(57)【要約】【課題】  非開作で既設管を同口径または大口径の新管路に入れ替え敷設することが可能であると共に、既設管に段差、不陸、蛇行などがあっても、それに左右されることなく新管路を直進的に敷設できるようにすること。【解決手段】  入替えを要する既設管の一方の口部から既設管内に先頭体１０を導入し、先頭体を拡径させてその周囲の既設管２０部分を破砕し、先頭体を縮径させると共に既設管破砕範囲に亙って前進させ、先頭体後部に結合したガイド管５０内に新管路単位体６０ａを挿入し、その後、ガイド管と新管路単位体との嵌合状態を維持しつつ、先頭体とガイド管との合体ユニットを更に既設管の未非破砕部内に導入する工程、及び先頭体を拡径することによってその周囲の既設管部分を破砕し、前記新管路単位体の後方に１つの新たな新管路単位体を接続する工程を繰り返す。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線に関して拡径と縮径を行う先頭体と、この先頭体の後部に同軸的に結合され、新管路単位体の少なくとも一部が嵌入可能のガイド管と、前記先頭体の牽引装置とを有する新管路更新装置を使用し、
（ａ）前記新管路更新装置を、入替えを要する既設管の一方の口部から既設管内に導入し、
（ｂ）前記先頭体を拡径させてその周囲の既設管部分を破砕し、
（ｃ）前記先頭体の縮径を伴った状態で前記先頭体を前記牽引装置によって既設管の前記破砕範囲に亙って前進させ、
（ｄ）前記ガイド管内に第１の新管路単位体を挿入し、
（ｅ）前記ガイド管と第１新管路単位体との嵌合状態を維持しつつ、縮径した前記先頭体とガイド管との合体ユニットを前記牽引装置によって前記破砕範囲に続く既設管の未非破砕部内に導入し、
（ｆ）前記先頭体を拡径することによりその周囲の既設管部分を破砕し、
（ｇ）前記第１新管路単位体の後方に１つの新たな新管路単位体を接続し、
（ｈ）前記ガイド管と第１新管路単位体との嵌合状態を維持し且つ第１新管路単位体と後続の新管路単位体との接続を維持しつつ、前記先頭体の縮径を伴った状態で、前記合体ユニットを前記（ｅ）工程における破砕範囲に亙って前記牽引装置によって前進させ、
（ｉ）前記（ｅ）〜（ｈ）の工程を繰り返すことにより新管路単位体を次々に後続接続し、既設管を新管路と入れ替えること、
を特徴とする管路入れ替え方法。
【請求項２】
前記ガイド管の軸線方向長さが前記先頭体の軸線方向長さの半分以上であることを特徴とする請求項１に記載の管路入れ替え方法。
【請求項３】
前記先頭体の先端部に接続されている前記牽引装置の牽引体の上下左右位置が調整可能になされていることを特徴とする請求項１または２に記載の管路入れ替え方法。
【請求項４】
前記牽引体がチェーン材にて構成されていることを特徴とする請求項３に記載の管路入れ替え方法。
【請求項５】
前記牽引体が接続可能な短い棒状材の接続によって形成された長尺棒状材であることを特徴とする請求項３に記載の管路入れ替え方法。
【請求項６】
前記先頭体の先端部と前記牽引装置の牽引体との結合位置が、前記先頭体の軸線位置と、該軸線位置から半径方向に離間した位置との間で位置調節可能であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１つに記載の管路入れ替え方法。
【請求項７】
前記（ｃ）〜（ｄ）および（ｇ）〜（ｈ）の工程において、先頭体の縮径と前進が同時に行われることを特徴とする請求項１〜６の何れか１つに記載の管路入れ替え方法。
【請求項８】
導入側と到達側の２つの隣り合うマンホール間で既設管を新管路と入れ替える場合に、先頭体の牽引を到達側マンホールの一つ先のマンホールで行うことを特徴とする請求項１〜７の何れか１つに記載の管路入れ替え方法。
【請求項９】
前記新管路更新装置による新管路入れ替え作業に先立って、既設管内の不陸凹部に硬化性材料を充填し硬化させることを特徴とする請求項１〜８の何れか１つに記載の方法。
【請求項１０】
ガイド管内に折り畳まれた筒体を収納し、この筒体の外方端を導入側マンホールの既設管との結合部に係留し、先頭体の前進に従って前記筒体を引き出し、引き出した筒体を先頭体の後方に形成される新管路に被装し、筒体とそれに被装された新管路との間に硬化性流動性材料を注入することを特徴とする請求項１〜８の何れか１つに記載の方法。
