(57)【要約】【課題】作業工程が簡素化でき、また溝内での管の軸方向への移動を容易にできる管埋設装置及び該管埋設装置を用いた管埋設方法を得る。【解決手段】管３を埋設する掘削溝を跨ぐように配置可能な門型フレーム５と、門型フレーム５に昇降可能に取り付けられた昇降フレーム７と、昇降フレーム７に両端部が連結されて管３を保持できるローラワイヤ１１と、ローラワイヤ１１の一端側に設けられてローラワイヤ１１と昇降フレーム７との連結を着脱可能にする着脱機構１３とを備えたことを特徴とする管埋設装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管を埋設する掘削溝を跨ぐように配置可能な門型フレームと、該門型フレームに昇降可能に取り付けられた昇降フレームと、該昇降フレームに両端部が連結されて前記管を保持できるローラワイヤと、該ローラワイヤの一端側に設けられて該ローラワイヤと前記昇降フレームとの連結を着脱可能にする着脱機構とを備えたことを特徴とする管埋設装置。
【請求項２】
ローラワイヤに保持された管の移動を規制する管移動規制機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載の管埋設装置。
【請求項３】
管移動規制機構は、前記昇降フレームから垂れ下がるローラワイヤの垂れ下がり長さを調整するローラワイヤ垂れ下がり長さ調整機構からなり、該ローラワイヤ垂れ下がり長さ調整機構によって前記ローラワイヤの垂れ下がり長さを調整することにより前記ローラワイヤに保持された管を前記昇降フレーム側に締め付けることにより管の移動を規制できるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の管埋設装置。
【請求項４】
着脱機構は、ローラワイヤの端部に設けた取付穴と、該取付穴に挿入してローラワイヤを昇降フレーム側に保持する保持棒と、該保持棒を軸方向に移動可能に支持する支持部と、該支持部に設けられて前記保持棒に係止して該保持棒の軸方向の移動を規制する係止手段と、該係止手段と前記保持棒との係止を解除する係止解除手段とを備えてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の管埋設装置。
【請求項５】
門型フレームを支持する架台を有し、該架台の前後に各一対の車輪を設け、該車輪のうちの少なくとも一対の車輪を操舵可能にすると共に該車輪の操舵を行うためのハンドル部材を着脱可能に設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の管埋設装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の管埋設装置を用いた管埋設方法であって、
掘削溝を跨いで門型フレームを設置する門型フレーム設置工程と、埋設する管の一端側を保持して、管の他端側を管埋設装置のローラワイヤに保持させる管保持工程と、ローラワイヤに保持された管を管軸方向に送り込む管送り込み工程と、管を溝内に吊り下ろす管吊り下し工程と、ローラワイヤで保持した状態で吊り下した管の位置合わせを行なう位置合わせ工程と、既設の管と溶接する溶接工程とを備えていることを特徴とする管埋設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば道路に開削工事でガス管を埋設する管埋設装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
道路に沿って管を埋設するには、道路に沿って溝を開削し、この溝内に所定の長さの管を吊り下ろし、これらの管を溶接により順次接合し、その後管を土砂によって埋め戻す。このような管の埋設工事には管を溝に吊り下ろす作業が必須であり、このような管埋設に使用する装置として、以下のようなものが提案されている。
【０００３】
