JPH09195682A - 異径・異形シールド - Google Patents
異径・異形シールドInfo
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- JPH09195682A JPH09195682A JP2596496A JP2596496A JPH09195682A JP H09195682 A JPH09195682 A JP H09195682A JP 2596496 A JP2596496 A JP 2596496A JP 2596496 A JP2596496 A JP 2596496A JP H09195682 A JPH09195682 A JP H09195682A
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Abstract
で、異径,異形の函,管道を構築し得るシールドおよび
推進工法用掘進機を提供すること。 【解決手段】 元となる内部本体2に、外殻体18を着
脱自在に取り付け、前記内部本体2の内部の前側に回転
駆動装置30を取り付け、前記内部本体2の切羽側には
複数個の回転子36を設置するとともに、前記回転子3
6を偏心回転可能に前記回転駆動装置30に連結し、前
記複数個の回転子36の端部に共通に、掘削具37のカ
ッタフレーム38を着脱自在に取り付け、前記掘削具3
7を外殻体18の外形とほぼ同形の坑を掘削可能に構成
した。
Description
やシールド工法にかかるシールドに係り、さらに詳しく
は地中に異径,異形の函渠,洞道,地下道,用水・上下
水道等を構築する場合に用いられる異径,異形シールド
に関する。
業用水,工業用水,上下水道等を推進工法によって構築
する場合、使用される掘進機の外筒の径に対応した管が
用いられることが多く、異径管用の密閉型掘進機が少な
く、異径管を用いる場合、それに合うように元となる円
形掘進機に所定の管を溶接し、あるいは、所定の厚さの
ハチ巻きをボルト止めし、マシン径の改造を行って、施
工している。
には、異種函に対応する任意断面形の密閉型掘進機を製
造して用いている。
の工事に通常用いられる円形の密閉型掘進機は、異径管
ではなく、下水推進の標準管に合わせて外径を決めて製
造されているので、異径管用として使用する場合は、前
述のごとく特別にマシンを改造しなければならず、この
改造作業は手間が掛かるという課題があった。
を溶接、あるいは、所定の厚さのハチ巻きをボルト止め
していたので、円形しか掘削できないという課題もあっ
た。
は、異種函に対応した任意断面の密閉型掘進機を製造す
る必要があった。しかも、同一形状の異種函の施工は少
ないため、再使用されないという課題もあった。
ので、その目的とするところは、元となる内部本体に僅
かな改造を行うだけで、異径,異形の函,管道を構築し
得る異径,異形シールドを提供することにある。
築するための坑を任意の方向に曲げ、曲線を掘進し得る
異径,異形シールドを提供することにある。
の坑を掘進する場合にも、掘進機の外殻体を容易に製作
し、内部本体への外殻体の取り付け作業も安全に行い得
る異径,異形シールドを提供することにある。
で掘削方向を任意の方向に曲げ、曲線を掘進し得る異
径,異形シールドを提供することにある。
め、本発明ではフードが着脱自在に構成される元となる
内部円筒本体2に、任意の外形を持った外殻体18およ
びフード部を着脱自在に取り付け、前記内部本体2の内
部の前側に回転駆動装置30を取り付け、前記内部本体
2の切羽側には複数個の回転子36を設置するととも
に、前記回転子36を偏心回転可能に前記回転駆動装置
30に連結し、前記複数個の回転子36の端部に共通
に、掘削具37のカッタフレーム38を着脱自在に取り
付け、前記掘削具37を正面から見て外殻体18の外形
とほぼ同形の坑を掘削可能に構成している。
はフードが着脱自在に構成される元となる内部任意形本
体2に、任意の外形を持った外殻体18およびフード部
を着脱自在に取り付け、前記内部本体2の内部の前側に
回転駆動装置30を取り付け、前記内部本体2の切羽側
には複数個の回転子36を設置するとともに、前記回転
子36を偏心回転可能に前記回転駆動装置30に連結
し、前記複数個の回転子36の端部に共通に、掘削具3
7のカッタフレーム38を着脱自在に取り付け、前記掘
