(57)【要約】【課題】    地震や強風などによる横揺れに対して、支柱へのブレース取付部の剛性と強度を高め、耐久性と安全性を一層向上させた球形タンク脚部のブレース取付部構造を提供する。【解決手段】    球形タンク１の球殻体２を支持する支柱３は、該支柱３、３相互間に傾斜するブレース５で連結した中空の下部支柱３ｂと、該下部支柱３ｂの上端を塞ぐようにして設けた鍔状に広がるエンドプレート６と、該エンドプレート６の裏面に設け前記中空の下部支柱３ｂに嵌合するガイドプレート７と、前記エンドプレート６の表面で接合した上部支柱３ａとを備えるとともに、上記支柱３、３相互間に傾斜して設けるブレース５はタイロッドブレース５１又はパイプブレース５２であることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
球形タンクの球殻体を支持する支柱は、該支柱相互間に傾斜するブレースで連結した中空の下部支柱と、該下部支柱の上端を塞ぐようにして設けた鍔状に広がるエンドプレートと、該エンドプレートの裏面に設け前記中空の下部支柱に嵌合するガイドプレートと、前記エンドプレートの表面で接合した上部支柱とを備えるとともに、上記支柱相互間に傾斜して設けるブレースはタイロッドブレース又はパイプブレースであることを特徴とする球形タンク脚部のブレース取付け構造。
【請求項２】
請求項１記載のタイロッドブレースは、該タイロッドブレースの上部と係合する上部ガセットプレートが上部支柱下端に設けたエンドプレートの裏面と下部支柱の上部側面とのそれぞれに溶着し、かつ上部ガセットプレートの溶着範囲相当の下部支柱の中空内部に補強用円板リブを設けたことを特徴とする請求項１記載の球形タンク脚部のブレース取付け構造。
【請求項３】
請求項１記載のパイプブレースは、上記下部支柱の上部及び下部のそれぞれで左右対称に溶着された部位の近傍を左右のブラケットで保持するとともに、各パイプブレースの端部を溶着した箇所の溶着範囲相当の下部支柱の中空内部に補強用円板リブを設けたことを特徴とする請求項１記載の球形タンク脚部のブレース取付け構造。
【請求項４】
上記中空の下部支柱を挟んで左右対称に傾斜して設けるパイプブレースは、上部支柱下端のエンドプレートと下部支柱側面との間及び下部支柱下端と下部支柱側面との間のそれぞれに上部ガセットプレート及び下部ガセットプレートをそれぞれ溶着し、この上部ガセットプレート及び下部ガセットプレートにそれぞれ取付けるパイプブレースの中央を差込んでその先端縁を下部支柱の側面に溶着し、この差込み部の周縁を溶接するとともに、パイプブレース取付け範囲の下部支柱の中空内部にそれぞれ補強用円板リブを設けたことを特徴とする請求項１又請求項３記載の球形タンク脚部のブレース取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧縮ガス、液化ガス等を貯蔵する球形タンクについて、地震に対して耐久性と安全性を向上した球形タンク脚部のブレース取付部構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９に示すように、従来一般の球形タンク１の球殻体２は、支柱３と基礎４で垂直に支持され、支柱３、３の相互間には傾斜させて鋼棒材よりなるタイロッドブレース５１を設けている。
【０００３】
図１０は、球形タンク１の球殻体２を支持する支柱３、３の相互間に、傾斜し交差させた鋼管材で形成するパイプブレース５２を設けたものである。
【０００４】
鋼棒材よりなるタイロッドブレースについて、耐震性を向上させた従来技術の発明には、例えば特許文献１の特開平０９−１５６６８８号公報「球形タンクの支持構造」の発明がある。この発明は、球形タンクを支持する複数の支持脚の内側に、仮想円に沿って支持脚に接する環状の帯板を設置するとともに、この帯板を支持脚に固定してなるものである。
【０００５】
