JP783H - 既設の本管を新しい本管と取替える方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は既設の本管の取替え、もしくは取替えの準備に
関し、特に既設の鋳鉄製ガス本管を新らしい本管と取替
えることに関し、また特にこの取替えを実施可能にする
方法と装置に関する。 本管は、たとえば、既設の本管が劣化したとか変更され
た負荷に適応するのに能力が不足するなどの数多の理由
のため取替えられる。 ガス本管を取替える通常の方法は費用及び労力のかかる
全面掘削を取替えるべき管の周囲で行なう必要がある。
そうする代りに、全面掘削を避けて新しい本管を既設の
本管に挿入するに留めれば、当然のこととして新設され
た本管は内径が既設のものよりも小さくなり、そのため
ガス輸送能力も小さいものとなる。 本発明の目的は既設の本管の、上記諸欠点の何れをも持
たない新しい本管による取替、もしくは取替の準備を可
能とすることにある。 次に、本発明の構成を説明する。 本発明の方法は、既設の本管を新しい本管と取替える方
法において、既設の本管の外径より大きな外径を有する
掘削機の後端に、新しい本管または新しい本管の保護ス
リーブとして役立つライナを取付け、掘削機の先端を先
にして掘削機を既設の本管内に入り込むように新しい本
管またはライナと共に移動させて既設の本管を破断し、
破断した本管内に新しい本管またはライナを入り込ませ
るための間隙を破断した本管内に前記胴部によって維持
して前記間隙内に新しい本管またはライナを入れライナ
が用いられる場合には、ライナが定位置に設置された後
新しい本管をライナ内にさらに入れる、ことを特徴とす
る方法である。 また、本発明の装置は、既設の本管に挿入されてこの本
管にそって移動する掘削機を含み、この掘削機は既設本
管の内壁と係合しこの壁体を破断する前方部分を有し、
この掘削機は、この後部に破断本管内を移動するとき掘
削機がこの破断本管を通して新しい本管、またはライナ
を引くようにこの新しい本管、またはライナを掘削機に
締結する締結装置を有することを特徴とする既設の本管
の新しい本管による取替え、もしくは取替の準備を行う
ことを特徴とする装置である。 前述の方法における既設の本管を破断して新しい本管ま
たはライナに置換えること、または前述の装置における
既設の本管を破断して新しい本管またはライナに置換え
る掘削機によって、(1)置換えるべき既設の本管の周囲
の地面を完全に堀起すことを避けることができかなりの
労力及び費用を節約できる特徴を有し、また(2)新しい
本管の内径を既設の本管の内径と同一かまたは大きくで
きる特徴を有するものである。 本発明の一特徴によれば、既設の本管の新しい本管によ
る取替え、もしくは取替えの準備を行う方法が提供さ
れ、この方法は既設の本管を破断し、破断本管の取替え
用の新しい本管、またはライナが通過するに足る間隙を
破断本管の端から端にわたって維持し、前記ライナは新
しい本管が続いてこのライナに貫入されたときこの新し
い本管の保護スリーブとして役立つことから成る。 本発明の一実施例において、新しい本管はこれが破断本
管に貫入される前に予めスリーブを被覆されている。 既設本管は新しい本管、またはライナの移動に先立ち絶
えることなく破断されるのが好ましい。 新しい本管の内径は既設の本管の内径に等しいかこれよ
りも大きいことが望ましい。 間隙は既設の本管の外径よりも大きい直径の孔によって
設けられるのが好ましい。 間隙は新しい本管、またはライナの外径よりも大きい直
径の孔によって設けられるのが望ましい。 本発明の別の特徴によれば、既設の本管の新しい本管に
よる取替え、もしくは取替えの準備を行う装置が提供さ
れ、この装置は既設の本管に挿入されてこの本管にそっ
て移動する掘削機を含み、この掘削機は既設本管の内壁
と係合しこの壁体を破断するように配置された切削面を
備えた前方部分と、破断本管内を移動するとき掘削機が
この破断本管を通して新しい本管、またはライナを引く
ようにこの新しい本管、またはライナを掘削機に締結す
