(57)【要約】【課題】既設管内にヘッダを引き込んで新設管に入れ替えるとき、その既設管に強度の高い材質の管が用いられていた場合でも、既設管の管口からヘッダを、安全に、かつ効率良く取り出して回収することができるヘッダ回収方法、及びヘッダ回収装置を提供する。【解決手段】長尺状ロッド２１及びヘッダ１１が通り抜け可能な第１開口７１周りに第１支持面７１を有する既設管支持部材７０を、既設管５のうち、到達立坑２内の既設管端部５Ｂの端面５Ｂａと対向する位置に配置し、ヘッダ１１の引っ張りに伴って既設管５に作用する力Ｔ１を第１支持面７２に伝達させる第１治具７１を、第１支持面７２と端面５Ｂａとの間に介在させる第１治具取付工程と、第１治具７１を介して第１支持面７２で既設管５を支えながら、既設管端部５Ｂの管内に入り込んだヘッダ１１を、既設管端部５Ｂの管口５Ｄから引き抜き、第１開口７１を通じて取り出すことヘッダ引抜工程と、を備える。【選択図】 図２３
2014189981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発進立坑と到達立坑との間の地中に埋設されている既設管をその軸に沿う方向に切断し、拡径するヘッダを、前記発進立坑から引き込まれる新設管と連結した状態で、前記到達立坑側から引っ張ることにより、拡径した前記既設管の内周部に前記新設管を引き込んだ後、前記既設管の管内に入り込んだ前記ヘッダを回収するヘッダ回収方法において、
前記ヘッダは、前記到達立坑側から前記既設管の管内に挿通した長尺状ロッドと接続した状態で、前記長尺状ロッドを介して引っ張られて前記既設管を切断し、拡径すること、
前記長尺状ロッド及び前記ヘッダが通り抜け可能な第１開口と、前記第１開口の周りに位置する第１支持面とを有する既設管支持部材を、前記既設管のうち、前記到達立坑内に位置する既設管端部の端面と対向する位置に配置しておき、前記ヘッダの引っ張りに伴って前記既設管に作用する力を前記第１支持面に伝達させる第１治具を、前記第１支持面と前記端面との間に介在させる第１治具取付工程と、
前記第１治具を介して前記第１支持面で前記既設管を支えながら、前記既設管端部の管内に入り込んだ前記ヘッダを、前記既設管端部の管口から引き抜き、前記第１開口を通じて取り出すことヘッダ引抜工程と、を備えること、
を特徴とするヘッダ回収方法。
【請求項２】
請求項１に記載するヘッダ回収方法において、
前記第１治具は、前記既設管端部または前記既設管支持部材に、引っ張りによる前記ヘッダの移動経路との干渉を回避した位置で、前記軸を中心とする径方向にスライド可能に配設されること、
を特徴とするヘッダ回収方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載するヘッダ回収方法において、
前記第１治具は、前記既設管端部の管形状に対応して凹設された凹部を有し、前記ヘッダを前記既設管端部の管内に入り込んだまま、前記凹部の底面である治具当接面と前記既設管端部の前記端面とが当接するよう、前記凹部を前記既設管端部に嵌め込んで取り付けられること、
を特徴とするヘッダ回収方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載するヘッダ回収方法において、
前記既設管の外径より径小で、前記長尺状ロッドの通り抜けが可能な第２開口と、前記第２開口の周りに位置する第２支持面とを有する第２治具を、前記既設管支持部材または前記既設管端部に取り付け、前記既設管端部の前記端面を前記第２支持面に当接させた状態で、前記第２治具を介して前記第１支持面で前記既設管を支えながら、前記ヘッダを引っ張ることにより、前記新設管を前記既設管の前記内周部に引き込む新設管引込工程を、前記ヘッダ引抜工程の前に行うこと、
を特徴とするヘッダ回収方法。
【請求項５】
請求項４に記載するヘッダ回収方法において、
前記第１治具取付工程は、前記新設管引込工程の終了後、前記第２治具を取り外してから行うこと、
を特徴とするヘッダ回収方法。
【請求項６】
発進立坑と到達立坑との間の地中に埋設されている既設管をその軸に沿う方向に切断し、拡径するヘッダを有し、前記ヘッダと、前記発進立坑から引き込まれる新設管を連結させると共に、前記到達立坑側から前記既設管の管内に挿通された長尺状ロッドを接続させた状態で、前記ヘッダを、前記到達立坑側から前記長尺状ロッドを介して引っ張ることにより、拡径した前記既設管の内周部に前記新設管を引き込む管入替え装置と共に用いられ、
前記既設管のうち、前記到達立坑内に位置する既設管端部の端面と対向する位置に配置され、前記ヘッダの引っ張りに伴い、前記既設管に、前記到達立坑側に向けて作用する引張力により、移動しようとする前記既設管を支持可能な既設管支持手段を有し、
前記既設管支持手段は、前記長尺状ロッド及び前記ヘッダが通り抜け可能な第１開口と、前記第１開口の周りに位置する第１支持面とを含む既設管支持部材と、
前記第１支持面と前記端面との間に配設され、前記引張力を前記第１支持面に伝達させる第１治具と、を備えること、
を特徴とするヘッダ回収装置。
【請求項７】
請求項６に記載するヘッダ回収装置において、
前記第１治具は、前記第１支持面と当接可能な第１当接面と、前記第１当接面とは反対側に、前記端面と当接可能な第２当接面とを有し、
前記第１当接面は、前記軸を中心とする前記既設管端部の径方向に沿う装置径方向に対し、前記第２当接面より径外側に位置すること、
前記ヘッダを、前記既設管端部の管口から引き抜いて回収しようとする状態では、
前記第１治具の前記第１当接面と、前記既設管支持部材の前記第１支持面とは、引っ張りによる前記ヘッダの移動経路との干渉を少なくとも回避した位置で、前記装置径方向に相対的にスライド可能な平面であること、
を特徴とするヘッダ回収装置。
【請求項８】
請求項７に記載するヘッダ回収装置において、
前記第１治具は、少なくとも１つからなり、前記既設管端部の周方向に沿う装置周方向に複数に分割した扇型形状に形成されていること、
を特徴とするヘッダ回収装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載するヘッダ回収装置において、
前記第１治具は、前記第１当接面とは反対側に、前記既設管端部の管形状に対応して凹設された凹部を有すること、
前記凹部の底面が前記第２当接面であること、
前記ヘッダを、前記既設管端部の管口から引き抜いて回収しようとするときに、
前記第１治具は、前記第２当接面と前記端面とが当接するよう、前記凹部を前記既設管端部に嵌め込むことにより、配設されること、
を特徴とするヘッダ回収装置。
【請求項１０】
請求項６乃至請求項９のいずれか１つに記載するヘッダ回収装置において、
前記既設管支持手段は、前記新設管を前記既設管の前記内周部に引き込むときに用いる第２治具を備え、
前記第２治具は、前記既設管の外径より径小で、前記長尺状ロッドの通り抜けが可能な第２開口と、前記第２開口の周りに、前記既設管端部の前記端面と当接可能な第２支持面とを有すること、
を特徴とするヘッダ回収装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載するヘッダ回収装置において、
前記既設管支持部材は、配置した前記第２治具を保持可能な第２治具支持部を有し、
前記第２治具は、前記第２開口が前記既設管支持部材の前記第１開口の範囲内に配置されるよう、前記既設管支持部材と位置合わせして、前記第２治具支持部に取り付けられること、
を特徴とするヘッダ回収装置。
【請求項１２】
請求項６乃至請求項１１のいずれか１つに記載するヘッダ回収装置において、
前記ヘッダの回収時により生じる異物が当該ヘッダ回収装置の外部に向けて飛散するのを防止する飛散防止部材を備えていること、
を特徴とするヘッダ回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、新設管と連結したヘッダを、地中に埋設されているダクタイル鋳鉄管等の既設管内を通じて、例えば、ヘッダに接続させた長尺状ロッド等を、発進立坑側から到達立坑側に向けて引っ張ることにより、既設管をヘッダで切断、拡径し、拡径した既設管の内周部に新設管を引き込み、既設管内に入り込んだヘッダを回収するヘッダ回収方法、及びヘッダ回収装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地中には、例えば、燃料ガスを送るガス導管、上水を流す水道管等、多くの導管が埋設されている。ガス導管には、従来、鋼管やダクタイル鋳鉄管等の管が一般的に用いられ、ガス導管は、このような管を機械継手で接続されている。このような管は老朽化すると、地震等の大きな外力が管に加わったときに、管にダメージを大きく受ける虞がある。そのため、古くなった管を、ポリエチレン管等、可撓性を有した材質の新設管に、入れ替えることが進められている。
【０００３】
新設管への入替え工事にあたり、既設管が埋設されている区間全体を掘り返したのでは、工事は大がかりになり、工事期間も長く、周辺の交通事情への影響が大きくなる。そこで、最近、例えば、特許文献１に開示された既設埋設管の回収方法のような、既設管と新設管との入替えを掘削しないで行う非開削ガス管入替工法が採用されている。図２６は、特許文献１に係る既設埋設管の回収方法を示す前工程図であり、図２７は、図２６に続く後工程図である。
【０００４】
特許文献１は、図２６に示すように、切断ヘッド１０９を発進立坑１０３ａ側に配置し、長尺状のワイヤロープ１０５を、発進立坑１０３ａ側から埋設管１０１内に挿通しておき、切断ヘッド１０９を取り付けたワイヤロープ１０５を、到達立坑１０３ｂ側から引っ張り、切断ヘッド１０９で埋設管１０１を切断する。切断後、切断ヘッド１０９は、到達立坑１０３ｂで、ワイヤロープ１０５から取外されて回収される。その後、図２７に示すように、再び発進立坑１０３ａ側に巻き戻されたワイヤロープ１０５の後端部を、新管１０７と連結させると共に、埋設管１０１に接続した状態で、このワイヤロープ１０５を到達立坑１０３ｂ側から引っ張ることにより、埋設管１０１と新管１０７とが到達立坑１０３ｂ側に引き込まれ、新管１０７が、埋設管１０１に入れ替えられる。
【０００５】
非開削ガス管入替工法の中には、既設管（埋設管１０１に相当）を切断（拡径まで行う場合も含む）し、新設管に入れ替えを行うのにあたり、ヘッダを、既設管内で到達立坑側に引き込むのに、特許文献１のようなワイヤで、ヘッダを到達立坑側から引っ張る第１の工法がある。このほか、到達立坑側から挿通した長尺状ロッドを、ヘッダに接続させた状態で、この長尺状ロッドを到達立坑側から引っ張る第２の工法もある。既設管が、強靭で、引張強度等の機械的強度が比較的大きい材質からなる管（例えば、ダクタイル鋳鉄管等）である場合には、第１の工法では、ワイヤによるヘッダの引っ張りが、ワイヤの耐強度上、困難であるため、第２の工法が用いられている。その第２の工法の一例として、特許文献２が開示されている。図２８は、特許文献２に係る管の更新方法の説明図である。
【０００６】
特許文献２は、図２８に示すように、引込立坑２０２において、複数のプルロッド２２２を、地中に埋設されている既設管２０５内に１本ずつ順次挿通し、プルロッド２２２の両端部同士を直列接続して、全長を長くした長尺状プルロッド２２１を、発進立坑２０１に送り込む。カッタや拡径部等を有する更新装置２１１は、その後端部（図２８中、左側部）にＰＥ管２０６と連結した状態で、発進立坑２０１側に配置されており、長尺状プルロッド２２１のうち、最初に挿通した先頭のプルロッド２２２が、更新装置２１１の先端部（図２８中、右側部）に接続される。特許文献２では、引込立坑２０２に設置した引込装置２３０が、既設管２０５内を通じて長尺状プルロッド２２２を引っ張り、既設管２０５内で、更新装置２１１を引込立坑２０２まで引き込むことにより、更新装置２１１で既設管２０５を切断し拡径させる。これと同時に、ＰＥ管２０６が、拡径した既設管２０５の内周部に引き込まれ、既設管２０５に入れ替えられる。
【０００７】
特許文献２のように、ヘッダ（切断ヘッド１０９や更新装置２１１に相当）により拡径した既設管の内周部に新設管を引き込む第２の工法では、管入替装置（引込装置２３０に相当）により、数十ｔの力でそのままヘッダを引っ張り続けて、ヘッダを既設管内から取り出そうとすると、非常に危険が生じる。そのため、既設管の拡径を終えたヘッダを、管の内周部に入り込んだままにしておくヘッダ回収部が設けられている。ヘッダ回収部は、埋設されている既設管全体のうち、ヘッダの全長程度の大きさの引き込み側端部を、到達立坑内に設けて確保しておくほか、既設管と同径で、ヘッダの全長程度の大きさの補助管を、到達立坑内で既設管の端部と接続し連通させることにより、確保されている。
【０００８】
前者のヘッダ回収部の場合、既設管の切断・拡径時に、ヘッダが、既設管の引き込み側端部の管内まで引き込まれた状態にしておき、到達立坑内で、この引き込み側端部が既設管の他の部分と切り離され、ヘッダが、この引き込み側端部の管内から取り出されて回収される。後者のヘッダ回収部の場合、既設管の切断・拡径時に、ヘッダが、補助管の管内まで引き込まれた状態にしておき、到達立坑内で、ヘッダが引き込まれた補助管と、既設管とが接続解除されて、ヘッダが、この補助管の管内から取り出されて回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２９５７２７号公報
【特許文献２】特開平１０−２９２８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１，２のような従来技術には、以下のような問題があった。特許文献１では、埋設管１０１内に入っている切断ヘッド１０９は回収できるが、切断ヘッド１０９が、埋設管１０１の切断時に、ワイヤロープ１０５で引っ張られた状態のまま、到達立坑１０３ｂ内で、埋設管１０１の管口から引き出されるため、安全上、問題がある。
【００１１】
また、特許文献２のように、ヘッダを、ロッドの引張りにより既設管内に引き込む第２の工法を用いた従来技術では、作業者が、管内に引き込まれたヘッダを回収するため、ヘッダが入り込んだ既設管の引き込み側端部を、既設管の他の部分から切断した後、この引き込み側端部を、到達立坑内から地上に運び出す作業や、管内にヘッダが入り込んだ補助管と、既設管とを接続解除した後、この補助管を、到達立坑内から地上に運び出す作業を行う。このとき、ヘッダが入り込んだ管の重量は重いため、ヘッダが入り込んだ管を地上まで持ち上げる作業は、作業負担が大きくなり、安全上、作業者に危険を伴う。
