(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲面又は一表面に凹凸面を、少なくとも一面に有するセメント製品の製造において、少なくとも一面を開放した箱構造の本体型枠を、その一開放面を上側にして配置し、本体型枠の開放面に、吸引部を有する蓋の内側面が該重要面の形状をした蓋型枠を被せて、本体型枠の開放面を蓋型枠で閉鎖し、該本体型枠に、投入口から流動性を持たせたコンクリート又はモルタルを充填し、充填体の蓋型枠に接する面を蓋型枠下面の吸引部を介して減圧し、脱気脱水してその部分の流動性を低下させ、充填体の蓋型枠に接する面が形状保持能力を得たところで、蓋型枠を本体型枠から取り外し、蓋部を開放した本体型枠内の充填体を型枠ごと養生して硬化させた後、本体型枠を外して重要面保有セメント製品を得ることを特徴とするセメント製品の成形方法。
【請求項２】
コンクリート等が、高流動コンクリート又は高流動モルタルである、請求項１のセメント製品の成形方法。
【請求項３】
一方を下面とする曲面板形状において、曲面板形状の他方の面を開放した箱構造の本体型枠を、その開放面を上側にして配置し、本体型枠の開放上面に、曲面形状の下面を吸引部にした蓋型枠を被せて、本体型枠の開放上面を蓋型枠で閉鎖し、本体型枠に、蓋型枠に設けた投入口から高流動コンクリート等を流し込んで充填し、充填体の蓋型枠に接する面を蓋型枠下面の吸引部を介して減圧し、脱気脱水してその部分の流動性を低下させ、充填体の蓋型枠に接する面が形状保持能力を得たところで、蓋型枠を本体型枠から取り外し、上面が開放した本体型枠内の充填体を養生して硬化させた後、本体型枠を外して曲面板形状のセメント製品を得ることを特徴とする曲面板形状のセメント製品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重要面保有セメント製品、例えば、表面が平滑面、凹凸模様若しくは曲面形状等又は、これらの複合面を有するセメント製品の成形方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
重要面保有セメント製品は、通常、重要面を型枠の一面に形成し、型枠内に鉄筋篭を配置して、流動性を持たせたコンクリート等、即ち、強振動を必要とするほど硬練りではないある程度流動性を持たせたコンクリート等を投入し、振動を加えて型枠内のコンクリート等を締め固め、そのコンクリート等の上面を平滑に仕上げる。
【０００３】
上記セメント製品の成形方法においては、流動性を持たせたコンクリート等を使用できるので、振動締め固めにそれほど強い振動は必要としないが、箱構造の型枠の場合、コンクリート等に巻き込まれた空気が抜けきらず、多数の気泡が残ってしまい、脱型後の補修作業に多くの手間が掛かる。また、凝結が始まるまでの段階においては、浮き水の除去、表面均し等の仕上げ作業に多くの手間が掛かる。また、重要面を上面に形成しにくい難点がある。
【０００４】
また、重要面がなめらかな曲面形状で、鏝仕上げにより重要面を形成できる場合、例えば、曲面板形状のセグメントは、曲面板形状の外周面又は内周面を開放した浅い箱構造の湾曲形状の型枠を、中央部が高い山形状又はその逆の谷形状に配置し、その型枠内に鉄筋篭を配置して流動性の低い硬練りコンクリート等を投入し、型枠に加振機で振動を加えて、型枠内の硬練りコンクリート等を締め固め、その硬練りコンクリート等の上面を平滑面に仕上げる。
【０００５】
上記セグメントの成形方法においては、硬練りコンクリート等を強い振動で締め固めるので、振動締め固めに耐える重厚な型枠が要求される。また、振動と騒音が周囲の環境を悪化させる。更に、型枠上面の高い位置から低い位置へ、コンクリート等が流下移動するため、移動しない程度に流動性を失うまで、上面の仕、上面の仕上げ作業に多くの手間と時間が掛かる。
【０００６】
そこで、重要面を型枠上面に形成する方法においては、コンクリート等の振動締め固めに代えて、密閉した型枠に流動性の高い高流動コンクリート等を充填する方法が試みられた。
