部材３７が規制用ガイド面３６に沿って移動し、最終接合函２５が、送込み用ガイド部材３０の傾斜面から外れた前方側への移動が規制される。
【００４３】
このようにして最終接合函２５を最終接合部分２０内に挿入し、図８（ｂ）に示すように最終挿入位置に達する前の状態で、最終接合函２５の軸方向の位置及び角度を調整する。この調整は最終接合函２５上の４か所の油圧ジャッキ４０の押出し軸４１をそれぞれが対応する支圧部材４２に押し当て、その押出し長さを調整することによって行う。この調整によって既設トンネル側接合面１６と最終接合函側接合面２７とが互いに平行な配置となるようにする。
【００４４】
尚、油圧ジャッキ４０は、その後に最終接合函２５が前進方向の動作に応じた既設トンネル側接合面１６と最終接合函側接合面２７との間隔が狭まることに対応させて動作させ、両接合面１６，１７が平行となるように制御する。
【００４５】
このようにして最終接合函２５の向きを微調整した後、図３，図４に示すように最終接合函２５を最終挿入位置まで斜め下向きに移動させて水底基礎１２上に設置し、前述したようにパッキン１７内へモルタルを注入して膨張させることによる仮止水作業、バルクヘッド１５，１５間の排水による接合面１６，２７間の水圧接合、バルクヘッドの除去、既設トンネル１０と最終接合函２５との連結等の各種作業を順次行う。
【符号の説明】
【００４６】
１０  既設トンネル
１１  沈埋函
１２  水底基礎
１３  溝
１４  傾斜面
１５  バルクヘッド
１６  既設トンネル側接合面
１７  パッキン
１８  注入管
１９  モルタル
２０  最終接合部分
２５  最終接合函
２６  端部  （最終接合函の）
２７  最終接合函側接合面
３０  送込み用ガイド部材
３１  ガイド面
３２  仮支持部
３３  送込み用被ガイド部材
３５  規制用ガイド部材
３６  規制用ガイド面
３７  規制用被ガイド部材
３８  被ガイド部材当接面
４０  油圧ジャッキ
４１  押出し軸
４２  支圧部材
【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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