(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接合される一方の管の端部に形成された受口の内部に他方の管の端部に形成された挿口が挿入され、前記挿口の先端の外周に挿口突部が形成され、かつ前記受口と前記挿口との間に前記挿口突部を利用した離脱防止機能と伸縮機能とが付与された耐震機能を有する推進管において、前記受口に入り込まない前記挿口の外周には環状突部が設けられており、前記環状突部は、横断面が矩形状で周方向に一つの分割部を有するリング体が、拡径された状態で前記挿口突部の外周を通過されかつ前記挿口の外周に外ばめされて固定されることにより形成されており、前記リング体には前記リング体を拡径し易くするための肉盗み部が設けられており、前記環状突部には突起が形成され、さらに前記環状突部の軸方向の長さよりも長い推進力伝達部材が前記環状突部の外周に沿って前記突起に掛かり合い可能に設けられ、前記推進力伝達部材によって前記受口の端面を押圧可能であるように構成し、前記環状突部及び前記推進力伝達部材を介して前記挿口と前記受口との間で推進力の伝達が可能であるように構成したことを特徴とする耐震機能を有する推進管。
【請求項２】
互いに接合される一方の管の端部に形成された受口の内部に他方の管の端部に形成された挿口が挿入され、前記挿口の先端の外周に挿口突部が形成され、かつ前記受口と前記挿口との間に前記挿口突部を利用した離脱防止機能と伸縮機能とが付与された耐震機能を有する推進管において、前記受口に入り込まない前記挿口の外周には環状突部が設けられており、前記環状突部は、横断面が矩形状で周方向に複数に分割された分割片が前記受口に入り込まない前記挿口の外周に環状に固定されて形成されており、前記環状突部には突起が形成され、さらに前記環状突部の軸方向の長さよりも長い推進力伝達部材が前記環状突部の外周に沿って前記突起に掛かり合い可能に設けられ、前記推進力伝達部材によって前記受口の端面を押圧可能であるように構成し、前記環状突部及び前記推進力伝達部材を介して前記挿口と前記受口との間で推進力の伝達が可能であるように構成したことを特徴とする耐震機能を有する推進管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は耐震機能を有する推進管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
管を地中に推進させることによって管路を敷設するようにした推進工法が知られている。この推進工法に用いられる推進管は、互いに接合される一方の管の端部に形成された受口の内部に他方の管の端部に形成された挿口が挿入されて、これら受口と挿口との間で推進力の伝達が行われるように構成されている。この推進力は挿口が受口に完全に入り込んだ状態で伝達され、したがって管路の敷設が完了した時点では、挿口はそれ以上受口の内部に入り込むことはできない。
【０００３】
一方、受口と挿口との間に離脱防止機能と伸縮機能とが付与された耐震管が知られている。この耐震管では、管路の敷設後に地震が発生したときに、その地震力によって挿口が一定範囲で受口から抜け出したり受口に入り込んだりするのを許容するための伸縮しろが、受口と挿口との継手部に形成されている。すなわち、耐震管では、管路の敷設が完了した時点において、挿口が受口に完全に入り込んだ状態となってはならない。
【０００４】
このため、耐震管では、推進工法によって地中に管路を敷設することができず、開削工法を利用したうえで埋設を行うようにするのが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、河川や軌道下に管路を敷設すべき場合には、従来のような開削工法を採用することが困難である。また道路下に管路を埋設する場合にも、開削工法を採用すると、それによって通行を制限する必要が生じるなど、交通面に支障をきたすという問題点がある。
【０００６】
