(57)【要約】【課題】底板部の少なくとも一部がポーラスコンクリートで構成され、底板部の強度を保ちつつ、透水能力を確保することができる透水型排水構造物を提供すること。【解決手段】排水を透水させるポーラスコンクリートで形成される底板部８を有する透水型排水構造物７であって、底板部８には、少なくとも厚み方向に延びる複数の空洞部１４が設けられることで、底板部８の空洞部１４以外の部位により底板部８の強度を保ちつつ、空洞部１４により排水を底板部８の下方側に向けて通過させることができ、底板部８の透水能力を確保することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水を透水させるポーラスコンクリートで形成される底板部を有する透水型排水構造物であって、
前記底板部には、少なくとも厚み方向に延びる複数の空洞部が設けられることを特徴とする透水型排水構造物。
【請求項２】
前記底板部の端縁部から上方に立設される側壁部を有し、前記底板部の端縁部以外の部位に、前記複数の空洞部が均等に配置されることを特徴とする請求項１に記載の透水型排水構造物。
【請求項３】
前記底板部に複数の孔部が形成されることで前記空洞部が設けられており、かつ該孔部が非貫通孔となっていることで前記空洞部と対応する部位に肉薄部が設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の透水型排水構造物。
【請求項４】
前記肉薄部の厚みは、略３０ｍｍとなっていることを特徴とする請求項３に記載の透水型排水構造物。
【請求項５】
前記底板部の厚みは、少なくとも９０ｍｍ以上となっているとともに、前記底板部の空隙率は、略１５〜２５％となっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の透水型排水構造物。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の透水型排水構造物を連設して排水溝を施工する排水溝の施工方法であって、
各透水型排水構造物の底板部を略階段状に連設することで排水溝に擬似的な勾配を形成する勾配形成工程を含むことを特徴とする排水溝の施工方法。
【請求項７】
前記勾配形成工程にて、前記各底板部の上面を略水平にした状態で該各底板部を連設することを特徴とする請求項６に記載の排水溝の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水の一部を地中に浸透させるポーラスコンクリートで形成された透水型排水構造物及び排水溝の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、側溝を構成するコンクリート製の水路本体があり、この水路本体の底部の要所にポーラスコンクリートを設け、側溝を流れる雨水等の一部を地中に透水させるものがある（例えば、特許文献１参照）。また、底部の全体にポーラスコンクリートを用いたものや（例えば、特許文献２参照）、補強用の基礎コンクリート上にポーラスコンクリートブロックを設ける側溝がある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】登録実用新案第３０５６０９０号公報
【特許文献２】特開２００２−２４２２８８号公報
【特許文献２】特開２００４−１２４４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１〜３に記載の側溝（排水溝）にあっては、ポーラスコンクリートが通常のコンクリートに比べて強度が低くなるため、強度の加わらない部位のみにポーラスコンクリートを設けたり、基礎コンクリート上にポーラスコンクリートを設けたりする必要があり、このように強度の加わらない部位のみにポーラスコンクリートを設けるだけでは、充分な透水能力を確保できないという問題がある。また、側溝の底部（底板部）の全面をポーラスコンクリートで形成する際には、所定の強度を確保するために、底部を厚く形成する必要があるが、厚くするほど透水能力が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、底板部の少なくとも一部がポーラスコンクリートで構成され、底板部の強度を保ちつつ、透水能力を確保することができる透水型排水構造物及び排水溝の施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の透水型排水構造物は、