【００１２】
また、ダクタイル鋳鉄管等のように、強靭で、引張強度等の機械的強度が比較的大きい材質の管が、既設管に用いられている場合、地上で、ヘッダが入り込んだ管からヘッダを取り出す作業では、作業者は重機等を用いて、ヘッダが管内で食い込んだ状態となっている引き込み側端部を変形させ、ヘッダが入り込んだ引き込み側端部の管内でヘッダとの隙間を形成してから、引き込み側端部の管口からヘッダを取り出している。そのため、ヘッダの取り出し作業を行っているときには、作業者に、安全上、危険が伴う。加えて、このようなヘッダの取り出し方法で、ヘッダが入り込んだ管からヘッダを回収し、このヘッダを再使用しようとすると、回収時にその都度、重機等で、ヘッダが入り込んだ管を変形させているため、重機による把持力や、作業時に管に及ぼす衝撃力等で、ヘッダが損傷してしまう虞もある上、作業の効率も低い。
【００１３】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、既設管内にヘッダを引き込んで新設管に入れ替えるとき、その既設管に、強度の高い材質の管が用いられていた場合でも、既設管内に入り込んだヘッダを、安全に、かつ効率良く既設管内から取り出して回収することができるヘッダ回収方法、及びヘッダ回収装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の問題点を解決するために、本発明のヘッダ回収方法、及びヘッダ回収装置は、次の構成を有している。
【００１５】
（１）発進立坑と到達立坑との間の地中に埋設されている既設管をその軸に沿う方向に切断し、拡径するヘッダを、発進立坑から引き込まれる新設管と連結した状態で、到達立坑側から引っ張ることにより、拡径した既設管の内周部に新設管を引き込んだ後、既設管の管内に入り込んだヘッダを回収するヘッダ回収方法において、ヘッダは、到達立坑側から既設管の管内に挿通した長尺状ロッドと接続した状態で、長尺状ロッドを介して引っ張られて既設管を切断し、拡径すること、長尺状ロッド及びヘッダが通り抜け可能な第１開口と、第１開口の周りに位置する第１支持面とを有する既設管支持部材を、既設管のうち、到達立坑内に位置する既設管端部の端面と対向する位置に配置しておき、ヘッダの引っ張りに伴って既設管に作用する力を第１支持面に伝達させる第１治具を、第１支持面と端面との間に介在させる第１治具取付工程と、第１治具を介して第１支持面で既設管を支えながら、既設管端部の管内に入り込んだヘッダを、既設管端部の管口から引き抜き、第１開口を通じて取り出すことヘッダ引抜工程と、を備えること、を特徴とする。
なお、本発明の第１開口とは、例えば、全周囲が第１支持面によって囲まれた穴のように、既設管支持部材の輪郭をなす外縁と、第１開口の輪郭をなす開口縁とが、離れて形成されている形状の開口のほか、既設管支持部材の外縁から中心部に向けて形成した切り欠きのように、外縁と開口縁とが繋がれた形状で、第１開口の輪郭が既設管支持部材の輪郭の一部をなす形状の開口等を意味するものである。
（２）（１）に記載するヘッダ回収方法において、第１治具は、既設管端部または既設管支持部材に、引っ張りによるヘッダの移動経路との干渉を回避した位置で、軸を中心とする径方向にスライド可能に配設されること、を特徴とする。
（３）（１）または（２）に記載するヘッダ回収方法において、第１治具は、既設管端部の管形状に対応して凹設された凹部を有し、ヘッダを既設管端部の管内に入り込んだまま、凹部の底面である治具当接面と既設管端部の端面とが当接するよう、凹部を既設管端部に嵌め込んで取り付けられること、を特徴とする。
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載するヘッダ回収方法において、既設管の外径より径小で、長尺状ロッドの通り抜けが可能な第２開口と、第２開口の周りに位置する第２支持面とを有する第２治具を、既設管支持部材または既設管端部に取り付け、既設管端部の端面を第２支持面に当接させた状態で、第２治具を介して第１支持面で既設管を支えながら、ヘッダを引っ張ることにより、新設管を既設管の内周部に引き込む新設管引込工程を、ヘッダ引抜工程の前に行うこと、を特徴とする。
なお、本発明の第２開口とは、例えば、全周囲が第２支持面に囲まれた穴のように、第２治具の輪郭をなす外縁と、第２開口の輪郭をなす開口縁とが、離れている形状の開口のほか、第２治具の外縁から中心部に向けて形成した切り欠きのように、外縁と開口縁とが繋がれ、第２開口の輪郭が第２治具の輪郭の一部をなす形状の開口等を意味するものである。
（５）（４）に記載するヘッダ回収方法において、第１治具取付工程は、新設管引込工程の終了後、第２治具を取り外してから行うこと、を特徴とする。
【００１６】
（６）発進立坑と到達立坑との間の地中に埋設されている既設管をその軸に沿う方向に切断し、拡径するヘッダを有し、ヘッダと、発進立坑から引き込まれる新設管を連結させると共に、到達立坑側から既設管の管内に挿通された長尺状ロッドを接続させた状態で、ヘッダを、到達立坑側から長尺状ロッドを介して引っ張ることにより、拡径した既設管の内周部に新設管を引き込む管入替え装置と共に用いられ、既設管のうち、到達立坑内に位置する既設管端部の端面と対向する位置に配置され、ヘッダの引っ張りに伴い、既設管に、到達立坑側に向けて作用する引張力により、移動しようとする既設管を支持可能な既設管支持手段を有し、既設管支持手段は、長尺状ロッド及びヘッダが通り抜け可能な第１開口と、第１開口の周りに位置する第１支持面とを含む既設管支持部材と、第１支持面と端面との間に配設され、引張力を第１支持面に伝達させる第１治具と、を備えること、を特徴とする。
（７）（６）に記載するヘッダ回収装置において、第１治具は、第１支持面と当接可能な第１当接面と、第１当接面とは反対側に、端面と当接可能な第２当接面とを有し、第１当接面は、軸を中心とする既設管端部の径方向に沿う装置径方向に対し、第２当接面より径外側に位置すること、ヘッダを、既設管端部の管口から引き抜いて回収しようとする状態では、第１治具の第１当接面と、既設管支持部材の第１支持面とは、引っ張りによるヘッダの移動経路との干渉を少なくとも回避した位置で、装置径方向に相対的にスライド可能な平面であること、を特徴とする。
（８）（７）に記載するヘッダ回収装置において、第１治具は、少なくとも１つからなり、既設管端部の周方向に沿う装置周方向に複数に分割した扇型形状に形成されていること、を特徴とする。
（９）（７）または（８）に記載するヘッダ回収装置において、第１治具は、第１当接面とは反対側に、既設管端部の管形状に対応して凹設された凹部を有すること、凹部の底面が第２当接面であること、ヘッダを、既設管端部の管口から引き抜いて回収しようとするときに、第１治具は、第２当接面と端面とが当接するよう、凹部を既設管端部に嵌め込むことにより、配設されること、を特徴とする。
（１０）（６）乃至（９）のいずれか１つに記載するヘッダ回収装置において、既設管支持手段は、新設管を既設管の内周部に引き込むときに用いる第２治具を備え、第２治具は、既設管の外径より径小で、長尺状ロッドの通り抜けが可能な第２開口と、第２開口の周りに、既設管端部の端面と当接可能な第２支持面とを有すること、を特徴とする。
（１１）（１０）に記載するヘッダ回収装置において、既設管支持部材は、配置した第２治具を保持可能な第２治具支持部を有し、第２治具は、第２開口が既設管支持部材の第１開口の範囲内に配置されるよう、既設管支持部材と位置合わせして、第２治具支持部に取り付けられること、を特徴とする。
（１２）（６）乃至（１１）のいずれか１つに記載するヘッダ回収装置において、ヘッダの回収時により生じる異物が当該ヘッダ回収装置の外部に向けて飛散するのを防止する飛散防止部材を備えていること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
上記構成を有する本発明のヘッダ回収方法、及びヘッダ回収装置の作用・効果について説明する。
【００１８】
（１）発進立坑と到達立坑との間の地中に埋設されている既設管をその軸に沿う方向に切断し、拡径するヘッダを、発進立坑から引き込まれる新設管と連結した状態で、到達立坑側から引っ張ることにより、拡径した既設管の内周部に新設管を引き込んだ後、既設管の管内に入り込んだヘッダを回収するヘッダ回収方法において、ヘッダは、到達立坑側から既設管の管内に挿通した長尺状ロッドと接続した状態で、長尺状ロッドを介して引っ張られて既設管を切断し、拡径すること、長尺状ロッド及びヘッダが通り抜け可能な第１開口と、第１開口の周りに位置する第１支持面とを有する既設管支持部材を、既設管のうち、到達立坑内に位置する既設管端部の端面と対向する位置に配置しておき、ヘッダの引っ張りに伴って既設管に作用する力を第１支持面に伝達させる第１治具を、第１支持面と端面との間に介在させる第１治具取付工程と、第１治具を介して第１支持面で既設管を支えながら、既設管端部の管内に入り込んだヘッダを、既設管端部の管口から引き抜き、第１開口を通じて取り出すことヘッダ引抜工程と、を備えること、を特徴とするので、例えば、ダクタイル鋳鉄管等、強靭で、引張強度等の機械的強度が比較的大きい材質からなる管を用いて敷設されている既設管の内周部に、新設管を新たに引き込む場合がある。この場合、既設管内に入り込んだヘッダは、数十〜百ｔ近くにまで及ぶ非常に大きな引張力で到達立坑側に引っ張られて、既設管を切断し拡径する。このとき、この引張力の一部がヘッダを介して既設管にも作用するため、既設管が、ヘッダに追従して到達立坑に向けて移動しようとする。ヘッダが、既設管のうち、地中に埋設されている部分を切断し、拡径し終えた後、ヘッダが、既設管端部の管内に入り込んだところで、ヘッダ引抜工程を行う。ヘッダは、既設管端部を切断し拡径しながら内周部に入り、既設管端部に食い込んだ状態になっていることから、この状態からヘッダを既設管端部の管口から引き抜くのにも、前述したような数十ｔを超える相当大きな引張力で、ヘッダを引っ張る必要がある。ヘッダ引抜工程では、このような大きな引張力でヘッダを引っ張っても、既設管は、第１治具を介して第１支持面に、既設管に掛かる力の反力を作用させて支えられているため、ヘッダの移動に追従した既設管の移動が抑止でき、この状態で、ヘッダは、そのような引張力で既設管端部の管口から引き抜かれて、回収することができる。
【００１９】
また、本発明のヘッダ回収方法では、ヘッダを既設管端部から取り出して回収するとき、従来技術と異なり、既設管のうち、管内にヘッダが入り込んだ部分を、その他の部分と切断して分離する作業や、ヘッダが引き込まれた補助管と既設管との接続、及びその解除の作業が、不要になる。また、作業者が、既設管支持部材の第１支持面と既設管端部の端面との間に第１治具を介在させることにより、ヘッダを既設管端部の管口に向けて引っ張るだけで、簡単に回収することができ、ヘッダの回収作業が、従来の回収作業より効率良く行うことができる。
【００２０】
また、作業者は、第１治具を、既設管支持部材の第１支持面と既設管端部の端面との間に介在させヘッダを引っ張るだけで、ヘッダを、既設管端部の管口から引き抜くことができるため、作業者に危険を伴うこともなく安全に、ヘッダを回収することができる。また、作業者は、拡径後、ヘッダを到達立坑内から地上に運び出す際、ヘッダ単体を地上に搬出すれば良く、作業者の運搬上の負担が、既設管の管内に入り込んだヘッダを到達立坑内から地上に運び出していた従来技術に比べて、小さくなる。加えて、ヘッダの回収時に、従来技術と異なり、ヘッダが入り込んだ既設管端部を重機等で変形させてないため、ヘッダは、重機等による把持力や、回収作業時に既設管端部に及ぼす衝撃力等に起因して損傷しまうこともなく、良好な状態を維持して再使用することができる。
【００２１】
従って、本発明のヘッダ回収方法によれば、既設管内にヘッダを引き込んで新設管に入れ替えるとき、その既設管に、強度の高い材質の管が用いられていた場合でも、既設管内に入り込んだヘッダを、安全に、かつ効率良く既設管内から取り出して回収することができる、という優れた効果を奏する。
【００２２】
（２）（１）に記載するヘッダ回収方法において、第１治具は、既設管端部または既設管支持部材に、引っ張りによるヘッダの移動経路との干渉を回避した位置で、軸を中心とする径方向にスライド可能に配設されること、を特徴とするので、既設管の切断、拡径に用いるヘッダには、既設管の切断するカッタ等の切断部と、切断後の既設管を、その径方向径外に拡げる拡径部が設けられ、切断・拡径時におけるヘッダの移動経路として、カッタの刃先等の切断部の一部や、拡径部の後方部は、既設管の外周より径外側を移動する。そのため、第１治具が、ヘッダの移動経路を回避して、既設管支持部材の第１支持面と既設管端部の端面との間に配置されることにより、ヘッダは、第１治具と干渉することなく、既設管端部の管口から引き抜くことができる。また、ヘッダが既設管端部の内周部を移動すると、拡径部により拡径された既設管端部では、その外周が拡径前より拡がって大きくなる。このとき、第１治具が、既設管端部の外周の拡大に伴って、既設管端部の径方向径外側に追従できるため、ヘッダの回収時に、既設管端部の管口からヘッダの引き抜きが完了するまでの間、第１治具に無理な応力が作用することなく、既設管に掛かる力を第１支持面に伝達し続けて、既設管の移動をより確実に抑止できる。
【００２３】
（３）（１）または（２）に記載するヘッダ回収方法において、第１治具は、既設管端部の管形状に対応して凹設された凹部を有し、ヘッダを既設管端部の管内に入り込んだまま、凹部の底面である治具当接面と既設管端部の端面とが当接するよう、凹部を既設管端部に嵌め込んで取り付けられること、を特徴とするので、第１治具の取付けが簡単で、その取付け時の作業性も良い。
【００２４】
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載するヘッダ回収方法において、既設管の外径より径小で、長尺状ロッドの通り抜けが可能な第２開口と、第２開口の周りに位置する第２支持面とを有する第２治具を、既設管支持部材または既設管端部に取り付け、既設管端部の端面を第２支持面に当接させた状態で、第２治具を介して第１支持面で既設管を支えながら、ヘッダを引っ張ることにより、新設管を既設管の内周部に引き込む新設管引込工程を、ヘッダ引抜工程の前に行うこと、を特徴とするので、新設管引込工程は、既設管のうち、発進立坑と到達立坑との間の地中に埋設された部分を切断し拡径するのに行われ、この新設管引込工程では、ヘッダの引っ張りに伴って移動しようとする既設管に作用する力は、ヘッダ引抜工程を行っているときに比べて大きい。
