説明

同径活管分岐継手の融着接続工法、偏平確認ゲージ及び偏平矯正工具

【課題】偏平状態に外形が変形した樹脂製の元管に対して、作業性良く同径活管分岐継手を融着接続できるようにすること。
【解決手段】同径活管分岐継手を元管に接続する接続作業範囲を元管の露出した外表面上に特定する接続作業範囲特定工程S1と、接続作業範囲の両端に偏平矯正工具を装着し、接続作業範囲における元管の外形の偏平状態を矯正する偏平矯正工程S2と、偏平矯正工具を装着した後、接続作業範囲における元管の偏平度が同径活管分岐継手を元管に精度良く融着できる許容範囲内であるか否かを、偏平確認ゲージを用いて確認する偏平確認工程S3と、偏平確認工程S3で、許容範囲内であると確認できた場合に、偏平矯正工具を装着した状態で同径活管分岐継手を接続作業範囲の外表面に融着接続する融着接続工程S4を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂製の元管に該元管と同内径の分岐管を元管の活管状態で接続するために用いられる同径活管分岐継手の融着接続工法、及びこの融着接続工法に用いられる偏平確認ゲージ、並びにこの融着接続工法に用いられる偏平矯正工具に関するものである。
【背景技術】
【0002】
樹脂製の既設管(元管)に分岐継手を介して分岐管路を接続する工法では、元管の流体流通を継続した状態(活管状態)での工事が求められる。一方、元管の口径に対して接続される分岐管の口径が小さいと圧力損失によって供給流体圧が低下することになるので、これを避けるためには分岐管の口径を元管と同径にすることが必要になる。このように樹脂製の元管に対して活管状態で分岐管の接続を行い、元管の口径と同口径の分岐管を接続するために、以下に示すような電気融着式の同径活管分岐継手が開発されている(例えば、下記特許文献1参照)。
【0003】
図1は、電気融着式の同径活管分岐継手に分岐取出しするための穿孔装置を取り付けた状態を示す側面断面図である。図1に基づいて、同径活管分岐継手の構成及び同径活管分岐継手と穿孔装置を用いた同径活管分岐工法について説明する。
【0004】
同径活管分岐継手J1は、樹脂(ポリエチレン)製で、樹脂(ポリエチレン)製の元管J2の外周面に跨って装着できるサドル部J10と、サドル部J10の側部に分岐管を取り出す分岐管部J11と、サドル部J10と分岐管部J11との間に設けた直立する穿孔管部J12とを備える。サドル部J10の内周面には元管J2の外周面に融着する加熱用電熱線を埋設してあり、電熱線に通電して加熱させ、元管J2とサドル部J10が一体的に融着される。穿孔管部J12はカッターJ20の案内面となるガイド部J12aを有して、外形が長方形又は弓形状のカッターJ20が上端部から穿孔管部J12内に装着される。穿孔管部J12はガイド部J12aの上部に内面が円筒状になった閉止栓装着部J13を一体的に融着して設けてあり、上端の取付けフランジJ14にシャッター装置J21、シャッター装置J21の上部にカッターJ20の下端切れ刃を元管J2の側部に押し付けて穿孔する穿孔装置J24が装着される。
【0005】
図示の状態で穿孔装置J24を用いてカッターJ20を下降させて元管J2に穿孔した後は、カッターJ20がシャッター装置J21のシャッター板J22の上部に引き上げられ、シャッター板J22で穿孔管部J12から流通流体が噴出するのを閉止する。この状態で上部の穿孔装置J24のスピンドルJ23にカッターJ20に代えて図示省略の閉止栓を取り付ける。次にシャッター板J22を開き、穿孔装置J24のスピンドルJ23に取り付けた閉止栓(図示省略)を下降させ、穿孔管部J12の閉止栓装着部J13内面に閉止栓を係止して取り付ける。閉止栓を取り付けた状態で穿孔管部J12内は確実に閉止されるので、シャッター装置J21、穿孔装置J24が穿孔管部J12の取付けフランジJ14から取り外され、その後、フランジJ14に図示省略の蓋部材が装着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2001−349489号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
