(57)【要約】  【課題】  本発明は、まくら木に取り付けることにより、まくら木の補修を容易に行うことのできるまくら木補修材を提供する。  【解決手段】  本発明のまくら木補修材１は、まくら木９０の長尺方向に対向する端面２３、２４を覆うことができる端面覆い板３５が設けられており、まくら木９０の端面２３、２４を端面覆い板３５によって覆うことにより、補修が行われる。また、端面覆い板３５は、ガラス繊維を含むポリウレタン樹脂を粉状体として、前記粉状体を用いた材料を固めて成形したものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
まくら木の長尺方向の端部に取り付けて補修を行うことが可能なものであり、まくら木の長尺方向に対向する端面を覆うことが可能である端面覆い板と、前記端面覆い板に接続して当該まくら木の長尺方向の端部付近の下面及び両側面を覆うことが可能な下面覆い板及び２ヵ所の側面覆い板とを有し、端面覆い板、下面覆い板及び２ヵ所の側面覆い板によってまくら木を収納可能な収納空間が形成されるものであり、
端面覆い板、下面覆い板及び側面覆い板は、ガラス繊維を含むポリウレタン樹脂を粉状体として、前記粉状体を用いた材料を固めて成形したものであることを特徴とするまくら木補修材。
【請求項２】
収納空間内には内側に向かって突出する液状体保持部が設けられ、液状体保持部は液状体がしみこんで液状体を保持することができるものであり、前記液状体保持部は一方の側面覆い板から下面覆い板を経て他方の側面覆い板に至るものであって、まくら木の長尺方向の中央側の縁付近に位置していることを特徴とする請求項１に記載のまくら木補修材。
【請求項３】
まくら木の長尺方向の端部に取り付けて補修を行うことが可能なものであり、まくら木の長尺方向に対向する端面を覆うことが可能である端面覆い板と、前記端面覆い板の一方の面に設けられる液状体保持部とを有し、前記液状体保持部は液状体がしみこんで液状体を保持することができるものであり、
端面覆い板はガラス繊維を含むポリウレタン樹脂を粉状体として、前記粉状体を用いた材料を固めて成形したものであることを特徴とするまくら木補修材。
【請求項４】
液状体保持部にはポリウレタン樹脂発泡体が用いられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のまくら木補修材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のまくら木補修材を用い、前記まくら木補修材の端面覆い板とまくら木の端面との間に接着剤を充填して、まくら木の補修を行うことを特徴とするまくら木補修方法。
【請求項６】
補修されるまくら木は、ガラス長繊維強化樹脂発泡体であることを特徴とする請求項５に記載のまくら木補修方法。
【請求項７】
用いる接着剤はウレタン系接着剤であることを特徴とする請求項５又は６に記載のまくら木補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、まくら木の補修に用いるまくら木補修材に関するものであり、また、このまくら木補修材を用いて行うまくら木の補修方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レールを設置する方法としてバラスト上にまくら木を設け、その上にレールを支える方法が用いられている。そして、レール上を列車が通過するとまくら木には列車荷重を受ける。
【０００３】
レールの継ぎ目や分岐部では、レールの曲げ剛性が他の部分に比べて低く、列車荷重により、バラストの圧密化が進んで軌道沈下が生じやすく、列車が通過する際に、軌道が上下する「あおり現象」が発生しやすい。
【０００４】
そして、このようなバラストとの摩擦により、まくら木が摩耗する。特にまくら木の木口面は、横圧を受けながら上下動するため摩耗しやすい。そして、この摩耗は、バラストと接触する部分に起こって不均一に発生し、まくら木の長尺方向の端部（木口面）などの表面が凹凸状態となる。
【０００５】
近年、軽量で、かつ、摩耗しにくいガラス長繊維補強ポリウレタン発泡樹脂がまくら木に使用されるようになってきているが、かかる材質を用いても摩耗が発生する。
【０００６】
この摩耗の結果、まくら木の木口面や下面や側面等に凹部が発生する。補修方法に関する技術は特許文献１、２などに記載されている。