そこで本発明は、このような問題点を解決して、受口と挿口との継手部が耐震機能を有する管を推進工法によって敷設できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、互いに接合される一方の管の端部に形成された受口の内部に他方の管の端部に形成された挿口が挿入され、前記挿口の先端の外周に挿口突部が形成され、かつ前記受口と前記挿口との間に前記挿口突部を利用した離脱防止機能と伸縮機能とが付与された耐震機能を有する推進管において、前記受口に入り込まない前記挿口の外周には環状突部が設けられており、前記環状突部は、横断面が矩形状で周方向に一つの分割部を有するリング体が、拡径された状態で前記挿口突部の外周を通過されかつ前記挿口の外周に外ばめされて固定されることにより形成されており、前記リング体には前記リング体を拡径し易くするための肉盗み部が設けられており、前記環状突部には突起が形成され、さらに前記環状突部の軸方向の長さよりも長い推進力伝達部材が前記環状突部の外周に沿って前記突起に掛かり合い可能に設けられ、前記推進力伝達部材によって前記受口の端面を押圧可能であるように構成し、前記環状突部及び前記推進力伝達部材を介して前記挿口と前記受口との間で推進力の伝達が可能であるように構成したものである。
【０００８】
このような構成によれば、環状突部が挿口の外周に固定されて形成されているので、環状突部は挿口から作用する推進力を受けることができる。すなわち耐震機能を有する推進管に作用する推進力は、挿口から挿口の外周に固定されて形成されている環状突部に伝達され、環状突部に形成されている突起から推進力伝達部材を経て、受口に伝達される。したがって、受口が環状突部及び推進力伝達部材を介して挿口に作用する推進力を受けることで、挿口が受口に完全に入り込まない状態で推進力を伝達することができるので、継手部分に耐震機能が付与された状態の管を推進工法によって敷設することができる。
【０００９】
また、リング体に適宜の方法で拡径力を加えると、リング体にはリング体を拡径し易くするための肉盗み部が設けられているので、この肉盗み部においては拡径力に対する抵抗が小さくなり、小さい拡径力でもリング体を容易に拡径させることができる。これにより、リング体を弾性変形の範囲で拡径させながら、リング体を挿口突部の外周を通過させて、挿口の外周に容易に外ばめすることが可能となる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、互いに接合される一方の管の端部に形成された受口の内部に他方の管の端部に形成された挿口が挿入され、前記挿口の先端の外周に挿口突部が形成され、かつ前記受口と前記挿口との間に前記挿口突部を利用した離脱防止機能と伸縮機能とが付与された耐震機能を有する推進管において、前記受口に入り込まない前記挿口の外周には環状突部が設けられており、前記環状突部は、横断面が矩形状で周方向に複数に分割された分割片が前記受口に入り込まない前記挿口の外周に環状に固定されて形成されており、前記環状突部には突起が形成され、さらに前記環状突部の軸方向の長さよりも長い推進力伝達部材が前記環状突部の外周に沿って前記突起に掛かり合い可能に設けられ、前記推進力伝達部材によって前記受口の端面を押圧可能であるように構成し、前記環状突部及び前記推進力伝達部材を介して前記挿口と前記受口との間で推進力の伝達が可能であるように構成したものである。
【００１１】
このような構成によれば、複数の分割片が挿口の外周において環状に固定されることによって、環状突部が形成されているので、環状突部は挿口から作用する推進力を受けることができる。すなわち耐震機能を有する推進管に作用する推進力は、挿口から挿口の外周に固定されて形成された環状突部に伝達にされ、環状突部に形成された突起から推進力伝達部材を経て、受口に伝達される。したがって、受口が環状突部及び推進力伝達部材を介して挿口に作用する推進力を受けることで、挿口が受口に完全に入り込まない状態で推進力を伝達することができるので、継手部分に耐震機能が付与された状態の管を推進工法によって敷設することができる。
【００１２】
また、環状突部が、横断面が矩形状で周方向に複数に分割された分割片が受口に入り込まない挿口の外周に環状に固定されて形成されることで、先端の外周に挿口突部が形成された挿口の外周に環状突部を容易に形成することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１において、互いに接合される一方の鋳鉄製の管１の端部には受口２が形成され、他方の鋳鉄製の管３の端部には、受口２の内部に挿入される挿口４が形成されている。管１、３の内周にはセメントモルタルライニング層５が形成されている。
【００１４】