る締結装置を備えた後方部分とを有する。 前方部分は切削面を備えた頭部とこの頭部の最大直径と
小さくとも同じ直径をもった胴部とを含む。 掘削機の前端はウインチのケーブルを接続できるように
なっているのが望ましい。 本発明の一実施例において、切削面は掘削機の頭部に配
設された刃先を含み、この刃先は既設本管内を掘削機が
移動するときこの既設本管の内壁と係合しこの壁体を破
断するようになっている。 切削面は掘削機の前端方向において半径方向内側に向か
って傾斜する。 切削刃先は羽根を含み、羽根は主破断部材を構成する。
羽根の少なくとも１つは既設本管の内壁と係合してこの
壁体を破断するため掘削機から半径方向外側に向かって
可動である。 切削刃先は掘削機の軸線を含む平面内にあることが好ま
しい。 特定の、もしくは各可動羽根は掘削機に枢着されるのが
理想的である。 この場合、掘削機内に配置される可動装置は単一の可動
羽根、または複数個の可動羽根を回動させるため上記単
一の可動羽根、または複数個の可動羽根と係合するよう
に設けられる。 本発明の一実施例において、各羽根は枢軸の回りに可動
であり、掘削機はこれら羽根の部分によって一部分を形
成された内孔を有し、可動装置はこの内孔中に配設され
る。 好ましくは、可動装置は流体圧作動方式のラムを含む。 本発明の別の実施例において、唯一つの羽根だけが枢軸
の回りに可動であり、可動装置は流体圧作動方式のピス
トンを含む。 この場合、掘削機は作動流体をピストンに供給する作動
流体用流路を備え、この流路は掘削機の前端から延びて
掘削機の中にまで達する。 掘削機を動かすため、既設本管を貫通して掘削機を駆動
する装置を掘削機内に配置するのが好ましい。 駆動装置は既設本管を貫通して掘削機を衝撃的に駆動す
るためこの掘削機と係合する空気圧作動方式のハンマを
含むのが望ましい。 ハンマは掘削機に穿設された孔の内部に配置されるのが
好ましい。 添付図面を参照して以下に本発明の実施態様を説明す
る。 第１図乃至第３図を参照して、第１図は頭部２と円筒状
胴部３とから成る前方部分と、新しい本管を締結するた
めの締結装置４を備えた後部とを有する鋼製の掘削機１
を示す。 頭部２は高張力鋼の羽根７（第１図と第２図は４本の羽
根を図示する）を研削して造った３本以上の刃先６を含
む切削面５を有する。羽根７は主破断部材を構成する。
羽根７は頭部２に刻設されたキー溝（図示せず）に嵌装
されるが、前記頭部２は掘削機の前端に向かってテーパ
を付された円筒の形をとり、前記羽根７はボルト（図示
せず）によって頭部２に対し固着されるのでこの羽根７
は頭部２から取外し可能である。切削面５は掘削機１の
前端方向に向かって半径方向内側にテーパを付される。
すなわち、掘削機１が既設の管を貫通して進むとき切削
面５が絶えず増大する切削作用をこの既設の管に及ぼす
よう刃先６の半径は掘削機１の前端に向かって減少す
る。 切削面５は頭部２の後方の点９において終端し、これら
の後方の点９はそれらの点を連らねる円の同心円が胴部
３の周囲と一致するよう配置され、しかもキー溝が頭部
２に刻設されているので羽根７と掘削機１上の所定位置
に配設された、その刃先６とは掘削機１の軸線を過ぎる
平面内にある。 頭部２の前端には頭部２と一体に鋳造されたハウジング
１０が設けられ、このハウジング１０は掘削機１をウイ
ンチの鋼ケーブル（図示せず）に接続するための目１１
を備える。 掘削機１の後部は胴部３に固着されたスリーブ１２の形
の締結装置４を備え、掘削機のこの後部は胴部３の外径
よりも僅かばかり小さい外径を有する。使用に当って、
スリーブ１２はプラスチックのような可撓材料で造った
新しい本管１３を受入れる。新しい本管１３の端部を先
ずプラスチックの保護スリーブ１４で取囲み、つぎにこ
の保護スリーブ１４つき本管１３を締結スリーブ１２の
中に圧入する。こうするには締結スリーブ１２の内径を
新しい本管１３の外径とほぼ等しくし、その結果この本
管１３が締結スリーブ１２に確実に嵌入すると共にこの
スリーブによって握持されてスリーブ１２による本管１