【特許文献１】特開平１１−０２９９０１号公報
【特許文献２】特開２００５−９１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような方法で補修を行った後にもまくら木が使用されるが、補修した部分が再び摩耗し、再度補修が必要になる。
一般的に、補修が必要なほど摩耗するまくら木は、摩耗の条件が厳しいので、補修によって耐摩耗性を向上させることが望ましく、このように耐摩耗性を向上させることにより、次回以降のまくら木の点検・交換の頻度を小さくすることができる。
【０００８】
また、一方で、まくら木の補修は、列車の通過しない夜間などに行われるので、補修作業は簡単に作業でき、補修が確実に行うことができることが望ましい。
【０００９】
さらに、ガラス長繊維補強ポリウレタン発泡樹脂を用いてまくら木などを製作する場合、表面研磨の工程、形状加工の工程、切断の工程など、製造過程などで切削粉などの粉体が生じる。このような粉体の処理は、廃棄物として処理することとなり、環境問題となるおそれがある。
【００１０】
そこで、補修後のまくら木の耐摩耗性が高く、補修の作業性に優れるまくら木補修材、並びに、まくら木の補修方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した目的を達成するための請求項１に記載の発明は、まくら木の長尺方向の端部に取り付けて補修を行うことが可能なものであり、まくら木の長尺方向に対向する端面を覆うことが可能である端面覆い板と、前記端面覆い板に接続して当該まくら木の長尺方向の端部付近の下面及び両側面を覆うことが可能な下面覆い板及び２ヵ所の側面覆い板とを有し、端面覆い板、下面覆い板及び２ヵ所の側面覆い板によってまくら木を収納可能な収納空間が形成されるものであり、端面覆い板、下面覆い板及び側面覆い板は、ガラス繊維を含むポリウレタン樹脂を粉状体として、前記粉状体を用いた材料を固めて成形したものであることを特徴とするまくら木補修材である。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、端面覆い板、下面覆い板及び２ヵ所の側面覆い板とを有して、これらの板により、まくら木を収納可能な収納空間が形成されているので、収納空間に接着剤を入れて取り付けるだけで、まくら木の補修が可能であり、また、端面覆い板、下面覆い板及び側面覆い板は、ガラス繊維を含むポリウレタン樹脂を粉状体として、前記粉状体を用いた材料を固めて成形したものであるので、耐摩耗性が高く、リサイクル性がよい。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、収納空間内には内側に向かって突出する液状体保持部が設けられ、液状体保持部は液状体がしみこんで液状体を保持することができるものであり、前記液状体保持部は一方の側面覆い板から下面覆い板を経て他方の側面覆い板に至るものであって、まくら木の長尺方向の中央側の縁付近に位置していることを特徴とする請求項１に記載のまくら木補修材である。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、収納空間内には内側に向かって突出する液状体保持部が設けられているので、収納空間に接着剤を入れて取り付ける際に、接着剤のはみ出しを防止することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、まくら木の長尺方向の端部に取り付けて補修を行うことが可能なものであり、まくら木の長尺方向に対向する端面を覆うことが可能である端面覆い板と、前記端面覆い板の一方の面に設けられる液状体保持部とを有し、前記液状体保持部は液状体がしみこんで液状体を保持することができるものであり、端面覆い板はガラス繊維を含むポリウレタン樹脂を粉状体として、前記粉状体を用いた材料を固めて成形したものであることを特徴とするまくら木補修材である。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、端面覆い板と、液状体がしみこんで液状体を保持することができる液状体保持部とを有しているので、端面覆い板とまくら木との間に接着剤を保持させた液状体保持部が配置するようにして取り付けることによりまくら木の補修が可能であり、また、面覆い板、下面覆い板及び側面覆い板は、ガラス繊維を含むポリウレタン樹脂を粉状体として、前記粉状体を用いた材料を固めて成形したものであるので、耐摩耗性が高く、リサイクル性がよい。
