(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両側の接合面にそれぞれ端部が内方に屈曲した係止片部とされた一対の鉤形の係止部とこれら係止部の前記係止片部に対し反対側同士を連結させる連結部とを有する接合金具がそれぞれ二つ同一直線上に配置されたセグメントを、前記接合面同士を互いに突き合わせることで、前記接合金具の対向するものからなる対を二対形成し、これら接合金具の各対に、前記係止部同士の間に形成された係合空間内に配置されて前記係止片部と係合する係合部が板状の連結中間部の両側部に設けられてなる連結金具がそれぞれ接合されることで前記接合金具の対をなすもの同士を連結させるセグメントの連結構造であって、
両連結金具は、それぞれ、一の押し込み方向に押し込まれることで前記接合金具の対向するもの同士を引き寄せ合うものとされ、
前記両連結金具には、前記押し込み方向における後側に設けられて前記押し込み方向の反力を付与する反力付与部材がそれぞれ設けられており、
両反力付与部材は、ともに、それぞれが設けられる前記セグメント自体に反力をとり、
前記反力付与部材は、互いに底部を反対側にして摺動自在に嵌合される一対の有底筒状体と、嵌合状態のこれら有底筒状体内に内蔵されて底部同士を離間させる方向に付勢するバネ部材とを具備することを特徴とするセグメントの連結構造。
【請求項２】
前記バネ部材は、弾性力の異なる２種類のバネ部材からなることを特徴とする請求項１記載のセグメントの連結構造。
【請求項３】
前記バネ部材として重ね皿バネを用いることを特徴とする請求項１または２記載のセグメントの連結構造。
【請求項４】
両側の接合面にそれぞれ端部が内方に屈曲した係止片部とされた一対の鉤形の係止部とこれら係止部の前記係止片部に対し反対側同士を連結させる連結部とを有する接合金具がそれぞれ二つ同一直線上に配置されたセグメントを、前記接合面同士を互いに突き合わせることで、前記接合金具の対向するものからなる対を二対形成し、これら接合金具の各対に、前記係止部同士の間に形成された係合空間内に配置されて前記係止片部と係合する係合部が板状の連結中間部の両側部に設けられてなる連結金具がそれぞれ接合されることで前記接合金具の対をなすもの同士を連結させるセグメントの連結構造であって、
両連結金具は、それぞれ、一の押し込み方向に押し込まれることで前記接合金具の対向するもの同士を引き寄せ合うものとされ、
前記両連結金具には、前記押し込み方向における後側に設けられて前記押し込み方向の反力を付与する反力付与部材がそれぞれ設けられており、
両反力付与部材は、ともに、それぞれが設けられる前記セグメント自体に反力をとり、
前記反力付与部材は、互いに締まりばめで嵌合される一対の部材を具備することを特徴とするセグメントの連結構造。
【請求項５】
前記接合面には、前記押し込み方向における中間所定範囲においてのみ窪む接合溝部が形成されており、該接合溝部に前記接合金具が設けられるとともに、
前記両反力付与部材は、ともに、前記接合溝部の端面に反力をとることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載のセグメントの連結構造。
【請求項６】
前記連結金具の前記押し込み方向における後側に、前記反力付与部材を螺合させるネジが形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載のセグメントの連結構造。
【請求項７】
前記連結金具は、両側の前記係合部が互いに幅を異ならせており、幅広側の前記係合部に、前記ネジが形成されていることを特徴とする請求項６記載のセグメントの連結構造。
【請求項８】
前記接合金具には、前記連結部の前記係合空間を形成する底面に、前記押し込み方向における先方側が深くなるように傾斜するテーパ面が設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項記載のセグメントの連結構造。
【請求項９】
前記接合金具には、前記一対の係止部のそれぞれの前記係止片部の相互対向側かつ前記押し込み方向における手前側に、該手前側に位置するほど深くなるように傾斜する面取部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項記載のセグメントの連結構造。
【請求項１０】
前記接合金具は、前記接合面より深い位置にオフセットされていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項記載のセグメントの連結構造。
【請求項１１】
前記接合金具には、前記連結部の前記係合空間側に、型枠固定用のメネジが形成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項記載のセグメントの連結構造。
【請求項１２】
前記接合金具には、前記接合面に直交する方向に延在するリブが形成されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項記載のセグメントの連結構造。
【請求項１３】
前記両連結金具は、互いに近接する方向に押し込まれることで前記接合金具の対向するもの同士を引き寄せ合うものとされ、
前記両連結金具の相反する側にそれぞれ前記反力付与部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項記載のセグメントの連結構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、相互に複数連結することにより掘削穴の軸方向に筒状壁体を構成するセグメントの連結構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トンネルを構築する方法としては、掘削穴の内面側にコンクリート製のセグメントを組み立てて筒状壁体を構築する、いわゆるシールド工法が一般的である。
このシールド工法に用いられるセグメントとしては平面長方形状で円弧版状のものが主流であり、これらセグメント同士をボルトによって接合していた。