【０００７】
ところが、この成形方法においては、高流動コンクリート等の注入時に注入コンクリート等に空気が巻き込まれて多数の気泡が発生し、その気泡が型枠に充填された高流動コンクリート等の上面に集まる。また、高流動コンクリート等の中の水の一部が分離して型枠内の高流動コンクリート等の上面に浮き上がることもある。その高流動コンクリート等が硬化して成形されたセメント製品には、表面に空気あばたが現れる。又、水あばたも現れることがある。
【０００８】
そこで、空気あばたと水あばたの出現を防止するため、特開平７−３４７８７号公報に開示されているように、密閉した型枠の内部を排気しつつその型枠に高流動コンクリートを圧入して充填し、型枠内の高流動コンクリートの圧力を一定時間保持する方法が提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の特許公開公報に開示されたセグメントの成形方法においては、型枠にその内部を排気しつつ高流動コンクリートを圧入するので、型枠内に流入する高流動コンクリートの先端に含まれる気泡は、排出され易いが、その高流動コンクリートの先端以外の部分に含まれる気泡は、排出され難い。従って、セグメントには、高流動コンクリートの圧入側であった表面に、空気あばたが現れることがある。
【００１０】
また、密閉した型枠は、これに充填した高流動コンクリートを養生して硬化させた後に脱型するので脱型時期が遅く、使用回転率が悪い。
【００１１】
更に、密閉した型枠は内部を排気するので、高い気密性が要求され高価となる。
【００１２】
従って、重要面保有セメント製品を高品質かつ安価に成形することには極めて問題が多い。
【００１３】
型枠の回転を早める方法としては、特公昭５７−２０２７３公報に開示されるように、バキュームリフトを下降させ、コンクリート表面に蓋をするように真空吸引を行い、コンクリート中の水分と表面の空気あばたを吸引除去し、コンクリートがある程度硬化した後、型枠を外し、脱型する方法が提案されている。この方法においてはセメント製品は極めて厚みの薄い製品に限られ、ある程度厚さのある製品への適用は困難である。
【００１４】
【課題を解決するための着眼】
重要面保有セメント製品を成形するに当たり、流動性を持たせたコンクリート等を上蓋のある型枠にその上方から流し込んで振動を加えて充填した場合、又は、高流動コンクリート等を流し込んで充填した場合、空気あばたと水あばたは、充填コンクリート等の下面側には現れず、上面側にのみ現れる。
【００１５】
そこで、型枠に流し込んでそのまま、又は、流し込んだ後、軽く振動を加えて充填したコンクリート等は、上面側を減圧して脱気脱水することとした。
【００１６】
これにより、型枠内の充填コンクリート等は、上面側の減圧による脱気脱水で、空気あばたと水あばたの出現が防止される一方、上面側の流動性が低下して形状保持能力を得て、該面の脱型が可能となる。従って、表面仕上げのための時間調整が不要になるため、表面仕上げが早くできるようになり、又は仕上げの必要がなくなる。
【００１７】
しかし、型枠内の充填コンクリート等全体が形状保持能力を得て、脱型可能となるには、ある程度厚さのあるセメント製品では減圧時間は長くなり、脱型時期が遅くなる。
【００１８】
型枠内の充填コンクリート等の上面側部分のみが形状保持能力を得るのには、減圧時間は短くてすむ。また、減圧時間は、充填コンクリート等の上面側部分のみが形状保持能力を得るのに必要な時間であれば、空気あばたと水あばたの出現を防止するには十分である。
【００１９】
そこで、充填コンクリート等の上面側部分のみが形状保持能力を得たところで、蓋型枠を取り外すことにした。
【００２０】
すると、充填コンクリート等の上面側部分は、形状保持能力があるので、流動せず、高い位置のコンクリート等が低い位置に流下しない。
【００２１】
