(57)【要約】【課題】プレキャストコンクリート部材同士の接合部分に曲げ応力等の引張応力が生じたときに目地部に発生するひび割れを抑制することができ、且つ、容易に施工することができるプレキャストコンクリート部材の接合構造及び接合方法を提供することを目的とする。【解決手段】隣り合うプレキャストコンクリート部材１，２の互いに対向する接合面１０，２０同士の間にグラウト材からなる目地部３が介在されたプレキャストコンクリート部材１，２の接合構造であって、少なくとも一方のプレキャストコンクリート部材１の接合面１０に、一端部４ａがプレキャストコンクリート部材１の内側に定着して他端部４ｂ，４ｃが接合面１０から突出した鋼棒４が設けられており、鋼棒４の他端部４ｂ，４ｃのうちの少なくとも一部分４ｂが目地部３に埋設されており、鋼棒４の外周面のうちの少なくとも目地部３に付着する部分に凹凸が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣り合うプレキャストコンクリート部材の互いに対向する接合面同士の間にグラウト材からなる目地部が介在されたプレキャストコンクリート部材の接合構造であって、
少なくとも一方のプレキャストコンクリート部材の接合面に、一端部が該プレキャストコンクリート部材の内側に定着して他端部が前記接合面から突出した鋼棒が設けられており、
該鋼棒の他端部のうちの少なくとも一部分が前記目地部に埋設されており、
前記鋼棒の外周面のうちの少なくとも前記目地部に付着する部分に凹凸が形成されていることを特徴とするプレキャストコンクリート部材の接合構造。
【請求項２】
隣り合うプレキャストコンクリート部材の互いに対向する接合面同士の間にグラウト材からなる目地部を介在させて前記プレキャストコンクリート部材同士を接合するプレキャストコンクリート部材の接合方法であって、
前記プレキャストコンクリート部材の接合面に、一端部を該プレキャストコンクリート部材の内側に定着させて他端部を前記接合面から突出させた鋼棒を設けておき、
前記プレキャストコンクリート部材を各々の接合面同士を対向させて配設した後、
該接合面同士の間にグラウト材を充填して目地部を形成し、該目地部に前記鋼棒の他端部のうちの少なくとも一部分を埋設させ、該鋼棒の外周面に形成された凹凸を前記目地部に付着させることを特徴とするプレキャストコンクリート部材の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレキャストコンクリート部材の接合構造及び接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プレキャストコンクリート部材同士を接合する接合構造として、現場打ちコンクリート部を介さずにプレキャストコンクリート部材同士を接合する構造が提案されている。この接合構造では、互いに対向するプレキャストコンクリート部材の接合面同士を隙間無く接合させるために、それらの接合面同士の間に、無収縮モルタル等のグラウト材を充填して目地部が形成される。この無収縮モルタル等のグラウト材は、高い圧縮強度を示すが、引張強度は高くない。したがって、上記した接合構造では、プレキャストコンクリート部材同士の接合部分に曲げ応力が生じたときに、上記した目地部にひび割れが発生するおそれがある。なお、上記した目地部には、通常、プレキャストコンクリート部材の異形鋼棒からなる主鉄筋が貫通されるが、この主鉄筋には大径の異形鋼棒が使用される場合が多いため、この異形鋼棒の節間隔が目地部の厚さ（目地幅）に対して広くなるため、丸鋼と同様にひび割れを抑制する効果が低い。
【０００３】
そこで、従来、例えば下記特許文献１に記載されているような、プレキャストコンクリート部材同士の接合部分にＰＣ鋼材によってプレストレスを導入した接合構造が提案されている。この接合構造は、例えば互いに対向する下側の柱部材の上端面と上側の柱部材の下端面との間にグラウト材を充填して目地部を形成した接合構造であって上下の柱部材の接合部分にプレストレスが導入された構造となっている。詳しく説明すると、上記した上下の柱部材の内側には、柱軸方向に沿って延在すると共に各々の接合面において互いに対向する位置でそれぞれ開口した上下一対のシース管が埋設されている。そして、それらのシース管の内側には、上下のシース管の間に亘って挿通されたＰＣ鋼材が挿通されている。
