(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右方向に長い平面視で長方形の堤体の中央部に該堤体を左右に分けるとともにスリットを有した仕切り壁が設けられ、
前記仕切り壁を挟んで左右に分けられた一方側堤体における前部と他方側堤体における後部に前記スリットを介して互いに連通する遊水室をそれぞれ備え、
前記一方側堤体の遊水室の後壁から前壁に向けて平面視で後壁側を底辺にし先端幅を細くして突出させた突出部が形成されるとともに、前記他方側堤体の遊水室の前壁から後壁に向けて平面視で前壁側を底辺にし後端幅を細くして突出させた突出部が形成され、
前記一方側堤体の前壁と前記他方側堤体の後壁とのうち少なくとも前記一方側堤体の前壁に遊水室へ波が出入りするに必要な細長いスリットが設けられ、
前記仕切り壁のスリットで連通して隣接する一方側堤体の遊水室と他方側堤体の遊水室とにより、奥行き方向の長さを長くした遊水室が形成されて周期の長い波浪を消波すること、
を特徴とする消波ケーソン。
【請求項２】
堤体の両側壁に遊水室へ波が出入りするに必要な細長いスリットが設けられていること、
を特徴とする請求項１に記載の消波ケーソン。
【請求項３】
突出部の形状は、波を左右に分ける形状の平面視で三角形，五角形，半円形，波を片側の側壁へと流す形状の平面視で四角形のいずれかであること、
を特徴とする請求項１または２に記載の消波ケーソン。
【請求項４】
突出部の縦面が上側に向かうに従って後部方向へ漸次傾斜したこと、
を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の消波ケーソン。
【請求項５】
平面視で方形の堤体の前部に遊水室を備え、
前記遊水室の後壁から前壁に向けて平面視で後壁側を底辺にし先端幅を細くして突出させた前壁からの波を左右若しくは一方の側壁へと分ける突出部が形成され、
前記左右若しくは一方の側壁には遊水室へ波が出入りするに必要な細長いスリットが設けられ、
前記前壁に遊水室へ波が出入りするに必要な細長いスリットが設けられてなる消波ケーソンを形成し、
前壁を後ろ向きにした前記消波ケーソンと前壁を前向きにした前記消波ケーソンとを、側壁同士を密接させて交互に並設し、該密接させた側壁におけるスリットを重ね合わせて隣接する遊水室により、奥行き方向の長さを長くした遊水室が形成されること、
または、
平面視で方形の堤体の前部に遊水室を備え、
前記遊水室の後壁から前壁に向けて平面視で後壁側を底辺にし先端幅を細くして突出させた前壁からの波を左右若しくは一方の側壁へと分ける突出部が形成され、
前記左右若しくは一方の側壁には遊水室へ波が出入りするに必要な細長いスリットが設けられ、
前記前壁に遊水室へ波が出入りするに必要な細長いスリットが設けられてなる消波ケーソンと、
平面視で方形の堤体の前部に遊水室を備え、
前記遊水室の後壁から前壁に向けて平面視で後壁側を底辺にし先端幅を細くして突出させた前壁からの波を左右若しくは一方の側壁へと分ける突出部が形成され、
前記左右若しくは一方の側壁には遊水室へ波が出入りするに必要な細長いスリットが設けられ、
前記前壁にスリットが設けられていない消波ケーソンとを形成し、
前記前壁にスリットを有する消波ケーソンを前向きにし、
前記前壁にスリットを有しない消波ケーソンの前壁を後ろ向きにして、
側壁同士を密接させて交互に並設し、該密接させた側壁におけるスリットを重ね合わせて隣接する遊水室により、奥行き方向の長さを長くした遊水室が形成されること、
を特徴とする消波構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は消波ケーソンおよび消波構造物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
消波ケーソンは、図１７の（１）に示すように、堤体３０の前部に、スリット３１ａを備えた透過壁３１と、遊水室３２とを備え、これらの透過壁３１と遊水室３２とによって消波効果を発揮している。この消波ケーソン３３の消波効果は、透過壁３１のスリット３１ａの周囲を、波が通過する際に生じる渦損失によるものが多い。したがって、流速が大きいほど渦損出が大きくなるため、水粒子の水平速度が大きい位置に透過壁を設けると、より大きな消波効果が得られることになる。
【０００３】
