JP2003344245A - 供試体用モールド - Google Patents
供試体用モールドInfo
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- JP2003344245A JP2003344245A JP2002159370A JP2002159370A JP2003344245A JP 2003344245 A JP2003344245 A JP 2003344245A JP 2002159370 A JP2002159370 A JP 2002159370A JP 2002159370 A JP2002159370 A JP 2002159370A JP 2003344245 A JP2003344245 A JP 2003344245A
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 室内試験において、試料のせん断波速度を精
度良く行えるような供試体を提供する。 【解決手段】 展開された耐水コーティングされた板紙
材、樹脂薄膜シートと基材とをラミネートした板紙材あ
るいは樹脂薄板材から構成された型材を組み立てて箱体
１０とする。箱体１０内部に未固化状態の測定材料を充
填し、測定材料が箱体１０形状に倣って固化した供試体
２を得た状態で箱体１０を解体し、ベンダーエレメント
２０を用いた供試体２のせん断波速度測定を行う。さら
に型材の折り線に沿って再組立することで、固化した供
試体２を包含した状態で引き続きの養生を行うことがで
きるようにした。
度良く行えるような供試体を提供する。 【解決手段】 展開された耐水コーティングされた板紙
材、樹脂薄膜シートと基材とをラミネートした板紙材あ
るいは樹脂薄板材から構成された型材を組み立てて箱体
１０とする。箱体１０内部に未固化状態の測定材料を充
填し、測定材料が箱体１０形状に倣って固化した供試体
２を得た状態で箱体１０を解体し、ベンダーエレメント
２０を用いた供試体２のせん断波速度測定を行う。さら
に型材の折り線に沿って再組立することで、固化した供
試体２を包含した状態で引き続きの養生を行うことがで
きるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は供試体用モールドに
係り、せん断波速度測定のために精度の高い供試体を提
供できるようにした供試体用モールドに関する。
係り、せん断波速度測定のために精度の高い供試体を提
供できるようにした供試体用モールドに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
セメント系改良地盤は、建物基礎地業や本体構造に用い
られるようになってきている。このような改良地盤に支
持された建物の沈下を算定する場合、改良地盤の変形係
数（ヤング係数Ｅ）の評価が重要となる。変形係数は次
式で表されることが知られているので、この式に必要な
地盤定数を求めることで、その値を知ることができる。
そのうち特に重要な数値としてせん断波速度Ｖsを正確
に知る必要がある。また、改良地盤に支持された建物の
地震応答解析を行う際に用いるせん断剛性を知る際に
も、改良地盤のせん断波速度Ｖsを正確に知る必要があ
る。
セメント系改良地盤は、建物基礎地業や本体構造に用い
られるようになってきている。このような改良地盤に支
持された建物の沈下を算定する場合、改良地盤の変形係
数（ヤング係数Ｅ）の評価が重要となる。変形係数は次
式で表されることが知られているので、この式に必要な
地盤定数を求めることで、その値を知ることができる。
そのうち特に重要な数値としてせん断波速度Ｖsを正確
に知る必要がある。また、改良地盤に支持された建物の
地震応答解析を行う際に用いるせん断剛性を知る際に
も、改良地盤のせん断波速度Ｖsを正確に知る必要があ
る。
【０００３】地盤やコンクリート等の固体材料のせん断
波速度Ｖsを測定する方法として、図８各図に示したよ
うな、圧電振動素子をアクリル台座で支持した構造のベ
ンダーエレメントを用いる測定手法が知られている。図
８（ａ）は、基本タイプである直方体状のアクリル製ベ
ースブロック５１の上面に圧電セラミックス製の振動素
