專利名稱：給管道加襯的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及給管道加襯的方法和設(shè)備。具體而論，本發(fā)明涉及的為管道加襯的方法和設(shè)備專門用于修理位于難以接近的區(qū)域的、損壞的、磨損的、或泄漏的管道，例如下水管或其它位于地下的管道。
背景技術(shù)：
攜帶例如水或廢水的管道系統(tǒng)、其它的液體和流體輸送系統(tǒng)，以及容納例如通信線路的管道系統(tǒng)一般都位于地下，并且一般來說安裝后都是難以接近的。在先前的美國專利No．5，119，862和No．5，351，720中公開了這樣一些系統(tǒng)。
這樣一些管道系統(tǒng)經(jīng)過一段時(shí)間就可能損壞、磨損、或者例如在相鄰管道部分之間的接合部開始泄漏。例如在上述美國專利No．5，119，862和No．5，351，720中公開了與這些系統(tǒng)相關(guān)的一些問題、以及一系列先前的修理方法和設(shè)備。
給損壞的管道加襯和／或修理損壞的管道，其中有的需要挖掘，有的不需要挖掘，這是公知的。這樣的方法和設(shè)備利用了放在一個(gè)破碎的或損壞的管道內(nèi)部的襯圈部分，所說破碎的或損壞的管道從一個(gè)卷曲的外形膨脹至襯圈被固定到管道內(nèi)表面的最終的外形。可以使用各種裝置(例如經(jīng)一壓縮空氣源可膨脹的柔軟彈性容器)從卷曲的襯圈內(nèi)部施加內(nèi)部壓力，使所說襯圈徑向向外膨脹進(jìn)入最終位置。在施加徑向膨脹力的過程中必須要保證力(特別是過大的力)不得作用在損壞的管道上，否則將會(huì)使已損壞的管道進(jìn)一步損壞。
本發(fā)明簡述本發(fā)明的目的是對(duì)現(xiàn)有的管道內(nèi)部加襯的方法和設(shè)備、尤其是修理方法和設(shè)備，進(jìn)行改進(jìn)。雖然期望本發(fā)明在修理方面有其最大實(shí)用性，但也期望在需要修理之前可以使用本發(fā)明的加襯設(shè)備。
本發(fā)明提供的方法和設(shè)備不需要向自己損壞的管道部分施加顯著的內(nèi)部壓力，因此沒有使已損壞的和／或磨損的管道部分可能發(fā)生額外損傷的風(fēng)險(xiǎn)。進(jìn)而，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明不必使用壓縮空氣設(shè)備。此外還有，用本發(fā)明的方法和設(shè)備修理的管道接合部是穩(wěn)定堅(jiān)固的，并且完全密封，因此這種修理是長期耐用的。
為此，本發(fā)明涉及一種用于修理管道的加襯設(shè)備，其中由于其開放的橫截面，可把橫向截面螺旋卷曲的一個(gè)塑料片卷到一個(gè)轉(zhuǎn)盤上。這樣一種用于塑料的轉(zhuǎn)盤是公知的。
有開口的橫截面的縱向邊緣有一個(gè)配接的或互補(bǔ)的外形。這樣的外形例如可取配接的鋸齒部分的形狀，從而在圓柱形管道襯圈內(nèi)形成螺旋形塑料片的機(jī)械鎖定。
從遠(yuǎn)處入口室把螺旋形卷曲的塑料片或襯圈拉入正在修理的管道內(nèi)，例如下水道內(nèi)，從而把襯圈按卷曲的外形首尾相接地定位在下水道內(nèi)。
一旦卷曲的襯圈在下水道內(nèi)準(zhǔn)確就位，可通過一個(gè)纜繩拉住一個(gè)魚雷形狀的部件或魚雷形件穿過該螺旋。所說魚雷形件的直徑(ID)最好略大于襯圈的期望內(nèi)徑，因此當(dāng)拉住所說魚雷形件通過螺旋形的襯圈時(shí)，使襯圈充分展開，使得襯圈的配接鎖定邊緣排齊，并且把所說襯圈固定成靠近正在修理的管道的內(nèi)表面的一個(gè)期望的圓柱形狀。
