(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設管内に先端部から挿入され拡径することによって前記既設管を破砕し、周辺地盤を圧密しつつ前進し、前記挿入／破砕を繰り返すことで前記既設管の破砕を行う破砕機が直列に複数連結され、
進行方向前側の破砕機の拡径状態における最大径が、後方側の破砕機の拡径時の最大径よりも小さくなるように各破砕機の前記最大径が設定されたことを特徴とする多段式破砕機システム。
【請求項２】
前記進行方向前側の破砕機の前記既設管を拡径破砕するために最低必要な挿入量を確保できる最小挿入必要径は、後方側の破砕機の前記最小挿入必要径よりも小さく設定されたことを特徴とする請求項１に記載の多段式破砕機システム。
【請求項３】
前記複数連結の破砕機は、それぞれ所定距離離間された状態で、各破砕機よりも外径の小さい連結部材で連結され、
該連結された各破砕機のそれぞれの連結部には前方側の破砕機の拡径時の外径より小さく、且つ後方側の破砕機の前記最小挿入必要径より大きい外径を有し、前後の破砕機の所定範囲の軸変位を許容しうる構成を有する連結部カバー管が前記連結部材を覆うように設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の多段式破砕機システム。
【請求項４】
前記連結部カバー管の前後の破砕機の軸変位を許容するための構成は、該連結部カバー管の所定位置に蛇腹部を設けることによって構成したことを特徴とする請求項３に記載の多段式破砕機システム。
【請求項５】
前記連結された破砕機の最後尾の破砕機の後端部には破砕された既設管の後に新設される新管が配置され、
前記新管の後方には、前記破砕機の前進に従って該新管を進行方向に押し移動させる推進手段が設けられたことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の多段式破砕機システム。
【請求項６】
前記最後尾の破砕機の後端には、前記新管の少なくとも先頭部の所定長さ範囲を覆う新管カバー管が取り付けられたことを特徴とする請求項５に記載の多段式破砕機システム。
【請求項７】
前記連結された各破砕機の何れか又は全ての破砕機の後端部から外方へ硬化材を放出する硬化材放出手段が設けられたことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の多段式破砕機システム。
【請求項８】
前記複数連結された破砕機は、前方側の第１の破砕機と後方側の第２の破砕機の２連結構成とされたことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の多段式破砕機システム。
【請求項９】
既設管について管径や蛇行状態等の現状調査を行い、請求項１から８に記載の多段式破砕機システムによる作業の可能性を確認する作業可能性確認工程と、
前記多段式破砕機システムの先頭の破砕機を牽引するための牽引手段を既設管内に通し、到達側縦坑側から前記先頭の破砕機を既設管内へ牽引し、所定の位置まで移動させる先頭破砕機移動工程と、
前記先頭の破砕機の後部に連結部カバー管を設置する連結部カバー管設置工程と、
次段の破砕機を発進側縦坑から入れ、前記先頭の破砕機の後端部と連結する連結工程と、
前記次段の破砕機又は更にその後段に連結挿入された後段の破砕機の後方から形成された空間に新管を押し込む新管の設置工程と、
到達側縦坑から、順次連結された破砕機を回収する回収工程と、
を含み、各破砕機による拡径及び縮径動作は前記連結工程後に適宜行うことを特徴とする多段式破砕機システムを用いた管路入れ替え方法。
【請求項１０】
前記連結された各破砕機の拡径及び縮径動作は、全ての破砕機においてほぼ同時に行われることを特徴とする請求項９に記載の多段式破砕機システムを用いた管路入れ替え方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設管を破砕して新管に入れ替えるための多段式破砕機システム、特に破砕機を複数連結して既設管の破砕を行う多段式破砕機システム及びこれを用いた管路入れ替え方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本の下水道普及率は平均６７％であり、都市部では、ほぼ１００％に近い普及率である。したがって、下水管渠の新設事業は一部地方を除いて殆ど無くなり、老朽管渠の維持管理が重要なものとなっている。下水管渠の総延長は約３６万kmであり、そのうち耐用年数５０年を越えた管渠は７０００km以上となっている。また、今後年間数千kmずつ増加する見込みである。