また、鋼管材よりなるパイプブレースについて、地震や強風などによる耐久性と耐震性を向上させた既設の球形タンクの補強改造に関する従来技術の発明には、本出願人による特許文献２の特開２０１１−１８４０５６号公報「球形タンクの脚部耐震補強構造」の発明がある。この発明は、既設の球形タンクの支持部やブレースを半割り円筒管部材で被覆し溶接で一体形成したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−１５６６８８号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８４０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１１に損傷事例を示すように、図９に示す従来一般のタイロッドブレース５１の支柱３への取付部は、球形タンクが揺動した場合に、それぞれのタイロッドブレース５１には矢印で示すように引張力が作用して、それぞれに緊張と撓みを生ずる構造となっている。そのためこの引張力の荷重が、支柱３取付部のガセットプレート５１ａに掛かることによって、二点鎖線部Ｋに示すように、中空体からなる支柱３に亀裂が生じて破損することがあった。
【０００８】
また、図１２に損傷事例を示すように、図１０に示すパイプブレース５２の場合には、支柱３への溶接取付部は、地震や強風により球形タンクが揺動した場合に、矢印で示すように引張力と圧縮力が繰返して局部的に掛かるため、二点鎖線部Ｋに示すように、中空体からなる支柱３及び溶接による取付部の近傍に、亀裂や変形が生じて損傷する心配があった。
【０００９】
従来の特許文献１の特開平０９−１５６６８８号公報「球形タンクの支持構造」の発明は、鋼棒材よりなるタイロッドブレースを備えた複数の支持脚の内側に、環状の帯板を設置して補強したものであるが、タイロッドブレース取付部を保護するものではなかった。
【００１０】
また、従来の特許文献２の特開２０１１−１８４０５６号公報「球形タンクの脚部耐震補強構造」の発明は、鋼管材よりなるパイプブレースを備えたに球形タンクついて、地震や強風などによる耐久性と耐震性を向上させた補強改造であるが、支柱及びブレース全体にわたって補強する構造であった。
【００１１】
この発明は上述のような従来技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、地震や強風などによる横揺れに対して、支柱へのブレース取付部の剛性と強度を高め、耐久性と安全性を一層向上させた球形タンク脚部のブレース取付部構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明に係る球形タンク脚部のブレース取付部構造は、球形タンクの球殻体を支持する支柱は、該支柱相互間に傾斜するブレースで連結した中空の下部支柱と、該下部支柱の上端を塞ぐようにして設けた鍔状に広がるエンドプレートと、該エンドプレートの裏面に設け前記中空の下部支柱に嵌合するガイドプレートと、前記エンドプレートの表面で接合した上部支柱とを備えるとともに、上記支柱相互間に傾斜して設けるブレースはタイロッドブレース又はパイプブレースであることを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明に係る球形タンク脚部のブレース取付部構造は、上記請求項１記載のタイロッドブレースは、該タイロッドブレースの上部と係合する上部ガセットプレートが上部支柱下端に設けたエンドプレートの裏面と下部支柱の上部側面とのそれぞれに溶着し、かつ上部ガセットプレートの溶着範囲相当の下部支柱の中空内部に補強用円板リブを設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明に係る球形タンク脚部のブレース取付部構造は、上記請求項１記載のパイプブレースは、上記下部支柱の上部及び下部のそれぞれで左右対称に溶着された部位の近傍を左右のブラケットで保持するとともに、各パイプブレースの端部を溶着した箇所の溶着範囲相当の下部支柱の中空内部に補強用円板リブを設けたことを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