充填コンクリート等の上面側以外の部分は、形状保持能力がないので、流動可能である。しかし、その流動可能部分は、充填コンクリート等の形状保持能力のある上面側部分で覆われていて、その形状保持能力のある上面側部分が蓋として機能する。
【００２２】
即ち、充填コンクリート等の上面側以外の流動可能部分は、蓋の役割をする充填コンクリート等の上面側部分と本体型枠で閉鎖ないし密閉された状態になるので、形状が保持される。
【００２３】
結局、蓋型枠を早期に取り外しても、上面が開放した本体型枠内の充填コンクリート等は、セメント製品の重要面形状を保持する。
【００２４】
蓋型枠の取り外し後に、上面が開放した本体型枠内の充填コンクリート等を養生して硬化することとした。
【００２５】
蓋型枠は、短い減圧時間の経過後に脱型可能となり、脱型時期が早くなる。型枠の使用回転率が高くなる。
【００２６】
【課題を解決する手段】
重要な面を少なくとも一面有するセメント製品の、少なくとも一面を開放した箱構造の本体型枠を、その一開放面を上側にして配置し、本体型枠の開放面に、吸引部の下面が重要面の形状をした蓋型枠を被せて、本体型枠の開放面を蓋型枠で閉鎖し、該本体型枠に、投入口から流動性を持たせたコンクリート等（高流動コンクリート等を含む）を充填し、充填体の蓋型枠に接する面を蓋型枠内面の吸引部を介して減圧し、脱気脱水してその部分の流動性を低下させ、充填体の蓋型枠に接する面が形状保持能力を得たところで、蓋型枠を本体型枠から取り外し、蓋部を開放した本体型枠内の充填体を型枠ごと養生して硬化させた後、本体型枠を外して重要面保有セメント製品を得ることを特徴とするセメント製品の成形方法である。なお、コンクリート等を充填する投入口は型枠の高い位置、即ち、上蓋の頂部が好ましいが、本体型枠の頂部でも良い。また、ここで用いるコンクリート等は繊維を混入したコンクリート等であっても良い。また、流動性を持たせたコンクリート等は、普通コンクリートでも高流動コンクリートでも良い。
【００２７】
【００２８】
【発明の効果】
本発明の成形方法は、流動性を持たせたコンクリート等を流し込み、振動を加えることなく、あるいは、振動を軽く加えて成形し、空気あばたや水あばたが現れ易い上面側を減圧して脱気脱水するので、重要面保有セメント製品の該重要面に空気あばたや水あばたが現れ難い。
【００２９】
従って、仕上げは必要としない。また、刷毛引きなどの仕上げを行う場合でも、蓋型枠をはずした直後に実施できる。
【００３０】
減圧時間は、充填体の蓋型枠と接する部分のみが形状保持能力を得るのに必要な時間で済み、短い。
【００３１】
また、高価な重要面を形成する蓋型枠は、短い減圧時間の経過後、脱型可能となり、脱型時間が早く、使用回転率が高い。
【００３２】
【００３３】
従って、重要面保有セメント製品、例えば、表面が平滑面、凹凸模様若しくは曲面形状等又は、これらの複合面を有するセメント製品を高品質かつ安価に成形することができる。
【００３４】
【００３５】
【発明実施の態様１】
複雑面形状のプレキャスト部材を成形する。
【００３６】
［成形型枠］表面に凹凸を設けたプレキャスト部材を成形する型枠は、図１と図２に示すように、本体型枠１と蓋型枠１１からなる。
【００３７】
表面に凹凸を設けたプレキャスト部材の本体型枠１は、図１と図２の下部に示すように、支持脚２の上に、長方形板を底板３として固定し、底板３の前後の両側にそれぞれ長方形状の側板４を外側に平行移動可能に取り付け、底板３の左右の両端にそれぞれ長方形状の端板５を外下側に傾倒可能に取り付けている。
【００３８】
本体型枠１は内部をプレキャスト部材の形状にして、その重要面を開放した箱構造であり、その開放上面を上側にして配置可能である。
【００３９】
蓋型枠１１は図１と図２に示すように、長方形板の上側板１２とパンチングメタルと呼ばれる多数の小穴を貫通した長方形板を凹凸模様に形成した下側板１３を上下に並列に配置し、上側板１２と下側板１３を、それらの周辺部に外周枠１４を介して近接位置に固定している。
【００４０】
