(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
海底に敷き詰められた基礎捨石(６)上に底部(1a)を予め着底されている着底ケーソン(１)の近傍の海上に据付ケーソン(２)を底部(2a)が該基礎捨石(６)から離れた状態に位置させた後、前記着底ケーソン(１)から所定の間隔を隔てた位置に移動させて該基礎捨石(６)上に着底させるに際し、据付ケーソン(２)を移動させるため着底ケーソン(１)と据付ケーソン(２)とに設置されているケーソン移動手段(３)を稼動可能な状態にすると共に、圧力調整手段(4a)と該圧力調整手段(4a)により内部圧力を調整されて着底ケーソン(１)から据付ケーソン(２)が据え付けられる所定の間隔より広幅なケーソン当接部分(4bc)を形成される空気袋(4b)とを備えた緩衝装置(４)の該空気袋(4b)を、着底ケーソン(１)の上面より据付ケーソン(２)と対向する側壁(1b)に間隔を隔てて２個以上吊り下げてその内部を高圧にして、据付ケーソン(２)をその底部(2a)が基礎捨石(６)の近傍に位置するまで沈降させると共にケーソン移動手段(３)によって据付ケーソン(２)を着底ケーソン(１)側に引き寄せて緩衝装置(４)の空気袋(4b)に当接させた状態から、空気袋内(4b)の圧力を調整しながら据付ケーソン(２)の位置をケーソン移動手段(３)によって移動修正して後、据付ケーソン(２)の底部(2a)が基礎捨石(６)上に載置されて着底されるまで据付ケーソン(２)を沈降させ、しかる後に空気袋(4b)内圧力を圧力調整手段(4a)によって低下させてから空気袋(4b)を収縮させてから引き上げることを特徴とする海上におけるケーソンの据付方法。
【請求項２】
空気袋(4b)として、ゴム製の本体(4ba)の周面に補強帯(4bb)が周設されているものを使用する請求項１に記載の海上におけるケーソンの据付方法。
【請求項３】
空気袋(4b)として、ケーソン当接部分(4bc)にケーソンとの間に生じる摩擦抵抗を小さくする部材が設けられているものを使用する請求項１又は２に記載の海上におけるケーソンの据付方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防波堤，岸壁，護岸，係船施設，突堤，離岸堤等に使用され底部が閉塞されているコンクリート製や鋼製のケーソンを海底に敷き詰められた基礎捨石上に順次据え付ける際に、予め基礎捨石上に着底せしめられている既設のケーソン（以下、着底ケーソンと言うことがある）との衝突を防止しながら、安全且つ迅速に着底ケーソンに隣接する所定の位置に次に据え付けるべきケーソン（以下、単に据付ケーソンと言うことがある）を据え付けることのできる海上におけるケーソンの据付方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
底部が閉塞されているコンクリート製や鋼製のケーソンを使用して防波堤，岸壁，護岸，係船施設，突堤，離岸堤等を構築するには、海底の所定の位置に捨石を敷き詰めて基礎捨石を構成し、製造されたケーソンの底部をこの基礎捨石上の所定の位置に載置するように着底せしめ、次いでこの着底せしめられた着底ケーソンに隣接して適当な間隔を隔てた位置に次に据え付けられる据付ケーソンを基礎捨石上に着底させて据え付ける作業を、順次繰り返し行うのである。
【０００３】
着底ケーソンに隣接して据付ケーソンを据え付けるための一般的な作業は、図６にフローシートで示す如く、
▲１▼  先ず、据付ケーソンを海上に浮遊させた状態で据え付けるべき位置近傍である所定の海域まで曳船により曳航する。
