(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流水表面における水の流れ方向に延びる複数のメインバーと、この各メインバーを相互に連結すべく流れ方向に交差する横方向に延びる複数のクロスバーと、前記各メインバーの長手方向端部同士を連結しているサイドバーと、を備え、
前記流水表面の流水勾配よりも大きく傾斜した導水表面を有するガイド部材が流れ方向上流側の前記サイドバーから前記メインバー間に向かって延設されているグレーチング蓋において、
前記ガイド部材は、前記導水表面上に落ちてくる異物を当該ガイド部材の下方へ落下させる開口部を有していることを特徴とするグレーチング蓋。
【請求項２】
前記開口部は、前記ガイド部材における上流側の傾斜部、下流側の傾斜部、及び、前記横方向の傾斜部を残して、当該ガイド部材の中央部に設けられている請求項１に記載のグレーチング蓋。
【請求項３】
上縁面が流水表面と面一となるように道路に埋設されるグレーチング枠と、前記流水表面と面一となるように前記グレーチング枠の内部に嵌め込まれた請求項１または２に記載のグレーチング蓋と、を備えていることを特徴とする道路の排水構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、グレーチング蓋及びこれを用いた道路の排水構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、歩車道境界ブロックを介して車道と歩道が区分されている一般道路では、通常、横断方向外側に向かって下方に傾斜した流水表面を有するエプロン部が車道の道路脇に設けられている。かかるエプロン部には、グレーチング蓋を有する集水桝が縦断方向に所定間隔おきに設置されており、この各集水桝はエプロン部の下方に埋設された縦断方向に沿うＵ字型溝又は断面円形の集水管によって互いに接続されている。
かかる道路脇のエプロン部の流水表面においては、その流水勾配がある程度急（概ね１％以上）になると、「射流」と呼ばれる水深が浅く流速の速い流れが発生する場合がある。このような射流が発生すると、集水桝のグレーチング蓋の隙間を素通りし、雨水の呑み込みが十分に行われず道路の車道側が水浸しになることがある。
【０００３】
上記のような射流の発生に伴う排水性能の低下を防止するために、例えば特許文献１に示しているように、流水表面の流水勾配よりも大きく傾斜した導水表面を有するガイド部材を、グレーチング蓋の入口部分（流れ方向上流側）に設けた構造が提案されている。これにより、導水表面を有するガイド部材に沿って雨水を流すことで積極的に下方へ雨水を落とし込むことができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１２４６９０号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のグレーチング蓋のように導水表面を有するガイド部材を設けている場合、その導水表面に沿って雨水を流し、雨水を下方へ落とし込むことができるが、特に雨水が流れていない状態では、道路上に存在している砂や小石などの異物が導水表面上に落ちてくると、それが導水表面に付着して堆積するおそれがある。このような砂などの堆積が増加すると、雨水を導水表面に沿って流す際に、堆積物が邪魔となって雨水の流れを悪化させる場合がある。
【０００６】
そこで、この発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、雨水の呑み込み強化を図りつつ、ガイド部材の導水表面上における異物の堆積を抑えることのできるグレーチング蓋及び道路の排水構造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】
【０００７】