３の締結を生じるようにする。 羽根７は、第２図と第３図に示すように、切削面５の中
心軸線を囲んで等角度で隔設され、しかも切削面５に付
されたテーパは掘削機１が捩れたり水平軸線の回りに回
転するのを阻止し、それによって新しい本管及びこれに
接続された空気圧供給管路（図示せず）に不当なひずみ
が生じるのを阻止する。 使用に当っては、既設の鋳鉄製本管８の各端の付近で土
を掘削してこれらの管端が露出するようにする。原動機
つきウインチの鋼ケーブルを本管８の１端から供給して
この本管を通し、この鋼ケーブルをシヤックルハウジン
グ１０の目１１を介して固着する。ついで、外被１４つ
きの新しいプラスチックの本管１３を締結スリーブ１２
に締結する。この新しいプラスチックの本管１３は既設
の鋳鉄製本管８と同様もしくはこれより僅かに大きい内
径を有する。ついで、掘削機１の頭部２を既設の鋳鉄本
管８の中に挿入して、第１図に示すように、切削刃先６
が本管の端と係合するに至るまで前進させる。 つぎに、ケーブルをウインチに巻きつけて既設の本管８
を貫通するよう掘削機１を引張る。同時に、既設本管の
後部１２を空気ハンマー（図示せず）で叩打して掘削機
１を本管８の中に打込む。張力と空気圧の複合作用によ
って掘削機１は本管８にそって前進させられる。そのた
め掘削機１が本管８を貫通して前進する時この複合作用
が内壁に及ぼす強力な局所集中圧力によって、刃先６は
本管８の内壁と係合しこの壁体を破断させる。胴部３は
本管８の最初の内径よりも大きい直径をもつよう使用に
当たって選択されるので、この円筒状胴部３は破断され
た本管８の内径を押し拡げる。胴部３は、また、本管の
破片や掘削土の切屑が落下して新しい本管によって生成
された通路の中に侵入するのを阻止する。掘削機１は破
断されたばかりの本管８にそって前進するので、この掘
削機１は新しい本管１３とこの本管に結合した外被１４
とを自体と一緒に引張ることになるが、この新しい本管
１３の内径は既設の本管８の内径に等しいかこれより僅
かに大きい。新しい本管１３が最終位置に達したら、外
被１４つきの新しい本管１３は締結スリーブ１２から切
離される。 一般に、掘削機１の胴部３の外径は既設の本管の外径よ
りも約３．１８mm（1/8インチ）大きく、また締結スリ
ーブ１２の外径は掘削機のこの円筒形胴部３の外径より
も約３．１８mm（1/8インチ）小さくなるようにきめら
れる。 第４図乃至第７図を参照して、第４図に示す鋼製の掘削
機２１は頭部２２と胴部２３とから成る前方部分と、新
しい本管を締結するための締結装置２４を備える後部と
を有する。 頭部２２は３本以上の枢着された切削羽根２６（第４図
と第５図に図示の掘削機には４本の羽根がある）から成
る切削面２５を有する。切削羽根２６は頭部２２の壁面
に刻設された軸方向の細長い溝（図示せず）に嵌装さ
れ、その前端２７において、頭部２２の壁面に枢着され
る。 第６図及び第７図を参照して、羽根２６は切削面の中心
軸線を囲んで等角度で隔設される。各羽根２６は２つの
斜面２９、この斜面につながる２つの平行面３０及び刃
先２８の至端において前記平行面３０の間に延びる凹面
３１によって形成される刃先２８を有する。 第４図及び第５図を参照して、凹面３１は掘削機２１の
先端に向かう方向に傾斜して切削刃先２８から離れてい
く。 胴部２３は円筒状後部３２、掘削機の前端に向かって傾
斜する円錐台部３３及び頭部２２の溝形成壁面（図示せ
ず）につながる円筒状前部３４を有する。 胴部２３は併合されて羽根２６の凹面３１と頭部の溝形
成壁面の凹形内面（図示せず）とによって形成された通
路３６となる、円形の中心配置貫通孔３５（第５図参
照）を備える。上記通路３６は併合されて羽根２６の枢
着端２７を越えて、頭部２３の前端近くに位置する、円
形の中心配置貫通孔３７となる。この孔３７は円錐状終
点３８を備える。 孔３５と通路３６はこの孔３５と通路３６の内部で動く
ことのできる流体圧作動方式の円柱形ラム３９を収容す
る。このラムの前部は羽根２６の凹面３１と常に係合す
る。羽根２６が第４図に示す閉鎖位置にあるとき、切削