▲２▼  そして、曳航してきた据付ケーソンを着底ケーソンに或る程度まで近付けて後、ケーソン移動手段を稼動可能状態とする。このケーソン移動手段としては、例えば据付ケーソン又は着底ケーソンに設置されているウインチと、このウインチが設置されているケーソンと反対側の着底ケーソン又は据付ケーソンに端部を連結されていて滑車を介して前記ウインチに巻取・巻出される引寄用ワイヤーロープと、一端を海底に係止されており前記据付ケーソン又は着底ケーソンに設置されているウインチに巻取・巻出されるアンカーワイヤーロープとを備えている態様や、据付ケーソン又は着底ケーソンに設置されているウインチと、このウインチが設置されているケーソンと反対側の着底ケーソン又は据付ケーソンに設けられている滑車と、一端を海底に係止されており前記滑車を介して前記ウインチに巻取・巻出される引寄用ワイヤーロープ兼アンカーワイヤーロープとを備えている態様を挙げることができる。
▲３▼  次いでケーソン移動手段のウインチを操作して、着底ケーソンに対して据付ケーソンが適当な間隔を隔てた位置に位置するように移動させる。
▲４▼  この据付ケーソンを着底ケーソン側に移動させるときに、据付ケーソンの側壁と閉塞されている底部とにより囲まれている内部に注水（一次注水）することによってその底部が基礎捨石の上面から適当な距離だけ離れた位置に位置するまで据付ケーソンを沈降させる。
▲５▼  しかる後、据付け位置の精密な位置決め及び確認を行うと共に、更に据付ケーソンの内部に注水（二次注水）して、未だ浮いた状態にある据付ケーソンを基礎捨石上に着底させる。
▲６▼  かくして据え付けられたケーソン及び着底ケーソンに設置したケーソン移動手段等の機材を取り外してケーソンの据付が完了する。
これら一連の作業は、気象条件の良い，すなわち風が弱く波が静かなときに一気に行われる。
【０００４】
ケーソン移動手段としては、前記した如き態様の他に、図８に示す如くウインチ3aが設置されている起重機船７を利用し、着底ケーソン１に一端を連結されている引寄用ワイヤロープ3cが据付ケーソン２に設けられた滑車3bを介して起重機船７のウインチ3aに巻取・巻出自在に装着されている態様や、図示しないが同じくウインチが設置されている起重機船を利用し、据付ケーソンに一端を連結されている引寄用ワイヤロープが着底ケーソンに設けられた滑車を介して起重機船のウインチに巻取・巻出自在に装着されている態様等種々挙げることができ、これらの態様の場合、通常据付ケーソン２に対して着底ケーソン１の反対側及び法線10と直交する方向等据付ケーソン２の周辺に引船９が配されていてこの引船９と据付ケーソン２とがロープで繋がれている。そして、この引船９によって引っ張りながら据付ケーソン２を移動する作業が行われる。
ここで、例えば据付ケーソン２の浮力が小さい場合等に、クレーン８を設置されている起重機船７を利用し、図９に示す如く据付ケーソン２の上端に端部を連結されている吊下用ワイヤロープ8aを前記クレーン８のフックに引っ掛けて据付ケーソン２を吊り下げた状態にし、据付ケーソン２を据え付けるべき所定の海域に位置させたり、クレーン操作によって沈降させて基礎捨石６上に着底させたりする作業が行われることもある。
【０００５】
このようなケーソンの据付作業は、気象条件の良いときに行うと言っても海上の作業であるから浮いている据付ケーソン２は常にあらゆる方向に揺動しているのであり、据付ケーソン２が着底ケーソン１に近接せしめられた状態では据付ケーソン２が着底ケーソン１に衝突して互いに破損する恐れがあるので、着底ケーソン１の据付ケーソン２と対向する側壁1bに図７，８に示す如く緩衝材５を配して衝撃を緩めてケーソン１，２の破損を防止することが極めて重要であった。
【０００６】
従来、ケーソンの衝突による破損を防止するための前記緩衝材５としては、角材（木材），ゴム防舷材，ゴムタイヤ等が使用されており、ロープ等の吊り下げ手段により作業者が着底ケーソン１上の所定の位置で把持することによりこの緩衝材５を着底ケーソン１の上端より吊り下げていた。
すなわち、据付ケーソン２は着底ケーソン１に対して所定の間隔を隔てて据え付けられるので、この所定の間隔と略同幅の緩衝材５をロープ等の吊り下げ手段により所定の位置に着底ケーソン１の上端より吊り下げた状態で据付け位置の精密な位置決め及び確認・修正を行って据付ケーソン２を基礎捨石６上に着底させて後、作業者により緩衝材５を引き上げて取り除いていた。
【０００７】