明に係る球形タンク脚部のブレース取付部構造は、請求項１又請求項３記載の球形タンク脚部のブレース取付け構造の上記中空の下部支柱を挟んで左右対称に傾斜して設けるパイプブレースは、上部支柱下端のエンドプレートと下部支柱側面との間及び下部支柱下端と下部支柱側面との間のそれぞれに上部ガセットプレート及び下部ガセットプレートをそれぞれ溶着し、この上部ガセットプレート及び下部ガセットプレートにそれぞれ取付けるパイプブレースの中央を差込んでその先端縁を下部支柱の側面に溶着し、この差込み部の周縁を溶接するとともに、パイプブレース取付け範囲の下部支柱の中空内部にそれぞれ補強用円板リブを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明に係る球形タンク脚部のブレース取付部構造は、球形タンクの球殻体を支持する支柱は、該支柱相互間に傾斜するブレースで連結した中空の下部支柱と、該下部支柱の上端を塞ぐようにして設けた鍔状に広がるエンドプレートと、該エンドプレートの裏面に設け前記中空の下部支柱に嵌合するガイドプレートと、前記エンドプレートの表面で接合した上部支柱とを備えるとともに、上記支柱相互間に傾斜して設けるブレースはタイロッドブレース又はパイプブレースであるので、地震や強風などによって球形タンクが横揺れして、タイロッドブレース又はパイプブレースに引張力や圧縮力が掛かった場合に、エンドプレートとガイドプレートが中空の下部支柱への取付部近傍を補強しているため、中空の下部支柱への取付部近傍が潰れたり変形や損傷するのを防止し、強度の高いブレース取付部構造が得られる。
【００１７】
請求項２の発明に係る球形タンク脚部のブレース取付部構造は、上記請求項１記載のタイロッドブレースは、該タイロッドブレースの上部と係合する上部ガセットプレートが上部支柱下端に設けたエンドプレートの裏面と下部支柱の上部側面とのそれぞれに溶着し、かつ上部ガセットプレートの溶着範囲相当の下部支柱の中空内部に補強用円板リブを設けたので、地震や強風などによって球形タンクが横揺れして、タイロッドブレースに引張力が掛かった場合に、エンドプレートと下部支柱に接続する上部ガセットプレートは上辺と側辺を長い距離で溶接されているため、中空の下部支柱との溶着部やその近傍が破損することがなく、さらに、上部ガセットプレート取付範囲に掛かる荷重は下部支柱の内部に設けた補強用円板リブに支えられるため、中空の下部支柱が潰れたり変形や損傷するのを防止し、強度の高いブレース取付部構造が得られる。
【００１８】
請求項３の発明に係る球形タンク脚部のブレース取付部構造は、上記請求項１記載のパイプブレースは、上記下部支柱の上部及び下部のそれぞれで左右対称に溶着された部位の近傍を左右のブラケットで保持するとともに、各パイプブレースの端部を溶着した箇所の溶着範囲相当の下部支柱の中空内部に補強用円板リブを設けたので、地震や強風などによって球形タンクが横揺れして、パイプブレースに引張力と圧縮力が掛かった場合に、下部支柱に接続するブラケットによって緩和され支えられるとともに、パイプブレース取付部近傍に掛かる引張りと圧縮の荷重は下部支柱の中空内部に設けた補強用円板リブに支えられるため、中空の下部支柱が潰れたり変形や損傷するのを防止し、強度の高いブレース取付部構造が得られる。
【００１９】
請求項４の発明に係る球形タンク脚部のブレース取付部構造は、請求項１又請求項３記載の球形タンク脚部のブレース取付け構造の上記中空の下部支柱を挟んで左右対称に傾斜して設けるパイプブレースは、上部支柱下端のエンドプレートと下部支柱側面との間及び下部支柱下端と下部支柱側面との間のそれぞれに上部ガセットプレート及び下部ガセットプレートをそれぞれ溶着し、この上部ガセットプレート及び下部ガセットプレートにそれぞれ取付けるパイプブレースの中央を差込んでその先端縁を下部支柱の側面に溶着し、この差込み部の周縁を溶接するとともに、パイプブレース取付け範囲の下部支柱の中空内部にそれぞれ補強用円板リブを設けたので、地震や強風などによって球形タンクが横揺れして、パイプブレースに引張力と圧縮力が掛かった場合に、エンドプレートと下部支柱に接続する上部ガセットプレート及び下部ガセットプレートは上辺と側辺を長い距離で溶接され、さらにパイプブレースの中央を差込んでその周縁を溶接しているため接続強度が高まり下部支柱との溶着部やその近傍が破損することがなく、さらに、上部ガセットプレート及び下部ガセットプレート取付部近傍に掛かる引張りと圧縮の荷重は下部支柱の中空内部に設けた補強用円板リブに支えられるため中空の下部支柱が潰れたり変形や損傷するのを防止し、強度の高いブレース取付部構造が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明に係る球形タンク脚部のブレース取付部構造のタイロッドブレースを支柱間に設けた場合の正面説明図である。
【図２】図１のタイロッドブレース取付部の上部近傍を示す説明図である。
【図３】図１のタイロッドブレース取付部の下部近傍を示す説明図である。
【図４】この発明に係る球形タンク脚部のブレース取付部構造のパイプブレースを支柱間に設けた場合の正面説明図である。
【図５】図４のパイプブレース取付部の上部近傍を示す説明図である。
【図６】図４のパイプブレース取付部の下部近傍を示す説明図である。
【図７】パイプブレース取付部の他の実施形態例の上部近傍を示す説明図である。
【図８】パイプブレース取付部の他の実施形態例の下部近傍を示す説明図である。
【図９】従来一般のタイロッドブレースを備えた球形タンクを示す説明図である。
【図１０】従来一般のパイプブレースを備えた球形タンクを示す説明図である。
【図１１】図９のタイロッドブレース取付部の損傷事例を示す説明図である。
【図１２】図１０のパイプブレース取付部の損傷事例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
この発明に係る球形タンク脚部のブレース取付部構造の実施形態について、図１乃至図８を参照しながら説明する。
図１乃至図８にわたって同一の用語には同一の符号を使用し、各符号の説明は一部を省略している。
本発明は下記の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で下記の実施形態に変更（例えば構成要素の省略又は付加、構成要素の形状の変更等）を加えることが出来るのはもちろんである。
球形タンク１の球殻体２を基礎４上に支持する支柱３は、この支柱３、３相互間に傾斜させて設けるブレース５で連結されている。この支柱３の本数は、球形タンク１の規模に応じた本数とする。
【００２２】
図１は、タイロッドブレース５１を支柱３の間に設けた場合の正面説明図で、球形タンク１は球殻体（球殻板）２を複数本の支柱３で支持し基礎４上に設置されている。
この支柱３、３の相互間に、傾斜する鋼棒材状のタイロッドブレース５１、５１を設けている。
【００２３】
図２は、図１に示すタイロッドブレース５１の上部取付部の近傍を拡大して示す説明図である。
支柱３は、上部支柱３ａと下部支柱３ｂを接続して形成する。
上部支柱３ａの下端部には下部支柱３ｂの上端を塞ぐようにして設けた鍔状に広がるエンドプレート６を設け、このエンドプレート６の下端部には接続ガイドとなる十文字状のガイドプレート７を固着している。
中空体よりなる下部支柱３ｂの上部に上記ガイドプレート７を嵌合させ、エンドプレート６の下端周縁を溶着して上部支柱３ａと接続する。
タイロッドブレース５１は、上部ガセットプレート５１Ａにピン構造の取付具を設けて連結する。
この上部ガセットプレート５１Ａは、上端辺ａ１をエンドプレート６の鍔部下端縁に溶接で固着し、側端辺ｂ１を下部支柱３ｂの上側面に溶接で固着する。
この下部支柱３ｂの側端辺ｂ１の範囲内に、補強用円板リブ８を嵌め込んで周縁を溶接して固着する。
【００２４】
上部支柱３ａの下端部に鍔状のエンドプレート６を設け、さらにこのエンドプレート６下端部に十文字状のガイドプレート７を固着しているため、下部支柱３ｂの接続部の剛性が向上し、タイロッドブレース５１取付部近傍の下部支柱３ｂの強度が増し変形や損傷をすることがない。
