(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数階層を有する建物に２以上の管材を直列に接合して竪管を施工するにあたり，第１の管材を建物の上方から吊り上げることにより該第１の管材を自重によりほぼ垂直にする工程と，前記垂直にされた第１の管材の下端に上端が回動自在に取り付けられた状態で下層に置かれていた第２の管材を第１の管材に引き続いて吊り上げることにより，該第２の管材を自重によりほぼ垂直にして前記第１の管材と該第２の管材をほぼ一直線状にする工程と，ほぼ一直線状になった状態において前記第１の管材の下端に該第２の管材の上端を固定する工程を適宜繰り返すことにより，２以上の管材を直列に接合していき，
前記第１の管材を吊り上げた後で，第１の管材の下端に第２の管材の上端を回動自在に取り付けることを特徴とする，複数階層建物の竪管の施工方法。
【請求項２】
前記第２の管材に相当する長さを吊り上げるに際し，第２の管材の下端を下層において移動自在に支持することを特徴とする，請求項１に記載の複数階層建物の竪管の施工方法。
【請求項３】
前記第１の管材の下端と第２の管材の上端には，円孔を有するプレート部材が設けられており，
前記第１の管材の下端に設けられたプレート部材の円孔と，前記第２の管材の下端に設けられたプレート部材の円孔を位置合わせして軸を通すことにより，第１の管材の下端に第２の管材の上端を回動自在に取り付けることを特徴とする，請求項１または２に記載の複数階層建物の竪管の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，複数階層建物に竪ダクトや竪パイプなど（以下，これら竪ダクトや竪パイプなどを総称して「竪管」という）を施工する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，例えば高層建物に竪管を施工する方法として，本出願人は特公平１−５６３１０号の高層建物の空調用竪ダクト施工法及び特許第３０１５２２９号（特開平７−３４６６６号）の高層建物の竪管の施工方法を開示している。特公平１−５６３１０号の施工法によれば，建方の進行と同時性を持って竪管を施工できるので，施工性に優れるといった利点がある。一方，特許第３０１５２２９号の施工方法によれば，竪管を構成するための管材を集積した直上の層階でのみ接続作業を行えばよいので，各階層へ管材を揚重する必要がなくなり，作業効率の向上をはかることが可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで管材同士を接合する場合，従来は下の管材を押さえて垂直姿勢にしながら，その上端に上の管材の下端を移動させ，下の管材と上の管材とを一直線状に並べてから，両者を直列に接合している。このため，接合の度に下の管材を垂直姿勢に押さえる作業が必要となり，労力を要する。
【０００４】
従って本発明の目的は，なるべく少ない労力で竪管を施工できる方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため，請求項１によれば，複数階層を有する建物に２以上の管材を直列に接合して竪管を施工するにあたり，第１の管材を建物の上方から吊り上げることにより該第１の管材を自重によりほぼ垂直にする工程と，前記垂直にされた第１の管材の下端に上端が回動自在に取り付けられた状態で下層に置かれていた第２の管材を第１の管材に引き続いて吊り上げることにより，該第２の管材を自重によりほぼ垂直にして前記第１の管材と該第２の管材をほぼ一直線状にする工程と，ほぼ一直線状になった状態において前記第１の管材の下端に該第２の管材の上端を固定する工程を適宜繰り返すことにより，２以上の管材を直列に接合していき，前記第１の管材を吊り上げた後で，第１の管材の下端に第２の管材の上端を回動自在に取り付けることを特徴とする，複数階層建物の竪管の施工方法が提供される。
【０００６】