下側板１３の下面は、本体型枠１の開放上面を閉鎖する凹凸模様を有する形状をしている。
【００４１】
上側板１２と下側板１３の中央部には、前後方向に長い長方形断面の投入口１５を上下方向に貫通して設けている。
【００４２】
上側板１２と下側板１３間の空間の投入口１５右側部分と左側部分は、それぞれ、下側板１３の右側部分、左側部分に貫通した多数の子孔に連通する減圧室１６に形成している。
【００４３】
左右の減圧室１６は、それぞれ、図５に示すように、多数の補強部材１７を内蔵し、上面に接続管１８の基端を連通し、接続管１８の先端に、図示しない真空ポンプを接続可能にしている。
【００４４】
下側板１３の下面には、投入口１５を除いて、濾布１９を重合し、濾布１９の周辺部を外周枠１４の外周面に取付可能に固定している。
【００４５】
接続管１８に真空ポンプを接続して減圧室１６を減圧すると、濾布１９の下側位置の空気や水は、濾布１９と下側板１３の子孔を貫通して減圧室１６に流入し、接続管１８を経て減圧室１６から排出される。
【００４６】
蓋型枠１１の下面は、その下側位置の空気や水を吸引して除去する吸引部に形成している。
【００４７】
蓋型枠１１の上面には、蓋型枠１１の移動に使用する吊輪２０を固定している。
【００４８】
［成形方法］開放面を上側にして配置した本体型枠１には、図７に示すように、鉄筋篭２１を挿入して配置し、プレキャスト部材を貫通するグラウト管２２を取り付け、図示しないプレキャスト部材の接続金物を取り付ける。
【００４９】
本体型枠１には、図９に示すように、蓋型枠１１を被せて、蓋型枠１１の下面で本体型枠１の開放上面を閉鎖し、蓋型枠１１を本体型枠１に固定具２３で固定する。
【００５０】
次に、蓋型枠１１の投入口１５から流動性を持たせたコンクリート等２４を本体型枠１に流し込み、図１１に示すように、本体型枠１内の鉄筋篭２１やグラウト管２２などをコンクリート等２４に埋没し、閉鎖した成形型枠１、１１に流動を持たせたコンクリート等２４を加振機で振動を加えながら充填する。なお、流動性を持たせたコンクリート等２４に、高流動コンクリート等２４を使用する場合は、加振機で振動を加えず充填するだけでもよい。
【００５１】
流動性を持たせたコンクリート等２４が充填されたところで、流動性を持たせたコンクリート等２４の流し込みを中止し、左右の減圧室１６を減圧する。
【００５２】
すると、充填コンクリート等２４は、その蓋型枠１１に接する面が蓋型枠１１下面の吸引面を介して減圧される。充填コンクリート等２４の蓋型枠１１に接する面は、蓋型枠１１下面の吸引面を介して脱気脱水されて、流動性が低下する。
【００５３】
減圧の開始から短い時間が経過して、充填コンクリート等２４の蓋型枠１１に接する面が形状保持能力を得たところで、減圧を停止し、図１３に示すように、固定具２３を取り外して蓋型枠１１を本体型枠１から取り外す。
【００５４】
蓋型枠１１を取り外しても、充填コンクリート等２４の蓋型枠１１に接する面は、形状保持能力があるので、流動せず、高い位置の充填コンクリート等２４が低い位置に流動しない。
【００５５】
また、充填コンクリート等２４の上面側以外の部分は、形状保持能力がなく流動可能であるが、その流動可能部分は、充填コンクリート等２４の形状保持能力がある上面で覆われていて、その形状保持能力のある上面が蓋として機能する。充填コンクリート等２４の上面側以外の流動可能部分は、蓋の役割をする充填コンクリート等２４の上面側部分と本体型枠１で閉鎖された状態になり、形状が保持される。
【００５６】
本体型枠１から取り外した蓋型枠１１は、次のプレキャスト部材の成形に使用する。
【００５７】
蓋型枠１１の取り外しで上面が開放した本体型枠１内の充填コンクリート等２４は、養生して硬化する。硬化後、本体型枠１は、前後の側板４を外側に平行移動し、左右の端板５を外下側に傾倒して、脱型し、図１５に示すように、上面に凹凸面を有するプレキャスト部材２６を得る。
【００５８】