【０００３】
一般に下水管渠などの地中に埋設される管については、設置からの年数の経過による様々な変形例えば、ズレによる段差の発生や径の変化などが生じることは不可避である。また、特に変形が生じなくても老朽化に伴って交換が必要になり、更には、管路を大型化するために径の大きな管への移行が必要となる。この様な種々の事情から、既設管は所定の時期に何らかの修正が必要となるのが現状である。
【０００４】
現在、下水管路再生補修技術は、数多く存在するが、大別すると以下の３種類ある。i）開削方法：老朽化した管路を地上から掘り出し、新管を入れる。ii）内面補修方法：非開削で管の内部から管内面を補修する方法、最も多く採用されている。iii）入替工法：非開削で特殊機械を用いて既設管を内部から拡径、破壊して、出来た空間に新管を入れる方法。
【０００５】
i）の方法では、開削が許される環境条件が必要であり、住宅密集地や交通量の多い所では、工事が非常に煩雑なものとなる。また、ii)の方法では、既設管に挫屈や変形が生じているような場合にこれを修復することが困難であり、その様な事情が生じている場合には使用することができない。iii)の方法では、開削が許されない環境でも工事を行うことが可能であり、他の工法と同じく、工事範囲の全スパンでも部分的スパンでも対応可能であり、管の口径の大小にも対応することが可能である。
【０００６】
この様な現状から、上記iii）の工法を利用し、既設管を破壊し、その後に新管を設置する作業の容易化、効率化を図るための装置が種々提案されているが、図４は、地中に埋設された既設管の破砕を行うための破砕機の例を示している。この破砕機１０は既設管内に挿入され、挿入状態で拡径することにより、既設管を内側から外方へ押し広げて破砕するものである。同図（A）は拡径前の通常の状態を示しており、同図（B）は拡径した状態が示されている。
【０００７】
図示の様に、破砕機１０の先端部には尖状の先端部１０ａが設けられている。この尖状先端部１０ａの後端側には拡径部１０ｂ及び１０ｃが設けられている。これら拡径部１０ｂ及び１０ｃは同図（B）に示されているように中央側が外方へ持ち上がりその部分の径が拡大する動作を行うものである。なお、尖状先端部１０ａの先端にはリング状係止部１１が設けられており、この係止部１１に牽引用の部材が係止され破砕機１０が尖状先端部１０ａ側を先頭として牽引され前進する。
【０００８】
本件出願人は、この様な破砕機を用いた管路入れ替え方法について特許出願を行っている（特願２００４−３１９８３７号）。この出願は、開削を行うことなく既設管を同径あるいはそれよりも大きな径の新管に入れ替えることをて的確に行う技術を開示しており、既設管に段差、不陸、蛇行などが生じている場合でもこれに左右されず的確に前進、破砕を行い得るようにしたものである。
【０００９】
【特許文献１】特願２００４−３１９８３７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述の従来の破砕機は、１個の破砕機を用いて既設管の破砕を行うので、可及的に小さい外径の先端部を備えた破砕機を用いる場合、次に設置される新管の径が大きい場合、大きな拡大径を得るために拡径率の高い機構の破砕機が必要となる。しかし、この様に大きな拡径率の破砕機を用いた場合、大きな拡径動作が一気に行われるので、地盤は十分な圧密を起こさず移動することとなる。すなわち、一般に、周辺地盤は、拡径動作により瞬間的に押さえられ放射方向に向かって圧密しながら移動する。しかし、地盤の圧密は、地盤構成土粒子間の接近移動による間隙埋め現象で、粒子間の相対的位置と向きを調整しながら進行するので本来所定の時間を要する。しかし、単一破砕機の場合、拡径動作を一気に短時間で終わらせるので、粒子間の相対的位置と向きの調整がうまく進まず、地盤は十分な圧密を起こさず移動することとなり、地盤工学の見地からも拡径後の周囲の地盤の安定の面では好ましくない。
