(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーチ状のエアチューブを所定方向に並べてフレームを構成し、その複数のエアチューブ間に屋根膜を配して構成される仮設屋根架構であって、
上記フレームを構成する複数の独立したエアチューブを、並列方向に沿って個々に２つのエアチューブで組をなし、組をなすエアチューブは、その頂部同士において当該組をなすエアチューブの脚部間の距離を変化させる方向に回動が許容された状態で連結されて上面視Ｘ状に架構され、上記隣り合う組間の隣接する２つのエアチューブの下端部は同一の脚部に固定されていることを特徴とする仮設屋根架構。
【請求項２】
上記エアチューブの下端部が固定された脚部は、移動手段を備えることを特徴とする請求項１に記載した仮設屋根架構。
【請求項３】
上記仮設屋根架構は、上記脚部の間をケーブルで連結されて移動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した仮設屋根架構。
【請求項４】
上記屋根膜の一部には、屋根面の傾斜方向と交差する方向に延びる切れ目を有し、該切れ目位置では傾斜方向上流側が上となるように切れ目の端部同士に重なり合っていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載された仮設屋根架構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダム工事や道路工事等の屋外の作業現場やイベント空間を覆うことで、当該作業空間やイベント空間の全天候化を図る仮設屋根架構に係り、特に、広い作業領域を覆い且つ移動が容易な仮設屋根架構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
屋外での工事は、天候によっては作業ができなかったり、作業を行ってもそのままでは雨、風、直射日光等によって打設コンクリート等の施工の品質に影響が出る。例えば、ダム工事においてはコンクリートダムにおける打設コンクリートやロックフィルダクにおける堤体の不透水層等の含水率の管理が厳しく、雨に濡れることで施工堤体の表面を削る等の余分な作業が生じる場合がある。このため、品質及び工程管理を容易にするためなどの目的で、作業空間を覆う仮設屋根が設けられることがある。
【０００３】
また、イベント空間、例えば展示場等においても、展示物や来場者等を雨や直射日光等から保護するために、固定式の仮設屋根が設けられる。
そして、従来の仮設屋根架構は、例えば、作業空間の内圧を上げて屋根膜を所定形状に支持する空気膜構造によって仮設屋根を形成したり、テント等のように鋼材等の剛体でフレームを構成して屋根膜を支持させたりしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、仮設屋根を空気膜構造で構成する場合には、気密性の確保のために、大きな開口部を任意な位置に設けることはできず、また、通常、脚部を地盤に固定するため移動が困難である。このため、道路工事等のように工事現場が移動する場合には、全工事現場を覆うように架構する必要があり、実現困難となる。
【０００５】
次に、鋼材等でフレームを構成した場合には、大きな開口部を任意な位置に設けることは可能であるものの、屋根架構の重量が大きくなり、移動が困難となる。また、移動させるとしても架構の剛性が比較的高いために、傾斜や不陸のある現場では移動の度に屋根架構が傾き、この観点からも設置や移動を困難なものとしている。なお、上記のような鋼材でフレームを構成した仮設屋根を移動させる場合には、予めレールを敷設し当該レールに沿って移動させる構造が通常であり煩雑である。
【０００６】
さらに、鋼材等でフレームを構成した場合には、その仮設屋根の組立に多くの重機器が必要になると共にその組立時間も長くなり、作業が煩雑になると共にコスト上，不利である。
【０００７】
ここで、工事現場での採用例はないが、展示場等の仮設屋根としてチューブをフレームとして形成するものもある。しかし、従来のものは、各チューブを単独でフレームとして支持させているために強風等で揺れやすい架構である。この結果、大型化が困難であると共に、大きな風荷重等に対応するようにチューブ内の内圧を高くし且つチューブの端部を強固に地盤へ固定する必要があるため移動が困難である。従って、従来のチューブ架構は、作業現場が移動する道路工事やダム工事等の工事現場の仮設屋根としては不向きである。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、組立や移動が容易でかつ広い範囲の空間を覆い可能な仮設屋根架構を提供することを課題としている。
【０００９】
なお、本発明の仮設屋根架構は、仮設を主としたものであるが、移動手段を設けることなく、仮設屋根架構の脚部を基礎等の下部構造材に固定することにより、常設（本設）の架構とすることもできるものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載の仮設屋根架構は、アーチ状のエアチューブを所定方向に並べてフレームを構成し、その複数のエアチューブ間に屋根膜を配して構成される仮設屋根架構であって、