しかしながら、前述した如く据付ケーソン２は常にあらゆる方向に揺動しており且つ据付ケーソン２の位置調整はウインチの巻取・巻出によって行われるので、寸分の狂いが生じること無く据え付けることは困難である。従ってウインチによって据付ケーソン２を着底ケーソン１側に引き寄せすぎると、据付ケーソン２と着底ケーソン１との間に緩衝材５が強く挾持されて緩衝材５を引き上げることができなくなるという欠点があった。このような場合には、精度良く据え付けられた据付ケーソン２を内部の水を排水したりクレーン８で吊り下げている場合にはクレーン操作によって僅かに浮かせてからケーソン移動手段によって緩衝材５を取り除くことができる程度に着底ケーソン１と反対側に移動させ、緩衝材５を取り除いてから再び注水又はクレーン操作を行って着底させるのであるが、据付ケーソン２を着底ケーソン１と反対側に移動させたときに位置がズレることがあり据付ケーソン２を再び精度良く所定に位置に着底させて据え付けるのに時間を要するという欠点があった。
【０００８】
更に、着底ケーソン１上にはワイヤーロープ，アンカーワイヤーロープ，ウインチ，滑車等のケーソン移動手段を構成する部材や据付ケーソン２内部へ海水を注水又は排水するためのポンプその他の機械器具が設けられていて煩雑な状態にあり且つ緩衝材５は前記した如く作業者が着底ケーソン１上で吊り下げ手段により把持しているので、据付ケーソン２と着底ケーソン１との間に緩衝材５が挾持されていて作業者が吊り下げ手段をしっかり把持している状態のときにうねりの影響等を受けて緩衝材５が挾持されている力が急激に弱くなると、その反動により作業者がバランスを失って煩雑な機械器具につまずいて転んだり浮いている据付ケーソン２と着底ケーソン１との間の海に転落したりして非常に危険であるという欠点があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、海底の基礎捨石上に着底されている既設のケーソンに隣接する所定の間隔を隔てた位置に次に据え付けられるケーソンを着底させる作業を、安全に且つ短時間に行うことができる海上におけるケーソンの据付方法を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、かかる課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、海底に敷き詰められた基礎捨石上に底部を予め着底されている着底ケーソンの近傍の海上に据付ケーソンを底部が該基礎捨石から離れた状態に位置させた後、前記着底ケーソンから所定の間隔を隔てた位置に移動させて該基礎捨石上に着底させるに際し、据付ケーソンを移動させるため着底ケーソンと据付ケーソンとに設置されているケーソン移動手段を稼動可能な状態にすると共に、圧力調整手段と該圧力調整手段により内部圧力を調整されて着底ケーソンから据付ケーソンが据え付けられる所定の間隔より広幅なケーソン当接部分を形成される空気袋とを備えた緩衝装置の該空気袋を、着底ケーソンの上面より据付ケーソンと対向する側壁に間隔を隔てて２個以上吊り下げてその内部を高圧にして、据付ケーソンをその底部が基礎捨石の近傍に位置するまで沈降させると共にケーソン移動手段によって据付ケーソンを着底ケーソン側に引き寄せて緩衝装置の空気袋に当接させた状態から、空気袋内の圧力を調整しながら据付ケーソンの位置をケーソン移動手段によって移動修正して後、据付ケーソンの底部が基礎捨石上に載置されて着底されるまで据付ケーソンを沈降させ、しかる後に空気袋内圧力を圧力調整手段によって低下させて空気袋を収縮させてから引き上げれば、着底ケーソンから所定の間隔を隔てた位置に次に据え付けるべき据付ケーソンを着底させて据え付ける作業を安全且つ迅速に行えることを究明して本発明を完成したのである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明に係る海上におけるケーソンの据付方法について詳細に説明する。