子５２が固着されたものを示している。この振動素子５
２は一端５２ａがベースブロック５１に固定支持された
梁長さ（Ｘ）のバイモルフタイプの片持ち梁構造からな
る。図８（ｂ）は、中間点に測定設置されるベンダーエ
レメント５０を示している。同図に示したように、ベー
スブロック５１の上面５１ａに発振部としての振動素子
５２Ｓが、下面５１ｂには受振部としての振動素子５２
Ｒが固着されている。
波速度Ｖsを測定する方法として、図８各図に示したよ
うな、圧電振動素子をアクリル台座で支持した構造のベ
ンダーエレメントを用いる測定手法が知られている。図
８（ａ）は、基本タイプである直方体状のアクリル製ベ
ースブロック５１の上面に圧電セラミックス製の振動素
子５２が固着されたものを示している。この振動素子５
２は一端５２ａがベースブロック５１に固定支持された
梁長さ（Ｘ）のバイモルフタイプの片持ち梁構造からな
る。図８（ｂ）は、中間点に測定設置されるベンダーエ
レメント５０を示している。同図に示したように、ベー
スブロック５１の上面５１ａに発振部としての振動素子
５２Ｓが、下面５１ｂには受振部としての振動素子５２
Ｒが固着されている。
【０００４】図９は、図８各図に示したベンダーエレメ
ントを利用した地盤のせん断波速度の測定方法を示して
いる。図９に示したように、ベンダーエレメント５０
Ｓ，５０Ｒを所定距離Ｌだけ離れた地盤内に埋設し、一
方のベンダーエレメント５０Ｓからせん断波を発信さ
せ、もう他方のベンダーエレメント５０Ｒでせん断波を
受信し、そのベンダーエレメント間の距離Ｌをせん断波
の伝搬時間（遅延時間）で除すことにより、対象地盤の
せん断波速度を算定するものである。
ントを利用した地盤のせん断波速度の測定方法を示して
いる。図９に示したように、ベンダーエレメント５０
Ｓ，５０Ｒを所定距離Ｌだけ離れた地盤内に埋設し、一
方のベンダーエレメント５０Ｓからせん断波を発信さ
せ、もう他方のベンダーエレメント５０Ｒでせん断波を
受信し、そのベンダーエレメント間の距離Ｌをせん断波
の伝搬時間（遅延時間）で除すことにより、対象地盤の
せん断波速度を算定するものである。
【０００５】ところで、このベンダーエレメントによる
原位置試験によるせん断波速度の測定の原理を利用し
て、室内試験用の供試体におけるせん断波速度Ｖsを求
めることもできる。たとえば図１０は、従来の一軸圧縮
試験等の室内試験に用いられる供試体６０を用いてせん
断波速度Ｖsを求める例を示している。この供試体はモ
ールド（図示せず）内で固化させ、対向する端面６０ａ
間にベンダーエレメント５０の振動素子５２の先端を密
着させ、この端面６０ａ間を伝播するせん断波の到達時
間ｔを測定する。せん断波到達時間ｔ及び供試体長さＨ
がわかれば、せん断波速度Ｖs（＝Ｈ／ｔ）が求められ
る。
原位置試験によるせん断波速度の測定の原理を利用し
て、室内試験用の供試体におけるせん断波速度Ｖsを求
めることもできる。たとえば図１０は、従来の一軸圧縮
試験等の室内試験に用いられる供試体６０を用いてせん
断波速度Ｖsを求める例を示している。この供試体はモ
ールド（図示せず）内で固化させ、対向する端面６０ａ
間にベンダーエレメント５０の振動素子５２の先端を密
着させ、この端面６０ａ間を伝播するせん断波の到達時
間ｔを測定する。せん断波到達時間ｔ及び供試体長さＨ
がわかれば、せん断波速度Ｖs（＝Ｈ／ｔ）が求められ
る。
【０００６】このとき、せん断波速度Ｖsを正確に測る
ためには、供試体６０はモールドから脱型されている必
要があり、さらにベンダーエレメント５０のセッティン
グや、エレメント間距離（＝供試体長さＨ：図１０）を
正確に計測するため、供試体６０の両端面６０ａは平行
かつ平らに整形されている必要がある。ところが、この
供試体を作製するために、従来は一軸圧縮試験、三軸圧
縮試験の供試体用のモールドを用いていた。この例では
モールドに内径５０mm、高さ１００〜１２０mm程度の円
筒形状の塩化ビニル樹脂等の樹脂製品が用いられてい
る。この種のモールドを用いてせん断波速度Ｖs測定用
の供試体を作製する場合、円筒状のモールド内に詰まっ
た試料を一方から押し出すようにして供試体を脱型する
ため、供試体を乱す有害な力が加わり、本来の供試体強
度を低下させていた。またモールド内の供試体が若材齢