上記フレームを構成する複数の独立したエアチューブを、並列方向に沿って個々に２つのエアチューブで組をなし、組をなすエアチューブは、その頂部同士において当該組をなすエアチューブの脚部間の距離を変化させる方向に回動が許容された状態で連結されて上面視Ｘ状に架構され、上記隣り合う組間の隣接する２つのエアチューブの下端部は同一の脚部に固定されていることを特徴としている。
【００１１】
この発明においては、フレームがエアチューブによって構成されるので、軽量化し移動が容易となる。
また、エアチューブをアーチ状とすることで必要な空間が確保されると共に、全部又は一部のエアチューブについて、上面視Ｘ状つまりエアチューブの並び方向側方から見ると略三角状に架構されることで、両者が互いに支持しあい、エアチューブの並び方向への所定の強度が確保される。このため、チューブ架構であっても大型化が可能となる。
【００１４】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載された構成に対し、上記各エアチューブ端部の脚部は、移動手段を備えることを特徴としている。
【００１５】
この発明においては、上記作用に加えて、フレームであるエアチューブの脚部が移動可能であるので、当該脚部を自走又は牽引することによって、仮設屋根全体が、覆うべき空間の移動に追従して移動可能となる。
【００１６】
このとき、大規模な仮設屋根であっても軽量であるので容易に移動できる。
また、フレームがエアチューブという柔構造であるので、移動時の地面に傾斜や不陸があっても、その傾斜等がエアチューブの撓みで吸収される。
【００１７】
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載した構成に対し、上記仮設屋根架構は、上記脚部の間をケーブルで連結されて移動することを特徴としている。
次に、請求項４に記載した発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載された構成に対し、上記屋根膜の一部には、屋根面の傾斜方向と交差する方向に延びる切れ目を有し、該切れ目位置では傾斜方向上流側が上となるように切れ目の端部同士に重なり合っていることを特徴としている。
【００１８】
この発明においては、上記作用に加えて、風による負圧（吹き上げ力）などによって切れ目の重合部間が部分的且つ間欠的にめくれ上がることで、風荷重が低減されると共に、そのめくれ上がって開口した部分によって作業空間、特に上部の換気が促進される。
【００１９】
このとき、上記切れ目の端部同士は、傾斜方向上流側が上となるように重なり合っているので、外部からの雨の侵入が回避される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず構成について説明すると、図１〜図４に示すように、本実施の形態の仮設屋根架構は、６本のエアチューブ１とそのエアチューブ１間に懸け渡された屋根膜２を主要構成要素として構成されている。
【００２１】
エアチューブ１は、覆う作業現場に沿って並列し、並び方向に沿って３対の組に別れている。各エアチューブ１は、その両端脚部３間のスパンを調整することで、頂部が所望高さのアーチ状に成形され、また、各組をなすエアチューブ１同士は、その頂部が連結されることで上面視Ｘ状となって、並び方向で互いに支持し合っている。
【００２２】
各エアチューブ１の頂部の連結は、例えば、図５に示すように、両エアチューブ１の頂部同士を合わせてバンド状部材５で留めることで実現され、互いに多少の回動が許容可能となっている。即ち、組となるエアチューブ１の脚部３間の距離を、エアチューブ１間に懸け渡された屋根膜２の許容可能な範囲（弛み具合）で、変化させることで仮設屋根の高さを調整することもできる。
【００２３】
また、各エアチューブ１の脚部３は、両端部の二つを除いて２つのエアチューブ１で共用している。その各脚部３の下部には、図６に示すように、それぞれ移動手段を構成する２つのキャタピラ６が設けられていて、該キャタピラ６を駆動することで個々に自走可能となっている。なお、キャタピラ６に代えて、全部又は一部に車輪を使用し、牽引等によって各脚部３を移動することもできる。
【００２４】
また、各エアチューブ１間に懸け渡された屋根膜２は、各エアチューブ１に連結している。即ち、屋根膜２は、エアチューブ１の延在方向に沿って所定間隔毎にエアチューブ１に連結している。その連結部は、図７に示すように、エアチューブ１に取り付けられた環状部材７から突出する突起部７ａと、屋根膜２下面から突出する突起部８とをリング部材９やロープなどで連結することで接合されている。
【００２５】
