(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本のネジ節鉄筋の端部同士を接続固定するネジ節鉄筋用継手において、
前記ネジ節鉄筋に嵌合可能な筒状の本体と、
前記ネジ節鉄筋の平坦面と隙間を空けて対向可能に形成され、前記本体部の内周面に前記本体部の軸方向に沿って互いに対向して２列に形成された複数の節と、
前記本体の内周面に周方向に刻設され、平面視で前記周方向において前記節の間にのみ配置された凹部と、
を備えていることを特徴とするネジ節鉄筋用継手。
【請求項２】
前記節の前記軸方向に沿った断面形状が、台形状であることを特徴とする請求項１記載のネジ節鉄筋用継手。
【請求項３】
前記本体の一方端から所定位置まで前記節が配置され、前記本体の他方端から前記所定位置まで前記本体の内周面に前記ネジ節鉄筋と係合可能なネジ節が周設されていることを特徴とする請求項１又は２記載のネジ節鉄筋用継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２本のネジ節鉄筋の端部同士を接続固定するネジ節鉄筋用継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
土木建築用コンクリート構造物の補強材である異形棒鋼を連結させるために、外周に平坦面とネジ節とが形成された異形棒鋼（ネジ節鉄筋）に螺合可能な継手が用いられている。このような継手を用いたネジ節鉄筋同士を接合する際には、継手内に隣り合うネジ節鉄筋の端部をそれぞれ挿入した状態で、継手内にグラウトを注入することで、継手とネジ節鉄筋とを一体化する。
【０００３】
特許文献１には、内周面の全面に亘ってネジ節鉄筋のネジ節と螺合するネジ節が周設されているカプラーが開示されている。このようなカプラーを用いてネジ節鉄筋を接合する際には、カプラーのネジ節とネジ節鉄筋のネジ節との間隙が小さいため、カプラーがネジ節鉄筋に螺合可能に接合するネジ節鉄筋同士の位相合わせが煩雑であった。
【０００４】
そこで、継手を用いたネジ節鉄筋同士の接合作業を簡便に行うため、特許文献２記載のカプラー及び特許文献３記載のスリーブ継手が提案されている。特許文献２のカプラーでは、特許文献１記載にカプラーよりも小さいネジ節が形成されている。このようなカプラーでは、ネジ節鉄筋のネジ節とカプラーのネジ節とのクリアランスが大きく確保されるため、ネジ節同士のピッチを完全に一致させることなく、ネジ節鉄筋同士を接合することができる。
【０００５】
特許文献３のスリーブ継手は、筒状に形成されたスリーブ本体と、スリーブ本体の両端に配設されてスリーブ本体内に充填されるグラウトを封止するシール材と、を備えている。このスリーブ継手は、ネジ節鉄筋のネジ節と螺合するネジ節を備えておらず、ネジ節同士のピッチズレを吸収してネジ節鉄筋同士を容易に接合することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６０−２５３６５０号公報
【特許文献２】特開２００２−２３５４０４号公報
【特許文献１】特開平８−１８９１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したような特許文献２記載のカプラーでは、カプラーのネジ節とネジ節鉄筋のネジ節との締結力が弱く、カプラーの継手長が長くなるという問題があった。
【０００８】