掘削溝を跨いで設置される転倒防止用支持台を有する門型フレームと、門型フレームに取り付けられ、掘削溝に埋設される管を吊り下げでき、且つ吊り下げた管を昇降させる管吊下げ昇降機構と、門型フレームの一対の柱に着脱自在に取り付けられ、該柱に装着状態で管を支持し、管をその軸方向に移動可能とするローラを有する管送り支持機構と、門型フレームに設けられ、管吊下げ昇降機構に吊り下げられた管を横振りさせることができる管横振り機構と、を備えたことを特徴とする地中埋設管の埋設装置（特許文献１の請求項３参照）。
【０００４】
そして、上記特許文献１に記載の地中埋設管の埋設装置を用いた管埋設方法は、以下のように行なわれる。
掘削溝の端部に隣接する位置に設置された複数のローラ管受台に管を載置する工程と、掘削溝を跨いで転倒防止用支持台を有する少なくとも２つ以上の門型フレームを適宜間隔を置いて設置する工程と、ローラ管受台に載置されている管をこれら門型フレームに着装された管送り支持機構の管軸方向に管を移動可能とするローラ上に送り込む工程と、各々の門型フレームに取り付けられた管吊下げ昇降機構を動作させて管を管送り支持機構から離れるように吊り上げる工程と、管吊下げ昇降機構に管が吊り上げられた状態で、各門型フレームから管送り支持機構を脱着する工程と、管送り支持機構の脱着後に各管吊下げ昇降機構を動作させて管を掘削溝内に吊り降ろす工程と、既設の管位置まで吊り降ろされている管を横振りさせて既設の管に対して芯合わせする工程と、を含むことを特徴とする地中埋設管の埋設工法（特許文献１の請求項１０参照）。
【特許文献１】特開２００３−１８５０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の地中埋設管の埋設装置は、管をその軸方向に移動可能とするローラを有する管送り支持機構が、管を昇降させる管吊下げ昇降機構とは別に、門型フレームの柱に着脱可能に取り付けられる構造である。
このため、この地中埋設管の埋設装置を用いた地中埋設管の埋設工法においては、管送り支持機構に管を載置して管軸方向に管を送り込んだ後、一旦管吊下げ昇降機構を動作させて管を管送り支持機構から離れるように吊り上げ、門型フレームから管送り支持機構を脱着し、その後、管を掘削溝内に吊り降ろすという工程を必要とし、作業工程が煩雑である。
また、溝内に管を吊り下ろす前に管軸方向に管を送り込む管送り支持機構を取り外しているため、溝内での管の軸方向への移動が難しいという問題もある。
【０００６】
本発明は係る課題を解決するためになされたものであり、作業工程が簡素化でき、また溝内での管の軸方向への移動を容易にできる管埋設装置及び該管埋設装置を用いた管埋設方法を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明に係る管埋設装置は、管を埋設する掘削溝を跨ぐように配置可能な門型フレームと、該門型フレームに昇降可能に取り付けられた昇降フレームと、該昇降フレームに両端部が連結されて前記管を保持できるローラワイヤと、該ローラワイヤの一端側に設けられて該ローラワイヤと前記昇降フレームとの連結を着脱可能にする着脱機構とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、ローラワイヤに保持された管の移動を規制する管移動規制機構を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
（３）また、上記（２）に記載のものにおいて、管移動規制機構は、前記昇降フレームから垂れ下がるローラワイヤの垂れ下がり長さを調整するローラワイヤ垂れ下がり長さ調整機構からなり、該ローラワイヤ垂れ下がり長さ調整機構によって前記ローラワイヤの垂れ下がり長さを調整することにより前記ローラワイヤに保持された管を前記昇降フレーム側に締め付けることにより管の移動を規制できるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
（４）また、上記（１）〜（３）のいずれかに記載のものにおいて、着脱機構は、ローラワイヤの端部に設けた取付穴と、該取付穴に挿入してローラワイヤを昇降フレーム側に保持する保持棒と、該保持棒を軸方向に移動可能に支持する支持部と、該支持部に設けられて前記保持棒に係止して該保持棒の軸方向の移動を規制する係止手段と、該係止手段と前記保持棒との係止を解除する係止解除手段とを備えてなることを特徴とするものである。