前述したように、同径活管分岐継手と元管との接続は、サドル部の内周面に設けた加熱用電熱線に通電して加熱することで、元管の外周面とサドル部の内面を一体的に融着接続する。同径活管分岐継手は、元管の側面にこの元管の内径と同径の開孔を形成するので、元管の外周の広い範囲をサドル部が覆うことになる。それ故に、元管の外周面とサドル部の内面との融着接続を強固に行うためには、元管の外周面とサドル部の内面とが穿孔部位の全周にわたって密着していることが必要になる。
【0008】
しかしながら、地中に埋設された樹脂製の元管等は、必ずしも周囲から均等な圧力を受けておらず外形が偏平状に変形していることが多い。元管の外形が偏平な状態では元管の外周面とサドル部の内面との密着度合いが不十分になりやすく、このような状態では精度の高い融着接続を行うことができない問題があった。
【0009】
これに対しては、従来から既設の樹脂管に新設管を融着接続する際に用いられている偏平矯正工具を用いて、元管の外形を真円に近い状態に矯正した後に同径活管分岐継手を融着接続することが考えられる。しかしながら、同径活管分岐継手の融着接続を高精度に行うためには、新設管の接続や通常の分岐継手の接続と比べてより高い真円度が求められる。そのため、偏平矯正工具によって外形を矯正した後、外形の真円度を計測して、同径活管分岐継手を高精度に融着接続できる程度に元管の外形が矯正されているか否かを確認するという手間のかかる作業が必要になり、良好な作業性が得られない問題があった。
【0010】
また、管端が開放されている既設管に新設管を接続する場合には管外形を真円に近い状態に戻す矯正を比較的簡易に行うことができるが、活管状態の既設管の外形を真円に近い状態に矯正するには管内圧力に抗して管外形を矯正することが必要になるので、従来の偏平矯正工具では高い真円度に戻すことができない問題があった。同径活管分岐継手の融着接続においては、−5℃環境下で4%以内の真円度が求められており、活管状態の既設管に対してこのような高い真円度を簡易に得ることができる偏平矯正工具の改良が求められている。
【0011】
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、偏平状態に外形が変形した樹脂製の元管に対して、作業性良く同径活管分岐継手を融着接続できるようにすること、外形が偏平状態に変形している樹脂製の元管を偏平矯正工具で矯正した後、同径活管分岐継手を高精度に融着接続できる程度に元管の外形が矯正されているか否かを簡易に確認することができること、活管状態の既設管に対して高い真円度を簡易に得ることができる偏平矯正工具を提供できること、等が本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【0012】
このような目的を達成するために、本発明による同径活管分岐継手の融着接続工法及び偏平確認ゲージ並びに偏平矯正工具は、以下の構成を少なくとも具備するものである。
【0013】
樹脂製の元管に活管状態で前記元管と同内径の分岐管を接続するために用いられる同径活管分岐継手の融着接続工法であって、前記同径活管分岐継手を前記元管に接続する接続作業範囲を前記元管の露出した外表面上に特定する接続作業範囲特定工程と、前記接続作業範囲の両端に偏平矯正工具を装着し、前記接続作業範囲における前記元管の外形の偏平状態を矯正する偏平矯正工程と、前記偏平矯正工具を装着した後、前記接続作業範囲における前記元管の偏平度が前記同径活管分岐継手を前記元管に精度良く融着できる許容範囲内であるか否かを、偏平確認ゲージを用いて確認する偏平確認工程と、前記偏平確認工程で、前記許容範囲内であると確認できた場合に、前記偏平矯正工具を装着した状態で前記同径活管分岐継手を前記接続作業範囲の外表面に融着接続する融着接続工程を有することを特徴とする。
【0014】
前述した同径活管分岐継手の融着接続工法に用いられる偏平確認ゲージであって、前記元管の基準外径に許容幅を加えたゲージ間隔を有する一対の平行なゲージ辺と当該ゲージ辺と交差する当接辺とを有し、略コの字状の外形を有することを特徴とする。