具體而論，當(dāng)所說魚雷形件的最大直徑通過沿卷曲的襯圈的長度方向的一個(gè)指定位置時(shí)，使所說襯圈的相應(yīng)縱向邊緣的膨脹略有過度。當(dāng)魚雷形件通過時(shí)，由于制造襯圈的材料的內(nèi)部應(yīng)力或鎖定應(yīng)力，先前卷曲的襯圈趨向于沿保持它原先卷曲的外形的方向移動(dòng)。在這種移動(dòng)期間，所說邊緣的鋸齒形或其它配接的機(jī)械鎖定形狀嚙合，并使襯圈保持為期望的圓柱外形。由于鋸齒形或其它機(jī)械鎖定形狀是在該塑料襯圈的縱向邊緣表面，所以最終的橫截面最好是圓形的，而沒有重疊。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，襯套在展開位置的鎖定方法除了上述的邊緣機(jī)械鎖定以外還可包括至少在鎖定邊緣附近的襯圈上使用熱固的、熱塑的、或熱熔融的涂料，對(duì)涂料加熱，使涂料熔化，其中包括在襯套的鎖定邊緣上的涂料的熔化。通過撤去加熱源，把襯套的邊緣焊在一起。加熱并熔化例如熱塑涂料層的一種方法就是借助于埋置在涂料層中的電阻元件，即電熱絲。在魚雷形件的上述移動(dòng)后，襯圈一旦就位，就把電流加到電阻元件上，從而使邊緣處的塑料熔化，并把兩個(gè)邊緣融接在一起。
作為一種替換，為了融接塑料襯圈的鎖定邊緣，可提供一定數(shù)量的溶劑，以便用化學(xué)方法融接所說邊緣。
可以設(shè)想，塑料襯圈可由高密度的聚乙烯或者較軟的PVC制成。也可以使用其它塑料?？梢栽O(shè)想，魚雷形件可由能實(shí)現(xiàn)這里描述的功能的任何適宜材料制成，其中包括金屬和／或塑料和／或它們的組合，魚雷形件的內(nèi)部和外形結(jié)構(gòu)及形狀也可取任何適宜的形式，其條件只是所說魚雷形件具有可實(shí)現(xiàn)這一功能的足夠好的結(jié)構(gòu)整體性。
附圖簡述在下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的上述目的和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚明白，這些附圖是作為非限制性的實(shí)例給出的，其中

圖1表示本發(fā)明的襯圈的橫向剖面，所說襯圈處在卷曲的預(yù)裝外形中；圖2示意地表示一個(gè)處于卷曲的預(yù)裝外形中的襯圈從一個(gè)存貯轉(zhuǎn)盤加入到一個(gè)下水道系統(tǒng)，用于給至少一部分下水道系統(tǒng)加襯；
圖3表示處在展開的安裝外形的襯圈的橫向剖面；圖4詳細(xì)地表示了圖3所示的襯圈的一部分；圖5示意地表示定位在卷曲的襯圈的長度的一端內(nèi)的一個(gè)魚雷形部件，所說襯圈定位在要加襯的或要修理的一個(gè)管道部分內(nèi)，在此之后移動(dòng)該魚雷形部件通過襯圈使襯圈展開，從而使鎖定邊緣嚙合，因此使襯圈取它的展開的鎖定外形；以及圖6表示該魚雷形部件；圖7類似于圖4，表示襯圈的鎖定邊緣的一種替換形式。
就附圖而論，已足夠描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，從而簡化了說明，這一說明是本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員容易理解本發(fā)明的下述原理并因此能制造和使用本發(fā)明所必須的。
圖1表示處在松散卷曲外形的塑料片1，所說塑料片例如用作地下管道的襯圈。該襯圈有一對(duì)縱向延伸的邊緣部分2、3，如下面將要描述的那樣，所說邊緣部分2、3被鎖定在最終的外形中。
在圖2中，所示的卷曲的襯圈1從存貯轉(zhuǎn)盤4加入一下水管道系統(tǒng)5，確切地說進(jìn)入需要修理的長管或管道6中?？梢允褂靡话惭b纜繩11施加拉力，從而可在打開襯圈時(shí)縱向延伸卷曲的襯圈1。
如圖3和4所示，卷曲的襯圈1的縱向邊緣2、3有一個(gè)配接的或互補(bǔ)的外形。這些外形例如可取為配接的鋸齒形表面2a、3a，例如圖4的詳圖所見。當(dāng)使該襯圈從圖1所示的外形展開到圖3所示的外形、即變?yōu)閳A柱形管道襯圈時(shí)，這些表面2a、3a起一個(gè)機(jī)械鎖的作用。
