(57)【要約】【目的】  通常のロックボルト施工を行いながら湧水が発生した場合、あるいは湧水処理する必要性が生じた場合、直ちに選択的に湧水処理できるようにする。【構成】  本体５ａと、中空ロックボルト４に設けられたねじ部４ｄと連結自在な接続部５ｂと、湧き水を排水する排水口５ｃとを備え、該接続部をロックボルトのねじ部にねじ込むことにより、本体を介して該中空ロックボルトの内部４ｅと排水口５ｃを連通するアタッチメント５を準備する。かかる状態において、地中に中空ロックボルト４を打設し、湧き水が生じる場合には、該中空ロックボルトのねじ部にアタッチメント５の接続部をねじ込んで中空ロックボルトの内部空間とアタッチメントの排水口を連通し、排水口から湧き水を排水する。【選択図】        図１
2007070952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも基端側にねじ部を有する中空のロックボルトを用いるロックボルト施工法において、
該中空ロックボルトのねじ部に連結する接続部と排水口を備えたアタッチメントを準備するステップ、
地中に前記中空ロックボルトを打設するステップ、
打設後、前記中空ロックボルトのねじ部に前記アタッチメントの接続部をねじ込んで該中空ロックボルトの内部空間と前記アタッチメントの排水口を連通するステップ、
を備えたことを特徴とするロックボルト施工法。
【請求項２】
中空のロックボルト施工時に発生する湧き水を処理するアタッチメントにおいて、
アタッチメント本体と、
前記ロックボルトに設けられたねじ部と連結自在な接続部と、
前記湧き水を排水する排水口と、
を備え、前記アタッチメントの接続部を前記中空ロックボルトのねじ部にねじ込むことにより、前記本体を介して該中空ロックボルトの内部と前記アタッチメントの排水口を連通する、
ことを特徴とするアタッチメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロックボルト施工法及びアタッチメントに係わり、特にロックボルト施工時にボアホールから発生する湧き水を処理することが可能なロックボルト施工法及びアタッチメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネルや法面で、ロックボルトを打設しようとして削孔を施したところが、その削孔を介して地中の水が湧出することがある。こうした湧水は、ロックボルト打設作業の障害となるだけではなく、作業位置が水浸しとなって施工環境の悪化をもたらす。また、ロックボルトの定着に定着材を用いる場合には、その定着材が流れて定着が不十分となり、あるいは地中の水圧が高くなって地山が不安定になる。
一般に、湧水が多い場合、有孔管を地中に打設して水を抜く水抜き工を別途施している。その他の湧水の処理法として、集水継手を有するアンカーを用いて地中の水を導水し、地表面から効果的に排水する技術(第1従来技術)が提案されている(特許文献1及び特許文献2参照)。また、定着材としてのグラウト注入に際して口元閉塞用具により削孔口部位を閉塞する技術(第2従来技術)が提案されている(特許文献3参照)。
【特許文献１】特公平6-102891号公報
【特許文献２】特許第2736295号公報
【特許文献３】特開平10-96400号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
有孔管を地中に打設して水を抜く水抜き工では、透水層があると水がそこから流入して崩壊が生じ、しかも、パイプ全体が水の飽和状態の中にないと効果がなく、結果的に上部に存在する有孔管は十分に排水機能を発揮しない問題がある。
また、第1従来技術は特殊な構造のアンカーが必要となるが、ロックボルト施工のために地山に対して所定ピッチで削孔を施した場合、全ての削孔で同じだけ湧水が生じるわけではなく、水が出る孔と出ない孔がある。第1従来技術では全の孔に対して特殊な構造のアンカーを施す必要があり、非効率的となる問題がある。