受口２の内周のシール材収容溝６には、環状のゴム製のシール材７が配置されている。シール材収容溝６よりも奥側の受口２の内周にはロックリング収容溝８が形成され、この収容溝８には周方向一つ割の金属製のロックリング９が装着されている。ロックリング９の外周と収容溝８の内周との間には、継手の接合時にロックリング９を受口２に対して芯出しした状態で保持するための保持用ゴム輪１０が配置されている。１１は受口２の奥端面で、収容溝８に収容されたロックリング９から所定の距離をおいた位置に形成されている。
【００１５】
挿口４の先端部の外周には、ロックリング９に受口２の奥側から掛かり合い可能な挿口突部１２が形成されている。この挿口突部１２を含む挿口４の先端の外周には、シール材７とロックリング９とが収容された受口２の内部へ挿口４を挿入するときの案内となるテ−パ面１３が形成されている。
【００１６】
挿口突部１２は、前述のロックリング９から奥端面１１までの距離よりも管軸方向の寸法が小さくなるように形成されている。したがって、この挿口突部１２がロックリング９または奥端面１１に当たるまでの範囲で、挿口４が受口２に対して管軸方向に相対的に移動可能とされている。
【００１７】
図１、図３及び図４に示すように、受口２の外側すなわち受口２に入り込んでない部分における挿口４の外周には横断面が矩形状の環状突部１９が設けられている。この環状突部１９の外周には横断面が矩形状の突起１８が環状突部１９と一体に設けられている。図１及び図４に示すように、環状突部１９における突起１８と受口２との間には、環状突部１９の管軸方向長さよりも長い筒状の金属製の推進力伝達部材２１が設けられている。
【００１８】
図４に示すように推進力伝達部材２１は周方向二つ割の構成とされており、２２はその分割部である。分割部２２では、推進力伝達部材２１の端部に径方向の突出部２３が形成され、これら突出部２３どうしがボルト・ナットなどの締結要素２４によって締結されることで、推進力伝達部材２１が筒状に組み立てられている。
【００１９】
図１及び図４に示すように、推進力伝達部材２１が筒状に組み立てられた状態において、推進力伝達部材２１は、環状突部１９の突起１８を除く部分において管軸方向に摺動可能なように外ばめされて締結要素２４によって固定され、推進力伝達部材２１の受口２から遠い側の端面２５が突起１８に対し受口２側から掛かり合うことができるように設置されている。さらに、推進力伝達部材２１の受口２側の端面２６が受口２における端面２７に接することが可能なように構成されている。
【００２０】
挿口４の外周において環状突部１９及びその突起１８及び推進力伝達部材２１が上記のように構成されることで、推進力伝達部材２１の一方の端面２６が受口２における端面２７に接し、かつ推進力伝達部材２１における他方の端面２５が環状突部１９における突起１８に受口２側から掛かり合うので受口挿口間における推進力の伝達は推進力伝達部材２１を介して行われる。すなわち管路を敷設するにあたって、挿口４を受口２に挿入させた際に受口２の奥端面１１に挿口４が触れないようにさせた状態で、受口２及び挿口４の間で推進力の伝達が可能である。
【００２１】
図１に示すように、環状突部１９が形成されかつ推進力伝達部材２１が設けられた部分を除く管１、３の外周には、外装コンクリート２８が打設されている。この外装コンクリート２８は、管路を敷設する時の推進抵抗を軽減する目的で打設されたもので、その外径が受口２の最大外径に対応するように形成されている。
【００２２】
図１、図３及び図４に示すような環状突部１９は、図２に示すような金属製のリング体１５が挿口４の外周において周方向に形成された溝１４にはめ込まれることにより形成されている。
【００２３】
図２に示すように、リング体１５は環状体で、周方向に一つの分割部１６を有し、リング体１５における分割部１６のほぼ向い側の内周部分には肉盗み部１７が設けられている。
【００２４】
このリング体１５は手や器具などを用いる適宜の方法で拡径させられた状態で挿口突部１２の外周を通過させられ、かつ挿口４の外周の溝１４にはめ込まれる。このとき、リング体１５には肉盗み部１７が設けられているので、リング体１５に拡径力を加えると、拡径力によってリング体１５に作用するモーメントがこの肉盗み部１７を中心にして作用する。したがって、小さい拡径力でもリング体１５を容易に拡径させることができる。これにより、リング体１５は肉盗み部１７を中心に弾性変形の範囲で拡径させられながら、挿口突部１２の外周を通過させられ、かつ挿口４の外周の溝１４にはめ込まれる。