【００２５】
その理由として、既設管は一般的に、発進立坑と到達立坑との間において、隣接する管同士を継手で直列に接続することにより、複数の管を複数箇所で繋いで敷設されている。このような既設管を切断し拡径する作業では、ヘッダが管の継手部を切断し拡径するときに、ヘッダに掛かる力学的負荷が管の他の部分より大きくなり、この継手部を考慮して、ヘッダを、数十〜百ｔ近くにまで及ぶ非常に大きな引張力で引っ張る必要がある。この引張力が大きくなれば、ヘッダの引っ張りに伴い、追従して移動しようとする既設管に作用する力も大きくなる。その一方で、既設管端部は、到達立坑内で継手部のないところを選択された部分であり、端面は、既設管を構成する管をその径方向に切断した切断面となっている。ヘッダ引抜工程では、ヘッダを、引張りながら既設管端部の管口から引き抜くときに、継手部を含まない既設管端部を切断、拡径するため、ヘッダに掛かる力学的負荷は比較的小さくなるが、新設管引込工程では、継手部を含んだ既設管を切断、拡径するため、ヘッダに掛かる力学的負荷は、ヘッダ引抜工程に比べて大きくなるからである。
【００２６】
既設管のうち、発進立坑と到達立坑との間の地中に埋設された部分を切断し拡径するにあたり、既設管端部の端面と既設管支持部材の第１支持面との間に、第１治具を介在させても良いが、第１治具に代えて第２治具を介在させることにより、既設管端部の端面は、第２治具の第２支持面と、その全面またはほぼ全面に近い状態で、当接できるようになる。これにより、第２治具の第２支持面にうち、既設管端部の端面と当接する部分の接触面積は、既設管支持部材の第１支持面との間に第１治具を介在した場合において、既設管端部の端面と当接する部分の接触面積より、大きく確保することが可能になる。よって、継手部を含んだ既設管を切断し拡径するのに、既設管端部の端面と既設管支持部材の第１支持面との間に、第２治具を介在させることで、ヘッダを、上述した非常に大きな引張力で引っ張っても、既設管支持部材の第１支持面に第２治具を介して掛かる面圧が小さく抑制することができ、切断、拡径時に、既設管の支持が安定して行うことができる。
【００２７】
（５）（４）に記載するヘッダ回収方法において、第１治具取付工程は、新設管引込工程の終了後、第２治具を取り外してから行うこと、を特徴とするので、第２治具が取り付けられたままになっていると、ヘッダが第２開口を通り抜けできず、ヘッダを既設管端部の管口から引き抜くことができないことから、ヘッダは、第２治具を第１治具に交換した後、既設管端部の管口からスムーズに引き抜くことができる。
【００２８】
（６）発進立坑と到達立坑との間の地中に埋設されている既設管をその軸に沿う方向に切断し、拡径するヘッダを有し、ヘッダと、発進立坑から引き込まれる新設管を連結させると共に、到達立坑側から既設管の管内に挿通された長尺状ロッドを接続させた状態で、ヘッダを、到達立坑側から長尺状ロッドを介して引っ張ることにより、拡径した既設管の内周部に新設管を引き込む管入替え装置と共に用いられ、既設管のうち、到達立坑内に位置する既設管端部の端面と対向する位置に配置され、ヘッダの引っ張りに伴い、既設管に、到達立坑側に向けて作用する引張力により、移動しようとする既設管を支持可能な既設管支持手段を有し、既設管支持手段は、長尺状ロッド及びヘッダが通り抜け可能な第１開口と、第１開口の周りに位置する第１支持面とを含む既設管支持部材と、第１支持面と端面との間に配設され、引張力を第１支持面に伝達させる第１治具と、を備えること、を特徴とするので、例えば、ダクタイル鋳鉄管等、強靭で、引張強度等の機械的強度が比較的大きい材質からなる管を用いて敷設されている既設管の内周部に、新設管を新たに引き込む場合がある。この場合、管入替え装置は、到達立坑から既設管内に挿通した長尺状ロッドを、数十〜百ｔ近くにまで及ぶ非常に大きな引張力で引っ張り、この長尺状ロッドと接続したヘッダを到達立坑側に移動させることにより、既設管を切断して拡径する。切断、拡径時には、この引張力の一部がヘッダを介して既設管にも作用するため、既設管が、ヘッダに追従して到達立坑に向けて移動しようとするが、既設管支持手段が、この既設管を支えてその移動を阻止している。ヘッダは、既設管のうち、地中に埋設されている部分を切断し、拡径し終えた後、ヘッダの回収作業として、管入替え装置が、引き続き長尺状ロッドを引っ張ることにより、既設管端部を切断し拡径しながら、ヘッダを既設管端部の管内に入れ込む。ヘッダは、既設管端部に食い込んだ状態で内周部に入り込み、この状態のヘッダを既設管端部の管口から引き抜くのにも、管入替え装置が、前述したような数十ｔを超える相当大きな引張力で長尺状ロッドを引っ張り、ヘッダを、既設管端部の管口に向けて動かす必要がある。本発明のヘッダ回収装置では、管入替え装置が、このような大きな引張力でヘッダを引っ張っても、既設管は、第１治具を介して既設管支持手段の既設管支持部材の第１支持面に、既設管に掛かる力の反力を作用させて支えられているため、ヘッダの移動に追従した移動が抑止されている。この状態にして、管入替え装置が、そのような引張力でヘッダを引っ張れば、ヘッダは、既設管端部の管口から引き抜かれて、回収することができる。
【００２９】
また、本発明のヘッダ回収装置では、ヘッダを既設管端部から取り出して回収するとき、従来技術と異なり、既設管のうち、管内にヘッダが入り込んだ部分を、その他の部分と切断して分離する作業や、ヘッダが引き込まれた補助管と既設管との接続、及びその解除の作業が、不要になる。また、作業者が、既設管支持部材の第１支持面と既設管端部の端面との間に第１治具を介在させることにより、ヘッダを既設管端部の管口に向けて引っ張るだけで、簡単に回収することができ、ヘッダの回収作業が、従来の回収作業より効率良く行うことができる。
【００３０】
また、作業者は、第１治具を、既設管支持部材の第１支持面と既設管端部の端面との間に介在させヘッダを引っ張るだけで、ヘッダを、既設管端部の管口から引き抜くことができるため、作業者に危険を伴うこともなく安全に、ヘッダを回収することができる。また、作業者は、拡径後、ヘッダを到達立坑内から地上に運び出す際、ヘッダ単体を地上に搬出すれば良く、作業者の運搬上の負担が、既設管の管内に入り込んだヘッダを到達立坑内から地上に運び出していた従来技術に比べて、小さくなる。加えて、ヘッダの回収時に、従来技術と異なり、ヘッダが入り込んだ既設管端部を重機等で変形させてないため、ヘッダは、重機等による把持力や、回収作業時に既設管端部に及ぼす衝撃力等に起因して損傷しまうこともなく、良好な状態を維持して再使用することができる。
【００３１】
従って、本発明のヘッダ回収装置によれば、既設管内にヘッダを引き込んで新設管に入れ替えるとき、その既設管に、強度の高い材質の管が用いられていた場合でも、既設管内に入り込んだヘッダを、安全に、かつ効率良く既設管内から取り出して回収することができる、という優れた効果を奏する。
【００３２】
（７）（６）に記載するヘッダ回収装置において、第１治具は、第１支持面と当接可能な第１当接面と、第１当接面とは反対側に、端面と当接可能な第２当接面とを有し、第１当接面は、軸を中心とする既設管端部の径方向に沿う装置径方向に対し、第２当接面より径外側に位置すること、ヘッダを、既設管端部の管口から引き抜いて回収しようとする状態では、第１治具の第１当接面と、既設管支持部材の第１支持面とは、引っ張りによるヘッダの移動経路との干渉を少なくとも回避した位置で、装置径方向に相対的にスライド可能な平面であること、を特徴とするので、既設管の切断、拡径に用いるヘッダには、既設管の切断するカッタ等の切断部と、切断後の既設管を、その径方向径外に拡げる拡径部が設けられ、切断・拡径時におけるヘッダの移動経路として、カッタの刃先等の切断部の一部や、拡径部の後方部は、既設管の外周より径外側を移動する。そのため、第１治具が、ヘッダの移動経路を回避して、既設管支持部材の第１支持面と既設管端部の端面との間に配置されることにより、ヘッダは、第１治具と干渉することなく、既設管端部の管口から引き抜くことができる。また、ヘッダが既設管端部の内周部を移動すると、拡径部により拡径された既設管端部では、その外周が拡径前より拡がって大きくなる。このとき、第１治具が、既設管端部の外周の拡大に伴って、既設管端部の径方向径外側に追従できるため、ヘッダの回収時に、既設管端部の管口からヘッダの引き抜きが完了するまでの間、第１治具に無理な応力が作用することなく、既設管に掛かる力を第１支持面に伝達し続けて、既設管の移動をより確実に抑止できる。
【００３３】
（８）（７）に記載するヘッダ回収装置において、第１治具は、少なくとも１つからなり、既設管端部の周方向に沿う装置周方向に複数に分割した扇型形状に形成されていること、を特徴とするので、既設管端部がヘッダの拡径部により拡径されると、既設管端部が拡径前の形状から変形することから、既設管支持部材の第１支持面と既設管端部の端面との間に、第１治具を介在させない部分が、既設管端部の変形代として、確保することができる。そのため、既設管端部の変形に起因して、第１治具が既設管端部に無理に食い込んでしまい、その取り外しができなくなることが抑制できる。また、ヘッダの移動経路と第１治具とが干渉することなく、ヘッダが既設管端部の管口から取り出すことができる。また、埋設されている既設管の径が、新設管を入替る作業現場によって異なる場合でも、第１治具が、径が異なる複数種の既設管端部（既設管）に対応した径で形成されていれば、第１治具の仕様を共通化して用いることが可能となる。これにより、既設管の径毎に対応させた複数仕様の第１治具が不要になることから、コスト低減化を図り、第１治具の保有管理も簡単にできる。
【００３４】
（９）（７）または（８）に記載するヘッダ回収装置において、第１治具は、第１当接面とは反対側に、既設管端部の管形状に対応して凹設された凹部を有すること、凹部の底面が第２当接面であること、ヘッダを、既設管端部の管口から引き抜いて回収しようとするときに、第１治具は、第２当接面と端面とが当接するよう、凹部を既設管端部に嵌め込むことにより、配設されること、を特徴とするので、ヘッダの回収前の第１治具の取付けや、回収作業後の第１治具の取り外しが簡単にできる。特に、第１治具を既設管端部に取付けるとき、単に第１治具の凹部を既設管端部に嵌め込み、この状態でヘッダを既設管端部の管口に向けて引っ張れば、第１治具は、既設管端部と既設管支持部材との間に挟まれて固定できるため、第１治具の取付け時の作業性が良く、作業者の作業負担も軽減できる。
【００３５】
（１０）（６）乃至（９）のいずれか１つに記載するヘッダ回収装置において、既設管支持手段は、新設管を既設管の内周部に引き込むときに用いる第２治具を備え、第２治具は、既設管の外径より径小で、長尺状ロッドの通り抜けが可能な第２開口と、第２開口の周りに、既設管端部の端面と当接可能な第２支持面とを有すること、を特徴とするので、継手部を含んだ既設管を切断し拡径するとき、既設管端部の端面と既設管支持部材の第１支持面との間に、第２治具を介在させることで、管入替え装置が、ヘッダを、数十〜百ｔ近くにまで及ぶ非常に大きな引張力で引っ張っても、既設管支持部材の第１支持面に第２治具を介して掛かる面圧が小さく抑制することができ、切断、拡径時に、既設管の支持が安定して行うことができる。
【００３６】
すなわち、既設管は一般的に、発進立坑と到達立坑との間において、隣接する管同士を継手で直列に接続することにより、複数の管を複数箇所で繋いで敷設されており、このような既設管を切断し拡径する作業では、ヘッダが管の継手部を切断し拡径するときに、ヘッダを、数十〜百ｔ近くにまで及ぶ非常に大きな引張力で引っ張る必要がある。このとき、ヘッダに掛かる力学的負荷は、管の他の部分より大きくなり、ヘッダの引っ張りに伴って追従して移動しようとする既設管に作用する力も大きい。
【００３７】
他方で、第１治具が、既設管端部の端面と既設管支持部材の第１支持面との間に介在して、既設管のうち、発進立坑と到達立坑との間の地中に埋設された部分を切断し拡径することは可能である。しかしながら、ヘッダは、第１治具との干渉を回避して、既設管端部の管口から引かれるため、第１治具は、ヘッダの移動経路を確保する分、既設管端部の端面に対し、第１支持面との接触面積は、第２治具の第２支持面との接触面積より小さい。その上に、継手部を切断し拡径するため、ヘッダを、上述した数十〜百ｔ近くにまで及ぶ非常に大きな引張力で引っ張ると、第１治具では、第１支持面のうち、既設管端部の端面と当接する部分に掛かる面圧は一層大きくなる。そこで、既設管支持部材の第１支持面との間に、第２治具が介在することにより、既設管端部の端面は、第２治具の第２支持面と、その全面または、ほぼ全面に近い状態で、当接可能とすることができる。これにより、第２治具の第２支持面のうち、既設管端部の端面と当接する部分の接触面積は、既設管支持部材の第１支持面との間に第１治具を介在した場合において、既設管端部の端面と当接する部分の接触面積より、大きく確保することができる。よって、継手部を含んだ既設管を切断し拡径するのに、管入替え装置が、ヘッダを、数十〜百ｔ近くにまで及ぶ非常に大きな引張力で引っ張っても、既設管支持部材の第１支持面に第２治具を介して掛かる面圧が小さく抑制することができ、切断、拡径時に、既設管の支持が安定して行うことができる。
【００３８】
（１１）（１０）に記載するヘッダ回収装置において、既設管支持部材は、配置した第２治具を保持可能な第２治具支持部を有し、第２治具は、第２開口が既設管支持部材の第１開口の範囲内に配置されるよう、既設管支持部材と位置合わせして、第２治具支持部に取り付けられること、を特徴とするので、第２治具の取付けや取り外しが簡単にできる。また、第２治具は、単に第２治具支持部に配置するだけで、既設管支持部材に簡単に取付けられ、この状態でヘッダを既設管端部の管口に向けて引っ張れば、第２治具は、既設管端部と既設管支持部材との間に挟まれて固定できる。そのため、例えば、ネジ締結等により、第２治具を既設管支持部材に別途固定させる必要がなく、作業者の作業負担が軽減でき、既設管支持部材に対する第２治具の取付け、及びその取り外しの作業性が良い。
【００３９】