【００１１】
（５）また、上記（１）〜（４）のいずれかに記載のものにおいて、門型フレームを支持する架台を有し、該架台の前後に各一対の車輪を設け、該車輪のうちの少なくとも一対の車輪を操舵可能にすると共に該車輪の操舵を行うためのハンドル部材を着脱可能に設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
（６）また、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の管埋設装置を用いた管埋設方法であって、掘削溝を跨いで門型フレームを設置する門型フレーム設置工程と、埋設する管の一端側を保持して、管の他端側を管埋設装置のローラワイヤに保持させる管保持工程と、ローラワイヤに保持された管を管軸方向に送り込む管送り込み工程と、管を溝内に吊り下ろす管吊り下し工程と、ローラワイヤで保持した状態で吊り下した管の位置合わせを行なう位置合わせ工程と、既設の管と溶接する溶接工程とを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、管を埋設する掘削溝を跨ぐように配置可能な門型フレームと、該門型フレームに昇降可能に取り付けられた昇降フレームと、該昇降フレームに両端部が連結されて前記管を保持できるローラワイヤと、該ローラワイヤの一端側に設けられて該ローラワイヤと前記昇降フレームとの連結を着脱可能にする着脱機構とを備えたことにより、管をローラワイヤで保持した状態で掘削溝内に吊り下すことができ、それ故に溝内において管の軸方向の移動ができるので、溶接の準備工程において管の位置合わせを容易にすることができ、作業効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［実施の形態１］
図１は本発明の一実施の形態に係る管埋設装置の正面図、図２はその側面図である。以下、図１、図２に基づいて本実施の形態に係る管埋設装置を説明する。
本実施の形態に係る管埋設装置１は、管３を埋設する掘削溝を跨ぐように配置可能な門型フレーム５と、門型フレーム５に昇降可能に取り付けられた門型の幅方向に延びる昇降フレーム７と、昇降フレーム７を昇降させる昇降機構９と、該昇降フレーム７に両端部が連結されて管３を保持できるローラワイヤ１１と、該ローラワイヤ１１の一端側に設けられて該ローラワイヤ１１と前記昇降フレーム７との連結を着脱可能にする着脱機構１３と、ローラワイヤ１１に保持された管３の移動を規制する管移動規制機構１５とを備えている。
なお、管埋設装置１の駆動装置は油圧ジャッキ及び油圧モータで構成され、図２に示す油圧ポンプ１６から送られる作動油によって駆動する。
以下、各構成を詳細に説明する。
【００１５】
＜門型フレーム＞
門型フレーム５は、図１、図２に示すように、縦フレーム１７ａと横フレーム１７ｂを有してなる門型部１７と、門型部１７の下部に門型部１７を支持する架台１９ａに車輪１９ｂを取り付けてなる台車部１９とを備えている。
門型部１７は、Ｈ形鋼等の鋼材を組み合わせて形成されている。
台車部１９は、門型部１７の左右に前後方向に延びる一対の架台１９ａと、各架台１９ａの前後に設けられた一対の車輪１９ｂを備えている。車輪１９ｂのうちの進行方向前側となる一対の車輪１９ｂは、架台１９ａに旋回可能に取り付けられたブラケット２０に取り付けられており、操舵可能になっている。このブラケット２０には、図２に示すように、棒材２３を挿入可能な筒体２１が斜め上方に穴を向けるようにして設けられており、この一対の筒体２１の穴に棒材２３を挿入して棒材２３同士を連結することで門型フレーム５を移動させるときのハンドルを構成できる。
架台１９ａには、図２に示すように、上下に伸縮可能な支持脚部２５が設けられている。門型フレーム５を移動するときには、支持脚部２５を縮退させて地面から浮かすようにし、門型フレーム５を所定位置に固定するときには支持脚部２５を伸張して地面に当接させるようにする。
【００１６】
＜昇降フレーム＞
