(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主桁の側部がトラスからなる複合トラス橋の施工方法であり、
トラスの格点に、橋軸方向に隣り合うトラス腹材の端部が挿入され、この端部同士を一体化する箱状鋼板を用い、橋軸方向に隣り合う一対のトラス腹材のうちの一方のトラス腹材の上下に箱状鋼板を予め取り付けておき、
橋軸方向に隣り合うトラス腹材の端部同士を箱状鋼板を介して接合する工程と、橋軸方向に隣り合う箱状鋼板同士を埋め込み鋼材を介して連結する工程からなるトラスの腹材を単位長さ分だけ設置する工程と、
前記腹材の下部の格点が埋設される下部コンクリート構造を単位長さ分だけ打設する工程と、前記腹材の上部の格点が埋設される上部コンクリート構造を単位長さ分だけ打設する工程とを繰り返して主桁を構築することを特徴とする複合トラス橋の施工方法。
【請求項２】
主桁の側部がトラスからなる複合トラス橋の施工方法であり、
トラスの格点に、橋軸方向に隣り合うトラス腹材の端部が挿入され、この端部同士を一体化する箱状鋼板を用い、
橋軸方向に隣り合うトラス腹材の端部同士を箱状鋼板を介して一体化したユニットを設置する工程と、橋軸方向に隣り合うユニットの箱状鋼板同士を埋め込み鋼材で連結する工程からなるトラスの腹材を単位長さ分だけ設置する工程と、
前記腹材の下部の格点が埋設される下部コンクリート構造を単位長さ分だけ打設する工程と、前記腹材の上部の格点が埋設される上部コンクリート構造を単位長さ分だけ打設する工程とを繰り返して主桁を構築することを特徴とする複合トラス橋の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート製主桁の側部がトラスからなる複合トラス橋の施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複合トラス橋は、例えば、箱桁のウェブを鋼管トラス斜材等からなる鋼トラスウェブとし、上下床版をコンクリートとした複合橋梁であり、主桁自重の大幅な軽量化により、工期の短縮やコストの低減等を図ることができる。
【０００３】
鋼トラスウェブとコンクリート床版を接合する格点部に関しては、軸力の伝達性能や施工性の良い小型で安価な鋼製ボックスによる格点構造が開発されている（特開２０００−１７０２６３、１７０２６４）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような複合トラス橋の鋼トラスウェブは、鋼管等からなる引張斜材と圧縮斜材が交互に配設されて構成され、この引張斜材と圧縮斜材の接合部すなわち格点部をコンクリート床版に埋設する必要があり、通常のコンクリート箱桁橋の施工方法をそのまま適用することができない。
【０００５】
本発明は、コンクリート主桁の側部がトラスからなる複合トラス橋をコンクリート箱桁橋の施工方法を利用して精度よく迅速に施工することができ、工期の短縮およびコストの低減を図ることのできる複合トラス橋の施工方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、主桁の側部（ウェブ）がトラスからなる複合トラス橋の施工方法であり、トラスの格点に、橋軸方向に隣り合うトラス腹材の端部が挿入され、この端部同士を一体化する箱状鋼板を用い、橋軸方向に隣り合う一対のトラス腹材のうちの一方のトラス腹材の上下に箱状鋼板を予め取り付けておき、橋軸方向に隣り合うトラス腹材の端部同士を箱状鋼板を介して接合する工程と、橋軸方向に隣り合う箱状鋼板同士を埋め込み鋼材を介して連結する工程からなるトラスの腹材を単位長さ分だけ設置する工程と、前記腹材の下部の格点が埋設される下部コンクリート構造を単位長さ分だけ打設する工程と、前記腹材の上部の格点が埋設される上部コンクリート構造を単位長さ分だけ打設する工程とを繰り返して主桁を構築することを特徴とする複合トラス橋の施工方法である。
