(57)【要約】【課題】  埋設管取替え用のカッター装置に不調が生じたときに容易かつ経済的に回収することができる技術を提供する。【解決手段】  カッターヘッドを有し埋設管が連結される先導体を備え、先導体や埋設管を推進しつつカッターヘッドで地山を掘削することにより埋設管を地中に埋設する管推進機の前方に設置して、既設の埋設管１０１を先導体のカッターヘッドで破壊しつつ新設の埋設管を埋設して既設の埋設管を取り替えるときに使用する埋設管取替え用のカッター装置１を、先導体とは分離独立して構成され既設の埋設管１０１をシール６により密閉しながら同埋設管内１０１を先導体とは別個に前進させることが可能な止水壁５と、この止水壁５に取り付けられ既設の埋設管１０１に切り込み１０３を入れることが可能なカッター２とを設けて、このカッター２を既設の埋設管１０１の径方向に出没させ得るように構成した。【選択図】        図２
2005076357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前部にカッターヘッドを有し後部に埋設管が連結される先導体を備え、先導体や埋設管を推進しつつカッターヘッドで地山を掘削することにより埋設管を地中に埋設する管推進機を使用して、既設の埋設管を先導体のカッターヘッドで破壊しつつ新設の埋設管を埋設して埋設管を取り替える埋設管の取替え方法において、埋設管内を前進させることが可能な移動体とこの移動体に取り付けられ既設の埋設管に切り込みを入れることが可能なカッターとを設けて構成された埋設管取替え用のカッター装置における移動体を先導体とは別個に前進させつつカッターで既設の埋設管に切り込みを入れた後、先導体を推進することにより、その切り込みを入れた埋設管を先導体のカッターヘッドで破砕して管埋設用の地下坑を形成しながら、新設の埋設管を先導体と共に地下坑内に押し込む過程を経て、埋設管を取り替えるようにするとともに、この間に埋設管取替え用のカッター装置に不調が生じたときには、このカッター装置に取り付けたカッターを遠隔操作により既設の埋設管の内周面の内側に引っ込めた後、移動体を先導体とは別個に前進させることにより、埋設管取替え用のカッター装置を回収するようにすることを特徴とする埋設管の取替え方法。
【請求項２】
前部にカッターヘッドを有し後部に埋設管が連結される先導体を備え、先導体や埋設管を推進しつつカッターヘッドで地山を掘削することにより埋設管を地中に埋設する管推進機の前方に設置して、既設の埋設管を先導体のカッターヘッドで破壊しつつ新設の埋設管を埋設して埋設管を取り替えるときに使用する埋設管取替え用のカッター装置であって、先導体とは分離独立して構成され既設の埋設管内を先導体とは別個に前進させることが可能な移動体と、この移動体に取り付けられ既設の埋設管に切り込みを入れることが可能なカッターとを設けてこのカッターを既設の埋設管の径方向に出没させ得るように構成したことを特徴とする埋設管取替え用のカッター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管推進機を使用して既設の埋設管を破壊しつつ新設の埋設管を埋設して埋設管を取り替える埋設管の取替え方法及びその方法の実施に使用する埋設管取替え用のカッター装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下に埋設した下水管等の既設の埋設管が老朽化する等してこれを新しい埋設管に取り替える場合、従来は、既設の埋設管が埋設されている区域を地上から地下に向けて開削した後、既設の埋設管を新しい埋設管に取り替えて埋め戻す開削工法が多用されていた。こうした開削工法による埋設管の取替え方法は、都市部で交通渋滞をもたらすほか、地盤が緩みやすいという問題があった。
【０００３】
こうした問題を解消するため、既設の埋設管をカッターで軸方向に切断して周方向に複数分割することにより既設の埋設管を破壊しやすくした後、この既設の埋設管を管推進機における先導体のカッターヘッドにより破砕する等破壊して排出し、こうして形成された地下坑内に、新しい新設の埋設管を管推進機により推進して埋設する方法が最近提案されている。この種の埋設管の取替え方法及びその方法の実施に使用する装置は、特許文献１に開示されている。
【０００４】
この特許文献１に記載の技術について説明すると（特許文献１で使用している符号を括弧内に示して説明する。）、この従来の技術は、地中にすでに埋設された既設地中埋設管（８）（既設の埋設管）と同じ径の新設地中埋設管（９）（新設の埋設管）を既設地中埋設管（８）と同じ位置に埋設してこれを新設地中埋設管（９）と取り替えるようにしたものである。この従来の技術では、既設地中埋設管（８）を取り替える際、先導体としての掘削機（２）の前進に伴って既設地中埋設管（８）内を前進する止水体（４）や支持部材（１０）と、この支持部材（１０）に取り付けられ、既設地中埋設管（８）を周方向に４分割するように軸方向に切断するチェーンカッター（３）とを設けた装置を使用している。この装置は、具体的には、多数の掘削刃（２ａ）を環状に設けた掘削機（２）に、この環状の掘削刃（２ａ）の内側を貫通するように、前後に長い支持部材（１０）の後端を取り付けて、この支持部材（１０）の先端部に止水体（４）を取り付けるとともに、この止水体（４）の後方に位置するように、チェーンカッター（３）を支持部材（１０）の円周方向４箇所に取り付けるようにしている。
【０００５】
従来の技術は、こうした手段を採用しているので、掘削機（２）を推進装置で推進することにより、止水体（４）及び支持部材（１０）を掘削機（２）と共に前進させながら、既設地中埋設管（８）をチェーンカッター（３）で軸方向に切断して、既設地中埋設管（８）を破壊しやする。しかる後、この既設地中埋設管（８）を掘削機（２）の掘削刃（２ａ）で破砕しながら新設地中埋設管（９）を掘削機（２）と共に推進して埋設することにより、既設の埋設管をこれと同径の新設地中埋設管（９）と取り替えることができる。このように、既設の埋設管を取り替えるときに使用して既設の埋設管を先導体のカッターで破壊しやすくするように前処理するためのチェーンカッター（３）や止水体（４）や支持部材（１０）のような要素からなる装置を、この明細書では、埋設管取替え用のカッター装置と称する。
【特許文献１】特開２００１ー２４１２９０号公報（第３−５頁、図１−８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、こうした埋設管取替え用のカッター装置は、その使用時に損傷しないように耐久性を十分にもたせることが必要である。しかしながら、地中では、予期せぬ事態が生じるため、カッター装置の損傷を完全に防ぐことは、困難である。また、長距離の区間にわたって埋設管を交換するときには、埋設管取替え用のカッター装置においてカッターが摩耗することは避けられない。こうした事態等の発生により埋設管取替え用のカッター装置に不調が生じたときには、このカッター装置を回収して修理又は交換する必要があるが、従来の技術では、そのカッター装置の回収に多大の困難が伴う。
【０００７】