なお、各屋根膜２同士も一体的に連結されている。但し、組をなすエアチューブ１間の屋根膜２は、図８及び図９に示すように、３枚の膜材１０ａ〜１０ｃから構成され、その３枚の膜材１０ａ〜１０ｃは、屋根面の傾斜に沿って並べられ、その端部同士が、上側の膜材の端部が上側となるように重ね合っている。即ち、その各重合部が、屋根面の傾斜方向に略直交する方向に延びる２つの切れ目Ａを構成し、該切れ目Ａ位置では傾斜方向上流側が上となるように膜材１０ａ〜１０ｃの端部同士に重なり合っている。これによって、上方からの雨の侵入を防止しつつ、風によって屋根膜２がばたつくときに、上記切れ目を構成する重合部が間欠的にめくり上がって開くようになっている。
【００２６】
但し、各切れ目の長さは、余り長いと雨が侵入し易くなるので適当な長さとする。また、３枚の膜材１０ａ〜１０ｃによって構成しているが、一枚の膜材の一部に切れ目を設けるようにしてもよい。また、切れ目は、傾斜方向に直交（水平方向）する必要はなく、傾斜方向に交差する方向であればよい。
【００２７】
ここで、上記各エアチューブ１や屋根膜２は、一般に使用されている膜材を用いればよく、例えば、ガラス繊維織物、合成繊維織物等の素材に、四フッ化エチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレンゴム等で溌水等のためにコーティングしたものを使用する。
【００２８】
また、エアチューブ１の並び方向両端部のエアチューブ１の妻面にも、上記屋根膜２と一体的になっている膜材１１が配され、雨等の侵入を防止している。この妻面に設けられた膜材１１は、エアチューブ１の傾斜に沿って斜めに配されることで風荷重等に対する抵抗の軽減が図られている。
【００２９】
また、屋根膜２の下側において、エアチューブ１間に第１のケーブル１４が複数、架設されている。この第１のケーブル１４は、エアチューブ１の並び方向に延在し、所定間隔毎に屋根膜２の下面に連結されている。この連結部も、図１０に示すように、第１のケーブル１４に取り付けられた環状部材１５の突起部１５ａと屋根膜２から突出する突起部１６とをリング部材１７やロープで連結することで実現される。もっとも、第１のケーブル１４と屋根膜２とは、必ずしも連結する必要はない。また、上記環状部材１５と第１のケーブル１４とは緊結する必要はなく環状部材１５を遊嵌状態として相互に移動可能としてもよい。
【００３０】
さらに、その第１のケーブル１４に略直交する方向に、つまりエアチューブ１の略円弧方向に第２のケーブル１８が配設されている。第２のケーブル１８は、屋根膜２の上側に配置され、所定間隔毎に当該屋根膜２に連結すると共にその端部をエアチューブ１若しくは脚部３に固定されている。
【００３１】
その第２のケーブル１８と屋根膜２との連結も、上記図１０に示すように、ケーブル１８に取り付けた環状部材１９の突起部１９ａと屋根膜２上面から突出する突起部２０とをリング部材２１やロープで連結するこことで行われる。もっとも、第２のケーブル１８と屋根膜２とは、必ずしも連結する必要はない。また、上記環状部材１９と第２のケーブル１８とは緊結する必要はなく相互に移動可能としてもよい。
【００３２】
ここで、上記図１０に示すように、屋根膜２に設けられた第１のケーブル１４を留める突起部１６と、第２のケーブル１８を留めるための突起部２０の位置を合わせることで、各ケーブル１４，１８から屋根膜２に伝達する力を他方のケーブル１４，１８に伝達可能として、屋根膜２に負荷される力の軽減を図っている。
【００３３】
また、妻面に設けた膜材１１にも同様な目的でケーブル３０，３１が設けられている。
上記各ケーブル１４，１８，３０，３１は、例えば、ワイヤロープ、硬鋼線材などの金属製のものやビニロンロープやナイロンロープ等の樹脂製のものなどを使用する。
【００３４】
また、各膜材の膜尻におけるケーブル１４ａ，３１ａの納まりは、図１３に示すように、各膜材２，１４の端部を折り返して縫い付けるか接着剤によりケーブル１４ａ，３１ａが封じ込まれている。これにより屋根膜等の端部に所定の強度が付与されている。
【００３５】
次に、上記仮設屋根の組立について説明する。
まず、地上にて、エアチューブ１、屋根膜２、及びケーブル１４，１８間をそれぞれ連結する。この作業は、現場で行ってもよいし、予め連結した状態で現場に運搬してもよい。全ての部品１，２，１４，１８は可撓性のものであり且つ軽量であるので、連結した状態で折り畳んで容易に運搬できる。
そして、覆うべき空間を挟んでエアチューブ１の脚部３を並べ、各脚部３とエアチューブ１とを連結した後に、図示しないコンプレッサ等の送風機で各エアチューブ１に圧縮流体，例えば圧縮空気を供給することでエアチューブ１を膨らましてアーチ状に自立させる。
【００３６】
このとき、各チューブ内には、自重や風、その他の外力に対して安定して自立するだけの圧力を付加する。
なお、上記各エアチューブ１の膨らまし作業は、全エアチューブ１について同時に行うか、少しずつ例えば３回に分けて循環して膨張させることで、屋根膜２に必要以上の張力が負荷しないようにして行う。
【００３７】
このように、本実施の形態の仮設屋根では、脚部３を除く全部品が可撓性を有すると共に軽量であるので容易に運搬することができ、しかも、各エアチューブ１に送風機によって空気を圧送して膨張させるだけで、簡単に所望の架構に組み立てられて、所望の作業空間を覆うことができる。