【０００７】
この請求項１は、上床版（上部コンクリート構造）と下床版（下部コンクリート構造）と両側部のトラスウェブからなる断面箱型の複合トラス橋、あるいは、下路橋のように断面略Ｕ字状で下床版（下部コンクリート構造）と両側部のトラスウェブとウェブの上弦材（上部コンクリート構造）からなる複合トラス橋などに適用される。
【０００８】
また、トラスウェブはトラス腹材（ワーレントラスの場合はトラス斜材）から構成され、トラス腹材の格点が上部コンクリート構造および下部コンクリート構造に埋設されることで、上部コンクリート構造および下部コンクリート構造がトラスの上弦材および下弦材を構成する。トラス腹材には、鋼管等の鋼材、プレキャストコンクリート、鋼とコンクリートの複合材などが用いられる。なお、上部コンクリート構造および下部コンクリート構造には、鉄筋やＰＣ鋼材が配設される。
【０００９】
施工には、移動作業車やエレクションノーズなどによる張出し架設工法、支保工架設工法、押出し架設工法などを用いることができる。張出し架設工法では、移動作業車等を利用して既設の主桁の先端部にトラス腹材を単位長さ分だけ設置し、次いで、設置されたトラス腹材の格点が埋設される下部コンクリート構造と上部コンクリート構造を単位長さ分だけ打設し、移動作業車等を移動させて前記工程を順次繰り返す。支保工架設工法では、全面支柱式や梁支柱式の上で前記工程を順次繰り返す。押出し架設工法では、主桁ブロック製作ヤード上で前記工程を順次繰り返すと共に、押出し装置と手延べ桁による押出しを繰り返す。また、単位長さは、橋軸方向の長さであり、例えばトラス腹材２本分、複数本分など、適宜決定される。
【００１１】
本発明では、上部コンクリート構造および下部コンクリート構造に埋設されるトラス格点に、軸力の伝達性能や施工性の良い小型で安価な箱状鋼板（底板と側板からなる平面視が矩形や円形等の鋼製ボックス）を使用する。トラス斜材の場合、橋軸方向に交互に圧縮斜材と引張斜材となるため、引張斜材の端部を箱状鋼板の底板に溶接等で固定し、圧縮斜材の端部を箱状鋼板内に挿入し、固定金具やコンクリートで固定する。
【００１３】
請求項１は、トラス腹材を１本ずつ吊り込んで設置する場合であり、吊り込んだトラス腹材を、箱状鋼板を介して角度調整自在に接合すると共に、ターンバックルとホイスト等で揚げ越し調整等を行った後、上弦材や下弦材に埋設される埋め込み鋼材で箱状鋼板同士を連結してトラス腹材同士を固定することにより、吊り込んだ単位長さ分のトラス腹材が所定の位置や形状を保持できるようにする。トラス斜材の場合、引張斜材の上下に箱状鋼板を予め固定しておく。
【００１４】
本発明の請求項２は、主桁の側部がトラスからなる複合トラス橋の施工方法であり、トラスの格点に、橋軸方向に隣り合うトラス腹材の端部が挿入され、この端部同士を一体化する箱状鋼板を用い、橋軸方向に隣り合うトラス腹材の端部同士を箱状鋼板を介して一体化したユニットを設置する工程と、橋軸方向に隣り合うユニットの箱状鋼板同士を埋め込み鋼材で連結する工程からなるトラスの腹材を単位長さ分だけ設置する工程と、前記腹材の下部の格点が埋設される下部コンクリート構造を単位長さ分だけ打設する工程と、前記腹材の上部の格点が埋設される上部コンクリート構造を単位長さ分だけ打設する工程とを繰り返して主桁を構築することを特徴とする複合トラス橋の施工方法である。
【００１５】
この請求項２は、トラス腹材を側面視でＶ字状や逆Ｖ字状等に組んでユニット化し、このユニットを吊り込んで設置する場合である。ユニットは箱状鋼板や仮固定部材で仮固定する。この場合も、ターンバックルとホイスト等で揚げ越し調整等を行い、埋め込み鋼材によりユニットが所定の位置や形状を保持できるようにする。
【００１６】