一方、前図に示すように、入射した波３４は、堤体３０で反射した波と重なり合い、堤体の反射壁３５で腹３５ａとなる重複波が形成される。この重複波は腹３５ａの部分で水粒子の鉛直速度が最大となり、節３５ｂの部分では水平速度が最大となる特徴をもつ。したがって、重複波の節３５ｂの部分、すなわち遊水室３２内における重複波の１／４波長の位置に透過壁３１を設置すると、大きな消波効果を得ることができる。すなわち、消波ケーソン３３の消波特性は、周期依存性が強いため、周期の長い波浪の消波には、遊水室３２の奥行き方向の長さが長いほうが有利になる。しかし、同図の（２）に示す、従来の消波ケーソン３６は、堤体３０の港内側に反射壁３５があるため、遊水室３３の奥行き方向の長さの確保には限界があり、周期の長い波浪の消波効果が小さくなっている。
【０００４】
そこで、同図の（３）に示すような、堤体３０の前部に消波ブロック３７を積み重ねた消波部３８を形成し、周期の長い波浪を消波していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような堤体は消波ブロックの製作および据付にコストがかかるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、低コストで消波効果を高めることができる消波ケーソンおよび消波構造物を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を達成するための消波ケーソンの要旨は、左右方向に長い平面視で長方形の堤体の中央部に該堤体を左右に分けるとともにスリットを有した仕切り壁が設けられ、前記仕切り壁を挟んで左右に分けられた一方側堤体における前部と他方側堤体における後部に前記スリットを介して互いに連通する遊水室をそれぞれ備え、前記一方側堤体の遊水室の後壁から前壁に向けて平面視で後壁側を底辺にし先端幅を細くして突出させた突出部が形成されるとともに、前記他方側堤体の遊水室の前壁から後壁に向けて平面視で前壁側を底辺にし後端幅を細くして突出させた突出部が形成され、前記一方側堤体の前壁と前記他方側堤体の後壁とのうち少なくとも前記一方側堤体の前壁に遊水室へ波が出入りするに必要な細長いスリットが設けられ、前記仕切り壁のスリットで連通して隣接する一方側堤体の遊水室と他方側堤体の遊水室とにより、奥行き方向の長さを長くした遊水室が形成されて周期の長い波浪を消波することである。
また、前記堤体の両側壁に遊水室へ波が出入りするに必要な細長いスリットが設けられていること、前記突出部の形状は、波を左右に分ける形状の平面視で三角形，五角形，半円形，波を片側の側壁へと流す形状の平面視で四角形のいずれかであること、更に、前記突出部の縦面が上側に向かうに従って後部方向へ漸次傾斜したことを含むものである。
【０００８】
また、本発明に係る消波構造の要旨は、平面視で方形の堤体の前部に遊水室を備え、
前記遊水室の後壁から前壁に向けて平面視で後壁側を底辺にし先端幅を細くして突出させた前壁からの波を左右若しくは一方の側壁へと分ける突出部が形成され、
前記左右若しくは一方の側壁には遊水室へ波が出入りするに必要な細長いスリットが設けられ、
前記前壁に遊水室へ波が出入りするに必要な細長いスリットが設けられてなる消波ケーソンを形成し、
前壁を後ろ向きにした前記消波ケーソンと前壁を前向きにした前記消波ケーソンとを、側壁同士を密接させて交互に並設し、該密接させた側壁におけるスリットを重ね合わせて隣接する遊水室により、奥行き方向の長さを長くした遊水室が形成されること、
または、
平面視で方形の堤体の前部に遊水室を備え、
前記遊水室の後壁から前壁に向けて平面視で後壁側を底辺にし先端幅を細くして突出させた前壁からの波を左右若しくは一方の側壁へと分ける突出部が形成され、
前記左右若しくは一方の側壁には遊水室へ波が出入りするに必要な細長いスリットが設けられ、
前記前壁に遊水室へ波が出入りするに必要な細長いスリットが設けられてなる消波ケーソンと、
平面視で方形の堤体の前部に遊水室を備え、
前記遊水室の後壁から前壁に向けて平面視で後壁側を底辺にし先端幅を細くして突出させた前壁からの波を左右若しくは一方の側壁へと分ける突出部が形成され、
前記左右若しくは一方の側壁には遊水室へ波が出入りするに必要な細長いスリットが設けられ、
前記前壁にスリットが設けられていない消波ケーソンとを形成し、
前記前壁にスリットを有する消波ケーソンを前向きにし、
前記前壁にスリットを有しない消波ケーソンの前壁を後ろ向きにして、
側壁同士を密接させて交互に並設し、該密接させた側壁におけるスリットを重ね合わせて隣接する遊水室により、奥行き方向の長さを長くした遊水室が形成されることである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の消波ケーソンおよび消波構造物の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。はじめに消波ケーソン（以下単にケーソンという）について説明し、その後、このケーソンを使用した消波構造物について説明するが、各実施の形態において同じ構成は同じ符号を付して説明し、異なる構成にのみ異なった符号を付して説明する。