あるいは低強度の場合、非常に柔らかいため、供試体の
脱型や整形が困難であった。
ためには、供試体６０はモールドから脱型されている必
要があり、さらにベンダーエレメント５０のセッティン
グや、エレメント間距離（＝供試体長さＨ：図１０）を
正確に計測するため、供試体６０の両端面６０ａは平行
かつ平らに整形されている必要がある。ところが、この
供試体を作製するために、従来は一軸圧縮試験、三軸圧
縮試験の供試体用のモールドを用いていた。この例では
モールドに内径５０mm、高さ１００〜１２０mm程度の円
筒形状の塩化ビニル樹脂等の樹脂製品が用いられてい
る。この種のモールドを用いてせん断波速度Ｖs測定用
の供試体を作製する場合、円筒状のモールド内に詰まっ
た試料を一方から押し出すようにして供試体を脱型する
ため、供試体を乱す有害な力が加わり、本来の供試体強
度を低下させていた。またモールド内の供試体が若材齢
あるいは低強度の場合、非常に柔らかいため、供試体の
脱型や整形が困難であった。
【０００７】そこで、本発明の目的は上述した従来の技
術が有する問題点を解消し、脱型が容易で端面整形が不
要な供試体を作成するための供試体用モールドを提供す
ることにある。
術が有する問題点を解消し、脱型が容易で端面整形が不
要な供試体を作成するための供試体用モールドを提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は展開された型材を組み立てて箱体とし、該
箱体内部に未固化状態の測定材料を充填し、該測定材料
が前記箱体形状に倣って固化した供試体を得た状態で前
記箱体を解体し、該供試体のせん断波速度測定を行える
ようにしたことを特徴とする。
に、本発明は展開された型材を組み立てて箱体とし、該
箱体内部に未固化状態の測定材料を充填し、該測定材料
が前記箱体形状に倣って固化した供試体を得た状態で前
記箱体を解体し、該供試体のせん断波速度測定を行える
ようにしたことを特徴とする。
【０００９】このとき前記箱体は、前記型材の折り線に
沿って組み立てあるいは解体され、前記固化した供試体
を包含した状態で再組立してさらに材齢を経過させるよ
うにすることが好ましい。
沿って組み立てあるいは解体され、前記固化した供試体
を包含した状態で再組立してさらに材齢を経過させるよ
うにすることが好ましい。
【００１０】前記型材は、耐水コーティングされた板紙
材、または樹脂薄膜シートと基材とをラミネートした板
紙材、または樹脂薄板材を用いることが好ましい。
材、または樹脂薄膜シートと基材とをラミネートした板
紙材、または樹脂薄板材を用いることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の供試体用モールド
の一実施の形態について、添付図面を参照して説明す
る。本発明の供試体用モールドは、本実施の形態では内
面に耐水コーティングを施した型紙を、展開図の折り線
に折り曲げて作製した紙製のモールド（型枠）からな
る。このモールド１０は図１に示したように、横長直方
体状の箱体で横置きした状態で上面が開放するように各
面が展開された組立品であり、組立後の上面に相当する
一面が箱の蓋となるような展開図の型紙からなる。その
展開図は一例として図５に示したような割付からなり、
組立時に対応する辺部分には接合しろとしてのタブ１０
ａが付設されている。本実施の形態では、型紙として組
み立て後に箱体形状を保持できるように、適当な紙厚
（例えば１mm程度）を有する紙器用板紙が用いられてい
る。また組立後の箱体としての寸法は５０×５０×１０
０mmに設定されているが、その寸法は測定対象のせん断
波速度Ｖsの大きさに応じて適宜決定すればよい。
の一実施の形態について、添付図面を参照して説明す
る。本発明の供試体用モールドは、本実施の形態では内
面に耐水コーティングを施した型紙を、展開図の折り線
に折り曲げて作製した紙製のモールド（型枠）からな
る。このモールド１０は図１に示したように、横長直方
体状の箱体で横置きした状態で上面が開放するように各
面が展開された組立品であり、組立後の上面に相当する
一面が箱の蓋となるような展開図の型紙からなる。その
展開図は一例として図５に示したような割付からなり、