【００２５】
リング体１５が挿口４の外周の溝１４にはめ込まれ、リング体１５の周方向に一箇所だけ設けられている分割部１６が、図３に示すように溶接を施されることによって、リング体１５を挿口４に固定させた状態である環状突部１９が形成される。このとき、分割部１６には溶接ビード２０が突起１８にまで及ばないように溶接が施されている。
【００２６】
このような構成において、管１、３どうしを接合する際には、まず管１の受口２の内部にゴム輪１０及びロックリング９とシール材７とを装着して、この受口２に挿口４を挿入する。すると、挿口４の先端の挿口突部１２が、テ−パ面１３の作用によってシール材７とロックリング９及びゴム輪１０とを押し広げて、これらシール材７とロックリング９との位置を通過し、ロックリング９と奥端面１１との間の部分に位置する。
【００２７】
一方、挿口４における溝１４にリング体１５がはめ込まれて形成された環状突部１９の外周には推進力伝達部材２１が外ばめされており、推進力伝達部材２１を締結要素２４によってその端面２５が突起１８に掛かり合った状態で環状突部１９に固定しておく。
【００２８】
管路を敷設する際には、この状態の管１、３どうしを地中に推進させる。この場合において、例えば挿口４から受口２に推進力を伝達させる場合には、環状突部１９における溝１４に入り込んでいる部分が挿口４から作用する推進力を受けることができる。したがって、挿口４の管軸方向に作用して受口２を押圧しようとする力である推進力は、挿口４に設けられた溝１４から環状突部１９に伝達され、環状突部１９に設けられた突起１８から推進力伝達部材２１に伝達される。さらに、この推進力伝達部材２１の端面２６が受口２の端面２７を押圧することで、推進力は挿口４から受口２に伝達される。すなわち、図１に示す状態で管１が管３の管軸方向に推進され、かつ図１に示す状態で管路が敷設される。
【００２９】
地震の発生時などにおいて受口と挿口との継手部に管軸方向の力が作用したときの挙動は、次の通りである。
図５に示すように、受口２と挿口４との継手部２９において、挿口４が受口２から抜け出す方向に力が作用した場合には、管１、３の動きは環状突部１９および推進力伝達部材２１によっては拘束されず、環状突部１９とこの環状突部１９に外ばめ固定された状態の推進力伝達部材２１とが一体に受口２から遠ざかる。そして、ついには挿口４の挿口突部１２がロックリング９に受口２の奥側から掛かり合って、受口２からの挿口４の抜け出しが確実に阻止される。
【００３０】
挿口４が受口２に入り込む方向に力が作用した場合において、その力があまり大きくない場合には、この力は上述の推進力の場合と同様に受口２と挿口４との間で伝達され、両者の間で伸縮は起こらない。
【００３１】
これに対し、図６に示すように、受口２と挿口４との継手部２９において、挿口４が受口２に入り込む方向の大きな力が作用した場合には、そのときに推進力伝達部材２１と突起１８との間に作用するせん断力によって環状突部１９の突起１８が折れる。すると、突起１８と推進力伝達部材２１とによる拘束が解除され、これによって環状突部１９が推進力伝達部材２１の内周部を管１の管軸方向に移動できることになって、挿口４が奥端面１１に当たるまで受口２の内部に入り込むことができる。
【００３２】
このようにして、地震発生時における継手部２９の伸縮機能と離脱防止機能が確保され、耐震継手としての性能が得られる。
なお、突起１８は、上述のように環状突部１９の外周に形成することに代えて、あるいはそれとともに、推進力伝達部材２１の内周に形成することもできる。また、この突起１８は周方向に連続したもののほかに、周方向に分断されたものであっても差し支えない。
【００３３】
以上のように、環状突部１９が挿口４の外周に固定されて形成されているので、環状突部１９は挿口４から作用する推進力を受けることができる。すなわち耐震機能を有する管に作用する推進力は、挿口４から挿口４の外周に固定されて形成された環状突部１９に伝達され、環状突部１９に形成された突起１８から推進力伝達部材２１を経て、受口２に伝達される。したがって、受口２が環状突部１９及び推進力伝達部材２１を介して挿口４に作用する推進力を受けることで、挿口４が受口２に完全に入り込まない状態で推進力を伝達することができるので、継手部２９に耐震機能が付与された状態の管を推進工法によって敷設することができる。