【請求項１１】
軸線に関して拡径と縮径を行う先頭体と、この先頭体の後部に同軸的に結合され、新管路単位体の少なくとも一部が嵌入可能のガイド管と、前記先頭体の牽引装置とを有する新管路更新装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陶管或いはヒューム管より成る既設下水管を新規の陶管或いはヒューム管に入れ替え、下水管路を更新する方法及びこの方法を実施するための装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
現在、陶管或いはヒューム管より成る下水管路の再生補修技術は数多くあり、その殆どは老朽化した既設管の内面に樹脂など化学物質を材料とする更生管を設けて管更生を行うのが一般的である。
【０００３】
前記更生管の強度設計は、既設管が或る程度残存強度を有している場合には、更生管と既設管とが一体となって形成される複合管が下水管としての強度をもたらすように行われ、既設管が残存強度を有していない場合には、更生管自体が下水管としての強度を有する自立管であるように行われる。
【０００４】
上記のようにして複合管又は自立管を形成する場合、もたらされる下水管の増強は可能であるが、更生管を既設管の内面に設ける関係上、下水管の口径は更生前よりも小さくなる。更生管が自立管として設計される場合には、更生管のみにより下水管としての強度を持たせなければならないので更生管を厚くする必要があり、口径は更に小さくなる。
【０００５】
また、上記のような従来の管更生法においては、既設管に段差、不陸（水平でなく凹凸のある状態）、蛇行などがある場合、既設管内の更生管もこれに倣った形になり、管更生後においてもそれら段差、不陸、蛇行はそのまま残るので、下水管としての機能的な不備を完全に排除することはできない。
【０００６】
また、人工増加や人口密集などが予測以上に進んだ場合には、計画設計を変更し、より大径の下水管に入れ替えなければならないが、電気、ガス、水道などのライフラインの整備が殆ど出来上がっている都市部などでは、開削によって下水管を入れ替える余地はなく、非開削による入れ替え技術が求められている。
【０００７】
非開削による技術としては、従来、推進工法が提案されていが、この工法は新たに新管路を敷設する場合に有効であるものの、既に下水管があるところに新管路を入れ替え敷設する場合には無力である。
【０００８】
また、下記特許文献１には、開削によらないで新管路を入れ替え敷設する技術が示されているが、既設管に段差、不陸、蛇行などがある場合には、入れ替え作業時にそれらに左右され、新管路を不陸、蛇行がないように敷設することについては十分な考慮が払われていない。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２７１９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明の目的は、非開作で既設管を同口径または大口径の新管路に入れ替え敷設することが可能であると共に、既設管に段差、不陸、蛇行などがあっても、それに左右されることなく新管路を直進的に敷設できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する請求項１に記載の発明は、軸線に関して拡径と縮径を行う先頭体と、この先頭体の後部に同軸的に結合され、新管路単位体の少なくとも一部が嵌入可能のガイド管と、前記先頭体の牽引装置とを有する新管路更新装置を使用し、
（ａ）前記新管路更新装置を、入替えを要する既設管の一方の口部から既設管内に導入し、
（ｂ）前記先頭体を拡径させてその周囲の既設管部分を破砕し、
（ｃ）前記先頭体の縮径を伴った状態で前記先頭体を前記牽引装置によって既設管の前記破砕範囲に亙って前進させ、
（ｄ）前記ガイド管内に第１の新管路単位体を挿入し、
（ｅ）前記ガイド管と第１新管路単位体との嵌合状態を維持しつつ、縮径した前記先頭体とガイド管との合体ユニットを前記牽引装置によって前記破砕範囲に続く既設管の未破砕部内に導入し、
