JP2021104553A - 外装施工装置及び外装施工方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】風による影響が少なく、柱の裏側へも容易にアプローチすることが可能とすることで施工性を向上できるうえ、機械の操作を簡単に行うことができる。【解決手段】建物のサッシユニット10Aを設置するための外装施工装置1であって、床面上を自在に走行する走行部2と、走行部2に設けられたアーム部3と、アーム部3の先端に設けられ前記外壁材を把持する把持部4と、を備え、アーム部3は、走行部2に対して起伏、旋回、及び伸縮する姿勢変更機能を有し、駆動モータ34によって駆動するアシスト機能部3Aと、手動により可動する自在可動機能部3Bと、を有し、把持部4は、サッシユニット10Aを直接把持可能に設けられた構成の外装施工装置を提供する。【選択図】図1

Description

本発明は、外装施工装置及び外装施工方法に関する。
従来、超高層もしくは高層のオフィス・ホテル・集合住宅等の建物の外装工事として、外壁部を構成するアルミカーテンウォール(以下、単にカーテンウォールという)のサッシユニット(方立にガラスを嵌込み一体にしたもの)をクレーン等で吊り込んで取り付けるユニット工法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
このようなユニット工法として、タワークレーンやテルハクレーンを使用してユニットパネルを所定位置に吊り込んで取り付ける方法がある。タワークレーンの場合には、通常、躯体工事を主とした配置計画がなされていることから、外装工事にタワークレーンを使用できる余裕をもたせていないのが一般的である。
また、タワークレーンとは別でテルハクレーンを設ける場合も、他工種の工程の影響を受けやすい。しかも、クレーンを用いる場合には、ワイヤでユニットパネルを吊っているため、風の影響を大きく受け、クレーンを使用したカーテンウォールの取り付け作業にかかる稼働率が例えば3割程度にしかならない場合が多い。
そこで、風による影響が少ない方法でクレーンを使用しないカーテンウォールの取り付け方法として、サッシユニットのガラスパネル面を吸盤で吸着することにより把持する吸盤アタッチメントを装着したアーム部を走行装置に搭載した外装施工装置を使用する工法が知られている。
このような外層施工装置では、アーム部の旋回や起伏等を有線又は無線で操作することによって、吸盤アタッチメントで把持したサッシユニットを取り付け位置に移動させて所望の姿勢となるように微調整して位置決めする。
特開平3−176243号公報
しかしながら、従来のカーテンウォールの取り付け方法では、以下のような問題があった。
すなわち、上述したような吸盤アタッチメントで直接、サッシユニットのガラスパネルを把持して取り付ける場合には、上述したように風の影響が少なくなる利点があるが、建物の外周に配置される柱の裏側(屋外側)のような狭隘部にサッシユニットを把持した状態の吸盤アタッチメントがアプローチすることができないことから、取り付け作業が困難になるという問題があった。
また、従来の吸盤アタッチメントでは、吸盤によってユニットパネルを強く吸着して把持されるため、クレーン等のワイヤでサッシユニットを吊り下げた場合のようにサッシユニットをフリーな状態で動かすことができず、取り付け時における位置決めの微調整が難しいことから、その点で改善の余地があった。
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、風による影響が少なく、柱の裏側へも容易にアプローチすることが可能とすることで施工性を向上できるうえ、機械の操作を簡単に行うことができる外装施工装置及び外装施工方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る外装施工装置は、建物の外壁材を設置するための外装施工装置であって、床面上を自在に走行する走行部と、前記走行部に設けられたアーム部と、前記アーム部の先端に設けられ前記外壁材を把持する把持部と、を備え、前記アーム部は、走行部に対して起伏、旋回、及び伸縮する姿勢変更機能を有し、駆動手段によって駆動するアシスト機能部と、手動により可動する自在可動機能部と、を有し、前記把持部は、前記外壁材を直接把持可能に設けられていることを特徴としている。