排水を透水させるポーラスコンクリートで形成される底板部を有する透水型排水構造物であって、
前記底板部には、少なくとも厚み方向に延びる複数の空洞部が設けられることを特徴としている。
この特徴によれば、底板部の空洞部以外の部位により底板部の強度を保ちつつ、空洞部により排水を底板部の下方側に向けて通過させることができ、底板部の透水能力を確保することができる。
【０００７】
本発明の透水型排水構造物は、
前記底板部の端縁部から上方に立設される側壁部を有し、前記底板部の端縁部以外の部位に、前記複数の空洞部が均等に配置されることを特徴としている。
この特徴によれば、側壁部から底板部の端縁部に加わる荷重を支えることができ、かつ複数の空洞部が均等に配置されることで、底板部に加わる荷重により生じる応力が分散されるようになり、底板部の強度を底板部全体に渡って安定的に保つことができる。
【０００８】
本発明の透水型排水構造物は、
前記底板部に複数の孔部が形成されることで前記空洞部が設けられており、かつ該孔部が非貫通孔となっていることで前記空洞部と対応する部位に肉薄部が設けられることを特徴としている。
この特徴によれば、肉薄部により空洞部近傍の強度が向上されるとともに、底板部の下方にある地中の土砂が空洞部を介して露呈されずに済み、肉薄部により土砂の流出を防止できる。
【０００９】
本発明の透水型排水構造物は、
前記肉薄部の厚みは、略３０ｍｍとなっていることを特徴としている。
この特徴によれば、略３０ｍｍの肉薄部の厚みが、底板部の強度を保ちつつ透水能力を確保することができる厚みとなっている。
【００１０】
本発明の透水型排水構造物は、
前記底板部の厚みは、少なくとも９０ｍｍ以上となっているとともに、前記底板部の空隙率は、略１５〜２５％となっていることを特徴としている。
この特徴によれば、少なくとも９０ｍｍ以上の底板部の厚みが、底板部の強度を保つことができる厚みとなっているとともに、略１５〜２５％の底板部の空隙率が、底板部の透水能力を確保しつつ目詰まりし難い空隙率となっている。
【００１１】
本発明の排水溝の施工方法は、
透水型排水構造物を連設して排水溝を施工する排水溝の施工方法であって、
各透水型排水構造物の底板部を略階段状に連設することで排水溝に擬似的な勾配を形成する勾配形成工程を含むことを特徴としている。
この特徴によれば、排水溝に擬似的な勾配を形成できるため、地面の勾配に影響されずに排水を任意の方向に流すことができるようになり、かつ略階段状に連設された底板部同士の間の段差を流れ落ちる排水によって、下方側の底板部の上面を流れる排水に乱流が生じて攪拌されるようになり、底板部を目詰まりさせる塵埃等を洗い流すことができる。
【００１２】
本発明の排水溝の施工方法は、
前記勾配形成工程にて、前記各底板部の上面を略水平にした状態で該各底板部を連設することを特徴としている。
この特徴によれば、底板部の上面を流れる排水の流速が低下し、排水が底板部の上面に留まる時間を長くして、排水を底板部に浸透し易くすることができる。特に、降雨量が少ないときなどに、排水を底板部に効率的に浸透させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１における地中に埋設された排水溝を示す断面図である。
【図２】排水溝を示す縦断側面図である。
【図３】底板部を示す平面図である。
【図４】底板部を示す側面図である。
【図５】底板部を示す図３のＡ−Ａ縦断正面図である。
【図６】実施例２における底板部を示す縦断正面図である。
【図７】実施例３における底板部を示す縦断正面図である。
【図８】実施例４における底板部を示す縦断正面図である。
【図９】実施例５における底板部を示す平面図である。
【図１０】底板部を示す側面図である。
【図１１】底板部を示すＢ−Ｂ縦断正面図である。
【図１２】実施例６における底板部を示す斜視図である。
【図１３】実施例７における底板部を示す平面図である。
【図１４】実施例８における底板部を示す平面図である。
【図１５】実施例９における底板部を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る透水型排水構造物及び排水溝の施工方法を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
【実施例１】
【００１５】
実施例１に係る透水型排水構造物及び排水溝の施工方法につき、図１から図５を参照して説明する。図１の符号１は、本発明の適用された排水構である。この排水溝１は、アスファルト２で舗装された道路に沿って敷設されている。そして、道路上を走行する車両等が排水溝１上を通過することによって、排水溝１に対して大きな荷重が加わるようになっている。
