(57)【要約】      （修正有）【課題】天端部コンクリートを所定品質にして、余盛り高さを低減させた場所打ちコンクリート杭を提供する。【解決手段】安定液Ｒで満たされた杭孔１４へトレミー管１６を挿入し、トレミー管１６へコンクリートＱを流し込んでトレミー管１６から安定液Ｒを押し出し、杭孔１４へコンクリートＱを打設する工程と、トレミー管１６の先端部を杭孔１４内のコンクリートＱ中に入れた状態で、トレミー管１６へコンクリートＱを流し込んでコンクリート杭を立ち上げていく工程と、トレミー管１６のコンクリートを杭孔１４内のコンクリート内へ押出手段２２で押し出す工程と、トレミー管１６内に溜まったコンクリートＱを杭孔１４内のコンクリートＱ内へ押出手段２２で押し出した後に、トレミー管１６の前記先端部を杭孔１４内のコンクリート中から引き抜く工程と、を有する場所打ちコンクリート杭１０の施工方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
安定液で満たされた杭孔内へトレミー管を挿入し、前記トレミー管内へコンクリートを流し込んで前記トレミー管内から安定液を押し出した後に前記杭孔内へコンクリートを打設する工程と、
前記トレミー管の先端部を前記杭孔内のコンクリート中に入れた状態で、前記トレミー管内へコンクリートを流し込んでコンクリート杭を立ち上げていく工程と、
前記トレミー管内に溜まったコンクリートを前記杭孔内のコンクリート内へ押出手段で押し出す工程と、
前記トレミー管内に溜まったコンクリートを前記杭孔内のコンクリート内へ前記押出手段で押し出した後に、前記トレミー管の前記先端部を前記杭孔内のコンクリート中から引き抜く工程と、
を有する場所打ちコンクリート杭の施工方法。
【請求項２】
前記押出手段で押し出したコンクリートによって打設完了する前記コンクリート杭の天端高さが所定高さとなるように、前記トレミー管内へ流し込むコンクリート量を調整する請求項１に記載の場所打ちコンクリート杭の施工方法。
【請求項３】
前記押出手段は、
前記トレミー管内へ挿入され、前記トレミー管内に溜まったコンクリートを押さえるプランジャーと、
前記トレミー管内へ注入され、前記プランジャーへ荷重を付与する液体と、
を有する請求項１又は２に記載の場所打ちコンクリート杭の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、場所打ちコンクリート杭の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１〜３には、場所打ちコンクリート杭の施工方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２２２７２９号公報
【特許文献２】特開平５−３１１６４５号公報
【特許文献３】特開２００５−４８５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の場所打ちコンクリート杭の施工方法では、コンクリート打設により杭孔内に立ち上げられたコンクリート杭の天端部コンクリートの品質劣化を考慮して、コンクリートを余分に打設して余盛り高さを確保し、コンクリートが硬化した後に余盛りした部分を斫り取って撤去していた。しかし、余盛りした部分を撤去するための手間や費用が多く掛かってしまう。
【０００５】
本発明は係る事実を考慮し、コンクリート杭の天端部コンクリートを所定品質にすることにより余盛り高さを低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１態様の発明は、安定液で満たされた杭孔内へトレミー管を挿入し、前記トレミー管内へコンクリートを流し込んで前記トレミー管内から安定液を押し出した後に前記杭孔内へコンクリートを打設する工程と、前記トレミー管の先端部を前記杭孔内のコンクリート中に入れた状態で、前記トレミー管内へコンクリートを流し込んでコンクリート杭を立ち上げていく工程と、前記トレミー管内に溜まったコンクリートを前記杭孔内のコンクリート内へ押出手段で押し出す工程と、前記トレミー管内に溜まったコンクリートを前記杭孔内のコンクリート内へ前記押出手段で押し出した後に、前記トレミー管の前記先端部を前記杭孔内のコンクリート中から引き抜く工程と、を有する場所打ちコンクリート杭の施工方法である。