また、本発明に係る外装施工方法は、上述した外装施工装置を使用して前記外壁材を建物の外壁部の所定の位置に位置決めして装着するための外装施工方法であって、前記把持部で前記外壁材を把持する工程と、前記アーム部の前記アシスト機能部を駆動させて前記外壁材を所望の姿勢としつつ、前記走行部で走行して前記把持部で把持した前記外壁材を建物の外壁部に対して粗位置決めをする工程と、前記自在可動機能部を手動操作して前記外壁材の位置を微調整する精密位置決めをする工程と、前記外壁材を前記外壁部に取り付ける工程と、前記外壁部に取り付けた前記外壁材から前記把持部を離脱させる工程と、を有することを特徴としている。
本発明では、外装施工装置のアーム部に設けられる把持部で直接、外壁材を把持することができるので、従来のようなクレーンによる吊り下げ方式の場合のように、風による影響を受けることなく作業を行うことができる。つまり、風が多少強くても作業が行えることから、クレーン等で外壁材を吊り下げる従来の作業に比べて施工可能日数が増え、工程の短縮を図ることができる。
また、本発明では、姿勢変更機能を有するアーム部においてアシスト機能部に加えて自在可動機能部を有することから、建物の外壁部の所定の取り付け位置に外壁材を粗位置決めした後、その把持部で把持され粗位置決めした外壁材に対して作業員が手動で外壁材を可動させてその位置を微調整して取り付けることができる。
つまり、リモコンやスイッチによる操作ではなく、外壁材を手で動かす際に生じる負荷の変化を検知し、その動作に追従するようにアーム部のアシスト機能部によって駆動することができ、機械の操作を簡単に行うことができる。
このように、本発明では、取り付け作業を効率よく行うことができるうえ、外壁材の位置決め精度を向上させることができる。
また、本発明では、起伏、旋回、及び伸縮する姿勢変更機能を有するアーム部を備えているので、柱の裏側へも容易にアプローチすることが可能となり、柱裏などの狭小エリアでの施工性を向上することができる。
また、本発明に係る外装施工装置は、前記アーム部は、前記走行部に対して起伏する第1アームと、前記第1アームの先端に対して旋回自在、かつ長さ方向に伸縮可能な第2アームと、前記第2アームの先端に対して旋回自在、かつ長さ方向に伸縮可能な第3アームと、を備えていることを特徴としてもよい。
この場合には、3つのアームによって多関節なアーム部を構成することができ、上述したような柱の裏側や狭小エリアに対してアーム部の先端の把持部、すなわち把持部で把持した外壁材をより容易に、かつ精度よくアプローチすることができる。
また、本発明に係る外装施工装置は、前記アーム部の先端には、前記アーム部の軸方向に対して傾斜するチルト装置が設けられ、該チルト装置には、前記把持部が装着されていることを特徴としてもよい。
この場合には、アーム部の先端にチルト装置を設けることで、横置きした外壁材を把持部で把持した後、チルト装置を傾斜動作させて、外装施工装置で把持されている外壁材を縦向き姿勢に起こすことができる。そのため、縦向き姿勢のまま建物の外壁部の所定の取付位置に移動させて取り付けることができる。
また、本発明に係る外装施工装置は、前記把持部は、前記外壁材を着脱自在に固定する装着手段を備えた把持治具を装着可能に設けられていることを特徴としてもよい。
この場合には、把持治具の装着手段を外壁材に装着することで、アーム部で直接、外壁材を把持することができる。装着手段による着脱のみの操作により外壁材を容易にかつ短時間で着脱することができるので、施工性を向上できる。
また、本発明に係る外装施工装置は、前記装着手段は、前記外壁材の面材を吸着する吸盤であることを特徴としてもよい。
この場合には、把持治具の吸盤を外壁材の面板に吸着させることで、アーム部で直接、外壁材を把持することができる。吸盤の吸着と離脱のみの操作により外壁材を容易にかつ短時間で着脱することができるので、施工性を向上できる。
本発明の外装施工装置及び外装施工方法によれば、風による影響が少なく、柱の裏側へも容易にアプローチすることが可能とすることで施工性を向上できるうえ、機械の操作を簡単に行うことができる。
本発明の実施形態による外装施工装置の構成を示す斜視図である。 図1に示す外装施工装置で把持する把持治具でサッシユニットを把持した状態であって、サッシユニットを横置きした状態を上方から見た平面図である。 図2に示すA−A線矢視図であって、把持治具の側面図である。 外装施工装置を用いた外装施工方法を示す平面図である。 外装施工装置を用いた外装施工方法を示す側面図である。 外装施工装置を用いた外装施工方法を示す正面図である。