前記目的を達成するためのこの発明のグレーチング蓋は、流水表面における水の流れ方向に延びる複数のメインバーと、この各メインバーを相互に連結すべく流れ方向に交差する横方向に延びる複数のクロスバーと、前記各メインバーの長手方向端部同士を連結しているサイドバーとを備え、前記流水表面の流水勾配よりも大きく傾斜した導水表面を有するガイド部材が流れ方向上流側の前記サイドバーから前記メインバー間に向かって延設されているグレーチング蓋において、前記ガイド部材は、前記導水表面上に落ちてくる異物を当該ガイド部材の下方へ落下させる開口部を有しているものである。
【０００８】
この構成によれば、ガイド部材によって雨水を下方へ積極的に導いて流すことができ、グレーチング蓋における雨水の呑み込み性能の強化を図ることができる。さらに、このガイド部材は開口部を有していることにより、導水表面上に落ちてくる異物をこの開口部を通じてガイド部材の下方へ落下させることができる。したがって、導水表面上に付着する異物を減らすことができ、異物の堆積を抑えることができる。
【０００９】
また、このグレーチング蓋において、前記開口部は、前記ガイド部材における上流側の傾斜部、下流側の傾斜部、及び、前記横方向の傾斜部を残して、当該ガイド部材の中央部に設けられているのが好ましい。
これによれば、ガイド部材は、開口部の上流側、下流側、横方向の側方に傾斜部が残された構成となる。これらの傾斜部が残されていることにより、雨水は各傾斜部にはり付いた流れとなって当該傾斜部に沿って流れることができる。したがって、ガイド部材に開口部を設けていても、雨水の呑み込み性能が大きく低下してしまうのを防ぐことができる。
【００１０】
また、この発明の道路の排水構造は、上縁面が流水表面と面一となるように道路に埋設されるグレーチング枠と、前記流水表面と面一となるように前記グレーチング枠の内部に嵌め込まれた前記グレーチング蓋とを備えている。
これによれば、流水表面で流水が斜流状態になった場合であっても、その流水を積極的に下方へ取り込むことができる。そして、ガイド部材の導水表面上における異物の堆積を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、雨水の呑み込み性能の強化を図ることができるとともに、ガイド部材に設けた開口部を通じて異物をガイド部材の下方へ落下させることができ、導水表面上に付着する異物を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は本発明のグレーチング蓋が用いられている道路の排水構造を示す平面図であり、図２はその排水構造を示す斜視図である。図１に示している道路は、路面が横断方向外側（図１の左右方向外側）に向かって下方へ傾斜する流水勾配を有していると共に、路面が縦断方向下流側（図１の下側）に向かって下方へ傾斜する流水勾配を有している。さらに、この道路には、左右両脇に縦断方向の縦断側溝１０ａ，１０ｂが設けられていると共に、横断方向に横断溝１１が前記縦断側溝１０ａ，１０ｂ間を繋ぐように設けられている。そして、これら縦断側溝１０ａ，１０ｂ及び横断溝１１を構成している溝ブロック２の上開口部に、雨水の呑み込み機能が強化されたグレーチング蓋１が溝長手方向に連続した状態で嵌め込まれている。なお、図１と図２の矢印Ｕは道路を流れる雨水の流れ方向の上流側であり、矢印Ｄは下流側を示している。
【００１３】
図２において、前記溝ブロック２は、コンクリート製のブロック本体１３と、このブロック本体１３の上部に相互が対向するように埋め込まれた一対のグレーチング枠１４，１４と、これらグレーチング枠１４，１４の内側に嵌め込まれたグレーチング蓋１とを備えている。
グレーチング枠１４は断面Ｌ字状のフレーム材よりなり、その上縁面がブロック本体１３の表面を含む流水表面６と一致するように、当該ブロック本体１３の溝の上部両縁のそれぞれに固定されている。グレーチング蓋１は、対向するグレーチング枠１４の両内面間にほぼ適合する長方形状に形成された鋼板製の格子部材よりなり、その上縁面がブロック本体１３の表面と一致するように、グレーチング枠１４，１４間に嵌め込まれている。
【００１４】