削具37を正面から見て外殻体18の外形とほぼ同形の
坑を掘削可能に構成している。
では前記外殻体18を周方向に複数個に分割し、各分割
片18a,18b,…を前記内部本体2に取り付けて、
単一の外殻体18として構成している。
では内部本体2に中折れ機構8を装備している。
づいて説明する。
で、図1は縦断側面図、図2は図1のA−A矢視図、図
3は図1のB−B線断面図、図4は図3のC−C線切断
拡大断面図、図5は図1のD部分の拡大図、図6は図5
のE−E線断面図、図7はこの実施例における掘進機の
内部本体の外形と、外殻体の外形と、掘削具の外形との
関係を模式的に示した説明図である。
元となる内部本体2に、外殻体18を着脱自在に取り付
けるようにしている。
に示すように、全体として円筒型に形成されている。ま
た、内部本体2は図1に示すように、軸方向に前半部3
と、後半部4とに分割されている。内部本体2の前半部
3には、前端部に隔壁5が固定され、内部の後側には中
折れ機構連結用のブラケット6が固定されている。内部
本体2の後半部4には、内部の後側に中折れ機構連結用
のブラケット7が固定され、後端部には反力受け取り付
け用のプレート14と、リブ15とが固定されており、
さらに前記リブ15をはさんで、内部本体2の前半部3
と後半部4間のシール用の内側シール筒16と、外殻体
18の前半部18′の後方の後半部の外側シール筒17
とが固定されている。
は、中折れ機構8により接続されている。この中折れ機
構8は、円周方向に複数基配置されたジャッキ9と、こ
れのピストンロッド側に取り付けられたブラケット10
と、ジャッキ9のシリンダヘッド側に固定されたブラケ
ット11とを有している。そして、中折れ機構8は前記
ブラケット10を内部本体2の前半部3側に固定された
ブラケット6にピン12により結合し、他のブラケット
11を内部本体2の後半部4側に固定されたブラケット
7にピン13により結合することによって、内部本体2
の前半部3および後半部4間に取り付けられている。
に示すように、構築すべき函,管道の外形とほぼ同じ外
形としての矩形の角筒型に形成されている。この外殻体
18の前端部側には、図1に示すように、内部本体2の
隔壁5に対応させて設けられたプレート19と、フード
20とが固定されている。
外殻体の前端部側のフードの取り付け構造を示す図であ
る。
取り付け板201を介して、内部本体2の隔壁5にボル
ト,ナット202,203により、着脱自在に取り付け
られている。
の間隔をおいてリブ21,22が固定されており、これ
らのリブ21,22間には、内部本体2への取り付け用
の接合部材23が固定されている。そして、前記内部本
体2の前半部3と、外殻体18の接合部材23とにおけ
る結合部分には、図1,図3および図4に示すように、
円周方向に所定の間隔をおきかつ軸方向に所定の間隔を
おいて、複数個ずつ補強用プレート24,25が固定さ
れ、さらに補強用プレート24と、内部本体2の前半部
3と、外殻体18の接合部材23と、補強用プレート2
5とに貫通させて、ねじ穴が設けられている。しかし
て、前記各ねじ穴には結合用ボルト26がねじ込まれ、
この結合構造を介して前記内部本体2の前半部3側に外
殻体18が着脱自在に取り付けられている。しかも、外
殻体18は内部本体2の前半部3が中折れ機構8で屈曲
されるに伴い、この前半部3に追従して作動するように
取り付けられている。
内部本体の前半部と後半部のシール構造の一実施例を示
す拡大断面図である。
体2の前半部3の後側と、後半部4に固定された内側シ
ール筒16間にシール部材28が介装され、緊密にシー
ルされている。また、内部本体2の後半部4に固定され
た外側シール筒17と、外殻体18の後側間には簡易シ
ール部材29が介装されている。前記簡易シール部材2
9には、例えば推進の中押し管用のゴム輪が用いられて
いる。
易シール部材の他の実施例を示す拡大断面図である。
の前半部3及び外殻体18の前半部18′と内部本体2
の後半部4及び外殻体18の後半部である外側シール筒
17間に、妻板291と間仕切板292,293により
リップ型断面の空間294が区画,形成されている。前
記空間294には、間詰材295が詰められている。こ
の間詰材295には、形状変化自在なゴム、スポンジな
どのほか、グリース単体、グリースと繊維の混合物など
を充填してシールする場合もある。この図16に示す実
