(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉の炉体マンテルを炉体櫓に取付けられた中空油圧ジャッキで支持しつつ、該炉体マンテルをリング状に切断して上、下部マンテルとし、該下部マンテルを前記高炉から撤去する高炉の炉体マンテルの解体方法において、
前記下部マンテルを、水平面上で円周方向に間隔をあけて配置した複数の未切断部を残して前記上部マンテルから部分的に切断し、
前記中空油圧ジャッキによって前記上部マンテルの重量の９０〜１２０％を支持した状態で前記未切断部を切断し、
前記上部マンテルを前記中空油圧ジャッキで吊り上げて前記下部マンテルから離隔し、
前記下部マンテルを前記炉体櫓の外部へ搬出することを特徴とする高炉の炉体マンテルの解体方法。
【請求項２】
高炉の炉体マンテルを炉体櫓に取付けられた中空油圧ジャッキで支持しつつ、該炉体マンテルをリング状に切断して上、下部マンテルとし、該下部マンテルをレール上の搬送装置の上面に載置し、該搬送装置を水平移動させて撤去する高炉の炉体マンテルの解体方法において、
前記下部マンテルを水平面上で円周方向に間隔をあけて配置した複数の未切断部を残して前記上部マンテルから部分的に切断し、
前記下部マンテルと前記搬送装置の上面との間に、円周方向に間隔をあけて配置された３箇所以上でテーパ付きライナーを打設し、前記下部マンテルの重量の８０〜１２０％を前記レールによって支持すると共に、前記炉体マンテルの残部荷重を前記中空油圧ジャッキにより支持しながら前記下部マンテルを前記上部マンテルから完全に切断し、
前記上部マンテルを吊り上げ、前記下部マンテルを前記搬送装置に載置し、水平移動させて前記下部マンテルを前記炉体櫓外に搬出することを特徴とする高炉の炉体マンテルの解体方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高炉の炉体マンテルの解体方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高炉改修工期の短縮のため、既設炉体の解体において、中空油圧ジャッキで炉体を懸垂しつつ、炉体をリング状に切断した後、搬送手段を用いて炉体櫓外に搬出撤去する技術が開発されており、例えば、特開昭５３−８７９０６号公報や特開平９−１４３５２１号公報に提示されている。
ここで、特開昭５３−８７９０６号公報に記載の高炉炉体の解体方法は、炉体櫓に少なくとも３個以上設けられたロッド付き中空油圧ジャッキに炉体を吊下し、炉体をその羽口部から順次上部に適宜幅の切断片に切断し、切断にあっては常に操業床レベルにて作業ができるようにロッド付き中空油圧ジャッキを操作し、炉体をその切断端部が操作床レベル近傍に位置する如く順次降下し、切断された鉄皮は操業床上に設けられた取出台車にて搬出するようにしている。
一方、特開平９−１４３５２１号公報に記載の高炉の短期改修・建設方法は、炉体を水平方向に切断し、上段マンテルを形成する他の上段のブロックを昇降設備により吊り下げながら、炉底マンテルを形成する最下段ブロックを複数個に縦割りして花びら状に解体し、撤去する。その後、他の上段ブロックを順次、昇降設備によって降下させ、鉄皮、冷却設備、レンガをリング状のまま、基礎面上に降ろし、直上のブロックを縁切りした後、基礎面上に横送りして搬出するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開昭５３−８７９０６号公報や特開平９−１４３５２１号公報に記載されている高炉炉体の解体方法においては、炉体マンテルを、羽口部付近で上段マンテルと下段マンテルに切断分離する場合、上部マンテル重量は内容積が５０００ｍ3 の高炉においては、４０００トンに達する。このとき、上部マンテル荷重に対し、吊り荷重が過小な時は、溶断開先の形成が円滑に行われず、溶断に時間を要する。また、過大な吊り荷重をかけつつ切断すれば、切断の瞬間にかかる大きな衝撃力が、中空油圧ジャッキ、吊りロッド、ジャッキ支持固定装置等に著しい損傷を与える。また、切断が円周方向で同時に行えない場合、上部マンテルに横振れ（振動）が発生し、問題となる。