このボルトでセグメント同士を接合する構造としては、セグメントの接合面の近傍に、セグメントの接合面同士を当接させた際に、互いに連通する孔部を有する継手板を埋め込んでおき、これら継手板の孔部へボルトを挿通させ、このボルトへナットを締結させて接合させる構造が一般的である。また、相互のセグメントにナット部材であるインサート金具を埋め込んでおき、隣接するセグメントに貫通させたボルトを締結させて互いに接合させる構造もある。
【０００３】
しかしながら、このような構造では、構築現場にて継手の接合面に形成された孔部へボルトを挿通させ、このボルトへナットを締結させたり、相互のセグメントに埋め込んだインサート金具へボルトを締結させるという極めて煩雑な作業を要するため組立時間の短縮には限界があり、またロボットによる自動組み付けへの適応が困難であった。さらには、二次覆工を省略する場合にもボルト・ナットを取り付けるためにセグメントに形成したボルトボックスの閉塞作業を行わなければならず、施工の高速化、省力化を目指す上で新たな継手構造の開発が急務となっているのが現状であった。
【０００４】
ここで、極めて容易にセグメント同士を接合させることができる接合構造として、セグメントの接合面の対向位置に、Ｃ型の接合金具を埋め込んでおき、これらＣ型の接合金具の対に両端部が係合するＩ型の連結金具を嵌め込むことにより、Ｃ型の接合金具同士をＩ型の連結金具によって連結させ、セグメント同士を接合面同士を接合させて連結させる構造が開発されている。そして、このようなセグメントの連結構造において、接合金具と連結金具とにテーパ面を形成しておき、連結金具を対をなす接合金具に押し込むことで、対をなす接合金具同士を近接させて、よりセグメント同士の接合力を高めるようにすることが可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のセグメントの連結構造では、連結金具を対をなす接合金具に押し込み、対をなす接合金具同士を近接させて、セグメント同士の接合力を高める際に、連結金具に反力を付与する部材が、既設のセグメントに当接する構造になっているため、セグメントの反力付与部材が設けられる接合溝部を端部まで貫通させる必要があった。その結果、この接合溝部を介しての通水が発生する可能性があった。
したがって、本発明の目的は、施工の高速化、省力化を達成することができ、その上で止水性を向上することができるセグメントの連結構造を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載のセグメントの連結構造は、両側の接合面にそれぞれ端部が内方に屈曲した係止片部とされた一対の鉤形の係止部とこれら係止部の前記係止片部に対し反対側同士を連結させる連結部とを有する接合金具がそれぞれ二つ同一直線上に配置されたセグメントを、前記接合面同士を互いに突き合わせることで、前記接合金具の対向するものからなる対を二対形成し、これら接合金具の各対に、前記係止部同士の間に形成された係合空間内に配置されて前記係止片部と係合する係合部が板状の連結中間部の両側部に設けられてなる連結金具がそれぞれ接合されることで前記接合金具の対をなすもの同士を連結させるセグメントの連結構造であって、両連結金具は、それぞれ、一の押し込み方向に押し込まれることで前記接合金具の対向するもの同士を引き寄せ合うものとされ、前記両連結金具には、前記押し込み方向における後側に設けられて前記押し込み方向の反力を付与する反力付与部材がそれぞれ設けられており、両反力付与部材は、ともに、それぞれが設けられる前記セグメント自体に反力をとり、前記反力付与部材は、互いに底部を反対側にして摺動自在に嵌合される一対の有底筒状体と、嵌合状態のこれら有底筒状体内に内蔵されて底部同士を離間させる方向に付勢するバネ部材とを具備することを特徴としている。
【０００７】
これにより、両反力付与部材は、ともに、それぞれが設けられるセグメント自体に反力をとることになるため、セグメントの反力付与部材が設けられる接合溝部を端部まで貫通させる必要がなくなる。
また、反力付与部材が、互いに摺動自在に嵌合される一対の有底筒状体と、これら有底筒状体内に内蔵されて底部同士を離間させる方向に付勢するバネ部材とを具備するものであるため、構造が簡素にできる。
【０００８】
本発明の請求項２記載のセグメントの連結構造は、請求項１記載のものに関し、前記バネ部材は、弾性力の異なる２種類のバネ部材からなることを特徴としている。
【０００９】
このように、バネ部材が、弾性力の異なる２種類のバネ部材からなるため、反力付与部材を連結金具の押し込み方向に対し反対側に保持させるためのバネ部材の付勢力を小さくすることが可能となり、反力付与部材で連結金具の押し込み方向への反力を保持するためのバネ部材の付勢力を大きくすることが可能となる。
【００１０】
本発明の請求項３記載のセグメントの連結構造は、請求項１または２記載のものに関し、前記バネ部材として重ね皿バネを用いることを特徴としている。
【００１１】
このように、バネ部材として重ね皿バネを用いるため、簡素な構成で十分な付勢力を発生させることができる。
【００１２】
本発明の請求項４記載のセグメントの連結構造は、両側の接合面にそれぞれ端部が内方に屈曲した係止片部とされた一対の鉤形の係止部とこれら係止部の前記係止片部に対し反対側同士を連結させる連結部とを有する接合金具がそれぞれ二つ同一直線上に配置されたセグメントを、前記接合面同士を互いに突き合わせることで、前記接合金具の対向するものからなる対を二対形成し、これら接合金具の各対に、前記係止部同士の間に形成された係合空間内に配置されて前記係止片部と係合する係合部が板状の連結中間部の両側部に設けられてなる連結金具がそれぞれ接合されることで前記接合金具の対をなすもの同士を連結させるセグメントの連結構造であって、両連結金具は、それぞれ、一の押し込み方向に押し込まれることで前記接合金具の対向するもの同士を引き寄せ合うものとされ、前記両連結金具には、前記押し込み方向における後側に設けられて前記押し込み方向の反力を付与する反力付与部材がそれぞれ設けられており、両反力付与部材は、ともに、それぞれが設けられる前記セグメント自体に反力をとり、前記反力付与部材は、互いに締まりばめで嵌合される一対の部材を具備することを特徴としている。