【０００４】
上記した接合構造を施工する際には、まず、上下の柱部材にシース管をそれぞれ埋設しておく。そして、下側の柱部材の上方に上側の柱部材を配置した後、接合面間にグラウト材を充填して目地部を形成する。その後、上下一対のシース管内にＰＣ鋼材を挿入し、接合面間のグラウト材（目地部）の硬化後にＰＣ鋼材を緊張させて定着させる。その後、シース管の中にグラウト材を充填する。以上により、柱部材同士を接合する接合構造が形成される。
【０００５】
この接合構造によれば、ＰＣ鋼材の張力（プレストレス）によって上下の柱部材の接合部における引張応力を低減させることができるため、接合部分に曲げ応力が生じたときに目地部にひび割れが発生するのを抑制することができる。なお、上記したＰＣ鋼材は目地部を貫通しているが、このＰＣ鋼材は、目地部に埋設されたシース管の内側に挿通されており、ＰＣ鋼材と目地部は非接触である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２５２８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した従来の技術では、シース管の内側にＰＣ鋼材を挿入したり、そのＰＣ鋼材を緊張させて定着させたり、シース管の中にグラウト材を充填したりする作業が必要であるため、施工が煩雑であるという問題が存在する。
【０００８】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、プレキャストコンクリート部材同士の接合部分に曲げ応力等の引張応力が生じたときに目地部に発生するひび割れを抑制することができ、且つ、容易に施工することができるプレキャストコンクリート部材の接合構造及び接合方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造は、隣り合うプレキャストコンクリート部材の互いに対向する接合面同士の間にグラウト材からなる目地部が介在されたプレキャストコンクリート部材の接合構造であって、少なくとも一方のプレキャストコンクリート部材の接合面に、一端部が該プレキャストコンクリート部材の内側に定着して他端部が前記接合面から突出した鋼棒が設けられており、該鋼棒の他端部のうちの少なくとも一部分が前記目地部に埋設されており、前記鋼棒の外周面のうちの少なくとも前記目地部に付着する部分に凹凸が形成されていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係るプレキャストコンクリート部材の接合方法は、隣り合うプレキャストコンクリート部材の互いに対向する接合面同士の間にグラウト材からなる目地部を介在させて前記プレキャストコンクリート部材同士を接合するプレキャストコンクリート部材の接合方法であって、前記プレキャストコンクリート部材の接合面に、一端部を該プレキャストコンクリート部材の内側に定着させて他端部を前記接合面から突出させた鋼棒を設けておき、前記プレキャストコンクリート部材を各々の接合面同士を対向させて配設した後、該接合面同士の間にグラウト材を充填して目地部を形成し、該目地部に前記鋼棒の他端部のうちの少なくとも一部分を埋設させ、該鋼棒の外周面に形成された凹凸を前記目地部に付着させることを特徴としている。
【００１１】