グレーチング蓋１は、流水表面６における水の流れ方向に延びる複数のメインバー１５と、この各メインバー１５を相互に連結すべく流れ方向に交差（直交）する横方向に延びる複数のクロスバー１６と、各メインバー１５の長手方向端部同士を連結しているサイドバー２４とを備えており、グレーチング蓋１は全体として格子状に形成されている。メインバー１５及びサイドバー２４は平鋼とされており、クロスバー１６は角柱状の棒鋼とされている。なお、図示しているグレーチング蓋１、メインバー１５などのバー部材の構成は一例であって、本実施形態に限定するものではない。
【００１５】
図２において、流れ方向上流側となるサイドバー２４とその次に下流側に位置する最上流クロスバー１６ａとの間の端部開口部２８は、グレーチング蓋１において流れ方向最上流側の開口部となり、この端部開口部２８において、上流側の流水表面６から流れてくる雨水の呑み込み強化を図っている。具体的に説明すると、前記端部開口部２８から雨水を下方へ落とし込むために、流れ方向上流側のサイドバー２４から一対のメインバー１５,１５間に向かって、下方に傾斜したガイド部材１７が延設されている。図２におけるガイド部材１７は板状部材によって形成されている。
【００１６】
図３と図４と図５は、メインバー１５，１５間に設けられているガイド部材１７を示す斜視図と平面図と正面図である。また、図６は図４のＡ−Ａ線における断面図である。これらの図において、ガイド部材１７の上面が、雨水を沿わして流す導水表面１７ａとされており、この導水表面１７ａは流水表面６（図２参照）の流水勾配よりも大きく下方へ傾斜している。このガイド部材１７によってグレーチング蓋１に流れてくる流水が射流となっても、その水を下方に積極的に落とし込むことができる。
【００１７】
また、板状部材からなるガイド部材１７がその中間部で折り曲げられていることにより、導水表面１７ａの流れ方向の中間部に折れ曲がり部２２ａが形成されている。これにより図６において、導水表面１７ａは、グレーチング上面（メインバー上面）１９との成す傾斜角度がθ１とされた第１勾配面２６と、この第１勾配面２６の下流側に連続し異なる傾斜角度θ２とされた第２勾配面２７とを有している。第１勾配面２６はサイドバー２４（図２参照）の上端からまっすぐに下傾している面とされており、第２勾配面２７は第１勾配面２６よりも傾斜角度が大きくされており（θ２＞θ１）、第１勾配面２６の下流端からまっすぐに下傾している面とされている。
【００１８】
そして、このガイド部材１７は流れ方向の途中部に開口部１８を有している。この開口部１８は導水表面１７ａ上に落ちてくる異物をガイド部材１７の下方へ落下させる。図３〜図６に示している開口部１８は、ガイド部材１７の上面である導水表面１７ａから下面まで貫通された長孔として形成されている。また、開口部１８は第１勾配面２６と第２勾配面２７とに跨って形成されており、開口部１８の流れ方向の中心位置が折れ曲がり部２２ａの線上に存在している。
【００１９】
また、開口部１８はガイド部材１７の中央部に設けられており、ガイド部材１７において、上流側の傾斜部２０、下流側の傾斜部２１、及び、流れ方向に直交する方向である横方向に両側の傾斜部（側方傾斜部）２２，２２が残されている。上流側の傾斜部２０及び下流側の傾斜部２１は、ガイド部材１７の全幅と同じ幅寸法を有しており、両側のメインバー１５，１５の側壁面とによって断面矩形の短水路を構成している。また、側方傾斜部２２，２２はそれぞれ、さらに側方のメインバー１５の側壁面とによって断面Ｌ字形の短水路を形成し、この両短水路が対向し、１つの水路を構成している。
これら傾斜部２０，２１，２２，２２がガイド部材１７に残されていることにより、グレーチング蓋１に流れてきた雨水は、これら傾斜部２０，２１，２２，２２にはり付いた流れとなって当該傾斜部２０，２１，２２，２２に沿って流れることができる。したがって、ガイド部材１７に開口部１８を設けていても、雨水の呑み込み性能が大きく低下してしまうのを防ぐことができる。
【００２０】