【0015】
前述した同径活管分岐継手の融着接続工法に用いられる偏平矯正工具であって、前記元管の外周面に当接される内周面を有する一対の矯正片を有し、該矯正片の一端側が軸支され他端側には開閉自在な密着部が形成され、前記矯正片の外周には前記一端側から前記他端側に渡って平行に並んで配置された一対のリブを備え、該一対のリブ間に架け渡されるように前記密着部を締結する締結部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
本発明は、このような特徴により、偏平矯正工具を用いて元管の外形を矯正した後、偏平確認ゲージを用いて簡易且つ迅速に元管の偏平度が同径活管分岐継手を元管に精度良く融着できる許容範囲内であるか否かを確認することができる。これによって、高い作業性で元管に同径活管分岐継手を融着接続することができる。
【0017】
前述した特徴の偏平確認ゲージによると、元管の基準外径に許容幅を加えたゲージ間隔を有する一対の平行なゲージ辺を有するので、ゲージ間隔内に偏平状態の元管の長径が収まれば偏平度が許容範囲内であることを確認でき、簡易に偏平度が許容範囲にあるか否かを確認することができる。
【0018】
前述した特徴の偏平矯正工具によると、矯正片の外周に備えられた一対のリブ間に架け渡された締結部を締結することによって、一対のリブが一体となって矯正片を元管外周面に押しつけるので、剛性の高い矯正片が元管外周面に押しつけられることになり、活管状態であっても変形した元管をより高い真円度に矯正することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】電気融着式の同径活管分岐継手と分岐取出しするための穿孔装置を取り付けた状態を示す側面断面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る同径活管分岐継手の融着接続工法の概略フローを示した説明図である。
【図3】本発明の一実施形態における接続作業範囲特定工程を説明する説明図である。
【図4】本発明の一実施形態における偏平矯正工程を説明する説明図である。
【図5】本発明の一実施形態に係る同径活管分岐継手の融着接続工法に用いる偏平矯正工具の一例を示した説明図(同図(a)が側面図、同図(b)が正面図、同図(c)が平面図)である。
【図6】本発明の一実施形態における偏平確認工程及び偏平確認ゲージを説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図2は本発明の一実施形態に係る同径活管分岐継手の融着接続工法の概略フローを示した説明図である。この工法は、接続作業範囲特定工程S1、偏平矯正工程S2、偏平確認工程S3、融着接続工程S4を有する。また、必要に応じて、偏平矯正工程S2の前に偏平確認工程S3’を行うようにしても良い。以下の説明では、地中に埋設された樹脂製(ポリエステル製)のガス導管における分岐工法を例に説明するが、敷設状況や管路を流れる流体の種類は特に限定されるものではない。
【0021】
図3は、接続作業範囲特定工程を説明する説明図である。接続作業範囲特定工程S1は、同径活管分岐継手を元管Pに接続する接続作業範囲Lを元管Pの露出した外表面上に特定する工程である。より具体的には、樹脂製(ポリエステル製)の元管Pに同材料の樹脂製の同径活管分岐継手を接続するに先立って、接続箇所の周辺を掘削して元管の外表面を露出させ、露出した元管の外表面上に接続作業範囲Lを特定する。接続作業範囲Lとは、後述する偏平確認作業を行う作業範囲であり、実際に同径活管分岐継手のサドル部が装着される継手装着範囲L0の左右両側に10cm程度の作業幅L1を取ったL=L1+L0+L1の範囲である。
【0022】
図4は、偏平矯正工程を説明する説明図である。偏平矯正工程S2は、既設の元管が偏平状態であることを前提にして行われる工程であり、仮にこの工程に先立って後述するような偏平確認工程S3’を行った結果、元管が偏平状態でない(許容範囲内の偏平度である)ことが確認された場合には、この偏平矯正工程S2は省略されることになる。本発明の実施形態では偏平矯正工程S2を行うことを前提としており、偏平矯正工程S2を行うことなく同径活管分岐継手の融着接続が可能な場合は本発明の対象外である。