組立時に対応する辺部分には接合しろとしてのタブ１０
ａが付設されている。本実施の形態では、型紙として組
み立て後に箱体形状を保持できるように、適当な紙厚
（例えば１mm程度）を有する紙器用板紙が用いられてい
る。また組立後の箱体としての寸法は５０×５０×１０
０mmに設定されているが、その寸法は測定対象のせん断
波速度Ｖsの大きさに応じて適宜決定すればよい。
【００１２】モールド１０に防水性および耐水性を持た
せるため、型紙の内面側または両面に撥水あるいは疎水
性能を発揮するコーティング（塗工）を施すことが好ま
しい。また熱可塑性樹脂の薄膜シート（ポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体など）
を、基材としての型紙とラミネートさせて使用すること
も好ましい。これにより固化過程の土試料１の含水比を
保持することができる。また脱型時には固化した供試体
２とモールド１０の内面とが剥離しやすく、脱型が容易
となる。また、図１に示した箱体を組み立てる際に、そ
の後に容易に解体でき、また再組立できるように、接合
しろとしてのタブ１０ａを粘着テープ（図示せず）で仮
留めたり、再接着可能な接着面を設けることが好まし
い。
せるため、型紙の内面側または両面に撥水あるいは疎水
性能を発揮するコーティング（塗工）を施すことが好ま
しい。また熱可塑性樹脂の薄膜シート（ポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体など）
を、基材としての型紙とラミネートさせて使用すること
も好ましい。これにより固化過程の土試料１の含水比を
保持することができる。また脱型時には固化した供試体
２とモールド１０の内面とが剥離しやすく、脱型が容易
となる。また、図１に示した箱体を組み立てる際に、そ
の後に容易に解体でき、また再組立できるように、接合
しろとしてのタブ１０ａを粘着テープ（図示せず）で仮
留めたり、再接着可能な接着面を設けることが好まし
い。
【００１３】次いで図２に示したように、この組み立て
られたモールド１０内に流動状態の土試料１（測定材
料）を充填する。このときの充填層数、突き固めの有無
等は、試験の仕様に基づいて行うことが重要である。土
試料１としては現場土にセメント等の地盤改良材を混合
した試料や現地盤の乱した試料等が用いられる。このと
き、充填した土試料１の側圧によりモールド１０の側面
１０ｂが凸状に変形しない程度に、組み立てられたモー
ルド１０の側面１０ｂの剛性を確保することが好まし
い。必要に応じて側面部分の紙厚を増した型紙としても
よい。また、型紙自体を、折り線に沿って折り曲げでき
る、適当な曲げ剛性を有する樹脂薄板とすることも好ま
しい。
られたモールド１０内に流動状態の土試料１（測定材
料）を充填する。このときの充填層数、突き固めの有無
等は、試験の仕様に基づいて行うことが重要である。土
試料１としては現場土にセメント等の地盤改良材を混合
した試料や現地盤の乱した試料等が用いられる。このと
き、充填した土試料１の側圧によりモールド１０の側面
１０ｂが凸状に変形しない程度に、組み立てられたモー
ルド１０の側面１０ｂの剛性を確保することが好まし
い。必要に応じて側面部分の紙厚を増した型紙としても
よい。また、型紙自体を、折り線に沿って折り曲げでき
る、適当な曲げ剛性を有する樹脂薄板とすることも好ま
しい。
【００１４】また、通常の紙厚のモールド１０を用い
て、硬化前の土試料の充填によるモールドの変形を防止
するために保形フレーム１２を用いることも好ましい。
たとえば図３に示したように、モールドの外形に等しい
内法寸法を有する樹脂製、金属製等の無底の枠体からな
る保形フレーム１２内にモールド１０を挿入し、その状
態で図４に示したように、モールド１０内に土試料１を
充填する。土試料１が固化してモールド１０に側圧が作
用しなくなった状態で、モールド１０を保形フレーム１
２からはずして、その後の養生を進めることができる。
て、硬化前の土試料の充填によるモールドの変形を防止
するために保形フレーム１２を用いることも好ましい。
たとえば図３に示したように、モールドの外形に等しい
内法寸法を有する樹脂製、金属製等の無底の枠体からな