（１２）（６）乃至（１１）のいずれか１つに記載するヘッダ回収装置において、ヘッダの回収時により生じる異物が当該ヘッダ回収装置の外部に向けて飛散するのを防止する飛散防止部材を備えていること、を特徴とするので、既設管端部に入り込んだヘッダを引き抜いて回収するとき、既設管端部の切断時に生じる切粉や、拡径時に生じる管の破片、既設管端部に付着した土砂、石等の異物が、到達立坑内に飛散することがある。このような場合でも、飛散防止部材が、当該ヘッダ回収装置から外部への異物の飛散を阻止しているため、到達立坑の内外近くにいる作業者の安全が確保できると共に、飛散した異物の衝撃等に起因した管入替え装置の損傷が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施形態に係るヘッダ回収装置を用いて既設管を新設管に入れ替える様子を概略的に示す説明図である。
【図２】本実施形態において、管入替え装置を構成するヘッダを示す正面図である。
【図３】図２に示すヘッダを下から見た平面図である。
【図４】本実施形態において、管入替え装置を構成する複数のロッドのうちの１つを示す正面図であり、一部を断面で示した説明図である。
【図５】図４に示すロッド同士を連結部で接続した様子を示す説明図である。
【図６】本実施形態において、管入替え装置のうちのロッド動作制御装置を概略的に示す説明図である。
【図７】図６に示すロッド動作制御装置の内部を示す説明図である。
【図８】本実施形態において、管入替え装置のロッド搬送部の動作を説明する図であり、ロッド搬送部が水平姿勢にある状態を示す図である。
【図９】図８と同様、ロッド搬送部の動作の説明図であり、ロッドを搬送している途中の様子を説明する図である。
【図１０】図８及び図９と同様、ロッド搬送部の動作の説明図であり、ロッド搬送部が垂直姿勢にある状態を示す図である。
【図１１】実施形態に係るヘッダ回収装置の正面図であり、カバーを閉じた状態を示す図である。
【図１２】実施形態に係るヘッダ回収装置を上方から見た平面図であり、カバーを開いた状態を示す図である。
【図１３】図１１中、Ａ視による側面図である。
【図１４】実施形態に係るヘッダ回収装置の既設管支持部材を示す図であり、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は、図１１中、Ｂ視による側面図である。
【図１５】図１１中、Ｃ視による側面図である。
【図１６】実施形態に係る第１治具を示す正面図である。
【図１７】図１６中、Ｄ−Ｄ矢視断面図である。
【図１８】実施形態に係る第２治具を示す正面図である。
【図１９】本実施形態において、第２治具を既設管支持部材に配設した状態を説明する図である。
【図２０】本実施形態において、第２治具の第２支持面のうち、既設管端部の端面が当接する部分を模式的に示す説明図である。
【図２１】本実施形態において、第１治具を既設管端部に取り付ける方法を説明する図である。
【図２２】本実施形態において、既設管支持部材に第１治具を取り付けてヘッダを既設管端部の管口から引き抜く様子を示す説明図である。
【図２３】図２２と同様、ヘッダを既設管端部の管口から引き抜く様子を説明する斜視図である。
【図２４】本実施形態において、既設管端部を、３つの第１治具を介して既設管支持部材で支えているときの様子を模式的に示す説明図である。
【図２５】本実施形態において、第１治具の第１支持面が既設管支持部材の第１支持面上で、スライドする様子を模式的に示す説明図である。
【図２６】特許文献１に係る既設埋設管の回収方法を示す前工程図である
【図２７】図２６に続く後工程図である。
【図２８】特許文献２に係る管の更新方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明に係るヘッダ回収方法、及びヘッダ回収装置について、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態では、埋設されている既設管がガス導管であり、非開削ガス管入替工法により、新設管が、拡径した既設管の内周部に引き込まれて、既設管を新設管に、入れ替える場合について説明する。図１は、実施形態に係るヘッダ回収装置を用いて既設管を新設管に入れ替える様子を概略的に示す説明図である。図１では、図を見易くするため、主要部の一部を正面図で、その他は断面図でそれぞれ概略的に図示されている。また、本実施形態では、図１において、左右方向を、発進立坑１と到達立坑２との間の既設管５の軸ＡＸ１方向に沿う方向ＨＺとし、上下方向を、鉛直方向ＶＴとする。図２以降の図面についても、図１に図示した方向に準じる。
【００４２】
はじめに、非開削ガス管入替工法について、図１を用いて簡単に説明する。非開削ガス管入替工法は、管入替え装置１０と、後に詳述するヘッダ回収装置６０とを用いて行われる。管入替え装置１０は、図１に示すように、ヘッダ１１、長尺状ロッド２１、及びロッド動作制御装置３０からなる。非開削ガス管入替工法では、発進立坑１と到達立坑２とを掘った後、地中に埋設されている既設管５が、発進立坑１側と到達立坑２側で切断され、到達立坑２側では、既設管５の一部である既設管端部５Ｂが、既設管５のうちの地中に埋設されている既設管埋設部５Ａから到達立坑２内に延伸して配置されるよう、既設管５を切断する。その後、発進立坑１と到達立坑２との間の地中に埋設されている既設管５をその軸ＡＸ１方向に切断し、拡径するヘッダ１１を、発進立坑１側に配置する。到達立坑２内には、ロッド動作制御装置３０とヘッダ回収装置６０とが設置され、このヘッダ回収装置６０は、到達立坑２の壁面とロッド動作制御装置３０との間に隙間なく挟まれた状態で、配置される。ヘッダ１１は、発進立坑１から引き込まれる新設管６と連結すると共に、到達立坑２側から既設管５の管内に挿通された長尺状ロッド２１を接続させた状態で、ロッド動作制御装置３０により、到達立坑２側から長尺状ロッド２１を介して引っ張られることにより、拡径した既設管５の内周部５Ｃに引き込まれる。これにより、新設管６も、拡径した既設管５の内周部５Ｃ側に引き込まれ、新設管６が、既設管５に代わって入れ替えられる。
【００４３】
次に、管入替え装置１０について説明する。まず、管入替え装置１０を構成するヘッダ１１について、図２及び図３を用いて説明する。図２は、ヘッダを示す正面図であり、図２に示すヘッダを下から見た平面図を、図３に示す。ヘッダ１１は、発進立坑１と到達立坑２との間の地中に埋設されている既設管５をその軸ＡＸ１方向に切断し、拡径するヘッダ本体部１２を有し、このヘッダ本体部１２に、長尺状ロッド２１（ロッド２２）と接続可能なロッド接続部１３と、新設管６と連結可能な新設管接続部１８が形成されている。
【００４４】
具体的には、ヘッダ１１は、図１乃至図３に示すように、ヘッダ本体部１２の前部に、到達立坑２側に合わせて配置されるロッド接続部１３を、ヘッダ本体部１２の後部側に、発進立坑１側に合わせて配置される拡径部１７を、それぞれ有している。ヘッダ本体部１２には、図２及び図３に示すように、その長手方向（図２及び図３中、左右方向）に、本実施形態では、切断部として、既設管５を切断する３つの第１カッタ１４Ａ、第２カッタ１４Ｂ、第３カッタ１４Ｃが、この順に第１カッタ軸部１５Ａ、第２カッタ軸部１５Ｂ、及び第３カッタ軸部１５Ｃで、それぞれ回転可能に軸支されている。第１カッタ１４Ａは、その一部の円弧部分を、ヘッダ本体部１２に形成された第１カッタ溝部１６Ａを通じてヘッダ本体部１２外側に配置できる位置に、配設されている。また、第２カッタ１４Ｂは、その一部の円弧部分を、ヘッダ本体部１２に形成された第２カッタ溝部１６Ｂを通じてヘッダ本体部１２外側に配置できる位置に、配設されている。また、第３カッタ１４Ｃは、その一部の円弧部分を、ヘッダ本体部１２に形成された第３カッタ溝部１６Ｃを通じてヘッダ本体部１２外側に配置できる位置に、配設されている。
【００４５】
長尺状ロッド２１のうち、発進立坑１側最先端に位置する最先端ロッド２２Ｈ（図１参照）に取り付けられた図示しないロッド固定具が、ロッド接続部１３と、接続またはその解除を自在に係合できるようになっている。また、新設管６の先端部分に取り付けられた図示しない新設管ロッド固定具が、拡径部１７後部側の新設管接続部１８と、接続またはその解除を自在に係合できるようになっている。拡径部１７は、第１カッタ１４Ａ、第２カッタ１４Ｂ、及び第３カッタ１４Ｃを、既設管５の軸ＡＸ１に沿う方向ＨＺに移動させることにより、既設管５を切断させその周方向に拡径させる。なお、図２等に示したヘッダ１１は、その機能を説明するために単に例示した構成に過ぎず、ヘッダの構成、機能は、本実施形態に限定されるものではなく、種々変更可能である。
【００４６】
次に、管入替え装置１０を構成するロッド２２について、図４及び図５を用いて説明する。図４は、１つのロッドを示す正面図であり、一部を断面で示した説明図である。図５は、図４に示すロッド同士を連結部で接続した様子を示す説明図である。管入替え装置１０は、複数のロッド２２を備えており、新設管６への入替え工事を行うのに、本実施形態では、複数のロッド２２は一時的に、地上ＧＬに保管されている。１つのロッド２２は、図４に示すように、軸心ＡＸ２を中心とする略丸棒で、直線状に形成されたロッドである。１つのロッド２２は、軸心ＡＸ２方向に対し、その一方側（図４中、右側）に雄ネジ側連結部２３を、他方側（図４中、左側）に雌ネジ側連結部２４を、この雄ネジ側連結部２３と雌ネジ側連結部２４との間に、中間径大部２６を、それぞれ有している。
【００４７】
雄ネジ側連結部２３には、雄ネジ側フランジ部２３Ｆから先端に向けて窄むテーパ状の雄ネジ２３Ｓが形成されている。また、雌ネジ側連結部２４には、別のロッド２２の雄ネジ側連結部２３の雄ネジ２３Ｓと螺合可能なストレート状の雌ネジ２４Ｓが、雌ネジ側フランジ部２４Ｆの内周に形成されている。隣り合うロッド２２，２２同士が、図４に示すように、ロッド２２の雄ネジ側連結部２３の雄ネジ２３Ｓと、このロッド２２と隣り合う別のロッド２２の雌ネジ側連結部２４の雌ネジ２４Ｓとを螺合させることにより、雄ネジ側連結部２３と雌ネジ側連結部２４との両側連結部２５で接続される。このように、複数のロッド２２を連結部同士２５で直列に連結すると、長尺状ロッド２１が構成される。その一方で、隣り合うロッド２２，２２の両側連結部２５で、雄ネジ２３Ｓと雌ネジ２４Ｓとの螺合を解除すると、一方のロッド２２の雄ネジ側連結部２３と、他方のロッド２２の雌ネジ側連結部２４との接続が解除されて、隣り合うロッド２２，２２は、一方のロッド２２と、他方のロッド２２とに分離される。
【００４８】
また、雄ネジ側連結部２３の雄ネジ側フランジ部２３Ｆ、雌ネジ側連結部２４の雌ネジ側フランジ部２４Ｆ、及び中間径大部２６は、その外径が同じ大きさに形成されており、雄ネジ側フランジ部２３Ｆと中間径大部２６との間と、雌ネジ側フランジ部２４Ｆと中間径大部２６との間に位置するロッド外周部２７は、雄ネジ側フランジ部２３Ｆ、雌ネジ側フランジ部２４Ｆ、及び中間径大部２６より径小となっている。雄ネジ側フランジ部２３Ｆとロッド外周部２７との径差分の雄ネジ側段差面２３ａは、軸心ＡＸ２に対し、直交する方向に沿って形成されている。また、雌ネジ側フランジ部２４Ｆとロッド外周部２７との径差分の雌ネジ側段差面２４ａは、軸心ＡＸ２に対し、直交する方向に沿って形成されている。また、中間径大部２６とロッド外周部２７との径差分のロッド外周部段差面２６ａ，２６ｂは、軸心ＡＸ２に対し、直交する方向に沿って形成されている。
【００４９】
次に、ロッド動作制御装置３０について、図６乃至図１０を用いて説明する。図６は、ロッド動作制御装置を概略的に示す説明図であり、図７は、図６に示すロッド動作制御装置の内部を示す説明図である。
【００５０】
ロッド動作制御装置３０は、ヘッダ１１と、発進立坑１から引き込まれる新設管６を連結させると共に、到達立坑２側から既設管５の管内に挿通された長尺状ロッド２１を接続させた状態で、ヘッダ１１を、到達立坑２側から長尺状ロッド２１を介して引っ張ることにより、拡径した既設管５の内周部５Ｃに新設管６を引き込む。このロッド動作制御装置３０は、第１クランプ部３１、第２クランプ部３２、回転部３５、ロッド挿通部３８、前面板３９Ｂ、及び電気制御部４１等を有する装置本体部３０Ａと、ロッド搬送部５０と、この装置本体部３０Ａとは別体で、コントローラ４２と、油圧駆動部４５とからなる。ロッド搬送部５０は、ロッドスライド搬送部５８を介して装置本体部３０Ａと一体に設けられている。
【００５１】
装置本体部３０Ａでは、第１クランプ部３１は、既設管５の軸ＡＸ１方向に沿うロッド移動方向ＨＺに向きを合わせて配置されたロッド２２に対し、ロッド外周部段差面２６ａ、ロッド外周部段差面２６ｂ、雄ネジ側連結部２３の雄ネジ側段差面２３ａ、及び雌ネジ側連結部２４の雌ネジ側段差面２４ａのうちのいずれかの面と当接した状態で、ロッド外周部２７をチャックまたはアンチャックする１対の第１クランプ部材３１Ｃ，３１Ｃを有している。
【００５２】
第２クランプ部３２は、ロッド移動方向ＨＺに向きを合わせて配置されたロッド２２に対し、ロッド外周部段差面２６ａ、ロッド外周部段差面２６ｂ、雄ネジ側連結部２３の雄ネジ側段差面２３ａ、及び雌ネジ側連結部２４の雌ネジ側段差面２４ａのうちのいずれかの面と当接した状態で、ロッド外周部２７をチャックまたはアンチャックする１対の第２クランプ部材３２Ｃ，３２Ｃを有している。第２クランプ部３２は、可動体３３に取り付けられている。可動体３３は、ロッド２２の軸心ＡＸ２に沿う移動動作として、ロッド移動方向ＨＺに対し、移動範囲ＳＤでリニアガイド３４に沿って移動可能に配設されている。
【００５３】
回転部３５は、１対のローラ３６，３６と、このローラ３６，３６の駆動源となるモータ３７とを有している。回転部３５は、ロッド移動方向ＨＺに向きを合わせて配置されたロッド２２を、一のローラ３６と他のローラ３６との間に配置して、１対のローラ３６，３６の回転力をロッド外周部２７に伝達することにより、ロッド２２をその軸心ＡＸ２を中心に回転方向ＲＴに回転させる。
【００５４】
第１クランプ部３１と第２クランプ部３２との間と、第２クランプ部３２と回転部３５との間は何れも、ロッド２２を内部で挿通可能な円筒状のロッド挿通部３８で繋がれている。また、ロッド挿通部３８の軸心線上に中心を有する後部側板貫通孔３９Ｈが、前面板３９Ｂに形成されている。ロッド動作制御装置３０では、図７に示すように、第１クランプ部３１において、１対の第１クランプ部材３１Ｃ，３１Ｃの間に挟むロッド２２の位置と、第２クランプ部３２において、１対の第２クランプ部材３２Ｃ，３２Ｃの間に挟むロッド２２の位置と、回転部３５において、１対のローラ３６，３６の間に挟むロッド２２の位置と、ロッド挿通部３８の中空部に配置されるロッド２２の位置と、後部側板貫通孔３９Ｈを挿通するロッド２２の位置とが、ロッド移動方向ＨＺに一直線上になっている。