ガイド部材１７の導水表面１７ａ上における雨水の流れについてさらに説明すると、流水表面６を流れてきた雨水は、まず、ガイド部材１７の上流側の傾斜部２０の上面に沿って下方へ導かれる。この際、隣り合う一対のメインバー１５，１５間における傾斜部２０の全幅において、当該傾斜部２０の上面に雨水がはり付いた流れとなって流れる。
【００２１】
そして、上流側の傾斜部２０の上面を通過した雨水は、両側方傾斜部２２，２２のそれぞれの上面に沿って下方へ導かれる。この際、上流側の傾斜部２０の上面と、側方傾斜部２２，２２のそれぞれの上面の上流側部分（第１勾配面２６に対応している部分）とは、連続するまっすぐな面であるため、上流側の傾斜部２０の上面を通過した雨水は、側方傾斜部２２，２２間に開口部１８が存在しているが、そのままの流れの状態で側方傾斜部２２，２２の上面に沿って下方へ導かれる。そして、側方傾斜部２２，２２のそれぞれの上面に雨水がはり付いた流れとなって、下流側の傾斜部２１へと流れる。
なお、この側方傾斜部２２では、その流れ方向中間部において折れ曲がり部２２ａが存在しているが、その折れ曲がり角度は小さいため、側方傾斜部２２の上流側部分を通過した雨水は側方傾斜部２２の下流側部分（第２勾配面２７に対応している部分）に沿って流れることができる。
【００２２】
そして、側方傾斜部２２，２２の上面を通過した雨水は、下流側の傾斜部２１の上面に沿って下方へ導かれる。この際、側方傾斜部２２，２２における上面の下流側部分（第２勾配面２７に対応している部分）と、下流側の傾斜部２１の上面とは、連続するまっすぐな面であるため、側方傾斜部２２，２２の上面を通過した雨水は、そのままの流れの状態で下流側の傾斜部２１の上面に沿って下方へ導かれる。そして、この下流側の傾斜部２１の上面に雨水がはり付いた流れとなって流れ、その後、雨水はガイド部材１７から落下する。
このように、ガイド部材１７に開口部１８を設けた場合であっても、ガイド部材１７の導水表面１７ａを雨水がはり付いた流れとなって流れることができ、そのためには、上流側の傾斜部２０と下流側の傾斜部２１と両側方傾斜部２２，２２とが必要とされている。
【００２３】
また、開口部１８の流れ方向の長さ寸法Ｌは、ガイド部材１７の流れ方向の長さ寸法Ｋの８０％以下に設定されているのが好ましい。なお、これら長さ寸法Ｌ，Ｋは、図４と図６に示しているように、グレーチング蓋１の上面１９に沿った方向の長さとしている。この開口部１８の長さ寸法Ｌが８０％を越えると、開口面積が大きくなりすぎ、雨水の流れがスムーズでなくなるおそれがある。なお、開口部１８の長さ寸法Ｌについての下限は異物の落下が可能となるように設定すればよい。
【００２４】
さらに、開口部１８の流れ方向に直交する横方向の幅寸法Ｂは、ガイド部材１７の幅寸法Ｅ（メインバー１５の側壁面間距離）６０％以下に設定されているのが好ましい。この開口部１８の幅寸法Ｂが６０％を越えると、ガイド部材１７の流れ方向の中間部において側方傾斜部２２，２２の上面の面積が小さくなり、雨水がこの上面にはり付いた流れとなりにくく、雨水の流れがスムーズでなくなるおそれがある。なお、開口部１８の幅寸法Ｂの下限は異物の落下が可能となるように設定すればよい。
【００２５】
次に、ガイド部材１７に開口部１８を有しているグレーチング蓋１（図３〜図６）による、水の呑み込み性能試験の結果を図７に示す。図７の試験結果は流水表面６（図２参照）の勾配（％）と、その際のグレーチング蓋における水の落下率（％）との関係を示している。なお、落下率（％）は、（水の落下量）／（水の流入量）×１００としており、水の流入量はいずれも４Ｌ／秒である。
実施例は、ガイド部材１７の流れ方向の長さ寸法Ｋが１００ｍｍとされ、開口部１８の流れ方向の長さ寸法Ｌが７０ｍｍとされている。そして、ガイド部材１７の幅寸法Ｅは２９ｍｍとされ、開口部１８の幅寸法Ｂが１７ｍｍとされ、開口部１８は流れ方向及び幅方向ともガイド部材１７の中央に形成されている。そして、実施例の結果を○で示している。なお、ガイド部材の寸法は実施例と同じであるが全てのガイド部材において開口部を形成していないグレーチング蓋を比較例として、その結果を●で示している。また、従来例としてガイド部材を全く備えていないグレーチング蓋による結果を×で示している。