昇降フレーム７は、図１、図２に示すように、Ｈ形鋼などの鋼材を矩形状に組み合わせて形成されている。昇降フレーム７は、門型フレーム５の上部の横フレーム１７ｂに、幅方向所定の間隔を離して設置されたチェーン２７によって吊り下げられている。
【００１７】
＜昇降機構＞
昇降機構９は、所定の間隔を離して吊下げられたチェーン２７を巻き上げ、巻き下げることで昇降フレーム７を門型フレーム５内で昇降させる。昇降機構９は、左右のチェーン２７を同期させて巻き上げる巻上げ機構２９と、該巻上げ機構２９を駆動する油圧モータ３１とを備えている。
また、昇降機構９は、門型フレーム５の上面に門型の幅方向に移動可能に取り付けられ、図示しない油圧シリンダを駆動することで幅方向に移動できるようになっている。
【００１８】
＜ローラワイヤ＞
ローラワイヤ１１は、図３に示すように、鋼製のワイヤ３３にスペーサ３５を介して複数の樹脂製のローラ３６が回転自在に挿入されて形成されている。両端部には、ローラワイヤ１１を昇降フレーム７に取り付けるための取付穴３７が設けられている。
ローラワイヤ１１の両端部は昇降フレーム７に取り付けられたジャッキ３９の伸縮ロッド３９ａに連結され、ジャッキ３９の伸縮ロッド３９ａを伸縮させることで、昇降フレーム７から垂れ下がるローラワイヤ１１の垂れ下がり長さを調整できるようになっている。
また、ローラワイヤ１１の中央部には、リング部材４１が取り付けられている。このリング部材４１にワイヤなどを連結して縦フレーム１７ａの下部と連結することにより、ローラワイヤ１１がブランコのように振れるのを防止できる。
【００１９】
＜着脱機構＞
着脱機構１３は、ローラワイヤ１１の一端側に設けられてローラワイヤ１１と昇降フレーム７側との連結を着脱可能にするものである。図４はこの着脱機構１３を説明する説明図である。図４に示すように、着脱機構１３は昇降フレーム７側（正確には、昇降フレーム７に取付けられたジャッキ３９の伸縮ロッド３９ａ）に固定された開口部を下方に向けたコ字状のコ字状部材４３と、コ字状部材４３に固定されて基端側に鉤形の溝４５が形成された筒状部４７と、先端に係合部４９を有すると共に基端部に突部５１を有し、筒状部４７及びコ字状部材４３に挿入される軸部材５３と、コ字状部材４３に傾動可能に取り付けられて軸部材５３の係合部４９に係止可能な係止部５５を有するレバー５７と、を備えている。
【００２０】
図４（ａ）は、軸部材５３を筒状部４７及びコ字状部材４３に挿入して、さらに軸部材５３をローラワイヤ１１の端部の取付穴３７に挿入することで、ローラワイヤ１１の端部を昇降フレーム７側に連結した状態を示している。なお、ローラワイヤ１１は二点鎖線で示している。
図４（ａ）に示す状態では、軸部材５３の先端の係合部４９がレバー５７の係止部５５に係止しており、軸部材５３を回動できないようになっており、軸部材５３が不用意に抜けるのを防止している。
ローラワイヤ１１の昇降フレーム７側への連結を外すには以下に示す操作を行なう。まず、図４（ｂ）に示すように、レバー５７を同図の矢印Ａに示す方向に傾動させることによって、レバー５７の係止部５５と軸部材５３の係合部４９との係止を外す。これによって、軸部材５３は回動が可能になる。この状態で、軸部材５３を図４（ｂ）の矢印Ｂで示す方向に回動すると、軸部材５３に形成された突部５１が溝４５内を移動して溝４５の開口部４５ａに位置する。この状態になると、軸部材５３は図示しない付勢手段によって付勢されているため、図４（ｂ）の矢印Ｃで示す方向に移動して、軸部材５３がコ字状部材４３から抜け出る。これによって、ローラワイヤ１１の取付穴３７が軸部材５３から外れ、それ故にローラワイヤ１１と昇降フレーム７との連結が外れる。
【００２１】
このように、本実施の形態の着脱機構１３においては、ローラワイヤ１１と昇降フレーム７の連結を外すのにレバー５７の操作と軸部材５３の回動という２つの操作をしなければならないので、ローラワイヤ１１が不用意に外れることがなく安全である。その一方で、レバー操作と回動操作という簡易な操作でローラワイヤ１１と昇降フレーム７の連結を外すことができるので作業性に優れる。
【００２２】
＜管移動規制機構＞