【００１１】
次に、図５は、上記図４に示した従来の破砕機１０による既設管の破砕動作を示している。図示のように、２つの縦坑２００及び３００間に埋設されている既設管１００の破砕を行うと同時に新管の設置を行う作業を行う状況である。破砕機１０は縦坑２００側から地中に導入され、縦坑３００方向に前進移動するものである。この前進移動は、主として破砕機１０の尖状先端部１０ａの先端の係止部１１に掛けられた牽引用のチェーン１２を介して、地上からの矢印５００方向への牽引によって行われている。なお、破砕機１０の後方には新たに設置される新管４００が設置され、この新管４００は推進手段１８により縦坑２００側から順次押し移動される。すなわち、破砕機１０は主としてチェーン１２によって牽引され、後方から推進手段による推進力を新管４００を介して受けて前進する。
【００１２】
破砕機１０は図示のように拡径動作を行うことにより既設管１００を破砕する動作を行うが、この破砕動作にあたっては、破砕機１０の先端部を所定必要長さ既設管１００内に挿入し、その挿入状態で拡径動作を行うことにより既設管の破砕を行っている。従って、破砕機１０により既設管の破砕を的確に行うためには破砕機１０の拡径部が最低必要な長さだけ既設管１００内に挿入される必要がある。この挿入に必要な径である最小挿入必要径は、本図５に示した構造の破砕機の場合、破砕機１０の拡径機能を有しない尖状先端部１０ａの最も大きな外径部分の径よりも大きな径である。すなわち、尖状先端部１０ａを超えて拡径部１０ｂの所定長さが既設管１００内に挿入されなければ破砕動作を行うことができないものである。
【００１３】
従って、既設管１００において、地形の変動や既設管の経年変化などによって、管の繋ぎ目部分に段差やズレ、変径等が生じており、破砕機１０の先端部が既設管１００内に的確に挿入できない状態となった場合は問題となる。図５は正にその状態を示しており、拡径機能を有しない尖状先端部１０ａの部分が既設管１００の端縁部に衝突しており、破砕機１０は円滑な進行を妨げられている状態となっている。このように、従来の破砕機１０では破砕機１０の拡径による破砕動作を行うために最低必要な既設管内への挿入動作を行うことができない状況が生じた場合、既設管の破砕作業ができない状態となる。
【００１４】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は破砕すべき既設管の大きな変径による段差や増加率の大きな大径の新管へ移行にも対応することができ、的確な前進破砕動作を行うことのできる多段式破砕機システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に係る多段式破砕機システムは、
既設管内に先端部から挿入され拡径することによって前記既設管を破砕し、周辺地盤を圧密しつつ前進し、前記挿入／破砕を繰り返すことで前記既設管の破砕を行う破砕機が直列に複数連結され、進行方向前側の破砕機の拡径状態における最大径が、後方側の破砕機の拡径時の最大径よりも小さくなるように各破砕機の前記最大径が設定されたことを特徴とする。
【００１６】
一般に、周辺地盤は、拡径動作により瞬間的に押さえられ放射方向に向かって圧密しながら移動する。しかし、地盤の圧密は、地盤構成土粒子間の接近移動による間隙埋め現象で、粒子間の相対的位置と向きを調整しながら進行するので、的確な圧密を生じさせるためには本来所定の時間を要する。
【００１７】
本発明によれば、複数の破砕機により徐々に大きな拡径による破砕を行うことが可能となるので、個々の破砕機による地盤の移動量をより少ないものとし、地盤の圧密をより的確に進行させながら新管のための拡径スペースを確保することができる。すなわち、拡径状態の外径を小から大に徐々に変化させつつ破砕機を直列に連結して必要な拡径量を複数回に分けて行うことから、土粒子間の相対位置調整のための時間的かつ空間的な余裕ができ、地盤工学的見地からも圧密をより的確に進行させることができる。
【００１８】
したがって、既設管破砕後の周辺地盤の安定化が図られ、また、既設管と入れ替えられる大径の新管との径の差が大きい場合でも、複数の段階で破砕外径を大きくすることができるので、円滑な破砕動作が可能である。
【００１９】
請求項２に係る多段式破砕機システムは、