【００３８】
このとき、各アーチ状のエアチューブ１を単独で自立させた場合には、強風等によってエアチューブ１の並び方向に揺れ易くなるが、隣合うチューブで組を構成して、側面視略３角形状に架構されることで相互に支持し合い、エアチューブ１の並び方向への揺れが抑えられる。この結果、フレームをエアチューブ１で構成したチューブ架構であっても、大規模の所望の架構形状が構成可能となる。
【００３９】
また、エアチューブ１の並び方向両端部も膜材１１によって塞がれているので、当該妻面からの雨等の侵入が防止される。
ここで、この妻面の膜材１１は、第１のケーブル１４の先端部を地面に一時的に土台２２等にアンカーさせることで、揺れが防止される。
【００４０】
また、組を構成するエアチューブ１（以下、クロスチューブと呼ぶ）間に配した屋根膜２の一部を開けておくことで、機器や資材の搬入ができるようにしている。このように、空気膜と異なり、任意の位置に大きな開口部を設けることができる。
【００４１】
もっとも、必要がなければ、この構面も屋根膜２で覆ってもよい。
また、風等によって屋根膜２が上下にばたついても、上下のケーブル１４，１８によってばたつきの振幅が小さく抑制されて当該屋根膜２が安定すると共に、ばたつきによる音で作業員を驚かせることがない。即ち、屋根膜２の一部が上方に膨れ上がると、第２のケーブル１８で抑えられ、また、屋根膜２の一部が下方に押されると、第１のケーブル１４で支持されそれ所定以上の沈みが抑制される。
【００４２】
さらに、風等によって屋根膜２に負荷された力は、ケーブル１４，１８を介してエアチューブ１若しくはその脚部３に伝達されることで、屋根膜２に負荷される力が低減され、仮設屋根の耐久性が向上する。
【００４３】
さらにまた、上述のように屋根膜２がばたついたり風の吹き上げ等があると、間欠的に重合させた膜材１０ａ〜１０ｃ間の切れ目Ａが開口し、これによって、屋根膜２に負荷される風荷重が低減されると共に、その切れ目Ａの開口によって作業空間、特に上部に溜まった重機械からの排気ガスなどの換気が促進される。
【００４４】
このとき、切り目Ａを構成する複数の膜材１０ａ〜１０ｃは瓦葺き状に重合しているため、重合部の長さを調整することで、当該重合部から作業空間内に雨が侵入することは防止される。
【００４５】
また、屋根膜２，エアチューブ１，及びケーブル１４，１８間は、突起部間をリング部材やロープで接合することで連結、つまり多少の撓み等の余裕を持たせて連結しているので、屋根膜２等の小さな揺れ等はケーブル１４，１８等に伝達しないようになっている。即ち、小さな揺れによる不要な張力が屋根膜２等に入力されないようになっている。
【００４６】
次に、上記仮設屋根の移動について説明する。
現在覆っている部分の工事が終了したら、第１のケーブル３０先端部のアンカーを一時的に外し、図１１に示すように、各脚部３をケーブル２５で連結した状態で各脚部３に設けたキャタピラ６を駆動して同期をとって前進させる。
【００４７】
上記各脚部３間をケーブル２５で連結したのは、脚部３間が必要以上に開いて屋根膜２に無理な張力が掛からないようにするためである。
このとき、図１２に示すように、各脚部３間の間隔を短くした状態で連結して、仮設屋根を縮めた状態で移動させるようにしてもよい。このようにすると、エアチューブ１間の屋根膜２がより弛むことで、移動中の地面の凹凸によりエアチューブ１から屋根膜２に伝達される力が更に弱くなり、更に屋根膜２が破れ難くなる。
【００４８】
また、上記のようにケーブル２５で必ずしも連結しなくてもよく、例えば、尺取り虫のように、後方の脚部３から順に少しずつ前方に進めるようにして移動させてもよい。要は、脚部３間の間隔が必要以上に広がって屋根膜２に不要な張力が掛からないようにして移動すればよい。
【００４９】
このとき、脚部３が移動する地面が平坦ではなく、傾斜や不陸があっても、キャタピラ６による自走であるので安定して移動できると共に、不陸等による脚部３が揺れたり傾いたりしても、個々のエアチューブ１が撓むことで吸収するので、仮設屋根全体の傾きや揺れが抑えられる。即ち、移動する地面に不陸等があっても安定して仮設屋根は移動できる。
【００５０】
これは、仮設する地面に傾斜や不陸あっても同様である。
しかも、軽量のエアチューブ１でフレームが構成されているので仮設屋根自体が軽量となり移動が容易であり、各脚部３の移動手段であるキャタピラ６の駆動力を小さく設定可能となる。
【００５１】
また、不要となったときには、エアチューブ１の圧縮空気を抜くことで容易に屋根膜２を地上に降ろし、各連結部を外して撤去すれば良いので簡易且つ迅速に解体作業が行える。
【００５２】
また、使用中であっても、例えば、台風や大雪等によって想定を上回る外力が作用する場合には、エアチューブ１の内圧を抜くことで屋根膜２を地上に接近又は下ろすことで短時間で対処することができ、しかも当該屋根膜２によって内部の機器や作業現場を保護することもできる。
【００５３】