る保形フレーム１２内にモールド１０を挿入し、その状
態で図４に示したように、モールド１０内に土試料１を
充填する。土試料１が固化してモールド１０に側圧が作
用しなくなった状態で、モールド１０を保形フレーム１
２からはずして、その後の養生を進めることができる。
【００１５】図５は、土試料１が固化し、供試体２とし
てせん断波速度Ｖsを測定する段階を示している。図示
したように、タブ１０ａ（図１）を止めていた仮留めテ
ープ等を剥がしてモールド１０を解体し、対向する測定
端面２ａを露出させ、供試体２の端面２ａにベンダーエ
レメント２０をセッティングする。このときベンダーエ
レメント２０の振動素子２２の先端が供試体２の端面２
ａに圧着する程度の押圧力でベンダーエレメント２０を
供試体端面２ａに押し当てる。このとき本発明では供試
体２の長さがほぼ正確に形成されるので、図６に示した
ようなベンダーエレメント取付フレーム２５を用いるこ
とで測定対象の供試体のせん断波速度Ｖ s測定を容易に
行うことができる。
てせん断波速度Ｖsを測定する段階を示している。図示
したように、タブ１０ａ（図１）を止めていた仮留めテ
ープ等を剥がしてモールド１０を解体し、対向する測定
端面２ａを露出させ、供試体２の端面２ａにベンダーエ
レメント２０をセッティングする。このときベンダーエ
レメント２０の振動素子２２の先端が供試体２の端面２
ａに圧着する程度の押圧力でベンダーエレメント２０を
供試体端面２ａに押し当てる。このとき本発明では供試
体２の長さがほぼ正確に形成されるので、図６に示した
ようなベンダーエレメント取付フレーム２５を用いるこ
とで測定対象の供試体のせん断波速度Ｖ s測定を容易に
行うことができる。
【００１６】図５に示したように、所定材齢でせん断波
速度Ｖsの測定を行った供試体２は、測定後にモールド
１０で包むようにモールド１０内に戻すことができる。
このため、同一の供試体２に対して若材齢時から経時的
にせん断波速度Ｖsを測定することができる。図７は、
このモールド１０を用いて、地盤改良材（セメント）の
添加量（１００〜４００kg/m3）を変えて対象改良地盤
の改良効果を確認するため、せん断波速度Ｖsを若材齢
時から所定の期間にわたり測定した測定結果を示してい
る。各図から明らかなように、供試体は硬化が始まる材
齢４時間から改良地盤のせん断波速度Ｖsができ、材齢
に応じた試験において経時的な強度変化を確認すること
ができた。なお、この実施例では改良地盤を用いて経時
的な強度変化を確認したが、測定材料としては土試料の
他、モルタルやコンクリートの若材齢時のせん断波速度
を測定することもできることはいうまでもない。
速度Ｖsの測定を行った供試体２は、測定後にモールド
１０で包むようにモールド１０内に戻すことができる。
このため、同一の供試体２に対して若材齢時から経時的
にせん断波速度Ｖsを測定することができる。図７は、
このモールド１０を用いて、地盤改良材（セメント）の
添加量（１００〜４００kg/m3）を変えて対象改良地盤
の改良効果を確認するため、せん断波速度Ｖsを若材齢
時から所定の期間にわたり測定した測定結果を示してい
る。各図から明らかなように、供試体は硬化が始まる材
齢４時間から改良地盤のせん断波速度Ｖsができ、材齢
に応じた試験において経時的な強度変化を確認すること
ができた。なお、この実施例では改良地盤を用いて経時
的な強度変化を確認したが、測定材料としては土試料の
他、モルタルやコンクリートの若材齢時のせん断波速度
を測定することもできることはいうまでもない。
【００１７】
【発明の効果】以上に述べたように、若材齢および低強
度の供試体を脱型する際に供試体に有害な力が加わらな
いようにでき、また供試体の寸法精度も高く、さらに同
一供試体に対して若材齢時から経時的にせん断波速度Ｖ
sを測定できるという効果を奏する。
度の供試体を脱型する際に供試体に有害な力が加わらな
いようにでき、また供試体の寸法精度も高く、さらに同
一供試体に対して若材齢時から経時的にせん断波速度Ｖ
sを測定できるという効果を奏する。
【図１】本発明による供試体用モールドの一実施の形態
を示した斜視図。
を示した斜視図。
【図２】図１の供試体用モールドに測定材料を充填して
いる状態を示した斜視図。