【００１３】
これにより、両反力付与部材は、ともに、それぞれが設けられるセグメント自体に反力をとることになるため、セグメントの反力付与部材が設けられる接合溝部を端部まで貫通させる必要がなくなる。
また、反力付与部材は、互いに締まりばめで嵌合される一対の部材を具備するため、さらに部品点数の少ない簡素な構成とすることができる。
【００１４】
本発明の請求項５記載のセグメントの連結構造は、請求項１乃至４のいずれか一項記載のものに関し、前記接合面には、前記押し込み方向における中間所定範囲においてのみ窪む接合溝部が形成されており、該接合溝部に前記接合金具が設けられるとともに、前記両反力付与部材は、ともに、前記接合溝部の端面に反力をとることを特徴としている。
【００１５】
このように、接合面には、押し込み方向における中間所定範囲においてのみ窪む接合溝部が形成されており、両反力付与部材は、ともに、接合溝部の端面に反力をとるため、反力付与部材の配設が容易となる。
【００１６】
本発明の請求項６記載のセグメントの連結構造は、請求項１乃至５のいずれか一項記載のものに関し、前記連結金具の前記押し込み方向における後側に、前記反力付与部材を螺合させるネジが形成されていることを特徴としている。
【００１７】
このように、連結金具の押し込み方向における後側に、前記反力付与部材を螺合させるネジが形成されているため、連結金具にあらかじめ反力付与部材を螺合させて取り付けておくことができる。
【００１８】
本発明の請求項７記載のセグメントの連結構造は、請求項６記載のものに関し、前記連結金具は、両側の前記係合部が互いに幅を異ならせており、幅広側の前記係合部に、前記ネジが形成されていることを特徴としている。
【００１９】
このように、連結金具には幅広側の係合部にネジが形成されるため、ネジの形成により連結金具の強度が落ちることを防止できる。
【００２０】
本発明の請求項８記載のセグメントの連結構造は、請求項１乃至７のいずか一項記載のものに関し、前記接合金具には、前記連結部の前記係合空間を形成する底面に、前記押し込み方向における先方側が深くなるように傾斜するテーパ面が設けられていることを特徴としている。
【００２１】
このように、接合金具には、連結部の係合空間を形成する底面に、押し込み方向における先方側が深くなるように傾斜するテーパ面が設けられているため、連結金具を係合空間により深く挿入させることができる。
【００２２】
本発明の請求項９記載のセグメントの連結構造は、請求項１乃至８のいずか一項記載のものに関し、前記接合金具には、前記一対の係止部のそれぞれの前記係止片部の相互対向側かつ前記押し込み方向における手前側に、該手前側に位置するほど深くなるように傾斜する面取部が形成されていることを特徴としている。
【００２３】
このように、接合金具には、一対の係止部のそれぞれの係止片部の相互対向側かつ押し込み方向における手前側に、該手前側に位置するほど深くなるように傾斜する面取部が形成されているため、連結金具を係止部の間に係合させる際の作業性を向上させることができる。
【００２４】
本発明の請求項１０記載のセグメントの連結構造は、請求項１乃至９のいずか一項記載のものに関し、前記接合金具は、前記接合面より深い位置にオフセットされていることを特徴としている。
【００２５】
このように、接合金具は、接合面より深い位置にオフセットされているため、接合面側に変形することができ、その結果、対をなす接合金具に対して深く連結金具を押し込んで、接合金具を変形させ、その復元力で、対をなす接合金具および連結金具をより強固に連結させることができる。
【００２６】
本発明の請求項１１記載のセグメントの連結構造は、請求項１乃至１０のいずか一項記載のものに関し、前記接合金具には、前記連結部の前記係合空間側に、型枠固定用のメネジが形成されていることを特徴としている。
【００２７】
このように、接合金具には、連結部の係合空間側に、型枠固定用のメネジが形成されているため、このメネジを用いて型枠に容易かつ確実に接合金具を型枠に固定することができる。
【００２８】
本発明の請求項１２記載のセグメントの連結構造は、請求項１乃至１１のいずか一項記載のものに関し、前記接合金具には、前記接合面に直交する方向に延在するリブが形成されていることを特徴としている。
【００２９】
このように、接合金具には、接合面に直交する方向に延在するリブが形成されているため、強度を大幅に向上させることができる。
【００３０】
本発明の請求項１３記載のセグメントの連結構造は、請求項１乃至１２のいずれか一項記載のものに関し、前記両連結金具は、互いに近接する方向に押し込まれることで前記接合金具の対向するもの同士を引き寄せ合うものとされ、前記両連結金具の相反する側にそれぞれ前記反力付与部材が設けられていることを特徴としている。
【００３１】
このように、両連結金具は、互いに近接する方向に押し込まれることで前記接合金具の対向するもの同士を引き寄せ合うものとされ、両連結金具の相反する側にそれぞれ反力付与部材が設けられているため、両反力付与部材をバランスよく配置することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態のセグメントの接合構造を図１〜図１３によって説明する。
図において、符号１は、セグメントである。このセグメント１は、平面視長方形状かつ側面視円弧版状に形成されたコンクリート製のものであり、これらセグメント１の周方向における端部の接合面２を互いに接合させることにより、掘削穴内にて筒状壁体を構成するリングが構築されるようになっている。そして、このリングを掘削穴の軸方向へ互いに接合させることにより、筒状壁体が構築されるようになっている。
【００３３】