【００５５】
ロッド搬送部５０では、２組の第１組アーム５１、第２組アーム５２が２組の第１組関節５５、第２組関節５６でそれぞれ回動可能に連結されており、第２組アーム５２は、１つのロッド２２を着脱自在に保持可能なロッド保持部５３を有している。このロッド搬送部５０では、第１組アーム５１が、ロッド動作制御装置３０と隣接した位置に配設された第１組関節５５で、時計回り方向または反時計回り方向に回動する。これと同時に、第１組アーム５１と第２組関節５６で連結する第２組アーム５２が、第１組アーム５１の回転方向とは逆の反時計回り方向または時計回り方向に回動することにより、ロッド２２の向きが変わる。
【００５６】
図８は、本実施形態において、管入替え装置のロッド搬送部の動作を説明する図であり、ロッド搬送部が水平姿勢にある状態を示す図である。図９は、ロッドを搬送している途中の様子を説明する図である。図１０は、ロッド搬送部が垂直姿勢にある状態を示す図である。ロッド搬送部５０は、既設管５を切断・拡径するにあたり、長尺状ロッド２１を構成するのに、地上ＧＬにある複数のロッド２２の保管場所から１つのロッド２２を、到達立坑２内で垂直姿勢のまま受取り、このロッド２２を水平姿勢に変えて装置本体部３０Ａに供給する（図８参照）。また、このロッド搬送部５０は、既設管５の切断・拡径を終えた後、ロッド動作制御装置３０の装置本体部３０Ａにおいて、長尺状ロッド２１から接続解除した１つのロッド２２を、水平姿勢から垂直姿勢に姿勢を変えて、地上ＧＬにあるロッド２２の保管場所に搬送する（図９及び図１０参照）。また、ロッドスライド搬送部５８は、図７及び図８に示すように、ロッド２２を、第３位置Ｐ３に配置されたロッド搬送部５０のロッド保持部５３と、装置本体部３０Ａの第２位置Ｐ２との間で搬送する。
【００５７】
次に、電気制御部４１、コントローラ４２、及び油圧駆動部４５について説明する。油圧駆動部４５は、エンジンで循環させた作動油を高圧にして、例えば、１００（ｔ）等という非常に大きな駆動力を発生させる油圧駆動源である。この油圧駆動部４５は、第１クランプ部材３１Ｃ及び第２クランプ部材３２Ｃにおけるチャックまたはアンチャック動作ＣＵ、ロッドスライド搬送部５８の移動範囲の移動動作ＳＤ、モータ３７の回転動作ＲＴのほか、ロッド搬送部５０における第１，第２組アーム５１，５２の回動動作、及びロッドスライド搬送部５８のスライド動作等を行う。また、電気制御部４１が、装置本体部３０Ａに配設され、第１，第２クランプ部材３１Ｃ，３２Ｃのチャックまたはアンチャック動作ＣＵ、移動動作ＳＤ、回転動作ＲＴ、及び第１，第２組アーム５１，５２の回動動作等を電気的に制御する。この電気制御部４１は、コントローラ４２による遠隔操作で作動し、上記チャックまたはアンチャック動作ＣＵ、移動動作ＳＤ、回転動作ＲＴ、ロッド搬送部５０の動作、及びロッドスライド搬送部５８の動作等を行う。ロッド動作制御装置３０による回転動作ＲＴ、移動動作ＳＤ、及びチャック／アンチャック動作ＣＵのうち、少なくとも１つの動作と、ロッド搬送部５０による第１組，第２組アーム５１，５２の回動動作とは連動しており、ロッド２２が、第２位置Ｐ２への搬入、または第２位置Ｐ２から搬出されるようになっている。
【００５８】
次に、ヘッダ回収装置６０について説明する。図１１は、ヘッダ回収装置の正面図であり、カバーを閉じた状態を示す図である。図１２は、ヘッダ回収装置を上方から見た平面図であり、カバーを開いた状態を示す図である。図１３は、図１１中、Ａ視による側面図である。図１４は、ヘッダ回収装置の既設管支持部材を示す図であり、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は、図１１中、Ｂ視による側面図である。図１５は、図１１中、Ｃ視による側面図である。図１６は、実施形態に係る第１治具を示す正面図であり、図１６中、Ｄ−Ｄ矢視断面図を図１７に示す。図１８は、実施形態に係る第２治具を示す正面図である。
【００５９】
ヘッダ回収装置６０は、図１に示すように、管入れ替え装置１０と共に用いられる。ヘッダ回収装置６０は、図１１乃至図１８に示すように、入口側板部材６２、出口側板部材６４、入口側板部材６２と出口側板部材６４との間に位置する既設管支持部材７０、及びカバー７６等を有する装置本体部のほか、この装置本体部とは別体で、第１治具８１と第２治具９１とを備えて構成されている。ヘッダ回収装置６０のうち、既設管支持部材７０、第１治具８１、及び第２治具９１が、本発明の既設管支持手段を構成している。この既設管支持部材７０と第１治具８１とは、あるいは既設管支持部材７０と第２治具９１とは、既設管５のうち、到達立坑２内に位置する既設管端部５Ｂの端面５Ｂａと対向する位置に配置され、ヘッダ１１の引っ張りに伴い、既設管５に、到達立坑２側に向けて作用する引張力により、移動しようとする既設管５を支持する。
【００６０】
はじめに、装置本体部について、図１１乃至図１５を用いて説明する。入口側板部材６２は、金属製であり、ヘッダ１１及び長尺状ロッド２１が通り抜けできると共に、既設管端部５Ｂ（既設管５）の外径より径大な半円状の円弧と、この半円の直径に相当する大きさの開口幅（図１３中、左右方向の大きさ）で形成された入口側開口６３を有した平板である。出口側板部材６４は、金属製であり、図１５に示すように、長尺状ロッド２１が挿通可能な出口側開口６５を有し、入口側板部材６２と同じ大きさで形成された平板である。
【００６１】
既設管支持部材７０は、図１４に示すように、ヘッダ１１及び長尺状ロッド２１が通り抜け可能であると共に、入口側板部材６２の入口側開口６３より径小な半円状の円弧と、この半円の直径に相当する大きさの開口幅（図１４中、左右方向の大きさ）で形成された第１開口７１と、この第１開口７１の周りに位置する平面状の第１支持面７２とを有している。第１支持面７２には、第２治具９１を保持可能な第２治具支持部７３が設けられ、第１開口７１の上方には、配置した第２治具９１をピン７５で固定するためのピン孔７４が形成されている。
【００６２】
第２治具支持部７３は、金属製であり、Ｌ字型アングル等のＬ字型部材を４つ用い、このうちの２つを第１開口７１の上方に配置した上部支持部７３Ｕと、残りの２つを第１開口７１の下方に配置した下部支持部７３Ｌとからなる。上部支持部７３Ｕは、Ｌ字型部材内の一面が既設管支持部材７０の第１支持面７２と対向する配置形態で、Ｌ字型部材の折り曲げ部を挟む両側に位置する一直線状の短辺部の片側を、第１支持面７２に溶接して接合されている。上部支持部７３Ｕにおいて隣り合うＬ字型部材では、その一面と既設管支持部材７０の第１支持面７２との間隔が、第２治具９１の厚み（図１８中、紙面に直交する方向の大きさ）よりやや小さく、他面同士の間隔が、第２治具９１の幅（図１８中、左右方向の大きさ）よりやや小さくなっている。また、下部支持部７３Ｌは、Ｌ字型部材の折り曲げ部と直交するＬ字状の長辺部の片側を第１支持面７２に溶接して接合されている。下部支持部７３Ｌにおいて隣り合うＬ字型部材は、第２治具９１を支持可能な間隔で配置されている。
【００６３】
ヘッダ回収装置６０の装置本体部は、入口側板部材６２と、既設管支持部材７０と、出口側板部材６４とを、それぞれ平行に配置して、４つの棒状のフレーム部材６１のそれぞれ両端を、既設管支持部材７０を介して入口側板部材６２と出口側板部材６４とのそれぞれ四隅に接続し固定した一体構造物となっている。
【００６４】
ヘッダ回収装置６０には、ヘッダ１１の回収時により生じる飛散物が当該ヘッダ回収装置６０の外部に向けて飛散するのを防止するカバー７６（本発明の飛散防止部材に対応）を４つ備えている。カバー７６は、既設管支持部材７０を境に、入口側板部材６２側と出口側板部材６４側の両側に２つずつ配置され、本実施形態では、既設管支持部材７０と入口側板部材６２との間の全範囲と、既設管支持部材７０と出口側板部材６４との間の一部範囲を覆う形態に配設されている。カバー７６は、図１１乃至図１３に示すように、上側２つのフレーム部材６１，６１の片方に設けられたヒンジ７７を中心に、これら２つのフレーム部材６１，６１を跨ぐ形態に設けられ、取手７９を掴んで自在に開閉できるようになっている。
【００６５】
次に、第１治具８１について、図１６及び図１７を用いて説明する。第１治具８１は、ヘッダ１１を、既設管端部５Ｂの管口Ｄ５から引き抜いて回収しようとするときに、既設管支持部材７０の第１支持面７２と既設管端部５Ｂの端面５Ｂａとの間に配設される。そして、この第１治具８１は、ロッド動作制御装置３０により、到達立坑２側から長尺状ロッド２１を介して引っ張られることにより、ヘッダ１１を既設管５の管内に引き込むときの引張力を、第１支持面７２に伝達させる。
【００６６】
具体的には、第１治具８１は、本実施形態では、３つからなり、図１６及び図１７に示すように、既設管５の軸ＡＸ１を中心とする既設管端部５Ｂの径方向に沿う装置径方向Ｒに対し、複数に分割した扇型形状に形成されている。この第１治具８１は、既設管支持部材７０の第１支持面７２と当接可能な平面状の第１当接面８２ａと、第１当接面８２ａとは反対側に、既設管端部５Ｂの管形状に対応して凹設された円弧状の凹部８３を有している。第１治具８１は、金属製で、数十〜百ｔ近くにまで及ぶ非常に大きな外力が第１当接面８２ａに作用しても曲げ変形等に耐え得る十分な厚みと剛性を有している。凹部８３は、装置径方向Ｒ径内側に設けられ、凹部８３の底面８３ａは、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａと当接可能な第２当接面８２ｂ（本発明の治具当接面にも対応）になっている。この第１治具８１は、第２当接面８２ｂと既設管端部５Ｂの端面５Ｂａとが当接するよう、凹部８３を既設管端部５Ｂに嵌め込むことにより、配設される。
【００６７】
第１治具８１の第１当接面８２ａは、軸ＡＸ１を中心とする既設管端部５Ｂの径方向に沿う装置径方向Ｒに対し、第２当接面８２ｂより径外側に位置している。また、この第１治具８１の凹部８３を既設管端部５Ｂに嵌め込んで、ヘッダ１１を、既設管端部５Ｂの管口５Ｄから引き抜いて回収しようとする状態では、第１治具８１の第１当接面８２ａと、既設管支持部材７０の第１支持面７２とは、引っ張りによるヘッダ１１の移動経路との干渉を少なくとも回避した位置で、装置径方向Ｒに相対的にスライド可能な平面となっている（図２５参照）。
【００６８】
また、本実施形態では、第１治具８１には、第１雌ネジ孔８４Ｈと第２雌ネジ孔８５Ｈが、図１６及び図１７に示すように、穿孔されている。第１雌ネジ孔８４Ｈは、第１治具８１を持ち運ぶときに取手となる第１ボルト８６と螺合可能に形成されている。第２雌ネジ孔８５Ｈは、ボルト通し孔と径差を持って連通したネジ孔で、第２ボルト８７と螺合可能に形成されている。既設管端部５Ｂを第１治具８１の凹部８３に嵌め込んだ後、第２雌ネジ孔８５Ｈに螺合させた第２ボルト８７を締め付けることにより、第１治具８１が既設管端部５Ｂに固定される。
【００６９】
次に、第２治具９１について、図１８及び図１９を用いて説明する。第２治具９１は、新設管６を既設管５の内周部５Ｃに引き込むときに用いられる。第２治具は、既設管５（既設管端部５Ｂ）の外径より径小で、長尺状ロッド２１の通り抜けが可能な第２開口９２と、この第２開口９２の周りに、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａと当接可能な第２支持面９２ａを有している。この第２治具９１は、金属製で、数十〜百ｔ近くにまで及ぶ非常に大きな外力が第２支持面９２ａに作用しても曲げ変形等に耐え得る十分な厚みと剛性を有している。第２開口９２は、図１８に示すように、中心角が１８０度より大きい円弧状の貫通部と、この弧を周と円の直径より小さい開口幅（図１８中、左右方向の大きさ）で第２治具９１の外縁から切り欠かれた切り欠き部とを繋いだ形状で形成されている。
【００７０】
また、第２治具９１は位置決め固定部９３を有している。位置決め固定部９３には、貫通孔９３Ｈが形成され、ピン７５が貫通孔９３Ｈを通じてピン孔７４に挿入できるようになっている。図１９は、第２治具を既設管支持部材に配設した状態を説明する図である。第２治具９１は、図１９に示すように、第２開口９２が既設管支持部材７０の第１開口７１の範囲内に配置されるよう、既設管支持部材７０と位置合わせして、上部支持部７３Ｕ及び下部支持部７３Ｌ（第２治具支持部７３）に取り付けられる。
【００７１】
図２０は、第２治具の第２支持面のうち、既設管端部の端面が当接する部分を模式的に示す説明図である。第２治具９１が既設管支持部材７０の第２治具支持部７３に取り付けられ、新設管６を既設管５の内周部５Ｃに引き込んでいる状態では、第２治具９１の第２支持面９２ａは、図２０に示すように、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａのうち、円環の一部の大半を占める大円弧状の第２治具当接部５Ｂａａで当接可能である一方、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａのうち、第２治具当接部５Ｂａａを除く残りの小円弧状の第２治具非当接部５Ｂａｂは、第２開口９２の切り欠き部分に位置するようになっている。
【００７２】
次に、既設管５を新設管６に入れ替える作業を行うのにあたり、ロッド送出工程について説明する。ロッド送出工程は、図１に示すように、まずヘッダ１１を発進立坑１に配置して新設管６と接続しておいた後、到達立坑２内から複数のロッド２２を順次連結して送出することで、全長を長くしつつある長尺状ロッド２１を、発進立坑１内にあるヘッダ１１と接続可能な位置まで到達させる工程である。このロッド送出工程で連結させるロッド２２の接続数は、発進立坑１と到達立坑２との１区間内で埋設されている既設管５の距離に対応した数であり、この既設管５の距離をロッド１本当たりの長さで除した商に相当する必要連結数である。
【００７３】