地震や強風などによって球形タンク１が横揺れして、タイロッドブレース５１に引張力が掛かった場合に、上部ガセットプレート５１Ａの上端辺ａ１と側端辺ｂ１はエンドプレート６と下部支柱３ｂに亘って長い距離で溶接されているため、上部ガセットプレート５１Ａの下部支柱３ｂとの溶着部やその近傍が損傷することがない。
さらに、上部ガセットプレート５１Ａの取付部近傍に掛かる荷重は、下部支柱３ｂの内部に設けた補強用円板リブ８に支えられるため、下部支柱３ｂが潰れたり変形や損傷するのを防止し、強度の高いブレース取付部構造が得られる。
【００２５】
図３は、図１に示すタイロッドブレース５１取付部の下部近傍を拡大して示す説明図である。
下部支柱３ｂの下端は基礎４の上にベースプレート９を設け、タイロッドブレース５１は、ピン構造の取付治具を介して下部ガセットプレート５１Ｂに連結し、この下部ガセットプレート５１Ｂは、下端辺ａ２を上記ベースプレート９の鍔部上端縁に溶接で固着し、側端辺ｂ２を下部支柱３ｂの下側面に溶接で固着する。この下部支柱３ｂの下側面の溶着範囲内に補強用円板リブ１０を嵌め込んで周縁を溶接して固着する。
タイロッドブレース５１に引張力が掛かった場合に、下部ガセットプレート５１Ｂの下端辺ａ２と側端辺ｂ２はベースプレート９と下部支柱３ｂに溶接されているため、下部ガセットプレート５１Ｂの下部支柱３ｂとの溶着部やその近傍が損傷することがない。
さらに、下部ガセットプレート５１Ｂの取付部近傍に掛かる荷重は、下部支柱３ｂの内部に設けた補強用円板リブ１０に支えられるため、下部支柱３ｂが潰れたり変形や損傷するのを防止し、強度の高いブレース取付部構造となる。
【００２６】
図４は、パイプブレース５２を支柱３間に設けた場合の正面説明図で、球形タンク１は球殻体（球殻板）２を複数本の支柱３で支持し基礎４上に設置されている。
この支柱３、３の相互間には、傾斜し交差させた管材よりなるパイプブレース５２、５２を設けている。
【００２７】
図５は、図４のブレース取付部の上部近傍を拡大して示す説明図で、支柱３は上部支柱３ａと下部支柱３ｂとで形成し、上部支柱３ａの下端部には鍔状のエンドプレート６を設け、このエンドプレート６の下端部には接続ガイドとなる十文字状のガイドプレート７を固着し、下部支柱３ｂはその上端部に上記ガイドプレート７を嵌合し、上記エンドプレート６の下周縁を溶着して接続する。
下部支柱３ｂを挟んで左右対称に溶着して設けるパイプブレース５２は、その下部近傍に左右のブラケット１１ａ、１１ａを溶着し下部支柱３ｂの側面に溶着して保持する。
また、パイプブレース５２取付範囲の下部支柱３ｂの内部に、補強用円板リブ８を嵌め込んで周縁を溶接して固着する。
【００２８】
球形タンク１が地震や強風などによって横揺れして、パイプブレース５２に引張力や圧縮力が掛かった場合に、下部支柱３ｂに接続する左右のブラケット１１ａ、１１ａによって保持し緩和される。
また、パイプブレース５２の取付部近傍に掛かる引張力や圧縮力の荷重は、下部支柱３ｂの内部に設けた補強用円板リブ８に支えられるため、下部支柱３ｂが押し潰れたり変形や損傷するのを防止し、強度の高いブレース取付部構造となる。
【００２９】
図６は、図４に示すパイプブレース５２取付部の下部近傍を拡大して示す説明図で、  下部支柱３ｂの下端は基礎４の上にベースプレート９を設け、パイプブレース５２は上部を左右のブラケット１１ｂ、１１ｂで保持して下部支柱３ｂの側面に溶着するとともに、このパイプブレース５２の取付範囲内に補強用円板リブ１０を嵌め込んで周縁を溶接して固着する。
パイプブレース５２に引張力や圧縮力が掛かった場合に、下部支柱３ｂに接続する左右のブラケット１１ｂ、１１ｂによって緩和され、さらにパイプブレース５２の取付部近傍に掛かる引張力や圧縮力の荷重は、下部支柱３ｂの内部に設けた補強用円板リブ１０に支えられるため、下部支柱３ｂが押し潰れたり変形や損傷するのを防止し強度の高いブレース取付部構造となる。