プレキャスト部材２６は、成形時に上面であった複雑面とその他の面に空気あばたや水あばたが現れない。
【００５９】
【発明実施の態様２】
多数枚を組み合わせることで大径地中管の円筒面板形状となる曲面板形状の鉄筋コンクリート製セグメントを成形する。
［成形型枠］曲面板形状のセグメントを成形する成形型枠は、図３と図４に示すように、本体型枠１’と蓋型枠１１’からなる。
【００６０】
曲面板形状のセグメントの本体型枠１’は、図３と図４の下部に示すように、支持脚２の上に、長方形板を曲面状に湾曲した底板３を中央部が高い山形状に固定し、底板３の前後の両側にそれぞれ扇形状の側板４を外側に平行移動可能に取り付け、底板３の左右の両端にそれぞれ長方形状の端板５を外下側に傾倒可能に取り付けている。
【００６１】
本体型枠１’は、内部をセグメントの曲面板形状にして曲面板形状の外周面を開放した浅い箱構造であり、その開放面を上側にして配置可能である。
【００６２】
蓋型枠１１’は、図３と図４の上部に示すように、長方形板を曲面状に湾曲した上側板１２と、パンチングメタルと呼ばれる多数の小孔を貫通した長方形板を曲面状に湾曲した下側板１３を、それぞれ、中央部が高い山形状に配置し、上下に並列した上側板１２と下側板１３を、それらの周辺部に外周枠１４を介して近接位置に固定している。
【００６３】
下側板１３の下面は、本体型枠１’の開放上面を閉鎖する曲面板形状をしている。
【００６４】
上側板１２と下側板１３の中央部には、前後方向に長い長方形断面の投入口１５を上下方向に貫通して設けている。
【００６５】
上側板１２と下側板１３間の空間の投入口１５右側部分と左側部分は、それぞれ、下側板１３の右側部分、左側部分に貫通した多数の子孔に連通する減圧室１６に形成している。
【００６６】
左右の減圧室１６は、それぞれ、図６に示すように、多数の補強部材１７を内蔵し、上面に接続管１８の基端を連通し、接続管１８の先端に、図示しない真空ポンプを接続可能にしている。
【００６７】
下側板１３の下面には、投入口１５を除いて、濾布１９を重合し、濾布１９の周辺部を外周枠１４の外周面に取付可能に固定している。
【００６８】
接続管１８に真空ポンプを接続して減圧室１６を減圧すると、濾布１９の下側位置の空気や水は、濾布１９と下側板１３の子孔を貫通して減圧室１６に流入し、接続管１８を経て減圧室１６から排出される。
【００６９】
蓋型枠１１’の下面は、その下側位置の空気や水を吸引して除去する吸引部に形成している。
【００７０】
蓋型枠１１’の上面には、蓋型枠１１’の移動に使用する吊輪２０を固定している。
【００７１】
［成形方法］開放面を上側にして配置した本体型枠１’には、図８に示すように、鉄筋篭２１を挿入して配置し、セグメントを貫通するグラウト管２２を取り付け、図示しないセグメントの接続金物を取り付ける。
【００７２】
本体型枠１’には、図１０に示すように、蓋型枠１１’を被せて、蓋型枠１１’の下面で本体型枠１’の開放上面を閉鎖し、蓋型枠１１’を本体型枠１’に固定具２３で固定する。
【００７３】
次に、蓋型枠１１’の投入口１５から高流動コンクリート等２４を本体型枠１’に流し込み、図１２に示すように、本体型枠１内の鉄筋篭２１やグラウト管２２などを高流動コンクリート２４に埋没し、閉鎖した成形型枠１’、１１’に高流動コンクリート２４を充填する。
【００７４】
高流動コンクリート２４が充填されたところで、高流動性コンクリート２４の流し込みを中止し、左右の減圧室１６を減圧する。
【００７５】
すると、充填コンクリート等２４は、その蓋型枠１１’に接する面が蓋型枠１１’下面の吸引面を介して減圧される。充填コンクリート２４の蓋型枠１１’に接する面は、蓋型枠１１’下面の吸引面を介して脱気脱水されて、流動性が低下する。
【００７６】
減圧の開始から短い時間が経過して、充填コンクリート２４の蓋型枠１１’に接する面が形状保持能力を得たところで、減圧を停止し、図１４に示すように、固定具２３を取り外して蓋型枠１１’を本体型枠１’から取り外す。
【００７７】