装置本体部３０Ａでは、長尺状ロッド２１のうち最も発進立坑１側に位置する１本目の最先端ロッド２２Ｈ（ロッド２２）が、第２クランプ部３２において、１対の第２クランプ部材３２Ｃ，３２Ｃでチャックできる第２位置Ｐ２まで搬送されており、第２クランプ部３２の１対の第２クランプ部材３２Ｃ，３２Ｃが、この最先端ロッド２２Ｈのロッド外周部２７をチャックする。
【００７４】
次いで、この最先端ロッド２２Ｈと接続する隣接ロッド２２Ｓ（ロッド２２）として、地上ＧＬの保管場所から新たに取り出したロッド２２が、ロッド搬送部５０のロッド保持部５３に保持された状態で、前述したように、ロッド搬送部５０の第１組，第２組アーム５１，５２の回動動作（図８乃至図１０に示した回動動作）と、ロッドスライド搬送部５８とスライド動作により、ロッド移動方向ＨＺに向きを合わせて、ロッド動作制御装置３０の第２位置Ｐ２に搬送させる。このとき、隣接ロッド２２Ｓの雌ネジ側連結部２４の雌ネジ２４Ｓが最先端ロッド２２Ｈの雄ネジ側連結部２３の雄ネジ２３Ｓと螺合可能な位置まで、隣接ロッド２２Ｓを最先端ロッド２２Ｈに近接させておく。
【００７５】
次いで、最先端ロッド２２Ｈが、第２クランプ部３２の１対の第２クランプ部材３２Ｃ，３２Ｃによりチャックされたまま、回転部３５において、１対のローラ３６，３６を一方向に回転させ、隣接ロッド２２Ｓをその軸心ＡＸ２を中心に回転させる。これにより、隣接ロッド２２Ｓが最先端ロッド２２Ｈと相対的に回転して、最先端ロッド２２Ｈの雄ネジ側連結部２３の雄ネジ２３Ｓと隣接ロッド２２Ｓの雌ネジ側連結部２４の雌ネジ２４Ｓとが螺合して、最先端ロッド２２Ｈと隣接ロッド２２Ｓとが両側連結部２５で接続される。このとき、複数連結されたロッド２２のうち、第１クランプ部３１より発進立坑１側に位置する部分が存在する場合には、第１クランプ部３１において、１対の第１クランプ部材３１Ｃ，３１Ｃが、既に連結された複数のロッド２２をチャックした状態で、両側連結部２５の接続が行われる。
【００７６】
次いで、ロッドスライド搬送部５８をリニアガイド３４の発進立坑１側に向けて移動させる。これにより、１対の第２クランプ部材３２Ｃ，３２Ｃの両端面が、第２クランプ部材３２Ｃ，３２Ｃによりチャックされた最先端ロッド２２Ｈに対し、中間径大部２６のロッド外周部段差面２６ａにそれぞれ当接しながら、隣接ロッド２２Ｓと接続した最先端ロッド２２Ｈが、ロッドスライド搬送部５８の移動により、第１クランプ部３１において、１対の第１クランプ部材３１Ｃ，３１Ｃでチャックできる位置まで、ロッド挿通部３８を通じて搬送される（図１参照）。複数連結されたロッド２２を、可動体３３の移動により、第１クランプ部３１において、１対の第１クランプ部材３１Ｃ，３１Ｃでチャックできる位置まで搬送するとき、複数連結されたロッド２２のうち、第１クランプ部３１より発進立坑１側に位置する部分が発進立坑１側へ送出できるよう、第１クランプ部３１では、１対の第１クランプ部材３１Ｃ，３１Ｃはアンチャック状態になっている。このような一連の動作は、最先端ロッド２２Ｈが発進立坑１側に配置されたヘッダ１１のヘッダ本体部１２のロッド接続部１３と接続できる位置に到達するまで、使用するロッド２２全てについて、繰り返し行われる。
【００７７】
次に、本実施形態に係るヘッダ回収方法について、図１５乃至図１８を用いて説明する。本実施形態に係るヘッダ回収方法は、新設管引込工程、第１治具取付工程、及びヘッダ引抜工程を有し、各工程はこの順に実施される。はじめに、新設管引込工程について説明する。
【００７８】
新設管引込工程では、既設管５の外径より径小で、長尺状ロッド２１の通り抜けが可能な第２開口９２と、第２開口９２の周りに位置する第２支持面９２ａとを有する第２治具９１を、本実施形態では、ヘッダ回収装置６０の既設管支持部材７０の第２治具支持部７３に予め挿入し、ピン７５を、位置決め固定部９３の貫通孔９３Ｈを挿通して既設管支持部材７０のピン孔７４に挿着して取り付けておく。その後、図２０に示すように、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａのうち、第２治具当接部５Ｂａａを第２治具９１の第２支持面９２ａに当接させた状態で、第２治具９１を介して既設管支持部材７０の第１支持面７２で既設管端部５Ｂ（既設管５）を支えながら、発進立坑１と到達立坑２との間の地中に埋設されている既設管５をその軸ＡＸ１に沿う方向ＨＺに切断し、拡径するヘッダ１１を、発進立坑１から引き込まれる新設管６と連結した状態で、到達立坑２側からロッド動作制御装置３０により長尺状ロッド２１を介して引っ張ることにより、新設管６を、拡径した既設管５の内周部５Ｃに引き込む。
【００７９】
長尺状ロッド２１によりヘッダ１１を既設管５の内周部５Ｃに引き込み、既設管５を切断し、拡径する動作ついて、具体的に説明する。ロッド動作制御装置３０の装置本体部３０Ａにおいて、第１クランプ部３１では、１対の第１クランプ部材３１Ｃ，３１Ｃをアンチャック状態にしておき、ロッド２２Ｓをフリーにしておく。そして、１対の第２クランプ部材３２Ｃ，３２Ｃの両端面が、長尺状ロッド２１のうち最も到達立坑２側に位置する最後端ロッド２２Ｔ（ロッド２２）と隣接する隣接ロッド２２Ｓに対し、第２クランプ部材３２Ｃ，３２Ｃで雌ネジ側連結部２４と中間径大部２６との間のロッド外周部２７をチャックし、中間径大部２６のロッド外周部段差面２６ｂにそれぞれ当接しながら、可動体３３をリニアガイド３４の到達立坑２側に向けて移動させる。
【００８０】
これにより、一旦、長尺状ロッド２１を到達立坑１側に引っ張ることで、可動体３３が到達立坑２側に移動した分、ヘッダ１１が、既設管５において、発進立坑１側の管内から到達立坑２側に引き込まれる。そして、既設管５が、ヘッダ１１の第１乃至第３カッタ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃによって軸ＡＸ１（ロッド移動方向ＨＺ）に切断され、切断された既設管５を拡径部１７で拡径されて、ヘッダ１１の新設管接続部１８に接続された新設管６の先頭部が、既設管５の内周部５Ｃに引き込まれる。その一方で、最後端ロッド２２Ｔは、回転部３５の１対のローラ３６，３６の間まで送出される。
【００８１】
次いで、可動体３３が到達立坑２側に移動した後、第１クランプ部３１の第１クランプ部材３１Ｃ，３１Ｃをチャック状態にし、隣接ロッド２２Ｓを把持しておく。また、第２クランプ部３２では、１対の第２クランプ部材３２Ｃ，３２Ｃをチャック状態にして、隣接ロッド２２Ｓを把持する。そして、回転部３５において、１対のローラ３６，３６を他方向に回転させ、最後端ロッド２２Ｔをその軸心ＡＸ２を中心に回転させる。これにより、最先端ロッド２２Ｈが隣接ロッド２２Ｓと相対的に回転して、最先端ロッド２２Ｈの雌ネジ側連結部２４の雌ネジ２４Ｓと隣接ロッド２２Ｓの雄ネジ側連結部２３の雄ネジ２３Ｓとが螺合を解除して、最後端ロッド２２Ｔと隣接ロッド２２Ｓとが互いに離間される。このとき、複数連結されたロッド２２のうち、第１クランプ部３１より発進立坑１側に位置する部分が存在する場合には、第１クランプ部３１において、１対の第１クランプ部材３１Ｃ，３１Ｃが、まだ連結された状態にある複数のロッド２２をチャックした状態で、最後端ロッド２２Ｔと隣接ロッド２２Ｓとの接続解除が行われる。隣接ロッド２２Ｓと接続解除された最後端ロッド２２Ｔは、ロッド動作制御装置３０の第２位置Ｐ２に位置している。
【００８２】
次に、作業者が、コントローラ４２により、最後端ロッド２２Ｔに対し、雌ネジ側連結部２４と中間径大部２６との間のロッド外周部２７を把持してチャックしたまま、ロッドスライド搬送部５８をロッド移動方向ＨＺにスライドさせ、この最後端ロッド２２Ｔを第２位置Ｐ２からロッド搬送部５０の第３位置Ｐ３に向けて移動させる。これにより、最後端ロッド２２Ｔを第３位置Ｐ３に移動させる前には、ロッド搬送部５０では、図８に示すように、第１組アーム５１がロッド移動方向ＨＺと平行な姿勢でなっており、ロッド保持部５３もロッド移動方向ＨＺに平行な姿勢で、既設管５の軸ＡＸ１の延長線上に位置する第３位置Ｐ３に配置されている。そのため、最後端ロッド２２Ｔの雄ネジ側連結部２３が、ロッド搬送部５０のスライド動作により、挿入口を通じてロッド保持部５３に挿着される。
【００８３】
最後端ロッド２２Ｔが第２位置Ｐ２から第３位置Ｐ３に移動すると同時に、先の隣接ロッド２２Ｓが、長尺状ロッド２１のうち最も到達立坑２側に位置する新たな最後端ロッド２２Ｔとなり、これまで上述した動作を繰り返し、ロッド動作制御装置３０の装置本体部３０Ａ内の第２位置Ｐ２からロッド搬送部５０の第３位置Ｐ３に移動させる。このような一連の動作は、必要連結数であるロッド２２全てが装置本体部３０Ａから離れて第３位置Ｐ３に移動されるまで、すなわち最先端ロッド２２Ｈが第３位置Ｐ３に向けて移動されるまで、繰り返し行われる。
【００８４】
新設管引込工程の説明に戻る。新設管引込工程において、ヘッダ１１が、既設管５のうち、地中に埋設されている既設管埋設部５Ａを切断、拡径し終えた後、ヘッダ１１のヘッダ本体部１２の先頭部（例えば、第１カッタ１４Ａ付近）が、その残りの既設管端部５Ｂの内周部５Ｃに引き込まれて第２治具９１の第２開口９２にさしかかったところで、作業者は、長尺状ロッド２１の引っ張りを停止し、新設管引込工程を終了する。新設管引込工程の終了後、第１治具取付工程を、ヘッダ回収装置６０の既設管支持部材７０の第２治具支持部７３から第２治具９１を取り外してから行う。
【００８５】
新設管引込工程が終了した状態では、既設管５の既設管端部５Ｂの端面５Ｂａの第２治具当接部５Ｂａａが、第２治具９１の第２支持面９２ａと密着して当接しているため、このままでは、第２治具９１を取り外すことができない。そこで、作業者は、ロッド動作制御装置３０の装置本体部３０Ａを用いて、前述した長尺状ロッド２１（ロッド２２）のロッド送出工程と同じ操作を行い、長尺状ロッド２１を一旦、１ピッチ分だけ発進立坑１側に送り込むことで、この長尺状ロッド２１と接続するヘッダ１１を、既設管端部５Ｂの管口５Ｄとは逆方向に後退させる。ヘッダ１１は、既設管端部５Ｂの内周部５Ｃに引き込まれた状態にあるため、ヘッダ１１が後退すると、既設管端部５Ｂが既設管５ごと発進立坑１側に移動し、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａの第２治具当接部５Ｂａａが、第２治具９１の第２支持面９２ａと離間し、第２治具当接部５Ｂａａと第２支持面９２ａとの間に隙間ができる。これにより、ピン７５を抜き、第２治具９１を既設管支持部材７０の第２治具支持部７３から引き上げることができ、第２治具９１は、ヘッダ回収装置６０の既設管支持部材７０から取り外される。
【００８６】
図２１は、第１治具を既設管端部に取り付ける方法を説明する図である。図２２は、既設管支持部材に第１治具を取り付けてヘッダを既設管端部の管口から引き抜く様子を示す説明図であり、図２３は、図２２と同様、ヘッダを既設管端部の管口から引き抜く様子を説明する斜視図である。図２４は、既設管端部を、３つの第１治具を介して既設管支持部材で支えているときの様子を模式的に示す説明図である。図２５は、第１治具の第１支持面が既設管支持部材の第１支持面上で、スライドする様子を模式的に示す説明図である。
【００８７】
新設管引込工程と同様、第１治具取付工程でも、既設管５の内周部５Ｃに入り込んだヘッダ１１を回収するときに、ヘッダ１１は、到達立坑２側から既設管５の管内に挿通した長尺状ロッド２１と接続した状態で、この長尺状ロッド２１を介して引っ張られて既設管端部５Ｂを切断し、拡径する。第１治具取付工程では、図２２に示すように、長尺状ロッド２１及びヘッダ１１が通り抜け可能な第１開口７１と、この第１開口７１の周りに位置する第１支持面７２とを有する既設管支持部材７０を、既設管５のうち、到達立坑２内に位置する既設管５の既設管端部５Ｂの端面５Ｂａと対向する位置に配置おき、ヘッダ１１の引っ張りに伴って既設管５に作用する力を第１支持面７２に伝達させる第１治具８１を、既設管支持部材７０の第１支持面７２と既設管端部５Ｂの端面５Ｂａとの間に介在させる。
【００８８】
第１治具８１は、図１６、図１７及び図２１に示すように、既設管端部５Ｂの管形状に対応して凹設された円弧状の凹部８３を有し、ヘッダ１１を既設管端部５Ｂの管内に入り込んだまま、凹部８３の底面８３ａである第２当接面８２ｂ（治具当接面８３ａ）と既設管端部５Ｂの端面５Ｂａとが当接するよう、凹部８３を管口５Ｄから既設管端部５Ｂに嵌め込んで取り付けられる。第１治具８１は、図２３に示すように、既設管支持部材７０の第２治具支持部７３と干渉しないよう、既設管端部５Ｂに、その周方向Ｃに対し間隔をあけて３つ取り付けられる。これにより、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａのうち、円弧状の凹部８３の治具当接面８３ａと当接可能な第１治具当接部５Ｂａｃが設けられる一方で、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａのうち、第１治具当接部５Ｂａｃを除く残りの円弧状の第１治具非当接部５Ｂａｄが、第１治具８１の第２当接面８２ｂと対向しない位置として配置される。第１治具８１は、既設管端部５Ｂに嵌め込むだけでも良いが、本実施形態では、第２ボルト８７を、既設管端部５Ｂに接触するまで第２ネジ孔８５Ｈに締結させて、既設管端部５Ｂに対して固定させている。
【００８９】
第１治具８１は、図２３乃至図２５に示すように、既設管端部５Ｂに、長尺状ロッド２１による引っ張りでヘッダ１１の移動経路Ｋとの干渉を回避した位置で、既設管端部５Ｂの軸ＡＸ１を中心とする径方向にスライド可能に配設される。すなわち、既設管端部５Ｂに取り付けた３つの第１治具８１の第１当接面８２ａを、既設管支持部材７０の第１支持面７２に当接させて既設管端部５Ｂを支えながら、この既設管端部５Ｂの管内に入り込んだヘッダ１１を管口５Ｄから引き抜くとき、既設管端部５Ｂの内周部５Ｃは、図２５に示すように、既設管端部５Ｂの軸ＡＸ１の径方向径外側に拡がる。この内周部５Ｃの拡がりに伴い、既設管端部５Ｂに固定された３つの第１治具８１も、装置径方向Ｒ径外側にスライドする。特に、既設管支持部材７０の第１支持面７２と第１治具８１の第１当接面８２ａとが当接する部分に、例えば、グリス等の潤滑剤が塗布されていると、第１治具８１の第１当接面８２ａが、既設管支持部材７０の第１支持面７２上を滑らかにスライドできる。
【００９０】