このような特徴により、プレキャストコンクリート部材同士の接合部分に曲げ応力等の引張応力が生じて目地部にひび割れが発生しても、外周面の凹凸が目地部に付着した鋼棒が目地部に埋設されているため、この鋼棒によってひび割れの進展が抑えられる。また、プレキャストコンクリート部材の接合面に上記した鋼棒を予め突設させておくだけなので、プレキャストコンクリート部材の設置後に鋼棒を挿入したり、その鋼棒を緊張させたりする作業が不要である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造及び接合方法によれば、鋼棒によってひび割れの進展が抑えられるので、プレキャストコンクリート部材同士の接合部分に曲げ応力等の引張応力が生じたときに目地部に発生するひび割れを抑制することができる。また、プレキャストコンクリート部材の設置後に鋼棒を挿入したり、その鋼棒を緊張させたりする作業が不要であるため、容易に施工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明するためのプレキャストコンクリート部材の接合部分の側面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ間の断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を説明するためのプレキャストコンクリート部材の接合部分の側面図である。
【図４】図１に示すＢ−Ｂ間の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造及び接合方法の実施の形態について、図面に基いて説明する。
【００１５】
［第１の実施の形態］
まず、本発明の第１の実施の形態について図１及び図２に基づいて説明する。
図１、図２に示すプレキャストコンクリート部材１，２の接合構造は、隣り合うプレキャストコンクリート部材１，２を接合するための接合構造であり、これらのプレキャストコンクリート部材１，２の互いに対向する接合面１０，２０同士の間にグラウト材からなる目地部３が介在された構成からなる。
【００１６】
プレキャストコンクリート部材１，２は、柱を構成する角柱形状の部材である。これらプレキャストコンクリート部材１，２のコンクリート部１１，２１の内部には、複数の主筋１２，２２及び複数の帯筋１３，２３等を組み立てて形成された鉄筋籠１４，２４が埋設されている。前記した複数の主筋１２，２２は、所定のかぶり厚さｄでコンクリート部１１，２１の外形に沿って配筋されている。
【００１７】
また、隣り合うプレキャストコンクリート部材１，２のうちの一方（上側）のプレキャストコンクリート部材（第一ＰＣａ部材１）の接合面１０には、上記した目地部３のひび割れを抑制するための複数の鋼棒４が突設されている。この鋼棒４は、上記した主筋１２よりも小径の異形鋼棒であり、この鋼棒４の外周面には、少なくとも目地幅ｈ（目地部３の厚さ寸法）よりも小さい間隔の凹凸が形成されている。また、鋼棒４は、柱軸方向（第一ＰＣａ部材１の軸線方向）に沿って直線的に延設されており、この鋼棒４の一端部（基端部４ａ）は、第一ＰＣａ部材１のコンクリート部１１の内側に埋設されて定着され、鋼棒４の他端部（中間部４ｂ及び先端部４ｃ）は、接合面１０から垂直に突出している。
【００１８】
また、複数の鋼棒４は、接合面１０の外周部分に配設されている。具体的に説明すると、複数の鋼棒４は、上記した鉄筋籠１４（主筋１２や帯筋１３）の外側にそれぞれ配設されており、複数の鋼棒４の基端部４ａは、鉄筋籠１４とコンクリート部１１の外周面との間のコンクリート部１１のかぶり部分にそれぞれ埋設されている。また、複数の鋼棒４は、横断面視において、コンクリート部１１の隅角部分で主筋１２に対して千鳥になるように配設されている。また、鋼棒４の突出長さＬ（上記した鋼棒４の他端部の長さ寸法）は、少なくとも目地幅ｈと後述する挿入孔５の孔深さｔ（挿入孔５の有効長さ寸法）に納まる寸法とする。なお、鋼棒４の突出長さＬを目地幅ｈと孔深さｔの合計長さに一致させることで、鋼棒４を目地寸法調整材（スペーサー）として利用することが可能である。
【００１９】