図１は本発明方法に好ましく使用される緩衝装置を示す正面説明図、図２は本発明方法に使用されるコンクリート製のケーソンの１例を示す斜視図、図３はケーソンが基礎捨石上に据え付けられた状態を示しており(イ)は側面説明図で(ロ)は平面説明図、図４は本発明方法を実施している過程を示しており着底ケーソンの近傍に浮いている据付ケーソンと着底ケーソンとにケーソン移動手段を稼働可能状態とすると共に緩衝装置の空気袋を着底ケーソンの上部より吊り下げている状態を示す(イ)は側面説明図で(ロ)は平面説明図、図５は本発明方法を実施している過程を示しておりケーソン移動手段によって据付ケーソンを着底ケーソン側に移動させると共に位置決めを行っている状態を示す(イ)は側面説明図で(ロ)は平面説明図である。
【００１２】
図面中、１は海底に敷き詰められた基礎捨石６上に底部1aを予め着底されている着底ケーソン、２はこの着底ケーソン１に隣接して所定の間隔を隔てた位置に前記着底ケーソン１と同様に基礎捨石６上に底部2aを載置されて着底される据付ケーソンである。これらの着底ケーソン１及び据付ケーソン２は、コンクリートや鋼板より構成されており、図２に示す如く少なくとも対向する側壁1b，2bがフラットに形成されており側壁1b，2bに囲まれた空間に全高さに亘って隔壁1c，2cが形成されていて底部1a，2aが閉塞されている。
【００１３】
３は底部2aが基礎捨石６から離れた状態で位置せしめられている据付ケーソン２を着底ケーソン１側に移動させたり着底ケーソン１の側面とその側面とが一直線を成すようにすなわち法線10の方向の位置を修正したりするためのケーソン移動手段であり、従来技術として説明したケーソン移動手段を使用することができるのでその説明は省略する。
【００１４】
４は圧力調整手段4aとこの圧力調整手段4aによって空気を供給・排出されて容積が増減せしめられ膨張・収縮される軟質な材料より形成されている空気袋4bとを備えている緩衝装置である。空気袋4bは、空気が供給されてその内部が高圧となって膨張した状態で着底ケーソン１から据付ケーソン２が据え付けられる所定の間隔より広幅なケーソン当接部分4bcを有している。更にこの空気袋4bには、着底ケーソン１上からの吊下げ及び着底ケーソン１の着底後にこの空気袋4bを引き上げるためにロープ4bdが装着されている。
【００１５】
また空気袋4bを形成している材料としては、この空気袋4bは後述する如く着底ケーソン１と据付ケーソン２との間で押圧されるものであってケーソンは小さいものでも１,０００トン程度の重量を有しているので着底ケーソン１と据付ケーソン２とで押圧されたときに耐え得る強度を有し且つ容積が増減せしめられるものであれば使用することができる。更に海面近傍位置に吊り下げられて使用され且つ据付ケーソン２を所定の位置に着底させた後に作業者により引き上げられるので、水を吸収する材質であると空気袋4bの重量が増大して引き上げるときに作業者にかかる負担が大きくなるので水を吸収しないものであることが好ましい。これらを考慮して、種々のゴム等より形成されていることが好ましく、図１に示す如く空気袋4bはゴム製の本体4ba内にナイロンコードの如き補強材を埋設されているゴム製の補強帯4bbが縦方向及び横方向にそれぞれ間隔を隔てて周設されているものを挙げることができる。
【００１６】
また、このような空気袋4bのケーソン当接部分4bcには、その表面とケーソンとが当接したときに生じる摩擦抵抗を小さくする部材，例えばふっ素樹脂製の板体が固定されていたり二硫化モリブデンの粉末が混入された塗料が塗布されていたりすることが空気袋4bの損傷を防止することができるので好ましい。
【００１７】
圧力調整手段4aとしては、コンプレッサ4aaと、一端がこのコンプレッサ4aaにまた他端が空気袋4bに連結されている空気供給可撓管4abと、空気袋4b内の圧力を検出する圧力計4acと、空気袋4b内の空気を排気するためのバルブ4adとを備えて構成されているものを挙げることができる。
【００１８】