また、第2従来技術は削孔の口元を塞いでおいて注入を施すが、湧水が大量に出ている削孔に対して、この手法は口元閉塞用具やグラウト材が水圧に負けてしまうので、適用困難である。
以上から本発明の目的は、通常のロックボルト施工を行いながら湧水が発生した場合、あるいは湧水処理する必要性が生じた場合、直ちに選択的に湧水処理できるようにすることである。
本発明の別の目的は、大量の湧水を処理できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題は本発明によれば、少なくとも基端側にねじ部を有する中空のロックボルトを用いるロックボルト工法において、該中空ロックボルトのねじ部に連結する接続部と排水口を備えたアタッチメントを準備するステップ、地中に前記ロックボルトを打設するステップ、打設後、前記中空ロックボルトのねじ部に前記アタッチメントの接続部をねじ込んで前記中空ロックボルトの内部空間と前記アタッチメントの排水口を連通するステップを備えたロックボルト工法により達成される。
また、上記課題は本発明によれば、ロックボルト施工時にボアホールから発生する湧き水を処理するアタッチメントにおいて、該アタッチメントの本体は、前記ロックボルトに設けられたねじ部と連結自在な接続部と前記湧き水を排水する排水口を備え、前記接続部を前記ロックボルトのねじ部にねじ込むことにより、前記本体を介して該ロックボルトの内部と前記排水口を連通するアタッチメントにより達成される。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、中空ロックボルトのねじ部に連結する接続部と排水口を備えたアタッチメントを準備し、地中に中空ロックボルトを打設した後、該中空ロックボルトのねじ部に前記アタッチメントの接続部をねじ込んで中空ロックボルトの内部空間とアタッチメントの排水口を連通するようにしたから、特殊な構造のアンカーを打設する必要がなく、通常のロックボルト施工を行いながら湧水が発生した場合、あるいは湧水処理する必要性が生じた場合、アタッチメントを用いて、直ちに、かつ選択的に湧水処理することが可能となった。また、ロックボルト打設と同時に湧水処理することにより施工環境を改善でき、しかも、地山安定化が可能となった。また、地下水をきれいな状態で取水して利用可能となった。
また、本発明によれば、本体が、ロックボルトに設けられたねじ部と連結自在な接続部と、前記湧き水を排水する排水口とを備え、該接続部をロックボルトのねじ部にねじ込むことにより、該本体を介して該ロックボルトの内部と前記排水口を連通するようアタッチメントを構成したから、該アタッチメントを用いてロックボルト打設を行いながら、水が出てきた孔に対して選択的に水処理を行うことができる。
本発明のアタッチメントによれば、ロックボルトのねじ部を利用してロックボルトへの着脱が可能であり、湧水処理時のみに用いることができ、また、取り外しが出来るので経済的であり、しかも、ロックボルト施工時に必要な注入作業やナット締め作業などの障害にならない。
また、本発明のアタッチメントによれば、水を無理に止めてしまうものはないので、水圧がかからず、大量の湧水を処理することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本体が、中空ロックボルトに設けられたねじ部と連結自在な接続部と湧き水を排水する排水口とを備え、該接続部をロックボルトのねじ部にねじ込むことにより、本体を介して該ロックボルトの内部と排水口を連通するアタッチメントを準備する。かかる状態において、地中にロックボルトを打設し、ボアホールから湧き水が生じる場合には、中空ロックボルトのねじ部に前記アタッチメントの接続部をねじ込んで前記中空ロックボルトの内部空間と前記アタッチメントの排水口を連通し、排水口から湧き水を排水する。
【実施例】
【０００７】
(Ａ）全体説明
図１は本発明のロックボルト施工法及び排水用アタッチメントの概略説明図である。図１(ａ)に示すように、地山１に掘削機でトンネルを掘削し、トンネル空間２の内壁３に支保工、吹付けコンクリートを施工し、しかる後、トンネル空間の内壁に多数のロックボルト４を施工し、地山１のトンネル内壁近くの地山の支保を行う。