刃先２８は胴部２３の前部３４と共に軸方向に整列す
る。ラム３９が通路３６にそって前進して凹面３１の半
径方向内方傾斜面と出会うとき羽根２６が外側に旋回し
て第４図の閉鎖位置から第５図の解放位置に移り得るよ
う、羽根２６の凹面３１は頭部の溝形成壁面（図示せ
ず）の凹形内面よりも半径方向に関していっそう深く通
路３７の中に突出する。旋回の結果、羽根２６は、第５
図に示すように、テーパした切削面２５を形成する。 頭部２２の前端は、第１図の掘削機１において示したも
のと類似し、かつ類似の目的をもったハウジング４０及
び目４１を備える。 掘削機２１の後部は、第１図の掘削機において示したも
のと類似の、締結スリーブ４２の形の締結装置２４を備
える。第１図の掘削機の場合と同様に、締結スリーブ４
２が胴部２３に固着され、このスリーブは胴部２３の後
部よりも僅かばかり小さい直径を有する。第１図に図示
の掘削機について前に記載したのと正確に同じ方式で、
新しいプラスチックの本管４３とその外被４４が締結ス
リーブ４２に固着、締結される。使用に当っては、第１
図に記載の掘削機の場合と同様に、既設の鋳鉄製本管４
５の各端の付近で土を掘削してこれらの管端が露出する
ようにする。原動機つきウインチの鋼ケーブルを本管４
５の１端から供給してこの本管を通し、この鋼ケーブル
をハウジング４０に目４１を介して固着する。ついで、
外被４４つきの、新しいプラスチックの本管４３を締結
スリーブ４２に締結する。この新しいプラスチックの本
管４３は既設の鋳鉄製本管４５と同等もしくはこれより
僅かに大きい内径を有する。次に、切削羽根２６の少な
くとも一部分が第４図に示すように既設の本管４５の内
壁と隣接するようになるまで、掘削機２１の頭部２２を
既設の本管４５の中に挿入する。ラム３９は流体圧によ
って作動させられて通路３６内を前進し羽根２６をその
端２７の回りに回転させ、第５図に示すように、羽根２
６を本管４５と係合させ、その切削刃先２８が本管４５
の内壁に及ぼす強力な局所集中圧力によって鋼製の本管
を破断する。本管４５の一部分が割れて開くとラム３９
は第４図に示す位置に退くので、羽根２６は第４図の閉
鎖位置に復帰する。ついで、羽根２６の長さを超えない
分量だけ既設の本管４５を貫通して掘削機２１が前進す
るようウインチのケーブル（図示せず）をウインチに巻
付ける。続いて、既設本管４５の次の部分が今述べた方
法によって破断され、次いで掘削機２１が本管４５を貫
通して羽根２６の長さを超えない追加の分量だけ前進す
る。既設の本管４５が全長にわたって破断されてしまう
までこの過程を反覆する。掘削機２１が破断本管を通過
し切ると破断本管の内径は胴部２３によって押し拡げら
れる。それは胴部２３の後部３２が、使用に当っては、
鋳鉄の本管４５の最初の内径よりも大きい直径をもつよ
う選ばれるからである。 胴部２３は、また、本管の破片や掘削土の切屑が落下し
て新しい本管によって生成された通路の中に侵入するの
を阻止する。掘削機２１が破断本管４５にそって前進す
るにつれて、掘削機は新しい本管４３を自体に随伴させ
て引張るが、この新しい本管４３の内径は既設の本管４
５の内径に等しいかこれより僅かに大きい。新しい本管
４３が最終位置に達したら外被４４つきの新しい本管４
３は締結スリーブ４２から切離される。 第８図を参照して、鋼製の掘削機５１は前端に向かって
概ね円錐状にテーパを付された頭部５２を含む前方部分
と新しい本管の円錐状ライナを締結するための締結装置
５４を内包する円筒状後部５３とを含む。 第９図と第１０図にいっそう明白に示すように、頭部５
２はその壁面に刻設された細長い軸方向を向いた溝に嵌
装された３本の羽根５６、５７及び５８を含む切削面５
５を有する。羽根５６、５７及び５８は主破断部材を構
成する。２本の下部羽根５６と５７（第９図に示す）は
溶接されるか溝の中に強固にボルト締めされるかして固
着される。 下部羽根よりも巾が広く厚みが厚い、もう１つの上部羽
根５８はその前端５９において頭部５２の表面に枢着さ