以上のような本発明によれば、トラス腹材を単位長さ分だけ吊り込み位置決めして設置した後、下部コンクリート構造および上部コンクリート構造を単位長さ分だけ打設して前記トラス腹材の格点を埋設し、これを順次繰り返すようにしているため、コンクリート主桁の側部がトラスからなる複合トラス橋を、コンクリート箱桁橋の施工方法（張出し架設工法、支保工架設工法、押出し架設工法など）を利用して精度よく迅速に施工することができ、工期の短縮およびコストの低減を図ることができる。
【００１７】
また、トラス格点に箱状鋼板を使用することにより、吊り込んだトラス腹材の接合や位置決め等を容易に行うことができると共に、軸力の伝達性能や施工性の良い小型で安価な格点構造を得ることができる。さらに、埋め込み鋼材を使用することにより、吊り込んだトラス腹材を容易に正確に所望の位置や形状に保持することができる。また、トラス腹材をユニット化すれば、作業効率の向上等を図ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示する実施の形態に基づいて説明する。この実施形態は、上床版と下床版とトラスウェブからなる断面箱型の複合トラス橋に本発明を適用した例である。
【００１９】
［Ａ］張出し架設工法
図１〜図９は、移動作業車による張出し架設工法の例を示したものである。図１、図２は、断面箱型の複合トラス橋の１例を示したものであり、この複合トラス橋１は、コンクリート製の上床版２と、コンクリート製の下床版３と、箱桁のウェブを構成する多数の鋼管トラス斜材４からなるトラスウェブ５から構成されている。
【００２０】
鋼管トラス斜材４は、交互に配置される圧縮斜材４ａと引張斜材４ｂからなり、橋軸方向に隣り合う圧縮斜材４ａと引張斜材４ｂの端部同士が鋼製ボックス６に挿入され、上床版２の上弦材２ａおよび下床版３の上弦材３ａの格点部に鋼製ボックス６が埋設され、鋼とコンクリートの合成構造により一体化する。橋軸方向に隣り合う鋼製ボックス６，６同士は左右一対の埋め込み鋼材７により連結される。
【００２１】
図１、図２において、後に詳述するように、既設の主桁の先端に圧縮斜材４ａ’と引張斜材４ｂ’をクレーン等により吊り込んで取付ける工程と、移動作業車の型枠により単位長さの上床版２’と下床版３’のコンクリートを打設する工程とを順次繰り返すことにより主桁が構築される。この実施形態では、単位長さは、鋼製ボックス６の橋軸方向の設置間隔（鋼管トラス斜材２本分）とされている。
【００２２】
図１、図２において、この施工の際には、後述するように、圧縮斜材４ａ’が既設の引張斜材４ｂに橋軸方向のターンバックル１０とピン接合部材１１により角度調整可能に仮固定される。圧縮斜材４ａ’と引張斜材４ｂ’の下部の鋼製ボックス６，６同士が埋め込み鋼材７で連結される。圧縮斜材４ａ’の上部の鋼製ボックス６に既設側からの埋め込み鋼材７が接続される。また、橋軸直角方向のターンバックル１２（計５本）により、左右両側の既設引張斜材４ｂの下部同士が、左右両側の圧縮斜材４ａ’および引張斜材４ｂ’の上部同士および下部同士が角度調整可能に仮固定される（図１参照）。
【００２３】
鋼製ボックス６は、図３に示すように、鋼板を組立てて構成され、２本の鋼管の端部を収納可能な大きさの箱であり、引張斜材４ｂの端部が挿入され、底板６ｃに溶接等で固定される。圧縮斜材４ａは、引張斜材４ｂよりも短く、Ｕボルト１５等の固定金具により端板６ｂに固定される。圧縮斜材４ａの下端部は、支持用のアングル材１６に角度調整可能に載置される。また、圧縮斜材４ａの上下の端部にはリング状の鉄筋等によるジベル１７が設けられ、コンクリートとの付着力を向上させる。鋼製ボックス６の側板６ａにも円形孔等によるジベルが設けられている。
【００２４】
なお、圧縮斜材４ａには全体にわたってコンクリートが充填され、引張斜材４ｂには、上床版および下床版に埋設される端部にコンクリートが充填されるようにするのが好ましい。コンクリートの充填が困難な引張斜材４ｂの下端部における下床版埋設部分には、事前にコンクリートを充填しておくのが好ましい。
【００２５】