すなわち、従来の技術において埋設管取替え用のカッター装置を回収しようとするときには、このカッター装置を先導体や新設の埋設管と共に発進立坑側に引き戻して回収しなければならないため、そのカッター装置の回収作業に多大の手間や時間を要する。また、すでに埋設した新設の埋設管を発進立坑側に引き戻さなければならないため、その埋設管の埋設に費やした手間や時間も無駄になる。こうしたことから、従来の技術では、埋設管取替え用のカッター装置の回収作業が難作業となり、かつ、きわめて非経済的である。
【０００８】
この出願の発明は、こうした従来の技術にみられる問題を解消しようとするものであって、その技術課題は、埋設管取替え用のカッター装置に不調が生じたときに容易かつ経済的に回収することができる埋設管の取替え方法及びその方法の実施に使用する埋設管取替え用のカッター装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
こうした技術課題を達成するため、請求項１に係るこの出願の埋設管の取替え方法の発明は、次の１）の方法を採用し、請求項２に係るこの出願の埋設管取替え用のカッター装置の発明は、次の２）のように構成した。
【００１０】
１）  前部にカッターヘッドを有し後部に埋設管が連結される先導体を備え、先導体や埋設管を推進しつつカッターヘッドで地山を掘削することにより埋設管を地中に埋設する管推進機を使用して、既設の埋設管を先導体のカッターヘッドで破壊しつつ新設の埋設管を埋設して埋設管を取り替える埋設管の取替え方法において、
埋設管内を前進させることが可能な移動体とこの移動体に取り付けられ既設の埋設管に切り込みを入れることが可能なカッターとを設けて構成された埋設管取替え用のカッター装置における移動体を先導体とは別個に前進させつつカッターで既設の埋設管に切り込みを入れた後、先導体を推進することにより、その切り込みを入れた埋設管を先導体のカッターヘッドで破砕して管埋設用の地下坑を形成しながら、新設の埋設管を先導体と共に地下坑内に押し込む過程を経て、埋設管を取り替えるようにするとともに、この間に埋設管取替え用のカッター装置に不調が生じたときには、このカッター装置に取り付けたカッターを遠隔操作により既設の埋設管の内周面の内側に引っ込めた後、移動体を先導体とは別個に前進させることにより、埋設管取替え用のカッター装置を回収するようにする。
【００１１】
２）  前部にカッターヘッドを有し後部に埋設管が連結される先導体を備え、先導体や埋設管を推進しつつカッターヘッドで地山を掘削することにより埋設管を地中に埋設する管推進機の前方に設置して、既設の埋設管を先導体のカッターヘッドで破壊しつつ新設の埋設管を埋設して埋設管を取り替えるときに使用する埋設管取替え用のカッター装置を構成する場合に、
先導体とは分離独立して構成され既設の埋設管内を先導体とは別個に前進させることが可能な移動体と、この移動体に取り付けられ既設の埋設管に切り込みを入れることが可能なカッターとを設けてこのカッターを既設の埋設管の径方向に出没させ得るように構成した。
【００１２】
前記１）の方法を採用したこの出願の埋設管の取替え方法の発明では、既設の埋設管内に設置した埋設管取替え用のカッター装置の移動体を前進させつつ、この移動体に取り付けたカッターで既設の埋設管に切り込みを入れるので、破砕しにくい既設の埋設管を破砕しやすいように前処理することができる。そのため、既設の埋設管は、周辺の地山とほぼ同程度に破砕しやすい状態に調えることができる。本発明では、こうして既設の埋設管を破砕しやすい状態に前処理した後、先導体を推進することにより、その既設の埋設管をカッターヘッドで破砕して管埋設用の地下坑を形成するとともに、新設の埋設管をその地下坑内に先導体と共に押し込み、こうした過程を経て埋設管を取り替える。その場合、埋設管取替え用のカッター装置の移動体は、特に、先導体とは別個に前進させるようにしているので、従来の技術とは異なり、所望の口径の先導体を、既設の埋設管の埋設経路や口径に左右されることなく、既設の埋設管と重なる所望の領域を掘進させることにより、所望の口径の新設の埋設管を所望の埋設経路で埋設して既設の埋設管を新設の埋設管に取り替えることができる。
【００１３】
また、こうして既設の埋設管を取り替える作業をしている間、埋設管取替え用のカッター装置に損傷等の不調が生じたときには、このカッター装置に取り付けたカッターを遠隔操作により既設の埋設管の内周面の内側に引っ込めた後、移動体を先導体とは別個に前進させることにより、すでに埋設した新設の埋設管や先導体を現位置に留めたまま、埋設管取替え用のカッター装置を到達立坑側で単独回収するようにする。したがって、本発明の埋設管の取替え方法によれば、埋設管取替え用のカッター装置に損傷等による不調が生じたときには、従来の技術とは異なり、容易かつ経済的に回収することができる。
【００１４】
前記２）のように構成した埋設管取替え用のカッター装置の発明は、以上述べた埋設管の取替え方法の発明の実施に使用する装置であるので、この埋設管取替え用のカッター装置に設けられた移動体やカッターを用いて、前記１）に示した方法を実施すれば、既設の埋設管を新設の埋設管に取り替えることができるとともに、このカッター装置に不調が生じたときにこれを回収することができ、その際、以上述べた作用効果を奏し、この出願の発明の技術課題を達成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以下の説明から明らかなように、この出願の発明の埋設管の取替え方法及び埋設管取替え用のカッター装置では、それぞれ、「課題を解決するための手段」の項に示した１）及び２）の手段を採用しているので、埋設管取替え用のカッター装置に不調が生じたときに容易かつ経済的に回収することができる。また、そのため、埋設管取替え用のカッター装置のカッターが摩耗したときには、そのカッターの交換を容易に行うことができて埋設管の取替え作業を長距離の区間にわたって円滑に行うことができる。さらに、既設の埋設管内を先導体とは別個に移動体を前進させることができるようにしているので、従来の技術とは異なり、既設の埋設管を、その埋設経路及び口径に左右されることなく所望の埋設経路で所望の口径の新設の埋設管に取り替えることができることに加え、技術的困難が伴うことなく低コストで取り替えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この出願の埋設管の取替え方法及び埋設管取替え用のカッター装置の各発明が実際上どのように具体化されるのかを図１乃至図１３に基づいて説明することによりこの出願の各発明の実施の形態を明らかにする。
【００１７】
この出願の発明は、すでに述べた従来の技術と同様、管推進機を使用して既設の埋設管をカッターヘッドで破壊しつつ新設の埋設管を埋設して埋設管を取り替える埋設管の取替え方法及びこの埋設管の取替え方法の実施に使用する埋設管取替え用のカッター装置に係るものである。
【００１８】
まず、図１乃至図５を用いて、この出願の埋設管取替え用装置の発明を具体化した第１の例の埋設管取替え用のカッター装置と、この装置を使用して実施するこの出願の発明に係る埋設管の取替え方法について説明する。
【００１９】