れる。 上部羽根５８は掘削機５１の頭部５２の部分（図示せ
ず）を貫通して延びるピン６０（第１０図）に枢着さ
れ、前記部分は羽根５８の前端５９の運動に順応する凹
所（図示せず）を形成する。 第９図に示すように、羽根５６乃至５８は前方に向かっ
て傾斜して掘削機５１の前端に達する、切削面の中心軸
線を囲んで等角度に隔設される。各羽根５６乃至５８は
２つの斜面６１によって形成された切削刃先６０（第９
図）と切削刃先からの至端において平行面６３の間に形
成された基部６２とを有する。 第９図と第１０図を参照して、掘削機５１の頭部５２は
その円筒状内設孔６５内で滑動自在の流体圧作動方式の
ピストン６４を収容する。孔６５は小さめの直径の下部
孔部分６６とこれを連通する、大きめの直径の上部孔部
分６７とを有する。孔部分６７の内面は外ねじを螺刻さ
れた止めリング６８を受入れるため内ねじを螺刻されて
いる。止めリング６８はそれがピストン６４の下方至端
に周設された止めカラー６９と係合するときピストン６
４の上向き運動の程度を制限するのに役立つ。 第８図と第１０図に示すように、頭部５２は作動流体用
流路７０を備え、この流路はその一端においてピストン
６４の下方の孔６５と連通し、頭部５２の前端におけ
る、大きめの直径の螺刻孔７１で終端する。その螺刻孔
７１は流体圧供給ホース用管継手７２の雄ねじ部分を受
入れる。 図示していないが、頭部５２の前端はその両側に横方向
凹所が設けられていて、２本の隣接するＴ字形ケーブル
連結板７４（図では１本の連結板７４のみを示す）の横
部材７３を受入れ、かつこの横部材７３と係合するよう
になっている。板７４は相互に連結されると共に頭部５
２の前端を間に挟んで板７４の各横部材７３を貫通して
延びる、１対の連結ピン７５と７６を介して頭部５２の
前端に連結される。連結板７４の各直立部材７７が掘削
機５１から前方に突出してピン７８によって連結される
が、このピンもまたウインチ（図示せず）のケーブル７
９を接続するための連結点となる。 第８図を参照して、掘削機５１の後部５３は円錐状に傾
斜した掘削機の頭部５２に隣接する概ね中空の円筒を含
む。掘削機５１は空気圧作動方式の空気ハンマ装置８０
用のハウジングを形成する。 ハンマ８０は掘削機５１の頭部５２に内設された内孔８
２の中に突出する頭部８１を有し、このハンマ８０の後
部８３は掘削機５１の円筒状後部５３中に軸方向に遊嵌
される。 ハンマ８０の頭部８１は前方に円錐状に突出して円筒状
端部８５で終端するテーパ部分８４を含む。端部８５の
直径は円錐状にテーパを付された部分８４の隣接端部の
直径よりも小さいので、テーパ部分８４とハンマの端部
８５との間には環状肩８６が形成される。 第８図に示すように、ハンマの頭部８１のテーパ部分８
４と端部８５は、使用に当って、頭部の内孔８２の対応
する部分と協働するよう係合し得て、内孔のこれらの部
分もまたハンマの頭部８１の環状肩８６と協働する環状
肩を形成する。ハンマの頭部のテーパ部分８４の後部は
掘削機の頭部に内設された内孔８２の、前方に向かって
円錐状にテーパを付されて広めの部分９０中に軸方向に
遊嵌され、前記部分８４は全体として掘削機５１の後部
５３内で終端する。 ハンマ８０の後部８３は空気圧供給ホース９３用の管継
手（図示せず）を備えた、後方に向かって傾斜する円錐
状部分９２で終端する円筒状部分９１を含む。 使用に当って、ホース９３を介してハンマ８０に供給さ
れた圧縮空気はハンマ８０を通常の方式で往復動させ、
ハンマの頭部８１が掘削機５１の内孔８２の対応する協
働部分に対して及ぼす衝撃作用によって、既設の本管９
４を貫通して掘削機５１を駆動する。 ライナ９５を掘削機５１に締結する装置５４はライナ９
５の後端と係合する鋼のリング９６、リング９６に接続
されたループ状ケーブル９７、ケーブル９７に接続され
た引張りケーブル９８、ライナ９５の遠端と係合する締
結カップ９９及びケーブル９８をカップ９９に不動に固
定する鎖錠装置を含む。 鋼のリング９６は、溶接などによって、掘削機５１の後
部５３の内部においてその内表面に固着される。このリ