【００２６】
図７によれば、開口部１８を有している実施例（○）は、開口部を有していない比較例（●）と同程度の水の呑み込み性能を発揮していることがわかる。つまり、開口部１８を有していても、水の呑み込み性能を大きく低下させていない。これにくらべて、従来例（×）は、特に勾配が大きくなると水が斜流となって落下率が大きく低下することがわかる。すなわち、実施例によれば、流水が射流となってもその水を下方に落とし込むことができ、良好な落下率を得ることができる。
【００２７】
以上のように、本発明のグレーチング蓋１によれば、ガイド部材１７により雨水を下方へ積極的に導いて流すことができ、グレーチング蓋１における雨水の呑み込み性能の強化を図ることができる。そして、このガイド部材１７は開口部１８を有していることにより、導水表面１７ａ上に落ちてくる異物をこの開口部１８を通じてガイド部材１７の下方へ落下させることができる。したがって、導水表面１７ａ上に付着する異物を減らすことができ、異物の堆積を抑えることができる。これにより、長期にわたって良好な雨水の呑み込み性能が維持される。
【００２８】
図８は、本発明のグレーチング蓋の他の実施の形態を示す説明図である。なお図３〜図６に示したグレーチング蓋１では、板状部材の中央に貫通孔を形成し、その両側縁をメインバー１５の側壁面に溶接して固定することにより、前記貫通孔を開口部１８とし、板状部材をガイド部材１７としたグレーチング蓋１を構成している。一方この図８では、一端部３１ａがグレーチング蓋１のメインバー１５と同じ断面とされた縦リブ３１と、この縦リブ３１の両側面から両側へ突出して形成した横リブ３２とを有する取付部材３０を複数形成し、これら取付部材３０をグレーチング蓋用の本体部３５に溶接などによって取り付けることで、グレーチング蓋１の完成品を得ることができる。
【００２９】
横リブ３２は、縦リブ３１の一端部３１ａから他端部３１ｂに向かって縦リブ３１の側壁面に沿って延伸しており、他端部３１ｂから一端部３１ａに向かって縦リブ３１の上面に対して下方に傾斜している。そして、横リブ３１はその長手方向中央部にコ字形の切り欠き部３３を有している。
本体部３５は、図２のグレーチング蓋１と同様のメインバー１５と、クロスバー１６と、サイドバー２４とを備えているが、メインバー１５は流れ方向上流側の一部分が所定寸法だけ欠損している。
【００３０】
そして、取付部材３０の縦リブ３１の上面が本体部３５の一部欠損しているメインバー１５の上面と面一となるように、取付部材３０が本体部３５に取り付けられる。これにより、取付部材３０の縦リブ３１は、本体部３５の一部欠損しているメインバー１５に連続してグレーチング蓋１のメインバー１５の一部として機能し、取付部材３０の横リブ３２は、その隣り合う別の取付部材３０の横リブ３２と共にガイド部材１７となり、横リブ３２に形成されている切り欠き部３３が隣り合う別の取付部材３０の横リブ３２の切り欠き部３３と共に開口部１８を形成する。
【００３１】
この実施形態においても、開口部１８は、隣り合う２つの横リブ３２，３２とによって構成されたガイド部材１７の中央部に形成されている。そして、このガイド部材１７において上流側の傾斜部２０、下流側の傾斜部２１、及び、横方向の両傾斜部２２，２２が残されている。
このように、図８の実施の形態は、メインバー１５となる縦リブ３１から側方へ突出する横リブ３２の上面がガイド部材１７の導水表面１７ａとされ、横リブ３２の切り欠き部３３がガイド部材１７に形成した開口部１８とされたグレーチング蓋１とされている。
【００３２】
また、図９は図８に示しているグレーチング蓋１が備えている取付部材３０の変形例を示す斜視図である。この取付部材３０においても、縦リブ３１と横リブ３２とを備えており、横リブ３２の中央部には切り欠き部３３が形成されている。この取付部材３０では、縦リブ３１と横リブ３２との境界面が円弧面とされており、また、横リブ３２の一端部と他端部の突出部３２ａ，３２ｂが円弧面を有している点において、図８で示したものと相違している。