管移動規制機構１５は、ローラワイヤ１１に保持された管３の移動を規制するものであり、本実施の形態においては、昇降フレーム７から垂れ下がるローラワイヤ１１の垂れ下がり長さを調整するローラワイヤ垂れ下がり長さ調整機構６１と昇降フレーム７と管３との間に介装する三角スペーサ６７によって構成している。
ローラワイヤ垂れ下がり長さ調整機構６１は、昇降フレーム７に固定されたジャッキ３９の伸縮ロッド３９ａの先端にローラワイヤ１１の端部を連結することにより構成されている。そして、伸縮ロッド３９ａを伸張することでローラワイヤ１１の昇降フレーム７からの垂れ下がり部の長さを長くしたり、伸縮ロッド３９ａを縮退することでローラワイヤ１１の昇降フレーム７からの垂れ下がり部の長さを短くしたりできるようになっている。
例えば、管３をローラワイヤ１１と昇降フレーム７の間に挿入した状態で、図１に示すような三角形の三角スペーサ６７を管３と昇降フレーム７の間に設置し、この状態でジャッキ３９を駆動して伸縮ロッド３９ａを縮退させることによって、管３が昇降フレーム７側に持ち上げられ、三角スペーサ６７を介して昇降フレーム７側に締め付けられて、管３が軸方向に移動するのを防止できる。
【００２３】
［動作説明］
図５、図６は上記のように構成された本実施の形態に係る管埋設装置１の動作を説明する説明図である。以下、図５、図６に基づいて本実施の形態の動作を説明する。
＜昇降動作＞
昇降機構９の油圧モータ３１によってチェーン２７を巻き上げることで、昇降フレーム７を上方に移動させることができる。また、逆に昇降機構９のチェーン２７を巻き下げることで、昇降フレーム７を下方に移動させることができる（図５参照）。
なお、昇降動作のときには、管３が動くと危険であることから、管３と昇降フレーム７との間に三角スペーサ６７を設置して、上述したようにローラワイヤ垂れ下がり長さ調整機構６１のジャッキ３９の伸縮ロッド３９ａを縮退させることで、管３を昇降フレーム７側に引き付けて、管３が動かないようにして行なう。
【００２４】
＜幅方向移動＞
図６に示すように、昇降機構９に取り付けたジャッキ（図示なし）のロッドを伸縮させることによって昇降機構９を門型フレーム５の上面部で幅方向に移動させることができる。
【００２５】
以上のように、本実施の形態の管埋設装置１においては、管３をローラワイヤ１１で保持した状態で昇降できるようにしたので、管３を保持した状態で掘削溝内に吊り下すことができ、溝内での管３の軸方向の移動を容易に行うことができる。それ故、既設の管３との溶接の前段階において管３の位置合わせの作業を効率よくできる。
【００２６】
［実施の形態２］
本実施の形態２は、実施の形態１で説明した管埋設装置１を用いて管３を掘削溝に埋設する管埋設方法に関するものである。
本実施の形態に係る管埋設方法は、掘削溝を跨いで門型フレーム５を設置する門型フレーム設置工程と、埋設する管３の一端側を保持して、管３の他端側を管埋設装置１のローラワイヤ１１に保持させる管保持工程と、ローラワイヤ１１に保持された管３を管軸方向に送り込む管送り込み工程と、管３を溝内に吊り下ろす管吊り下し工程と、ローラワイヤ１１で保持した状態で吊り下した管３の位置合わせを行なう位置合わせ工程と、既設の管と溶接する溶接工程とを備えている。
以下、各工程を詳細に説明する。
【００２７】
＜門型フレーム設置工程＞
門型フレーム設置工程は、掘削溝を跨いで門型フレーム５を設置する工程である。この工程を詳細に説明すると、まず門型フレーム５を掘削溝の所定の位置まで移動させる。移動に際しては、前輪側のブラケット２０の筒部に棒材２３を挿入してハンドルを形成し、これによって操舵しながら移動する。そして、所定の位置に到着したら、支持脚部２５を伸張して支持脚部２５を地面に当接させることによって門型フレーム５を固定する。
【００２８】
＜管保持工程＞
管保持工程は、管３の一端側を例えば重機などで保持して、管３の他端側を管埋設装置１のローラワイヤ１１の輪の中に挿入して管３をローラワイヤ１１に保持させる工程である。この工程においては、ローラワイヤ垂れ下がり長さ調整機構６１のジャッキ３９の伸縮ロッド３９ａを伸張した状態にしておき、昇降フレーム７とローラワイヤ１１との間の空間を大きくしておく。
【００２９】