【００１６】
図１に示すように、排水溝１は、地面に掘削された掘削溝３に設けられている。この掘削溝３の内側には、水を浸透させる透水シート４が貼られている。また、掘削溝３の底部に敷砂５が敷かれており、敷砂５の上方に排水を透水させる砂利などで形成された浸透層６が設けられている。さらに、浸透層６に囲まれるようにコンクリート製の排水ユニット７（透水型排水構造物）が設置される。この排水溝１は、掘削溝３と透水シート４と敷砂５と浸透層６と連設される複数の排水ユニット７とにより構成されている。
【００１７】
また、排水ユニット７の形状は、略長方体をなしている。この排水ユニット７は、排水溝１内を流れる排水の流れ方向に延びている。この排水ユニット７は、底部に設けられる底板部８と、断面視で下方に開口される略Ｕ字形状をなすブロック体９と、により構成される。そして、排水ユニット７の内部空間が、排水が流れる排水流下部１０となっている。
【００１８】
ブロック体９は、側壁を形成する側壁部１１と、天井を形成する天井部１２と、が一体的に形成されたコンクリートブロックである。このブロック体９の天井部１２には、排水を導入する排水導入口１３が形成されている。この排水導入口１３は、ブロック体９の長手方向にスリット状に設けられている。また、ブロック体９は、底板部８の上部に設置され、排水流下部１０は、底板部８とブロック体９とで囲まれる。
【００１９】
図５で示すように、底板部８は、粗骨材１６を主として成型したポーラスコンクリート（透水性コンクリート部材）によって形成されている（図５の部分拡大図参照）。このように全体がポーラスコンクリートで形成された底板部８は、正面視で中央部が厚い略凸型形状をなしている。また、図３に示すように、底板部８は、平面視で略長方形をなしている。
【００２０】
さらに、図３及び図４に示すように、底板部８の端縁部１８には、ブロック体９の側壁部１１の下端が設置される切欠部１７が形成されている。この切欠部１７は、断面視で略Ｌ字状をなし、底板部８の長手方向に沿って形成されている。
【００２１】
また、図５に示すように、底板部８には、略円錐台形状をなす複数の孔部１４（空洞部）が形成されている。この孔部１４は、底板部８の厚み方向（上下方向）に延びる非貫通孔となっており、底板部８の底面側に開口されている。そして、孔部１４に対応する部位に肉薄部１９が形成されている。
【００２２】
なお、本実施例では、孔部１４は平面視で略円形状をなし、各孔部１４が同一形状及び同一寸法をなしている。さらに、図３に示すように、それぞれの孔部１４同士は、平面視で略碁盤状に配置される。即ち、孔部１４同士は、底板部８の全体に縦横に等間隔に均等に配置されている。なお、ブロック体９を支える端縁部１８には、孔部１４は設けられておらず、端縁部１８は、所定の肉厚を有するようになっている。
【００２３】
図５に示すように、底板部８の厚み寸法αは、約１５０ｍｍ（少なくとも９０ｍｍ以上）となっている。また、底板部８内で最も薄い部分である肉薄部１９の厚み寸法βは、約３０ｍｍとなっている。さらに、底板部８の端縁部１８の厚み寸法γは、約１００ｍｍ（少なくとも９０ｍｍ以上）となっている。
【００２４】
図５の部分拡大図に示すように、ポーラスコンクリートには、多方向に連続している空隙２０が形成されている。このポーラスコンクリートに用いられる粗骨材１６の平均寸法は１３〜２０ｍｍの範囲となっている。そして、底板部８内における空隙２０の存在割合を示す空隙率は、約１５〜２５％となっている。
【００２５】
このように、略３０ｍｍの肉薄部１９の厚みβが、底板部８の強度を保ちつつ透水能力を確保することができる厚みとなっている。また、約１５０ｍｍ（９０ｍｍ以上）の底板部８の厚みαが、底板部８の強度を保つことができる厚みとなっているとともに、略１５〜２５％の底板部８の空隙率が、底板部８の透水能力を確保しつつ目詰まりし難い空隙率となっている。さらに、約１００ｍｍ（少なくとも９０ｍｍ以上）の端縁部１８の厚み寸法γが、ブロック体９及びこのブロック体９を介して加わる荷重を支えられる厚みとなっている。
【００２６】
なお、本実施例において空隙率は、底板部８を供試体としたときに以下の数式１で表すことができる。
（数式１）  空隙率＝（１−（気中質量−水中質量）／供試体全体積）×１００
【００２７】