【0023】
この偏平矯正工程S2は、元管Pの接続作業範囲Lの両端(接続作業範囲Lの外側)に偏平矯正工具10,10を装着し、接続作業範囲Lにおける元管Pの外形の偏平状態を矯正する。接続作業範囲L内の真円度を高めるためには、接続作業範囲Lの間(例えば中央部)にも偏平矯正工具10を装着することが好ましい。接続作業範囲L間に偏平矯正工具10を装着した場合には、その後に行う偏平確認工程S3及び融着接続工程S4は接続作業範囲L間の偏平矯正工具10を取り外して実行される。
【0024】
図5は、偏平矯正工具の一例を示した説明図(同図(a)が側面図、同図(b)が正面図、同図(c)が平面図)である。この偏平矯正工具10は、元管の外周面に当接される内周面を有する一対の矯正片11(11A,11B)を有し、矯正片11の一端側が軸支され他端側には開閉自在な密着部13(13A,13B)が形成され、矯正片11の外周には一端側から他端側に渡って平行に並んで配置された一対のリブ11b,11bを備え、一対のリブ11b,11b間に架け渡されるように密着部13(13A,13B)を締結する締結部14が設けられている。
【0025】
より具体的には、偏平矯正工具10は、半円状の内周面を有する一対の矯正片11(11A,11B)を有し、一対の矯正片11A,11Bは、一端側が蝶番部12で互いに軸支され、他端側には開放自在な密着部13(13A,13B)が形成されている。密着部13には両密着部13A,13Bを締結する締結部14が設けられ、締結部14は、一端が密着部の片側(13A)に軸支された締結軸14Aを備え、この締結軸14Aには、摺動自在に嵌合部品14Bが設けられると共に締結軸14Aのねじ部に螺合する締め付け部品14Cが設けられる。嵌合部品14Bは密着部の片側(13B)に形成された被嵌合部15に嵌合し、その嵌合を押さえ付けるように締め付け部品14Cが締結軸14Aに螺合している。また、矯正片11は前述した内周面を有する半円柱状の板材11aとその板材11aの外周に設けられた一対のリブ11b,11bを備え、リブ11b,11bが板材11aの変形を抑止している。
【0026】
元管Pへの装着に際しては、締結部14の締め付け部品14Cを緩めて、嵌合部品14Bを被嵌合部15から外し、密着部13を開放して、一対の矯正片11A,11Bの内周面間で元管を挟持する。その後、密着部13を密着させて、締結部14の嵌合部品14Bを被嵌合部15に嵌合させ、締め付け部品14Cを締め付けて密着部13を締結状態にする。矯正片11の内周面は所定の幅を有しており元管の外周形状と一致する曲面を有するので、この内周面が元管の外周面に密着することになって偏平状態に変形した元管の外周形状が基の円形状に矯正される。
【0027】
この際、矯正片11A,11Bの外周に備えられた一対のリブ11b,11b間に架け渡された締結部14を締結することによって、一対のリブ11b,11bが一体となって矯正片11A,11Bを元管外周面に押しつけるので、剛性の高い矯正片11A,11Bが元管外周面に押しつけられることになり、活管状態であっても変形した元管をより高い真円度に矯正することができる。このような偏平矯正工具10を用いることで、ポリエチレン管に対して−5℃環境下で4%以内の真円度を実現することができる。
【0028】
図6は、偏平確認工程を説明する説明図である。偏平確認工程S3は、偏平矯正工具10を装着した後、接続作業範囲Lにおける元管Pの偏平度が同径活管分岐継手を元管Pに精度良く融着できる許容範囲内であるか否かを、偏平確認ゲージ20を用いて確認する工程である。この偏平確認工程S3では、偏平矯正工具10を装着してから5分間程度の養生時間を確保した後、接続作業範囲Lの両端に装着した偏平矯正工具10は装着したままの状態で、接続作業範囲Lの中央に偏平矯正工具10を装着した場合にはそれを取り外して確認作業を行う。
【0029】