（ｆ）前記先頭体を拡径することによりその周囲の既設管部分を破砕し、
（ｇ）前記第１新管路単位体の後方に１つの新たな新管路単位体を接続し、
（ｈ）前記ガイド管と第１新管路単位体との嵌合状態を維持し且つ第１新管路単位体と後続の新管路単位体との接続を維持しつつ、前記先頭体の縮径を伴った状態で、前記合体ユニットを前記（ｅ）工程における破砕範囲に亙って前記牽引装置によって前進させ、
（ｉ）前記（ｅ）〜（ｈ）の工程を繰り返すことにより新管路単位体を次々に後続接続し、既設管を新管路と入れ替えることを特徴とする。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、上記（ｅ）、（ｈ）および（ｉ）工程において、前記先頭体が牽引装置により前進せしめられる際、前記ガイド管が常に少なくとも第１新管路単位体と嵌合し、ガイド管周囲においては破砕された状態の既設管によって拘束されている状態にあるので、結果として先頭体は第１新管路単位体及び後続する新管路単位体および破砕状態の既設管に進行方向を規制されることになり、従って先頭体の直進性がもたらされ、たとえ既設管の途中に上記のような段差、不陸、蛇行などがあっても、それを矯正した状態で既設管内に真直ぐに新管路を敷設することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ガイド管の軸線方向長さが前記先頭体の軸線方向長さの半分以上であることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、先頭体進行時のガイド管による先頭体の方向的拘束が十分にもたらされ、ガイド管による先頭体の直進作用がより高められる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記先頭体の先端部に接続されている前記牽引装置の牽引体の上下左右位置が調整可能になされていることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、事前に既設管内をテレビカメラなどにより調査し、段差のある箇所を予め把握しておくことにより、当該箇所で先頭体を牽引するときに、その段差の程度に応じて前記牽引体の高さ位置を調整すれば、既設管の軸心が先頭体の軸心から外れていても、先頭体を直進的に前進させることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記牽引体がチェーン材にて構成されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、チェーンの引張り方向がローラにより変換できるので、チェーンの牽引装置をマンホールの外部に置いて先頭体の牽引を行うことができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記牽引体が接続可能な短い棒状材の接続によって形成された長尺棒状材であることを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、先頭体と、マンホール内に設置したジャッキ掴み引張り式、或いは螺旋回転式の牽引装置との間の距離に見合った長さの棒状材により先頭体の牽引を行うことができる。また、棒状材によれば、チェーンに比較して優れた直進的牽引作用を先頭体にもたらす。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか１つに記載の発明において、前記先頭体の先端部と前記牽引装置の牽引体との結合位置が、前記先頭体の軸線位置と、該軸線位置から半径方向に離間した位置との間で位置調節可能であることを特徴とする。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、既設管に生じた段差に対応した高さ位置に前記牽引体を移動させて先頭体を牽引することができる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか１つに記載の発明において、前記（ｃ）〜（ｄ）および（ｇ）〜（ｈ）の工程における先頭体の縮径と前進が同時に行われることを特徴とする。