図１は、この出願の発明を具体化した第１の例の埋設管取替え用のカッター装置を使用して埋設管の取替え方法を実施している状態を示す縦断面図、図２は、図１の埋設管取替え用のカッター装置付近の拡大図、図３は、図２のＡ−Ａ線断面図、図４は、埋設管取替え用のカッター装置を回収するときの状態を示す図２と同様の図、図５は、図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【００２０】
最初に、この埋設管取替え用のカッター装置と協働して使用する管推進機について、一般的な技術内容を図１に基づいて概説する。
【００２１】
管推進機は、管推進工法を実施するため、地山掘削用のカッターヘッド２１を前方に設けた先導体２０と、この先導体２０やその後方連結される埋設管１０４を推進するための元押し装置（図示せず）とで構成された装置である。この管推進機により管推進工法を実施する場合には、先導体２０の後方にヒューム管等で形成した埋設管１０４を順次連結し、発進立坑（図示せず）に設置される元押し装置により埋設管１０４や先導体２０を推進しながら前方の地山をカッターヘッド２１で掘削して、各埋設管１０４を順次地中に押し込んで埋設する。
【００２２】
図１に図示の管推進機は、出願人が従来開発した小口径管推進機である。後述する第１の例の埋設管取替え用のカッター装置１等各例のカッター装置１は、こうした小口径管推進機に好適なように具体化している。ここでは、こうしたタイプの管推進機を中心に述べるが、この出願の発明の埋設管取替え用のカッター装置は、他のタイプの管推進機とも協働して使用することができる。
【００２３】
そこで、図１に図示の小口径管推進機について述べると、２０は前部にカッターヘッド２１を有し後部に新設の埋設管１０４を連結して地中を掘進する先導体、２１はこの先導体２０に設けられ、回転駆動されて前方の地山を掘削するカッターヘッド、２２はこのカッターヘッド２１に多数固着されたカッタービット、２３は地山に食い込ませることによりカッターヘッド２１の回転反力を地山に伝達する突起状をなす反力伝達板、２４は先導体２０の後側底部に設けられ、切羽近傍で生成されて先導体２０の外周側を通過した泥土を機内に取り込む土砂取り込み口である。
【００２４】
カッターヘッド２１は、その掘削外径を先導体２０の胴体の外径よりも大きくするように構成して、反力伝達板２３を設けたことと相俟って、先導体２０の胴体外周と掘削穴の孔壁との間に環状の泥土通路を形成するようにしている。カッターヘッド２１の中央部には、粘性付与液を放射状に噴射して掘削土砂に注入するための粘性付与液注入口が設けられており、この粘性付与液注入口から粘性付与液を掘削土砂に注入すると、これら粘性付与液と掘削土砂とがカッターヘッド２１により撹拌混合されて、掘削土砂に粘性が付与される。その結果、塑性流動性のある泥土が切羽近傍で生成され、この泥土は、カッターヘッド２１の後方へ送られて先導体２０の胴体周囲の前記泥土通路を通過する。
【００２５】
反力伝達板２３は、地山に対向する側の面を横断面略円弧状の曲面に形成するとともに、カッターヘッド２１の掘削外径よりも若干突出するように形成している。そのため、この掘削外径より突出する反力伝達板２３の外周部が先導体２０の掘進時に掘削穴の周囲の地山に食い込んでカッターヘッド２１の回転トルクの反力を地山に伝達することにより、先導体２０のローリングを防止することができる。また、先導体２０を支持して先導体２０の胴体周囲に泥土通路を形成する働きもする。こうした反力伝達板２３は、先導体２０の胴体の同一外周面上に所定間隔を置いて複数個突設している。
【００２６】
３０は先導体２０の後端部に取り付けられた埋設管接続用のアダプタ、３１は土砂取り込み口２４から取り込まれて土砂圧送ポンプ（図示せず）で圧送される泥土を発進立坑側に排出する排土管、１００は地山の土砂、１０１は単位長さに製作され、すでに地中に埋設されている既設の埋設管、１０４は単位長さに製作され新たに地中に埋設される鉄筋コンクリート製の新設の埋設管である。
【００２７】
アダプタ３０は、新設の埋設管１０４を嵌合させることにより同埋設管１０４を先導体２０の後方に接続できるようにする働きをする。排土管３１は、埋設管１０４と同様、単位長さに製作されている。新設の埋設管１０４は、図示しない発進立坑内で先導体２０の後方に接続され、順次継ぎ足されながら、発進立坑内の図示しない元押し装置で推進される。その際、排土管３１は、この埋設管１０４の内部に敷設した状態で先導体２０の後方に順次継ぎ足される。
【００２８】
管推進機は、以上の構造を備えているので、先導体２０を、元押し装置で推進しながらカッターヘッド２１を回転駆動して発進させると、先導体２０は、地山に掘削穴を形成しながら掘進する。こうして先導体２０を掘進させる過程で新設の埋設管１０４を、アダプタ３０を介して排土管３１と共に先導体２０の後端に適宜連結して、今度は、埋設管１０４を元押し装置で推進することにより、先導体２０を推進しつつカッターヘッド２１で地山を掘削する。その間、粘性付与液を掘削土砂へ注入してカッターヘッド２１で撹拌混合することにより、塑性流動性のある泥土を切羽近傍で生成する。
【００２９】
そうすると、この泥土は、後方へ送られ、環状の泥土通路に圧入、充填されて同通路を通過する。そして、その泥土の一部は、先導体２０の後部の土砂取り込み口２４に取り込まれて、排土管３１を通じて先導体２０内の図示しない土砂圧送ポンプにより地上に圧送、排出され、残りは、先導体２０の胴体外周に充満させるとともに埋設管１０４の外周に送られる。その間、土砂圧送ポンプで泥土の排出量を制御することにより、掘削穴と先導体２０の間に形成されたチャンバ内の土圧（泥土の圧力）を調整して切羽を土圧で支持する。管推進機は、こうして地山を土圧で支持するとともに、埋設管１０４の外周に送られる泥土により埋設管１０４の貫入抵抗を軽減しながら掘進する。以下に述べる各例の埋設管取替え用のカッター装置１は、こうした小口径管推進機により既設の埋設管１０１をカッターヘッド２１で破壊して新設の埋設管１０４と取り替える場合に使用できるよう設計されている。
【００３０】
こうした小口径管推進機と協働して使用する第１の例の埋設管取替え用のカッター装置１と、このカッター装置１を使用して実施する埋設管の取替え方法を、図１乃至図５に基づいて説明する。
【００３１】
これらの図において、１は管推進機により既設の埋設管１０１をカッターヘッド２１で破壊しつつ新設の埋設管１０４を埋設して既設の埋設管１０１を新設の埋設管１０４と取り替えるときに使用する埋設管取替え用のカッター装置、２は止水壁５に取り付けられ既設の埋設管１０１に切り込み１０３を入れることが可能な先鋭な刃を有するカッター、５は先導体２０とは分離独立して構成され既設の埋設管１０１内を先導体２０と別個に前進させてカッター２を前進させることが可能な移動体としての円盤状の止水壁、６はこの止水壁５の外周部に付設され既設の埋設管１０１の内周面に密着する環状のシール、７はワイヤ類８を取り付けるためのワイヤ類取付用のブラケット、８は止水壁５を前進させるように牽引するためのロープやチェーン等の止水壁牽引用のワイヤ類、９は止水壁５の後方に開口した薬液供給管１０の薬液注入口、１０は止水壁５に取り付けられて薬液を供給する薬液供給管、１０１は単位長さに製作されすでに地中の埋設されている既設の埋設管である。