また、排水溝１を施工する際には、透水シート４と敷砂５と浸透層６が設けられた掘削溝３内に、底板部８を階段状に連設することで排水溝１に擬似的な勾配を形成するようになっている（勾配形成工程）。さらに、各底板部８の上面が略水平にされた状態で各底板部８が連設される。そして、各底板部８の端縁部１８の上面に、ブロック体９の側壁部１１の下端が設置されるようになっている。
【００２８】
図２に示すように、各底板部８が略階段状に連設されることで、排水溝１に擬似的な勾配が形成されるようになっている。そして、各底板部８同士の間に段差１５が設けられる。なお、各底板部８の上面を略水平にした状態で各底板部８が連設されるようになっている。
【００２９】
このように、排水溝１に擬似的な勾配を形成できるため、地面の勾配に影響されずに排水を任意の方向に流すことができるようになり、かつ略階段状に連設された底板部８同士の間の段差１５を流れ落ちる排水によって、下方側の底板部８の上面を流れる排水に乱流が生じて攪拌されるようになり、底板部８のポーラスコンクリートを目詰まりさせる塵埃等を洗い流すことができる。
【００３０】
また、各底板部８の上面を略水平にした状態で各底板部８が連設されることで、底板部８の上面を流れる排水の流速が低下し、排水が底板部８の上面に留まる時間を長くして、排水を底板部８に浸透し易くすることができる。特に、降雨量が少ないときなどに、排水を底板部８に効率的に浸透させることができる。
【００３１】
図１及び図２に示すように、道路上を流れる雨水等の排水は、排水導入口１３を通じて排水流下部１０に入り込み、この排水は、段差１５を流下しながら下流へと流れるようになっている。そして、その排水の一部は、底板部８のポーラスコンクリートの空隙２０内を通り、地中へ透水されるようになっている。さらに、空隙２０は、直下だけでなく多方向に連続しており、底板部８に浸透した排水は、底板部８の下方側のみならず、底板部８の側方側からも排出されるようになっている。
【００３２】
また。肉薄部１９は、底板部８の上面から下面までの透水距離が短くなっており、排水を透水させる時間を短縮できる。また、底板部８から透水された排水は、浸透層６や敷砂５に流れて、この流れた排水は、透水シート４を透過して地中に吸収されるようになっている。
【００３３】
以上、本実施例の透水型排水構造物にあっては、底板部８には、少なくとも厚み方向に延びる複数の孔部１４（空洞部）が設けられることで、底板部８の孔部１４以外の部位により底板部８の強度を保ちつつ、孔部１４により排水を底板部８の下方側に向けて通過させることができ、底板部８の透水能力を確保することができる。なお、底板部８に孔部１４が形成されることで、底板部８の底面側の表面積が大きくなり、透水能力を向上させることができる。
【００３４】
また、底板部８の端縁部から上方に立設される側壁部１１を有し、底板部８の端縁部１８以外の部位に、複数の孔部１４が均等に配置されることで、側壁部１１から底板部８の端縁部１８に加わる荷重を支えることができ、かつ複数の孔部１４が均等に配置されることで、底板部８に加わる荷重により生じる応力が分散されるようになり、底板部８の強度を底板部８全体に渡って安定的に保つことができる。
【００３５】
また、孔部１４が非貫通孔となっていることで孔部１４と対応する部位に肉薄部１９が設けられ、肉薄部１９により孔部１４近傍の強度が向上されるとともに、底板部８の下方にある地中の土砂が孔部１４を介して露呈されずに済み、肉薄部１９により土砂の流出を防止できる。
【００３６】
なお、ポーラスコンクリートでは、粗骨材１６同士の空隙２０を縫って通水されるようになっており、土や埃などが空隙２０に流入することにより、空隙２０が徐々に閉塞してしまう虞があるが、底板部８に肉薄部１９が形成されていることで、短期間で閉塞が懸念されるポーラスコンクリートの透水能力の低下を抑制することができる。
【実施例２】
【００３７】
次に、実施例２に係る透水型排水構造物につき、図６を参照して説明する。なお、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する構成を省略する。
【００３８】
図６に示すように、実施例２における底板部２２の上面に略円錐台形の孔部２１（空洞部）が形成される。この孔部２１は、底板部２２の上面に開口される非貫通孔となっており、前記実施例１と異なり、肉薄部２４が底板部２２の下方側に形成されている。
【００３９】
このように底板部２２の上面に孔部２１が形成されることで、底板部２２の上面を流れる排水を孔部２１に貯留させることができ、排水を孔部２１内に一旦貯留することで、排水を底板部２２に浸透し易くすることができる。