【００１０】
図１は、第１の実施の形態のケーソン１を示したものである。このケーソン１は、平面視で方形の堤体２の前部に遊水室３が設けられ、これらの遊水室３の両側壁４と前壁５には複数のスリット４ａ、５ａが設けられ、該スリット４ａ、５ａから海水が出入りするようになっている。また遊水室３の後壁６には、錘の役目を担うとともに、平面視で後壁側を底辺にし先端幅を細くして三角形状で突出して全体としてみると五角形の突出部７が形成され、該突出部７の先端が前壁５の近傍まで突出している。この突出部７の先端部は、図１（３），（４）に示すように、上下方向において一様である。したがって、前壁のスリット５ａから遊水室３に入った波は、突出部７で左右に分けられ、両側壁のスリット４ａから遊水室３の外側へ流出されるようになっている。
【００１１】
図２は、第２の実施の形態のケーソン８を示したものである。このケーソン８は、前壁５にスリットがないものであり、その他は前記ケーソン１と同じ構成である。このケーソン８は、前記ケーソン１と対になって後述する消波構造物を構築するものである。
【００１２】
図３は、第３の実施の形態のケーソン９ａ、９ｂを示したものである。（１）のケーソン９ａは、突出部７が平面三角形に形成されたものであり、これ以外はケーソン１と同じ構成である。この平面三角形の突出部７により、前壁のスリット５ａから遊水室３に入った波が左右に分けられる。また（２）のケーソン９ｂは、（１）のケーソン９ａの対になるものであり、前壁５にスリットのないものである。
【００１３】
図４は、第４の実施の形態のケーソン１０ａ、１０ｂを示したものである。（１）のケーソン１０ａは、突出部７が平面半円形に形成されたものであり、これ以外はケーソン１と同じ構成である。この平面半円形の突出部７により、前壁のスリット５ａから遊水室３に入った波が左右へスムーズに分けられる。また（２）のケーソン１０ｂは、（１）のケーソン１０ａの対になるものであり、前壁５にスリットがないものである。
【００１４】
図５は、第５の実施の形態のケーソン１１ａ、１１ｂを示したものである。（１）のケーソン１１ａは、突出部７が平面四角形に形成されたものであり、これ以外はケーソン１と同じ構成である。このケーソン１１ａも、前壁のスリット５ａから遊水室３に入った波を、遊水室３の入角部から側壁中途部にわたって形成された縦面７ａによって、側壁のスリット４ａ側に流すものである。また（２）のケーソン１１ｂは、（１）のケーソン１１ａの対になるものであり、前壁５にスリットがないものである。
【００１５】
図６は、第６の実施の形態のケーソン１２ａ、１２ｂを示したものである。（１）のケーソン１２ａは、突出部７が平面三角形に形成されたものであり、これ以外はケーソン１と同じ構成である。このケーソン１２ａも、前壁のスリット５ａから遊水室３に入った波を、遊水室３の対角部にわたって形成された縦面７ａによって、側壁のスリット４ａ側に流すものである。また（２）のケーソンは、（１）のケーソン１２ａの対になるものであり、前壁５にスリットが設けられていないものである。
【００１６】
図７（１）は、第７の実施の形態のケーソン１３示したものである。このケーソン１３は、左右方向に長い平面視で長方形の堤体２の中央部にスリット１５ａを有した仕切り壁１５が設けられている。該堤体２の一側面側の前部における前部遊水部１４ａと、堤体２の他側面側の後部における後部遊水室１４ｂとが前記仕切壁１５のスリット１５ａで連通されている。前記遊水室１４ａの前壁５または遊水室１４ｂの後壁６の側を底辺にして先端幅を細くして突出し全体として平面視で五角形の突出部７が形成されたものである。また、これらの遊水室１４ａ、１４ｂの側壁４、遊水室１４ａの前壁５および遊水室１４ｂの後壁６にはそれぞれスリット４ａ、５ａ、６ａが形成されている。したがって、図７（２）に示すように、前部遊水室１４ａの突出部７で左右に分けられた波は、仕切壁のスリット１５ａから後部遊水室１４ｂに流入し、ここから後壁のスリット６ａを通って外部へ流出する。このように前部遊水室１４ａと後部遊水室１４ｂとが仕切壁１５のスリット１５で連通したので、この連通している斜め方向における、前部遊水室１４ａの長さと後部遊水室１４ｂの長さとの和を、遊水室１４ａ，１４ｂの奥行き方向の長さＭにすることができる。
【００１７】
図８は、第８の実施の形態のケーソン１６を示したものである。このケーソン１６は、後部遊水室１４ｂの後壁６にスリットが設けられていないものであり、これ以外はケーソン１３と同じ構成である。
【００１８】