この請求項１の施工方法において，複数階層建物とは例えば高層建物の如き複数の階層を有する建物である。また竪管とは，そのような複数階層建物に施工される竪ダクトや竪パイプなどであり，この竪管は，ダクト部材やパイプ部材などといった複数の管材を適宜接合することにより構成される。また管材の上端とは，吊り上げた際に上になる管材の端部の意味であり，管材の下端とは，吊り上げた際に下になる管材の端部の意味である。
【０００７】
この請求項１の施工方法にあっては，先ず，上層から吊り下げたワイヤー等に第１の管材（このように，竪管の施工に当たって最初に吊り下げられる管材が「第１の管材」である）の上端を下層にて吊り下げる。そして，例えば建物の最上階などに設置したウインチを利用してワイヤーを巻き上げ等することにより，第１の管材を下層から上方にワイヤーで吊り上げて自重によりほぼ垂直にさせる。
【０００８】
次に，この垂直にされた第１の管材の下端に第２の管材の上端を回動自在に取り付けた状態で，下層に置かれていた第２の管材を第１の管材に引き続いて吊り上げる（このように，既に吊り下げられてほぼ垂直にさせられた管材（第１の管材）の下端に，下層に置かれた状態で上端を回動自在に取り付けられている管材が「第２の管材」である）。このように第２の管材を第１の管材に引き続いて吊り上げる場合，前記第１の管材を吊り上げた後で，第１の管材の下端（吊り上げた際に下になる管材の端部が下端である）に第２の管材の上端を回動自在に取り付ける。なお，必要に応じて第２の管材の上端を適宜移動させ，第１の管材の下端に第２の管材の上端を近付けると良い。この場合，第２の管材の上端を適宜持ち上げるようにしても良い。
【０００９】
次に，こうして第１の管材の下端に第２の管材の上端を回動自在に取り付けた状態で下層に置かれていた第２の管材を第１の管材に引き続いて吊り上げることにより，第１の管材を更に上昇させて第２の管材に相当する長さを吊り上げ，第１の管材の下端に接続された第２の管材を下層の床面上に吊り上げる。これにより，第２の管材は上端を支点に回動し自重によりほぼ垂直になり，第１の管材と第２の管材とはほぼ一直線状になる。
【００１０】
なお，このように第１の管材の下端に接続された第２の管材を下層の床面上に吊り上げていく際には，請求項２に記載したように，第２の管材の下端を下層において移動自在に支持することが好ましい。そうすれば，上端が引き上げられていくに従って第２の管材の下端が下層の床面上を円滑に移動することができ，作業がしやすい。
【００１１】
次に，こうして第１の管材の下端に接続された第２の管材を下層の床面上に吊り上げることにより，第１の管材と第２の管材とをほぼ一直線状にしたら，第１の管材の下端に第２の管材の上端を固定する。これにより，第１の管材と第２の管材は直列に接合され，流体が流通可能な経路が管材２本分の長さだけ形成されることとなる。
【００１２】
そして，以上の工程を適宜繰り返すことにより，２以上の管材を適宜直列に接合していく。こうして，複数階層建物に，２以上の管材を直列に接合した構成の竪管を施工することができるようになる。
【００１３】
従って，これら請求項１〜３の施工方法によれば，第２の管材に相当する長さ分第１の管材を上昇させれば，必然的に第２の管材は自重によりほぼ垂直になり，第１の管材と第２の管材とはほぼ一直線状になるので，そのまま第１の管材と第２の管材を直列に接合することができる。このため，従来のように接合の度に下の管材（第２の管材）を垂直姿勢に押さえておく必要がなく，なるべく少ない労力で竪管を施工できるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。図１は，後述する竪管２をこれから施工しようとする建物１の断面を模式的に図示している。建物１は，例えば地上部分が１階〜Ｎ階までの複数の階層を有しており，図示の形態では，１階（１Ｆ）〜７階（７Ｆ）までの複数の階層を有している。建物１の各階（１Ｆ〜７Ｆ）の床面には，竪管２を設けるためのスペース１’〜７’が，垂直方向にそろって形成されている。
【００１５】
後に詳しく説明するように，竪管２は，管材の一例としてのパイプ部材１０を複数個直列に接続して組み立てられる。図１に示すように，パイプ部材１０は，台車９などを利用して建物１の１Ｆに適宜搬入される。