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、破砕された既設管の破片が大幅に崩れ落ちる前に先頭体を前進させることができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の何れか１つに記載の発明において、導入側と到達側の２つの隣り合うマンホール間で既設管を新管路と入れ替える場合に、先頭体の牽引を到達側マンホールの一つ先のマンホールで行うことを特徴とする。
【００２６】
請求項８に記載の発明によれば、先頭体を到達側のマンホール内に引き出す際の牽引力を先頭体にもたらすことができる。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜8の何れか１つに記載の発明において、前記新管路更新装置による新管路入れ替え作業に先立って、既設管内の不陸凹部に硬化性材料を充填し硬化させることを特徴とする。
【００２８】
請求項９に記載の発明によれば、既設管内での不陸の状態がなくなるので、先頭体は不陸発生前の既設管本来の軸線に沿って前進することができ、新管路を既設管本来の軸線と同軸的に敷設することができる。
【００２９】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９の何れか１つに記載の発明において、ガイド管内に折り畳まれた筒体を収納し、この筒体の外方端を導入側マンホールの既設管との結合部に係留し、先頭体の前進に従って前記筒体を引き出し、引き出した筒体を先頭体の後方に形成される新管路に被装し、筒体とそれに被装された新管路との間に硬化性流動性材料を注入することを特徴とする。
【００３０】
請求項１０に記載の発明によれば、新管路単位体で構成される新管路の押動推進が流動性材料の作用により低摩擦の状態で少ない押動力にて円滑に行うことができる。また、流動性材料は、その圧力が新管路の外周面に作用し、新管路に浮力を与えるように作用するので、新管路に偏在が生じているような場合には、その偏在を解消し、新管路を真直ぐな状態に修正する作用を果たす。
【００３１】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０に記載の方法に直接使用する新管路更新装置の発明であって、この装置は、軸線に関して拡径と縮径を行う先頭体と、この先頭体の後部に同軸的に結合され、新管路単位体の少なくとも一部が嵌入可能のガイド管と、前記先頭体の牽引装置とを有することを特徴とする。
【００３２】
請求項１１に記載の発明によれば、新管路の直進的な入替を可能にする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、非開削により既設管を新管路に入れ替えることができ、更に、既設管に段差、不陸、蛇行などがあっても、入れ替えられる新管路は直進的に敷設することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１は、本発明において用いられる先頭体の例を示すものであって、図示の鋼鉄製先頭体１０は、複数の前方セグメント１１と複数の後方セグメンント１２を有しており、前方セグメント１１は周方向に配列されると共に推進頭部１３の後部にヒンジ結合され、後方セグメンント１２は周方向に配列されると共に後端部材１４の前部にヒンジ結合されている。前方と後方のセグメント１１、１２は、前後に隣接する各１つのセグメント同士がヒンジ結合されている。環状に配列されるセグメント１１、１２の内側には油圧作動装置（図示せず）が設けてあり、この油圧作動装置によって、セグメント１１、１２は、図１に示すように先頭体１０を縮径させた位置と、図２に示すように先頭体１０を拡径させた位置との間を運動可能である。縮径時の先頭体１０は推進頭部１３の先端を頂点とする略円錐体形状を有していることが好ましい。推進頭部１３の先端には連結環１５が設けてあり、この連結環１５は後述のように牽引チェーン或いは牽引棒に連結される。