ロックボルト４の施工法は、ロックボルトが内部に流体を加圧供給することにより膨張拡径するタイプのパイプ式ロックボルトであれば、トンネル空間２から地山１に向けて所定深さのボアホール(図示せず)を穿孔し、該ボアホールにパイプ式ロックボルト４を打設し、打設後、流体供給用のアダプタ（図示せず）を口元側スリーブ４ｂに取り付け、該アダプタを介して圧力流体をパイプ式ロックボルトの本体４ａの内部に供給し、パイプ式ロックボルト本体４ａを膨張拡径することによりボアホールの孔壁に密着させる。その後、流体供給用アダプタを外す(図1（ｂ）参照)。なお、４fはロックボルトを地面に締め付けるためのワッシャー、４ｇはワッシャー係止用鍔である。
ロックボルトから湧水が生じる場合には、湧水排水用のアタッチメント５をロックボルトの口元側スリーブ４ｂに接続する。湧水排水用のアタッチメント５は図１(ｃ)に示すように、お碗形のキャップ５ａを備え、該キャップ内側にロックボルトに設けられたねじ部と連結自在な接続部５ｂが固着され、また、ロックボルト４を介して湧き出る水をキャップ内側空間から外部空間に導いて排水する排水口５ｃが取り付けられている。接続部５ｂは円筒形になっており、ねじ部５ｂ1と非ねじ部５ｂ2を備え、非ねじ部に複数の貫通孔５ｂ3が形成されている。
【０００８】
ロックボルトから湧水が生じる場合、該ロックボルトの口元側スリーブ４ｂの内部に形成されているねじ部４ｄにアタッチメント５の接続部５ｂのねじ部をねじ込み、キャップ５ａで口元側スリーブ４ａを覆う。この結果、ロックボルト４の内部空間４ｅおよび口元側スリーブ４ｂを介して生じる湧水はアタッチメントの貫通孔５ｂ3を通って排水口５ｃより外部へ排出される。なお、排水口５ｃにホース６を取り付けて適所に湧水を導いて処理することができる。
以上がロックボルト工法及び排水用アタッチメントの概略であるが、本願発明に利用できるロックボルト４と排水用のアタッチメント５は最低限以下の構成を有する必要がある。すなわち、ロックボルト４としては、少なくとも基端側にねじ部４ｄを有する中空のロックボルトを用いる。このねじ部４ｄは、排水用のアタッチメント５を接続するもので、転造加工により製造されるロックボルトでは元来その内周と外周にねじ部が形成されているので、それを利用する。アタッチメント５としては、ロックボルト４のねじ部４ｄと連結自由自在な接続部５ｂと排水口５ｃが設けられた中空状の本体(例えばキャップ)５ａを有しているものを用いる。
アタッチメント５は、図１(ａ)に示すトンネルではパターンボルト（壁面から放射状に打設するロックボルト）に適用するのが効果的である。また、図２に示す法面７では、ロックボルト４を水平方向に打設した場合に適用するのが効果的である。
以上のように、水が出た箇所のロックボルトに対してのみ、選択的にアタッチメント５を取付け、湧水を処理する。また、この湧水の水質が良ければ水を有効利用する。
【０００９】
（Ｂ）第１実施例
図３は第１実施例に係わるロックボルトの説明図であり、図３(ａ)はパイプ式ロックボルトの外観平面図、図３(ｂ)はパイプ式ロックボルトの水平断面図、図３(ｃ)は図１(ｂ)におけるＡ−Ａ線に沿った断面図、図３(ｄ)は図１(ｂ)におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図
である。
パイプ式ロックボルト４は所定の長さを有するパイプ体（以下、「本体」という）４aと本体４aの口元側に被嵌されて口元側を拘束・補強する口元側スリーブ４ｂと本体４aの先端に被嵌されて先端部を拘束・補強する先端スリーブ４ｃを有している。本体４aはパイプを折り曲げて形成され、図３(ｃ)に示すように軸方向全長にわたって断面が凹状の部分（凹部）４ａ1、内部空間４ｅ、外部空間４ａ2が形成されている。口元側スリーブ４ｂは本体４ａの口元端面に溶接部４ｈ（図３（ｄ））により固着され、円筒内部に排水用のアタッチメントを取り付けるためのねじ部４ｄが形成されている。先端スリーブ４ｃは本体４ａの先端面に溶接で内部空間４ｅを閉塞するように固着されている。先端スリーブ４ｃは、支持部４ｃ1と栓体４ｃ2を備え、支持部４ｃ1の円筒内面は栓体４ｃ2を取り付けるためのねじ部が形成され、栓体４ｃ2は内部空間４ａ2に加えられる圧力により開放するようになっている。
