(57)【要約】【課題】隣接する敷地内に作業用機器や作業員が入り込むことなく、且つ、アンカーの定着長さ部分が隣接する敷地に侵入することなく、水平方向の外力に対して、建造物の基礎を補強することが出来る建造物の基礎補強工法の提供。【解決手段】建造物の基礎（１）の増し打ち部分（３）からアンカー（４）を打設し、当該アンカー（４）の打設角度は鉛直方向（Ｖ）に対して水平方向（Ｈ）に傾斜しており、補強するべき基礎（１、３）直下の地中の領域を通過する様に打設し、アンカー（４）の張力支持部材として連続繊維補強材（４１）を使用し、連続繊維補強材或いは線状部材で構成された引張部材（１０）を補強するべき基礎に巻き付ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建造物の基礎の増し打ち部分からアンカーを打設し、当該アンカーは基礎の杭と接触せず、アンカーの打設角度は鉛直方向に対して水平方向に傾斜しており、補強するべき基礎直下の地中の領域を通過する様に打設されており、アンカーの張力支持部材として連続繊維補強材を使用し、連続繊維補強材或いは線状部材で構成された引張部材を補強するべき基礎に巻き付けることを特徴とする建造物の基礎補強工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建造物の基礎（例えば、橋脚等も含む）を補強する（例えば、耐震補強を行なう）技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
建造物の基礎（例えば、橋脚等も含む）を補強（例えば耐震補強）する必要性が生じた場合、補強工事の施工は、当該建造物の敷地内で行なわなければならない場合が多いが、特に都市部においては、隣接する敷地内に作業用機器や作業員が侵入して施工することが、難しい場合がある。
そして、例えば、アンカーを打設して建造物の基礎（例えば、橋脚等も含む）を補強する場合、アンカーの頭部や頭部背面が補強するべき建造物の敷地内に位置していたとしても、地中におけるアンカーが隣接する敷地内に侵入してしまうことは、回避しなくてはならない。
【０００３】
従来技術では、フーチングを貫通するグラウンドアンカーを打設して、当該グラウンドアンカーを支持層に定着した後、フーチング上で緊張力を与えて締め付ける技術が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、係る従来技術（特許文献１）ではグラウンドアンカーは垂直方向に打設されているため、水平方向に作用する外力に対して抵抗する作用が不十分であるという問題点を抱えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−８２０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、アンカーが隣接する敷地に侵入することなく、地震その他の外力に対して、建造物の基礎（例えば、橋脚等も含む）を補強することが出来る建造物の基礎補強工法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の建造物の基礎補強工法は、建造物の基礎（１）の増し打ち部分（３）からアンカー（４）を打設し、当該アンカー（４）（或いは、アンカー用のボーリング孔）は基礎の杭（２）と接触せず、アンカー（４）の打設角度は鉛直方向（Ｖ）に対して水平方向（Ｈ）に傾斜しており、補強するべき基礎（１、３）直下の地中の領域を通過する様に打設されており、アンカー（４）の張力支持部材（４１）として連続繊維補強材を使用し、連続繊維補強材（４１）或いは線状部材（例えば、鋼より線）で構成された引張部材（１０）を補強するべき基礎（１）に巻き付けることを特徴としている。
【０００７】
ここで、「補強するべき基礎（１、３）直下の地中の領域」とは、補強するべき基礎（１、３）が地表面（Ｇｆ）と接触する部分を地中側へ延長した領域を意味している。