鋼製ボックス６の側板６ａには、ブラケット１８が取付けられ、このブラケット１８に埋め込み鋼材７がボルトにより接続される。ターンバックル１０、１２、ピン接合部材１１は、図２、図３に示すように、鋼管を抱持するクランプ１３により鋼管トラス斜材４に取付けられる。なお、このクランプ１３は、橋軸方向と橋軸直角方向で共用することができる（図１参照）。
【００２６】
図４に示すように、移動作業車２０は、通常のコンクリート箱桁橋の施工に使用する移動作業車と同様のものを用いることができる。通常の移動作業車は、型枠を移動させて１ブロック毎にコンクリートを打設するものであるが、本発明では、鋼管トラス斜材４の設置にも移動作業車２０を利用できるようにしている。即ち、移動作業車２０の先端部分に、主桁の左右のトラス位置に対応させて補助レール２１を左右一対で配設し、この各補助レール２１にホイスト付きのトロリー２２を例えば２台設ける。
【００２７】
以上のような構成の移動作業車２０を用いて以下に示す手順で複合トラス橋を張出し架設工法により施工する（図４〜図７参照）。
【００２８】
(1) 橋脚頂部の左右両側に移動作業車２０を配設して張出し架設を行う。１ブロック（単位長さ）のコンクリート打設が完了すると、移動作業車２０を１ブロック分だけ前進させ、図４(i) に示すように、圧縮斜材４ａ’を吊り込む。例えば、橋脚に近い位置では、タワークレーンを用い、橋脚から遠い箇所では、既設の上床板２上を走行する運搬架台と移動式のジブクレーン３０等を用い、クレーンからトロリー２２に預け換えし、取付角度に合わせて玉掛けされている圧縮斜材４ａ’を吊り下ろす。
【００２９】
(2) 図４(ii)に示すように、圧縮斜材４ａ’の下端部を既設の引張斜材４ｂの下部の鋼製ボックス６に挿入し、圧縮斜材４ａ’と既設の引張斜材４ｂの下部同士をピン接合部材１１で接続し、上部同士をターンバックル１０で接続する。玉掛けを外し、ターンバックル１０でおおよその角度調整を行う。
【００３０】
(3) 図５(i) に示すように、上下に鋼製ボックス６の付いた引張斜材４ｂ’を前述の圧縮斜材４ａ’と同様に吊り込む。
【００３１】
(4) 図５(ii)に示すように、移動作業車２０の吊り架台２３の上に設置したトラス支持架台２４に引張斜材４ｂ’を預け、引張斜材４ｂ’の下部の鋼製ボックス６に下側の埋め込み鋼材７を接続する。
【００３２】
(5) 図６(i) に示すように、逆Ｖ字状に一体化した圧縮斜材４ａ’および引張斜材４ｂ’をターンバックル１０およびトロリー２２のホイストで角度調整し、揚げ越し量の調整等を行う。
【００３３】
(6) 前記調整が完了すると、図６(ii)に示すように、引張斜材４ｂ’の上部の鋼製ボックス６に上側の埋め込み鋼材７を接続する。以上により、１ブロック分の鋼管トラス斜材４の設置が完了する。鋼管トラス斜材４は、埋め込み鋼材７、ターンバックル１０、トラス支持架台２４等により、所定の位置に所定の形状で正確に設置される。
【００３４】
(7) 図６(ii)において、移動作業車２０の吊り架台２３の上には下床版の下型枠がセットされており、移動作業車２０の１ブロック移動後、前述の鋼管トラス斜材４の設置の前に、下床版の鉄筋およびＰＣ鋼材の組立が行われる。
【００３５】
(8) 鋼管トラス斜材４の設置が完了すると、図７(i) に示すように、上床版の上型枠を移動させてセットし、上床版の鉄筋およびＰＣ鋼材の組立を行う。
【００３６】
(9) 図７(ii)に示すように、下床版３’、圧縮斜材４ａ’、上床版２’の順にコンクリートを打設する。なお、引張斜材４ｂ’の下床版埋設部分には事前にコンクリートを打設しておく。養生後、トラス斜材のターンバックル等の仮固定部材を取外し、ＰＣ鋼材の緊張を行い、型枠の脱型を行う。
【００３７】
以上のような、移動作業車の１ブロック分の移動、トラス斜材の１ブロック分の設置、１ブロック分のコンクリートの打設を順次繰り返すことにより、複合トラス橋の主桁が張出し架設される。
【００３８】