以下、本発明の実施形態による外装施工装置及び外装施工方法について、図面に基づいて説明する。
図1に示す本実施形態による外装施工装置1は、建物1Aの外壁部11(図4及び図5参照)を構成するカーテンウォール10のサッシユニット10A(外壁材)を把持し、建物1Aの外壁部11の所定位置に位置決めして取り付けるためのハンドリング装置である。
ここで、以下の説明では、サッシユニット10Aにおける縦置き姿勢(すなわち、外壁部11に取り付けられる姿勢)において、サッシユニット10Aの後述する縦枠121が延在する方向を上下方向X1といい、対向する一対の縦枠121、121同士を結ぶ水平方向を左右方向X2とする。
カーテンウォール10は、枠体12とガラスパネル13とがユニット化された複数のサッシユニット10Aが建物1Aの外壁部11において上下方向X1及び左右方向X2に隣接されて配置されている。サッシユニット10Aは、四方を一対の縦枠121、121、上横枠122、及び下横枠123によって格子状に枠組みされた枠体12の開口部12aにガラスパネル13が納められて構成されている。
枠体12は、例えば、アルミニウム等の金属材料から構成され、金属材料を押出成形等により形成することで得られる。枠体12の縦枠121は、建物1Aの上下方向X1に沿って設けられ、建物1Aの柱、梁、床等の躯体に対して、図示しないアングル部材等を用いて固定されている。
上横枠122及び下横枠123は、隣り合う縦枠121、121同士の間で左右方向X2に架け渡され、縦枠121に対して固定されている。
外装施工装置1は、図1に示すように、スラブ14の床面14aを自在に走行する走行部2と、走行部2に設けられた多関節からなるアーム部3と、アーム部3の先端に設けられサッシユニット10Aを把持する把持部4と、を備えている。
そして、本実施形態では、把持部4においてサッシユニット10Aを把持するための把持治具5(装着手段)(図2及び図3参照)が着脱可能に装着されている。
走行部2は、走行本体21と、走行本体21に設けられたクローラ22と、を備え、建物1Aの各フロアのスラブ14上を移動可能となっている。走行本体21には、運転者が乗車可能な運転室211と、アーム部3を支持する支持台212と、を有している。
アーム部3は、走行部2に対して起伏、旋回、及び伸縮する姿勢変更機能を有し、駆動モータ34(駆動手段)によって駆動するアシスト機能部3Aと、手動により自在に可動する自在可動機能部3Bと、を有している。アシスト機能部3Aは、リモコン操作、あるいは運転室211に設けられる操作盤(図示省略)を操作することにより電動又は油圧により駆動する部位である。
自在可動機能部3Bは、アーム部3のうち手動で可動させることが可能な部位である。なお、自在可動機能部3Bは、外力による動きを防止するためのブレーキを備えていることが好ましい。
アーム部3は、駆動モータ34を搭載して走行部2の走行本体21に対して旋回可能に設置されたベース部30と、ベース部30に対して起伏可能に取り付けられた第1アーム31と、第1アーム31の先端31aに対して旋回自在、かつ長さ方向に伸縮可能な第2アーム32と、第2アーム32の先端32aに対して旋回自在、かつ長さ方向に伸縮可能な第3アーム33と、を備えている。
駆動モータ34は、アーム部3のアシスト機能部3Aに動力を伝達する。
ベース部30は、走行部2の支持台212上に上下方向X1を中心にして自在に旋回(図1の矢印E1方向)する旋回支持部36を備えている。この旋回支持部36は、自在可動機能部3Bを構成している。
ベース部30は、カウンターウエイトとして機能し、走行本体21の上面に対して鉛直方向を回転中心C1として旋回可能(旋回方向E1)に設けられている。ベース部30の旋回部分は、自在可動機能部3Bを構成している。
第1アーム31は、アシスト機能部3Aを構成し、駆動モータ34のパワーアシスト機能によりベース部30に対して起伏(起伏方向E2)する。
第2アーム32は、第1アーム31の先端31aに対して旋回可能(旋回方向E3)に設けられ、さらに長さ方向(伸縮方向E4)に伸縮可能に設けられている。これら第2アーム32の旋回部分および伸縮部分は、自在可動機能部3Bを構成している。