また、上述したような特許文献３記載のスリーブ継手では、スリーブ継手とネジ節鉄筋とがグラウトで一体化されて固定されるため、スリーブ継手とネジ節鉄筋との接着力を確保するために、スリーブ継手の継手長は特許文献２記載のカプラーよりも長くなるという問題があった。また、スリーブ継手は、内部に充填されるグラウト材の容積に応じてスリーブ本体が大型化するという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明はこのような従来の課題に鑑みてなされたものであり、ネジ節鉄筋同士を簡便且つ強固に接合可能であり、省スペースで設置可能なネジ節鉄筋用継手を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、２本のネジ節鉄筋の端部同士を接続固定するネジ節鉄筋用継手において、前記ネジ節鉄筋に嵌合可能な筒状の本体と、前記ネジ節鉄筋の平坦面と隙間を空けて対向可能に形成され、前記本体部の内周面に前記本体部の軸方向に沿って互いに対向して２列に形成された複数の節と、前記本体の内周面に周方向に刻設され、平面視で前記周方向において前記節の間にのみ配置された凹部と、を備えているネジ節鉄筋用継手を提供する。
【００１１】
この構成によれば、ネジ節鉄筋用継手の節とネジ節鉄筋の平坦面とを対向させた状態でネジ節鉄筋用継手をネジ節鉄筋に対して軸方向にスライドさせながら嵌合させることにより、ネジ節鉄筋用継手をネジ節鉄筋に対して螺進させることなく、ネジ節鉄筋用継手を所望の位置に簡便に配置することができる。また、ネジ節鉄筋用継手がネジ節鉄筋に対して回転して、列設された節の間にネジ節が係合することにより、ネジ節鉄筋用継手とネジ節鉄筋とが強固に締結されるため、短い継手長のネジ節鉄筋用継手でネジ節鉄筋同士を接合することができる。また、凹部と該凹部の形状に沿って突状に固化したグラウトとが係合することにより、ネジ節鉄筋用継手とネジ節鉄筋とが強固に接合されるため、短い継手長のネジ節鉄筋用継手でネジ節鉄筋同士を接合することができる。さらに、凹部と該凹部の形状に沿って突状に固化したグラウトとの係合領域が本体の周方向に沿って形成されることにより、ネジ節鉄筋用継手とネジ節鉄筋とが軸方向の荷重に対して強く接合されるため、短い継手長のネジ節鉄筋用継手でネジ節鉄筋同士を接合することができる。そして、平面視で周方向において節の間に亘って配置されていることにより、ネジ節鉄筋用継手とネジ節鉄筋とがネジ節鉄筋用継手の軸方向の荷重に対して更に強固に抵抗可能なため、短い継手長のネジ節鉄筋用継手でネジ節鉄筋同士を接合することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のネジ節鉄筋用継手の構成に加えて、前記節の前記軸方向に沿った断面形状が、台形状であるネジ節鉄筋用継手を提供する。
【００１３】
この構成によれば、ネジ節鉄筋用継手の節とネジ節鉄筋のネジ節との間のクリアランスが小さいことにより、ネジ節鉄筋用継手とネジ節鉄筋とがさらに強固に締結されるため、短い継手長のネジ節鉄筋用継手でネジ節鉄筋同士を接合することができる。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のネジ節鉄筋用継手の構成に加えて、前記本体の一方端から所定位置まで前記節が配置され、前記本体の他方端から所定位置まで前記本体の内周面に前記ネジ節鉄筋と係合可能なネジ節が周設されているネジ節鉄筋用継手を提供する。
【００２１】