【００１６】
ここで図２は，本実施の形態において竪管２を組み立てるためのパイプ部材１０の正面図であり，図３は，パイプ部材１０の平面図（上面図）であり，図４は，パイプ部材１０の底面図（下面図）である。パイプ部材１０は，両端が開口した中空の円筒状をなしている。パイプ部材１０の上端（後述するように，吊り上げた際に上になる端部がパイプ部材１０の上端である）には一対の雄接続部１１，１１が形成されており，パイプ部材１０の下端（後述するように，吊り上げた際に下になる端部がパイプ部材１０の下端である）には一対の雌接続部１２，１２が形成されている。
【００１７】
雄接続部１１，１１は，パイプ部材１０の上端において１８０゜離れた位置で互いに対向するようにパイプ部材１０の外側に配置されたプレート部材１３，１３で構成されている。プレート部材１３，１３の上部１３’，１３’はパイプ部材１０の上端面よりも上方に突出して設けられており，これら上部１３’，１３’には，円孔１４，１４がそれぞれ設けられている。プレート部材１３，１３の内方には，パイプ部材１０の上端面の位置において，空間１９，１９がそれぞれ形成されている。
【００１８】
一方，雌接続部１２，１２は，パイプ部材１０の下端において１８０゜離れた位置で互いに対向するようにパイプ部材１０の外側に２枚ずつ配置されたプレート部材１５，１５及びプレート部材１５，１５で構成されている。但し，それぞれの雌接続部１２，１２において，プレート部材１５，１５同士は互いに隙間１６をあけて平行に配置されており，前述の雄接続部１１，１１に設けられたプレート部材１３，１３の上部１３’，１３’を，これらプレート部材１５，１５同士の隙間１６にそれぞれ丁度挿入できるようになっている。各プレート部材１５の下部には，パイプ部材１０の下端面よりも上方に位置する円孔１７がそれぞれ設けられている。
【００１９】
そして図５に示すように，上のパイプ部材１０の下端に形成された一方の雌接続部１２と下のパイプ部材１０の上端に形成された一方の雄接続部１１（図示の例では，上のパイプ部材１０の下端右側の雌接続部１２と下のパイプ部材１０の上端右側の雄接続部１１）を軸１８によって接続することにより，上のパイプ部材１０に対して下のパイプ部材１０を回転自在に接続することが可能である。即ち，このように上下のパイプ部材１０，１０を回転自在に接続する場合は，上のパイプ部材１０の下端に形成された一方の雌接続部１２のプレート部材１５，１５同士の隙間１６に，下のパイプ部材１０の上端に形成された一方の雄接続部１１のプレート部材１３の上部１３’を挿入する。そして，プレート部材１５に設けられた円孔１７と，プレート部材１３に設けられた円孔１４の位置を合わせて，これら円孔１７と円孔１４に軸１８を通す。これにより，上のパイプ部材１０下端の一方の雌接続部１２と下のパイプ部材１０上端の一方の雄接続部１１は軸１８を介して接続され，上下のパイプ部材１０，１０同士が軸１８を中心にして回転自在に接続されることとなる。
【００２０】
また図６に示すように，上のパイプ部材１０の下端に形成された２つの雌接続部１２，１２と下のパイプ部材１０の上端に形成された２つの雄接続部１１，１１の両方を軸１８，１８によって接続することにより，上のパイプ部材１０に対して下のパイプ部材１０を直列に固定して接続することも可能である。即ち，このように上下のパイプ部材１０，１０を一直線状に接合する場合は，先ず，先に図５で説明したように，上のパイプ部材１０下端の一方の雌接続部１２と下のパイプ部材１０上端の一方の雄接続部１１を軸１８を介して回転自在に接続する。