第3アーム33は、第2アーム32の先端32aに対して旋回可能(旋回方向E5)に設けられ、さらに長さ方向(伸縮方向E6)に伸縮可能に設けられている。これら第3アーム33の旋回部分はアシスト機能部3Aを構成し、伸縮部分は自在可動機能部3Bを構成している。
また、第3アーム33の先端33aには、第3アーム33の軸方向C3に対して把持部4を傾斜(傾斜方向E7)させるチルト装置35が設けられている。チルト装置35には、把持部4が装着されている。チルト装置35は、アシスト機能部3Aを構成している。
把持部4は、サッシユニット10Aを装着した把持治具5を直接、把持することが可能に設けられている。
把持治具5は、図2及び図3に示すように、フレーム51と、フレーム51に支持されサッシユニット10Aのガラスパネル13(面材)を着脱自在に吸着により固定する複数の吸盤52(装着手段)と、を備えている。
フレーム51は、縦材511と、複数(ここでは3本)が配列された横材512と、を備え、各横材512のそれぞれの長さ方向の中央が縦材511によって固定されている。各横材512の下面には吸盤52が設けられている。縦材511には、把持部4で着脱可能に把持される被把持部53が設けられている。
被把持部53として、例えば雄ねじが形成された係止部を用いることができ、この場合、把持部4は前記雄ねじに螺合する雌ねじが形成されたものを採用できる。
次に、上述した外装施工装置1を使用してサッシユニット10Aを建物1Aの外壁部11の所定の位置に位置決めして取り付けるための外装施工方法について、図4〜図6等を用いて具体的に説明する。
ここで、本実施形態による外装施工方法では、サッシユニット10Aを取り付ける取付けフロアF0の1つ上のフロアを上部フロアF1とし、その上部フロアF1のスラブ14上に外装施工装置1が配置されて施工される。
先ず、図4及び図6に示すように、外装施工装置1の把持部4に装着した把持治具5の吸盤52でサッシユニット10Aのガラスパネル13の屋外面13aを吸着して把持する。そのため、サッシユニット10Aは、上部フロアF1のスラブ14上にガラスパネル13の屋外面13aを上向きにして横置きの姿勢で配置される。
次に、図4乃至図6に示すように、走行部2及びアーム部3を操作してサッシユニット10Aを所望の姿勢にしつつ、サッシユニット10Aを所定の取付位置T(図5では、取付けフロアF0に位置する二点鎖線)の上方に配置する。
具体的には、図1に示すように、アーム部3の第1アーム31、第2アーム32、第3アーム33及びチルト装置35による傾斜、旋回、伸縮等の動作により把持治具5とともにサッシユニット10Aを横置き姿勢P1から縦向き姿勢P2に起こす。このとき、把持治具5で把持したサッシユニット10Aは、建物1Aの外側に張り出した状態で配置される。
その後、さらにアーム部3のアシスト機能部3Aと自在可動機能部3Bを操作して把持しているサッシユニット10Aを取付位置Tに移動させて取り付ける。具体的には、図1に示すアーム部3のアシスト機能部3Aを駆動させてサッシユニット10Aを所望の姿勢としつつ、走行部2で走行して把持部4で把持したサッシユニット10Aを建物1Aの外壁部11に対して粗位置決めをする。
その後、アーム部3の自在可動機能部3Bを手動操作してサッシユニット10Aの位置を微調整する精密位置決めをする。
このとき、サッシユニット10Aは、把持部4によって把持治具5を介して直接、支持されているので、移動時に左右方向X2や前後方向に振れることなく、安定した姿勢のまま取り付けることができる。
なお、取り付けるサッシユニット10Aは、下方にスライドさせることで、縦枠121を左右方向X2の一方に施工済のサッシユニット10Bの側端部10aと係合させ、さらに下横枠123を下側に施工済のサッシユニット10Cの上端部10bと係合させることで取り付けられる。
次に、把持治具5の吸盤52を取り付けたサッシユニット10Aから離脱させることで、外壁部11の取付位置Tに取り付けたサッシユニット10Aを外装施工装置1から離脱させて、1つのサッシユニット10Aの取り付け作業が完了となる。
次に、上述した外装施工装置1及び外装施工方法の作用について、図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態では、図1に示すように、外装施工装置1のアーム部3に設けられる把持部4で把持治具5を介して直接、サッシユニット10Aを把持することができるので、従来のようなクレーンによる吊り下げ方式の場合のように、風による影響を受けることなく作業を行うことができる。つまり、風が多少強くても作業が行えることから、クレーン等でサッシユニット10Aを吊り下げる従来の作業に比べて施工可能日数が増え、工程の短縮を図ることができる。