【００３４】
また、リング体１５を挿口４の外周における溝１４にはめ込ませるために挿口突部１２の外周を通過させる際に、リング体１５に拡径力を加えると、拡径力によってリング体１５に作用するモーメントが肉盗み部１７に集中して作用するので、小さい拡径力でもリング体１５を容易に拡径させることができる。これにより、リング体１５を弾性変形の範囲で拡径させながら、リング体１５を挿口突部１２の外周を通過させて、挿口４の外周の溝１４に容易にはめ込むことが可能となる。
【００３５】
本発明の実施の形態としては、図１示したもののほかに、図７に示すように、挿口４の受口２に入り込まない外周に溝を設けずに、挿口４の外周にリング体１５を直接的に外ばめして、挿口４とリング体１５とを周方向に沿って溶接することで挿口４とリング体１５とを一体的に固定し、これによって環状突部１９を形成するものもある。
【００３６】
この場合もリング体１５は、拡径させられた状態で挿口突部１２の外周を通過させられ、かつ受口２に入り込まない挿口４の外周に外ばめされて溶接される。さらに、図２に示したような、分割部１６のほぼ向い側に肉盗み部１７を有するリング体１５に代わって、図８に示すように、内部に全周にわたって肉盗み部３１が設けられているリング体３０を、図１及び図７に示すような耐震機能を有する管に用いることも可能である。
【００３７】
図８に示すように、金属製のリング体３０は周方向に一つの分割部１６を有する。図８及び図９に示すように、このリング体３０の内周部分には、周方向にわたって、リング体３０の径方向内側からこのリング体３０の内部をくりぬいたように肉盗み部３１が設けられている。ただし、分割部１６を構成するところの、周方向に沿ったリング体３０の両端部には、肉盗み部３１は形成されておらず、それに代えて縁３２、３２が設けられている。
【００３８】
リング体３０を拡径させながら、挿口突部１２の外周を通過させて、挿口４における溝１４にはめ込み、図１０に示すように、リング体３０の一方の縁３２と他方の縁３２との間の分割部１６に溶接が施されることによって、図１０及び図１１に示すように、リング体３０を挿口４に固定させた状態である環状突部１９が形成される。
【００３９】
リング体３０を拡径させながら、挿口突部１２の外周を通過させて、図１０及び図１１に示すように、挿口４における溝１４にはめ込む際に、リング体３０には、周方向に沿ってくりぬいたように肉盗み部３１が設けられているので、この肉盗み部３１においては拡径力に対する抵抗が小さくなり、小さい拡径力でもリング体３０を容易に拡径させることができる。これにより、リング体３０を弾性変形の範囲で拡径させながら、挿口突部１２の外周を通過させて、挿口４の溝１４に容易にはめ込むことが可能となる。
【００４０】
なお、リング体３０を溝１４にはめ込むことに代えて、図７に示した場合と同様に、これを挿口４の外周に直接外ばめして周方向に沿った溶接により固定しても良い。
【００４１】
さらに、図２に示したリング体１５及び図８に示したリング体３０の他にも図１２に示すような二つの円弧状の分割片３３を用いることも可能である。
図１２に示すように、それぞれの分割片３３は、それぞれの分割片３３を組み合わせることによって環状に配列可能なように構成されている。このような分割片３３、３３を用いることによって、分割片３３を挿口突部１２の外周を乗り越えさせずに、挿口４における溝１４に直接はめ込むことが可能である。
【００４２】
二つの分割片３３の互いの端部が触れ合わないようにしてそれぞれの分割片３３は挿口４における溝１４にはめ込まれ、一方の分割片３３と他方の分割片３３との間隙３４のそれぞれに溶接が施され、図１３に示すように、二つの分割片３３が周方向に連続させられ、挿口４と二つの分割片３３とが一体的に固定されて、環状突部１９が形成される。
【００４３】
このように、二つの分割片３３を挿口突部１２を乗り越えさせずに挿口４の外周における溝１４に直接かつ容易にはめ込むことができる。したがって、分割片３３を挿口４の外周に環状に固定させた状態である環状突部１９を容易に形成することができる。
【００４４】