第１治具取付工程に続いてヘッダ引抜工程を行う。ヘッダ引抜工程は、第１治具８１の第１当接面８２ａを既設管支持部材７０の第１支持面７２に当接させると共に、図２４に示すように、第１治具８１の治具当接面８３ａ（第２当接面８２ｂ）に既設管端部５Ｂの第１治具当接部５Ｂａｃを当接させて既設管５（既設管端部５Ｂ）を支えながら、既設管端部５Ｂの管内に入り込んだヘッダ１１を、再びロッド動作制御装置３０で長尺状ロッド２１を引っ張ることにより、既設管端部５Ｂの管口５Ｄから引き抜き、既設管支持部材７０の第１開口７１を通じて取り出す。これにより、ヘッダ１１と連結する新設管６の先頭部もこの管口５Ｄから引き出されて、新設管６への入替え作業が完了する。
【００９１】
かくして、ロッド動作制御装置３０による長尺状ロッド２１を停止し、ヘッダ１１と新設管６と連結を解除すると共に、ヘッダ１１と長尺状ロッド２１との接続を解除した後、既設管５の内周部５Ｃに入っていたヘッダ１１が回収される。
【００９２】
前述した構成を有する本実施形態に係るヘッダ回収方法、及びヘッダ回収装置の作用・効果について説明する。
【００９３】
本実施形態のヘッダ回収方法では、発進立坑１と到達立坑２との間の地中に埋設されている既設管５をその軸ＡＸ１に沿う方向に切断し、拡径するヘッダ１１を、発進立坑１から引き込まれる新設管６と連結した状態で、到達立坑２側から引っ張ることにより、拡径した既設管５の内周部５Ｃに新設管６を引き込んだ後、既設管５の管内に入り込んだヘッダ１１を回収するヘッダ回収方法において、ヘッダ１１は、到達立坑２側から既設管５の管内に挿通した長尺状ロッド２１と接続した状態で、長尺状ロッド２１を介して引っ張られて既設管５を切断し、拡径すること、長尺状ロッド２１及びヘッダ１１が通り抜け可能な第１開口７１と、この第１開口７１の周りに位置する第１支持面７２とを有する既設管支持部材７０を、既設管５のうち、到達立坑２内に位置する既設管端部５Ｂの端面５Ｂａと対向する位置に配置しておき、ヘッダ１１の引っ張りに伴って既設管５に作用する力Ｔ１（図２３参照）を第１支持面７２に伝達させる第１治具７１を、第１支持面７２と端面５Ｂａとの間に介在させる第１治具取付工程と、第１治具７１を介して第１支持面７２で既設管５を支えながら、既設管端部５Ｂの管内に入り込んだヘッダ１１を、既設管端部５Ｂの管口５Ｄから引き抜き、第１開口７１を通じて取り出すことヘッダ引抜工程と、を備えること、を特徴とするので、例えば、ダクタイル鋳鉄管等、強靭で、引張強度等の機械的強度が比較的大きい材質からなる管を用いて敷設されている既設管５の内周部５Ｃに、新設管６を新たに引き込む場合がある。この場合、既設管５内に入り込んだヘッダ１１は、数十〜百ｔ近くにまで及ぶ非常に大きな引張力で到達立坑２側に引っ張られて、既設管５を切断し拡径する。このとき、この引張力の一部Ｔ１がヘッダ１１を介して既設管５にも作用するため、既設管５が、ヘッダ１１に追従して到達立坑２に向けて移動しようとする。ヘッダ１１が、既設管５のうち、地中に埋設されている既設管埋設部５Ａを切断し、拡径し終えた後、ヘッダ１１が、既設管端部５Ｂの管内に入り込んだところで、ヘッダ引抜工程を行う。ヘッダ１１は、既設管端部５Ｂを切断し拡径しながら内周部５Ｃに入り、既設管端部５Ｃに食い込んだ状態になっていることから、この状態からヘッダ１１を既設管端部５Ｂの管口５Ｄから引き抜くのにも、前述したような数十ｔを超える相当大きな引張力で、ヘッダ１１を引っ張る必要がある。ヘッダ引抜工程では、このような大きな引張力でヘッダ１１を引っ張っても、既設管５は、第１治具８１を介して既設管支持部材７０の第１支持面７２に、図２３に示すように、既設管に掛かる力Ｔ１の反力Ｔ２を作用させて支えられているため、ヘッダ１１の移動に追従した既設管５の移動が抑止でき、この状態で、ヘッダ１１は、そのような引張力で既設管端部５Ｂの管口５Ｄから引き抜かれて、回収することができる。
【００９４】
また、本実施形態のヘッダ回収方法では、ヘッダ１１を既設管端部５Ｂから取り出して回収するとき、従来技術と異なり、既設管５のうち、管内にヘッダ１１が入り込んだ部分を、その他の部分と切断して分離する作業や、ヘッダ１１が引き込まれた補助管と既設管との接続、及びその解除の作業が、不要になる。また、作業者が、既設管支持部材７０の第１支持面７２と既設管端部５Ｂの端面５Ｂａとの間に第１治具８１を介在させることにより、ヘッダ１１を既設管端部５Ｂの管口５Ｄに向けて引っ張るだけで、簡単に回収することができ、ヘッダ１１の回収作業が、従来の回収作業より効率良く行うことができる。
【００９５】
また、作業者は、第１治具８１を、既設管支持部材７０の第１支持面７２と既設管端部５Ｂの端面５Ｂａとの間に介在させヘッダ１１を引っ張るだけで、ヘッダ１１を、既設管端部５Ｂの管口５Ｄから引き抜くことができるため、作業者に危険を伴うこともなく安全に、ヘッダ１１を回収することができる。また、作業者は、拡径後、ヘッダ１１を到達立坑２内から地上ＧＬに運び出す際、ヘッダ１１単体を地上ＧＬに搬出すれば良く、作業者の運搬上の負担が、既設管の管内に入り込んだヘッダを到達立坑内から地上に運び出していた従来技術に比べて、小さくなる。加えて、ヘッダ１１の回収時に、従来技術と異なり、ヘッダ１１が入り込んだ既設管端部５Ｂを重機等で変形させてないため、ヘッダ１１は、重機等による把持力や、回収作業時に既設管端部５Ｂに及ぼす衝撃力等に起因して損傷しまうこともなく、良好な状態を維持して再使用することができる。
【００９６】
従って、本実施形態のヘッダ回収方法によれば、既設管５内にヘッダ１１を引き込んで新設管６に入れ替えるとき、その既設管５に、強度の高い材質の管が用いられていた場合でも、既設管５内に入り込んだヘッダ１１を、安全に、かつ効率良く既設管５内から取り出して回収することができる、という優れた効果を奏する。
【００９７】
また、本実施形態のヘッダ回収方法では、第１治具８１は、既設管端部５Ｂに、引っ張りによるヘッダ１１の移動経路Ｋとの干渉を回避した位置で、軸ＡＸ１を中心とする径方向にスライド可能に配設されること、を特徴とするので、既設管５の切断、拡径に用いるヘッダ１１には、既設管５の切断する第１，第２，第３カッタ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ等の切断部と、切断後の既設管５を、その径方向径外に拡げる拡径部１７が設けられ、切断・拡径時におけるヘッダ１１の移動経路Ｋとして、第１，第２，第３カッタ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの刃先等の切断部の一部や、拡径部１７の後方部は、既設管５の外周より径外側を移動する。そのため、第１治具８１が、ヘッダ１１の移動経路Ｋを回避して、既設管支持部材７０の第１支持面７２と既設管端部５Ｂの端面５Ｂａとの間に配置されることにより、ヘッダ１１は、第１治具８１と干渉することなく、既設管端部５Ｂの管口５Ｄから引き抜くことができる。また、ヘッダ１１が既設管端部５Ｂの内周部５Ｃを移動すると、拡径部１７により拡径された既設管端部５Ｂでは、その外周が拡径前より拡がって大きくなる。このとき、第１治具８１が、図２５に示すように、既設管端部５Ｂの外周の拡大に伴って、既設管端部５Ｂの径方向径外側に追従できるため、ヘッダ１１の回収時に、既設管端部５Ｂの管口５Ｄからヘッダ１１の引き抜きが完了するまでの間、第１治具８１に無理な応力が作用することなく、既設管５に掛かる力Ｔ１を既設管支持部材７０の第１支持面７２に伝達し続けて、既設管５の移動をより確実に抑止できる。
【００９８】
また、本実施形態のヘッダ回収方法では、第１治具８１は、既設管端部５Ｂの管形状に対応して凹設された円弧状の凹部８３を有し、ヘッダ１１を既設管端部５Ｂの管内に入り込んだまま、凹部８３の底面である治具当接面８３ａと既設管端部５Ｂの端面５Ｂａとが当接するよう、凹部８３を既設管端部５Ｂに嵌め込んで取り付けられること、を特徴とするので、第１治具８１の取付けが簡単で、その取付け時の作業性も良い。
【００９９】
また、本実施形態のヘッダ回収方法では、既設管５の外径より径小で、長尺状ロッド２１の通り抜けが可能な第２開口９２と、この第２開口９２の周りに位置する第２支持面９２ａとを有する第２治具９１を、既設管支持部材７０の第２治具支持部７３に取り付け、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａを第２治具９１の第２支持面９２ａに当接させた状態で、第２治具９１を介して既設管支持部材７０の第１支持面７２で既設管５を支えながら、ヘッダ１１を引っ張ることにより、新設管６を既設管５の内周部５Ｃに引き込む新設管引込工程を、ヘッダ引抜工程の前に行うこと、を特徴とするので、新設管引込工程は、既設管５のうち、発進立坑１と到達立坑２との間の地中に埋設された既設管埋設部５Ａを切断し拡径するのに行われ、この新設管引込工程では、ヘッダ１１の引っ張りに伴って移動しようとする既設管５に作用する力Ｔ１は、ヘッダ引抜工程を行っているときに比べて大きい。
【０１００】
その理由として、既設管５は一般的に、発進立坑１と到達立坑２との間において、隣接する管同士を継手で直列に接続することにより、複数の管を複数箇所で繋いで敷設されている。このような既設管５を切断し拡径する作業では、ヘッダ１１が管の継手部を切断し拡径するときに、ヘッダ１１に掛かる力学的負荷が管の他の部分より大きくなり、この継手部を考慮して、ヘッダ１１を、数十〜百ｔ近くにまで及ぶ非常に大きな引張力で引っ張る必要がある。この引張力が大きくなれば、ヘッダ１１の引っ張りに伴い、追従して移動しようとする既設管５に作用する力Ｔ１も大きくなる。その一方で、既設管端部５Ｂは、到達立坑２内で継手部のないところを選択された部分であり、端面５Ｂａは、既設管５を構成する管をその径方向に切断した切断面となっている。ヘッダ引抜工程では、ヘッダ１１を、引張りながら既設管端部５Ｂの管口５Ｄから引き抜くときに、継手部を含まない既設管端部５Ｂを切断、拡径するため、ヘッダ１１に掛かる力学的負荷は比較的小さくなるが、新設管引込工程では、継手部を含んだ既設管を切断、拡径するため、ヘッダ１１に掛かる力学的負荷は、ヘッダ引抜工程に比べて大きくなるからである。
【０１０１】
既設管５のうち、発進立坑１と到達立坑２との間の地中に埋設された既設管埋設部５Ａを切断し拡径するにあたり、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａと既設管支持部材７０の第１支持面７２との間に、第１治具８１を介在させても良いが、第１治具８１に代えて第２治具９１を介在させることにより、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａは、第２治具９１の第２支持面９２ａと、その全面またはほぼ全面に近い状態で、当接できるようになる。これにより、第２治具９１の第２支持面９２ａにうち、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａと当接する第２治具当接部５Ｂａａの接触面積は、既設管支持部材７０の第１支持面７２との間に第１治具８１を介在した場合において、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａと当接する第１治具当接部５Ｂａｃの接触面積より、大きく確保することが可能になる。よって、継手部を含んだ既設管５を切断し拡径するのに、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａと既設管支持部材７０の第１支持面７２との間に、第２治具９１を介在させることで、ヘッダ１１を、上述した非常に大きな引張力で引っ張っても、既設管支持部材７０の第１支持面７２に第２治具９１を介して掛かる面圧が小さく抑制することができ、切断、拡径時に、既設管５の支持が安定して行うことができる。
【０１０２】
また、本実施形態のヘッダ回収方法では、第１治具取付工程は、新設管引込工程の終了後、第２治具を取り外してから行うこと、を特徴とするので、第２治具９１が取り付けられたままになっていると、ヘッダ１１が第２開口９２を通り抜けできず、ヘッダ１１を既設管端部５Ｂの管口５Ｄから引き抜くことができないことから、ヘッダ１１は、第２治具９１を第１治具８１に交換した後、既設管端部５Ｂの管口５Ｄからスムーズに引き抜くことができる。
【０１０３】
本実施形態のヘッダ回収装置６０では、発進立坑１と到達立坑２との間の地中に埋設されている既設管５をその軸ＡＸ１に沿う方向に切断し、拡径するヘッダ１１を有し、ヘッダ１１と、発進立坑１から引き込まれる新設管６を連結させると共に、到達立坑２側から既設管５の管内に挿通された長尺状ロッド２１を接続させた状態で、ヘッダ１１を、到達立坑２側から長尺状ロッド２１を介して引っ張ることにより、拡径した既設管５の内周部５Ｃに新設管６を引き込む管入替え装置１０と共に用いられ、既設管５のうち、到達立坑２内に位置する既設管端部５Ｂの端面５Ｂａと対向する位置に配置され、ヘッダ１１の引っ張りに伴い、既設管５に、到達立坑２側に向けて作用する引張力Ｔ１により、移動しようとする既設管５を支持可能な既設管支持手段（ヘッダ回収装置６０及び第１治具８１）を有し、この既設管支持手段は、長尺状ロッド２１及びヘッダ１１が通り抜け可能な第１開口７１と、この第１開口７１の周りに位置する第１支持面７２とを含む既設管支持部材７０と、この第１支持面７２と既設管端部５Ｂの端面５Ｂａとの間に配設され、引張力Ｔ１を第１支持面７２に伝達させる第１治具８１と、を備えること、を特徴とするので、例えば、ダクタイル鋳鉄管等、強靭で、引張強度等の機械的強度が比較的大きい材質からなる管を用いて敷設されている既設管５の内周部５Ｃに、新設管６を新たに引き込む場合がある。この場合、管入替え装置１０は、到達立坑２から既設管５内に挿通した長尺状ロッド２１を、数十〜百ｔ近くにまで及ぶ非常に大きな引張力で引っ張り、この長尺状ロッド２１と接続したヘッダ１１を到達立坑２側に移動させることにより、既設管５を切断して拡径する。切断、拡径時には、この引張力の一部Ｔ１がヘッダを介して既設管５にも作用するため、既設管５が、ヘッダ１１に追従して到達立坑２に向けて移動しようとするが、ヘッダ回収装置６０及び第１治具８１が、この既設管５を支えてその移動を阻止している。ヘッダ１１は、既設管５のうち、地中に埋設されている既設管端部５Ｂを切断し、拡径し終えた後、ヘッダ１１の回収作業として、管入替え装置１０が、引き続き長尺状ロッド２１を引っ張ることにより、既設管端部５Ｂを切断し拡径しながら、ヘッダ１１を既設管端部５Ｂの管内に入れ込む。ヘッダ１１は、既設管端部５Ｂに食い込んだ状態で内周部５Ｃに入り込み、この状態のヘッダ１１を既設管端部５Ｂの管口５Ｄから引き抜くのにも、管入替え装置１０が、前述したような数十ｔを超える相当大きな引張力で長尺状ロッド２１を引っ張り、ヘッダ１１を、既設管端部５Ｂの管口５Ｄに向けて動かす必要がある。本実施形態のヘッダ回収装置６０では、管入替え装置１０が、このような大きな引張力でヘッダ１１を引っ張っても、既設管５は、第１治具８１を介して既設管支持部材７０の第１支持面７２に、既設管５に掛かる力Ｔ１の反力Ｔ２を作用させて支えられているため、ヘッダ１１の移動に追従した移動が抑止されている。この状態にして、管入替え装置１０が、そのような引張力でヘッダ１１を引っ張れば、ヘッダ１１は、既設管端部５Ｂの管口５Ｄから引き抜かれて、回収することができる。