既設管内に先端部から挿入され拡径することによって前記既設管を破砕し、前進しつつ前記挿入／破砕を繰り返し、前記既設管の破砕を行う破砕機が直列に複数連結され、進行方向前側の破砕機の前記既設管を拡径破砕するために最低必要な挿入量を確保できる最小挿入必要径は、後方側の破砕機の前記最小挿入必要径よりも小さく、前記前側の破砕機の拡径状態における外径は、前記後方側の破砕機の前記最小挿入必要径よりも大きくなるように設定されたことを特徴とする。
【００２０】
これにより、後段の外径の大きい破砕機、すなわち、新管を導入するのに必要な径を確保するための最終段の破砕機の前方側に、後段の破砕機よりも最小挿入必要径の小さい破砕機が常に先導することとなる。いわゆる露払い的に先導する破砕機が進行しているので、後段の新管の設置に必要な内径を最終的に確保するための後段側の破砕機の進行がより円滑、且つ的確なものとなる。
【００２１】
すなわち、前段の破砕機の外径が小さいので、既設管のズレ、変形等に対する進行の許容範囲が増大し、破砕機の先端部が既設管に衝突して、破砕機の進行が中断、停止する状態をより確実に回避することができる。そして、前段の小さい外径の破砕機によって拡径された後に後段のより大径の破砕機が前進してくるので、後段の破砕機の既設管への衝突による停止等はより確実に回避される。
【００２２】
請求項３に係る多段式破砕機システムは、
前記複数連結の破砕機は、それぞれ所定距離離間された状態で、各破砕機よりも外径の小さい連結部材で連結され、該連結された各破砕機のそれぞれの連結部には前方側の破砕機の拡径時の外径より小さく、且つ後方側の破砕機の前記最小挿入必要径より大きい外径を有し、前後の破砕機の所定範囲の軸変位を許容しうる構成を有する連結部カバー管が前記連結部材を覆うように設けられたことを特徴とする。
【００２３】
従って、全段の破砕機と後段の破砕機との間の連結部には連結部カバー管が設けられ連結部材が覆われているので、破砕機の進行中に外方へ押し広げられて破砕された既設管の破片がこの連結部に落ち込んでくることを回避することができる。また、連結部カバー管は前段の破砕機と後段の破砕機の軸変位を所定範囲で許容する構成を有するので、前段の破砕機が既設管に進入する際に軸ズレしたとしてもこれを許容して前段の破砕機から後段の破砕機への移行の円滑性は失われることがない。なお、上記軸変位を許容しうる構成としては、連結部カバー管自体の材質を所定の弾力性、可撓性のあるものにすることや形状を可変にする構造を付加することが考えられる。
【００２４】
請求項４に係る多段式破砕機システムは、
前記連結部カバー管の前後の破砕機の軸変位を許容するための構成は、該連結部カバー管の所定位置に蛇腹部を設けることによって構成したことを特徴とする。これにより簡単な構成で連結部カバー管の軸変位の許容機能を確保することが可能となっている。
【００２５】
請求項５に係る多段式破砕機システムは、
前記連結された破砕機の最後尾の破砕機の後端部には破砕された既設管の後に新設される新管が配置され、前記新管の後方には、前記破砕機の前進に従って該新管を進行方向に押し移動させる推進手段が設けられたことを特徴とする。
【００２６】
これにより最も大径に拡径する最後尾の破砕機のすぐ後から新管が押し移動されてくるので、新管の設置のために必要とされる空間が確実に確保され、既設管から新管への移行がより容易なものとなる。
【００２７】
請求項６に係る多段式破砕機システムは、
前記最後尾の破砕機の後端には、前記新管の少なくとも先頭部の所定長さ範囲を覆う新管カバー管が取り付けられたことを特徴とする。これにより、新管の進行において最も重要な新管の先頭部分に既設管の破片やその部分の土などが直接接触していることがないので破砕機に続く新管の進行動作が容易かつ確実なものとなる。
【００２８】
請求項７に係る多段式破砕機システムは、
前記連結された各破砕機の何れか又は全ての破砕機の後端部から外方へ硬化材を放出する硬化材放出手段が設けられたことを特徴とする。
【００２９】
破砕機の拡径動作によって破砕された既設管及びその近傍の土は破砕機の進行に伴って、硬化剤により硬化されていくので、破砕機の通過した部分の空間がより確実に確保され、後ろに続く破砕機や新管の進行が円滑なものとなる。
【００３０】
請求項８に係る多段式破砕機システムは、