次に、図８、図９は、鋼管トラス斜材をユニット化して設置する実施形態である。この実施形態は、主桁ウェブが２列の逆四角錐型の単位トラスから構成される構造型式の場合であり（図９参照）、４本の鋼管トラス斜材４を逆四角錐型に組立て、Ｖ型ユニット４０とする。
【００３９】
例えば、図８に示すように、Ｖ型ユニット４０’を柱頭部付近の仮組台車４１上で組立て、これを移動作業車２０の後方まで運搬する。次いで、移動作業車２０のトロリー２２を用いて設置位置に搬入し、セットする。Ｖ型ユニット４０’の引張斜材４ｂ’の上部と下部には、鋼製ボックス６が取付けられており、また、仮固定部材４２で形状が保持されており、この仮固定部材４２を利用して吊り込みを行う。
【００４０】
図１の実施形態と同様に、ターンバックル１０およびトロリー２２のホイストで角度調整し、揚げ越し量の調整等を行い、埋め込み鋼材７でトラス斜材４の上側と下側が連結される。
【００４１】
なお、以上は逆四角錐型の単位トラスによる構造型式の場合であるが、図１の平面トラスの場合も、トラス斜材４を側面視でＶ字状に組んでユニット化し、前述のような手順で設置することもできる。また、左右両側のＶ型ユニットを一体化して設置することもできる。また、ユニットは、逆Ｖ字状やその他の形状に組むこともできる。
【００４２】
次に、図１０、図１１は、プレキャストセグメント工法に用いられるエレクションノーズを利用して複合トラス橋を張出し架設する実施形態を示したものである。図１０に示すように、エレクションノーズ５０と、ウインチ台車５１が搭載された水平搬送台車５２を用い、下床版の下型枠５３に予めトラス斜材４の逆Ｖ型ユニット５４を組み付けておく方法である。この架設手順の例を次に示す。
【００４３】
(1) 図１０に示すように、地組ヤードまたは組立ステージにおいて下床版３の下型枠５３に逆Ｖ型ユニット５４' を組み付ける。
【００４４】
(2) 図１０に示すように、一体化した下型枠５３および逆Ｖ型ユニット５４' をウインチ台車５１で吊り上げ、所定の高さまで吊り上げた後、ウインチ台車５１を水平搬送台車５２からエレクションノーズ５０へ移載し、架設位置まで水平搬送する。
【００４５】
(3) 図１１(i) に示すように、エレクションノーズ５０には上床版２の上型枠５５が吊り下げられており、エレクションノーズ５０の１ブロック分の移動で、上型枠５５が前進してセットされている。
【００４６】
(4) 図１１(ii)〜(iv)に示すように、設置位置まで水平搬送された下型枠５３および逆Ｖ型ユニット５４' を接合箇所まで吊り上げる。
【００４７】
(5) 図１１(v) に示すように、既設の逆Ｖ型ユニット５４に逆Ｖ型ユニット５４' を接続する。下型枠５３の後方は高強度鋼棒５６で吊り支持する。鉄筋やＰＣ鋼棒を配設した後、コンクリートを打設して上床版２’および下床版３’を施工する。
【００４８】
(6) 図１１(vi)に示すように、下型枠５３を脱型後、ウインチ台車５１を水平搬送台車５２に移載し、ピア付近に戻して吊り下げる。前面の足場５７を下げて後方に移動し、後方足場として使用する。
【００４９】
以上のような、エレクションノーズ５０の移動、トラス斜材の１ブロック分の吊上げ搬送設置、１ブロック分のコンクリートの打設を順次繰り返すことにより、複合トラス橋の主桁が張出し架設される。
【００５０】
［Ｂ］支保工架設工法
全面支柱式または梁支柱式の支保工を用い、この支保工の上で、前述したような、１ブロック分の圧縮斜材と引張斜材あるいはＶ型または逆Ｖ型のユニットを吊り込んで設置する工程、１ブロック分の下床版，圧縮斜材，上床版にコンクリートを打設する工程を順次繰り返して複合トラス橋の主桁を架設する。
【００５１】
［Ｃ］押出し架設工法