【００３５】
次に、図３〜図９により、上記先頭体１０を用いて既設管を新管路に入れ替える本発明による方法の実施形態を説明する。
【００３６】
マンホール３１とマンホール３２の間の地中に、開削工法或いは推進工法により埋設され、数十年来に亘って使用された古い既設管２０は、連接したヒューム管単位体或いは陶管単位体２０ａ〜２０ｈから成っており、単位体間には図３に示すように、段差や不陸が生じている。以下の実施形態の説明は、このような既設管２０を新管路に入れ替える場合を想定したものである。新管路は既設管より大径であっても、小径であっても対応可能である。
【００３７】
先ず、発進側のマンホール３１内に上記先頭体１０が搬入され、この先頭体の連結環１５が牽引装置４０の牽引体であるチェーン４１に連結される。チェーン４１は、予め、到達側マンホール３２の外部に定置された牽引装置４０の巻上げドラム４２から巻き放たれ、到達側マンホール３２内の方向変換ロール４３を経由し、既設管２０内を通して発進側マンホール３１内へ導かれている。
【００３８】
ついで、先頭体１０はその推進頭部１３側から既設管２０内に差し込まれる。この場合明らかなように、先頭体１０は、縮径時に少なくともセグメント１１より前方の部分が既設管２０の内径より小径になり、拡径時にはセグメント１１、１２の部分において既設管２０の内径より大径になるような大きさのものが選定されている。
【００３９】
図３に示すように、縮径状態の先頭体１０のセグメント１１、１２の一部が最初のヒューム管単位体２０ａの内周面に接触し、先頭体１０が牽引装置４０により牽引力を与えられた状態にした後（工程ａ）、先頭体１０内の油圧作動装置に油圧が給送される。油圧の供給はマンホール３１の外部から行うことが好ましいが、マンホール内に油圧給送装置を設置して先頭体１０に圧力油を供給するようにしてもよい。
【００４０】
油圧の供給により先頭体１０が拡径され、この拡径によってヒューム管単位体２０ａは強い力で押し広げられ、図４に示すように破砕された状態になる（工程ｂ）。
【００４１】
ついで、前記油圧作動装置から油圧を排出することによって先頭体１０は図５に示すように縮径され、更に牽引装置４０により前記の破砕範囲に亙って前進せしめられる（工程ｃ）。先頭体１０の前進は、その縮径が完全に行われた後に行ってもよいが、縮径の動作中に行ってもよい。後者の場合には、ヒューム管破砕片の崩落を押し留めながら先頭体１０の前進が行われるので、ヒューム管破砕片を先頭体１０の周辺に満遍なく残置した状態にしておくことができる。
【００４２】
工程ｃでの牽引を行った後、図５に示すように、マンホール内に持ち込まれた鋼製のガイド管５０が、先頭体１０の後端部材１４にボルトなどの適当な取付け用具（図示せず）により先頭体１０と同軸的に取り付けられる。場合によっては、マンホール外で先頭体１０とガイド管５０とを結合し、その上でマンホール内に持ち込むようにしてもよい。
【００４３】
前記ガイド管５０には新管路単位体が遊嵌的に差込可能である。また、ガイド管５０の軸線方向長さは先頭体１０の軸線方向長さの少なくとも半分以上になされている。これによりガイド管による先頭体の直進案内作用がより効果的にもたらされる。
【００４４】
ガイド管５０の設置後、必要に応じて上記（ａ）〜（ｃ）と同様の工程を１〜２度繰り返した上で、前記ガイド管５０内に第１の新管路単位体６０ａが挿入される（工程ｄ）。次いで、前記ガイド管５０と第１新管路単位体６０ａとの遊嵌状態を維持したまま、前記先頭体１０が、縮径した状態でまたは縮径中の状態で、ガイド管５０との合体ユニットの形で前記牽引装置４０によって前進せしめられ、直前の破砕範囲に続く既設管の未破砕部内に導入される（工程ｅ）。先頭体１０とガイド管５０との合体ユニットを前進させる際、導入側マンホール３１内に配置した油圧押動装置７０により最後尾の新管路単位体を後方から押動するようにする。油圧押動装置７０は、先頭体１０の前進に合わせて新管路単位体を推進させる作用を果たすと共に、牽引装置４０による前記合体ユニットの前進を助勢するように作用する。図６は、ガイド管５０内に挿入された第１新管路単位体６０ａの後部に第２新管路単位体６０ｂを結合した状態で前記合体ユニットを牽引すると共に、第２新管路単位体６０ｂを後方から油圧押動装置７０により押動し、先頭体１０を既設管の未破砕部内へ導入しつつある状態を示している。