この構成によれば、ネジ節鉄筋用継手の少なくとも一部に節を形成することにより、節の形成領域においては、ネジ節鉄筋用継手の節とネジ節鉄筋の平坦面とを対向させた状態でネジ節鉄筋用継手をネジ節鉄筋に対して軸方向にスライドさせながら嵌合させ、ネジ節鉄筋用継手を所望の位置に簡便に配置することができると共に、ネジ節鉄筋用継手がネジ節鉄筋に対して回転して、列設された節の間にネジ節鉄筋のネジ節が係合することにより、ネジ節鉄筋用継手とネジ節鉄筋とが強固に締結されるため、短い継手長のネジ節鉄筋用継手でネジ節鉄筋同士を接合することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、ネジ節鉄筋用継手の節とネジ節鉄筋の平坦面とを対向させた状態でネジ節鉄筋用継手をネジ節鉄筋に対して軸方向に嵌合させることにより、ネジ節鉄筋用継手をネジ節鉄筋に対して螺進させることなく、ネジ節鉄筋用継手を所望の位置に簡便に配置することができる。また、ネジ節鉄筋用継手がネジ節鉄筋に対して回転して、列設された節の間にネジ節が係合することにより、ネジ節鉄筋用継手とネジ節鉄筋とが強固に締結されるため、短い継手長のネジ節鉄筋用継手でネジ節鉄筋同士を接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例に係るネジ節鉄筋用継手を示す側面図及び部分拡大図。
【図２】（ａ）は、ネジ節鉄筋用継手とネジ節鉄筋とを螺合させる前の状態を示す図であり、（ｂ）は、ネジ節鉄筋用継手とネジ節鉄筋とを螺合させた状態を示す図。
【図３】（ａ）は、断面台形状の節を示す断面図であり、（ｂ）は、断面三角形状の節を示す断面図。
【図４】図１に示すネジ節鉄筋用継手を用いたネジ節鉄筋の接合手順を示す模式図。
【図５】（ａ）は、図４（ａ）の４Ａ部拡大図であり、（ｂ）は、図４（ｂ）の４Ｂ部拡大図である。
【図６】ネジ節鉄筋用継手と従来のカプラーとの弾塑性域正負繰返し試験の試験結果を示す表。
【図７】変形例に係るネジ節鉄筋用継手を用いたネジ節鉄筋の接合手順を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、ネジ節鉄筋同士を簡便且つ強固に接合可能であり、省スペースで設置可能なネジ節鉄筋用継手を提供するという目的を達成するために、２本のネジ節鉄筋の端部同士を接続固定するネジ節鉄筋用継手において、ネジ節鉄筋に嵌合可能な筒状の本体と、ネジ節鉄筋の平坦面と隙間を空けて対向可能に形成され、本体部の内周面に本体部の軸方向に沿って互いに対向して２列に形成された複数の節と、本体の内周面に周方向に刻設され、平面視で周方向において節の間にのみ配置された凹部と、を備えていることにより実現した。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明の一実施例に係るネジ節鉄筋用継手１について、図面に基づいて説明する。なお、以下の実施例において、構成要素の数、数値、量、範囲等に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも構わない。
【００２６】
また、構成要素等の形状、位置関係に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含む。
【００２７】
また、図面は、特徴を分かり易くするために特徴的な部分を拡大する等して誇張する場合があり、構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。また、断面図では、構成要素の断面構造を分かり易くするために、一部の構成要素のハッチングを省略することがある。
【００２８】
図１は、ネジ節鉄筋用継手１を軸方向から視た側面図及び部分拡大図である。図２は、ネジ節鉄筋用継手１をネジ節鉄筋２に螺合させる前後を示す図である。図３は、節２０の縦断面図である。ネジ節鉄筋用継手１は、ネジ節鉄筋２の端部同士を接合する。ネジ節鉄筋２は、土木建築用コンクリート構造物の端部から突出する補強材であり、外周に平坦面２ａとネジ節２ｂとが設けられている。以下、ネジ節鉄筋２を便宜上区別する場合には、ネジ節鉄筋用継手１に先行して嵌合される先行側の雄側ネジ節鉄筋に参照符号２’を付し、後行側の雌側ネジ節鉄筋に参照符号２’’を付し、これらを総称する場合には、単に数字のみを参照符号とする。