【０００４】
また、搬送装置上にある炉体を、中空油圧ジャッキにより、上方より支持しつつ切断し、下方マンテルを搬送装置で搬出する場合においては、搬送装置にかかる荷重を円周方向に間隔をあけてかつ安定接触で少なくとも３点支持で極力緩やかに掛けることが必要となる。これは、衝撃的な力がかかれば、中空油圧ジャッキのみならず搬送装置（特に、スライドユニット等の摺動装置やチルタンク等の転動装置が限界荷重を超えて損傷）及び搬送面であるレール装置及びその支持装置に損傷を与えるからである。しかし、このような衝撃による損傷を防ぐためには、長時間をかけて切断すること、及び、これらの衝撃的な力に耐える安全率をみた搬送装置、搬送レール及びその支持装置の設計が必要となる。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、短時間でしかもスライドユニット等の搬送装置を損傷することがなく炉体マンテルを解体することができる高炉の炉体マンテルの解体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】
前記目的に沿う第１の発明に係る高炉の炉体マンテルの解体方法は、高炉の炉体マンテルを炉体櫓に取付けられた中空油圧ジャッキで支持しつつ、炉体マンテルをリング状に切断して上、下部マンテルとし、下部マンテルを高炉から撤去する高炉の炉体マンテルの解体方法において、下部マンテルを、水平面上で円周方向に間隔をあけて配置した複数の未切断部を残して上部マンテルから部分的に切断し、中空油圧ジャッキによって上部マンテルの重量の９０〜１２０％を支持した状態で未切断部を切断し、上部マンテルを中空油圧ジャッキで吊り上げて下部マンテルから離隔し、下部マンテルを炉体櫓の外部へ搬出する。
【０００７】
ここで、中空油圧ジャッキとして、例えば、特開昭５３−８７９０６号公報に記載されているように、筒体内に昇降ロッドを貫通させ、筒体の内部に設けた２分割された固定リングをシリンダで間欠的に駆動して、この昇降ロッドを、尺取り虫状に上、下に移動させることができるジャッキがあるが、ロッドに代えてワイヤを用いる中空油圧ジャッキ等を用いることもできる。
また、中空油圧ジャッキを用いて上部マンテルの重量の９０〜１２０％を支持するようにしたのは、本来１００％とするのが好ましいが、設計・製造時の重量に対し、長期の高炉の操業に伴うレンガやステーブクーラーの損耗や、スラグ等の付着物に起因する重量誤差等を考慮して、９０〜１２０％としたものである。
【０００８】
上記した高炉の炉体マンテルの解体方法において、中空油圧ジャッキによって上部マンテルの重量の９０〜１２０％を支持した状態で未切断部を切断するようにしたので、下部マンテルを完全に切断した際に、中空油圧ジャッキやジャッキ支持固定装置にかかる衝撃を可及的に低減することができ、これらの損傷を確実に防止することができる。また、上記した衝撃による炉底基礎部の損傷も効果的に防止することができる。
【０００９】
前記目的に沿う第２の発明に係る高炉の炉体マンテルの解体方法は、高炉の炉体マンテルを炉体櫓に取付けられた中空油圧ジャッキで支持しつつ、炉体マンテルをリング状に切断して上、下部マンテルとし、下部マンテルを搬送面であるレール上の搬送装置の上面に載置し、搬送装置を水平移動させて撤去する高炉の炉体マンテルの解体方法において、下部マンテルを水平面上で円周方向に間隔をあけて配置した複数の未切断部を残して上部マンテルから部分的に切断し、下部マンテルと搬送装置の上面との間に、円周方向に間隔をあけて配置された３箇所以上でテーパ付きライナーを打設し、下部マンテルの重量の８０〜１２０％をレールによって支持すると共に、炉体マンテルの残部荷重（炉体マンテルの重量−下部マンテルの重量×８０〜１２０％）を中空油圧ジャッキにより支持しながら下部マンテルを上部マンテルから完全に切断し、上部マンテルを吊り上げ、下部マンテルを搬送装置に完全に載置し、搬送装置を水平移動させて下部マンテルを炉体櫓外に搬出する。