確認作業には、偏平確認ゲージ20を用いる。偏平確認ゲージ20は、元管Pの基準外径D0に許容幅dを加えたゲージ間隔Gを有する一対の平行なゲージ辺21と、ゲージ辺21内に元管Pの外周面と当接可能な当接辺22とを有する。また、偏平確認ゲージ20は、略コの字状の外形を有し、当接辺22の外側に取っ手孔23を有する。ゲージ辺21は平行な直線部であり、その延長線と交差する方向に当接辺が形成されている。
【0030】
偏平確認工程S3は、ゲージ辺21間に元管Pを挿入して当接辺22に元管Pの外周面を当接させた状態で、元管Pの外周に沿って偏平確認ゲージ20を回転させる。偏平確認ゲージ20を略180°(左右に90°ずつ)回転させたときに、当接辺22に元管Pの外周面が当たり続けた場合に元管Pの偏平度が許容範囲であることを確認できる。この際、作業者は取っ手23を持ってゲージ辺21間に元管Pを挿入した状態で簡易に偏平確認ゲージ20を回転させることができる。
【0031】
融着接続工程S4では、偏平確認工程S3で、接続作業範囲Lにおける元管Pの偏平度が同径活管分岐継手を元管Pに精度良く融着できる許容範囲内であると確認できた場合に、偏平矯正工具10を装着した状態で同径活管分岐継手を接続作業範囲Lの外表面に融着接続する。融着接続に先立って、必要に応じて図1においては図示省略した固定手段を用いて同径活管分岐継手を元管Pに固定する。同径活管分岐継手が元管Pに完全に固定された状態で加熱用電熱線に通電することが好ましい。
【0032】
このような特徴を有する本発明の実施形態に係る同径活管分岐継手の融着接続工法によると、偏平矯正工具を用いて接続作業範囲L内の偏平状態を矯正した後、偏平確認ゲージ20を用いて偏平度の矯正具合が適正であって接続作業範囲Lにおける元管Pの偏平度が同径活管分岐継手を元管Pに精度良く融着できる許容範囲内であるか否かを確認し、許容範囲内で有る場合に融着接続を行うので、元管Pの外周面との密着面積が広い同径活管分岐継手であっても接続不良を抑止した融着接続が可能になる。
【0033】
この際、偏平確認ゲージ20は、元管Pの基準外径D0に許容幅dを加えたゲージ間隔Gを有する一対の平行なゲージ辺21を有するので、ゲージ間隔G内に偏平状態の元管Pの長径が収まれば偏平度が許容範囲内であることを確認できる。すなわち、元管Pの管軸方向と直交する任意の方向から偏平確認ゲージ20を元管Pに当てて、ゲージ間隔Gに元管Pの外径が入らなければその時点で偏平度が不適正であると判断することができ、仮に一つの方向でゲージ間隔G内に元管Pの外径が入った場合であっても、偏平確認ゲージ20を回転させた時にゲージ辺21,21の両端に当たる元管Pの外径が存在する場合には偏平度が不適正であると判断することができる。元管Pの基準外径D0に対してゲージ間隔G(許容幅d)を如何に設定するかは実験的に求められ、一例として、元管Pが150AのPE管の場合にはゲージ間隔G=169mm、200AのPE管の場合にはゲージ間隔G=222mmに設定することができる。
【0034】
また、偏平確認ゲージ20は、ゲージ辺21,21と離れた位置に当接辺22を有する。これによって、ゲージ間隔G内に元管Pの外径が収まっているか否かを元管Pの外周面が当接辺22に当接しているか否かで容易に判断することができる。したがって、元管Pの管軸方向と直交する任意の方向から偏平確認ゲージ20のゲージ間隔G内に元管Pを挿入し、当接辺22に元管Pの外周面が接触しなければ、ゲージ間隔Gに元管Pの外径が入らなかったと判断してその時点で偏平度が不適正であると判断することができる。また、一つの方向でゲージ間隔G内に元管Pを挿入して元管Pの外周面が当接辺22に当たった場合であっても、偏平確認ゲージ20を回転させた時に元管Pの外周面を当接辺22に当接し続けることができない場合には偏平度が不適正であると判断することができる。ゲージ辺21の先端から当接辺22までの距離は元管Pの基準外径にD0に応じて適宜設定することができる。一例として、元管Pが150AのPE管の場合には、ゲージ辺21の先端から当接辺22までの距離は130mm、200AのPE管の場合には、ゲージ辺21の先端から当接辺22までの距離は156mmに設定することができる。