施例では、内部本体2の内側から前記空間294にグリ
ースを注入するためのグリース注入管296が付設され
ている。なお、この図16において、内部本体2の前半
部3と後半部4間のシールには、図15に示すシール部
材28と同様の物が介装されている。
された隔壁5には、回転駆動装置30が取り付けられて
おり、同隔壁5の前方には掘削具37が装備されてい
る。
に示すように、例えば3台配置されかつ隔壁5の内側に
固定されたギアボックス31と、各ギアボックス31に
取り付けられたモータ32と、各モータ32の回転軸に
設けられたピニオンギア33と、ギアボックス31に支
持されかつ当該ピニオンギア33に噛み合わされたギア
34と、各ギア34に設けられかつ隔壁5を貫いて前方
に突出された複数の回転駆動軸35と、当該回転駆動軸
35に対して所定の距離偏心させかつ当該回転駆動軸3
5の前端部に取り付けられた回転子36とを備えてい
る。そして、前記回転駆動装置30はこの実施例では3
個の回転子36を、当該回転駆動軸35に対して、所定
の偏心距離を回転半径として、回転させ得るように構成
されている。
と、前記回転駆動装置30の回転子36に対応させて設
けられたカッタフレーム支持部39と、カッタフレーム
38の前面および側面に設けられた多数の掘削刃45と
を有している。前記カッタフレーム支持部39には、図
5および図6に示すように、一端部にカッタフレーム3
8に形成された角穴に嵌合する角軸40が設けられ、他
端部から内部に向かって、回転駆動装置30の回転子3
6への嵌合用穴42が形成されている。そして、各カッ
タフレーム支持部39はカッタフレーム38に形成され
た角穴に角軸40を嵌合させ、セットボルト41により
カッタフレーム38に一体に結合されている。また、各
カッタフレーム支持部39は当該回転子36に嵌合用穴
42を介して嵌合されており、回転子36と嵌合用穴4
2間にはベアリング43と、シール部材44とが装着さ
れている。その結果、掘削具37のカッタフレーム38
は回転駆動装置30の複数個の回転子36の端部に共通
に取り付けられ、かつ着脱自在に取り付けられている。
しかも、前記掘削具37は回転駆動装置30の複数個の
回転子36が回転するに伴い、正面から見て外殻体18
の外形とほぼ同形の坑を掘削し得るように構成されてい
る。
には、掘削土砂を取り込むチャンバ46が設けられてい
る。
動軸35における内部本体2側の端部には、添加材注入
管47が取り付けられている。また、前記回転駆動軸3
5の内部には、添加材注入通路(図示せず)が形成され
ている。これにより、内部本体2の内部側から、添加材
注入管47および添加材注入通路を通って、チャンバ4
6内に添加材を送給し得るようになっている。さらに、
回転駆動装置30の各回転子36には、掘削土砂と添加
材の練り混ぜ翼48が取り付けられており、掘削具37
のカッタフレーム38におけるチャンバ46側の面に
は、同じく練り混ぜ翼49が取り付けられている。
ンベア等の排土装置50が設置されている。この排土装
置50の入口は、前記チャンバ46に臨ませて配置され
ている。また、排土装置50には排土口51が設けられ
ており、この排土口51の下方には、ベルトコンベア
(図示せず)等が設置される。
れたプレート14の後方の面には、図1に示すように、
セットボルト53を介して反力受け52が固定されてい
る。前記反力受け52は、その後方に構築された函,管
道54に接続され、この函,管道54が押し込まれたと
きに、掘進機1を推進させるようになっている。
部から外殻体18の外部に貫通させて、滑材注入口55
が設けられている。
うに使用され、動作する。
内部本体2に、構築すべき函,管道54の外形とほぼ同
じ外形として、この実施例では矩形の角筒型に予め製作
しておいた外殻体18を取り付け、さらに内部本体2の
隔壁5に取り付けられた回転駆動装置30に、掘削すべ
き坑に対応させて形成された掘削具37を取り付ける。
には、図1,図3および図4から分かるように、内部本
体2の前半部3の所定位置に、外殻体18に固定された
接合部材23を位置決めしてセットし、これらの部材
と、補強用プレート24,25にわたって設けられたね
じ穴に結合用ボルト26をねじ込んで結合する。また、
内部本体2の後半部4に固定された外殻体18の後半部
の外側シール筒17と外殻体18の前半部18′の後側