或いは、アンカー（４）は「補強するべき基礎（１、３）直下の地中の領域を通過している」という文言は、アンカー（４）の水平面に対する投影位置が、基礎（１、３）を水平面に投影した領域を通過する様に、アンカー（４）が打設されていることを意味している。
【発明の効果】
【０００８】
上述する構成を具備する本発明によれば、アンカー（４）の打設角度は鉛直方向（Ｖ）に対して水平方向（Ｈ）に傾斜しているので、アンカー（４）は、地震その他のどの様な外力（例えば、図１の矢印Ｖ方向、矢印Ｈ方向の外力、図５の矢印Ｔ方向、矢印Ｙ方向の外力）に対しても対応或いは抵抗することが出来て、建造物の基礎（１）の安全性（健全性）を向上させることができる。
【０００９】
また、アンカー（４）は補強するべき基礎（１、３）直下の地中の領域を通過する様に打設されているので、基礎（１、３）が地表面（Ｇｆ）と接触する部分（或いは、基礎１の水平面投影位置）よりも外側の領域に存在するアンカーの部分が短くなる。そのため、アンカー（４）が基礎（１）を補強するべき建造物の敷地（Ｓ１）を越えて、隣接する建造物の敷地（Ｓ２）に侵入してしまう恐れが少なくなる。
さらに、当該アンカー（４）は建造物の補強するべき基礎（１）の増し打ち部分（３）から打設されているので、アンカー（３）を打設する際に、基礎（１）の主筋（８）を破損してしまう恐れがない。
【００１０】
さらに本発明によれば、アンカーの張力支持部材として連続繊維補強材（４１）を使用し、連続繊維補強材（４１）或いはその地上側端部（４１ｅ）と接続した線状部材（例えば、連続繊維補強材或いは鋼より線で構成された引張部材１０）を補強するべき基礎（１）に巻き付けているので、アンカー（４）の耐力をさらに向上し、且つ、基礎（１）の耐震補強を行なうことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】第１実施形態における最初の工程を示す縦断面図である。
【図３】図２で示す工程に続く工程を示す縦断面図である。
【図４】図３で示す工程に続く工程を示す縦断面図である。
【図５】第１実施形態を説明するため、水平面に投影して示す説明図である。
【図６】図示の実施形態で適用されるアンカーの説明図である。
【図７】第１実施形態の作用効果を説明する縦断面図である。
【図８】建造物の基礎の増し打ち部分の必要性を説明する縦断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態を示す縦断面図である。
【図１０】図９の符号δで示す箇所の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１では、第１実施形態に係る基礎補強工法によって補強された構造物（敷地Ｓ１内に建造された建造物）の基礎の断面が示されている。そして図１では、隣地Ｓ２との境界Ｌｂに最も近い基礎１が示されている。
【００１３】
基礎１は、柱状部１１と、板状部１２と、柱状部１１と板状部１２とを接続する傾斜部１３が、一体に形成されている。そして、板状部１２が地表Ｇｆに接触した状態で配置されている。
板状部１２の下端面１２ｂから、３本の杭２・・・が、垂直方向下方に向かってが延在している。３本の杭２・・・は、基礎１と一体に形成されている。
図１において、垂直方向が矢印Ｖで示されており、水平方向が矢印Ｈで示されている。
【００１４】
図１において、板状部１２の左右方向端部には、増し打ち部分３が形成されており、増し打ち部分３は板状部１２と一体になるように施工されている。
図１における右側の増し打ち部分３からは、アンカー４が、左斜め下方に延在している。図１では、アンカー４は紙面と平行に延在する様に表現されているが、実際には、紙面と垂直な方向についても延在しており、いわゆる「３次元方向に」延在している。