このように、図９の取付部材３０を備えたグレーチング蓋の実施の形態は、メインバーとなる縦リブ３１から突出する横リブ３２の上面がガイド部材１７の導水表面１７ａとされ、横リブ３２の切り欠き部３３がガイド部材１７に形成した開口部１８とされたものである。
【００３３】
そして、本発明の道路の排水構造は、図２に示しているように、上縁面が道路の流水表面６と面一となるように道路に埋設されるグレーチング枠１４と、前記流水表面６と面一となるように前記グレーチング枠１４の内部に嵌め込まれたグレーチング蓋１とを備えている。このグレーチング蓋１は、図３〜図６に示したガイド部材１７を備えているため、流水表面６で流水が斜流状態になった場合においても、このグレーチング蓋１は積極的に流水を取り込むことができる。これにより排水性能を高めることができる。そして、ガイド部材１７の上に落ちてくる異物を、ガイド部材１７が有している開口部１８を通じて、ガイド部材１７の下方へ落下させることができる。したがって、導水表面１７ａ上に付着する異物を減らすことができ、異物の堆積を抑えることができる。これにより、長期にわたって良好な雨水の呑み込み性能を維持できる。
【００３４】
また、本発明のグレーチング蓋は、図示する形態に限らずこの発明の範囲内において他の形態のものであっても良く、グレーチング蓋を構成する部材を鋼製の板状部材として説明したが、これに限定されずグレーチング蓋が鋳物製やプラスチック製などであってもよい。
【００３５】
また、図１０（ａ）（ｂ）に示しているように、本発明のグレーチング蓋のガイド部材１７に形成されている開口部１８は、１つの孔に限らず複数の孔であってもよく、また、その形状は長円に限らず、円形や矩形などその他の形状であってもよい。つまり、図１０（ａ）のように、ガイド部材１７の流れ方向に間隔を有して（等間隔で）円形の孔を複数形成してもよく、または、図１０（ｂ）のように、ガイド部材１７の流れ方向に直交する方向に複数のスリット状の孔を並べて形成してもよい。さらに、他の形態としては、図示しないが、小さな孔をランダムにガイド部材に複数形成してもよく、スリット状の孔を細くして複数形成してもよい。また、以上の実施形態において、図１０（ｃ）に示しているように、開口部（孔）１８に網状物４０を設けてもよい。
そして、複数の孔を開口部１８とした形態においても、図１０（ａ）（ｂ）に示しているように、これら複数の孔は、ガイド部材１７における上流側の傾斜部２０、下流側の傾斜部２１、及び、側方傾斜部２２，２２を残して、ガイド部材１７の中央部に設けられているのが好ましい。つまりガイド部材１７の中央部に複数の孔を形成するのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のグレーチング蓋が用いられている道路の排水構造を示す平面図である。
【図２】道路の排水構造を示す斜視図である。
【図３】メインバー間に設けられているガイド部材を示す斜視図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】図３の正面図である。
【図６】図４のＡ−Ａ線における断面図である。
【図７】水の呑み込み性能試験の結果を示すグラフである。
【図８】本発明のグレーチング蓋の他の実施の形態を示す説明図である。
【図９】図８のグレーチング蓋が備えている取付部材の変形例を示す斜視図である。
【図１０】本発明のグレーチング蓋のガイド部材が有する開口部の変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  グレーチング蓋
６  流水表面
１４  グレーチング枠
１５  メインバー
１６  クロスバー
１７  ガイド部材
１７ａ  導水表面
１８  開口部
２０  上流側の傾斜部
２１  下流側の傾斜部
２２  側方傾斜部
２４  サイドバー
【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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