【００４５】
次いで、未破砕部内へ導入された先頭体１０を前記油圧作動装置により拡径し、その周囲の既設管部分を破砕する（工程ｆ）。それと共に油圧押動装置７０を後退させ、最後部に接続されている新管路単位体の後方に新たに新管路単位体を後置し、油圧押動装置７０を作動させて直前の新管路単位体と接続させる（工程ｇ）。図７は、工程ｆと工程ｇの両方を示しており、新管路の最後尾には第３新管路単位体６０ｃが接続されている。
【００４６】
図８は、図７の状態から、上記合体ユニット並びに連接新管路単位体を、上記牽引装置４０と油圧押動装置７０とにより、先頭体１０を縮径しつつ、直前の破砕範囲に亙って前進させている状態を示している（工程ｈ）。この工程ｈが進行する過程で、連接新管路単位体６０ａ〜６０ｃはガイド管５０の周囲の既設管破砕片２１と共にガイド管５０の直進を促すようにガイド管５０を拘束する。従って、既設管に段差、不陸、蛇行などがあっても、ガイド管５０の後方には、新管路が真直ぐな状態で形成される。ガイド管５０の軸線方向長さが先頭体１０の軸線方向長さの半分以上である場合には、ガイド管５０の直進を促す上記の拘束がより効果的にもたらされる。
【００４７】
図９は、工程ｈが終了した後、新管路単位体６０ｄが単位体６０ｃの後部に接続され、前記合体ユニット（１０，５０）と連接新管路単位体６０ａ〜６０ｄとの一連体が前進されつつある状態、即ち工程ｅと同様の状態を示しており、このｅ工程に引き続いて上記ｆ〜ｈと同様の工程が順次実施され、このように上記ｅ〜ｈの工程が繰り返され、既設管２０全体が新管路に入れ替えられる。
【００４８】
上記牽引体はチェーン４１以外に図１０に示すように、短い鋼製棒状材４４aを連結して形成した長尺棒状材４４であってもよい。
【００４９】
上記牽引体（４１、４４）の高さ位置は調整可能になされている。チェーン４１の高さ調整は、到達側マンホール３２内に配置された方向変換ロール４３の高さ位置を変更することにより行われ、長尺棒状材４４の高さ位置は、同じく到達側マンホール３２内に配置された棒状材用牽引装置４５における棒状材４４の支持高さ位置を変更することによって行われる。
【００５０】
牽引体の高さ位置調整は、前進する先頭体１０とその前方の未破砕既設管部分との間に軸線的にずれや段差がある場合に行われる。例えば図９に示すように、未破砕既設管単位体２０ｅの軸線が先頭体１０の軸線より下がっている場合に、単位体２０ｅへの先頭体１０の導入の際、或いは導入後に、方向変換ロール４３を連結環１５が位置する水準よりも上方へ変位せしめ、チェーン４１の牽引方向を斜め上向きにする。その結果、単位体２０ｅ内で先頭体１０を拡径し破砕する際、先頭体１０が上方の破砕片を押し上げ、破砕された単位体２０ｅ内を先頭体１０が進行するとき、既に敷設された一連の新設管の軸線と略同じ軸線上を辿ることができる。
【００５１】
上記の既設管単位体における段差やずれは、新管路入れ替え作業を行う前に既設管を通してテレビカメラなど走行させ、発生場所や状況と共に事前に把握しておくことができ、そのデータを基に上記の方向変換ロール４３或いは棒状材４４の支持位置が調節される。
【００５２】
既設管単位体における上下方向の段差やずれに対する対応について上述したが、左右方向のずれに対しても、同様の技術を適用することができる。即ち、左右方向のずれに対しては、方向変換ロール４３或いは棒状材４４の支持位置が横方向に調節される。必要に応じて斜め方向への調節も可能である。
【００５３】
チェーン４１や棒状材４４の高さ位置調整を上記のように方向変換ロール４３或いは棒状材４４の支持位置の調節によって行う代わりに、図１１に示すように、先頭体１０の推進頭部１３に設けた連結環１５を上下に電動的に移動可能に構成することによっても達成可能である。また、連結環１５の位置調整と方向変換ロール４３或いは棒状材４４の支持位置調整とを組み合わせて行ってもよい。