間に簡易シール部材29を介装し、シールする。なお、
内部本体2の前半部3の後端部側と、後半部4に固定さ
れた内側シール筒16間には、予めシール部材28が介
装され、シールされている。
付けるに当たっては、図1,図5および図6に示すよう
に、回転駆動装置30の各回転子36に、掘削具37の
カッタフレーム38に固定された当該カッタフレーム支
持部39に形成されている嵌合用穴42を嵌合させ、回
転子36と嵌合用穴42間にベアリング43とシール部
材44とを装着する。
り付け、かつ回転駆動装置30の複数個の回転子36に
共通にカッタフレーム38を介して掘削具37を取り付
けた後、その掘進機1を予め構築されている立坑(図示
せず)内に持ち込み、推進台上にセットする。
発進口を掘削し、掘進機1を元押しジャッキ(図示せ
ず)により推進させ、掘進機1を発進させる。
0により掘削具37を回転させると、回転駆動装置30
の複数本の回転駆動軸35に、それぞれ所定の距離偏心
させて設けられた複数個の回転子36が所定の回転半径
で同じ方向に同期的に回転し、これにより図7から分か
るように、カッタフレーム38を介して掘削具37が掘
削すべき坑とほぼ同形に偏心回転し、切羽を掘削する。
なお、掘削すべき坑の断面形状は外殻体18とほぼ同じ
外形であり、外殻体18の外形は構築すべき函,管道5
4の外形とほぼ同じである。
土砂は、チャンバ46に取り込まれ、この掘削土砂には
添加材注入管47および添加材注入通路を通じて添加材
が注入される。そして、掘削土砂と添加材とは各回転子
36とカッタフレーム38とに各別に取り付けられた練
り混ぜ翼48,49により攪拌され、混練されて塑性流
動性と不透水性とを持った泥土に生成される。ついで、
前記泥土は排土装置50に取り込まれ、排土口51を通
じて排出される。
後、元押しジャッキにより掘進機1を推進させる。つい
で、元押しジャッキを収縮させ、立坑内で掘進機1の内
部本体2の後半部4の後側に固定されている反力受け5
2に、1ロット分の函,管道54を接続し、その後は反
力受け52に接続された函,管道54を元押しジャッキ
で押し、掘進機1を推進させる。
前述したところと同様、その掘削土砂に添加材を添加し
て混練し、塑性流動性と不透水性とを持った泥土に改良
し、その泥土を排土装置50により排出しつつ、函,管
道54の1ロッド分を掘削後、元押しジャッキを収縮さ
せ、立坑内で反力受け52に接続された函,管道54の
後部に、新たに1ロット分の函,管道54を接続する。
矩形断面の函,管道54を確実に構築することができ
る。
部本体2にこれより大径の角筒型の外殻体18を取り付
け、内部本体2に設置されている回転駆動装置30の複
数個の回転子36に共通に、外殻体18の外径とほぼ同
径の坑を掘削可能な掘削具37のカッタフレーム38を
取り付けるという、僅かな改造を行うだけで異径,異形
の函,管道54を構築することができる。
向のずれを修正し、または積極的に掘進方向を左右もし
くは上下に転換する場合には、内部本体2の前半部3と
後半部4間において中折れ機構8の円周方向に複数基配
置されたジャッキ9を操作し、内部本体2の後半部4に
対して前半部3を傾斜させる。これに伴い、内部本体2
の前半部3に外殻体18が追従して動作する。したがっ
て、掘削途中で坑の掘削方向を任意に転換することがで
きる。
本体の外形と、外殻体の外形と、掘削具の外形との関係
を模式的に示した説明図である。
内部本体2の外形が矩形に形成され、外殻体18の外形
が内部本体2よりも大径の円形に形成され、掘削具37
が円形に形成されていて外殻体18の外形とほぼ同じ形
状の坑を掘削可能に形成されている。
見て内部本体2の外形が矩形に形成され、外殻体18の
外形が内部本体2よりも大きい矩形に形成され、掘削具
37も矩形に形成されていて外殻体18の外形とほぼ同
じ形状の坑を掘削可能に形成されている。
構成,作用は、前記図1〜図6に示す実施例と同様であ
る。
具37を正面から見てそれぞれ円形に形成してもよい。
さらには、掘進機1を正面から見て楕円形,馬蹄形等の
坑を掘削し、これらの形状に合わせて函,管道を構築可
能に形成してもよい。
殻体を分割して形成した実施例を示す正面図である。
が垂直面で2分割に製作され、分割片18a,18bを
内部本体2に取り付けた状態で、正面から見て横長の長
方形に結合されている。