これらセグメント１の両側の接合面２は、ともに、図１および図３に示すような形状をなしている。すなわち、接合面２のセグメント１の軸線に沿う方向における両側の所定距離離間した各中間所定範囲に、セグメント１の軸線に平行に延在する断面矩形状の一対の接合溝部３が、各中間所定範囲においてのみ窪むように（すなわちセグメント１の軸線に沿う方向における端部に抜けないように）形成されている。これら一対の接合溝部３は、セグメント１の軸線に平行な同一直線上に互いに所定距離離間して形成されている。ここで、両接合溝部３は、セグメント１の厚さ方向（半径方向）における中央位置に形成されている。
【００３４】
そして、これら接合溝部３には、接合溝部３内でセグメント１の軸線方向において互いに近接するようにＣ型の接合金具７がそれぞれ設けられており、一のセグメント１および他のセグメント１を掘削穴の軸線方向および半径方向における位置を合わせて接合面２同士を互いに突き合わせることで、接合金具７の対向するものからなる対を二対形成し、これら接合金具７の各対に、それぞれＩ型の連結金具８を接合させることで接合金具７の対をなすもの同士を連結させる。
【００３５】
図５〜図７にも示すように、接合金具７は、端部に係止片部１０を有する鉤形に形成された一対の係止部１１が互いに対向するよう設けられたもので、一対の係止部１１の係止片部１０に対し反対側同士が連結部１２で連結されることにより、側面視Ｃ型形状をなしている。これら係止部１１および連結部１２によって形成された係止片部１０よりも連結部１２側の空間は、連結金具８の係合部１３が係合する係合空間１４とされている。
【００３６】
また、係止片部１０の内面からなる係止面１５は、連結金具８の挿入方向イへ向かって係合空間１４を狭めるテーパ面とされている。つまり、セグメント１の接合面２同士を突き合わせた状態にて、互いに対向する接合金具７の対の係止面１５同士が、連結金具８の挿入方向（図５におけるイ）の奥方へ向かって次第に離間するテーパ面とされている。
【００３７】
この接合金具７には、連結金具８の挿入方向に沿って複数具体的には三カ所の突起部１７が配列されており、これら突起部１７には、ミリネジからなるアンカー筋連結メネジ部１８がそれぞれ形成されている。そして、これらアンカー筋連結メネジ部１８には、それぞれアンカー筋１９が、係止部１１に対し反対側に延在する状態でねじ込まれて連結されている。これらアンカー筋１９の端部には、アンカー筋１９の軸線と略直交する支圧板２０が一体成形されている。
【００３８】
また、この接合金具７には、アンカー筋１９との連結位置に、連結金具８の挿入方向イと交差する方向に、複数のリブ２１が形成されている。
【００３９】
そして、このような接合金具７が、一対、互いの連結金具８の挿入方向を互いに近接する逆向きにするようにして各接合溝部３に、掘削穴すなわちセグメント１の軸線に平行な同一直線上に位置し、かつそれぞれ接合溝部３の他の接合溝部３側に位置するように埋設されている。ここで、セグメント１の軸線に平行な同一直線上に配置された各接合溝部３において、それぞれ他の接合金具７側に向けて連結金具８が挿入されるように、言い換えれば、係止片部１０の内面からなる係止面１５が、他の接合金具７側に近接するほど係合空間１４を狭めるように接合金具７が配置されている。
【００４０】
セグメント１同士で接合金具７を連結させる連結金具８は、図８にも示すように、断面Ｉ字型に形成されたもので、板状の連結中間部３１の両側部が前述したように接合金具７の係合空間１４内に嵌合する係合部１３とされている。連結中間部３１は、接合金具７を構成する係止部１１の係止片部１０同士の隙間よりも薄く形成されて挿通可能とされており、係合部１３は、係止片部１０同士の隙間よりも厚く形成されている。
【００４１】
このような連結金具８は、図３に示すように、セグメント１を接合面２同士で互いに突き合わせることで接合金具７の対向するものからなる対を二対形成し、これら接合金具７の各対に、それぞれ接合されることになる。
【００４２】
ここで、この接合時に接合金具７の係止片部１０の係止面１５と当接して係合する連結金具８の係合部１３に形成された係合面３２は、接合金具７の係止面１５と同様、一端側に至るほど、係合部１３の幅を狭め対向する係合面３２同士が次第に離間するテーパ面とされている。この連結金具８は、係合部１３の幅が狭い側から接合金具７に挿入されることになり、同一直線上に配置された接合金具７の各対に対し、逆向きにそれぞれ挿入されることになる。そして、これらの連結金具８は、互いに近接する方向に移動することで、テーパ面からなる両係合面３２がテーパ面からなる対向する接合金具７の両係止面１５に乗り上げ、接合金具７の対向するもの同士をそれぞれ引き寄せ合うことになる。
【００４３】
そして、この第１の実施の形態における各接合溝部３には、接合金具７に挿入された状態で一方向に押し込まれることで接合金具７の対向するもの同士を引き寄せ合う連結金具８の前記押し込み方向における後側に一端側が当接し、他端側が接合溝部３の接合金具７に対向する端面３５に当接するように配置されて各連結金具８へ前記押し込み方向の反力を付与する反力付与部材３６が設けられている。ここで、反力付与部材３６は、該反力付与部材３６が設けられるセグメント１自体の接合溝部３の接合金具７に対向する端面３５に当接することで、該反力付与部材３６が設けられるセグメント１自体に反力をとるようになっている。
【００４４】
この反力付与部材３６は、図９に示すように、底部３７と円筒部３８とを有する形状に鋼管等で作製される外側の有底円筒体３９と、底部４０と円筒部４１とを有する形状に鋼管等で作製される内側の有底円筒体４２と有しており、これらは、互いに底部３７，４０を反対側にして摺動自在に嵌合されることになる。また、反力付与部材３６は、嵌合状態のこれら有底筒状体３９，４２内に内蔵される、弾性力の異なる２種類のコイルスプリングからなるバネ部材４３，４４と、これらバネ部材４３，４４同士の間に介装される移動自在の仕切板４５とを有しており、バネ部材４３，４４は、有底筒状体３９，４２をそれぞれの底部３７，４０同士を離間させる方向に付勢する。
【００４５】
次に、セグメント１同士を接合する場合について図１０〜図１２によって説明する。なお、以下の説明においては、掘削穴の軸線方向において、地盤を掘削するシールドマシンが設けられている側を切り羽側と称し、逆側すなわち掘削穴の坑口が配置されている側を坑口側と称す。