【００１０】
ここで、撤去すべき下部マンテルの重量の８０〜１２０％をレールによって支持するようにしたのは、本来１００％とするのが好ましいが、搬送装置に取付けるスライドユニット等の搬送ユニットの耐圧（耐荷重）設計上、想定される安全係数を考慮して、また、設計・製造時の重量に対し、長期の高炉の操業に伴うレンガやステーブクーラーの損耗や、スラグ等の付着物に起因する重量誤差等も考慮して、±２０％の安全率をとるようにしたものである。
上記した高炉の炉体マンテルの解体方法において、下部マンテルと搬送装置の上面との間に、円周方向に間隔をあけて配置された３箇所以上でテーパ付きライナーを打設し、撤去すべき下部マンテルの重量の８０〜１２０％をレールによって支持すると共に、炉体マンテルの残部荷重を中空油圧ジャッキにより支持しながら下部マンテルを上部マンテルから完全に切断するようにしたので、下部マンテルを完全に切断した際に、中空油圧ジャッキやジャッキ支持固定装置にかかる衝撃を可及的に低減することができ、これらの損傷を確実に防止することができる。また、搬送装置の下面に取付けられている低摩擦樹脂板等から形成されるスライドユニット等の搬送ユニットの損傷も可及的に防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
以下、本発明の一実施の形態に係る高炉の炉体マンテルの解体方法を、図１〜図８を参照して説明する。なお、図１及び図２は、第１の発明の一実施の形態に係る高炉の炉体マンテルの解体方法に関する図面であり、図３〜図８は第２の発明の一実施の形態に係る高炉の炉体マンテルの解体方法に関する図面である。
なお、本実施の形態は、炉体マンテルの搬送装置の一例である移動台車１２が、その下面に取付けられたスライドユニット２８による摺動原理によりレール２５、２６、２７、２９上を移動される場合につき記載する。
【００１２】
まず、図１〜図８を参照して、第１及び第２の発明の一実施の形態に係る高炉の炉体マンテルの解体方法が適用される高炉１１、高炉１１の解体に用いられる移動台車１２、重量物輸送用車両１３、及び車両側架台１４について簡単に説明する。
図１及び図２に示すように、高炉基礎１５は所定の高さだけ床面１６から隆起した高炉載置面１７を有しており、高炉載置面１７の中央部には冷却パイプと底板からなる炉底基礎部１８が設けられている。
そして、炉底基礎部１８上には、下段から上段にわたって順に、それぞれ撤去されるべき炉体マンテルを構成する第１の炉体マンテル１９と、第２の炉体マンテル２０と、第３の炉体マンテル２１と、第４の炉体マンテル２２からなる高炉１１が設置されている。
高炉基礎１５には、高炉１１を取り囲む状態に４本の柱とそれらを連結する梁からなる炉体櫓２３が設置されている。そして、この炉体櫓２３の頂部に取付けられた複数の中空油圧ジャッキ２４によって、昇降ロッド３４を介して、後述するように炉体マンテル２０〜２２が吊り下げられる。
【００１３】
一方、図３〜図８に示すように、炉底基礎部１８上にはレールの一例である炉内レール２５が敷設されており、高炉載置面１７上であって、炉内レール２５の前、後の個所には、炉内レール２５の前、後端部に整列するレールの一例である高炉側炉外レール２６、２７が敷設されている。
炉内レール２５上には、移動台車１２が、その下面に幅方向に間隔をあけて取付けた低摩擦樹脂板等からなるスライドユニット２８を介して摺動自在に載置されており、移動台車１２の上面には、第２〜第４の炉体マンテル２０〜２２が順に載置されることになる。なお、図３は第２の炉体マンテル２０が移動台車１２上に載置されている状態を示し、図６は第３の炉体マンテル２１が移動台車１２上に載置されている状態を示す。
【００１４】