【０００７】
第１態様の発明では、杭孔内のコンクリート中にトレミー管の先端部を入れた状態で、トレミー管内に溜まったコンクリートを杭孔内のコンクリート内へ押出手段で押し出すことにより、安定液と混ざり合うことなく、杭孔内へコンクリートを打設することができる。
【０００８】
これにより、コンクリート打設により立ち上げられたコンクリート杭の天端部コンクリートを所定品質にすることができるので、硬化したコンクリート杭の天端部のコンクリートを撤去しないで、又は硬化したコンクリート杭の天端部のコンクリートの少しの撤去で、場所打ちコンクリート杭の杭頭部コンクリートの品質を確保することができる。すなわち、コンクリート杭の天端部コンクリートを所定品質にすることにより余盛り高さを低減する（無くする又は低くする）ことができる。
【０００９】
第２態様の発明は、第１態様の場所打ちコンクリート杭の施工方法において、前記押出手段で押し出したコンクリートによって打設完了する前記コンクリート杭の天端高さが所定高さとなるように、前記トレミー管内へ流し込むコンクリート量を調整する。
【００１０】
第２態様の発明では、打設完了時のコンクリート杭の打ち上がり天端高さが、所定高さとなるようにコンクリート杭を立ち上げることができる。これにより、不必要な余盛りが形成されなくなるので、余盛り撤去に関わる施工手間低減、工期短縮、及び環境負荷低減、施工安全性向上ができる。
【００１１】
第３態様の発明は、第１又は第２態様の場所打ちコンクリート杭の施工方法において、前記押出手段は、前記トレミー管内へ挿入され、前記トレミー管内に溜まったコンクリートを押さえるプランジャーと、前記トレミー管内へ注入され、前記プランジャーへ荷重を付与する液体と、を有する。
【００１２】
第３態様の発明では、トレミー管内へ注入する液体の量をコントロールすることによって、トレミー管内からコンクリートを押し出す力を微調整することができる。これにより、杭孔内のコンクリート内へトレミー管内の液体が誤って押し出されることを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は上記構成としたので、コンクリート杭の天端部コンクリートを所定品質にすることにより余盛り高さを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法を示す正面断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法を示す正面断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るトレミー管内のコンクリート上にプランジャーを配置した状態を示す拡大図である。
【図４】本発明の実施形態に係る押出手段を示す拡大図である。
【図５】本発明の実施形態に係るトレミー管内のコンクリートの押し出し方法のバリエーションを示す正面断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るトレミー管内のコンクリートの押し出し方法のバリエーションを示す正面断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法のバリエーションを示す正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法について説明する。
【００１６】
本実施形態の場所打ちコンクリート杭の施工方法では、図１（ａ）〜（ｄ）の正面断面図、及び図２（ａ）〜（ｄ）の正面断面図に示す施工手順によって、場所打ちコンクリート杭１０を構築する。
【００１７】