【００４６】
ここでは、掘削穴内にてすでにセグメント１で環状に構築された既設リング４７の切り羽側にセグメント１（１Ａ）を設置し、このセグメント１（１Ａ）に次のセグメント１（１Ｂ）を周方向に接合させる場合について説明する。
【００４７】
図１０に示すように、セグメント１（１Ａ）に対し以下の処理を行う。
すなわち、すでに設置されたセグメント１（１Ａ）における次のセグメント１（１Ｂ）を接合させる接合面２（２Ａ）に形成された坑口側（既設リング４７側）の接合溝部３（３ａ）の坑口側の接合金具７（７ａ）よりも坑口側の部分に、坑口側の連結金具８（８ａ）を挿入し、該坑口側の連結金具８（８ａ）を切り羽側に移動させる。
【００４８】
その結果、該坑口側の連結金具８（８ａ）の一方の係合部１３が坑口側の接合金具７（７ａ）の係合空間１４に挿入されるとともに他方の係合部１３が坑口側の接合金具７（７ａ）から突出することになる。これにより、坑口側の接合金具７（７ａ）に坑口側の連結金具８（８ａ）が先付けされる。すなわち、セグメント１（１Ａ）においては、坑口側の接合金具７（７ａ）が先付け側の接合金具となるのである。そして、この状態で、接合溝部３（３ａ）内に、連結金具８（８ａ）の押し込み方向における後側に一端側が当接し、他端側が接合溝部３（３ａ）の接合金具７（７ａ）に対向する端面３５（３５ａ）に当接するようにして反力付与部材３６（３６ａ）を配置する。ここで、反力付与部材３６（３６ａ）をこのように接合溝部３（３ａ）内に配置する際には、反力付与部材３６（３６ａ）は、弾性力の弱い一方のバネ部材４３が縮長する範囲内で縮められるようになっており、これにより、容易に、かつ脱落しないように確実に反力付与部材３６（３６ａ）を取り付けることが可能となっている。
【００４９】
他方、図１０に示すように、セグメント１（１Ｂ）に対し以下の処理を行う。すなわち、セグメント１（１Ａ）と軸線方向を合わせ、セグメント１（１Ａ）の接合面２（２Ａ）に対し該接合面２（２Ａ）に接合させられる接合面２（２Ｂ）を対向させた接合直前状態の次のセグメント１（１Ｂ）について、接合面２（２Ｂ）に形成された切り羽側の接合溝部３（３ｂ）の切り羽側の接合金具７（７ｂ）よりも切り羽側の部分に、切り羽側の連結金具８（８ｂ）を挿入し、該切り羽側の連結金具８（８ｂ）を坑口側に移動させる。
【００５０】
その結果、該切り羽側の連結金具８（８ｂ）の一方の係合部１３が切り羽側の接合金具７（７ｂ）の係合空間１４に挿入されるとともに他方の係合部１３が切り羽側の接合金具７（７ｂ）から突出することになる。これにより、切り羽側の接合金具７（７ｂ）に切り羽側の連結金具８（８ｂ）が先付けされる。すなわち、セグメント１（１Ｂ）においては、切り羽側の接合金具７（７ｂ）が先付け側の接合金具となるのである。そして、この状態で、接合溝部３（３ｂ）内に、連結金具８（８ｂ）の押し込み方向における後側に一端側が当接し、他端側が接合溝部３（３ｂ）の接合金具７（７ｂ）に対向する端面３５（３５ｂ）に当接するようにして反力付与部材３６（３６ｂ）を配置する。ここで、反力付与部材３６（３６ｂ）をこのように接合溝部３（３ｂ）内に配置する際には、反力付与部材３６（３６ｂ）は、弾性力の弱い一方のバネ部材４３が縮長する範囲内で縮められるようになっており、これにより、容易に、かつ脱落しないように確実に反力付与部材３６（３６ｂ）を取り付けることが可能となっている。
【００５１】
以上のようにして準備が整えられたセグメント１（１Ａ）とセグメント１（１Ｂ）とを以下のように接合させる。
すなわち、図１１に示すように、セグメント１（１Ａ）の切り羽側の接合溝部３（３ｂ）の切り羽側の接合金具７（７ｂ）よりも切り羽側の部分に、セグメント１（１Ｂ）の切り羽側の連結金具８（８ｂ）を挿入させ、かつセグメント１（１Ｂ）の坑口側の接合溝部３（３ａ）の坑口側の接合金具７（７ａ）よりも坑口側の部分に、セグメント１（１Ａ）の坑口側の連結金具８（８ａ）を挿入させつつ、セグメント１（１Ａ）とセグメント１（１Ｂ）とを接合面２（２Ａ，２Ｂ）同士突き合わせる。
【００５２】
次に、この状態で、セグメント１（１Ｂ）を坑口側に移動させる。
すると、図１２に示すように、セグメント１（１Ｂ）にセットされていた切り羽側の連結金具８（８ｂ）が、セグメント１（１Ｂ）と一体に移動してセグメント１（１Ａ）の切り羽側の接合金具７（７ｂ）に入り込むとともに、セグメント１（１Ａ）にセットされていた坑口側の連結金具８（８ａ）が、セグメント１（１Ｂ）の坑口側の接合金具７（７ａ）に入り込むことになる。そして、セグメント１（１Ｂ）を既設リング４７に当接するまで移動させると、坑口側の接合金具７（７ａ）同士および切り羽側の接合金具７（７ｂ）同士がそれぞれの位置を合わせた状態になるとともに、坑口側の連結金具８（８ａ）が、反力付与部材３６（３６ａ）の主に強い付勢力のバネ部材４４の付勢力で反力を付与されながら、坑口側の接合金具７（７ａ）の対に同時に押し込まれた状態となるとともに、切り羽側の連結金具８（８ｂ）が、反力付与部材３６（３６ｂ）の主に強い付勢力のバネ部材４４の付勢力で反力を付与されながら、切り羽側の接合金具７（７ｂ）の対に同時に押し込まれた状態となる。
【００５３】
このように、坑口側の連結金具８（８ａ）が、反力付与部材３６（３６ａ）で反力を付与されながら、坑口側の接合金具７（７ａ）の対に同時に押し込まれることで、その係合部１３が坑口側の接合金具７（７ａ）の係合空間１４内に嵌合して、坑口側の接合金具７（７ａ）の対を連結させるとともに、接合金具７のテーパ面からなる係止面１５に連結金具８のテーパ面からなる係合面３２が係合することで、坑口側の接続金具７（７ａ）同士を引き寄せ合うことになる。
【００５４】
また、切り羽側の連結金具８（８ｂ）が、反力付与部材３６（３６ｂ）で反力を付与されながら、切り羽側の接合金具７（７ｂ）の対に同時に押し込まれることで、その係合部１３が切り羽側の接合金具７（７ｂ）の係合空間１４内に嵌合して、切り羽側の接合金具７（７ｂ）の対を連結させるとともに、接合金具７のテーパ面からなる係止面１５に連結金具８のテーパ面からなる係合面３２が係合することで、切り羽側の接続金具７（７ｂ）同士を引き寄せ合うことになる。