図９は、第９の実施の形態のケーソン１７ａ、１７ｂを示したものである。（１）のケーソン１７ａは、突出部の縦面７ａが上側に向かうにしたがって後部方向へ漸次傾斜したものであり、これ以外はケーソン１と同じ構成である。また（２）のケーソン１７ｂは、（１）のケーソン１７ａの対になるものであり、後壁６にスリットがないものである。このように突出部の縦面７ａを傾斜させると、鉛直下向きの波が発生して堤体を安定させることができる。
【００１９】
また、第２〜８の実施の形態のケーソン８、９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ、１３、１６における突出部の縦面７ａも、上側に向かうにしたがって後部方向へ漸次傾斜させることができ（図示せず）、この傾斜面によって鉛直下向きの波を発生させて堤体を安定させることができる。
【００２０】
次に、上記のケーソンを使用した消波構造物の実施の形態について説明するが、前記の実施の形態と同じ構成は同じ符号を使用し、異なる構成にのみ異なった符号を付して説明する。
【００２１】
図１０は、第１の実施の形態の消波構造物１８である。この消波構造物１８はケーソン１のみを使用して構成したものであり、前壁５を前側に向けたケーソン１と、前壁５を後側に向けたケーソン１とを交互に並設したものである。すなわち、前壁５を前側に向けたケーソン１と前壁５を後側に向けたケーソン１とを、側壁４同士を密接させて交互に並設し、該側壁４におけるスりット４ａ、４ａ同士を重ね合わせて遊水室３、３同士を連通させたものである。したがって、同図の（２）に示すように、前部に位置した遊水室３の長さと、後部に位置した遊水室３の長さとの和を、遊水室３の奥行き方向の長さＭにすることができる。すなわち遊水室３の奥行き方向の長さＭを、隣接したケーソン１の遊水室３を利用して長くしたことにより、周期の長い波浪の消波効果を高めることができるようにした。また、遊水室３、３同士が連通されたため、港外側と港内側との海水交換を行うこともできる。
【００２２】
図１１は、第２の実施の形態の消波構造物１９である。この消波構造物１９はケーソン１とケーソン８（図２）とからなり、前壁５を前側に向けたケーソン１と、前壁５を後側に向けたケーソン８とを交互に並設し、これらの側壁４を密接させてスりット４ａ、４ａ同士を重ね合わせて、遊水室３、３同士を連通させたものである。この消波構造物１９も、同図の（２）に示すように、遊水室３の奥行き方向の長さＭを、隣接したケーソン８の遊水室３を利用して長くすることにより、周期の長い波浪の消波効果を高めることができるようにした。また側壁のスリット４ａから後部側の遊水室３に流入した波は、前壁５で反射されて消波される。
【００２３】
図１２は、第３の実施の形態の消波構造物２０である。この消波構造物２０のうちの（１）は、図４の（１）のケーソン１０ａのみを使用して構成し、（２）は、図４の（１）のケーソン１０ａと、（２）のケーソン１０ｂとを使用して構成したものである。これらの消波構造物２０は、それぞれ前記の消波構造物１８、１９と同じ効果を達成することができる。
【００２４】
図１３は、第４の実施の形態の消波構造物２１である。この消波構造物２１のうちの（１）は、図５の（１）のケーソン１１ａのみを使用して構成し、（２）は、図５の（１）のケーソン１１ａと、（２）のケーソン１１ｂとを使用して構成したものである。これらの消波構造物２１は、それぞれ前記ケーソン１８、１９と同じ効果を達成することができる。
【００２５】
図１４は、第５の実施の形態の消波構造物２２である。この消波構造物２２のうちの（１）は、図６の（１）のケーソン１２ａのみを使用して構成し、（２）は図６の（１）のケーソン１２ａと、（２）のケーソン１２ｂとを使用して構成したものである。これらの消波構造物２２は、それぞれ前記の消波構造物１８、１９と同じ効果を達成することができる。
【００２６】
図１５は、第６の実施の形態の消波構造物２３である。この消波構造物２３のうちの（１）は、図７のケーソン１３のみを使用して構成し、（２）は図８のケーソン１６のみを使用して構成したものであり、これらの消波構造物２３は、それぞれ前記の消波構造物１８、１９と同じ効果を達成することができる。
【００２７】
図１６は、第７の実施の形態の消波構造物２４である。この消波構造物２４のうちの（１）は、図９の（１）のケーソン１７ａのみを使用して構成し、（２）は図９の（１）のケーソン１７ａと、（３）のケーソン１７ｂとを使用して構成したものである。これらの消波構造物２４は、それぞれ前記の消波構造物１８、１９と同じ効果を達成することができる。
【００２８】