【００１７】
液状体保持部にポリウレタン樹脂発泡体を用いることができる（請求項４）。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のまくら木補修材を用い、前記まくら木補修材の端面覆い板とまくら木の端面との間に接着剤を充填して、まくら木の補修を行うことを特徴とするまくら木補修方法である。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、まくら木補修材と接着剤とを用いて、簡単に補修することができる。
【００２０】
補修されるまくら木は、ガラス長繊維強化樹脂発泡体であってもよい（請求項６）。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、用いる接着剤はウレタン系接着剤であることを特徴とする請求項５又は６に記載のまくら木補修方法である。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、用いる接着剤はウレタン系接着剤であるので、接着強度がより高い。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の、まくら木補修材、並びに、まくら木の補修方法によれば、補修後のまくら木の耐摩耗性が高く、補修の作業性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下さらに本発明の具体的実施例について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態におけるまくら木補修材とまくら木を示した斜視図である。図２は、本発明の第１の実施形態におけるまくら木補修材をまくら木に取り付けた状態を示した斜視図である。図３〜図６は、本発明のまくら木補修材の取付方法を示した斜視図である。
【００２５】
本発明の第１の実施形態におけるまくら木補修材１は、図１に示されており、まくら木補修材１をまくら木９０に固定して、まくら木９０の補修に使用される。
まくら木補修材１による補修は、まくら木９０の両端付近の補修に用いられるものであり、図２に示されるように、まくら木９０の補修が行われると、まくら木補修材１は、まくら木９０の長尺方向の両端に位置する。
【００２６】
補修の対象となるまくら木９０は、長尺方向、幅方向及び高さ方向を有する角柱状であり、長尺方向に対向する端面２３、２４、幅方向に対向する側面２５、２６、高さ方向に対向する上面２７及び下面２８を有している。
また、まくら木９０は、高さ方向を上下方向にして上面２７を上側となるようにし、長尺方向をレール８０に対してほぼ垂直な方向となるように、レール８０の下側に配置して使用される。また、まくら木９０の上側であって、レール８０の下側にタイプレート８１が配置されている。
まくら木９０の材質は、ガラス長繊維強化硬質合成樹脂発泡体が用いられており、具体的には、硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維で補強した発泡体である、商品名「エスロンネオランバーＦＦＵ」（積水化学工業株式会社製）が用いられている。
【００２７】
まくら木補修材１は、全体形状が板状であり、その大きさ及び形状はまくら木９０の端面２３、２４と同じである。また、まくら木補修材１は、端面覆い板３５からなる本体部３０と液状体保持部３１との２層構造となっている。
【００２８】
本体部３０の端面覆い板３５は、耐摩耗性に優れる材質であり、具体的には、ガラス繊維を含むポリウレタン樹脂を粉状体として、前記粉状体を用いた材料を固めて成形したものである。具体的には、一旦成形されたポリウレタンガラス繊維強化樹脂を粉状としたものなどの粉状体を用い、この粉状体にバインダーを混合した材料を圧縮成形したものが用いられる。
なお、この粉状体は、ガラス長繊維強化硬質合成樹脂発泡体の製造過程で発生するものを用いることができる。
【００２９】
また、成形された端面覆い板３５は、１．２ｇ／ｃｍ3以上、１．５ｇ／ｃｍ3以下の密度のものを用いることができる。
端面覆い板３５の厚みは、１０〜５０ｍｍであり、好ましくは２０〜３０ｍｍであるものが扱いやすく作業性が良い。
【００３０】