【００３２】
埋設管取替え用のカッター装置１は、カッター２と移動体としての止水壁５とを設けて構成され、既設の埋設管１０１を新設の埋設管１０４と取り替えるときに先導体２０の前方に設置して使用し、先導体２０のカッターヘッド２１による既設の埋設管１０１の破壊を行いやすくするように前処理する働きをする。この第１の例の埋設管取替え用のカッター装置１は、既設の埋設管１０１が塩化ビニール管や陶管のような鉄筋コンクリート製の埋設管に比べて低強度の埋設管である場合に使用する。カッター２は、特に、シール６の後方部位の既設の埋設管１０１に切り込み１０３を入れることができるように、後述する支持部材４ａ，４ｂを介して止水壁５に取り付けられている。
【００３３】
こうしたカッター２は、スリット状の切り込み１０３すなわち切れ目を付けるものであってもよいし、筋目状の切り込み１０３すなわち切り傷を付けるものであってもよい。カッター２は、図３及び図５に示すように、止水壁５の中心線から放射状に、その周方向に所定間隔で複数配置されている。止水壁５は、既設の埋設管１０１内に設置して前記した移動体としての働きをするほか、同埋設管１０１の管路を密閉することにより、止水壁５の後方に設置する先導体２０との間に、先導体２０の掘進時に土圧をたてるためのチャンバを形成する働きもする。
【００３４】
薬液供給管１０は、地盤の強度を向上させるために管推進工法等で通常使用されている薬液を、止水壁５の前方から薬液注入口９を通じて止水壁５の後方に供給する。こうした薬液としては、例えばセメントミルクやセメント・ベントナイトを挙げることができる。薬液供給管１０から薬液を供給すると、薬液が、カッター２で切り込み１０３を入れた既設の埋設管１０１の内部に充填されるとともに切り込み１０３から地山側に滲出する。
【００３５】
４ａは一端部及び他端部をそれぞれカッター２及び連結部材１５に回動可能に軸着してカッター２を支持する傾動可能なリンク状の可動支持部材、４ｂは一端部をカッター２に回動可能に軸着し他端部を止水壁５に固定してカッター２を支持するアーム状の固定支持部材、４ｃは可動支持部材４ａや固定支持部材４ｂを軸着する連結ピン、１１はストロークセンサ（図示せず）が設けられ連結部材１５を前後動させるように駆動する油圧ジャッキ、１５はカッター２の一端部を油圧ジャッキ１１のロッド１６の先端部に連結する連結部材である。
【００３６】
可動支持部材４ａは、図４に示すように、油圧ジャッキ１１を縮めて連結部材１５を前進させると、他端部の連結ピン４ｃを中心に一端部が後方を向くように傾動する。これに伴って、カッター２は、固定支持部材４ｂの一端部の連結ピン４ｃを中心に回動して既設の埋設管１０１の径方向に没入して同埋設管１０１の内周面の内側に引っ込められる。また、図２に示すように、油圧ジャッキ１１を伸ばして連結部材１５を後退させると、可動支持部材４ａは、他端部の連結ピン４ｃを中心に一端部が上下を向くように、すなわち可動支持部材４ａが垂直状になるように傾動する。これに伴って、カッター２は、固定支持部材４ｂの一端部の連結ピン４ｃを中心に回動して既設の埋設管１０１の径方向に突出して、同埋設管１０１に切り込みを入れることが可能な状態に変位する。このように、支持部材４ａ，４ｂや連結部材１５からなるリンク機構を設けることにより、連結部材１５を前後動させてカッター２を出没させ得るように構成している。
【００３７】
１６は先端部に連結部材１５を固定した油圧ジャッキ１１のロッド、１７は切換バルブ１９の切換操作により前後に往復動させることが可能な油圧ジャッキ１１のピストン、１８はピストン１７が内蔵されて摺動する油圧ジャッキ１１のチューブ、１９は油圧ユニット４０の圧油をチューブ１８のボトム側及びロッド１６側に選択的に供給するように切換操作することが可能な電磁操作方式の切換バルブ、４０は油圧ジャッキ１１、切換バルブ１９及び油路４１，４２を設けて構成された油圧ユニット、４１は切換バルブ１９に接続されチューブ１８のボトム側の圧油の給排を行う油路、４２は同じくチューブ１８のロッド１６側の圧油の給排を行う油路、４３は切換バルブ１９を切り換えるための電気信号を送る電源ケーブルである。
【００３８】
切換バルブ１９は、電源ケーブル４３から送られる電気信号により、油圧ポンプ（図示せず）からの圧油を油路４１からチューブ１８のボトム側に供給するとともに、チューブ１８のロッド１６側の圧油を油路４２から作動油タンク（図示せず）に排出するように切り換えて、図２に示すように油圧ジャッキ１１を伸ばす。また、電源ケーブル４３からの電気信号により、油圧ポンプからの圧油を油路４２からチューブ１８のロッド１６側に供給するとともに、チューブ１８のボトム側の圧油を油路４１から作動油タンクに排出するように切り換えて、図４に示すように油圧ジャッキ１１を縮める。こうした操作等、埋設管取替え用のカッター装置１の操作は、到達立坑や地上に設置した操作盤（図示せず）の操作手段を操作することにより遠隔操縦で行う。
【００３９】
以上のような埋設管取替え用のカッタ装置１を使用してこの出願の発明に係る埋設管の取替え方法を実施するときには、第１の工程として、カッター２を取り付けた止水壁５を、先導体２０とは分離独立した状態で既設の埋設管１０１内に設置して埋設管１０１の管路を遮蔽する。また、図２に示すように、切換バルブ１９を切り換えて油圧ジャッキ１１を伸ばすことにより、カッター２を既設の埋設管１０１の径方向に突出させる。第２の工程では、この埋設管１０１内に設置した止水壁５をワイヤ類８で牽引して、先導体２０とは別個に前進させつつカッター２で既設の埋設管１０１に切り込み１０３を入れるが、これと前後して、所望の口径の先導体２０を、既設の埋設管１０１と重なる所望の領域を掘進させ得るように同埋設管１０１の後方に備え付けて何時でも発進できる状態に調える。
【００４０】
次いで、第３の工程として、先導体２０を推進しながらカッターヘッド２１で前方を掘削し、その間、カッターヘッド２１の中央から粘性付与液を掘削物に注入してカッターヘッド２１で撹拌混合することにより、塑性流動性のある泥土を生成する。こうしてチャンバ内に土圧を発生させつつ先導体２０を推進するとともに、第２の工程で切り込みを入れた既設の埋設管１０１をカッターヘッド２１で破砕して、管埋設用の地下坑を形成する。その際、埋設管１０１の大きな破砕片等の障害物は、先導体２０のカッターヘッド２１によりその地下坑の周辺に押し退けることができるように構成しており、粒度の小さい掘削物だけが先導体２０の後部に取り込まれて、排土管３１を通じて地上に排出される。しかる後、第４の工程として、新設の埋設管１０４を先導体２０と共に推進して前記地下坑内に押し込み、その結果、既設の埋設管１０１が新設の埋設管１０４と取り替えられる。この埋設管の取替え方法では、こうした工程を所望の回数繰り返して既設の埋設管１０１を取り替えることができる。
【００４１】