そして，このように軸１８を中心に下のパイプ部材１０を回転させ，上のパイプ部材１０の下端に下のパイプ部材１０の上端を密着させる。このように，上のパイプ部材１０の下端に下のパイプ部材１０の上端を密着させて上下のパイプ部材１０，１０を一直線状に並べた際には，上のパイプ部材１０の下端に形成された他方の雌接続部１２のプレート部材１５，１５同士の隙間１６に，下のパイプ部材１０の上端に形成された他方の雄接続部１１のプレート部材１３の上部１３’が挿入され，他方の雌接続部１２のプレート部材１５に設けられた円孔１７と，他方の雄接続部１１のプレート部材１３に設けられた円孔１４の位置が丁度合うこととなる。こうして位置合わせされた円孔１７と円孔１４（他方の雌接続部１２のプレート部材１５の円孔１７と，他方の雄接続部１１のプレート部材１３の円孔１４）に軸１８を通す。これにより，上のパイプ部材１０下端の２つの雌接続部１２と下のパイプ部材１０上端の２つの雄接続部１１はいずれも軸１８を介して接続されて回転できなくなり，上下のパイプ部材１０，１０同士は直列に固定して接続されることとなる。そして，このように上下のパイプ部材１０，１０同士が直列に接続されると，上下のパイプ部材１０，１０同士は互いに連通した状態で接合されることとなる。また，こうして上下のパイプ部材１０，１０同士を直列に固定した際には，プレート部材１３，１３の内方に形成された空間１９，１９を利用することにより，上のパイプ部材１０の下端とパイプ部材１０の上端を全周に渡って漏れなく溶接することが可能である。
【００２１】
図１に示すように，建物１の最上階（図示の形態では屋上ＲＦ）には，パイプ部材１０を吊り上げるための吊り上げ装置８が配置されている。この吊り上げ装置８は，駆動機構としてのウインチ２０を備えており，ＲＦにいるオペレーター２１がスイッチ２２を操作することにより，滑車２３を介してＲＦから垂れ下がったワイヤー２５が，建物１の各階（１Ｆ〜７Ｆ）に設けられているスペース１’〜７’を通って昇降させられるようになっている。ワイヤー２５の下端には，パイプ部材１０の上端を引っかけて支持することが可能なフック２６が取り付けてある。
【００２２】
さて，この建物１において，１Ｆ〜ＲＦまで竪管２を本発明の実施の形態に従って施工する場合，先ず図１に示すように，最下層である１Ｆに，台車９などを利用してパイプ部材１０を搬入する。そして，建物１の最上階ＲＦに配置された吊り上げ装置８において，オペレーター２１がスイッチ２２を操作してウインチ２０を稼働させ，先ずワイヤー２５を吊り下げる。こうして，ワイヤー２５下端のフック２６を１Ｆまで下降させ，１Ｆにおいて台車９上に置かれている最初のパイプ部材１０（第１のパイプ部材１０）の上端にフック２６を係合させる。この場合，図示しない吊金物などを利用して最初のパイプ部材１０の上端にフック２６を係合させると良い。
【００２３】
係合後，図７に示すように，ＲＦにいるオペレーター２１がスイッチ２２を操作してウインチ２０を稼働させ，今度はワイヤー２５を徐々に吊り上げていく。
これにより，フック２６に係合している最初のパイプ部材１０の上端は徐々に持ち上げられていき，最初のパイプ部材１０は，今まで１Ｆの床面上に水平となって置かれていた姿勢から，徐々に立ち上げられ，垂直の姿勢にされていく。なお，このように最初パイプ部材１０の姿勢が水平から垂直に変化させられていく際には，パイプ部材１０の下端は１Ｆの床面上を台車９に置かれた状態で円滑に移動することが可能である。
【００２４】
こうして，最初のパイプ部材１０の下端が１Ｆの床面上方に持ち上げられる高さまで吊り上げられると，図８に示すように，最初のパイプ部材１０は自重によってほぼ垂直の姿勢に垂れ下げられる。そして，このように最初のパイプ部材１０の下端が１Ｆの床面上方の適当な高さに持ち上げられた状態で，ＲＦにいるオペレーター２１はウインチ２０の稼働を一旦停止させる。また一方，建物１の１Ｆには，台車９などを利用して次のパイプ部材１０（第２のパイプ部材１０）を予め搬入しておく。
【００２５】
次に，前述のようにワイヤー２５下端のフック２６に図示しない吊金物などを介して上端を係合されて吊り上げられたことによりほぼ垂直の姿勢にさせられた最初のパイプ部材１０の下端に，１Ｆに搬入された次のパイプ部材１０の上端を回動自在に取り付ける。この場合，１Ｆにいるオペレーター２１は，先に図５で説明したように，吊り上げられた最初のパイプ部材１０の下端に形成された一方の雌接続部１２と，まだ１Ｆに置かれている次のパイプ部材１０の上端に形成された一方の雄接続部１１を軸１８によって接続することにより，最初のパイプ部材１０に対して次のパイプ部材１０を回転自在に接続することができる。また，このように最初のパイプ部材１０に次のパイプ部材１０を回動自在に取り付ける場合，オペレーター２１は，１Ｆに置かれている次のパイプ部材１０の上端を，必要に応じて適宜持ち上げるなどして移動させ，最初のパイプ部材１０の下端に近付けると良い。