【００１０】
図４はパイプ式ロックボルトをボアホールに打設後、該ロックボルトの本体の内部空間に圧力を加えて本体を膨張拡径した説明図であり、図４(ａ)は拡径したパイプ式ロックボルトの外観平面図、図４(ｂ)は図４(ａ)におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
図３に示すパイプ式ロックボルト４をボアホールに打設後、流体供給用のアダプタ（図示せず）を口元側スリーブ４ｂに取り付け、該アダプタを介して圧力流体をパイプ式ロックボルトの本体の内部空間に供給し、パイプ式ロックボルト本体４ａを膨張拡径する。更に圧力を加えると本体４ａはボアホールの孔壁に密着し、しかる後、先端スリーブ４ｃの栓体４ｃ2が外れ、内部空間４ｅの先端が開く。湧水が生じる場合には、該先端からロックボルトの内部空間４ｅに湧水が流入する。図４(ｂ)に示すようにロックボルトの周辺部を介しても水が流れる。
【００１１】
図５は第１実施例に係わる排水用のアタッチメントの説明図であり、図１（ｃ）におけるアタッチメントのＭ矢視図である。
湧水排水用のアタッチメント５は、お碗形のキャップ５ａを備え、該キャップ内側にロックボルトに設けられたねじ部と連結自在な接続部５ｂが固着され、また、ロックボルト４を介して湧き出る水をキャップ内側空間から外部空間に導いて排水する排水口５ｃが取り付けられている。接続部５ｂは円筒形になっており、ねじ部５ｂ1と非ねじ部５ｂ2を備え、非ねじ部に複数の貫通孔５ｂ3が形成されている。
ロックボルトから湧水が生じる場合、図１(ｂ)、(ｃ)に示すように該ロックボルトの口元側スリーブ４ｂの内部に形成されているねじ部４ｄにアタッチメント５の接続部５ｂのねじ部５ｂ1をねじ込み、キャップ５ａで口元側スリーブ４ａを覆い、ロックボルト４の内部空間４ｅに流入した湧水をアタッチメントの貫通孔５ｂ3を通って排水口５ｃより外部へ排出する。なお、ロックボルトの周辺部から生じる湧水もアタッチメントにより集められて排水口５ｃより外部へ排出する。排水口５ｃにはホース６を取り付けることができ、該ホースにより湧水を適所に導いて処理することができる。
【００１２】
図６はアタッチメントをロックボルトに接続した説明図であり、図６(ａ)は断面図、図６(ｂ)は図６(ａ)のＤ−Ｄ矢視断面図である。キャップ５ａは、お碗形のため、接続部５ｂをロックボルト４にねじ込むときにぐるぐる回すことができ、容易にロックボルトに接続することができる。湧水は図６(ａ）の点線矢印で示す経路で排水される。
【００１３】
図７はパイプ式ロックボルトの施工方法説明図である。
トンネル内壁への各パイプ式ロックボルト４の施工方法は、まず、トンネル空間２(図１参照)から地山１に向けて所定深さのボアホール１１を穿孔する（図７（１））。地山１に湧水があると、ボアホール１１の中に湧水が出て孔口１２からトンネル空間２に流れる。
ついで、パイプ式ロックボルト４をボアホール１１に打設し(図７（２）)、打設後、流体供給用のアダプタ１３を口元側スリーブ４ｂに取り付け、該アダプタを介して圧力流体をパイプ式ロックボルトの本体の内部空間に供給し、パイプ式ロックボルト本体４ａを膨張拡径する（図７（３））。更に圧力を加えると本体４ａはボアホールの孔壁に密着し、先端スリーブ４ｃの栓体４ｃ2が外れ、内部空間４ｅの先端が開く。しかる後、アダプタ１３を外し、必要に応じて口元側から定着材を注入する(図７（４）)。湧水が生じなければ、これでロックボルトの施工は完了する。