ング９６には鋼のループ状ケーブル９７の端を固着し得
る穴（図示せず）を設ける。これもまた鋼で造られる締
結カップ９９はライナ９５の遠端を受入れ、かつこの遠
端を固定するよう形成され、かつ空気圧供給ホース９３
受入れ用の開口と引張りケーブル９８受入れ用の開口
（共に図示せず）とを穿設されて有する。 これもまた鋼で造られる引張りケーブル９８は通常の結
索１０１によってその１端をループ状ケーブル９７に結
ばれ、またその他端をウインチ（図示せず）につながれ
る。 締結装置１００はブロックが引張りケーブル９８上を滑
動し得るよう軸方向に穿孔された孔とこのブロックをケ
ーブル９８に締結するねじ１０２とを有する締結ブロッ
クを含む。 掘削機５１の使用に当って、前に記載の掘削機の場合と
同様にして、既設の鋳鉄製本管９４の各端の付近で土を
掘削してこれらの管端が露出するようにする。原動機つ
きウインチの鋼ケーブル７９を本管９４の１端から供給
してこの本管を通し、この鋼ケーブルを本管９４の他端
に位置する掘削機５１に固着する。締結ピン７８を介し
てケーブル７９を締結板７４に結合する。次に、本管９
４の端でケーブル７９が通されているのと同じ端からホ
ース１０３を供給して、このホースを掘削機の頭部５２
に穿設された作動流体供給孔７１にホース用継手７２を
介して接続する。 次の段階では、ライナ９５を掘削機５１に締結する。先
ず、ループ状ケーブル９７をリング９６に固着し、つい
でこのケーブル９７を締結ブロック１００を伴った引張
りケーブル９８に接続する。ライナ９５の一端がリング
９６と係合するに至るまでライナ９５を掘削機５１の円
筒状後部５３の奥へ押入れる。ライナ９５の他端がカッ
プ９９の内部に位置を占め、かつカップ９９と係合する
に至るまでこの締結カップ９９は自体の備える各開口を
通る引張りケーブル９８と空気圧供給ホース９３に沿っ
て滑動する。引張ケーブルをウインチに巻きつけること
によって張力が引張ケーブル９８に賦与され、ケーブル
９８の張力が充分と見做される値に達すると、締結ブロ
ック１００はケーブル９８に沿って滑動して最終的には
第８図に示すようにカップ９９の基部と結合するに至
る。 ついで、ブロックを締結カップ９９に対ししっかり締結
するためねじ１０２を締めてこのねじを引張りケーブル
９８と係合させる。次に、ライナ９５は締結カップ９９
とリング９６との間で圧縮されるように締結される。そ
れから、引張りケーブル９８をウインチから緩める。 第８図と第１０図に示すように、ライナ９５の内径は既
設の鋳鉄製の本管９４の内径よりも大きい。 図面に示すように羽根５６、５７及び５８の切削刃先６
０が本管９４の端部と係合するに至るまで掘削機５１の
頭部５２を鋳鉄製の本管９４の中に挿入する。空気圧供
給用ホース９３を介して圧縮空気を空気ハンマ８０の後
端に供給することによって空気ハンマ８０は作動させら
れて、ハンマ８０は掘削機５１を衝撃的に叩打して本管
９４中を推進させる。 同時に、掘削機５１を本管９４の端から端までその軸方
向にそって案内する役を果たすケーブル７９によって、
掘削機を引張って本管９４の中を通す。 掘削機５１が本管９４中を通過するにつれて、切削刃先
６０は本管９４の内面と接触してこれを破断する。掘削
機５１の円筒状後部５３は本管９４の内径よりも大きい
直径をもつので、破断された本管９４の内径は押拡げら
れる。掘削機５１の胴部５３はまたライナ９５を通す間
隙を提供するのに役立つと共に破壊された本管の破片や
掘削された土の切屑が落下してライナ９５のために生成
した通路の中に侵入するのを阻止する。 掘削機５１が本管９４の内径を狭めるフランジのよう
な、本管９４中にある障害物に出会ったとすると、この
障害物を破断してライナ通過用の間隙を提供するため可
動羽根５８が外側に向かって旋回する。この場合、作動
流体はホース１０３、流路７０及びシリンダ内孔６５を
介してピストン６４に供給される。障害物が破断される
とすぐ流体圧は緩和されるので、ピストン６４は作用圧
を緩和され羽根５８はその閉鎖位置に戻る。ホース１０