【００５５】
以上のようにしてセグメント１（１Ａ）とセグメント１（１Ｂ）とを接合させる。ここで、セグメント１（１Ａ）においては、切り羽側の接合金具７（７ｂ）が連結金具８が後付けされる後付け側の接合金具となるのである。セグメント１（１Ｂ）においては、坑口側の接合金具７（７ａ）が連結金具８が後付けされる後付け側の接合金具となるのである。
【００５６】
上記第１の実施の形態によれば、反力付与部材３６が、セグメント１の接合面２同士を突き合わせることで形成される接合金具７の各対に押し込まれた各連結金具８のそれぞれの押し込み方向における後側に当接して各連結金具８へ前記押し込み方向の反力を付与することになるため、両連結金具８が押し込み方向に対し反対側に移動することがない。
したがって、接合金具７に押し込まれた両連結金具８の接合金具７に対する抜け方向へのずれを防止して、セグメント１同士の接合力を高めた状態を維持することが容易かつ短時間の作業で可能になる。
【００５７】
しかも、両反力付与部材３６（３６ａ，３６ｂ）が、ともに、それぞれが設けられるセグメント１（１Ａ，１Ｂ）自体に反力をとることになるため、反力付与部材３６（３６ａ，３６ｂ）が設けられる接合溝部３（３ａ，３ｂ）を端部まで貫通させる必要がなくなる。
したがって、接合溝部３（３ａ，３ｂ）を介しての通水がなくなるため止水性を向上させることができる。加えて、セグメント１の端部の強度を向上させることができるため、既設セグメント１への当接時における衝撃でセグメント１の端部に欠けを生じることがなく、この点からも止水性を向上させることができる。
加えて、両連結金具８（８ａ，８ｂ）の相反する側にそれぞれ反力付与部材３６（３６ａ，３６ｂ）が設けられているため、両反力付与部材３６（３６ａ，３６ｂ）をバランスよく配置することができる。
さらに、接合面２には、押し込み方向における中間所定範囲においてのみ窪む接合溝部３（３ａ，３ｂ）が形成されており、両反力付与部材３６（３６ａ，３６ｂ）は、ともに、接合溝部３（３ａ，３ｂ）の端面３５に反力をとるため、反力付与部材３６（３６ａ，３６ｂ）の配設が容易となる。
【００５８】
また、反力付与部材３６は、互いに底部３７，４０を反対側にして摺動自在に嵌合される一対の有底筒状体３９，４２と、嵌合状態のこれら有底筒状体３９，４２内に内蔵されて底部３７，４０同士を離間させる方向に付勢するバネ部材４３，４４とを具備するものであるため、構造が簡素にできる。
【００５９】
さらに、反力付与部材３６には、弾性力の異なる２種類のバネ部材４３，４４が内蔵されているため、反力付与部材３６を連結金具８の押し込み方向に対し反対側に保持させるためのバネ部材４３の付勢力を小さくすることが可能となり、反力付与部材３６で連結金具８の押し込み方向への反力を保持するためのバネ部材４４の付勢力を大きくすることが可能となる。
したがって、反力付与部材３６の配置を容易にでき、しかも十分な反力を発生させることができる。
【００６０】
なお、以上の実施の形態を以下のように変更することも可能である。
バネ部材４３，４４の少なくともいずれか一方としてコイルスプリングではなく皿バネを複数付勢力発生方向に重ね合わせた重ね皿バネを用いる。このように、バネ部材として重ね皿バネを用いれば、簡素な構成で十分な付勢力を発生させることができる。
【００６１】
加えて、反力付与部材３６をバネ部材４３の付勢力で接合溝部３内に保持させるのではなく、接合溝部３に係合されるクリップで保持させるようにしてもよい。この場合、クリップは、連結金具８とこれに挿入された接合金具７との隙間に一部挿入させることで接合溝部３に保持されたり、連結金具８の接合金具７の挿入方向における後部側に係止されることで接合溝部３に保持されたりすることが可能である。
【００６２】
さらに、反力付与部材３６として、図１３に示すように、鋼管等からなる外径ｄ0の筒状体（部材）４９と、鋼管等からなる内径Ｄi1の筒状体（部材）５１とを互いに締まりばめ（Ｄi1<ｄ0）で嵌合させたものを用いることも可能である。
このように構成すれば、さらに部品点数の少ない簡素な構成とすることができる。この場合、図１３に示すように、筒状体５１の嵌合側に対し反対側の内径Ｄi2をｄ0<Ｄi2としたり、あるいは筒状体５１を全長にわたって同径としたりすることも可能である。
【００６３】
また、反力付与部材３６として、鉛丸棒等の軟質材料を用いることも可能である。
【００６４】
加えて、セグメント１同士の接合前に予め連結金具８が取り付けられる接合金具７の係止面１５およびこれに係合する連結金具８の係合面３２のみ、テーパ面ではなく、連結金具８の挿入方向に沿った形状とすることも可能である。
【００６５】
次に、本発明の第２の実施の形態のセグメントの接合構造を図１４〜図２１によって、第１の実施の形態との相違部分を中心に以下に説明する。なお、第１の実施の形態と同様の部分には同一の符号を付しその説明は略す。
【００６６】
第２の実施の形態は、第１の実施の形態に対し、連結金具８、接合金具７および反力付与部材３６が主に相違している。
【００６７】
第２の実施の形態の連結金具８は、図１４〜図１６に示すように、板状の連結中間部３１の両側部に形成された係合部１３が、係合部１３同士を結ぶ方向の幅を互いに異ならせており、図１５および図１６に示すように、幅広側の係合部１３（１３α）の押し込み方向における後側には、反力付与部材３６を螺合させるメネジ（ネジ）５０が形成されている。
【００６８】
反力付与部材３６は、アルミニウム等の金属材料からなるもので、図１７に示すように、厚肉の大径部５１と薄肉の小径部５２とが交互に配置された円筒形状をなしており、一端側にオネジ５３が形成されている。そして、このオネジ５３において、反力付与部材３６は連結金具８のメネジ５０に螺合されて固定される。この反力付与部材３６は、小径部５２が変形することで反力を調整する。
【００６９】