8が垂直面と水平面で4分割に製作され、分割片18
c,18d,18e,18fを内部本体2に取り付けた
状態で、正面から見て矩形に結合されている。
を組み合わせて構成するようにしたことにより、複雑な
形状の外殻体18であっても容易に製作できるし、大型
の外殻体18であっても分割することによって軽量化を
図り、内部本体2への取り付け作業の安全化を図ること
ができる。
く、5個以上であってもよい。
部本体の実施例を示すもので、図12は縦断面図、図1
3は図12のF−F矢視図である。そして、図17は図
12のI部分の拡大図であって、フードの取り付け構造
を示す図である。
成された内部本体2の隔壁5の前面に、フード200が
装着されている。このフード200は、図17に示すよ
うに、取り付け板204を介して、内部本体2の隔壁5
にボルト,ナット205,206により着脱自在に取り
付けられている。
成され、内部本体2の外形とほぼ同じ形状の坑を掘削可
能に形成されている。
し、掘削具37により切羽を掘削後、内部本体2を推進
させ、正面から見て内部本体2とほぼ同形の坑を掘削す
るようにしている。
の構成,作用については、前記図1〜図6に示す実施例
と同様である。
た実施例を示す縦断面図である。
部本体2の内部に、前記図1,図12に示すごとき機
器,設備のほかに、シールドジャッキ61と、このシー
ルドジャッキ61に取り付けられたスプレッダ62と、
エレクタ63とを装備している。
には、テールシール64が取り付けられており、組み立
てられたセグメント65と、内部本体2の内部間をシー
ルするようにしている。
削具37により切羽を所定量掘削後、通常のシールドと
同様、組み立てられた最前列のセグメント65に、スプ
レッダ62を介してシールドジャッキ61の反力を支持
し、シールドジャッキ61を伸長させ、シールド全体を
前進させた後、シールドジャッキ61を縮小させる。そ
の後、内部本体2の後半部4の内部でエレクタ63によ
りセグメントピースを持ち上げ、そのセグメントピース
をスプレッダ62と最前列のセグメント65間に組み立
てる。
管道を構築する。
成,作用は、前記図1,図12に示す実施例と同様であ
り、同じ部材には同じ符号を付けて示している。また、
この図18に示す実施例に対しても、図7〜図11に示
す技術を適用することができる。
PLEX推進工法に限らず、泥水工法,手掘式工法,半
機械掘式工法等にも適用できることは勿論である。
記載の発明では、フードが着脱自在に構成される元とな
る内部円筒本体2に、任意の外形を持った外殻体18を
着脱自在に取り付け、前記内部本体2の内部の前側に回
転駆動装置30を取り付け、前記内部本体2の切羽側に
は複数個の回転子36を設置するとともに、前記回転子
36を偏心回転可能に前記回転駆動装置30に連結し、
前記複数個の回転子36の端部に共通に、掘削具37の
カッタフレーム38を着脱自在に取り付け、前記掘削具
37を正面から見て外殻体18の外形とほぼ同形の坑を
掘削可能に構成しているので、元となる内部円筒本体に
僅かな改造を行うだけで、異径,異形の函,管道を経済
的に構築し得る効果がある。
フードが着脱自在に構成される元となる内部任意形本体
2に、任意の外形を持った外殻体18およびフード部2
0を着脱自在に取り付け、前記内部本体2の内部の前側
に回転駆動装置30を取り付け、前記内部本体2の切羽
側には複数個の回転子36を設置するとともに、前記回
転子36を偏心回転可能に前記回転駆動装置30に連結
し、前記複数個の回転子36の端部に共通に、掘削具3
7のカッタフレーム38を着脱自在に取り付け、前記掘
削具37を正面から見て外殻体18の外形とほぼ同形の
坑を掘削可能に構成しているので、元となる内部任意形
本体に僅かな改造を行うだけで、異径,異形の函,管道
を経済的に構築し得る効果がある。
は、前記外殻体18を周方向に複数個に分割し、各分割
片18a,18b,…を前記内部本体2に取り付けて、
単一の外殻体18として構成しているので、複雑な形状
の外殻体であっても容易に製作し得る効果があり、大型
の外殻体であっても内部本体への取り付け作業を安全に
行い得る効果がある。
れば、内部本体2に中折れ機構8を装備しているので、
坑の掘削途中で掘削方向を任意に転換し得る効果があ
る。
外形と、外殻体の外形と、掘削具の外形との関係を模式
的に示した説明図である。