前記複数連結された破砕機は、前方側の第１の破砕機と後方側の第２の破砕機の２連結構成とされたことを特徴とする。このように最もシンプルな２段式の破砕機システムとしたことにより、全体構造の複雑化や作業の煩雑化を伴うことなく、円滑な破砕機の前進破砕動作が達成される。
【００３１】
請求項９に係る多段式破砕機システムを用いた管路入れ替え方法は、
既設管について管径や蛇行状態等の現状調査を行い、請求項１から８に記載の多段式破砕機システムによる作業の可能性を確認する作業可能性確認工程と、  前記多段式破砕機システムの先頭の破砕機を牽引するための牽引手段を既設管内に通し、到達側縦坑側から前記先頭の破砕機を既設管内へ牽引し、所定の位置まで移動させる先頭破砕機移動工程と、前記先頭の破砕機の後部に連結部カバー管を設置する連結部カバー管設置工程と、次段の破砕機を発進側縦坑から入れ、前記先頭の破砕機の後端部と連結する連結工程と、前記次段の破砕機又は更にその後段に連結挿入された後段の破砕機の後方から形成された空間に新管を押し込む新管の設置工程と、到達側縦坑から、順次連結された破砕機を回収する回収工程と、を含み、各破砕機による拡径及び縮径動作は前記連結工程後に適宜行うことを特徴とする。
【００３２】
請求項１０に係る多段式破砕機システムを用いた管路入れ替え方法は、
前記連結された各破砕機の拡径及び縮径動作が、全ての破砕機においてほぼ同時に行われることを特徴とする。この様に各破砕機の拡径、縮径動作のタイミングを合わせ、連結された破砕機全てにおいてほぼ同時に行うことによって、前進動作の効率化を図ることができる。すなわち、何れかが拡径動作している際には前進動作は困難であるので、連結された破砕機を同時に拡径、縮径動作させることによって、両者の拡径、縮径動作のトータル所用時間を短くすることができ、前進動作の効率化が図られる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の多段式破砕機システムによれば、最終的に必要な外径の拡径破砕動作を行う破砕機の進行をより、周辺地盤の安定を確保しつつ、確実かつ容易なものとすることができ、地形の変化や経年変化による既設管の様々な変形に対しこれに的確に対応し、更には既設管から大径の新管へ径差が大きく変化する場合でもこの径差に的確に対応して破砕動作を行うことができ、新管への移行作業などへの貢献が達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１は、本発明に係る多段式破砕機システムの実施の形態を示しており、図５に示した既設管１００とほぼ同様の状況で埋設された既設管の拡径破砕動作を行う状態が示されている。また、図５と同様の構成要素には同一の符号を付している。
【００３５】
本実施の形態では、前方側の第１の破砕機２０と後方側の第２の破砕機１０の２連式の破砕機システムを例示しており、両破砕機２０，１０間の連結はチェーン１５によって行われている。すなわち、チェーン１５の一端が第１の破砕機２０の後端部に固定され、他端が第２の破砕機１０の先端部の係止部１１に結合されている。なお、各破砕機１０，２０は油圧式あるいは電気式の駆動の何れの場合もその駆動のための油圧ライン、電流供給ラインは、前方のチェーン１２及びチェーン１５に沿って設けるか、後方側の推進手段１８から第２の破砕機、チェーン１５を経て第１の破砕機２０に接続することで設置される。
【００３６】
後方側の破砕機１０の外径は、その拡径動作により後方に続く新管４００の導入に必要十分な径を確保できる外径が設定されている。破砕機１０の後方に続く新管４００は、上記図５に示したものと同様に、推進手段１８により縦坑２００側から順次導入されて破砕機１０の進行に合わせて前方へ押し動作されている。通常、破砕機１０及び２０の前進は、前段の第１の破砕機２０の先端係止部２１に結合されたチェーン１２による牽引が主であり（前進に必要な力の約７割）、推進手段１８による押し動作は従たる前進力となる。
【００３７】
また、新管４００の押し動作に当たっては、破砕機１０の後端に新管カバー管１６が設けられているので、破砕機１０に続く新管の先頭部は破砕された既設管１０の破片などに妨げられることがない。したがって、新管４００の推進は円滑に進められる。
【００３８】