【００２９】
ネジ節鉄筋用継手１は、筒状の本体１０と、本体１０の内周面１１に形成された複数の節２０と、を備えている。本体１０の中央には、グラウト注入孔１２が形成され、本体１０の側方には、ボルト挿通孔１３が形成されている。
【００３０】
節２０は、本体１０の内周面１１に本体１０の図１の紙面垂直方向に一致する軸方向Ａに沿って所定間隔毎に列状に配置されている。すなわち、節２０は、内周面１１に螺旋状に形成された突条を軸方向Ａに沿って切り欠いたように形成されている。節２０の列は、２列であり、互いに対向して配置されている。節２０の内周平坦面２１は、ネジ節鉄筋２の平坦面２ａと隙間ｃ１を空けて対向可能に形成されている。軸方向Ａに隣り合う節２０、２０同士の間は、ネジ節２ｂの幅に応じた溝２３が設けられている。節２０は、本体１０の周方向Ｂに沿って延設されており、節２０の端部２２と本体１０の中心Ｏとを結んだ中心角度は５９°に設定されている。節２０の端部２２は、所定の勾配を設けるのが好ましく、本実施例では、傾斜角６°の勾配を設けている。
【００３１】
節２０は、図３（ａ）に示すように、軸方向Ａに沿った断面積が略台形に形成されるのが好ましい。具体的には、節２０の下辺長さＬ１は高さＨの略３倍に設定されている。また、節２０の上辺長さＬ２は、ネジ節２ｂと接触しない範囲内で長く設定されるのが好ましい。なお、節２０は、図３（ｂ）に示すように、断面三角形状の節２０であっても構わない。このような断面三角形状の節２０では、下辺長さＬ１と高さＨとが略等しく、上辺長さＬ２が下辺Ｌ１の長さの半分以下に形成されており、節２０とネジ節２ｂとの間には、クリアランスｃ２が確保されている。
【００３２】
また、本体１０の内周面１１には、複数の凹部３０が形成されている。凹部３０は、軸方向Ａに沿って列設されている。凹部３０は、本体１０の周方向Ｂに沿って延設されている。凹部３０は、側面視、すなわち軸方向から視て、対向する節２０間の周方向Ｂに亘って連続又は略連続するように配置されるのが好ましい。本実施例では、凹部３０は側面視で中心角度１００°の扇状に形成されており、節２０と凹部３０とは、側面視で僅かな隙間を空けて断続的に配置されている。
【００３３】
次に、隣り合うネジ節鉄筋２同士を接合する手順について、図４、５に基づいて説明する。図４（ａ）は、雄側ネジ節鉄筋２’にネジ節鉄筋用継手１を挿入した状態を示す図であり、図４（ｂ）は、ネジ節鉄筋用継手１を介して雄側ネジ節鉄筋２’と雌側ネジ節鉄筋２’’とを接続した状態を示す図であり、図４（ｃ）は、ネジ節鉄筋用継手１を軸方向Ａ回りに９０°回転させた状態を示す図であり、図４（ｄ）は、ネジ節鉄筋用継手１内にグラウト４を用いた充填した状態を示す図である。図５（ａ）は、図４（ａ）の４Ａ部拡大図であり、図５（ｂ）は、図４（ｂ）の４Ｂ部拡大図である。
【００３４】
まず、図４（ａ）及び図５（ａ）に示すように、ネジ節鉄筋用継手１を雄側ネジ節鉄筋２’に嵌合させる。ネジ節鉄筋用継手１を雄側ネジ節鉄筋２’に嵌合する際には、ネジ節鉄筋用継手１は、雄側ネジ節鉄筋２’の平坦面２ａとネジ節鉄筋用継手１の内周平坦面２１とを隙間ｃ１を空けた状態で雄側ネジ節鉄筋２’にスライドさせながら嵌合される。
【００３５】
次に、図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示すように、ネジ節鉄筋用継手１を雄側ネジ節鉄筋２’と雌側ネジ節鉄筋２’’とを跨ぐようにスライドさせる。雌側ネジ節鉄筋２’’の平坦面２ａは、雄側ネジ節鉄筋２’の平坦面２ａと同一平面状に配置される位置決めされている。ネジ節鉄筋用継手１は、雌側ネジ節鉄筋２’’の平坦面２ａとネジ節鉄筋用継手１の内周平坦面２１とを隙間ｃ１を空けた状態で、雌ネジ節鉄筋２’’に嵌合される。このとき、節２０の端部２２に所定の勾配が設けられていることにより、雌側ネジ節鉄筋２’’の回転を許容することができる。その後、ネジ節鉄筋用継手１を軸方向Ａ回りに９０°回転させる。