主桁ブロック製作ヤードにおいて、１ブロック分あるいは複数ブロック分の圧縮斜材と引張斜材あるいはＶ型または逆Ｖ型のユニットの吊り込んで設置する工程と、１ブロック分あるいは複数ブロック分の下床版、圧縮斜材および上床版にコンクリートを打設する工程を順次繰り返して主桁ブロックを製作し、この主桁ブロックを油圧ジャッキと引張鋼材等からなる押出し装置と手延べ桁を用いてブロック長さ分だけ押出し、主桁ブロックの打継ぎと押出しを順次繰り返して複合トラス橋の主桁を押出し架設する。
【００５２】
なお、以上は、上床版と下床版とトラスウェブからなる断面箱型の複合トラス橋の例について例示したが、その他の構造の複合トラス橋にも本発明を適用することができる。
【００５３】
例えば、下路橋のように断面略Ｕ字状で下床版と両側部のトラスウェブとウェブの上弦材からなる複合トラス橋にも本発明を適用することができる。この場合も、断面箱型の場合と同様に、張出し架設工法、支保工架設工法、押出し架設工法などを使用し、トラス腹材を単位長さ分だけ設置する工程と、下床版および上弦材のコンクリートを単位長さ分だけ打設する工程を順次繰り返す。
【００５４】
【発明の効果】
(1) トラス腹材を単位長さ分だけ吊り込み位置決めして設置した後、下部コンクリート構造および上部コンクリート構造を単位長さ分だけ打設して前記トラス腹材の格点を埋設し、これを順次繰り返すようにしているため、コンクリート主桁の側部がトラスからなる複合トラス橋を、コンクリート箱桁橋の施工方法（張出し架設工法、支保工架設工法、押出し架設工法など）を利用して精度よく迅速に施工することができ、工期の短縮およびコストの低減を図ることができる。
【００５５】
(2) トラス格点に箱状鋼板を使用することにより、吊り込んだトラス腹材の接合や位置決め等を容易に行うことができると共に、軸力の伝達性能や施工性の良い小型で安価な格点構造を得ることができる。
【００５６】
(3) 埋め込み鋼材を使用することにより、吊り込んだトラス腹材を容易に正確に所望の位置や形状に保持することができる。
【００５７】
(4) トラス腹材をユニット化することにより、作業効率の向上等を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合トラス橋の施工方法の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１のトラス格点部分を示す斜視図である。
【図４】本発明の施工方法を工程順に示す側面図（ステップ１、２）である。
【図５】本発明の施工方法を工程順に示す側面図（ステップ３、４）である。
【図６】本発明の施工方法を工程順に示す側面図（ステップ５、６）である。
【図７】本発明の施工方法を工程順に示す側面図（ステップ７、８）である。
【図８】本発明の施工方法においてトラス斜材にユニットを用いた場合の例を示す側面ずである。
【図９】図８の断面図である。
【図１０】本発明の施工方法においてエレクションノーズを用いた場合の例を示す側面図である。
【図１１】図１０のエレクションノーズによる施工方法を工程順に示す側面図である。
【符号の説明】
１……複合トラス橋
２……上床版
３……下床版
４……トラス斜材
４ａ…圧縮斜材
４ｂ…引張斜材
５……トラスウェブ
６……鋼製ボックス
６ａ…側板
６ｂ…端板
６ｃ…底板
７……埋め込み鋼材
１０……ターンバックル
１１……ピン接合部材
１２……ターンバックル
１３……クランプ
１５……Ｕボルト
１６……アングル材
１７……ジベル
１８……ブラケット
２０……移動作業車
２１……補助レール
２２……トロリー
２３……吊り架台
２４……トラス支持架台
３０……ジブクレーン
４０……Ｖ型ユニット
４１……仮組台車
４２……仮固定部材
５０……エレクションノーズ
５１……ウインチ台車
５２……水平搬送台車
５３……下型枠
５４……逆Ｖ型ユニット
５５……上型枠
５６……高強度鋼棒
５７……足場
【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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