本発明方法を実施して着底ケーソン２に隣接して基礎捨石６上の所定の間隔を隔てた位置に据付ケーソン２を着底させて据え付けるには、先ず据付ケーソン２を所定の位置に，すなわち既に着底されていて次に据付ケーソン２を隣接して据え付けられる着底ケーソン１の近傍位置に据付ケーソン２を底部2aが基礎捨石６から離れた状態で位置せしめるのであり、ケーソンが置かれているケーソン仮置場より据え付けるべき据付ケーソン２を、浮遊させた状態で引船によって前記所定の位置まで曳航したり、クレーン８が設置されている起重機船７を利用しこのクレーン８に吊下用ワイヤロープ8aを介して吊り下げた状態で起重機船７を航行させて前記所定の位置まで運んだりする。
【００１９】
そして、着底ケーソン１上に圧力調整手段4aを設置すると共に空気袋4bを圧力調整手段4aによりその内部を高圧にしてケーソン当接部分4bcが形成された状態で着底ケーソン１上から据付ケーソン２に対向せしめられる側壁1bに間隔を隔てて２個以上吊り下げて、緩衝装置４を着底ケーソン１に設置する。空気袋4bの吊下げは、着底ケーソン１に吊下げ金具を固定しておき、この吊下げ金具に空気袋4bに装着されているロープ4bdを固定すれば良い。
また、着底ケーソン１の近傍位置に位置せしめられ底部2aが基礎捨石６から離れた状態の据付ケーソン２を移動せしめるケーソン移動手段３を設置する。
【００２０】
次いで、据付ケーソン２を移動させるため着底ケーソン１と据付ケーソン２とに設置されているケーソン移動手段３を稼動可能な状態にして、このケーソン移動手段３によって据付ケーソン２を着底ケーソン１側に移動させるのであるが、このとき前記した如く据付ケーソン２を曳航するときには据付ケーソン２に働く水の抵抗を低減させるために据付ケーソン２は比較的浅く浮いている状態であるから据付ケーソン２の側壁2bで囲まれた空間内に一次注水して、またクレーン８で吊り下げている場合にはクレーン８を操作して基礎捨石６上の近傍に底部2aが位置するが未だ着底しない浮いている状態に沈降させる。このように据付ケーソン２を沈降させたり浮上させたりする操作は、据付ケーソン内に注水・排水したりクレーン８を操作したりすることによって行われるのであり、以下単に沈降又は浮上と言うことがある。
【００２１】
そして、据付ケーソン２を着底ケーソン１側に引き寄せて緩衝装置４の空気袋4bに当接させた状態にして据付ケーソン２と着底ケーソン１とを前記所定の間隔より広い間隔で保持する。この状態から据付ケーソン２の法線10の方向の位置をケーソン移動手段３によって移動修正すると共に据付ケーソン２の着底ケーソン１からの間隔が所定の間隔となるように空気袋内4bの圧力を圧力調整手段4aによって調整しながらケーソン移動手段３によって据付ケーソン２を移動修正する。このとき、据付ケーソン２はケーソン移動手段３により着底ケーソン１側に或る程度の力で引き寄せられている。
【００２２】
しかる後、据付ケーソン２の底部2aが基礎捨石６上に載置されて着底されるまで沈降させて据付ケーソン２の据付を完了したら、空気袋4b内の圧力を圧力調整手段4aによって低下させて空気袋4bを収縮させてから引き上げれば全作業が完了する。
【００２３】
【発明の効果】
このような本発明方法を実施して、既に基礎捨石６上に着底されている着底ケーソン１に隣接して所定の間隔を隔てた位置に据付ケーソン２を着底させて据え付けると、着底ケーソン１の近傍に位置せしめられ浮いている状態の据付ケーソン２を着底ケーソン１側に移動させるときに据付ケーソン２は波の影響を受けてあらゆる方向に揺動していて着底ケーソン１側にも揺動するのであるが、着底ケーソン１の据付ケーソン２と対向する側壁1bに緩衝装置４の空気袋4bが吊り下げられているので据付ケーソン２が着底ケーソン１に衝突することが防止され、非常に高価なケーソンを破損させることなく据え付けることができる。
【００２４】