【００３６】
ネジ節鉄筋用継手１が回転すると、図４（ｃ）に示すように、ネジ節鉄筋用継手１が列設された節２０の間の溝２３にネジ節２ｂが係合して、ネジ節鉄筋用継手１が雄側ネジ節鉄筋２’及び雌側ネジ節鉄筋２’’に締結される。また、ボルト挿通孔１３に挿通された固定ボルト３で雄側ネジ節鉄筋２’及び雌側ネジ節鉄筋２’’とネジ節鉄筋用継手１とを固定するのが好ましい。
【００３７】
そして、図４（ｄ）に示すように、グラウト注入孔１２から本体１０内にグラウト４を注入し、本体１０内をグラウト４で充填して、雄側ネジ節鉄筋２’及び雌側ネジ節鉄筋２’’とネジ節鉄筋用継手１とを一体化する。また、凹部３０内で突状に固化したグラウト４は、凹部３０と係合することにより、軸方向Ａの荷重に対して抵抗する。また、側面視で凹部３０が節２０の周方向Ｂの間に亘って形成されていることにより、凹部３０とグラウト４とは、軸方向Ａの荷重に対して強く係合している。
【００３８】
次に、ネジ節鉄筋用継手１の継手性能について説明する。図３（ａ）に示す断面台形状の節２０を有するネジ節鉄筋用継手１、及び、図３（ｂ）に示す断面三角形状の節２０を有するネジ節鉄筋用継手１について、「２０１５年度版建築物の構造関係技術基準解説書」（国土交通省国土技術政策総合研究所、国立研究開発法人建築研究所監修、建築物の構造関係技術基準解説書編集委員会編集、全国官報販売協同組合発行、２０１５年発行）に示す弾塑性域正負繰返し試験を実施した結果を図６（ａ）〜（ｄ）に示す。図６（ａ）は、継手長２５４ｍｍにおける節２０の断面形状ごとの継手剛性、母材の剛性を示す図であり、図６（ｂ）は、継手長２５４ｍｍにおける節２０の断面形状ごとのすべり量を示す図であり、図６（ｃ）は、継手長３１０ｍｍにおける節２０の継手剛性、母材の剛性を示す図であり、図６（ｄ）は、継手長３１０ｍｍにおける節２０の断面形状ごとのすべり量を示す図である。
【００３９】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、断面三角形状の節２０を有するネジ節鉄筋用継手１は継手長２５４ｍｍでは継手性能が不十分であったところ、断面台形状の節２０を有するネジ節鉄筋用継手１は継手長２５４ｍｍでも良好な継手性能を示していることが分かる。すなわち、同じ継手長であれば、断面台形状の節２０を有するネジ節鉄筋用継手１は断面三角形状の節２０を有するネジ節鉄筋用継手１よりも優れた継手性能を示すことが分かる。また、図６（ｃ）、（ｄ）に示すように、断面三角形状の節２０を有するネジ節鉄筋用継手１の継手長を３１０ｍｍまで伸長することにより、断面台形状の節２０を有するネジ節鉄筋用継手１と同様に、良好な継手性能を示していることが分かる。
【００４０】
このようにして、本実施例に係る発明は、ネジ節鉄筋用継手１の節２０とネジ節鉄筋２の平坦面２ａとを対向させた状態でネジ節鉄筋用継手１をネジ節鉄筋２に嵌合させることにより、ネジ節鉄筋用継手１をネジ節鉄筋２に対して螺進させることなく、ネジ節鉄筋用継手１を所望の位置に簡便に配置することができる。また、ネジ節鉄筋用継手１がネジ節鉄筋２に対して回転して、列設された複数の節２０の溝２３にネジ節２ｂが係合することにより、ネジ節鉄筋用継手１とネジ節鉄筋２とが強固に締結されるため、短い継手長のネジ節鉄筋用継手１でネジ節鉄筋２同士を接合することができる。
【００４１】