【実施例３】
【００４０】
次に、実施例３に係る透水型排水構造物につき、図７を参照して説明する。なお、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する構成を省略する。
【００４１】
図７に示すように、実施例３における底板部２５には、底板部２５の厚み方向に貫通された貫通孔２６（空洞部）を有している。このように実施例３の底板部２５では、排水が底板部２５に浸透しなくても、貫通孔２６内の空間に流れ込むことで、排水を底板部２５の下方側に向けて通過させることができ、底板部２５の透水能力を確保することができる。
【実施例４】
【００４２】
次に、実施例４に係る透水型排水構造物につき、図８を参照して説明する。なお、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する構成を省略する。
【００４３】
図８に示すように、実施例４における底板部２７には、底板部２７に内在する空洞部２８を有している。さらに、底板部２７の上面側と下面側には、空洞部２８に対応する部位に肉薄部２９が形成されている。この空洞部２８以外の部位により、底板部２７の強度が増すようになっている。さらに、空洞部２８内には、排水を一時的に貯留することができる。
【実施例５】
【００４４】
次に、実施例５に係る透水型排水構造物につき、図９から図１１を参照して説明する。なお、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する構成を省略する。
【００４５】
図９及び１０に示すように、実施例５における孔部３０（空洞部）は、底板部３１の底面から上方向に掘削して形成される。この孔部３０は、側面視で略半円形状をなしている。また、この孔部３０は、平面視で略円形状をなしている。さらに、それぞれの孔部３０同士は、底板部３１の全体に縦横に等間隔に均等に配置されている。前記実施例１と比較して、孔部３０の内容積は大きくなっている。なお、孔部３０が略半円形状に設けられることで、孔部３０の上面が湾曲されている。
【００４６】
図１１に示すように、実施例５における肉薄部３２は、孔部３０に対応した部位の最も薄くなっている部位を示す。また、孔部３０の上面が湾曲していることで、上方から加わる荷重に対する耐久性が向上される。さらに、孔部３０は、前記実施例１と比較して大きいため、孔部３０の形成数を少なくすることができる。そして、孔部３０に起因するクラック等を防止できる。
【実施例６】
【００４７】
次に、実施例６に係る透水型排水構造物につき、図１２を参照して説明する。なお、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分に付いては同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００４８】
図１２は、底面側から底板部３４を見たときの斜視図であり、理解を助けるために一部が断面となっている。実施例６における孔部３３（空洞部）は、底板部３４の下面側に形成され、かつ底板部３４の幅方向に延びる略スリット状なしている。この孔部３３は、略長方体状の内空を有する。
【００４９】
また、孔部３３の長手方向は、底板部３４の長手方向と垂直方向に形成されており、孔部３３同士が、平面視で等間隔に配置されている。このようにすることで、底板部３４の両端縁部１８に大きな荷重が加わっても底板部３４の破損を防止できる。
【実施例７】
【００５０】
次に、実施例７に係る透水型排水構造物につき、図１３を参照して説明する。なお、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分に付いては同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００５１】
図１３が示すように、実施例７における底板部３５には、実施例１の孔部１４と同様な孔部１４’（空洞部）が形成されている。しかしながら、実施例７の孔部１４’は、平面視で略千鳥状に配置される。即ち、互いの孔部１４’同士を結ぶ仮想線が略三角形状をなすように配置される。このように、孔部１４’を平面視で略千鳥状に配置することで、底板部３５に加わる応力が分散されるようになり、底板部３５の強度を向上させることができる。
【実施例８】
【００５２】