【００５４】
先頭体１０が到達側マンホール３２に到達した際には、牽引装置４０、４５による牽引はできなくなり、先頭体１０と敷設新管路の押動を油圧押動装置７０のみに依存することになるが、その場合最後尾の新管路単位体は高軸力に耐えられず座屈する虞があるため、到達側マンホール３２内に配置した牽引装置を撤収し、一つ先のマンホールに牽引装置を設置し、この一つ先のマンホールからチェーンまたは棒状材により先頭体１０を牽引するようにすれば有利である。最初から到達側マンホール３２に牽引装置を設置する代わりに、それより一つ先のマンホールに初めから牽引装置を設置し、そこから先頭体１０の牽引を行うようにしてもよい。その場合、到達側マンホール３２内にはチェーンまたは棒状材の高さ調節装置のみを設けておくと有利である。
【００５５】
図１２は本発明の他の有利な実施形態を示している。この実施形態によれば、図示のように既設管２０に一部沈下がある場合、新管路の入れ替え作業に先立って下記のような前処理を行う。このような沈下は、マンホールが地中に堅固に設置された構造物であるのに対し、既設管が支持基盤の比較的弱い土中に設置されていることに起因する。従って、沈下の程度はマンホール間の中央部付近が最も大きくなりやすい。沈下の状態は前述と同様に、事前にテレビカメラにより把握可能である。
【００５６】
前処理の一方法として、このような沈下部分に硬化性材料を流し込み、硬化させて、既設管内部下面を平坦な状態にする。硬化性材料としては、早強セメントミルク、モルタル等無機質材料、樹脂などの有機系材料が利用可能である。これら硬化性材料は短時間内、例えば１時間以内に硬化可能である。
【００５７】
流し込んだ硬化性材料が既設管内から漏れ出して地中に浸透する恐れのある場合には、不織布などを縫製して製造した安価で軽量な袋体９０が使用される。この袋体はプラスチックフィルムを円筒状に形成したものであってもよい。また、この袋体の周長Ｌは、既設管の直径をＤとした場合、Ｄ<Ｌ<２Ｄであることが好ましい。
【００５８】
この袋体を使用する場合の前処理法は、先ず注入口９１を有する袋体９０を、図１２に示すように、ロープ等を利用して既設管内に引き込み、事前に把握してある沈下部分に配置する。次いで、マンホール内に位置させた注入口９１から袋体９０内に上記硬化性材料８０を注入する。袋体を使用する場合の他の前処理法は、予め所定量の硬化性材料８０を注入してある袋体９０を既設管内に引き込み、沈下部分に配置する。何れの前処理法の場合も、袋体内の硬化性材料は硬化後に既設管内部下面に平坦な先頭体案内面をもたらす。
【００５９】
上記のように前処理した既設管の横断面が図１３（イ）に示されている。既設管の中心は沈下のため本来の位置より下がっているが、既設管内部下面は、前処理によってもたらされた硬化材料８０による沈下矯正作用により平坦になっており、従って先頭体１０は新管路入れ替え作業の際に既設管本来の軸線ａと同軸的に案内されるので、入れ替え後の新管路６０も、図１３（ロ）に示すように、既設管本来の軸線ａと同軸的に配置されることになる。
【００６０】
図１４は、本発明において新管路の推進を円滑に行うための方法を示している。図示のように、ガイド管５０は先頭体の後端部材１４に隣接する箇所に環状の収納室５１を有しており、この収納室内には織布、不織布などから成る筒体５２が折り畳まれた状態にて収納されている。上記筒体は柔軟性、展性、延性のよい合成樹脂でもよく、なかでも経済性の点から塩ビ系のものが好ましい。また、上記筒体は、円筒形の新管路の外周を被覆するものであるから、円筒状に成形または加工したものであることが好ましく、その大きさは新管路の外径より大きくなればよく、またその厚さは発生する摩擦の大きさや地盤の状況を考慮して決定される。何れにしても、筒体は下記流動材料が漏洩することなく、薄くて丈夫であることが好ましい。
【００６１】
上記筒体５２の外方端部５２ａは予めガイド管５０の開放端まで引き出されており、ガイド管５０の後端が、既設管へ続くマンホール開口を通過した後、密栓１１０によってマンホール開口に挟着される。
【００６２】