本実施の形態において、特徴的なことは破砕機１０の前方側に設置された第１の破砕機２０の外径が第２の破砕機１０の外径よりも小さく設定されていることである。この構成により、図示されているように既設管１００に何らかの理由でズレが生じ、継ぎ目部に段差が生じているような場合、第１の破砕機２０の外径が小さく設定されていることから、ズレている既設管１００の端縁に妨げられずに第１の破砕機２０の拡径機能の発揮の為に最低必要な挿入量を的確に確保することができる。
【００３９】
すなわち、第１の破砕機２０の上記挿入量を得ることのできる最小挿入必要径は後段の第２の破砕機１０のそれよりも小さく設定されているので、既設管１００のズレなどの変径が生じている場合であっても少なくとも後段の第２の破砕機１０よりも、既設管１００内へ確実に進入することができる。すなわち、図５に示したように、第２の破砕機１０が先頭にある場合には、その破砕機１０の拡径機能を有しない尖状先端部１０ａが既設管１００の縁部に衝突して、その進行が停止されているであろう状況であっても、小径の第１の破砕機２０にあっては、この衝突停止が回避される。
【００４０】
これにより、第１の破砕機２０は前進、破砕動作を行うことができ、その前進、破砕によって既設管の破砕を行い後段の第２の破砕機１０の進行を円滑に連続させることができる。
【００４１】
なお、第１の破砕機２０の構成は、第１の破砕機１０の構成とほぼ同様の構成であり、先頭部には拡径機能を有しない尖状先端部２０ａ、その後方には拡径機能を奏する拡径部２０ｂ、２０ｃが設けられている。そして、第１の破砕機２０の径は、その最小挿入必要径、すなわち尖状先端部２０ａの最も大きい外径部分を越える径であり、後段の第２の破砕機１０のものよりも小さく設定されており、拡径部２０ｂ、２０ｃが拡径した時の外径は、第２の破砕機１０の最小挿入必要径よりも少なくとも大きな径となるように設定されている。
【００４２】
この様な構成により、第１の破砕機２０によって既設管１００の変形やズレに的確に対応すると共に、第１の破砕機２０の後に続く第２の破砕機第１０の進行を確実なものとしている。すなわち、第１の破砕機２０の拡径した時の外径が第２の破砕機１０の最小挿入必要径よりも大きいので、第２の破砕機１０は、第１の破砕機２０の後であれば確実に前進し拡径破砕動作を行うことができる。
【００４３】
更に、既設管にズレなどの変形が生じている場合の対応だけでなく、小径の既設管から大径の新管への変更の場合に、その径差が大きくても上記２段式あるいはそれ以上の多段式の破砕機を用いることで、容易に既設管の破壊と新管への移行作業を行うことができる。
【００４４】
また、図示のように第１の破砕機２０と第２の破砕機１０の間の連結部には、連結部カバー管２２が設置されており（図上、肉厚等は省略して示している）、その連結部に破砕された既設管１００の破砕片１００ａや土が落ち込んで破砕機の進行を妨げることを防止ししている。この連結部カバー管２２は、例えば、変形可能な可撓性樹脂で形成されており、第１と第２の破砕機１０、２０の間の軸ズレをその撓みによって許容するように構成されている。連結部カバー管２２の径は、第１の破砕機２０の拡径した外径よりも小さく、第２の破砕機の最小挿入必要径よりも大きく設定され、第１と第２の破砕機１０，２０の進行を妨げない構成となっている。
【００４５】
なお、図示していないが、各破砕機１０，２０の後端部には、その周囲に硬化材を放出する硬化材放出部を設け、拡径破砕後の既設管の破片や土をある程度硬化させることも好適である。すなわち、この硬化材による破砕後の近傍領域の硬化によって、後続の破砕機等の進行を容易なものとすると共に新管設置後の設置状態の安定化も図られる。
【００４６】
次に、更に具体的な上記実施に形態に係る多段式破砕機システムの使用工程について説明する。（１）老朽化した既設管を、予めＴＶ搭載の管径計測機と、蛇行計測機等を用いて調査し、既設管の破損状況や、挫屈・変形の場所や程度を把握し、多段式破砕機システムによる破砕作業の可能性の確認を行う。なお、確認作業は、１個の破砕機による破砕よりも本発明の多段式破砕機システムの方が変形等に対する許容範囲が大きいので、精密性はより低いものでも足りることとなる。
【００４７】