まず、図１（ａ）に示すように、地盤１２に形成され、安定液Ｒで満たされ鉄筋籠（不図示）が建て込まれた杭孔１４内へトレミー管１６を挿入して設置する（トレミー管設置工程）。
【００１８】
次に、図１（ｂ）に示すように、トレミー管１６内へコンクリートＱを流し込んでトレミー管１６内から安定液Ｒを押し出した後に、更にトレミー管１６内へコンクリートＱを流し込んで杭孔１４内へコンクリートＱを打設する（コンクリート初期打設工程）。
【００１９】
次に、トレミー管１６の先端部を杭孔１４内のコンクリートＱ中に入れた状態で、トレミー管１６内へコンクリートＱを流し込んでコンクリート杭１８を立ち上げていく（コンクリート打設工程）。コンクリートＱは、単位セメント量が５００ｋｇ以上、単位水量が３５％未満、及びスランプフローが５０ｃｍ以上の高強度コンクリートとなっている。
【００２０】
次に、図１（ｃ）に示すように、杭孔１４内に打設されたコンクリートＱの天端面２０の高さが、所定高さとしての第１高さＨ１よりも低く第１高さＨ１に近い高さに設定された第２高さＨ２に達したところで、トレミー管１６による杭孔１４内へのコンクリート打設を止め（トレミー管１６内へのコンクリートＱの流し込みを止め）、トレミー管１６の先端が第２高さＨ２から略０．３ｍ下に位置するようにトレミー管１６を引き上げて設置する（トレミー管移設工程）。杭孔１４内に打設されたコンクリートＱの天端面２０の高さは、錘付き検尺テープ等により測定する。
【００２１】
本実施形態では、所定高さとしての第１高さＨ１を、場所打ちコンクリート杭１０の設計杭天端高さに、杭孔１４内に打設されたコンクリートＱのブリージングによるコンクリート沈下量の予測値α（例えば、０ｃｍ≦α≦５０ｃｍ）を加えた高さとする。
【００２２】
次に、図１（ｄ）に示すように、トレミー管１６内に溜まっているコンクリートＱの挙動が停止した後に、後に説明する押出手段２２（図４を参照のこと）で押し出したコンクリートＱによって打設完了するコンクリート杭１８の天端面２０の高さが第１高さＨ１となるように、コンクリート量を調整してトレミー管１６内へコンクリートＱを流し込む（コンクリート押出準備工程）。すなわち、押出手段２２によりコンクリートＱを押し出す前の状態における杭孔１４内のコンクリートＱの天端面２０の高さから第１高さＨ１までの杭孔１４の体積と略等しい量のコンクリートＱをトレミー管１６内に溜める。
【００２３】
トレミー管１６内に溜まっているコンクリートＱの挙動は、トレミー管１６内に溜まっているコンクリートＱの天端面２４の高さを、時間をおいて複数回測定し、この測定値が変動しなくなったことで停止したと判断する。トレミー管１６内に溜まっているコンクリートＱの天端面２４の高さは、錘付き検尺テープ等により測定する。
【００２４】
次に、図３の拡大図に示すように、トレミー管１６内へプランジャー２６を挿入し、トレミー管１６内に溜まったコンクリートＱを押さえるようにして、このコンクリートＱの上面に配置する（プランジャー配置工程）。
【００２５】
次に、図２（ａ）に示すように、トレミー管１６内に溜まったコンクリートＱを杭孔１４内のコンクリートＱ内へ押出手段２２で押し出す（コンクリート押出工程）。図４の拡大図に示すように、押出手段２２は、プランジャー２６と、トレミー管１６内へ注入された液体としての安定液Ｓとを有して構成されており、トレミー管１６内へ安定液Ｓを注入し、この安定液Ｓによりプランジャー２６へ荷重を付与することにより、トレミー管１６内に溜まったコンクリートＱを杭孔１４内のコンクリートＱ内へ押し出す。
【００２６】
トレミー管１６内への安定液Ｓの注入は複数回に分けて徐々に行い、安定液Ｓの注入後に、その都度、プランジャー２６の高さの測定を錘付き検尺テープ等により行う。そして、図２（ｂ）に示すように、プランジャー２６の底面の高さが第１高さＨ１に達する直前で、トレミー管１６内への安定液Ｓの注入を止める。
【００２７】
次に、図２（ｃ）に示すように、トレミー管１６の先端部を杭孔１４内のコンクリートＱ中から引き抜く（トレミー管引抜工程）。
【００２８】