また、隣り合うプレキャストコンクリート部材１，２のうちの他方（下側）のプレキャストコンクリート部材（第二ＰＣａ部材２）の接合面２０には、複数の挿入孔５が形成されている。これらの挿入孔５は、コンクリート部２１に形成された有底のコンクリート孔であり、柱軸方向に沿って延設されていると共に平面視円形状に形成されている。また、挿入孔５は、上記した複数の鋼棒４の先端部４ｃがそれぞれ挿嵌される孔部であり、挿入孔５の内径は、鋼棒４よりも大径に形成されており、また、複数の挿入孔５は、上記した複数の鋼棒４に対応する位置にそれぞれ配設されている。つまり、複数の挿入孔５は、鉄筋籠１４とコンクリート部１１の外周面との間のコンクリート部２１のかぶり部分にそれぞれ配設されている。なお、この挿入孔５の内側には、目地部３を形成するグラウト材からなる充填材６が充填されており、この充填材６と目地部３とは一体に形成されている。
【００２０】
目地部３は、隣り合うプレキャストコンクリート部材１，２同士を隙間無く接合させるために接合部であり、対向する接合面１０，２０の間に例えば無収縮モルタル等のグラウト材を充填することで形成されている。この目地部３の内側には、鋼棒４の中間部４ｂが埋設されている。そして、この鋼棒４の中間部４ｂの外周面に形成された凹凸が目地部３に付着している。
【００２１】
次に、上記した接合構造の施工方法、つまり、プレキャストコンクリート部材１，２の接合方法について説明する。
【００２２】
まず、第一ＰＣａ部材１の接合面１０に複数の鋼棒４を突設させ、また、第二ＰＣａ部材２の接合面２０に挿入孔５を形成する。詳しく説明すると、第一ＰＣａ部材１を製作する際に、予め、鋼棒４の基端部４ａがコンクリート部１１内に埋設すると共に鋼棒４の中間部４ｂ及び先端部４ｃがコンクリート部１１の外に突出するように複数の鋼棒４を所定位置（接合面１０の外周部分）に配置させた状態で、コンクリート部１１のコンクリート打設を行う。なお、鋼棒４は、コンクリート部１１のコンクリート打設後に第一ＰＣａ部材１の接合面１０に後打ちアンカー工法等によって突設することも可能である。また、第二ＰＣａ部材２のコンクリート部２１のコンクリート打設後に、ドリル等で削孔して接合面２０の外周部分に複数の挿入孔５を形成する。なお、挿入孔５は、コンクリート部２１のコンクリート打設前に丸棒状の凸部を型枠に突設させておき、その凸部をコンクリート打設後にコンクリート部２１の接合面２０から引き抜くことで形成することも可能である。
【００２３】
次に、上下のプレキャストコンクリート部材１，２を各々の接合面１０，２０同士を対向させて配設する。具体的に説明すると、まず、下側の第二ＰＣａ部材２を立設させた後、第一ＰＣａ部材１をクレーン等で吊持し、接合面１０を下向きにした姿勢で第一ＰＣａ部材１を第二ＰＣａ部材２の直上まで移動させる。そして、第一ＰＣａ部材１の接合面１０に突設された複数の鋼棒４を、第二ＰＣａ部材２の接合面２０に形成された挿入孔５に挿入させながら第一ＰＣａ部材１を下降させ、双方の接合面１０，２０の間の隙間が所定の間隔になるように第一ＰＣａ部材１の高さ合わせを行う。
【００２４】
次に、第一ＰＣａ部材１の主筋１２と第二ＰＣａ部材２の主筋２２とを継手した後、双方の接合面１０，２０の間の隙間にグラウト材を注入し、接合面１０，２０の全面に亘って満遍なくグラウト材を充填する。このとき、接合面１０，２０間に注入されたグラウト材の一部が挿入孔５内に流入し、挿入孔５内にグラウト材が充填される。その後、このグラウト材が硬化することで、上記した目地部３及び充填材６が形成され、目地部３に鋼棒４の中間部４ｂが埋設され、この鋼棒４の中間部４ｂの外周面に形成された凹凸が目地部３に付着する。また、挿入孔５内に充填された充填材６によって鋼棒４の先端部４ｃが第二ＰＣａ部材２のコンクリート部２１に定着される。
【００２５】
上記したプレキャストコンクリート部材１，２の接合構造及び接合方法によれば、プレキャストコンクリート部材１，２同士の接合部分に曲げ応力等の引張応力が生じて目地部３にひび割れが発生しても、このひび割れが進展する際に、外周面の凹凸が目地部３に付着した鋼棒４を横断することになるため、この鋼棒４によってひび割れの進展が抑えられる。これにより、目地部３に発生するひび割れを抑制することができる。
【００２６】