なお、上記実施の形態では、各脚部３をキャタピラ６による自走式としているが、小型の仮設屋根の場合には、牽引等によって各脚部３を移動させてもよい。この場合には、上記キャタピラ６の代わりに、例えば車輪や、ダンパ付きのソリを移動手段として脚部３に取り付けもよい。
【００５７】
また、図１等では、各エアチューブ１の寸法が同一寸法のように図示しているが、例えば、エアチューブ１の並び方向中央部の組をなす２本のエアチューブ１の寸法を大きくして中央部の屋根面を相対的に高くしてもよい。
【００５８】
また、組をなすエアチューブ１間の屋根膜２部分のみを複数の膜材１０ａ〜１０ｃにより構成させているが、他の部分の屋根膜２位置の一部についても、集合した切れ目を設けてさらなる風荷重の緩和や上部空間の換気の促進を図ってもよい。
【００５９】
また、上記脚部３を上下軸回りに回転可能に構成にして、エアチューブ１のスパン方向にも移動可能としてもよい。この場合には、各エアチューブ１のスパンが保護すべき作業エリアによって変更できるようになる。
【００６１】
但し、上記実施の形態の架構の方が、同一寸法のエアチューブ１が使用できると共に外力に対する設計が容易である。
また、上記実施の形態では、ダム工事や道路工事等の工事現場に本発明の仮設屋根を採用した例で説明しているため移動可能に構成した場合を例に説明しているが、展示場等のイベント空間を覆うために使用する場合には、脚部に移動手段を設ける必要はなく、本設に近い形で設けてもよい。例えば、仮設屋根の脚部を、基礎等の下部構造体に固定することで、イベントが終わるまでの常設（本設）に近い架構としてもよい。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の仮設屋根架構を採用すると、仮設屋根が簡単かつ迅速に組立及び撤去ができると共に、フレームにエアチューブを採用しても所定の強度を確保して所望の空間を覆うことができるためチューブ架構であっても大規模な仮設屋根を形成することができるという効果がある。
【００６３】
また、フレームとしてエアチューブを使用するので、仮設屋根が軽量化し移動が容易となる。このとき、移動する地面に傾斜や不陸があってもエアチューブの撓みによって吸収されて屋根膜は過度の力を受けない。
【００６５】
さらに、請求項２に記載した発明を採用すると、脚部を移動させることで、屋根膜自体が容易に移動可能となる。
さらにまた、請求項４に記載した発明を採用すると、簡易な構造で、さらに、屋根膜に負荷される風荷重が低減して更に屋根膜の寿命が延びると共に作業空間上部の換気が促進されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る仮設屋根架構を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る仮設屋根架構をエアチューブの並び方向からみた図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る仮設屋根架構を示す上面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る仮設屋根架構を示すエアチューブの並び方向側面からみた図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る組をなすエアチューブの頂部同士の連結を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る脚部を示す側面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るエアチューブと屋根膜との連結を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る屋根膜に形成した切れ目を示す平面図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る屋根膜に形成した切れ目を示す側面図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る各ケーブルと屋根膜との連結を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る仮設屋根の移動を説明するための概念図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る仮設屋根の移動を説明するための概念図である。
【図１３】  本発明の実施の形態に係る膜尻におけるケーブルの取付けを示す図である。
【符号の説明】
１      エアチューブ
２      屋根膜
３      脚部
６      キャタピラ
１０ａ〜１０ｃ    膜材
１４    第１のケーブル
１８    第２のケーブル
Ａ      切れ目
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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