なお、分割片３３を溝１４にはめ込むことに代えて、図７に示した場合と同様に、これを挿口４の外周に直接外ばめして周方向に沿った溶接により固定しても良い。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、環状突部が挿口の外周に固定されて形成されているので、環状突部は挿口から作用する推進力を受けることができる。すなわち耐震機能を有する推進管に作用する推進力は、挿口から挿口の外周に固定されて形成されている環状突部に伝達され、環状突部に形成されている突起から推進力伝達部材を経て、受口に伝達される。したがって、受口が環状突部及び推進力伝達部材を介して挿口に作用する推進力を受けることで、挿口が受口に完全に入り込まない状態で推進力を伝達することができるので、継手部分に耐震機能が付与された状態の管を推進工法によって敷設することができる。また、リング体に適宜の方法で拡径力を加えると、リング体にはリング体を拡径し易くするための肉盗み部が設けられているので、この肉盗み部においては拡径力に対する抵抗が小さくなり、小さい拡径力でもリング体を容易に拡径させることができる。これにより、リング体を弾性変形の範囲で拡径させながら、リング体を挿口突部の外周を通過させて、挿口の外周に容易に外ばめすることが可能となる。
【００４６】
また、複数の分割片が挿口の外周において環状に固定されることによって、環状突部が形成されているので、環状突部は挿口から作用する推進力を受けることができる。すなわち耐震機能を有する推進管に作用する推進力は、挿口から挿口の外周に固定されて形成された環状突部に伝達にされ、環状突部に形成された突起から推進力伝達部材を経て、受口に伝達される。したがって、受口が環状突部及び推進力伝達部材を介して挿口に作用する推進力を受けることで、挿口が受口に完全に入り込まない状態で推進力を伝達することができるので、継手部分に耐震機能が付与された状態の管を推進工法によって敷設することができる。さらに、環状突部が、横断面が矩形状で周方向に複数に分割された分割片が受口に入り込まない挿口の外周に環状に固定されて形成されることで、環状突部を挿口の外周に容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる耐震機能を有する推進管を示す断面図である。
【図２】図１における環状突部を形成しているリング体を示す図である。
【図３】図２のリング体を用いて、挿口の外周に環状突部を形成した状態を示す断面図である。
【図４】図３に示す環状突部の外周に推進力伝達部材を取り付けた状態を示す断面図である。
【図５】図１の耐震機能を有する推進管の継手部において地震による力が挿口が受口から抜け出す方向に作用している様子を示す部分断面図である。
【図６】図１の耐震機能を有する推進管の継手部において地震による力が挿口が受口に入り込む方向に作用している様子を示す部分断面図である。
【図７】図１に示した本発明の実施の形態とは別の実施の形態にかかる耐震機能を有する推進管を示す断面図である。
【図８】図２に示すものとは異なるリング体を示す図である。
【図９】図８に示すリング体の横断面の形状を示す拡大断面図である。
【図１０】図８のリング体を用いて、挿口の外周に環状突部を形成した状態を示す断面図である。
【図１１】図８に示す挿口リングを用いた耐震機能を有する推進管を示す断面図である。
【図１２】円弧状に形成されている分割片を示す図である。
【図１３】図１２の分割片を用いて、挿口の外周に環状突部を形成した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１          管
２          受口
３          管
４          挿口
１２          挿口突部
１５、３０    リング体
１６          分割部
１７、３１    肉盗み部
１８          突起
１９          環状突部
２１          推進力伝達部材
２７          端面
３３          分割片
【図１】
0003969957.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】
0003969957.tif 000011
【図１１】
0003969957.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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