【００３０】
図７は、パイプブレース５２取付部の他の実施形態例の上部近傍を拡大して示す説明図で、上部支柱３ａ下端のエンドプレート６と上部支柱３ａの側面との間に上部ガセットプレート５２Ａを溶着する。
下部支柱３ｂを挟んで左右対称に溶着して設けるパイプブレース５２には、中央に差込溝（右側に概略を図示）を開口しておき、このパイプブレース５２の差込溝を上部ガセットプレート５２Ａに差込んでパイプブレース５２の先端縁を下部支柱３ｂの側面に溶着し、さらに差込み部の周縁を溶接する。
また、パイプブレース５２の取付け範囲の下部支柱３ｂの内部に、補強用円板リブ８を嵌め込んで周縁を溶接して固着する。
【００３１】
地震や強風などによって球形タンク１が横揺れして、パイプブレース５２に引張力や圧縮力が掛かった場合に、エンドプレート９と下部支柱３ｂに接続する上部ガセットプレート５２Ａは上辺と側辺を長い距離で溶接され、さらにパイプブレース５２の中央を差込んでこの差込み部の周縁を溶接しているため、接続強度が高まり下部支柱３ｂとの溶着部やその近傍が破損することがない。
さらに、上部ガセットプレート５２Ａの取付部近傍に掛かる引張力や圧縮力の荷重は、下部支柱３ｂの内部に設けた補強用円板リブ８に支えられるため下部支柱３ｂが押し潰れたり変形や破損するのを防止し、強度の高いブレース取付部構造が得られる。
【００３２】
図８は、パイプブレース５２取付部の他の実施形態例の下部近傍を拡大して示す説明図で、下部支柱３ｂの下端にベースプレート９を設け、このベースプレート９と下部支柱３ｂの側面との間に下部ガセットプレート５２Ｂを溶着する。下部支柱３ｂを挟んで左右対称に溶着して設けるパイプブレース５２には中央に差込溝（図示せず）を開口しておき、この差込溝を下部ガセットプレート５２Ｂに差込んで先端縁を下部支柱３ｂの側面に溶着しこの差込み部の周縁を溶接する。パイプブレース５２の取付け範囲の下部支柱３ｂの内部に、補強用円板リブ１０を嵌め込んで周縁を溶接して固着する。
パイプブレース５２に引張力や圧縮力が掛かった場合に、エンドプレート９と下部支柱３ｂに接続する下部ガセットプレート５２Ｂは下辺と側辺が溶接され、さらにパイプブレース５２の中央を差込んで周縁を溶接しているため、接続強度が高まり下部支柱３ｂとの溶着部やその近傍が破損することがない。
さらに、下部ガセットプレート５２Ｂの取付部近傍に掛かる引張力や圧縮力の荷重は、下部支柱３ｂの内部に設けた補強用円板リブ１０に支えられるため下部支柱３ｂが破損するのを防止し強度の高いブレース取付部構造となる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
この発明に係る球形タンク脚部のブレース取付部構造は、新設や既設の球形タンクの脚部耐震補強構造に採用することができるのみならず、剛性と耐震性を向上するために既設のブレースの補修や改造、取替えにも適用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  球形タンク      
２  球殻体      
３  支柱      
３ａ  上部支柱      
３ｂ  下部支柱      
４  基礎      
５  ブレース      
５１  タイロッドブレース      
５１Ａ  上部ガセットプレート      
５１Ｂ  下部ガセットプレート      
５２  パイプブレース      
５２Ａ  上部ガセットプレート      
５２Ｂ  下部ガセットプレート      
６  エンドプレート      
７  ガイドプレート      
８  補強用円板リブ      
９  ベースプレート      
１０  補強用円板リブ      
１１  ブラケット      
【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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