また、緩衝装置４の空気袋4bは空気が供給されて膨張した状態では着底ケーソン１から据付ケーソン２の据え付けられる所定の間隔より広幅なケーソン当接部分4bcを有しているので、据付ケーソン２と着底ケーソン１との間隔を緩衝装置４の空気袋4b内の圧力を調整することによって据付ケーソン２が着底されるまでの間或る程度調整保持することができ、且つ緩衝装置４の圧力調整手段4aのバルブ4adを開いて空気袋4b内の空気を排出し圧力を低くすることによって空気袋4b内の容積を減少せしめて据付ケーソン２と着底ケーソン１との間隔を狭くするように修正することができる。すなわち、緩衝装置４の空気袋4bが間隔を隔てて２個以上吊り下げられているので、据付ケーソン２が法線10に対してズレた角度で空気袋4bに当接しているときに、一方の側（着底ケーソン１と据付ケーソン２との間隔が広い側）の空気袋4b内の圧力を前記した如く低くすることによって据付ケーソン２と着底ケーソン１との間隔を調整し、前記角度を修正することができる。
【００２５】
更に、緩衝装置４の空気袋4bは軟質な材料より形成されているので、空気袋4b内の空気を排出して圧力を低下させることによって、着底ケーソン１を基礎捨石６上に着底させて後、着底ケーソン１と据付ケーソン２との間の間隙から空気袋4bを容易に引き上げることができる。従って緩衝装置４の空気袋4bを繰り返し使用することができるので経済的である。そして、緩衝装置４の空気袋4bのケーソン当接部分4bcに摩擦抵抗を小さくする部材が設けられていると、空気袋4bの損傷を防止することができて空気袋4bの寿命を長くすることができてより経済的である。
【００２６】
緩衝装置４の空気袋4bは着底ケーソン１上の吊下げ金具からロープで吊り下げておけばよく作業者により支持する必要がなく、且つ空気袋4b内の圧力を調整するための圧力調整手段4aの操作は側壁から離れた位置に圧力調整手段4aを設置しておくことによってこの位置から行えば良いので、着底ケーソン１と据付ケーソン２との間の海上に作業者が転落することがなく安全性に非常に優れている。
【００２７】
このように種々の効果を奏する本発明に係る海上におけるケーソンの据付方法は、その工業的価値の非常に大きなものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法に好ましく使用される緩衝装置を示す正面説明図である。
【図２】本発明方法に使用されるコンクリート製のケーソンの１例を示す斜視図である。
【図３】ケーソンが基礎捨石上に据え付けられた状態を示しており(イ)は側面説明図、(ロ)は平面説明図である。
【図４】本発明方法を実施している過程を示しており着底ケーソンの近傍に浮いている据付ケーソンと着底ケーソンとにケーソン移動手段を稼働可能状態とすると共に緩衝装置の空気袋を着底ケーソンの上部より吊り下げている状態を示す(イ)は側面説明図で(ロ)は平面説明図である。
【図５】本発明方法を実施している過程を示しており、ケーソン移動手段によって据付ケーソンを着底ケーソン側に移動させると共に位置決めを行っている状態を示す(イ)は側面説明図、(ロ)は平面説明図である。
【図６】着底ケーソンに所定の間隔を隔てて次に据え付けられる据付ケーソンを据え付ける一連の作業を説明するフローシートである。
【図７】従来の緩衝材を使用して据付ケーソンと着底ケーソンとの直接接触を防止して据付作業を行っている状態を示す側面説明図である。
【図８】ケーソン移動手段を示す平面説明図である。
【図９】起重機船に設置されているクレーンによって据付ケーソンを吊り下げている状態を示す正面説明図である。
【符号の説明】
１  着底ケーソン
1a  底部
1b  側壁
1c  隔壁
２  据付ケーソン
2a  底部
2b  側壁
2c  隔壁
３  ケーソン移動手段
3a  ウインチ
3b  滑車
3c  引寄用ワイヤロープ
3d  アンカワイヤロープ
４  緩衝装置
4a  圧力調整手段
4aa  コンプレッサ
4ab  空気供給可撓管
4ac  圧力計
4ad  バルブ
4b  空気袋
4ba  本体
4bb  補強帯
4bc  ケーソン当接部分
4bd  ロープ
５  緩衝材
６  基礎捨石
７  起重機船
８  クレーン
8a  吊下用ワイヤロープ
９  引船
10  法線
【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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