一方、こうして既設の埋設管１０１を取り替える作業をしている間、埋設管取替え用のカッター装置１に、その損傷やカッター２の摩耗等により不調が生じたときには、図４に示すように、このカッター装置１に取り付けたカッター２を遠隔操作により油圧ジャッキ１１を縮めて既設の埋設管１０１の内周面の内側に引っ込めた後、止水壁５を先導体２０とは別個に前進させることにより、すでに埋設した新設の埋設管１０４や先導体２０を現位置に留めたまま、埋設管取替え用のカッター装置１を到達立坑側で単独回収するようにする。回収に当たっては、地下水の流出や地山崩落を防止するために先導体２０の前面に薬液を注入して、地盤を改良するとよい。したがって、この埋設管の取替え方法によれば、埋設管取替え用のカッター装置１に損傷等による不調が生じたときには、従来の技術とは異なり、容易かつ経済的に回収することができる。また、埋設管取替え用のカッター装置１は、このように容易かつ経済的に回収することができるため、カッター２が摩耗したときにそのカッター２の交換を容易に行うことができて埋設管の取替え作業を長距離の区間にわたって円滑に行うことができる。
【００４２】
この埋設管の取替え方法では、第１の工程で既設の埋設管１０１内に設置した止水壁５を第２の工程で前進させつつ、この止水壁５に取り付けたカッター２で既設の埋設管１０１に切り込み１０３を入れるので、破砕しにくい既設の埋設管１０１を破砕しやすいように前処理することができる。そのため、既設の埋設管１０１は、周辺の地山とほぼ同程度に破砕しやすい状態に調えることができる。また、既設の埋設管１０１内に止水壁５を設置したことにより、既設の埋設管１０１の管路は、常に止水壁５で密閉されているので、この止水壁５と管推進機の先導体２０との間の空間にチャンバが形成される。それゆえ、管推進機の推進時にこのチャンバ内の掘削土砂に先導体２０から粘性付与液を注入することにより、地山を支持するための土圧をチャンバ内に発生させて地山の崩落や地下水の浸入を防ぎながら先導体２０を掘進させることが可能となる。
【００４３】
このように、止水壁５に付設のカッター２で既設の埋設管１０１を破砕しやすい状態に調えるとともに止水壁５と先導体２０との間の空間にチャンバを形成することにより、先導体２０が通常の地山を掘進するときに近似する掘削条件を作り出すことができる。そして、既設の埋設管１０１内に設置される止水壁５は、特に、先導体２０とは分離独立した状態で先導体２０と別個に前進させ得るようにしているので、従来の技術とは異なり、所望の口径の先導体２０を、既設の埋設管１０１の埋設経路や口径に左右されることなく、通常の地山を掘進させるときと同様にして、既設の埋設管１０１と重なる所望の領域を掘進させることができる。したがって、この埋設管の取替え方法によれば、所望の口径の新設の埋設管１０４を所望の埋設経路で埋設して既設の埋設管１０１を新設の埋設管１０４に取り替えることができる。
【００４４】
ところで、既設の埋設管１０１は、切り込み１０３を入れないでも、先導体２０のカッターヘッド２１で破砕して新設の埋設管１０４と取り替えることができるが、その場合には、既設の埋設管１０１の内部及び外周部一帯を充填材の注入により略均一な支持力を有する状態に地盤改良をすることを要する。すなわち、先導体２０は、切羽に硬質部分（掘削しにくい部分）と軟質部分（掘削しやすい部分）とが混在していると、軟質部分を指向するように脇路にそれて掘進することから、先導体２０を計画線に沿って正しく掘進させためには、充填材の注入により既設の埋設管１０１付近一帯を略均一な支持力を有する状態に地盤改良をすることが必要である。そして、こうした地盤改良を適正に行う限り、所望の口径の先導体２０を、脇路にそれないように計画線に沿って正しく掘進させ、ひいては、所望の口径の新設の埋設管１０４を、既設の埋設管１０１の埋設経路や口径には左右されることなく、設定した所望の経路に従って埋設することが可能となる。
【００４５】
しかしながら、地山には、大小様々な空隙や硬軟各様の土質が混在する等、それ自体均質ではないから、充填材の注入により既設の埋設管１０１付近一帯を略均一な支持力を有する状態に地盤改良しようとすると、特に既設の埋設管１０１の外周部一帯を同埋設管１０１と同様の状態に調えるのに多大な技術的な困難を伴う。また、こうしたことを達成しようとすると、高価な充填材を大量に必要としてコストが著しく高いものとなり、実用面で問題がある。
【００４６】
これに対し、本発明に係る埋設管の取替え方法では、破砕しにくい既設の埋設管１０１を、第２の工程でこれにカッター２で切り込みを入れることにより、周辺の地山とほぼ同程度に破砕しやすいように既設の埋設管１０１を前処理しているので、既設の埋設管１０１の内部及び外周部一帯を充填材の注入により略均一な支持力を有する状態に地盤改良をするようなことはしないでも、所望の口径の先導体２０を脇路にそれないように計画線に沿って正しく掘進させて、既設の埋設管１０１を破壊することができる。そのため、既設の埋設管１０１付近を略均一な支持力を有する状態に地盤改良するための技術的困難が伴うことなく、地盤改良のための充填材も使用しなくても済み、既設の埋設管１０１を新設埋設管１０４に低コストで取り替えることができる。
【００４７】
以上の結果、この埋設管の取替え方法では、従来の技術とは異なり、既設の埋設管１０１を、その埋設経路及び口径に左右されることなく所望の埋設経路で所望の口径の新設の埋設管１０４に取り替えることができることに加え、技術的困難が伴うことなく低コストで取り替えることができる。この埋設管の取替え方法の発明の実施に使用する第１の例の埋設管取替え用のカッター装置１は、これに設けられたカッター２や止水壁５を用いて、以上の方法を実施すれば、既設の埋設管１０１を新設の埋設管１０４に取り替えることができるとともに、このカッター装置１に不調が生じたときにこれを回収することができ、その際、以上述べた作用効果を奏し、既述の技術課題を達成することができる。
【００４８】
この第１の例の埋設管取替え用のカッター装置１では、油圧ジャッキ１１の伸縮を支持部材４ａ，４ｂ等からなるリンク機構を介してカッター２に伝達することより、カッター２を既設の埋設管１０１の径方向に出没させ得るように構成しており、油圧ジャッキ１１にはストロークセンサを設けているので、このストロークセンサを見ながら既設の埋設管１０１へのカッター２の食い込み量を調整することができる。そのため、その食い込み量を調整することにより、既設の埋設管１０１を破砕しやすくするための前処理を埋設管１０１の材質や先導体２０のカッターヘッド２１の破砕能力に適合するよう適切に行うことができる。
【００４９】
また、第１の例の埋設管取替え用のカッター装置１では、止水壁５に特に薬液供給管１０を取り付けているので、この薬液供給管１０から必要に応じて薬液を供給することにより、薬液を、カッター２で切り込み１０３を入れた既設の埋設管１０１の内部に充填して、既設の埋設管１０１が地山の土圧で押し潰されるのを予防することができるとともに、この薬液を切り込み１０３から地山側に滲出させて既設の埋設管１０１を地山からずれないように薬液で固定することができる。そのため、カッター２で切り込み１０３を入れて前処理した既設の埋設管１０１を先導体２０のカッターヘッド２１で円滑に破砕することができる。なお、薬液は、前述したように地盤改良をするための充填材と同質の材料を使用するが、このように既設の埋設管１０１の変形防止や地山への固定のために限定的に用いていて地盤改良のためには用いていないので、技術的な困難が伴ったりコストが著しく高くなったりするようなことはない。