【００２６】
次に，こうして最初のパイプ部材１０の下端に次のパイプ部材１０の上端を回動自在に取り付けたら，ＲＦにいるオペレーター２１がスイッチ２２を操作してウインチ２０を稼働させ，ワイヤー２５を再び徐々に上昇させていく。これにより，図９に示すように，最初のパイプ部材１０の下端に回動自在に接続されている次のパイプ部材１０の上端は徐々に持ち上げられていき，次のパイプ部材１０は，今まで１Ｆの床面上に水平となって置かれていた姿勢から，徐々に立ち上げられ，次第に垂直の姿勢にされていく。なお，このように次のパイプ部材１０の姿勢が水平から垂直に変化させられていく際には，１Ｆにいるオペレーター２１が次のパイプ部材１０を適宜ガイドしてやると良い。この場合，次のパイプ部材１０の下端を台車９に置いて１Ｆの床面上を走行自在に支持してやれば，オペレーター２１はパイプ部材１０の自重を支えなくて済み，パイプ部材１０の下端を円滑に移動させることができて作業がしやすい。
【００２７】
そして図１０に示すように，こうして次のパイプ部材１０の下端が１Ｆの床面上方に持ち上げられる高さまでが吊り上げられると，次のパイプ部材１０も自重によってほぼ垂直の姿勢に垂れ下げられ，これにより，最初のパイプ部材１０と次のパイプ部材１０はいずれも垂直となって，両者はほぼ一直線状になる。そして，このように次のパイプ部材１０の下端が１Ｆの床面上方の適当な高さに持ち上げられた状態で，ＲＦにいるオペレーター２１はウインチ２０の稼働を再び一旦停止させる。また一方，建物１の１Ｆには，台車９などを利用して更に次のパイプ部材１０（第２のパイプ部材１０）を予め搬入しておく。
【００２８】
そして，このように最初のパイプ部材１０と次のパイプ部材１０をほぼ一直線状にした状態で，最初のパイプ部材１０の下端に次のパイプ部材１０の上端を固定する。この場合，図１０に示すように，２Ｆにいるオペレーター２１が，先に図６で説明したように，最初のパイプ部材１０の下端に形成された２つの雌接続部１２，１２と次のパイプ部材１０の上端に形成された２つの雄接続部１１，１１の両方を軸１８，１８によって接続することにより，最初のパイプ部材１０に対して次のパイプ部材１０を直列に固定して接続することができる。これにより，最初のパイプ部材１０と次のパイプ部材１０は直列に接合され，流体が流通可能な経路が２本のパイプ部材１０の長さだけ形成される。なお，このようなパイプ部材１０同士の接合作業を，建物１の２Ｆにいるオペレーター２１が円滑に行えるように，各パイプ部材１０の長さは，建物１の１Ｆの天井高さ（１Ｆの床から２Ｆの床までの高さ）にほぼ等しく設定しておくと良い。
【００２９】
そして，以上の工程を適宜繰り返し，２以上のパイプ部材１０を適宜直列に接合していく。こうして，図１１に示すように，複数の（図示の形態では４本の）パイプ部材１０を順次接合することにより，建物１内において，１Ｆ〜ＲＦに渡って竪管２を施工することができるようになる。なお，こうして組み立てられた竪管２の下方には，あらかじめ荷重受固定金物３０をコンクリート躯体と一緒に取り付けておき，竪管２の荷重をこれに預けて支えると良い。また，吊り上げ装置８は適宜分解等して建物１の最上階（ＲＦ）から撤去することができる。予定した竪管をセットしたら，パイプ部材１０同士を溶接し，接続部の断熱材被覆やスラブ貫通部処理を行う。なお，パイプ部材１０同士を溶接する際には，先に説明したように，プレート部材１３，１３の内方に形成された空間１９，１９を利用することにより，上のパイプ部材１０の下端とパイプ部材１０の上端を全周に渡って漏れなく溶接することが可能である。
【００３０】