３が掘削機５１と共に前進するのは言うまでもない。 本管９４を完全に破壊してからライナ９５は本管９４中
を推進させられこの本管から外に出て締結カップ９９と
ブロック１００を露出させる。 最後に、掘削機５１とこれに結合された締結装置５３が
ライナ９５から切離される。新しい本管（図示せず）が
ついでこの新しい本管用保護スリーブを形成するライナ
９５の内側を通って手動もしくは他の方法で押入れられ
る。 新しい本管はポリエチレンまたは塩化ビニル樹脂のよう
な任意適当なプラスチック材料で造ってよいが、ライナ
はこれより遥かに強靭な耐摩耗性プラスチック材料で造
らなければならない。 本発明の方法によれば、掘削機が壁体を移動するとき、
先行する前端により、壁体を破片に破断させながら、破
片を半径方向外方に移動させ、既設の本管の孔を拡開さ
せることができる。更に、掘削機の前端及び胴部によ
り、破断した本管の破片及び掘削土の切屑が新しい本管
又はライナの通路に落下するのを阻止することができ、
従って、掘削機は、新しい本管又はライナを引きなが
ら、破断した本管に沿って進むことができる。かくし
て、本発明による方法は、鋳鉄管のような破片を形成す
る破断可能な埋設した既設の本管を新しい本管又はライ
ナと取替えることを可能とする。 本発明の装置によれば、掘削機の前端の方向に半径方向
内方にテーパする前方部分の主破断部材は、既設の本管
の内壁に係合し、掘削機が壁体を移動するときに壁体を
破断させることができ、前方部分は破片を半径方向外方
に移動させて既設の本管の孔を拡開させる。特に、掘削
機の胴部は、既設の本管の直径よりも大きな直径を有す
るから、破断した本管内に新しい本管又はライナを入り
込ませるための十分な間隙を破断した本管内に作り、破
断した本管の破片及び掘削土の切屑が新しい本管又はラ
イナのために生成された通路に落下するのを阻止するす
るのに役立つ。従って、掘削機は、新しい本管又はライ
ナを引きながら、破断した本管に沿って進むことがで
き、かくして、本発明の装置は、鋳鉄管のような破片を
形成する破断可能な埋設した既設の本管を新しい本管又
はライナと取替えることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は使用中のところを示す掘削機の第１の実施例の
側面図である。 第２図は第１図に示す掘削機切削面の端面図であり、こ
の切削面は４つの切削刃先を有する。 第３図は第１図に示す掘削機切削面の端面図であり、こ
の切削面は３つの切削刃先を有する。 第４図は動作開始時のところを示す掘削機の第２の実施
例の部分断面側面図である。 第５図は第４図に示す掘削機の図であるが、掘削機は動
作中にある。 第６図は第４図及び第５図に示す掘削機切削面の端面図
であり、この切削面は３つの切削刃先を有し、その隠さ
れた詳細が示されている。 第７図は第４図及び第５図に示す掘削機切削面の端面図
であり、この切削面は４つの切削刃先を有し、その隠さ
れた詳細が示されている。 第８図は使用中のところを示す掘削機の第３の実施例の
側面図であり、内部の詳細を現すため一部を切欠して示
す。 第９図は第８図の線IX−IXにそった断面図である。 第１０図は掘削機の正面を一部断面で示す近接大写し図
である。 １、２１、５１……掘削機、 ２、２２、５２……頭部、 ３、２３、５３……胴部、 ４、２４、５４……締結装置、 ５、２５、５５……切削面、 ６、２８、６１……（切削）刃先、 ７、２６、５６、５７、５８……羽根、 ５８……唯１つの羽根、 ８、４５、９４……既設の本管、 １３、４３、……新しい本管、 １４、４４……保護スリーブ、 ２７、５９……枢軸、 ３１……羽根の部分、 ３９……ラム、 ６４……ピストン、 ７０……作動流体用流路、 ７１……掘削機の前端、 ７９……ケーブル、 ８０……ハンマ、 ８２……孔（ハンマ用の）。

Claims (1)

1. 【訂正明細書】 【特許請求の範囲】 【請求項１】破片を形成する破断可能な埋設した既設の
   本管を新しい本管と取替える方法において、既設の本管