【００５０】
さらに、第１の例の埋設管取替え用のカッター装置１では、カッター２で既設の埋設管１０１に切り込みを入れるときに止水壁５を先導体２０と別個に前進さる場合、止水壁牽引用のワイヤ類８で牽引して前進させるようにしているので、止水壁５をシンプルな手段で前進させることができて、故障が生じる危険性が少なく止水壁５を確実に前進させることができる。また、カッター２を駆動するためのカッター駆動装置を要しないので、構造が簡素で安価に製作することができ、塩化ビニール管や陶管のような比較的低強度の既設の埋設管１０１を対象とした埋設管取替え用装置として好適である。
【００５１】
次に、この出願の埋設管取替え用のカッタ装置の発明を具体化した第２の例の埋設管取替え用のカッター装置１を図６乃至図９に基づいて説明する。この第２の例のカッター装置１は、主として、鉄筋コンクリート製の既設の埋設管１０１を取り替えるときに使用することを想定してこの出願の発明の埋設管取替え用のカッター装置を具体化したものである。
【００５２】
図６は、この出願の発明を具体化した第２の例の埋設管取替え用のカッター装置を使用して埋設管の取替え方法を実施している状態を示す要部の縦断面図、図７は、図６のＣ−Ｃ線断面図、図８は、図６における第２の例の埋設管取替え用のカッター装置を回収するときの状態を示す要部の縦断面図、図９は、図８のＤ−Ｄ線断面図である。これらの図において既述の図１乃至図５と同一の符号を付けた部分は、これら図１乃至図５と同等の部分を表すので、特筆すべき場合を除いて詳述しない。
【００５３】
この第２の例の埋設管取替え用のカッター装置１は、先導体２０とは分離独立して構成され既設の埋設管１０１内を先導体２０とは別個に前進させることが可能な移動体としての止水壁５、この止水壁５に取り付けられ既設の埋設管１０１に切り込みを入れることが可能なカッター２とを設けている点で、基本的な構造が第１の例のものと変わらない。また、後述するように、油圧ジャッキ１１の駆動力をリンク機構を介してカッター２に伝達することにより、カッター２を既設の埋設管１０１の径方向に出没させ得るように構成している点でも、基本的な構造が第１の例のものと変わらない。
【００５４】
図６乃至図９において、３はカッター２を回転駆動するカッター駆動装置、４ａは一端部及び他端部をそれぞれカッター受け部材４ｄ及び油圧ジャッキ１１のロッド１６に回動可能に軸着してカッター２を支持する傾動可能なリンク状の可動支持部材、４ｂは一端部を連結部材４ｅに回動可能に軸着し他端部を止水壁５に固定してカッター２を支持するアーム状の固定支持部材、４ｃは可動支持部材４ａや固定支持部材４ｂを軸着する連結ピン、４ｄはカッター２の回転軸を支持するカッター受け部材、４ｅは一端部をカッター２に固定し他端部を固定支持部材４ｂに軸着して両者を連結する連結部材、１０２ａは既設の埋設管１０１に周方向に埋め込まれている鉄筋である横筋（図６、図８参照）、１０２ｂは既設の埋設管１０１に軸方向に埋め込まれている鉄筋である縦筋（図７、図９参照）である。
【００５５】
この第２の例におけるカッター２は、第１の例のものと同様、シール６の後方部位の既設の埋設管１０１に切り込み１０３を入れることができるように支持部材４ａ，４ｂを介して止水壁５に取り付けられているが、円盤状をなしていてカッター駆動装置３により回転駆動される点で、第１の例のものとは異なる。また、これに伴って、カッター２を既設の埋設管１０１の径方向に出没させ得るようにするための支持部材４ａ，４ｂ等によるリンク機構も、後述するように第１の例のものとは若干異なる。こうしたカッター２は、図７及び図９に示すように、止水壁５の外周側に放射状に複数個設置している。
【００５６】
各カッター２は、既設の埋設管１０１内の多数の縦筋１０２ｂの間隙を縫いながら回転駆動されて同埋設管１０１にスリット状の切り込み１０３を入れることにより、横筋１０２ａを切断しながら埋設管１０１を軸方向に切断する。その結果、既設の埋設管１０１は、周方向に所定間隔で分割されて複数個の分割片に分割される。ここに示す例では、カッター２は、既設の埋設管１０１にスリット状の切り込み１０３を入れてこれを完全に切断できるように構成しているが、横筋１０２ａを切断しながら埋設管１０１に筋目を入れるように構成してもよく、要は、埋設管１０１の横筋１０２ａを切断して埋設管１０１に切り込み１０３を入れることができるように構成すればよい。
【００５７】
カッター駆動装置３は、各カッター２に対応して複数設けている。油圧ジャッキ１１のロッド１６の先端部には、図７に示すように複数の突起片１６ａを放射状に略等間隔で突設しており、これら複数の突起片１６ａに対応して、可動支持部材４ａも複数設けており、同様に固定支持部材４ｂ、カッター受け部材４ｄ及び連結部材４ｅも複数設けている。各可動支持部材４ａは、それぞれ、図７に示すように断面二又状をなしており、この断面二又状の部分でカッター受け部材４ｄを挟持するようにして一端部をカッター受け部材４ｄに連結ピン４ｃで軸着するとともに、他端部を突起片１６ａに連結ピン４ｃで軸着している。カッター受け部材４ｄは、図７に示すように、カッター２の表裏両面を挟持するように一対設けており、その一方にカッター駆動装置３を取り付けている。カッター駆動装置３の回転軸は、その回転が伝達されるようにカッター２に固着するとともに一対のカッター受け部材４ｄで回転可能に支持される。
【００５８】
可動支持部材４ａは、図８に示すように、油圧ジャッキ１１を縮めて他端部を前進させると、この他端部の連結ピン４ｃを中心に一端部が後方を向くように傾動する。これに伴って、カッター２は、固定支持部材４ｂの一端部の連結ピン４ｃを中心に回動して既設の埋設管１０１の径方向に没入して同埋設管１０１の内周面の内側に引っ込められる。また、図６に示すように、油圧ジャッキ１１を伸ばして可動支持部材４ａの他端部を後退させると、可動支持部材４ａは、その他端部の連結ピン４ｃを中心に一端部が上下を向くように、すなわち可動支持部材４ａが垂直に近い状態になるように傾動する。これに伴って、カッター２は、固定支持部材４ｂの一端部の連結ピン４ｃを中心に回動して既設の埋設管１０１の径方向に突出して、同埋設管１０１に切り込みを入れることが可能な状態に変位する。
【００５９】
このように、第２の例の埋設管取替え用のカッター装置１は、支持部材４ａ，４ｂ等からなるリンク機構を設けることにより、第１の例のものと同様、可動支持部材４ａを傾動させてカッター２を出没させ得るように構成している。
【００６０】