また、図１における左側の増し打ち部分３からも、アンカー４が右斜め下方に延在している。左側の増し打ち部分３から延在するアンカー４も、実際には紙面と平行に延在している訳ではなく、紙面と垂直な方向について、いわゆる「３次元方向に」延在している。
板状部１２の左右の増し打ち部分３、３から、図１の紙面と垂直な方向についてアンカー４、４が延在する方向は、図５に示されている。
【００１５】
図５で後述する様に、上記２本のアンカー４、４は、複数の杭２・・・や、他方のアンカー４と接触しないように延在している。
図６を参照して後述するが、図示の実施形態で用いられるアンカー４は、テンドン４０と、充填されたグラウト材４２を有している。テンドン４０は、連続繊維補強材（例えば、炭素繊維）４１と、シース材４３と、セントライザー４４と、拘束具４１ｔで組み立てられている。
【００１６】
図１において、増し打ち部分３の上面（傾斜面）には、連続繊維補強材４１は、図示しないジャッキ等によって引張力が付加された状態で、その地上側端部が、支圧板５を貫通して、連続繊維補強材４１の地上側端部にセットされた雄ネジ部を、ナット６の雌ネジで螺合している。
それにより、連続繊維補強材４１は、引張力が作用した状態で、基礎１の増し打ち部分３に接続されている。
【００１７】
すなわち、ナット６に螺合する以前の段階で、連続繊維補強材４１の地上側端部は支圧板５を貫通しており、その状態で、図１では図示しない張力付加装置（例えば、ジャッキ）により、連続繊維補強材４１に対して引張力を付加する。そして、連続繊維補強材４１の地上側端部にセットされた雄ネジ部（図１では図示せず）を、ナット６の雌ネジで螺合することにより、連続繊維補強材４１は、引張力が付加された状態で固定される。
連続繊維補強材４１をナット６に固定した後、図示しない張力付加装置（例えば、ジャッキ）は撤去する。図１では、張力付加装置が撤去された後の状態が示されている。
【００１８】
図１で示す様な態様で、既存の建造物の基礎１を補強する施工については、図２〜図４で示す手順で行なわれる。
図２で示す工程では、打設するべきアンカー４に対応するボーリング孔Ｈｂを、板状部１２の左右の増し打ち部分３、３から地盤中に削孔する。ここで、ボーリング孔Ｈｂは、図５で示す様に、基礎の杭２と接触しない様に削孔される。杭２と接触して杭２を破損してしまうと、基礎１全体の支持力が低下してしまうからである。
また、図５で示す様に、ボーリング孔Ｈｂ同士が接触（重複）しない様に掘削されている。アンカー４による支持力が低下することを防止するためである。
【００１９】
次に、図３で示す工程で、ボーリング孔Ｈｂにグラウト材４２を充填する。以って、ボーリング孔Ｈｂから泥水を除去して、テンドン４０を構成する部材の発錆を防止している。
そして、図４の工程において、グラウト材４２が充填されたボーリング孔Ｈｂ内にテンドン４０を挿入する。
【００２０】
テンドン４０を挿入するに際しては、予め地上側で、連続繊維補強材４１、シース材４３、センタライザー４４、拘束具４１ｔを組み立て、図６で示す様な状態で挿入している。なお、図４では、ボーリング孔Ｈｂ内には、テンドン４０の内の連続繊維補強材４１のみを示している。
また、テンドン４０のアンカー定着長さに相当する箇所（図５におけるハッチングを施した箇所）には、図６で示す様に、拘束具４１ｔが形成されている。拘束具４１ｔは、固化したグラウト材４２からテンドン４０が抜け出てしまうことを防止するために、アンカー体の部分（定着長さに相当する部分）に形成されている。
グラウト材４２が固化した後、図１を参照して説明した様に、テンドン４０に対して引張力が付加される。
【００２１】
図１で示す様な態様で既存の建造物の基礎１を補強した状態において、アンカー４と、建造物基礎１と、その杭（図示の実施形態では３本）２との水平面における相対位置が、図５で示されている。
図５において、符号１、３で示す長方形の図形が、図示の実施形態により補強するべき基礎である。そして、「補強するべき基礎（１、３）直下の地中の領域」は、基礎１、増し打ち部分３、３の、図５において紙面に垂直な方向で且つ看者から離隔する方向の領域である。