いる状態を示した斜視図。
【図３】図１の供試体用モールドを保形フレーム内に収
容する状態を示した斜視図。
容する状態を示した斜視図。
【図４】図３の供試体用モールドに測定材料を充填して
いる状態を示した斜視図。
いる状態を示した斜視図。
【図５】供試体用モールドを解体して供試体のせん断波
速度測定を行う状態を示した斜視図。
速度測定を行う状態を示した斜視図。
【図６】供試体へのベンダーエレメントの取付状態を示
した正面図。
した正面図。
【図７】ベンダーエレメントを用いたせん断波速度の材
齢経過（セメント添加量別）に伴う変化を示したグラ
フ。
齢経過（セメント添加量別）に伴う変化を示したグラ
フ。
【図８】ベンダーエレメントの構成例を示した斜視図。
【図９】ベンダーエレメントによるせん断波速度測定例
を示した模式断面図。
を示した模式断面図。
【図１０】従来のモールドを用いて作製した供試体でせ
ん断波速度測定を行う状態を示した斜視図。
ん断波速度測定を行う状態を示した斜視図。
１ 土試料
２ 供試体
１０ モールド
２０ ベンダーエレメント
２２ 振動素子
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G047 AA10 AD02 BC02 BC20 CB00
EA10
2G052 AA16 AA19 AD34 AD52 FD12
GA02 GA26 JA14
2G061 AB05 BA06 CA06 CA08 CB03
EA10 EB03
Claims (5)
- 【請求項１】展開された型材を組み立てて箱体とし、該
箱体内部に未固化状態の測定材料を充填し、該測定材料
が前記箱体形状に倣って固化した供試体を得た状態で前
記箱体を解体し、該供試体のせん断波速度測定を行える
ようにしたことを特徴とする供試体用モールド。 - 【請求項２】前記箱体は、前記型材の折り線に沿って組
み立てあるいは解体され、前記固化した供試体を包含し
た状態で再組立が可能であることを特徴とする請求項１
記載の供試体用モールド。 - 【請求項３】前記型材は、耐水コーティングされた板紙
材であることを特徴とする請求項１記載の供試体用モー
ルド。 - 【請求項４】前記型材は、樹脂薄膜シートと基材とをラ
ミネートした板紙材であることを特徴とする請求項１記
載の供試体用モールド。 - 【請求項５】前記型材は、樹脂薄板材であることを特徴
とする請求項１記載の供試体用モールド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002159370A JP3777550B2 (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | 供試体モールドを用いたせん断速度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002159370A JP3777550B2 (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | 供試体モールドを用いたせん断速度測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003344245A true JP2003344245A (ja) | 2003-12-03 |
| JP3777550B2 JP3777550B2 (ja) | 2006-05-24 |
Family
ID=29773921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002159370A Expired - Fee Related JP3777550B2 (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | 供試体モールドを用いたせん断速度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3777550B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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