また、本実施形態では、姿勢変更機能を有するアーム部3においてアシスト機能部3Aに加えて自在可動機能部3Bを有することから、建物1Aの外壁部11の所定の取り付け位置にサッシユニット10Aを粗位置決めした後、その把持部4で把持され粗位置決めした外壁材に対して作業員が手動でサッシユニット10Aを可動させてその位置を微調整して取り付けることができる。
つまり、リモコンやスイッチによる操作ではなく、サッシユニット10Aを手で動かす際に生じる負荷の変化を検知し、その動作に追従するようにアーム部3のアシスト機能部3Aによって駆動することができ、機械の操作を簡単に行うことができる。
このように、本実施形態では、取り付け作業を効率よく行うことができるうえ、サッシユニット10Aの位置決め精度を向上させることができる。
また、本実施形態では、図4に示すように、起伏、旋回、及び伸縮する姿勢変更機能を有するアーム部3を備えているので、アーム部3を折り曲げながら柱裏へ回り込んでの施工が可能となるため、柱15の裏側へも容易にアプローチすることが可能となり、柱裏などの狭小エリアでの施工性を向上することができる。
また、本実施形態では、3つのアーム31、32、33によって多関節なアーム部3を構成することができ、上述したような柱15の裏側や狭小エリアに対してアーム部3の先端の把持部4、すなわち把持部4で把持したサッシユニット10Aをより容易に、かつ精度よくアプローチすることができる。
また、本実施形態では、第3アーム33の軸方向C3に対して傾斜するチルト装置35を設けることで、横置き姿勢P1のサッシユニット10Aを把持部4及び把持治具5で把持した後、チルト装置35を傾斜動作させて、外装施工装置1で把持されているサッシユニット10Aを縦向き姿勢P2に起こすことができる。そのため、縦向き姿勢P2のまま建物1Aの外壁部11の所定の取付位置Tに移動させて取り付けることができる。
また、本実施形態では、把持部4で把持治具5を把持する構成であり、把持治具5の吸盤52をサッシユニット10Aの面板であるガラスパネル13に吸着させることで、アーム部3で直接、サッシユニット10Aを把持することができる。このように、吸盤52の吸着と離脱のみの操作によりサッシユニット10Aを容易にかつ短時間で着脱することができるので、施工性を向上できる。
上述のように本実施形態による外装施工装置及び外装施工方法では、風による影響が少なく、建物1Aの柱15の裏側へも容易にアプローチすることが可能とすることで施工性を向上できるうえ、機械の操作を簡単に行うことができる。
以上、本発明による外装施工装置及び外装施工方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、吸盤52を有する把持治具5でサッシユニット10Aを把持し、その把持治具5をアーム部3の把持部4で装着する構成としているが、把持治具5を省略することも可能である。すなわち把持部4で直接サッシユニット10Aを着脱自在に把持するような構成であってもかまわない。
また、把持治具5の構成として、本実施形態ではサッシユニット10Aの面板(ガラスパネル13)を吸着する吸盤52(装着手段)を備えた構成としているが、このような吸盤52の装着手段であることに限定されることはなく、ワイヤ等の部材ではなく、例えばねじ締結やピン固定等、直接、外壁材を固定できる構成の装着手段であれば、他の構成を採用することも可能である。
さらに、本実施形態では、外壁材としてサッシユニット10A(カーテンウォール10)を採用しているが、取り付ける適用対象としてこれに限定されることはなく、他の外壁材を対象とすることも可能である。
さらにまた、本実施形態では、把持治具5の吸盤52をサッシユニット10Aのガラスパネル13の屋外面13aに吸着させて、屋外側に把持したアーム部3で屋外側から取り付ける施工としているが、このような施工方法に限定されることはない。例えば、把持治具5の吸盤52をサッシユニット10Aのガラスパネル13の屋内面に吸着させて屋内側から取り付けることも可能である。