図５において、「補強するべき基礎（１、３）直下の地中の領域」とは、補強するべき基礎１及び増し打ち部分３、３が地表面Ｇｆ（図１〜図４参照）と接触する部分を、地中側へ延長した領域である。
【００２２】
建造物基礎１における杭２・・・は、常に図５で示す様な配置となっている訳ではなく、基礎１毎にその配置が異なっている。そして、上述した様に、図示の実施形態では、アンカー４（４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ）は杭２・・・と接触しない様に配置されている。
図２で示す工程において、どの様な工法を用いてボーリング孔Ｈｂを掘削したとしても、杭２と接触した場合には、地上側でその旨を検知することが出来る。仮に、ボーリング孔Ｈｂを掘削している最中に、杭２・・・の何れかと接触した旨を地上側で検知したならば、図示しない削工機器を地上側（羽口側）に若干距離だけ戻し、ボーリング孔Ｈｂの削孔経路を変更して、杭２・・・と接触しない様に再度削孔すれば良い。
【００２３】
図５で示す様に、アンカー４Ａ〜４Ｄ（「アンカー４」は、アンカー４Ａ〜４Ｄの包括表記である）は、基礎１及び増し打ち部分３、３の内側に向って打設される。すなわち、アンカー４Ａ〜４Ｄは、基礎１及び増し打ち部分３、３の直下の領域（図５において、紙面に垂直な方向で且つ看者から離隔する方向の領域）を通過している。
【００２４】
図５において、アンカー４Ａ〜４Ｄの打設方向は、基礎１及び増し打ち部分３、３の水平面投影図形（長方形）の対角線方向に限定される訳ではない。基礎１及び増し打ち部分３、３の直下の領域（図５において、紙面に垂直な方向で且つ看者から離隔する方向の領域）を通過するのであれば、例えば、アンカー４Ｂ−Ｖ（図５では、点線で示す）で示すように打設しても良い。
図７及び図５を参照して後述する様に、基礎１及び増し打ち部分３、３の直下の領域を通過する様にアンカー４を打設すれば、アンカー４ＡＰ（図５では、点線で示す）の様に、アンカー４のアンカー定着長さに相当する箇所（図５におけるハッチングを施した箇所）が敷地境界線Ｌｂを越えてしまうことはない。
【００２５】
これに加えて、上述した様に、アンカー４が杭２と接触しない様に（或いは、ボーリング孔Ｈｂが杭２と接触しない様に）設定されている。
上述した様に、杭２・・・の各々の位置は、基礎１毎に異なっており、基礎１の仕様も相違している。そのため、杭２・・・の各々の位置や、補強するべき基礎１の仕様により、図５において、アンカー４Ａ〜４Ｄの向う方向や、アンカー４Ａ〜４Ｄの各々における地上側端部（アンカー用のボーリング孔の羽口）４Ａｓ、４Ｂｓ、４Ｃｓ、４Ｄｓの位置は、ケース・バイ・ケースで異なる。
【００２６】
アンカー４Ａ〜４Ｄが図５で示す様に打設されているので、アンカー４Ａ〜４Ｄは、補強するべき基礎１に対して、水平面の縦方向（矢印Ｔ方向）と横方向（矢印Ｙ方向）の双方に張り出している。
そのため、図５における上下方向（矢印Ｔ方向）、左右方向（矢印Ｙ）の何れの外力に対しても、アンカー４Ａ〜４Ｄの耐力が作用して、基礎１を支持することになり、基礎１の健全性が向上する。
【００２７】
図６では、図示の実施形態で用いられるアンカー４の構造を示している。
図６において、アンカー４は、上述した様に、テンドン４０と、充填されたグラウト材４２を有している。テンドン４０は、連続繊維補強材（例えば、炭素繊維）４１と、シース材４３と、セントライザー４４と、拘束具４１ｔで組み立てられている。
図６において、符号７で示すのはテンドン挿入用機器であり、グラウト材が充填されたボーリング孔Ｈｂへテンドン４０を挿入する工程（図３の工程）で用いられる機器である。
【００２８】
図６において、センタライザー４４は、アンカー４の長手方向中心軸近傍に連続繊維補強材４１を位置せしめるために、設けられている。