次に、図２（ｄ）に示すように、地盤１２を掘削し、杭孔１４内に形成されたコンクリート杭１８の天端部２８を地盤１２上に露出させて、場所打ちコンクリート杭１０が構築される（地盤掘削工程）。本実施形態では、余盛りを形成しないので、コンクリート杭１０の天端部２８が場所打ちコンクリート杭１０の杭頭部となる。
【００２９】
なお、トレミー管移設工程では、杭孔１４内に打設されたコンクリートＱの天端面２０の高さが第２高さＨ２に達したところで、トレミー管１６による杭孔１４内へのコンクリート打設を止めた（トレミー管１６内へのコンクリートＱの流し込みを止めた）例を示したが、第２高さＨ２は、押出手段２２によってトレミー管１６から押し出すコンクリートＱの量、すなわちトレミー管１６内に溜めるコンクリートＱの量を予め決めておき、このコンクリートＱの量に基づいて設定してもよい。トレミー管１６内に溜まっているコンクリートＱの天端面２４は、このコンクリートＱの重さと、杭孔１４内に満たされている安定液Ｒの重さが釣り合った状態で止まるので、トレミー管１６内に溜めるコンクリートＱの量と安定液Ｒの液面高さを決めれば、第２高さＨ２を求めることができる。
【００３０】
次に、本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法の作用と効果について説明する。
【００３１】
本実施形態の場所打ちコンクリート杭の施工方法では、図２（ａ）に示すように、杭孔１４内のコンクリートＱ中にトレミー管１６の先端部を入れた状態で、トレミー管１６内に溜まったコンクリートＱを杭孔１４内のコンクリートＱ内へ押出手段２２で押し出すことにより、安定液Ｒと混ざり合うことなく、杭孔１４内へコンクリートＱを打設することができる。
【００３２】
これにより、コンクリート打設により立ち上げられたコンクリート杭１８の天端部コンクリートを所定品質にすることができるので、硬化したコンクリート杭１８の天端部２８のコンクリートを撤去しないで、場所打ちコンクリート杭１０の杭頭部コンクリートの品質を確保することができる。すなわち、コンクリート杭１８の天端部コンクリートを所定品質にすることにより余盛りを無くすことができる。
【００３３】
また、本実施形態の場所打ちコンクリート杭の施工方法では、図１（ｄ）に示すように、押出手段２２で押し出したコンクリートＱによって打設完了するコンクリート杭１８の天端面２０の高さが第１高さＨ１となるように、コンクリート量を調整してトレミー管１６内へコンクリートＱを流し込むことにより、図２（ｂ）に示すように、打設完了時のコンクリート杭１８の打ち上がり天端高さが所定高さとしての第１高さＨ１となるように（硬化後の天端高さが、所定高さとしての第１高さＨ１からブリージングによるコンクリート沈下量を引いた高さとなるように）コンクリート杭１８を立ち上げることができる。これにより、余盛り撤去に関わる施工手間低減、工期短縮、環境負荷低減、及び施工安全性向上ができる。
【００３４】
本実施形態では、所定高さとしての第１高さを、場所打ちコンクリート杭１０の設計杭天端高さにコンクリート沈下量の予測値αを加えた高さとすることにより、余盛りを無くすことができ、これにより、余盛り撤去に関わる施工手間、工期、及び環境負荷を無くすことができ、場所打ちコンクリート杭１０の施工安全性を向上することができる。
【００３５】
このように、本実施形態の場所打ちコンクリート杭の施工方法は、打設完了時のコンクリート杭１８の打ち上がり天端面２０の高さを所定高さとしての第１高さＨ１にできるものであるが、施工誤差等によって打設完了時のコンクリート杭１８の打ち上がり天端面２０の高さが所定高さとしての第１高さＨ１と多少異なってしまうことは不可避であるので、「打設完了時のコンクリート杭１８の打ち上がり天端面２０の高さを所定高さとしての第１高さＨ１にできる」には、打設完了時のコンクリート杭１８の打ち上がり天端面２０の高さを、所定高さとしての第１高さＨ１に施工誤差等の誤差を加えた高さにできることも含まれる。
【００３６】