つまり、把持方法によっては、上述した実施形態のように上部フロアF1から1階下の取付けフロアF0の外壁部11にサッシユニット10Aを取り付ける方法としているが、上記のようにガラスパネル13の屋内面を把持することで、取付けフロアF0と同フロアに外装施工装置1を配置して施工することも可能である。
また、外装施工装置1として、アーム部3を移動させるための走行部2としてクローラ22を備えた走行部としているが、タイヤ式でもよりし、あるいは動力無しのものや手押し台車等であってもでもよい。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
1 外装施工装置
1A 建物
2 走行部
3 アーム部
3A アシスト機能部
3B 自在可動機能部
4 把持部
5 把持治具
10 カーテンウォール(外壁材)
10A サッシユニット
11 外壁部
13 ガラスパネル
13a 屋外面
30 ベース部
31 第1アーム
32 第2アーム
33 第3アーム
34 駆動モータ(駆動手段)
35 チルト装置
51 フレーム
52 吸盤(装着手段)
P1 横置き姿勢
P2 縦向き姿勢
T 取付位置
X1 上下方向
X2 左右方向

Claims (6)

  1. 建物の外壁材を設置するための外装施工装置であって、
    床面上を自在に走行する走行部と、
    前記走行部に設けられたアーム部と、
    前記アーム部の先端に設けられ前記外壁材を把持する把持部と、を備え、
    前記アーム部は、走行部に対して起伏、旋回、及び伸縮する姿勢変更機能を有し、駆動手段によって駆動するアシスト機能部と、手動により可動する自在可動機能部と、を有し、
    前記把持部は、前記外壁材を直接把持可能に設けられていることを特徴とする外装施工装置。
  2. 前記アーム部は、
    前記走行部に対して起伏する第1アームと、
    前記第1アームの先端に対して旋回自在、かつ長さ方向に伸縮可能な第2アームと、
    前記第2アームの先端に対して旋回自在、かつ長さ方向に伸縮可能な第3アームと、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の外装施工装置。
  3. 前記アーム部の先端には、前記アーム部の軸方向に対して傾斜するチルト装置が設けられ、
    該チルト装置には、前記把持部が装着されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の外装施工装置。
  4. 前記把持部は、前記外壁材を着脱自在に固定する装着手段を備えた把持治具を装着可能に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の外装施工装置。
  5. 前記装着手段は、前記外壁材の面材を吸着する吸盤であることを特徴とする請求項4に記載の外装施工装置。
  6. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の外装施工装置を使用して前記外壁材を建物の外壁部の所定の位置に位置決めして装着するための外装施工方法であって、
    前記把持部で前記外壁材を把持する工程と、
    前記アーム部の前記アシスト機能部を駆動させて前記外壁材を所望の姿勢としつつ、前記走行部で走行して前記把持部で把持した前記外壁材を建物の外壁部に対して粗位置決めをする工程と、
    前記自在可動機能部を手動操作して前記外壁材の位置を微調整する精密位置決めをする工程と、
    前記外壁材を前記外壁部に取り付ける工程と、
    前記外壁部に取り付けた前記外壁材から前記把持部を離脱させる工程と、
    を有することを特徴とする外装施工方法。
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CN117569545A (zh) * 2024-01-15 2024-02-20 山西建投集团装饰有限公司 一种装配式建筑幕墙快装器
CN117569538A (zh) * 2024-01-15 2024-02-20 山西交通建设工程有限公司 一种用于门窗安装的固定装置

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CN117569538B (zh) * 2024-01-15 2024-03-29 山西交通建设工程有限公司 一种用于门窗安装的固定装置
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