次に、実施例８に係る透水型排水構造物につき、図１４を参照して説明する。なお、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分に付いては同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００５３】
図１４に示すように、実施例８における底板部３７の孔部３６（空洞部）の形状は、平面視で略四角形状をなしている。それぞれの孔部３６同士は、平面視で略碁盤状に配置される。このように、孔部３６の形状を略四角形状とすることで、孔部３６の内面の表面積が大きくなり、底板部３７の透水能力を向上させることができる。
【実施例９】
【００５４】
次に、実施例９に係る透水型排水構造物につき、図１５を参照して説明する。なお、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分に付いては同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００５５】
図１５に示すように、実施例９における底板部３９の孔部３８（空洞部）の形状は、平面視で略星型形状をなしている。それぞれの孔部３８同士は、平面視で略碁盤状に配置される。このように、孔部３８の形状を略四角形状とすることで、孔部３８の内面の表面積が大きくなり、底板部３７の透水能力を向上させることができる。
【００５６】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００５７】
例えば、前記実施例では、側壁部１１が底板部８と別体をなすブロック体９に形成されているが、側壁部１１を底板部８と一体的に形成してもよい。
【００５８】
また、前記実施例では、孔部１４同士は、底板部８の全体に縦横に等間隔に均等に配置されているが、必ずしも均等に配置する必要はなく、孔部１４同士を不規則に配置してもよい。
【００５９】
また、前記実施例では、各孔部１４が同一形状及び同一寸法をなしているが、各孔部１４が形状及び寸法を非同一になるように形成してもよい。
【００６０】
また、前記実施例では、排水溝１が道路に沿って敷設されているが、排水溝１が道路を横断するように敷設されていてもよい。
【００６１】
また、前記実施例では、ブロック体９の天井部１２にスリット状の排水導入口１３が形成されているが、排水導入口１３はスリット状でなくてもよく、天井部１２に四角形状をなす開口部を形成し、この開口部を排水導入口としてもよく、さらにこの開口部をグレーチング等により覆うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１                排水溝
７                排水ユニット（透水型排水構造物）
８                底板部
１１              側壁部
１４，１４’      孔部（空洞部）
１５              段差
１８              端縁部
１９              肉薄部
２０              空隙
２１              孔部（空洞部）
２２              底板部
２４              肉薄部
２５              底板部
２６              貫通孔（空洞部）
２７              底板部
２８              空洞部
２９              肉薄部
３０              孔部（空洞部）
３１              底板部
３２              肉薄部
３３              孔部（空洞部）
３４              底板部
３５              底板部
３６              孔部（空洞部）
３７              底板部
３８              孔部（空洞部）
３９              底板部
【図１】
2012172506.tif 000003
【図２】
2012172506.tif 000004
【図３】
2012172506.tif 000005
【図４】
2012172506.tif 000006
【図５】
2012172506.tif 000007
【図６】
2012172506.tif 000008
【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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