本実施形態に用いられる粉状体は、形状が針状乃至棒状であり、例えば、（ａ）平均粒径５０μｍで嵩比重０．５の粉状体５０重量％と、（ｂ）平均長さ３０ｍｍ、巾５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、嵩比重０．１５の棒状体２０重量％、バインダー３０重量％を混合し、圧縮成形したものなどが用いられる。
【００３１】
また、バインダーは、成形時に粉状体同士を結着させることができるものであり、本体部３０全体を固化させることができるものである。本実施形態では、ポリウレタン樹脂の粉状体であるので、ＭＤＩ（Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｄｉｐｈｅｎｙｌ Ｉｓｏｃｙａｎａｔｅ）などのイソシアネートが用いられ、ポリウレタン樹脂同士を結着させることができる。
【００３２】
バインダーの割合は特に限定されないが、材料全体の重量（粉状体とバインダーの合計の重量）に対するバインダーの重量の割合は、２０％以上４０％以下が望ましい。かかる割合が少ないと、破砕物の結着が不十分となり、また多すぎると、成形時に外部に排出されるなどして無駄となってしまうおそれがあるからである。
【００３３】
そして、粉状体とバインダーを混合した材料を成形用の金型内に、均一となるように入れて、圧縮及び加熱して所定の形状となるように成形する。粉状体には、ガラス繊維が含まれているが、単に材料を金型内に入れるので、この繊維の方向はランダムとなり、成形後の成形物の繊維は配向していない。
本実施形態の端面覆い板３５は長方形の板が用いられているので、成形用の金型をこの長方形に合わせてもよいが、これより大きなものを一旦成形して、成形後に切断してもよい。
【００３４】
この成形の条件は、例えば、プレス成型品の大きさが巾６１０ｍｍ×長さ２０００ｍｍ×厚さ１０ｍｍの場合、プレス圧：５０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ2、プレス温度：７０〜１１０℃、プレス時間：３〜１０分程度が好ましい。
【００３５】
また、本体部３０の端面覆い板３５には、図１に示されるように、６ヵ所の貫通孔３０ａが設けられている。そして、まくら木補修材１をまくら木９０に取り付ける場合には、貫通孔３０ａに木ねじ３０ｂを挿入する。
なお、貫通孔３０ａの形成は、粉状体を固化させる成形時に設けても良く、成形後に穿孔により形成しても良い。
【００３６】
液状体保持部３１は、具体的には発泡成形品であり、具体的にはゴムや樹脂を発泡させて成形したシート状のスポンジである。そして、液状体保持部３１の発泡部分の空間（セル）の大きさは直径が１ｍｍ以上であり、セル同士が結合している連続気泡体のスポンジである。そして、液状体保持部３１は圧力をかけるとその部分が変形するものであり、したがって接着する相手側の対象に凹凸があっても、凸部に相当する部分の液状体保持部３１が凹むことにより、隙間無く接触して全面で接着することが可能となる。
なお、液状体保持部３１の厚みは、補修するまくら木９０の凹凸の最大深さよりもやや厚いものであることが望ましい。
【００３７】
液状体保持部３１は、上記のような発泡成形品でなくても、接着剤を保持することができ、押圧によって変形することができればどのような材質でも用いることができる。例えば繊維を布状にした不織布、面、スチールウールなども用いることができる。
【００３８】
そして、まくら木補修材１を使用して、まくら木９０を補修すると、図２に示されるような状態となり、まくら木１０の端面２３、２４がまくら木補修材１により覆われる。具体的には、まくら木補修材１の液状体保持部３１に接着剤を保持させてまくら木９０の端面２３、２４と接合する。
【００３９】
次に、まくら木補修材１を用いてまくら木９０の補修する具体的方法について説明する。
まくら木９０が使用される状態では、図３に示されるように、まくら木９０はバラスト９１に埋設されている。そして、まくら木９０の上面２７側にレール８０が固定されている。
【００４０】
そして、図４に示されるように、まくら木９０の端面２３付近のバラスト９１を取り除き、図５に示されるように、まくら木補修材１をまくら木９０の端面２３に取り付ける。本実施形態におけるまくら木の補修方法では、バラスト９１を取り除く作業は、まくら木９０の端面２３、２４付近だけ行えばよく、まくら木９０の周囲全体を取り除く必要はない。また、まくら木９０を取り外す必要もない。