蓋型枠１１’を取り外しても、充填コンクリート２４の蓋型枠１１’に接する面は、形状保持能力があるので、流動せず、高い中央位置の充填コンクリート２４が低い左右端位置に流動しない。
【００７８】
また、充填コンクリート２４の上面側以外の部分は、形状保持能力がなく流動可能であるが、その流動可能部分は、充填コンクリート２４の形状保持能力がある上面で覆われていて、その形状保持能力のある上面が蓋として機能する。充填コンクリート２４の上面側以外の流動可能部分は、蓋の役割をする充填コンクリート２４の上面側部分と本体型枠１’で閉鎖された状態になり、形状が保持される。
【００７９】
本体型枠１’から取り外した蓋型枠１１’は、次のセグメントの成形に使用する。
【００８０】
蓋型枠１’の取り外しで上面が開放した本体型枠１’内の充填コンクリート２４は、養生して硬化する。硬化後、本体型枠１’は、前後の側板４を外側に平行移動し、左右の端板５を外下側に傾倒して、脱型し、図１６に示すように、鉄筋コンクリート製セグメント製品２５を得る。
【００８１】
セグメント２５は、成形時に上面であった外周面とその他の表面に空気あばたや水あばたが現れない。
【００８２】
［変形例１］上記実施態様１において、蓋型枠は本体型枠の一側面を合わせた断面Ｌ字形状とし、二重要面を成形する蓋型枠とし、一度に、二重要面を成形する型枠および成形方法により、より高度なセメント製品を成形する。
［変形例２］上記の実施態様１においては、表面に凹凸を設けたプレキャスト部材はその凹凸を四角い形状としたが、丸い形状とする。また、小さな凹凸ではなく、大きな石積み模様、煉瓦模様又は角形や丸形等の複合面を形成する。実施態様２においては曲面板形状のセグメント２５は、外周面を上面にした山形状の姿勢で成形したが、内周面を上面にした谷形状の姿勢で成形する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施態様１における成形型枠の本体型枠と蓋型枠を上下に離して配置した状態の縦断正面図
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図
【図３】本発明の実施態様２における成形型枠の本体型枠と蓋型枠を上下に離して配置した状態の縦断正面図
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図
【図５】図１の蓋型枠の右端部分の拡大縦断正面図
【図６】図３の蓋型枠の右端部分の拡大縦断正面図
【図７】図１の本体型枠に鉄筋篭などを配置した状態の縦断正面図
【図８】図３の本体型枠に鉄筋篭などを配置した状態の縦断正面図
【図９】図１の本体型枠に同蓋型枠を被せて固定した状態の縦断正面図
【図１０】図３の本体型枠に同蓋型枠を被せて固定した状態の縦断正面図
【図１１】図９の型枠にコンクリート等を流し込んで充填した状態の縦断正面図
【図１２】図１０の型枠にコンクリート等を流し込んで充填した状態の縦断正面図
【図１３】図１１の型枠から同蓋型枠を取り外した状態の縦断正面図
【図１４】図１２の型枠から同蓋型枠を取り外した状態の縦断正面図
【図１５】本体型枠を脱型して得たプレキャスト部材の縦断正面図
【図１６】本体型枠を脱型して得たセグメントの縦断正面図
【符号の説明】
１  本体型枠
１１  蓋型枠
１５  投入口
１６  減圧室
２４  高流動コンクリート等、充填コンクリート等、コンクリート等、充填体
２５  セグメント
２６  プレキャスト部材
【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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【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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