（２）第１の破砕機２０を牽引するための牽引チェーンを既設管１００内に通し、到達側縦坑３００内または地上に設置する牽引機を用いて牽引する。（３）第１の破砕機２０を発進側縦坑２００から入れ、既設管１００内に牽引・挿入し、所定の位置に到達後、その後方に連結部カバー管２２を設置し、更に第２の破砕機１０を連結する。
【００４８】
（４）第１の破砕機２０と第２の破砕機１０は、拡径・縮径・前進を繰り返し、これと同時に第２の破砕機１０の後方に得られた空間に新管４００を押し込むことで新管４００の設置を行っていく。そして、（５）到達側縦坑３００から、順次第１の破砕機２０と第２の破砕機１０を回収する。なお、２段式ではなく更に多くの破砕機の直列を行う場合は、上記（３）の工程の後に更に後段の破砕機の連結を行うものである。
【００４９】
なお、第１の破砕機２０と第２の破砕機１０の拡径動作、縮径動作のタイミングはほぼ同時に行うのが好適である。両破砕機２０、１０は連結された状態で牽引あるいは後方からの推進によって同時に移動するので、この拡径、縮径動作のタイミングを合わせ、ほぼ同時に行うことによってスムーズな進行が可能となるものである。すなわち、何れかが拡径動作している際には前進動作は困難であるので、連結された破砕機を同時に拡径、縮径動作させることによって、両者の拡径、縮径動作のトータル所用時間を短くすることができ、前進動作の効率化が図られる。
【００５０】
次に、図２に基づいて他の実施の形態について説明する。図において、図１に示した構成と同様の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。本実施の形態の特徴は、連結部カバー管２２の変形性を途中位置に蛇腹部２２ａを設けて得ていることである。図３は、その連結部カバー管２２の構成を示す説明図である。図示のように、図上、左端と右端とは矢印方向に若干の撓みを許容することができ、第１と第２の破砕機１０，２０の軸ズレを許容することができる。この様に蛇腹部２２ａを設けることで、連結部カバー管２２の撓み性を容易に得ることができ、連結部カバー管２２のための材質や硬度をより幅広苦設定することができる。
【００５１】
なお、本発明は上記各実施の形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では最もシンプルな２機の破砕機をつないだだけの２段式の破砕機システムを用いたが、これに限られず、径差やズレや変形の度合いが大きい場合には、３段、４段の破砕機を連結してもよい。
また、実施の形態では、各破砕機の構造は先端部に、拡径機能を有しない尖状先端部１０ａ、２０ａを備えたものを示したが、破砕機の構成はこれに限られず、ほぼ先端部から拡径機能を有する構造の破砕機を用いても本発明の構成は達成される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態に係る多段式破砕機システムの実際の使用状況を示す説明図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係る多段式破砕機システムの実際の使用状況を示す説明図である。
【図３】図２に示した実施の形態に係る多段式破砕機システムに用いた連結部カバー管の説明図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は従来の破砕機の例を示す説明図であり、同図（Ａ）は拡径前の通常状態を示し、同図（Ｂ）は拡径した状態を示している。
【図５】図５の破砕機を用いた従来の破砕機システムの実際の使用状況を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  破砕機（第２の破砕機）
１０ａ  尖状先頭部
１０ｂ、１０ｃ  拡径部
１２  牽引用のチェーン１２
１６  新管カバー管
１８  新管用の推進手段
２０  破砕機（第１の破砕機）
２０ａ  尖状先頭部
２０ｂ、２０ｃ  拡径部
２２  連結部カバー管
１００  既設管
４００  新管
【図１】
0004795784.tif 000002
【図２】
0004795784.tif 000003
【図３】
0004795784.tif 000004
【図４】
0004795784.tif 000005
【図５】
0004795784.tif 000006