この第２の例の埋設管取替え用のカッター装置１は、以上のよう構成しているので、第１の例のものと同様にしてこの出願の発明に係る埋設管の取替え方法を実施することができる。その場合、カッター２は、円盤状をなしていてカッター駆動装置３で回転駆動されるので、前記第２の工程において既設の埋設管１０１にカッター２で切り込み１０３を入れると、同埋設管１０１の多数の横筋１０２ａがカッター２で切断されることとなる。また、前記第３の工程では、この第２の工程で切り込みを入れた既設の埋設管１０１を先導体２０のカッターヘッド２１で破砕しつつ埋設管１０１の多数の縦筋１０２ｂを切断して管埋設用の地下坑を形成する。その際、横筋１０２ａや縦筋１０２ｂの切断片等の障害物は、先導体２０のカッターヘッド２１によりその地下坑の周辺に押し退けることができるように構成しており、粒度の小さい掘削物だけが先導体２０に取り込まれて地上に排出される。
【００６１】
また、こうして既設の埋設管１０１を取り替える作業をしている間、埋設管取替え用のカッター装置１に損傷等の不調が生じたときには、このカッター装置１に取り付けたカッター２を遠隔操作により既設の埋設管１０１の内周面の内側に引っ込めた後、止水壁５を先導体２０とは別個に前進させることにより、すでに埋設した新設の埋設管１０４や先導体２０を現位置に留めたまま、埋設管取替え用のカッター装置１を到達立坑側で単独回収することができる。したがって、埋設管取替え用のカッター装置１に損傷等による不調が生じたときには、従来の技術とは異なり、容易かつ経済的に回収することができる。また、そのため、カッター２が摩耗したときには、そのカッター２の交換も容易に行うことができ、既設の埋設管１０１が高強度のものであっても、埋設管の取替え作業を長距離の区間にわたって円滑に行うことができる。
【００６２】
この第２の例の埋設管取替え用のカッタ装置１による埋設管の取替え方法は、既述した第１の例による埋設管の取替え方法と同様の作用効果を奏し、既設の埋設管１０１が鉄筋コンクリート製である場合にも実施することができる。また、この第２の例の埋設管取替え用のカッタ装置１は、カッター駆動装置を要するので、第１の例のものよりも構造が複雑で高価な反面、鉄筋コンクリート製の埋設管等の高強度の既設の埋設管１０１を取り替えるときにも使用することができ、その他の点では、既述した第１の例の埋設管取替え用のカッタ装置１と同様の作用効果を奏する。
【００６３】
以上述べた第１の例及び第２の例の埋設管取替え用のカッタ装置１は、既設の埋設管１０１内に設置した止水壁５をワイヤ類８で牽引して前進させるようにしているが、止水壁５に、駆動装置により回転駆動される駆動輪とを付設して、自走して前進させることができるように構成してもよい。このように構成すれば、その駆動輪の回転数を調節することにより、既設の埋設管１０１へのカッター２の食い込み量やその埋設管１０１の材質等の周辺条件に応じて止水壁５の前進速度を精妙に調整することができるので、既設の埋設管１０１を破砕しやすくするための前処理を周辺条件に応じて効率的かつ適切に行うことができる。
【００６４】
最後に、この出願の埋設管取替え用のカッタ装置の発明を具体化した第３の例の埋設管取替え用のカッター装置１を図１０乃至図１３に基づいて説明する。この第３の例のカッター装置１は、鉄筋コンクリート製の既設の埋設管１０１の取替えに好適な埋設管取替え用のカッター装置を自走できるようにこの出願の発明の埋設管取替え用のカッター装置を具体化したものであり、鉄筋コンクリート製の既設の埋設管１０１を取り替えるのに好適なものである。
【００６５】
図１０は、この出願の発明を具体化した第３の例の埋設管取替え用のカッター装置を使用して埋設管の取替え方法を実施している状態を示す要部の縦断面図、図１１は、図１０のＥ−Ｅ線断面図、図１２は、図１０における第３の例の埋設管取替え用のカッター装置を回収するときの状態を示す要部の縦断面図、図１３は、図１２のＦ−Ｆ線断面図である。これらの図において既述の図１乃至図９と同一の符号を付けた部分は、これら図１乃至図９と同等の部分を表すので、特筆すべき場合を除いて詳述しない。
【００６６】
この第３の例の埋設管取替え用のカッター装置１は、先導体２０とは分離独立して構成され既設の埋設管１０１内を先導体２０とは別個に前進させることが可能な移動体としての止水壁５、この止水壁５に取り付けられ既設の埋設管１０１に切り込みを入れることが可能なカッター２とを設けている点で、基本的な構造が第１の例のものと変わらない。また、後述するように、カッター２を既設の埋設管１０１の径方向に出没させ得るように構成している点でも、基本的な構造が第１の例のものと変わらない。
【００６７】
図１０乃至図１３において、２はカッター駆動装置３で回転駆動されて既設の埋設管１０１の周壁を螺旋状に切断することが可能なカッター、５はこのカッター２の取付用の止水壁、５ａはこの止水壁５の外周部をなし環状のシール６が取り付けられたリング状の止水壁外周部、５ｂはこの止水壁外周部５ａの内部に回転可能に配設された略断面Ｈ状の円板状の止水壁本体、５ｃはこの止水壁本体５ｂを回転可能に支持する軸受、１２は図示しない駆動装置で回転駆動して支持腕１３ａ及び止水壁本体５ｂを介してカッター２を公転させながら前進させるように駆動する駆動輪、１３ａはこの駆動輪１２を回転可能に軸着して止水壁本体５ｂの前面に固定するための支持腕、１３ｂはこの支持腕１３ａを取り付けて止水壁本体５ｂの前面に固定するための固定部材である。
【００６８】
駆動輪１２は、支持腕１３ａの前後両面にそれぞれ複数軸着されている。図示はされていないが、こうした駆動輪１２や支持腕１３ａは、止水壁本体５ｂの軸心を中心にして対称的に一対設けている。駆動輪１２は、油圧モータ等の駆動装置で回転駆動すると、既設の埋設管１０１上を転動して支持腕１３ａを旋回させながら前進させ、これに伴って、止水壁本体５ｂを回転させながら前進させる。その結果、この止水壁本体５ｂに取り付けられているカッター２を公転させながら前進させることができる。駆動輪１２を回転駆動するための駆動装置は、支持腕１３ａの内部や外部等適宜の個所に設置する。
【００６９】
１４ａは一端部にカッター駆動装置３が取り付けられ他端部を止水壁本体５ｂの後面に傾動可能に取り付けてカッター２やカッター駆動装置３を支持する可動支持腕、１４ｂは一端部に油圧ジャッキ１１のチューブ側の端部を回動可能に軸着し他端部を止水壁本体５ｂに固定して油圧ジャッキ１１を回動可能に支持する固定支持腕、１４ｃは油圧ジャッキ１１を固定支持腕１４ｂに回動可能に軸着するための連結ピン、１４ｄは可動支持腕１４ａを止水壁本体５ｂの後面に傾動可能に取り付けるための取付部材、１４ｅは油圧ジャッキ１１のチューブ側を固定支持腕１４ｂの一端部に回動可能に軸着するためのブラケットである。
【００７０】
油圧ジャッキ１１は、チューブ側の端部が固定支持腕１４ｂに回動可能に支持されていることに加えて、ロッド側の端部が図１１に示すように可動支持腕１４ａに取り付けられており、その場合、回動可能に取り付けられる。したがって、図１２及び図１３に示すように、油圧ジャッキ１１を縮めると、可動支持腕１４ａは、取付部材１４ｄ側を中心に傾動して固定支持腕１４ｂ側に引き寄せられ、これに伴って、カッター２は、既設の埋設管１０１の径方向に没入して同埋設管１０１の内周面の内側に引っ込められる。
【００７１】
また、図１０及び図１１に示すように、油圧ジャッキ１１を伸ばすと、可動支持腕１４ａは、取付部材１４ｄ側を中心に傾動して固定支持腕１４ｂ側から押し離され、これに伴って、カッター２は、既設の埋設管１０１の径方向に突出して、同埋設管１０１に切り込みを入れることが可能な状態に変位する。このように、第３の例の埋設管取替え用のカッター装置１は、第１の例及び第２の例のものと同様、油圧ジャッキ１１を伸縮することによりカッター２を出没させ得るように構成している。