   の外径より大きな外径を有する胴部を持つ掘削機の後端
   に、新しい本管または新しい本管の保護スリーブとして
   役立つライナを取付け、掘削機を既設の本管内に入り込
   むように新しい本管またはライナと共に移動させ、前記
   掘削機の先端を先にして、該先端により既設の本管を破
   片に破断し、破片を半径方向外方に移動させて本管の孔
   を拡開するとともに、破断した本管内に新しい本管また
   はライナを入り込ませるための十分な間隙を破断した本
   管内に前記掘削機の先端及び胴部によって維持し、ライ
   ナが用いられる場合には、ライナが定位置に設置された
   後新しい本管をライナ内にさらに入れる、ことを特徴と
   する方法。 【請求項２】既設の本管（８、４５、９４）に挿入され
   てこの本管にそって移動され、本管を破断させ、破断し
   た部分を通路を形成すべく半径方向外方に移動させて、
   本管の孔を拡開する掘削機（１、２１、５１）を含み、
   この掘削機は、頭部（２、２２、５２）を有する前方部
   分を有し、前記頭部は、前記既設の本管の内壁と係合
   し、使用に当たって前記内壁を、前記既設の本管の孔を
   拡開するように半径方向外方に移動される部分に破断さ
   せるための切削面（５、２５、５５）を備え、前記切削
   面が、掘削機の前端の方向に半径方向内方にテーパし、
   前記既設の本管の内径よりも大きくない小径端と、前記
   既設本管の内径よりも大きい大径端とを有し、掘削機
   は、既設本管の孔が通路を形成すべく拡開される前に、
   前記既設の本管の内壁に係合し、これを破断するよう
   に、前記切削面を形成する少なくとも１つの主破断部材
   （７、２６、５６〜５８）を有し、前記前方部分は、胴
   部が、破断した本管内に新しい本管またはライナを入り
   込ませるための十分な間隙を破断した本管内に作ること
   ができるように、頭部の大径端と少なくとも同じ直径の
   胴部（３、２３、５３）を有し、胴部は、該胴部が隣接
   して位置する頭部の後方に延び、 使用に当たって、形成された通路を通して新しい本管
   （１３、４３）またはライナ（９５）を直線状に移動さ
   せるために、新しい本管、またはライナの先端を前記掘
   削機の後端に締結する締結装置（４、２４、５４）を更
   に有し、前記ライナは、該ライナ内に新しい本管を入れ
   るときに該本管のための外側保護スリーブとして役立
   つ、 ことを特徴とする既設の本管の新しい本管による取替
   え、もしくは取替の準備を行う装置。 【請求項３】掘削機の前端はウインチのケーブルを接続
   できるようになっていることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項に記載の装置。 【請求項４】切削面は掘削機の頭部に配設された前記主
   破断部材（７、２６、５６〜５８）の切削刃先（６、２
   ８、６０）を含み、この刃先は既設本管内を掘削機が移
   動するときこの既設本管の内壁と係合しこの壁体を破断
   するようなっていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項または第３項のいずれか１つに記載の装置。 【請求項５】切削刃先は羽根を含み、該羽根は前記主破
   断部材を構成し、羽根の少なくとも１つは既設本管の内
   壁と係合してこの壁体を破断するため掘削機から半径方
   向外側に向かって可動であることを特徴とする特許請求
   の範囲第４項に記載の装置。 【請求項６】切削刃先は掘削機の軸線を含む平面内にあ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第４項または第５項
   のいずれか１つに記載の装置。 【請求項７】特定の、もしくは各可動羽根は掘削機に枢
   着されることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載
   の装置。