さらに、本実施形態の場所打ちコンクリート杭の施工方法では、トレミー管１６内へ注入する安定液Ｓの量をコントロールすることによって、トレミー管１６内からコンクリートＱを押し出す力を微調整することができる。これにより、杭孔１４内のコンクリートＱ内へ、トレミー管１６内の安定液Ｓが誤って押し出されることを防ぐことができる。
【００３７】
また、トレミー管１６内へ注入する液体を安定液とすることにより、杭孔１４内に満たす安定液を押出手段２２として兼用することができる。これにより、押出手段２２に掛かる設備費を低減することができる。
【００３８】
さらに、本実施形態の場所打ちコンクリート杭の施工方法では、コンクリートＱの単位セメント量を５００ｋｇ以上として単位セメント量を多くすることにより、コンクリートの分離抵抗性を高くして、安定液Ｒと接した部分のコンクリートＱの品質劣化を抑制することができる。さらに、コンクリートＱの単位水量を３５％未満としてブリージング水の発生を少なくすることにより、コンクリートのブリージングによるコンクリート杭１８の天端面の沈下を抑制するとともに、コンクリートの分離抵抗性を高くして、安定液Ｒと接した部分のコンクリートＱの品質劣化を抑制することができる。また、コンクリートＱのスランプフローを５０ｃｍ以上としてコンクリートの流動性を高くすることにより、コンクリート杭１８の天端面２０の平滑化を図ることができる。
【００３９】
以上、本発明の実施形態について説明した。
【００４０】
なお、本実施形態では、図１（ｃ）に示すように、トレミー管移設工程において、トレミー管１６の先端が第２高さＨ２から略０．３ｍ下に位置するようにトレミー管１６を設置した例を示したが、トレミー管１６内に溜まったコンクリートＱを、安定液Ｒと混ざり合うことなく押出手段２２によって杭孔１４内のコンクリートＱ内へ押し出すことができれば、トレミー管１６の先端が第２高さＨ２からのどの深さに位置するようにしてもよい。杭孔１４内のコンクリートＱ内へトレミー管１６内の安定液Ｓが誤って押し出された場合において、コンクリート杭１８のコンクリート品質劣化の影響を最小限に止めることができるので、先端が第２高さＨ２のより近くに位置するようにトレミー管１６を設置するのが好ましい。
【００４１】
また、本実施形態では、図４に示すように、押出手段２２を、プランジャー２６と、トレミー管１６内へ注入された液体としての安定液Ｓとを有して構成した例を示したが、押出手段は、トレミー管１６内に溜まったコンクリートＱを杭孔１４内のコンクリートＱ内へ押し出すことができるものであればよい。例えば、安定液Ｓを他の液体にしてもよい。また、例えば、空気圧によりプランジャー２６へ荷重を付与することにより、トレミー管１６内に溜まったコンクリートＱを杭孔１４内のコンクリートＱ内へ押し出すようにしてもよい。
【００４２】
さらに、例えば、図５（ａ）〜（ｆ）の正面断面図に示す方法で、押出手段３０を用いてトレミー管１６内に溜まったコンクリートＱを杭孔１４内のコンクリートＱ内へ押し出すようにしてもよい。押出手段３０は、プランジャー２６と、複数の錘３２とを有して構成されている。この方法では、まず、図５（ａ）に示すように、トレミー管１６内へプランジャー２６を挿入し、トレミー管１６内に溜まったコンクリートＱを押さえるようにして、このコンクリートＱの上面にプランジャー２６を配置する。次に、図５（ｂ）〜（ｅ）に示す順に、プランジャー２６上に錘３２を積み上げて、プランジャー２６へ付与する荷重を徐々に大きくすることにより、トレミー管１６内に溜まったコンクリートＱを杭孔１４内のコンクリートＱ内へ押し出す。次に、図５（ｆ）に示すように、一番下に配置された錘３２の底面と、トレミー管１６の先端が略同じ深度になるようにして、トレミー管１６と一緒に全ての錘３２を引き上げる。
【００４３】