図１８および図１９に示すように、連結金具８の幅広側の係合部１３（１３α）を係合させる接合金具７（７α）には、連結部１２の係合空間１４を形成する底面１２ａに、連結金具８の挿入方向（押し込み方向。図１８および図１９におけるイ）における先方側が深くなるように傾斜するテーパ面５５が設けられている。この接合金具７（７α）には、係合空間１４に対し反対側となる上下面に接合面２に直交する方向に延在するリブ５６が形成されている。加えて、接合金具７（７α）には、連結部１２の係合空間１４側の底面１２ａに複数のメネジ５７が形成されている。この接合金具７（７α）は、図示は略すが、セグメント１のプレキャスト時に接合面２を形成する型枠に、メネジ５７に螺合されるボルト等で固定されることになる。なお、この接合金具７（７α）は、第１の実施の形態と同様に施工される際に、連結金具８が先付けされる先付け側の接合金具とされる。
【００７０】
図２０および図２１に示すように、連結金具８の幅狭側の係合部１３（１３β）を係合させる接合金具７（７β）には、一対の係止部１１のそれぞれの係止片部１０の相互対向側かつ連結金具８の挿入方向（押し込み方向／図２０および図２１におけるイ）における手前側となる位置に、該手前側に位置するほど深くなるように傾斜する面取部６０が形成されている。この接合金具７（７β）にも、係合空間１４に対し反対側となる上下面に接合面２に直交する方向に延在するリブ５６が形成されている。加えて、連結部１２の係合空間１４側に、接合面２を形成する型枠への固定用の複数のメネジ５７も形成されている。なお、この接合金具７（７β）は、第１の実施の形態と同様に施工される際に、連結金具８が後付けされる後付け側の接合金具とされる。
【００７１】
さらに、図１４に示すように、両接合金具７は、接合面２より深い位置にオフセットされており、その結果、接合面２同士を接合させた場合に、接合金具７同士の間に隙間が形成されることになる。
【００７２】
上記第２の実施の形態によれば、連結金具８の挿入方向における後側に、反力付与部材３６を螺合させるメネジ５０が形成されているため、連結金具８にあらかじめ反力付与部材３６を螺合させて取り付けておくことができる。
したがって、連結金具８の配置時に同時に反力付与部材３６を配置することができるため、配置作業が簡略化できるとともに、反力付与部材３６のセグメント１からの脱落も防止できる。
【００７３】
また、連結金具８には幅広側の係合部１３（１３α）にメネジ５０が形成されるため、該メネジ５０の形成により連結金具８の強度が落ちることを防止することができる。
【００７４】
さらに、接合金具７（７α）には、連結部１２の係合空間１４を形成する底面１２ａに、連結金具８の挿入方向における先方側が深くなるように傾斜するテーパ面５５が設けられているため、連結金具８を係合空間１４により深く挿入させることができる。
したがって、第１の実施の形態で述べたように、連結金具８を一方の接合金具７（７α）に先付けする接合手順を踏んで施工する場合に、良好に先付けしておくことができる。
【００７５】
加えて、接合金具７（７β）には、一対の係止部１１のそれぞれの係止片部１０の相互対向側かつ連結金具８の挿入方向における手前側に、該手前側に位置するほど深くなるように傾斜する面取部６０が形成されているため、連結金具８を係止部１１の間に係合させる際の作業性を向上させることができる。
【００７６】
また、接合金具７は、接合面２より深い位置にオフセットされているため、接合面２側に変形することができ、その結果、対をなす接合金具７に対して深く連結金具８を押し込んで、接合金具７を変形させ、その復元力で、対をなす接合金具７および連結金具８をより強固に連結させることができる。
【００７７】
加えて、接合金具７には、連結部１２の係合空間１４側に、型枠固定用のメネジ５７が形成されているため、このメネジ５７を用いて型枠に容易かつ確実に接合金具７を型枠に固定することができる。
【００７８】
さらに、接合金具７には、接合面２に直交する方向に延在するリブ５６が形成されているため、強度を大幅に向上させることができる。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１記載のセグメントの連結構造によれば、両反力付与部材が、ともに、それぞれが設けられるセグメント自体に反力をとることになるため、セグメントの反力付与部材が設けられる接合溝部を端部まで貫通させる必要がなくなる。
【００８０】
したがって、接合溝部を介しての通水がなくなるため止水性を向上させることができる。加えて、セグメントの端部の強度を向上させることができるため、既設セグメントへの当接時における衝撃でセグメントの端部に欠けを生じることがなく、この点からも止水性を向上させることができる。
【００８１】
しかも、反力付与部材が、互いに摺動自在に嵌合される一対の有底筒状体と、これら有底筒状体内に内蔵されて底部同士を離間させる方向に付勢するバネ部材とを具備するものであるため、構造が簡素にできる。
【００８２】
本発明の請求項２記載のセグメントの連結構造によれば、バネ部材が、弾性力の異なる２種類のバネ部材からなるため、反力付与部材を連結金具の押し込み方向に対し反対側に保持させるためのバネ部材の付勢力を小さくすることが可能となり、反力付与部材で連結金具の押し込み方向への反力を保持するためのバネ部材の付勢力を大きくすることが可能となる。
したがって、反力付与部材の配置を容易にでき、しかも十分な反力を発生させることができる。
【００８３】
本発明の請求項３記載のセグメントの連結構造によれば、バネ部材として重ね皿バネを用いるため、簡素な構成で十分な付勢力を発生させることができる。
【００８４】
本発明の請求項４記載のセグメントの連結構造によれば、両反力付与部材が、ともに、それぞれが設けられるセグメント自体に反力をとることになるため、セグメントの反力付与部材が設けられる接合溝部を端部まで貫通させる必要がなくなる。
【００８５】
したがって、接合溝部を介しての通水がなくなるため止水性を向上させることができる。加えて、セグメントの端部の強度を向上させることができるため、既設セグメントへの当接時における衝撃でセグメントの端部に欠けを生じることがなく、この点からも止水性を向上させることができる。
【００８６】
しかも、反力付与部材は、互いに締まりばめで嵌合される一対の部材を具備するため、さらに部品点数の少ない簡素な構成とすることができる。