要完成一次修理，通過纜繩7例如從遠(yuǎn)處的入口室8把螺旋形卷曲的塑料片形式的襯圈1拉入要加襯圈的管道或“主管道”中，例如下水道，從而使該襯圈以卷曲的外形首尾相接地定位在下水道中。
圖5所示的卷曲的襯圈1在要修理的(或者在要用襯圈加襯的任何情況下的)下水道管6中首尾相接地放置。一旦卷曲的襯圈1在下水道管中準(zhǔn)確就位，一個(gè)魚雷形的部件，或者叫魚雷形件9就被纜繩7拉住通過襯圈1。把一個(gè)控制纜繩10固定到魚雷形件的相對(duì)端。當(dāng)然，在安裝魚雷形件9之前，襯圈1處在圖1所示的卷曲外形中。如果必要，可首尾相接地定位卷曲的襯圈的附加部分(一個(gè)或多個(gè))，可通過公知的方法，其中包括機(jī)械連接、或塑料或化學(xué)方式熔融各端頭在一起。
如圖6所示的大體和魚雷形件9的最大直徑相應(yīng)的襯圈1的直徑(ID)最好略大于襯圈1的期望內(nèi)徑，從而，當(dāng)拉住魚雷形件通過卷曲的襯圈時(shí)，使襯圈打開得很充分，進(jìn)而使襯圈1的配接鎖定邊緣2、3對(duì)齊，并且保證襯圈變?yōu)榭拷摴艿阑蛑鞴艿囊粋€(gè)期望的圓柱形狀。
確切地說，當(dāng)魚雷形件的最大直徑沿卷曲的襯圈的長度方向通過一指定位置時(shí)，襯圈的各個(gè)縱向邊緣的位置大體呈相互面對(duì)面的關(guān)系，因此當(dāng)魚雷形件通過時(shí)，由于制造襯圈的材料的內(nèi)部應(yīng)力或鎖緊應(yīng)力的作用，先前卷曲的襯圈趨向于沿保持它的原先的卷曲外形的方向移動(dòng)。在這樣一種移動(dòng)期間，這些邊緣的鋸齒形或其它配接的機(jī)械鎖定形狀2a、3a相互嚙合，并使襯圈1保持在期望的圓柱外形。由于鋸齒形、或其它機(jī)械鎖定形狀是在塑料襯圈的縱向邊緣表面，因此最終的橫斷面最好是圓形的，而不重疊。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，襯套在非卷曲位置的鎖定方式除了上述的邊緣機(jī)械鎖定外，還可包括使用可熱固的涂料、熱塑涂料、或熱熔融涂料，將它們涂在襯圈上，至少是在靠近鎖定邊緣的位置，從而在襯圈膨脹進(jìn)入已展開的安裝位置后，可對(duì)涂料加熱，使涂料熔化，其中包括使襯套的鎖定邊緣上的涂料熔化。通過撤去加熱源，使襯套邊緣焊在一起。加熱熔化熱塑涂層的一種方法例如是借助于埋入涂層中的電阻元件，即電熱絲。在上述魚雷形件移動(dòng)之后，襯圈一旦就位，電流就加到該電阻元件上，從而熔化了邊緣處的塑料并把所說邊緣融接在一起。
作為一種替換，可提供一定數(shù)量的溶劑來熔融塑料襯圈的鎖定邊緣，從而可用化學(xué)方法融接這些邊緣。
可以設(shè)想，該塑料襯圈可由高密度聚乙烯或較低的PVC制成。也可以使用其它的塑料?？梢栽O(shè)想，魚雷形件可由任何適宜的材料制成，其中包括金屬、塑料、合金、或者其它適宜完成這里所述的功能的材料，魚雷形件的內(nèi)部和外部結(jié)構(gòu)以及形狀也可采用任何適宜的形式，其條件是所說魚雷形件具有足夠好的結(jié)構(gòu)完整性以實(shí)現(xiàn)它的功能。
這里使用的術(shù)語“魚雷形件”的目的不是在于把本發(fā)明限制在部件9的一個(gè)特殊的形狀上。事實(shí)上，該術(shù)語旨在概括包括一個(gè)逐漸變細(xì)的導(dǎo)向端在內(nèi)的、可使卷曲的襯圈容易膨脹的任何其它形狀。
最后要指出，雖然參照特定的裝置、材料、和實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于這里公開的特例，本發(fā)明可擴(kuò)展到在權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有的等同物上。