また、第一ＰＣａ部材１の接合面１０に上記した鋼棒４を予め突設させておくと共に、第二ＰＣａ部材２の接合面２０に挿入孔５を形成しておくだけなので、プレキャストコンクリート部材１，２の設置後に鋼棒４を挿入したり、その鋼棒４を緊張させたりする作業が不要である。したがって、プレキャストコンクリート部材１，２の接合構造を容易に施工することができる。
【００２７】
また、上記したプレキャストコンクリート部材１，２の接合構造及び接合方法によれば、上側の第一ＰＣａ部材１の接合面１０に鋼棒４が突設され、下側の第二ＰＣａ部材２の接合面２０に挿入孔５が形成されているため、グラウト材の充填時に挿入孔５に空気溜まりが生じにくく、この空気溜まりに伴う挿入孔５への充填不良が生じにくくなる。これにより、挿入孔５に満遍なくグラウト材を充填することができ、鋼棒４の先端部４ｃを第二ＰＣａ部材２に確実に定着させることができる。
【００２８】
［第２の実施の形態］
まず、本発明の第２の実施の形態について図３及び図４に基づいて説明する。
なお、上述した第１の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２９】
図３、図４に示すように、隣り合うプレキャストコンクリート部材１，２の互いに対向する接合面１０，２０には、目地部３のひび割れを抑制するための複数の鋼棒１０４，２０４がそれぞれ突設されている。この鋼棒１０４，２０４は、プレキャストコンクリート部材１，２の主筋１２，２２よりも小径の異形鋼棒であり、この鋼棒１０４，２０４の外周面には、少なくとも目地幅ｈよりも小さい間隔の凹凸が形成されている。この鋼棒１０４，２０４は、柱軸方向に沿って直線的に延設されており、この鋼棒１０４，２０４の一端部１０４ａ，２０４ａは、プレキャストコンクリート部材１，２のコンクリート部１１，２１の内側に埋設されて定着され、鋼棒１０４，２０４の他端部１０４ｂ，２０４ｂは、接合面１０，２０から垂直に突出して目地部３の内側に埋設されている。
【００３０】
また、鋼棒１０４，２０４の突出長さＬ１，Ｌ２（上記した鋼棒１０４，２０４の他端部１０４ｂ，２０４ｂの長さ寸法）は、少なくとも目地幅ｈに納まる寸法とする。なお、第一ＰＣａ部材１の鋼棒１０４及び第二ＰＣａ部材２の鋼棒２０４のうちの何れか一方の突出長さＬ１（Ｌ２）を目地幅ｈに一致させることで、その鋼棒１０４（２０４）を目地寸法調整材（スペーサー）として利用することが可能である。
【００３１】
また、複数の鋼棒１０４，２０４は、接合面１０，２０の外周部分に配設されている。具体的に説明すると、複数の鋼棒１０４，２０４は、上記した鉄筋籠１４，２４の外側にそれぞれ配設されており、複数の鋼棒１０４，２０４の一端部１０４ａ，２０４ａは、コンクリート部１１，２１のかぶり部分にそれぞれ埋設されている。また、第一ＰＣａ部材１の鋼棒１０４と第二ＰＣａ部材２の鋼棒２０４とは、横断面視において隣接しており、双方の鋼棒１０４，２０４の他端部１０４ｂ，２０４ｂ同士は、互いに重ね合わされている。なお、双方の鋼棒１０４，２０４の他端部１０４ｂ，２０４ｂ同士は、接していなくてもよく、小さな間隔をあけて互いに近接されているだけでもよい。
【００３２】
次に、上記した接合構造の施工方法、つまり、プレキャストコンクリート部材１，２の接合方法について説明する。
【００３３】
まず、第一ＰＣａ部材１の接合面１０及び第二ＰＣａ部材２の接合面２０に複数の鋼棒１０４，２０４をそれぞれ突設させる。なお、複数の鋼棒１０４，２０４を接合面１０，２０に突設する方法は、上述した第１の実施の形態における鋼棒４の突設方法と同様である。
次に、上述した第１の実施の形態における接合方法と同様に、上下のプレキャストコンクリート部材１，２を各々の接合面１０，２０同士を対向させて配設する。
次に、第一ＰＣａ部材１の主筋１２と第二ＰＣａ部材２の主筋２２とを継手した後、双方の接合面１０，２０の間の隙間にグラウト材を注入し、接合面１０，２０の全面に亘って満遍なくグラウト材を充填する。そして、このグラウト材が硬化することで、上記した目地部３が形成され、目地部３に鋼棒１０４，２０４の他端部１０４ｂ，２０４ｂが埋設され、この鋼棒１０４，２０４の他端部１０４ｂ，２０４ｂの外周面に形成された凹凸が目地部３に付着する。