先頭体１０が牽引により前進せしめられ、それと共に新管路単位体（図示の場合、６０ａ〜６０ｃ）が押し進められるに従って、前記筒体５２が徐々に引き出され、新管路単位体に被装される。次いで、流動性材料１００が、ガイド管５０内部の新管路単位体６０ａの先端部が当接する位置に設けた注入口５３から、筒体５２とそれを被装された新管路（６０ａ〜６０ｃ）との間の環状空隙内に注入される。注入口５３への流動性材料の給送は、マンホール３１の外に配置された流動性材料供給装置から、マンホールおよび新管路内を延びる給送管を介して行われる。注入された流動性材料１００は筒体５２と共に新管路単位体と破砕既設管との間にもたらされる。流動性材料１００はセメントミルク、水性硬化材などであって、新管路入れ替え作業後には硬化する。この流動性材料１００は新管路単位体の押動の際には破砕既設管との間の滑材として作用する。また、流動性材料は、その圧力が新管路の外周面に作用し、新管路に浮力を与えるように作用するので、新管路に偏在が生じているような場合には、その偏在を解消し、新管路を真直ぐな状態に修正する作用を果たす。流動性材料の硬化後においては新管路を補強し、止水作用を高める。図１５は上記の流動性材料１００を注入した場合の、新管路６０と破砕既設管２０との状態を横断面にて示している。
【００６３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、もしマンホールが先頭体およびガイド管の持ち込みに必要な十分な空間を有していない場合には、このマンホールを破壊し、その箇所に必要な大きさの立坑を設け、この立坑に前記先頭体およびガイド管を個別に、あるいは合体して持ち込み、管路入れ替え作業に備えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明において用いられる先頭体の縮径時の斜視図である。
【図２】図１に示す先頭体の拡径時の斜視図である。
【図３】本発明による管路入れ替え工法の初期の工程を説明する、２つのマンホールとその間に敷設された既設管の軸線方向縦断面図である。
【図４】次工程を示す、図３と同様の縦断面図である。
【図５】図４の工程以降の更なる工程を示す、図３と同様の縦断面図である。
【図６】図５の工程以降の更なる工程を示す、図３と同様の縦断面図である。
【図７】図６の工程以降の更なる工程を示す、図３と同様の縦断面図である。
【図８】図７の工程以降の更なる工程を示す、図３と同様の縦断面図である。
【図９】図８の工程以降の更なる工程を示す、図３と同様の縦断面図である。
【図１０】牽引材として棒状材を使用する場合を示す、図３と同様の縦断面図である。
【図１１】先頭体の他の例を縮径時の状態で示す側面図である。
【図１２】本発明方法の好ましい実施形態を示す、図３と同様の軸線方向縦断面図である。
【図１３】図１２に示す実施形態における既設管の横断面図（イ）、および入れ替え後の新管路並びに既設管の横断面図（ロ）である。
【図１４】本発明方法の好ましい実施形態を示す、図３と同様の軸線方向縦断面図である。
【図１５】図１４中のＸＶ−ＸＶに沿う拡大尺断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  先頭体
１１、１２  セグメント
１３  推進頭部
１４  後端部材
１５  連結環
２０  既設管
２０ａ〜２０ｈ  ヒューム管または陶管単位体
２１  既設管破砕片
３１、３２  マンホール
４０  牽引装置
４１  チェーン
４２  巻上げドラム
４３  方向変換ロール
４４  棒状材
４５  棒状材用牽引装置
５０  ガイド管
６０ａ  第１新管路単位体
７０  油圧押動装置
８０  硬化性材料
９０  袋体
【図１】
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【図２】
2006132113.tif 000004
【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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