また、上記の消波構造物２４のように、前記第２〜８の実施の形態のケーソン８、９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ、１３、１６における突出部の縦面７ａが傾斜したケーソンを、それぞれ組み合わせた消波構造物を構築することもできる。また、この縦面７ａが傾斜したケーソンと、前記第１〜８の実施の形態のケーソン１、８、９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ、１３、１６を、それぞれ組み合わせた消波構造物を構築することができる。さらに、前記第１〜８の実施の形態のケーソン１、８、９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ、１３、１６同士を、それぞれ組み合わせた消波構造物を構築することもできる。
【００２９】
【発明の効果】
遊水室の後壁に設けた突出部により、遊水室の奥行き方向の長さを長くすることができる。
【００３０】
低コストで消波効果を高めることができるケーソンを製作することができる。
【００３１】
一側面側の前部の遊水室と、他側面側の後部の遊水室とを仕切壁のスリットで連通したことにより、前部の遊水室の奥行き方向の長さと、後部の遊水室の奥行き方向の長さとの和を、遊水室の奥行き方向の長さにすることができる。すなわち波長の長い波に対して１／４波長に近づけることができる。
【００３２】
突出部の形状を任意にしたことにより、スリットから遊水室に入射した波を反射させずに、遊水室の後部へ流すことができる。
【００３３】
突出部によって遊水室の後側へ流された波が、側壁のスリットから隣接の遊水室の後壁で反射されることにより、消波効果を高めることができる。
【００３４】
突出部によって遊水室の後側へ流された波を、側壁のスリットから遊水室の外へ流すことができる。
【００３５】
消波構造物の遊水室の奥行き方向の長さを長くすること、すなわち１／４波長に近づけることができるので、周期の長い波浪の消波効果を高めることができる。
【００３６】
遊水室がスリットで連通されたことにより、港外側と港内側との海水交換を行うことができる。
【００３７】
低コストで消波効果を高めることができる消波構造物を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】   （１）は第１の実施の形態のケーソンの斜視図、（２）は一部切欠断面図、（３）および（４）は垂直方向の断面図である。
【図２】（１）は第２の実施の形態のケーソンの斜視図、（２）および（３）は垂直方向の断面図である。
【図３】 （１）および（２）は第３の実施の形態のケーソンの斜視図である。
【図４】（１）および（２）は第４の実施の形態のケーソンの斜視図である。
【図５】 （１）および（２）は第５の実施の形態のケーソンの斜視図である。
【図６】（１）および（２）は第６の実施の形態のケーソンの斜視図である。
【図７】（１）は第７の実施の形態のケーソンの斜視図、（２）は同水平方向の断面図である。
【図８】（１）は第８の実施の形態のケーソンの斜視図、（２）は同水平方向の断面図である。
【図９】（１）および（３）は第９の実施の形態のケーソンの斜視図、（２）は（１）の垂直方向の断面図である。
【図１０】（１）は第１の実施の形態の消波構造物の斜視図、（２）は（１）の水平方向の断面図である。
【図１１】（１）は第２の実施の形態の消波構造物の斜視図、（２）は（１）の水平方向の断面図である。
【図１２】（１）および（２）は第３の実施の形態の消波構造物の斜視図である。
【図１３】（１）および（２）は第４の実施の形態の消波構造物の斜視図である。
【図１４】（１）および（２）は第５の実施の形態の消波構造物の斜視図である。
【図１５】（１）および（２）は第６の実施の形態の消波構造物の斜視図である。
【図１６】（１）および（２）は第７の実施の形態の消波構造物の斜視図である。
【図１７】（１）〜（３）は従来の消波構造物の断面図である。
【符号の説明】
１、８、９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ、１３、１６、１７ａ、１７ｂ、３３、３６  ケーソン
２、３０  堤体
３、３２  遊水室
４  側壁
５  前壁
６  後壁
４ａ、５ａ、６ａ、１５ａ  スリット
１４ａ  前部遊水室
１４ｂ  後部遊水室
１５  仕切壁
１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４  消波構造物
３４  波
３５  反射壁
３７  消波ブロック
３８  消波部
【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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【図１７】
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