湧水が生じる場合には、ロックボルトの先端からロックボルトの内部空間４ｅに湧水が流入し、トンネル空間２に流れ出す。そこで、湧水が生じる場合には、ロックボルト４の口元側スリーブ４ｂにアタッチメント５の接続部５ｂをねじ込み、キャップ５ａで口元側スリーブ４ａを覆う(図７（５）)。これにより、ロックボルト４の内部空間４ｅに流入した湧水はアタッチメントの排水口５ｃより外部へ排出する。また、ロックボルトの周辺部から生じる湧水もアタッチメントにより集められて排水口５ｃより外部へ排出する。
【００１４】
図８は排水用のアタッチメントの変形例であり、図８(ａ)は打設されたロックボルトに取り付けられたアタッチメントの断面図、図８(ｂ)は図８(ａ)におけるＥ−Ｅ矢視断面図である。ロックボルト４は第１実施例のパイプ式ロックボルトと同一の構造を備えている。
変形例のアタッチメント７の外観は、第１実施例のお椀形と異なりエルボ形となっており、エルボ７ａの一端に円筒形の接続部７ｂが固着され、他端に排水用のホース口７ｃが固着されている。接続部７ｂの外周にロックボルト４の口元側スリーブ４ｂの内周部に形成したねじ部と係合するねじ部が形成されている。湧水が生じる場合、ロックボルト４の口元側スリーブ４ｂにアタッチメント７の接続部７ｂをねじ込み、ロックボルト４の内部空間４ｅに流入した湧水を点線矢印で示すようにアタッチメント７のホース口７ｃに導いて外部へ排出する。また、ホース６により湧水を適所に導いて処理することができる。
【００１５】
（Ｃ）第２実施例
図９は第２実施例に係わる自穿孔ロックボルトの説明図であり、図９(ａ)は自穿孔ロックボルトの外観平面図、図９(ｂ)は自穿孔ロックボルトの水平断面図である。
自穿孔ロックボルト８はロックボルトの本体８ａの先端に設けたロストビット８ｂでボアホールを掘削しながら打設するものであり、ロストビット８ｂは回収することなく捨てられる。本体８ａは全長にわたってロープ状のねじが転造された中空のボルト形状を備え、外周および内周にそれぞれ外周ねじ８ｃ、内周ねじ８ｄが形成されている。
図１０は打設された自穿孔ロックボルト８にアタッチメント５を取り付けた状態の断面図である。アタッチメント５は第１実施例のアタッチメントとほぼ同一の構成を備えている。異なる点は、接続部５ｂのねじ部５ｂ1が自穿孔ロックボルトの内周ねじ８ｄに応じた形状を有している点、貫通孔５ｂ3がスリット形状を有している点である。
トンネル内壁へ自穿孔ロックボルト８を打設し、ワッシャー８ｆを介してナット８ｇで締め付けることにより地面に固定する。湧水が生じなければ口元側から定着材を注入してロックボルトの施工を完了する。しかし、湧水が生じる場合には、ロストビット８ｂからロックボルトの内部空間８ｅに湧水が流入し、トンネル空間に流れ出す。そこで、自穿孔ロックボルト８の口元側にアタッチメント５の接続部５ｂをねじ込み、キャップ５ａで自穿孔ロックボルトの口元側を覆う。これにより、ロックボルト８の内部空間８ｅに流入した湧水は点線矢印で示すようにアタッチメントの排水口５ｃより外部へ排出する。また、ロックボルトの周辺部から生じる湧水もアタッチメントにより集められて排水口５ｃより外部へ排出する。
【００１６】
（Ｄ）第３実施例
図１１は第３実施例に係わる孔開きパイプ状ロックボルトの説明図であり、図１１(ａ)は孔開きパイプ状ロックボルトの外観平面図、図１１(ｂ)は孔開きパイプ状ロックボルトの水平断面図である。
孔開きパイプ状ロックボルト９は、パイプ状の本体９ａの先端に打ち込み用のコーン９ｂを有し、軸方向に所定の間隔で円周に複数の孔９ｃが形成され、口元側端部内面にはアタッチメント取付用のねじ部９ｄが形成されている。
図１２は打設された孔開きパイプ状ロックボルト９にアタッチメント５を取り付けた状態の断面図である。アタッチメント５は第１実施例のアタッチメントと同一の構成を備えている。