【００３４】
上記したプレキャストコンクリート部材１，２の接合構造及び接合方法によれば、プレキャストコンクリート部材１，２同士の接合部分に曲げ応力等の引張応力が生じて目地部３にひび割れが発生しても、このひび割れが進展する際に、互いに重なり合った上下の鋼棒１０４，２０４の他端部１０４ｂ，２０４ｂを横断することになるため、これらの鋼棒１０４，２０４によってひび割れの進展が抑えられる。これにより、目地部３に発生するひび割れを抑制することができる。
また、プレキャストコンクリート部材１，２の接合面１０，２０に上記した鋼棒１０４，２０４を予め突設させておくだけなので、容易に施工することができる。
【００３５】
以上、本発明に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造及び接合方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本発明は、プレキャストコンクリート部材の内部を中空にして筒状のプレキャストコンクリート部材にすることも可能であり、或いは、コンクリート部内に鉄骨材やその他の補強材が埋設されたプレキャストコンクリート部材であってもよく、或いは、コンクリート部の外周に鋼管が巻かれたプレキャストコンクリート部材であってもよい。
【００３６】
また、上記した実施の形態では、柱を構成する角柱形状のプレキャストコンクリート部材１，２の接合構造及び接合方法について説明しているが、本発明のプレキャストコンクリート部材は他の形状のプレキャストコンクリート部材であってもよい。例えば、円柱形状のプレキャストコンクリート部材であってもよい。さらに、本発明におけるプレキャストコンクリート部材は、柱を構成するものに限定されず、例えば、梁や壁、スラブなどの他の構造体を構成するプレキャストコンクリート部材であってもよく、また、本発明は、柱と梁、柱と壁、或いは、梁とスラブを接合する接合構造や接合方法であってもよい。さらに、本発明におけるプレキャストコンクリート部材は、建築物以外の構造物を構成するプレキャストコンクリート部材であってもよく、例えば橋や高架、トンネル、護岸等の土木構造物を構成するプレキャストコンクリート部材であってもよい。
【００３７】
また、上記した実施の形態では、鋼棒４，１０４，２０４として異形鋼棒を用いているが、本発明は、異形鋼棒以外の鋼棒を用いることも可能である。例えば外周面に雄ねじが形成されたねじ鋼棒（ボルト）を用いることも可能である。なお、鋼棒としてねじ鋼棒を用いる場合、コンクリート部１１（２１）の内側に長ナット等の雌ねじ部材を埋設し、その雌ねじ部材に鋼棒の基端部を螺着させて鋼棒をコンクリート部１１（２１）に定着させることも可能である。これにより、鋼棒の先端部の長さ寸法、つまり接合面１０（２０）からの突出長さを調整することが可能である。
【００３８】
また、上記した第１の実施の形態では、挿入孔５として、コンクリート部２１にコンクリート孔が形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、筒状のインサートをコンクリート部２１に埋設し、このインサートの内周孔を挿入孔とすることも可能である。また、上述したように鋼棒としてねじ鋼棒を用いる場合には、挿入孔を形成するインサートとして長ナット等の雌ねじ部材をコンクリート部２１に埋設しておき、この雌ねじ部材にねじ鋼棒の先端部を螺着させることも可能である。
【００３９】
その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１  第一ＰＣａ部材（プレキャストコンクリート部材）
２  第二ＰＣａ部材（プレキャストコンクリート部材）
３  目地部
４，１０４，２０４  鋼棒
１０  接合面
２０  接合面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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