この実施の形態の施工方法によれば，パイプ部材１０を吊り上げることにより自重でほぼ垂直の姿勢にすることができ，吊り上げるだけで複数のパイプ部材１０をほぼ一直線状に並べて直列に接合することができる。このため，従来のように接合の度に下のパイプ部材１０を垂直姿勢に押さえておく必要がなく，少ない労力で竪管２を施工できるようになる。
【００３１】
以上，本発明の好適な実施の形態の一例を説明したが，本発明はここに示した形態に限定されない。図８では，最初のパイプ部材１０を吊り上げてほぼ垂直の姿勢にさせた後に，最初のパイプ部材１０の下端に次のパイプ部材１０の上端を回動自在に取り付けた例を説明したが，最初のパイプ部材１０（第１の管材）を吊り上げる前に，最初のパイプ部材１０（第１の管材）の下端に次のパイプ部材１０（第２の管材）の上端を予め回動自在に取り付けておいても良い。また，例えば竪ダクトを建物内の複数階層に渡って形成するような場合にも本発明は適用できる。また，竪管を組み立てるための管材は，パイプに限らず，角ダクトやスパイラルダクトのような円形の断面形状を持つダクトなどであっても良い。また，図示の形態では１Ｆ〜ＲＦに渡って竪管を施工する例を説明したが，一階から屋上までダクトを組み立てる場合に限られず，任意の階（地階も含む）からそれよりも上層の階層まで竪管を組み立てるようなものであっても良い。また２つのパイプ材に，各々掛具つきの鋼片を掛け，各々の掛具に縮み方向に付勢したスプリングを渡してもよい。ただし，この場合，接合部分が所定位置まで上昇する都度本溶接をすることが望ましい。また第１の管材の下端と第２の管材の上端を接続させる軸は１か所でも良い（第２の管材が自重で垂直になろうとして，第２の管材の上端面が第１の管材の下端面と突き合わされる）。また，本発明は前記したような建物を新築する場合だけでなく，既設の建物での竪管の更新にも有利に適用できる。狭所への対応で従来工法にない効果を奏する。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１〜３によれば，吊り上げるだけで第１の管材と第２の管材をほぼ一直線状に並べて直列に接合できる。このため，従来のように接合の度に下の管材（第２の管材）を垂直姿勢に押さえておく必要がなく，少ない労力で竪管を施工できる。特に請求項２によれば，引き上げられるに従って第２の管材の下端が下層の床面上を円滑に移動でき，作業がしやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】竪管をこれから施工しようとする建物の断面を模式的に示した図面である。
【図２】パイプ部材の正面図である。
【図３】パイプ部材の平面図（上面図）である。
【図４】パイプ部材の底面図（下面図）である。
【図５】パイプ部材同士を回転自在に接続した状態を示す部分拡大図である。
【図６】パイプ部材同士を直列に固定して接続した状態を示す部分拡大図である。
【図７】最初のパイプ部材の上端にフックを係合させた状態の説明図である。
【図８】ほぼ垂直の姿勢にさせられた最初のパイプ部材の下端に次のパイプ部材の上端を回動自在に取り付ける状態をを説明するための平面図である。
【図９】次のパイプ部材が徐々に立ち上げられて次第に垂直の姿勢にされていく状態の説明図であり，パイプ部材の下端を台車に載せることにより走行自在に支持した状態を示している。
【図１０】最初のパイプ部材と次のパイプ部材をほぼ一直線状にし，２Ｆにいるオペレーターが両者を直列に固定して接続している状態の説明図である。
【図１１】建物内に施工された竪管の説明図である。
【符号の説明】
１    建物
２    竪管
１’〜７’  スペース
８    吊り上げ装置
１０  パイプ部材
１１  雄接続部
１２  雌接続部
１８  軸
２０  ウインチ
２１  オペレーター
２５  ワイヤー
２６  フック
【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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