次に、上述したネジ節鉄筋用継手１の変形例を用いた隣り合うネジ節鉄筋２同士を接合する手順を図７に基づいて説明する。図７（ａ）は、雄側ネジ節鉄筋２’にネジ節鉄筋用継手１を係合させた状態を示す図である。図７（ｂ）は、ネジ節鉄筋用継手１に雌側ネジ節鉄筋２’’を嵌合させた状態を示す図である。図７（ｃ）は、ネジ節鉄筋用継手１を軸方向Ａ回りに９０°回転させた状態を示す図である。
【００４２】
本変形例に係るネジ節鉄筋用継手１は、本体１０の一方端から中央付近まで節２０が配置され、本体１０の他方端から中央付近まで本体１０の内周面１１にネジ節鉄筋２と係合可能なネジ節４０が周設されている。ネジ節４０は、公知の構成であり、ネジ節２ｂと螺合可能なものであれば、如何なるものであっても構わない。なお、節２０及びネジ節４０は、本体１０の端部から中央付近に亘って形成されるものに限定されず、ネジ節鉄筋２の仕様や本体１０の長さ等に応じて、節２０の形成領域Ｒ１及びネジ節４０の形成領域Ｒ２の大きさを任意に変更しても構わない。
【００４３】
まず、図７（ａ）に示すように、雄側ネジ節鉄筋２’のネジ節２ｂにネジ節鉄筋用継手１のネジ節４０を螺合させる。
【００４４】
次に、図７（ｂ）に示すように、雌側ネジ節鉄筋２’’は、平坦面２ａをネジ節鉄筋用継手１の内周平坦面２１と隙間ｃ１を空けた状態で、ネジ節鉄筋用継手１内をスライドさせて嵌合される。その後、ネジ節鉄筋用継手１を軸方向Ａ回りに９０°回転させる。
【００４５】
そして、図７（ｃ）に示すように、ネジ節鉄筋用継手１が複数の節２０の間の溝２３にネジ節２ｂが係合して、ネジ節鉄筋用継手１が雄側ネジ節鉄筋２’及び雌側ネジ節鉄筋２’’を締結する。その後、ネジ節鉄筋用継手１内をグラウト４で充填して、雄側ネジ節鉄筋２’及び雌側ネジ節鉄筋２’’とネジ節鉄筋用継手１とを一体化する。そして、必要に応じて、固定ボルト等で雄側ネジ節鉄筋２’及び雌側ネジ節鉄筋２’’とネジ節鉄筋用継手１とを固定する。
【００４６】
このようにして、本変形例に係る発明は、ネジ節鉄筋用継手１の少なくとも一部に節２０を形成することにより、節２０の形成領域Ｒ１においては、ネジ節鉄筋用継手１の節２０とネジ節鉄筋２の平坦面２ａとを対向させた状態でネジ節鉄筋用継手１をネジ節鉄筋２に嵌合させ、ネジ節鉄筋用継手１を所望の位置に簡便に配置することができると共に、ネジ節鉄筋用継手１がネジ節鉄筋２に対して回転して、列設された節２０の間にネジ節鉄筋２のネジ節２ｂが係合することにより、ネジ節鉄筋用継手１とネジ節鉄筋２とが強固に締結されるため、短い継手長のネジ節鉄筋用継手１でネジ節鉄筋２同士を接合することができる。
【００４７】
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなることができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。
【符号の説明】
【００４８】
１  ・・・  ネジ節鉄筋用継手
２、２’、２’’・・・ネジ節鉄筋
２ａ・・・  平坦面
２ｂ・・・  （ネジ節鉄筋の）ネジ節
３  ・・・  固定ボルト
４  ・・・  グラウト
１０・・・  本体
１１・・・  内周面
１２・・・  グラウト注入孔
１３・・・  ボルト挿通孔
２０・・・  節
２１・・・  内周平坦面
２２・・・  端部
２３・・・  溝
３０・・・  凹部
４０・・・  （ネジ節鉄筋用継手の）ネジ節
Ａ  ・・・  軸方向
Ｂ  ・・・  周方向
【図１】
0006430906.tif 000002
【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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