具の外形の異なる実施例を模式的に示した説明図であ
る。
具のさらに異なる実施例を模式的に示した説明図であ
る。
成した実施例を示す正面図である。
片により形成した実施例を示す正面図である。
材の他の実施例を示す拡大断面図である。
図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 フードが着脱自在に構成される元となる
内部円筒本体2に、任意の外形を持った外殻体18およ
びフード部を着脱自在に取り付け、前記内部本体2の内
部の前側に回転駆動装置30を取り付け、前記内部本体
2の切羽側には複数個の回転子36を設置するととも
に、前記回転子36を偏心回転可能に前記回転駆動装置
30に連結し、前記複数個の回転子36の端部に共通
に、掘削具37のカッタフレーム38を着脱自在に取り
付け、前記掘削具37を正面から見て外殻体18の外形
とほぼ同形の坑を掘削可能に構成したことを特徴とする
異径,異形シールド。 - 【請求項2】 フードが着脱自在に構成される元となる
内部任意形本体2に、任意の外形を持った外殻体18お
よびフード部を着脱自在に取り付け、前記内部本体2の
内部の前側に回転駆動装置30を取り付け、前記内部本
体2の切羽側には複数個の回転子36を設置するととも
に、前記回転子36を偏心回転可能に前記回転駆動装置
30に連結し、前記複数個の回転子36の端部に共通
に、掘削具37のカッタフレーム38を着脱自在に取り
付け、前記掘削具37を正面から見て外殻体18の外形
とほぼ同形の坑を掘削可能に構成したことを特徴とする
異径,異形シールド。 - 【請求項3】 前記外殻体18を周方向に複数個に分割
し、各分割片18a,18b,…を前記内部本体2に取
り付けて、単一の外殻体18として構成したことを特徴
とする請求項1または2記載のシールド。 - 【請求項4】 内部本体2に中折れ機構8を装備したこ
とを特徴とする請求項1または2記載の異径,異形シー
ルド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8025964A JP2883304B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | 異径・異形シールド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8025964A JP2883304B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | 異径・異形シールド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09195682A true JPH09195682A (ja) | 1997-07-29 |
JP2883304B2 JP2883304B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=12180427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8025964A Expired - Fee Related JP2883304B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | 異径・異形シールド |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2883304B2 (ja) |
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JP2010116732A (ja) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Ihi Corp | トンネル掘削機 |
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JPH07317490A (ja) * | 1994-05-27 | 1995-12-05 | Daiho Constr Co Ltd | 掘削断面伸縮用のシールド機と、これを用いた大断面トンネル掘削方法 |
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