また、図３、図４及び図７に示すように、高炉基礎１５に隣接した床面１６上には、上面に、高炉側炉外レール２６と整列可能なレールの一例である車両側炉外レール２９が設置された車両側架台１４が設置されている。車両側架台１４の下方には重量物輸送用車両１３が配設されている。重量物輸送用車両１３は、その載置フレーム３０の載置面に補強フレーム３１を介して車両側架台１４を載せて、旋回、斜行、横走行等によって全方向に自走でき、かつ、載置面の高さも調整可能な構成を有する。
さらに、図２及び図３に示すように、第２の炉体マンテル２０の下面には下部安全天井３２が取付けられている。この下部安全天井３２は、図１に示した第１の炉体マンテル１９及び炉底基礎部１８上の炉内容物等の撤去作業の安全確保のため設けられるものであり、第２の炉体マンテル２０の撤去に際し、第２の炉体マンテルと一体に撤去される。
【００１５】
以下、上記した構成を有する高炉１１を、第１の発明の一実施の形態に係る高炉の炉体マンテルの解体方法を用いて解体する手順について、図１及び図２を参照して具体的に説明する。
（１）図１及び図２に示すように、下部マンテルを形成する第１の炉体マンテル１９を、水平面上で円周方向に間隔をあけて（好ましくは、ほぼ均等に間隔をあけて）配置した複数の未切断部を残して上部マンテルを形成する第２〜第４の炉体マンテル２０〜２２から溶断装置等を用いて部分的に切断する。
（２）中空油圧ジャッキ２４によって、昇降ロッド３４を介して、第２〜第４の炉体マンテル２０〜２２をそれらの重量の９０〜１２０％を支持した状態で前記未切断部を溶断装置等を用いて切断し、第１の炉体マンテル１９を第２〜第４の炉体マンテル２０〜２２から完全に分離する。この間、第１の炉体マンテル１９と第２の炉体マンテル２０間、第２の炉体マンテル２０と第３の炉体マンテル２１間、第３の炉体マンテル２１と第４の炉体マンテル２２間についても強度上必要な未切断を残した先行切断が一斉に並行してできるので、クリティカル工程に入る最終の完全な分離切断の時間を短縮できる。即ち、高炉改修における解体作業のクリティカル工程の時間短縮が可能となる。
【００１６】
（３）第２〜第４の炉体マンテル２０〜２２を中空油圧ジャッキ２４で吊り上げて第１の炉体マンテル１９から離隔する。
（４）リング状に切断された第１の炉体マンテル１９を縦方向に分割した後、分割片を所定の揚重機を用いて炉体櫓２３外に搬出して撤去する。
このように、中空油圧ジャッキ２４によって第２〜第４の炉体マンテル２０〜２２の重量の９０〜１２０％を支持した状態で未切断部を切断するようにしたので、第１の炉体マンテル１９を完全に切断した際に、中空油圧ジャッキ２４やジャッキ支持固定装置にかかる衝撃を可及的に低減することができ、これらの損傷を確実に防止することができる。また、上記した衝撃による炉底基礎部１８の損傷も効果的に防止することができる。
【００１７】
（５）その後、図３〜図８に示すようにして、第２の発明の一実施の形態に係る高炉の炉体マンテルの解体方法を用いて、第２〜第４の炉体マンテル２０〜２２の解体を次のようにして行う。
（６）まず、第２の炉体マンテル２０の下面に下部安全天井３２を吊り下げた状態で取付け、第１の炉体マンテル１９を撤去した後、炉底基礎部１８から撤去すべき残留物を全て除去する。
（７）図３及び図４に示すように、炉底基礎部１８上に炉内レール２５を敷設し、炉底基礎部１８の前後をなす高炉載置面１７上の高炉側炉外レール２６、２７と接続する。
【００１８】
（８）図３及び図４に示すように、移動台車１２を車両側架台１４から炉内レール２５上に引き込み、中空油圧ジャッキ２４を作動して、第２〜第４の炉体マンテル２０〜２２を下降する。
（９）図３に示すように、下部マンテルを形成する第２の炉体マンテル２０を水平面上で円周方向に間隔をあけて配置した複数の未切断部を残して上部マンテルを形成する第３及び第４の炉体マンテル２１、２２から部分的に事前切断する。なお、クリティカル工程短縮の必要の程度に応じて、この工程は省略することもできる。