孔開きパイプ状ロックボルト９をボアホールに打ち込み、ワッシャー９ｆを介してナット９ｇで締め付けることにより地面に固定する。湧水が生じなければ口元側から定着材を注入してロックボルトの施工を完了する。しかし、湧水が生じる場合には、打ち込み用のコーン９ｂからロックボルトの内部空間９ｅに湧水が流入し、トンネル空間に流れ出す。そこで、孔開きパイプ状ロックボルト９の口元側にアタッチメント５の接続部５ｂをねじ込み、キャップ５ａで自穿孔ロックボルトの口元側を覆う。これにより、ロックボルト９の内部空間９ｅに流入した湧水は点線矢印で示すようにアタッチメントの排水口５ｃより外部へ排出する。また、ロックボルトの周辺部から生じる湧水もアタッチメントにより集められて排水口５ｃより外部へ排出する。
【００１７】
以上の実施例ではロックボルトの少なくとも端部における内周側にねじを設けた雌ねじタイプの例を図示したが、外周にねじを設けた雄ねじタイプのものを用いてもよく、その場合には、アタッチメントの接続部を雌ねじとしておけば良い。
また、排水が終息した後、図１３に示すようにロックボルトの内部空間及び外周部に定着材９を注入することも可能である。例えば、排水後にアタッチメント５（図１０参照）を外して定着材９を注入し、ナット８ｇをかける。また、しかる後、図１４に示すように椀状のキャップ５ａを有するアタッチメント５を嵌め戻し、アタッチメントをロックボルトの頭部保護キャップとして用いることも出来る。このようにすれば、ボルトの端部が施工壁面から突出して、防水シート１０に傷をつけるのを防止するこができる。
【００１８】
以上、本発明によれば、特殊な構造のアンカーを打設する必要がなく、通常のロックボルト施工を行いながら湧水が発生した場合、あるいは湧水処理する必要性が生じた場合、アタッチメントを用いて、直ちに、かつ選択的に湧水処理することが可能となった。また、ロックボルト打設と同時に湧水処理することにより施工環境を改善でき、しかも、地山安定化が可能となり、更には、地下水をきれいな状態で取水して利用可能となった。
本発明によれば、ロックボルトのねじ部を利用してロックボルトへの着脱が可能であり、湧水処理時のみに用いることができ、また、取り外しが出来るので経済的である。また、水を無理に止めてしまうものはないので、水圧がかからず、大量の湧水を処理することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ロックボルト施工法及び排水用アタッチメントの概略説明図である。
【図２】法面に打設されたロックボルトにアタッチメントを取り付ける場合の説明図である。
【図３】第１実施例に係わるロックボルトの説明図である。
【図４】パイプ式ロックボルトをボアホールに打設後、該ロックボルトの本体の内部空間に圧力を加えて本体を膨張拡径した説明図である。
【図５】第１実施例に係わる排水用のアタッチメントの説明図である。
【図６】アタッチメントをロックボルトに接続した説明図である。
【図７】パイプ式ロックボルトの施工方法説明図である。
【図８】排水用のアタッチメントの変形例である。
【図９】第２実施例に係わる自穿孔ロックボルトの説明図である。
【図１０】打設された自穿孔ロックボルトにアタッチメントを取り付けた状態の断面図である。
【図１１】第３実施例に係わる孔開きパイプ状ロックボルトの説明図である。
【図１２】打設された孔開きパイプ状ロックボルトにアタッチメントを取り付けた状態の断面図である。
【図１３】第２実施例のロックボルト打設後、アタッチメントを外し、定着材を注入、ナット締めした説明図である。
【図１４】定着材注入後にアタッチメントを被せ、防水シートを取り付けた場合の説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  地山
２  トンネル空間
３  トンネルの内壁
４  ロックボルト
４ａ  本体
４ｂ  口元側スリーブ
５  湧水排水用のアタッチメント
５ａ  キャップ
５ｂ  接続部
５ｃ  排水口
６  ホース
【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】
2007070952.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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