また、例えば、図６の正面図に示す方法で、押出手段３４を用いてトレミー管１６内に溜まったコンクリートＱを杭孔１４内のコンクリートＱ内へ押し出すようにしてもよい。押出手段３４は、プランジャー２６と、錘３６と、クレーン等により錘３６を吊り支持するワイヤー３８とを有して構成されている。錘３６は、最終段階でプランジャー２６へ付与する荷重の重さを有している。この方法では、トレミー管１６内へ挿入され、トレミー管１６内に溜まったコンクリートＱを押さえるようにして、このコンクリートＱの上面に配置されたプランジャー２６上に、錘３６を載置する。また、錘３６は、クレーン等によりワイヤー３８によって吊り支持する。そして、ワイヤー３８によって錘３６を引っ張り上げている引張力Ｆを徐々に小さくすることにより、錘３６からプランジャー２６へ付与する荷重Ｐを徐々に大きくし、これによって、トレミー管１６内に溜まったコンクリートＱを杭孔１４内のコンクリートＱ内へ押し出す。
【００４４】
さらに、本実施形態では、コンクリートＱを、単位セメント量が５００ｋｇ以上、単位水量が３５％未満、及びスランプフローが５０ｃｍ以上の高強度コンクリートとした例を示したが、単位セメント量、単位水量、及びスランプフローが他の値のコンクリートを用いてもよい。例えば、コンクリートＱを、単位セメント量が５００ｋｇ以上、単位水量が３５％未満、及びスランプフローが５０ｃｍ以上の少なくとも１つを満たすコンクリートとしてもよい。
【００４５】
コンクリート杭１８の打ち上がり天端面２０の平滑化は、錘付き検尺テープ等による天端面２０の高さの正確な測定に有効であり、また、硬化したコンクリート杭１８の天端部２８をそのまま場所打ちコンクリート杭１０の杭頭部として用いることができる(コンクリート杭１８の硬化した天端面２０をそのまま仕上げ面にできる）ので、コンクリートＱに流動性の高いコンクリートを用いることは、より好ましい。
【００４６】
また、図７の正面断面図に示すように、コンクリート杭１８の天端部のみを、単位セメント量が５００ｋｇ以上、単位水量が３５％未満、及びスランプフローが５０ｃｍ以上のコンクリートＱとし、他の部分をコンクリートＱと異なるコンクリートＮとしてもよい。例えば、コンクリートＮをコンクリートＱよりも単位セメント量が少ないものにすれば、場所打ちコンクリート杭の全体を高強度コンクリートによって形成しなくて済むので、合理的な場所打ちコンクリート杭を構築することができる。
【００４７】
さらに、本実施形態では、図１（ｃ）に示すように、所定高さとしての第１高さを、場所打ちコンクリート杭１０の設計杭天端高さにコンクリート沈下量の予測値αを加えた高さとした例を示したが、第１高さは他の高さであってもよい。例えば、所定高さとしての第１高さを、場所打ちコンクリート杭の杭頭部のコンクリート品質を確保するための必要最低限の高さの余盛りを設けたコンクリート杭１８の高さ、すなわちコンクリート杭１８の計画杭高さとし、地盤１２の掘削工事により、硬化したコンクリート杭１８の天端部２８を露出させた後に、場所打ちコンクリート杭１０の設計杭天端高さまでコンクリート杭１８の余盛り部分を斫り取って撤去するようにしてもよい。
【００４８】
この場合においては、コンクリート打設により立ち上げられたコンクリート杭１８の天端部コンクリートを所定品質にすることができるので、コンクリート杭１８の天端部２８のコンクリートの少しの撤去で、場所打ちコンクリート杭１０の杭頭部コンクリートの品質を確保することができる。すなわち、所定高さとしての第１高さを必要最低限の高さの余盛りとしたので、コンクリート杭の天端部コンクリートの所定品質が確保されると共に、余盛り高さを低減することができる。
【００４９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  場所打ちコンクリート杭
１４  杭孔
１６  トレミー管
２２、３０、３４  押出手段
２６  プランジャー
Ｈ１  第１高さ（所定高さ）
Ｑ  コンクリート
Ｒ  安定液
Ｓ  安定液（液体）
【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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