＜管送り込み工程＞
管送り込み工程は、ローラワイヤ１１に保持された管３を管軸方向に送り込む工程である。このとき、管３はローラワイヤ１１のローラ３６が回転することでスムーズに送りこむことができる。このとき、昇降フレーム７はチェーン２７によって吊り下げられた状態であるため、ブランコのように揺れる危険がある。そこで、ローラワイヤ１１の中央部に設けたリング部材４１にワイヤの一端を連結し、このワイヤの他端を門型フレーム５に連結して張力を掛けることでブランコのように揺れるのを防止できる。
【００３０】
＜管吊り下し工程＞
管吊り下し工程は、所定の位置まで送り込まれた管３を溝内に吊り下す工程である。このとき、管３が軸方向に移動するのを防止するために、管３と昇降フレーム７との間に三角スペーサ６７を設置し、ローラワイヤ垂れ下がり長さ調整機構６１の伸縮ロッド３９ａを縮退させることによってローラワイヤ１１を引き上げ、管３を昇降フレーム７側に押し付け、これによって管３がローラワイヤ１１内で動くのを防止する。
【００３１】
＜位置合わせ工程＞
位置合わせ工程は、管３をローラワイヤ１１で保持した状態で吊り下した管３の位置合わせを行なう工程である。溶接の前段階として、既設の管との位置合わせを行なう必要があるが、このとき管３の軸方向の移動については管３がローラワイヤ１１に保持された状態であるため極めて容易に移動ができ、作業性に優れる。
また、掘削溝の幅方向の位置調整が必要な場合は、昇降機構９を門型の幅方向に移動することによって調整する。
【００３２】
＜溶接工程＞
溶接工程は、吊り下された管３と既設の管との端部を溶接する工程である。
【００３３】
以上のように、本実施の形態の管埋設方法によれば、管３をローラワイヤ１１で保持した状態で掘削溝内に吊り下すので、溝内での管３の軸方向の移動を容易に行うことができる。それ故、既設の管との溶接の前段階において管３の位置合わせの作業を効率よくできる。
なお、上記の説明では埋設対象となる管３の一端を重機で保持して埋設を行なう例を示したが、管３の前後両側に管埋設装置１を配置して管３の埋設作業を行なってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る管埋設装置の正面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る管埋設装置の側面図である。
【図３】図１に示した管埋設装置の一部を構成するローラワイヤの説明図である。
【図４】図１に示した管埋設装置の一部を構成する着脱機構の説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る管埋設装置の動作説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る管埋設装置の動作説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  管埋設装置
３  管
５  門型フレーム
７  昇降フレーム
９  昇降機構
１１  ローラワイヤ
１３  着脱機構
１５  管移動規制機構
１６  油圧ポンプ
１７  門型部
１９  台車部
１９ａ  架台
１９ｂ  車輪
２０  ブラケット
２１  筒体
２３  棒材
２５  支持脚部
２７  チェーン
２９  巻上げ機構
３１  油圧モータ
３３  ワイヤ
３５  スペーサ
３６  ローラ
３７  取付穴
３９  ジャッキ
３９ａ  伸縮ロッド
４１  リング部材
４３  コ字状部材
４５  溝
４５ａ  開口部
４７  筒状部
４９  係合部
５１  突部
５３  軸部材
５５  係止部
５７  レバー
６１  ローラワイヤ垂れ下がり長さ調整機構
６７  三角スペーサ
【図１】
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【図２】
2009216169.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2009216169.tif 000007
【図６】
2009216169.tif 000008