【符号の説明】
【0035】
S1:接続作業範囲特定工程,
S2:偏平矯正工程,
S3,S3’:偏平確認工程,
S4:融着接続工程,
P:元管,
L:接続作業範囲,
10:偏平矯正工具,
11(11A,11B):矯正片,
11a:板材,11b:リブ,
12:蝶番部,
13(13A,13B):密着部,
14:締結部,14A:締結軸,14B:嵌合部品,14C:締め付け部品,
15:被嵌合部,
20:偏平確認ゲージ,21:ゲージ辺,22:当接辺,23:取っ手孔,
G:ゲージ間隔

【特許請求の範囲】
【請求項1】
樹脂製の元管に活管状態で前記元管と同内径の分岐管を接続するために用いられる同径活管分岐継手の融着接続工法であって、
前記同径活管分岐継手を前記元管に接続する接続作業範囲を前記元管の露出した外表面上に特定する接続作業範囲特定工程と、
前記接続作業範囲の両端に偏平矯正工具を装着し、前記接続作業範囲における前記元管の外形の偏平状態を矯正する偏平矯正工程と、
前記偏平矯正工具を装着した後、前記接続作業範囲における前記元管の偏平度が前記同径活管分岐継手を前記元管に精度良く融着できる許容範囲内であるか否かを、偏平確認ゲージを用いて確認する偏平確認工程と、
前記偏平確認工程で前記許容範囲内であると確認できた場合に、前記偏平矯正工具を装着した状態で前記同径活管分岐継手を前記接続作業範囲の外表面に融着接続する融着接続工程を有することを特徴とする同径活管分岐継手の融着接続工法。
【請求項2】
前記偏平矯正工具は、前記元管の外周面に当接される内周面を有する一対の矯正片を有し、該矯正片の一端側が軸支され他端側には開閉自在な密着部が形成され、前記矯正片の外周には前記一端側から前記他端側に渡って平行に並んで配置された一対のリブを備え、該一対のリブ間に架け渡されるように前記密着部を締結する締結部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載された同径活管分岐継手の融着接続工法。
【請求項3】
前記偏平矯正工程は、前記偏平矯正工具を前記接続作業範囲の両端に加えて前記接続作業範囲の間に装着し、
前記偏平確認工程は、前記接続作業範囲の間に装着した偏平矯正工具を取り外して実行することを特徴とする請求項1又は2に記載された同径活管分岐継手の融着接続工法。
【請求項4】
前記偏平確認ゲージは、前記元管の基準外径に許容幅を加えたゲージ間隔を有する一対の平行なゲージ辺と、前記ゲージ辺内に前記元管の外周面と当接可能な当接辺とを有し、
前記偏平確認工程は、前記ゲージ辺間に前記元管を挿入して前記当接辺に前記元管の外周を当接させた状態で、前記元管の外周に沿って前記偏平確認ゲージを回転させることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載された同径活管分岐継手の融着接続工法。
【請求項5】
請求項1に記載された同径活管分岐継手の融着接続工法に用いられる偏平確認ゲージであって、
前記元管の基準外径に許容幅を加えたゲージ間隔を有する一対の平行なゲージ辺と当該ゲージ辺の延長線と交差する当接辺とを有し、略コの字状の外形を有することを特徴とする偏平確認ゲージ。
【請求項6】
前記当接辺の外側に取っ手孔を有することを特徴とする請求項5記載の偏平確認ゲージ。
【請求項7】
請求項1に記載された同径活管分岐継手の融着接続工法に用いられる偏平矯正工具であって、
前記元管の外周面に当接される内周面を有する一対の矯正片を有し、該矯正片の一端側が軸支され他端側には開閉自在な密着部が形成され、前記矯正片の外周には前記一端側から前記他端側に渡って平行に並んで配置された一対のリブを備え、該一対のリブ間に架け渡されるように前記密着部を締結する締結部が設けられていることを特徴とする偏平矯正工具。

【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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