【０１０４】
また、本実施形態のヘッダ回収装置６０では、ヘッダ１１を既設管端部５Ｂから取り出して回収するとき、従来技術と異なり、既設管５のうち、管内にヘッダ１１が入り込んだ部分を、その他の部分と切断して分離する作業や、ヘッダ１１が引き込まれた補助管と既設管との接続、及びその解除の作業が、不要になる。また、作業者が、既設管支持部材７０の第１支持面７２と既設管端部５Ｂの端面５Ｂａとの間に第１治具８１を介在させることにより、ヘッダ１１を既設管端部５Ｂの管口５Ｄに向けて引っ張るだけで、簡単に回収することができ、ヘッダ１１の回収作業が、従来の回収作業より効率良く行うことができる。
【０１０５】
また、作業者は、第１治具８１を、既設管支持部材７０の第１支持面７２と既設管端部５Ｂの端面５Ｂａとの間に介在させヘッダ１１を引っ張るだけで、ヘッダ１１を、既設管端部５Ｂの管口５Ｄから引き抜くことができるため、作業者に危険を伴うこともなく安全に、ヘッダ１１を回収することができる。また、作業者は、拡径後、ヘッダ１１を到達立坑２内から地上ＧＬに運び出す際、ヘッダ１１単体を地上ＧＬに搬出すれば良く、作業者の運搬上の負担が、既設管の管内に入り込んだヘッダを到達立坑内から地上に運び出していた従来技術に比べて、小さくなる。加えて、ヘッダ１１の回収時に、従来技術と異なり、ヘッダ１１が入り込んだ既設管端部を重機等で変形させてないため、ヘッダ１１は、重機等による把持力や、回収作業時に既設管端部５Ｂに及ぼす衝撃力等に起因して損傷しまうこともなく、良好な状態を維持して再使用することができる。
【０１０６】
従って、本実施形態のヘッダ回収装置６０によれば、既設管５内にヘッダ１１を引き込んで新設管６に入れ替えるとき、その既設管５に、強度の高い材質の管が用いられていた場合でも、既設管５内に入り込んだヘッダ１１を、安全に、かつ効率良く既設管５内から取り出して回収することができる、という優れた効果を奏する。
【０１０７】
また、本実施形態のヘッダ回収装置６０では、第１治具８１は、既設管支持部材７０の第１支持面７２と当接可能な第１当接面８２ａと、この第１当接面８２ａとは反対側に、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａと当接可能な第２当接面８２ｂとを有し、ヘッダ１１を、既設管端部５Ｂの管口５Ｄから引き抜いて回収しようとする状態では、第１当接面８２ａは、軸ＡＸ１を中心とする既設管端部５Ｂの径方向に沿う装置径方向Ｒに対し、第２当接面８２ｂより径外側に位置すること、第１治具８１の第１当接面８２ａと、既設管支持部材７０の第１支持面７２とは、引っ張りによるヘッダ１１の移動経路Ｋとの干渉を少なくとも回避した位置で、装置径方向Ｒに相対的にスライド可能な平面であること、を特徴とするので、既設管５の切断、拡径に用いるヘッダ１１には、既設管５の切断する第１，第２，第３カッタ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ等の切断部と、切断後の既設管５を、その径方向径外に拡げる拡径部１７が設けられ、切断・拡径時におけるヘッダ１１の移動経路Ｋとして、第１，第２，第３カッタ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの刃先等の切断部の一部や、拡径部１７の後方部は、既設管５の外周より径外側を移動する。そのため、第１治具８１が、ヘッダ１１の移動経路Ｋを回避して、既設管支持部材７０の第１支持面７２と既設管端部５Ｂの端面５Ｂａとの間に配置されることにより、ヘッダ１１は、第１治具８１と干渉することなく、既設管端部５Ｂの管口５Ｄから引き抜くことができる。また、ヘッダ１１が既設管端部５Ｂの内周部５Ｃを移動すると、図２５に示すように、拡径部１７により拡径された既設管端部５Ｂでは、その外周が拡径前より拡がって大きくなる。このとき、第１治具８１が、既設管端部５Ｂの外周の拡大に伴って、既設管端部５Ｂの径方向径外側Ｒに追従できるため、ヘッダ１１の回収時に、既設管端部５Ｂの管口５Ｄからヘッダ１１の引き抜きが完了するまでの間、第１治具８１に無理な応力が作用することなく、既設管５に掛かる力Ｔ１を既設管支持部材７０の第１支持面７２に伝達し続けて、既設管５の移動をより確実に抑止できる。
【０１０８】
また、本実施形態のヘッダ回収装置６０では、第１治具８１は、本実施形態では３つ有し、既設管端部５Ｂの周方向に沿う装置周方向Ｒに複数に分割した扇型形状に形成されていること、を特徴とするので、既設管端部５Ｂがヘッダ１１の拡径部１７により拡径されると、既設管端部５Ｂが拡径前の形状から変形することから、既設管支持部材７０の第１支持面７２と既設管端部５Ｂの端面５Ｂａとの間に、第１治具８１を介在させない部分（第１治具非当接部５Ｂａｄに相当する部分）が、既設管端部５Ｂの変形代として、確保することができる。そのため、既設管端部５Ｂの変形に起因して、第１治具８１が既設管端部５Ｂに無理に食い込んでしまい、その取り外しができなくなることが抑制できる。また、ヘッダ１１の移動経路Ｋと第１治具８１とが干渉することなく、ヘッダ１１が既設管端部５Ｂの管口５Ｄから取り出すことができる。また、埋設されている既設管５の径が、新設管６を入替る作業現場によって異なる場合でも、第１治具８１が、径が異なる複数種の既設管端部５Ｂ（既設管５）に対応した径で形成されていれば、第１治具８１の仕様を共通化して用いることが可能となる。これにより、既設管５の径毎に対応させた複数仕様の第１治具８１が不要になることから、コスト低減化を図り、第１治具８１の保有管理も簡単にできる。
【０１０９】
また、本実施形態のヘッダ回収装置６０では、第１治具８１は、第１当接面８２ａとは反対側に、既設管端部５Ｂの管形状に対応して凹設された円弧状の凹部８３を有すること、凹部８３の底面８３ａが第２当接面８２ｂであること、ヘッダ１１を、既設管端部５Ｂの管口５Ｄから引き抜いて回収しようとするときに、第１治具８１は、第２当接面８２ｂと既設管端部５Ｂの端面５Ｂａとが当接するよう、凹部８３を既設管端部５Ｂに嵌め込むことにより、配設されること、を特徴とするので、ヘッダ１１の回収前の第１治具８１の取付けや、回収作業後の第１治具８１の取り外しが簡単にできる。特に、第１治具８１を既設管端部５Ｂに取付けるとき、単に第１治具８１の凹部８３を既設管端部５Ｂに嵌め込み、この状態でヘッダ１１を既設管端部５Ｂの管口５Ｄに向けて引っ張れば、第１治具８１は、既設管端部５Ｂと既設管支持部材７０との間に挟まれて固定できるため、第１治具８１の取付け時の作業性が良く、作業者の作業負担も軽減できる。
【０１１０】
また、本実施形態のヘッダ回収装置６０では、既設管支持手段は、新設管６を既設管５の内周部５Ｃに引き込むときに用いる第２治具９１を備え、第２治具９１は、既設管５の外径より径小で、長尺状ロッド２１の通り抜けが可能な第２開口９２と、この第２開口９２の周りに、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａと当接可能な第２支持面９２ａとを有すること、を特徴とするので、継手部を含んだ既設管５を切断し拡径するとき、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａと既設管支持部材７０の第１支持面７２との間に、第２治具９１を介在させることで、管入替え装置１０が、ヘッダ１１を、数十〜百ｔ近くにまで及ぶ非常に大きな引張力で引っ張っても、既設管支持部材７０の第１支持面７２に第２治具９１を介して掛かる面圧が小さく抑制することができ、切断、拡径時に、既設管５の支持が安定して行うことができる。
【０１１１】
すなわち、既設管５は一般的に、発進立坑１と到達立坑２との間において、隣接する管同士を継手で直列に接続することにより、複数の管を複数箇所で繋いで敷設されており、このような既設管５を切断し拡径する作業では、ヘッダ１１が管の継手部を切断し拡径するときに、ヘッダ１１を、数十〜百ｔ近くにまで及ぶ非常に大きな引張力で引っ張る必要がある。このとき、ヘッダ１１に掛かる力学的負荷は、管の他の部分より大きくなり、ヘッダ１１の引っ張りに伴って追従して移動しようとする既設管５に作用する力も大きい。
【０１１２】
他方で、第１治具８１が、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａと既設管支持部材７０の第１支持面７２との間に介在して、既設管５のうち、発進立坑１と到達立坑２との間の地中に埋設された既設管端部５Ｂを切断し拡径することは可能である。しかしながら、ヘッダ１１は、第１治具８１との干渉を回避して、既設管端部５Ｂの管口５Ｄから引かれるため、第１治具８１は、ヘッダ１１の移動経路Ｋを確保する分、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａに対し、既設管支持部材７０の第１支持面７２との接触面積は、第２治具９１の第２支持面９２ａとの接触面積より小さい。その上に、継手部を切断し拡径するため、ヘッダ１１を、上述した数十〜百ｔ近くにまで及ぶ非常に大きな引張力で引っ張ると、第１治具８１では、第１支持面７２のうち、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａと当接する第１治具当接部５Ｂａｃに掛かる面圧は一層大きくなる。そこで、既設管支持部材７０の第１支持面７２との間に、第２治具９１が介在することにより、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａは、第２治具９１の第２支持面９２ａと、その全面または、ほぼ全面に近い状態で、当接可能とすることができる。これにより、第２治具９１の第２支持面９２ａのうち、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａと当接する第２治具当接部５Ｂａａの接触面積は、既設管支持部材７０の第１支持面７２との間に第１治具８１を介在した場合において、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａと当接する第１治具当接部５Ｂａｃの接触面積より、大きく確保することができる。よって、継手部を含んだ既設管５を切断し拡径するのに、管入替え装置１０が、ヘッダ１１を、数十〜百ｔ近くにまで及ぶ非常に大きな引張力で引っ張っても、既設管支持部材７０の第１支持面７２に第２治具９１を介して掛かる面圧が小さく抑制することができ、切断、拡径時に、既設管５の支持が安定して行うことができる。
【０１１３】
また、本実施形態のヘッダ回収装置６０では、既設管支持部材７０は、配置した第２治具９１を保持可能な第２治具支持部７３を有し、第２治具９１は、第２開口９２が既設管支持部材７０の第１開口７１の範囲内に配置されるよう、既設管支持部材７０と位置合わせして、第２治具支持部７３に取り付けられること、を特徴とするので、第２治具９１の取付けや取り外しが簡単にできる。また、第２治具９１は、単に第２治具支持部７３に配置するだけで、既設管支持部材７０に簡単に取付けられ、この状態でヘッダ１１を既設管端部５Ｂの管口５Ｄに向けて引っ張れば、第２治具９１は、既設管端部５Ｂと既設管支持部材７０との間に挟まれて固定できる。そのため、例えば、ネジ締結等により、第２治具９１を既設管支持部材７０に別途固定させる必要がなく、作業者の作業負担が軽減でき、既設管支持部材７０に対する第２治具９１の取付け、及びその取り外しの作業性が良い。
【０１１４】
また、本実施形態のヘッダ回収装置６０では、ヘッダ１１の回収時により生じる異物が当該ヘッダ回収装置６０の外部に向けて飛散するのを防止するカバー７６を備えていること、を特徴とするので、既設管端部５Ｂに入り込んだヘッダ１１を引き抜いて回収するとき、既設管端部５Ｂの切断時に生じる切粉や、拡径時に生じる管の破片、既設管端部５Ｂに付着した土砂、石等の異物が、到達立坑２内に飛散することがある。このような場合でも、カバー７６が、当該ヘッダ回収装置６０から外部への異物の飛散を阻止しているため、到達立坑２の内外近くにいる作業者の安全が確保できると共に、飛散した異物の衝撃等に起因した管入替え装置１０の損傷が防止できる。
【０１１５】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。
例えば、実施形態では、３つの第１治具８１を、既設管端部５Ｂの端面５Ｂａと既設管支持部材７０の第１支持面７２との間に介在させたが、第１治具は、その形状や、介在させる数量は、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【０１１６】
１  発進立坑
２  到達立坑
５  既設管
５Ｂ  既設管端部
５Ｂａ  端面
５Ｃ  内周部
５Ｄ  管口
６  新設管
１０  管入替え装置
１１  ヘッダ
２１  長尺状ロッド
６０  ヘッダ回収装置
７０  既設管支持部材
７１  第１開口
７２  第１支持面
７３  第２治具支持部
７６  カバー（飛散防止部材）
８１  第１治具
８２ａ  （第１治具の）第１当接面
８２ｂ  （第１治具の）第２当接面（治具当接面）
８３  凹部
８３ａ  治具当接面
９１  第２治具
９２  第２開口
９２ａ  （第２治具の）第２支持面
ＡＸ１  （既設管の）軸
ＨＺ  軸に沿う方向
Ｒ  装置径方向
Ｋ  移動経路
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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