【００７２】
この第３の例の埋設管取替え用のカッター装置１は、以上のよう構成しているので、油圧ジャッキ１１の伸長によりカッター２を既設の埋設管１０１の径方向に突出させた状態において、駆動輪１２を回転駆動しながらカッター２をカッター駆動装置３で回転駆動すると、駆動輪１２は、既設の埋設管１０１上を転動して支持腕１３ａを旋回させながら前進させ、これに伴って、止水壁５も、止水壁本体５ｂがリング状の止水壁外周部５ａに対して相対回転しながら前進する。そうすると、カッター駆動装置３で回転駆動されているカッター２は、公転しながら前進して既設の埋設管１０１の周壁を螺旋状に切断する。その結果、カッター２は、鉄筋コンクリート製の既設の埋設管１０１の横筋１０２ａだけでなく縦筋１０２ｂも切断することとなる。
【００７３】
こうして既設の埋設管１０１を取り替える作業をしている間、埋設管取替え用のカッター装置１に損傷等の不調が生じたときには、油圧ジャッキ１１を遠隔操作で縮めてカッター２を既設の埋設管１０１の内側に引っ込めた後、駆動輪１２を回転駆動して止水壁５を先導体２０とは別個に前進させることにより、新設の埋設管１０４や先導体２０を現位置に留めたまま、埋設管取替え用のカッター装置１を到達立坑側で単独回収することができる。したがって、埋設管取替え用のカッター装置１に損傷等による不調が生じたときには、従来の技術とは異なり、容易かつ経済的に回収することができる。また、そのため、カッター２が摩耗したときには、そのカッター２の交換を容易に行うことができ、既設の埋設管１０１が鉄筋コンクリート製であっても、埋設管の取替え作業を長距離の区間にわたって円滑に行うことができる。
【００７４】
ところで、カッター２で既設の埋設管１０１の横筋１０２ａだけを切断し、縦筋１０２ｂを先導体２０のカッターヘッド２１で切断する方法を採用すると、その切断時に縦筋１０２ｂが先導体２０のカッターヘッド２１に絡み付く可能性があるので、その対策を別途講じることが望ましい。これに対し、この第３の例のカッター装置１では、埋設管１０１の横筋１０２ａ及び縦筋１０２ｂの双方をカッター２で切断することができるので、縦筋１０２ｂが先導体２０のカッターヘッド２１に絡まることを防ぐことができ、更には、カッター２で切り込みを入れて前処理した既設の埋設管１０１を先導体２０のカッターヘッド２１で一層確実に破砕することが可能となる。
【００７５】
この第３の例の埋設管取替え用のカッター装置１は、止水壁５の止水壁本体５ｂに、駆動装置により回転駆動される駆動輪１２とを付設して、自走して前進させることができるように構成しているので、駆動輪１２の回転数を調節することにより、既設の埋設管１０１へのカッター２の食い込み量やその埋設管１０１の材質等の周辺条件に応じてカッター２の公転速度や前進速度を精妙に調整することができる。そのため、既設の埋設管１０１を破砕しやすくするための前処理を周辺条件に応じて効率的かつ適切に行うことができる。
【００７６】
この第３の例の埋設管取替え用のカッタ装置１及びこのカッタ装置１を使用して実施する埋設管の取替え方法は、カッタ装置１が第１の例のものよりも構造が複雑であってその分経費を要する反面、鉄筋コンクリート製の埋設管１０１を対称とした技術として格好のものであり、その他の点では、第１の例で述べた埋設管取替え用のカッタ装置１や埋設管の取替え方法と同様の作用効果を奏する。以上述べた例では、先導体２０との間に土圧を発生させるためのチャンバを形成して地山の崩落や地下水の浸入を防止するため、移動体を特に止水壁５にしているが、既設の埋設管１０１の埋設区域が地山の崩落や地下水の浸入の恐れのない強固な地盤である場合には、移動体は、必ずしも止水壁５である必要はなく、既設の埋設管１０１内を先導体２０とは別個に前進させることが可能なものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】この出願の発明を具体化した第１の例の埋設管取替え用のカッター装置を使用して埋設管の取替え方法を実施している状態を示す縦断面図である。
【図２】図１の埋設管取替え用のカッター装置付近の拡大図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】埋設管取替え用のカッター装置を回収するときの状態を示す図２と同様の図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】この出願の発明を具体化した第２の例の埋設管取替え用のカッター装置を使用して埋設管の取替え方法を実施している状態を示す要部の縦断面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】図６における第２の例の埋設管取替え用のカッター装置を回収するときの状態を示す要部の縦断面図である。
【図９】図８のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１０】この出願の発明を具体化した第３の例の埋設管取替え用のカッター装置を使用して埋設管の取替え方法を実施している状態を示す要部の縦断面図である。
【図１１】図１０のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１２】図１０における第３の例の埋設管取替え用のカッター装置を回収するときの状態を示す要部の縦断面図である。
【図１３】図１２のＦ−Ｆ線断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１    埋設管取替え用のカッター装置
２    カッター
３    カッター駆動装置
４ａ    （カッター２の）可動支持部材
４ｂ    （カッター２の）固定支持部材
４ｃ    連結ピン
４ｄ    カッター受け部材
４ｅ    連結部材
５    止水壁
５ａ  止水壁外周部
５ｂ  止水壁本体
５ｃ  軸受
６    シール
７    ワイヤ類取付用のブラケット
８    止水壁牽引用のワイヤ類
９    薬液の注入口
１０    薬液供給管
１１    油圧ジャッキ
１２    駆動輪
１３ａ  （駆動輪１２の）支持腕
１３ｂ  固定部材
１４ａ  可動支持腕
１４ｂ  固定支持腕
１４ｃ  連結ピン
１４ｄ  （可動支持腕１４ａの）取付部材
１４ｅ  （油圧ジャッキ１１の）ブラケット
１５    連結部材
２０    先導体
２１    カッターヘッド
２２    カッタービット
２３    反力伝達板
２４    土砂取り込み口
３１    排土管
１０１    既設の埋設管
１０２ａ  横筋
１０２ｂ  縦筋
１０３    切り込み
１０４    新設の埋設管
【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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