【００４１】
まくら木補修材１のまくら木９０への取り付けは、まくら木補修材１の液状体保持部３１に接着剤を塗布し、液状体保持部３１側をまくら木９０の端面２３、２４に合わせるようにして行う。本実施形態では液状体保持部３１に接着剤を保持させることが可能であるので、接着剤が硬化するまでに外部に流出することがないので特に作業しやすい。
この接着剤は、特に指定するものでないが、ウレタン系接着剤を用いた場合には接着強度を高くすることができる。
【００４２】
まくら木補修材１をまくら木９０と取り付ける前に、まくら木９０の表面をサンダーや金属製のブラシなどで汚れを除去しておく。汚れを除去することにより、接着強度を大きくすることができる。このとき、まくら木９０の端面２３、２４を平面状となるまで研磨しなくても凹凸が残ったままでもよい。すなわち、上記したように、液状体保持部３１が設けられており、まくら木９０の端面２３、２４の凹凸に合わせて液状体保持部３１が変形して接着するからである。
【００４３】
そして、再びバラスト９１を埋め、図６に示される状態とする。なお、本実施形態のまくら木の補修方法では、まくら木補修材１に設けられる貫通孔３０ａに木ねじ３０ｂを挿入して、まくら木補修材１をまくら木９０に取り付けるので、接着剤が完全に硬化する前であっても、このようにバラスト９１を埋めることができ、このような場合でも、液状体保持部３１によって接着剤を保持しているので接着剤が流出しにくい。
【００４４】
また、まくら木９０の補修後は、本体部３０の端面覆い板３５がバラスト９１と接触するが、本体部３０の端面覆い板３５は、上記したように耐摩耗性に優れる材質であるので、まくら木補修材１の摩耗の進行を遅延させることができ、より長期間補修することなく使用することができる。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施形態におけるまくら木補修材２について説明する。本発明のまくら木補修材２は、図７に示されており、まくら木補修材２をまくら木９０に固定して、まくら木９０の補修に使用される。
図７は、本発明の第２の実施形態におけるまくら木補修材とまくら木を示した斜視図である。図８は、本発明の第２の実施形態におけるまくら木補修材をまくら木に取り付けた状態を示した斜視図である。図９及び図１０は、本発明の第２の実施形態におけるまくら木補修材とまくら木の端部付近を示した斜視図である。図１１及び図１２は、本発明の第２の実施形態におけるまくら木補修材とまくら木の端部付近を示した正面図である。
【００４６】
まくら木補修材２による補修は、上記した第１の実施形態におけるまくら木補修材１による補修と同様に、まくら木９０の両端付近の補修に用いられるものである。また、まくら木補修材２による補修が行われると、図８に示されるように、まくら木補修材２は、まくら木９０の長尺方向の両端に位置する。
なお、補修の対象となるまくら木９０は、上記した第１の実施形態と同様であり、長尺方向、幅方向及び高さ方向を有する角柱状である。
【００４７】
まくら木補修材２は、図７に示されるように、本体部３２と液状体保持部３３とが設けられている。本体部３２及び液状体保持部３３は、上記した第１の実施形態の本体部３０と液状体保持部３１と同様の材質ものが用いられている。
【００４８】
本体部３２は、まくら木９０の端面２３、２４を覆うことができる端面覆い板３５、まくら木９０の長尺方向の端部付近の側面２５、２６及び下面２８を覆うことができる側面覆い板３６、３６及び下面覆い板３７を有している。そして、端面覆い板３５、側面覆い板３６、３６及び下面覆い板３７は長方形状の板であり、これらの板は隣接する面の他の板と密着している。
【００４９】
下面覆い板３７及び２ヵ所の側面覆い板３６は、まくら木９０の長尺方向の長さは同じであり、端面覆い板３５とは反対側の縁の位置は同じである。
【００５０】
そして、本体部３２には、端面覆い板３５、側面覆い板３６、３６及び下面覆い板３７によって囲まれる収納空間３８が形成される。この収納空間３８は、上側と端面覆い板３５に対向する面以外の部分によって囲まれている。そして、収納空間３８の大きさは、まくら木９０の端部付近よりもやや大きく、後述するように、補修作業の際に、収納空間３８に接着剤３９を投入した状態でまくら木９０を入れて、まくら木９０と本体部３２との間に接着剤３９を進入させる。