（１０）また、中空油圧ジャッキ２４で第２〜第４の炉体マンテル２０〜２２を一体的に徐々に降下させた後、図３及び図４に示すように、第２の炉体マンテル２０（厳密には下部安全天井３２）と移動台車１２の上面との間に、円周方向に間隔をあけて配置された３箇所以上（本実施の形態では、図４に丸印で示した１０箇所に相当する移動台車１２上に）で、鉄製のテーパ付きライナー３３を、例えば、移動台車１２下に設けたストレインゲージを用いて伝達荷重を検出して調整しつつ打設し、撤去すべき第２の炉体マンテル２０の重量の８０〜１２０％を移動台車１２経由で炉内レール２５によって支持すると共に、炉体マンテルの残部荷重（第２〜第４の炉体マンテル２０〜２２の重量−第２の炉体マンテル２０の重量×８０〜１２０％）を中空油圧ジャッキ２４により支持しながら、第２の炉体マンテル２０を第３及び第４の炉体マンテル２１、２２から完全に切断する。
【００１９】
（１１）中空油圧ジャッキ２４によって第３及び第４の炉体マンテル２１、２２を吊り上げ、リング状に切断された第２の炉体マンテル２０を単体で移動台車１２に載置する。移動台車１２を水平移動させて、第２の炉体マンテル２０を炉体櫓２３の外にある車両側架台１４上に搬出し、重量物輸送用車両１３を用いて、第２の炉体マンテル２０を所望の個所まで移送する。
このように、第２の炉体マンテル２０と移動台車１２の上面との間に、円周方向に間隔をあけて配置された３箇所以上でテーパ付きライナー３３を打設し、撤去すべき第２の炉体マンテル２０の重量の８０〜１２０％を炉内レール２５によって支持すると共に、炉体マンテルの残部荷重を中空油圧ジャッキ２４により支持しながら第２の炉体マンテル２０を第３及び第４の炉体マンテル２１、２２から完全に切断するようにしたので、第２の炉体マンテル２０を完全に切断した際に、中空油圧ジャッキ２４やジャッキ支持固定装置にかかる衝撃を可及的に低減することができ、これらの損傷を確実に防止することができる。また、移動台車１２の下面に取付けられている低摩擦樹脂板等から形成されるスライドユニット２８の損傷も可及的に防止することができる。
【００２０】
（１２）その後、上記した工程（８）〜（１１）を繰り返すことによって、図５〜図７に示すように、下部マンテルを形成する第３の炉体マンテル２１を上部マンテルを形成する第４の炉体マンテル２２から切断・分離した後、移動台車１２を水平移動させて第３の炉体マンテル２１を炉体櫓２３の外にある車両側架台１４上に搬出し、その後、重量物輸送用車両１３を用いて、第３の炉体マンテル２１を所望の個所まで移送することができる。
この場合も、第３の炉体マンテル２１を完全に切断した際に、中空油圧ジャッキ２４やジャッキ支持固定装置にかかる衝撃を可及的に低減することができ、これらの損傷を確実に防止することができる。また、移動台車１２の下面に取付けられている低摩擦樹脂板等から形成されるスライドユニット２８の損傷も可及的に防止することができる。
（１３）その後、図８に示すように、移動台車１２を車両側架台１４から炉内レール２５上に引き込み、中空油圧ジャッキ２４を作動して、第４の炉体マンテル２２を下降して移動台車１２上に載置する。この時もテーパ付きライナー３３を第４の炉体マンテル２２と移動台車１２の間に打設することにより、第４の炉体マンテル２２の移動台車１２上への載置時の衝撃を緩和することができる。その後、移動台車１２を水平移動させて第４の炉体マンテル２２を炉体櫓２３の外にある車両側架台１４上に搬出し、重量物輸送用車両１３を用いて、第４の炉体マンテル２２を所望の個所まで移送する。
【００２１】
【実施例】
内容積が５０００ｍ3 の高炉１１の改修において、上部マンテルである第２〜第４の炉体マンテル２０〜２２を吊りつつ下部マンテルである第１の炉体マンテル１９の事前切断を行い、その後、完全に切断することによって、６時間で、第１の炉体マンテル１９を切断することができた。この際、中空油圧ジャッキ２４にかかる衝撃を低く抑えることができた。