【００８７】
本発明の請求項５記載のセグメントの連結構造によれば、接合面には、押し込み方向における中間所定範囲においてのみ窪む接合溝部が形成されており、両反力付与部材は、ともに、接合溝部の端面に反力をとるため、反力付与部材の配設が容易となる。
【００８８】
本発明の請求項６記載のセグメントの連結構造によれば、連結金具の押し込み方向における後側に、前記反力付与部材を螺合させるネジが形成されているため、連結金具にあらかじめ反力付与部材を螺合させて取り付けておくことができる。
したがって、連結金具の配置時に同時に反力付与部材を配置することができるため、配置作業が簡略化できるとともに、反力付与部材のセグメントからの脱落も防止できる。
【００８９】
本発明の請求項７記載のセグメントの連結構造によれば、連結金具には幅広側の係合部にネジが形成されるため、ネジの形成により連結金具の強度が落ちることを防止できる。
【００９０】
本発明の請求項８記載のセグメントの連結構造によれば、接合金具には、連結部の係合空間を形成する底面に、押し込み方向における先方側が深くなるように傾斜するテーパ面が設けられているため、連結金具を係合空間により深く挿入させることができる。
したがって、連結金具を一方の接合金具に先付けする接合手順を踏んで施工する場合に、良好に先付けしておくことができる。
【００９１】
本発明の請求項９記載のセグメントの連結構造によれば、接合金具には、一対の係止部のそれぞれの係止片部の相互対向側かつ押し込み方向における手前側に、該手前側に位置するほど深くなるように傾斜する面取部が形成されているため、連結金具を係止部の間に係合させる際の作業性を向上させることができる。
【００９２】
本発明の請求項１０記載のセグメントの連結構造によれば、接合金具は、接合面より深い位置にオフセットされているため、接合面側に変形することができ、その結果、対をなす接合金具に対して深く連結金具を押し込んで、接合金具を変形させ、その復元力で、対をなす接合金具および連結金具をより強固に連結させることができる。
【００９３】
本発明の請求項１１記載のセグメントの連結構造によれば、接合金具には、連結部の係合空間側に、型枠固定用のメネジが形成されているため、このメネジを用いて型枠に容易かつ確実に接合金具を型枠に固定することができる。
【００９４】
本発明の請求項１２記載のセグメントの連結構造によれば、接合金具には、接合面に直交する方向に延在するリブが形成されているため、強度を大幅に向上させることができる。
【００９５】
本発明の請求項１３記載のセグメントの連結構造によれば、両連結金具は、互いに近接する方向に押し込まれることで前記接合金具の対向するもの同士を引き寄せ合うものとされ、両連結金具の相反する側にそれぞれ反力付与部材が設けられているため、両反力付与部材をバランスよく配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態のセグメント同士の一の接合カ所の分解斜視図である。
【図２】  本発明の第１の実施の形態のセグメント同士の一の接合カ所の斜視図である。
【図３】  本発明の第１の実施の形態のセグメント同士の一の接合カ所の平断面図である。
【図４】  本発明の第１の実施の形態のセグメント同士の一の接合カ所の側断面図である。
【図５】  本発明の第１の実施の形態のセグメントの接合に用いられる接合金具の平面図である。
【図６】  本発明の第１の実施の形態のセグメントの接合に用いられる接合金具の側面図である。
【図７】  本発明の第１の実施の形態のセグメントの接合に用いられる接合金具の裏面図であってアンカー筋を除いたものである。
【図８】  本発明の第１の実施の形態のセグメントの接合に用いられる連結金具の斜視図である。
【図９】  本発明の第１の実施の形態のセグメントの接合に用いられる反力付与部材の断面図である。
【図１０】  本発明の第１の実施の形態のセグメント同士の接合手順を説明するセグメント同士の接合箇所の断面図である。
【図１１】  本発明の第１の実施の形態のセグメント同士の接合手順を説明するセグメント同士の接合箇所の断面図である。
【図１２】  本発明の第１の実施の形態のセグメント同士の接合手順を説明するセグメント同士の接合箇所の部分拡大断面図である。
【図１３】  本発明の第１の実施の形態のセグメントの接合に用いられる反力付与部材の他の例の断面図であって、（ａ）は分解状態を、（ｂ）は接合状態をそれぞれ示している。
【図１４】  本発明の第２の実施の形態のセグメント同士の接合箇所の縦断面図である。
【図１５】  本発明の第２の実施の形態のセグメント同士の接合箇所の横断面図である。
【図１６】  本発明の第２の実施の形態のセグメントの接合に用いられる連結金具の側面図である。
【図１７】  本発明の第２の実施の形態のセグメントの接合に用いられる反力付与部材の側面図である。
【図１８】  本発明の第２の実施の形態のセグメントの接合に用いられる一の接合金具の平断面図である。
【図１９】  本発明の第２の実施の形態のセグメントの接合に用いられる一の接合金具の正面図である。
【図２０】  本発明の第２の実施の形態のセグメントの接合に用いられる他の接合金具の平断面図である。
【図２１】  本発明の第２の実施の形態のセグメントの接合に用いられる他の接合金具の正面図である。
【符号の説明】
１  セグメント
２  接合面
３  接合溝部
７  接合金具
８  連結金具
１０  係止片部
１１  係止部
１２  連結部
１２ａ  底面
１３  係合部
１４  係合空間
３５  端面
３６  反力付与部材
３７，４０  底部
３９，４２  有底円筒体
４３，４４  バネ部材
５０  メネジ（ネジ）
５５  テーパ面
５６  リブ
５７  メネジ
【図１】
0003949399.tif 000002
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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