【００５１】
液状体保持部３３は、側面覆い板３６、３６及び下面覆い板３７の空間収納３８側（内側）であって、端面覆い板３５とは反対側の縁付近、すなわち、まくら木の長尺方向の中央側の縁付近に設けられている。そして、液状体保持部３３は、全体で連続するものであり、一方の側面覆い板３６から下面覆い板３７を経て他方の側面覆い板３６に至るものである。
したがって、液状体保持部３３をまくら木９０の長手方向から見ると「コ」字状である。
【００５２】
本体部３２は、粉状体を用いて成形されたものが用いられているが、一旦板状体を成形し、その後、その板を接着するなどして接合して製作される。なお、別の製作方法として、粉状体を固化する際に用いる金型を３次元状として、成形後に接着することなく、本体部３２の最終形状のものを成形する方法を採用することもできる。
【００５３】
まくら木補修材２を用いてまくら木９０の補修する方法は、上記した第１の実施形態のまくら木補修材１を用いて行う場合と同様に、バラスト９１を取り除き、補修した後、再び埋め戻すものであり、まくら木補修材２をまくら木９０に取り付ける際の作業が異なる。
【００５４】
まくら木補修材２のまくら木９０への取り付けについて、図１０〜図１２を用いて説明する。
まず、まくら木補修材２の収納空間３８に、適当量の接着剤３９を入れる。このとき、下面覆い板３７は、端面覆い板３５側が下となるように傾斜させ、接着剤３９がこぼれないようにする（図１０、図１１）。
【００５５】
そして、まくら木９０の端部付近を収納空間３８に進入させ、下面覆い板３７が水平となるように入れる。そうすると、図１２に示されるように、まくら木補修材２とまくら木９０との隙間に接着剤３９が浸入して、端面覆い板３５とまくら木９０の端面２３、２４、側面覆い板３６、３６とまくら木９０の側面２５、２６、下面覆い板３７とまくら木９０の下面２８とが接着する。
【００５６】
このように、本実施形態のまくら木の補修方法では、接着剤３９を収納空間３８に入れて、まくら木９０の端部を収納空間３８に入れるだけで作業ができるので、作業の際に接着剤３９で汚れたりしにくい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるまくら木補修材とまくら木を示した斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるまくら木補修材をまくら木に取り付けた状態を示した斜視図である。
【図３】本発明のまくら木補修材の取付方法を示した斜視図である。
【図４】本発明のまくら木補修材の取付方法を示した斜視図である。
【図５】本発明のまくら木補修材の取付方法を示した斜視図である。
【図６】本発明のまくら木補修材の取付方法を示した斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態におけるまくら木補修材とまくら木を示した斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施形態におけるまくら木補修材をまくら木に取り付けた状態を示した斜視図である。
【図９】本発明の第２の実施形態におけるまくら木補修材とまくら木の端部付近を示した斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態におけるまくら木補修材とまくら木の端部付近を示した斜視図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態におけるまくら木補修材とまくら木の端部付近を示した正面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態におけるまくら木補修材とまくら木の端部付近を示した正面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１、２  まくら木補修材
２３、２４  端面
２５、２６  側面
２７  上面
２８  下面
３１、３３  液状体保持部
３５  端面覆い板
３６  側面覆い板
３７  下面覆い板
９０  まくら木
【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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