また、その後、上部マンテルである第３及び第４の炉体マンテル２１、２２を吊りつつ下部マンテルである第２の炉体マンテル２０を切断する作業を４時間で行うことができた。この場合も、中空油圧ジャッキ２４にかかる衝撃を低く抑えることができ、また、搬送装置であるスライドユニット２８の損傷も防止できた。
【００２２】
以上、本発明を、一実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、炉体マンテルの切断中においても、中空油圧ジャッキの支持する荷重を調整することができる。この時、中空油圧ジャッキの昇降駆動の油圧から支持する荷重を検出すると共に、中空油圧ジャッキを支持する炉体櫓にかかる荷重を、例えばストレインゲージを用いて検出し、中空油圧ジャッキの油圧制御を行なうことで調整すれば効果的である。
また、炉体マンテルの搬送は、搬送装置として移動台車を用いず、炉体マンテルの下部に直接複数の摺動ユニット、チルタンク等を置き、炉体マンテルを支持搬送するようにすることもできる。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１記載の高炉の炉体マンテルの解体方法においては、中空油圧ジャッキによって上部マンテルの重量の９０〜１２０％を支持した状態で未切断部を切断するようにしたので、短時間で下部マンテルを解体できると共に、下部マンテルを完全に切断した際に、中空油圧ジャッキやジャッキ支持固定装置にかかる衝撃を可及的に低減することができ、これらの損傷を確実に防止することができる。また、上記した衝撃による炉底基礎部の損傷も効果的に防止することができる。
【００２４】
請求項２記載の高炉の炉体マンテルの解体方法においては、撤去すべき下部マンテルと搬送装置の上面との間に、円周方向に間隔をあけて配置された３箇所以上でテーパ付きライナーを打設し、下部マンテルの重量の８０〜１２０％を予めレールによって支持すると共に、炉体マンテルの残部荷重を中空油圧ジャッキにより支持しながら下部マンテルを上部マンテルから完全に切断するようにしたので、短時間で下部マンテルを解体できると共に、下部マンテルを完全に切断した際に、中空油圧ジャッキやジャッキ支持固定装置にかかる衝撃を可及的に低減することができ、これらの損傷を確実に防止することができる。また、搬送装置の下面に取付けられているスライドユニット等の搬送ユニットの損傷を可及的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明の一実施の形態に係る高炉の炉体マンテルの解体方法の側面視による工程説明図である。
【図２】同工程説明図である。
【図３】第２の発明の一実施の形態に係る高炉の炉体マンテルの解体方法の側面視による工程説明図である。
【図４】第２の発明の一実施の形態に係る高炉の炉体マンテルの解体方法の平面視による工程説明図である。
【図５】第２の発明の一実施の形態に係る高炉の炉体マンテルの解体方法の側面視による工程説明図である。
【図６】同工程説明図である。
【図７】同工程説明図である。
【図８】同工程説明図である。
【符号の説明】
１１：高炉、１２：移動台車、１３：重量物輸送用車両、１４：車両側架台、１５：高炉基礎、１６：床面、１７：高炉載置面、１８：炉底基礎部、１９：第１の炉体マンテル、２０：第２の炉体マンテル、２１：第３の炉体マンテル、２２：第４の炉体マンテル、２３：炉体櫓、２４：中空油圧ジャッキ、２５：炉内レール、２６：高炉側炉外レール、２７：高炉側炉外レール、２８：スライドユニット、２９：車両側炉外レール、３０：載置フレーム、３１：補強フレーム、３２：下部安全天井、３３：テーパ付きライナー、３４：昇降ロッド
【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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