拘束具４１ｔは、上述した様に、テンドン４０のアンカー定着長さに相当する領域（図５でハッチングを付した領域）に形成されている。拘束具４１ｔは、アンカーに引張力が作用した際に、固化したグラウト材４２に係止され、当該引張力に対する抵抗力を発揮し、以って、テンドン４０が固化したグラウト材４２から抜け出てしまうことを防止している。
【００２９】
図７は、第１実施形態の作用効果を示している。
第１実施形態を施工した場合には、図５を参照して説明したように、アンカー４は、補強するべき基礎１及び増し打ち部分３、３の直下の領域を通過する様に打設されているため、アンカー４は、図７において実線で示す様に、敷地境界線Ｌｂを越えてしまうこと無く打設される。
これに対して、基礎１及び増し打ち部分３、３の直下の領域を通過する様に打設されていないアンカー４Ｎは、図７で示すように、必要な自由長さや定着長さを確保しようとすれば、定着長さの部分は敷地境界線Ｌｂを越えてしまうことになる。同様に、図５において、補強するべき基礎１及び増し打ち部分３、３の直下の領域を通過する様に打設されたアンカー４Ａ〜４Ｄ、４Ｂ−Ｖは、何れも、敷地境界線Ｌｂを越えていない。それに対して、基礎１及び増し打ち部分３、３の直下の領域を通過していないアンカー４ＡＰは、定着長さの部分が地境界線Ｌｂを越えてしまう。特に都市部等では、地中であっても、他人の敷地内にアンカーが侵入してしまうことは、非常に不都合である。
図７においてアンカー４とアンカー４Ｎを比較すれば明らかな様に、或いは、図５においてアンカー４Ａ、４Ｂとアンカー４ＡＰを比較すれば明らかな様に、第１実施形態によれば、必要な自由長さや定着長さを確保した状態でも、アンカーが敷地境界線Ｌｂを越えて、他人の敷地内に浸入してしまう可能性が非常に小さくなる。
【００３０】
図８は、増し打ち部分３の作用効果を説明しており、増し打ち部分３を設けずに、アンカー４を打設した場合を示している。
図８で示すように、増し打ち部分３を設けずにアンカー４Ａ、４Ｂを打設すると、部分Ｋにおいて、建造物基礎１内に配置された主筋８が損傷してしまう。主筋８が損傷すると、基礎１の強度、建造物そのものの耐久性に重大な悪影響を及ぼしてしまう。
それに対して、図１〜図４で示すように、増し打ち部分３を設けてアンカー４、４を打設すれば、当該アンカーは板状部材１２を通過しないので、建造物基礎１内に配置された主筋８を損傷してしまうことも無い。
【００３１】
次に、図９、図１０を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。
図９において、明確には図示されていないが、アンカー４のテンドン４０の地上側端部（雄ネジがセットされている端部）は、支圧板５（図１０参照：図９では図示せず）を貫通しており、ナット６（図１０参照：図９では図示せず）に締結されている。以って、テンドン４０に張力（引張力）が作用した状態を維持している。
２本の連続繊維補強材４１は、符号δで示す箇所で、引張部材（例えば、連続繊維補強材、鋼より線）１０と接続されている。
【００３２】
図９において、引張部材１０は、円盤状のガイド部材（例えば、プーリー）２０により湾曲され、その延在する方向を変えられて、基礎１の柱状部１１に巻き付けられている。図９では、引張部材１０は基礎１の柱状部１１に一巻きしている状態が示されているが、基礎１の柱状部１１に引張部材１０を複数回巻き付けても良い。
２個のガイド部材２０の中心部２０ｏは、ロッド部材５０の両端に回転自在に取り付けられている。
ガイド部材２０の半径寸法は、引張部材１０の弾性限界となる曲率半径よりも大きく設定されている。
【００３３】
図示はされていないが、連続繊維補強材４１を、引張部材１０と接続すること無く、且つ、ガイド部材２０で折り曲げること無く、建造物の基礎１の柱状部１１に巻き付けたとしても、建造物の基礎における柱状部１１の周囲部分は、連続繊維補強材４１の弾性限界となる曲率半径よりも大きいので、差し障りはない。
【００３４】
図１０では、連続繊維補強材４１と引張部材１０との接続箇所δが拡大して示されている。図１０において、連続繊維補強材４１の上端部４１ｅには雄ネジ４１ｎが形成されており、ナット６の図示しない雌ネジは当該雄ネジ４１ｎと螺合している。
支圧板５は、増し打ち部分３の表面に当接しており、その上方にナット６が（連続繊維補強材４１の上端部４１ｅにおける雄ネジ４１ｎと螺合して）締結されている。
なお、図１０において、ガイド部材２０（図９参照）の図示は省略されている。
【００３５】
図４を参照して上述した様に、図示しないジャッキにより連続繊維補強材４１を引っ張り（張力を付加して）、支圧板５を貫通させて、その状態でナット６の図示しない雌ネジと連続繊維補強材４１の雄ネジ４１ｎに螺合させて、支圧板５に当接するまで締め込む。
そして、図示しないジャッキを撤去すれば、連続繊維補強材４１に引張力（張力）が作用した状態が維持される。
【００３６】
図１０において、連続繊維補強材４１の地上側の端部４１ｅと、引張部材１０の端部とは接続部材９によって接続されている。
接続部材９は図示では明確ではないが、例えば、断面の外殻部が六角形の筒状体であり、一方の端部側（図１０では連続繊維補強材４１側）には右ネジの雌ネジ９１が形成され、他方の端部側（図１０では引張部材１０側）には左ネジの雌ネジ９２が形成されている。
連続繊維補強材４１の地上側の端部４１ｅに形成された雄ネジ（右ネジ）４１ｎと、接続部材９における連続繊維補強材４１側の雌ネジ（右ネジ）９１が螺合している。そして、引張部材１０の端部に形成された雄ネジ（左ネジ）１０１と、接続部材９における引張部材１０側（連続繊維補強材４１と離隔する側）に形成された雌ネジ（左ネジ）９２が螺合している。
なお、図１０において、符号３１は、増し打ち部分３に形成されたアンカー挿通用の貫通孔を示している。
【００３７】
図１０において、矢印Ｙ方向に視て、接続部材９を回せば、接続部材９の雌ネジ９１が連続繊維補強材４１の雄ネジ４１ｎに螺合し、同時に、引張部材１０の雄ネジ（左ネジ）１０１が、接続部材９の雌ネジ（左ネジ）９２に螺合して、連続繊維補強材４１と引張部材１０が接続される。
換言すれば、連続繊維補強材４１の地上側端部４１ｅと引張部材１０の端部を近接させて保持し、連続繊維補強材４１の地上側端部４１ｅと引張部材１０の端部を接続部材９に挿入して、接続部材９を所定方向に回転すれば、連続繊維補強材４１と引張部材１０と接続部材９の３つの部材は、雄ネジと雌ネジの螺合によって接続される。そして、接続部材９を逆方向に回転すれば、連続繊維補強材４１と引張部材１０と接続部材９は分離される。
【００３８】
図９、図１０の第２実施形態によれば、連続繊維補強材４１に接続された引張部材１０を基礎１の柱状体１１に巻き付けているので、アンカー４の耐力が引張部材１０を介して基礎１に作用する。そのため、建造物の基礎の強度、例えば耐震強度を向上させることが出来る。
図９、図１０の第２実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、第１実施形態と同様である。
【００３９】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・基礎
２・・・杭
３・・・増し打ち部分
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｎ・・・アンカー
５・・・支圧板
６・・・ナット
７・・・テンドン挿入用機器
８・・・主筋
９・・・接続部材
１０・・・引張部材
１１・・・柱状部
２０・・・ガイド部材
４０・・・テンドン
４１・・・連続繊維補強材
４１ｔ・・・拘束具
４２・・・グラウト材
４３・・・シース材
４４・・・センタライザー
【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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