圖7表示圖4所示的鎖定邊緣的一種變化。其中，鋸齒表面2a包括一個(gè)靠緊主管道6的延伸部分12，在所說襯圈取安裝位置之前所說延伸部分12就位。在借助于魚雷形件9膨脹期間，鋸齒表面3a的配接部分13與表面2a的延伸部分12嚙合，從而可防止襯圈1相對(duì)于主管道的過度膨脹，并可保證襯圈1的邊緣2和3的準(zhǔn)確裝配和鎖定。
工業(yè)應(yīng)用這里公開的發(fā)明可應(yīng)用到給管道加襯的方法和設(shè)備上，特別是針對(duì)修理位于難以接近的區(qū)域的損壞的、磨損的、或泄漏的管道的方法和設(shè)備，所說管道例如是這里描述和表示的位置地下的下水管或其它管道。
權(quán)利要求
1.一種用襯圈給管道加襯的方法，所說襯圈縱向延伸并且橫向卷曲在一預(yù)裝位置，所說襯圈具有縱向延伸的鎖定邊緣，所說襯圈能夠展開成一安裝位置以形成縱向延伸的大體圓柱形的襯圈，從而可靠近要加襯的管道的內(nèi)表面放置，所說方法包括如下步驟把在要加襯的管道內(nèi)的一預(yù)定長度的所說襯圈定位在所說襯圈的所說卷曲預(yù)裝位置；在所說預(yù)定長度的所說襯圈的一端放置一個(gè)魚雷形件；以及施加一個(gè)力以移動(dòng)所說襯圈內(nèi)的所說魚雷形件，從而把所說襯圈從所說卷曲的預(yù)裝位置移動(dòng)到所說展開的安裝位置，由此，使所說襯圈(1)的所說鎖定邊緣(2、3)相互嚙合，從而使所說襯圈鎖定在靠近管道(6)中加襯的內(nèi)表面處。
2.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，它還包括完成一個(gè)附加步驟以強(qiáng)化所說襯圈的所說邊緣的鎖定就位。
3.如權(quán)利要求2的方法，其特征在于所說襯圈由塑料制成；并且所說附加步驟包括熔化所說邊緣以便把所說邊緣融接在一起。
4.如權(quán)利要求2的方法，其特征在于所說襯圈由塑料制成；并且所說附加步驟包括在所說邊緣上加上溶劑以便用化學(xué)方法把所說邊緣融合在一起。
5.一種管道加襯設(shè)備，包括一個(gè)縱向延伸并且橫向卷曲在一預(yù)裝位置的襯圈，聽說襯圈能夠展開而進(jìn)入安裝位置，以形成縱向延伸的大體圓柱形的襯圈，從而可在要加襯的管道的內(nèi)表面附近放置；所說襯圈具有縱向延伸的鎖定邊緣；以及一個(gè)用于插入處于所說卷曲的預(yù)裝位置的所說襯圈內(nèi)的部件；所說部件具有基本上等于處于所說安裝位置的所說襯圈內(nèi)徑的最大外徑，因此當(dāng)所說部件放在處于所說預(yù)裝位置的所說襯圈的預(yù)定長度的一端并且縱向移動(dòng)所說部件時(shí)，所說襯圈從所說卷曲的預(yù)裝位置移動(dòng)到所說展開的安裝位置，借此嚙合所說襯圈的所說鎖定邊緣，從而使所說襯圈在靠近要加襯的管道的內(nèi)表面處鎖定就位。
6.如權(quán)利要求5的管道加襯設(shè)備，其特征在于所說襯圈由塑料制成。
7.如權(quán)利要求5的管道加襯設(shè)備，其特征在于所說襯圈由高密度聚乙烯制成。
8.如權(quán)利要求5的管道加襯設(shè)備，其特征在于所說襯圈由聚氯乙烯制成。
9.如權(quán)利要求5的管道加襯設(shè)備，其特征在于所說部件是魚雷形的。
10.如權(quán)利要求5的管道加襯設(shè)備，其特征在于，它還包括沿所說展開的襯圈移動(dòng)所說部件的裝置。
11.如權(quán)利要求10的管道加襯設(shè)備，其特征在于所說移動(dòng)裝置包括至少一根纜繩。
全文摘要
一種用于給管道加襯、特別是給需要修理的管道加襯的管道加襯方法和設(shè)備。該設(shè)備包括一個(gè)縱向延伸的襯圈(1),所說襯圈(1)開始時(shí)橫向卷曲在一預(yù)裝位置,但能在一安裝位置展開,從而形成一個(gè)縱向延伸的大體圓柱形的襯圈(1),以便可靠近要加襯的或要修理的管道的內(nèi)表面放置。襯圈(1)有縱向延伸的鎖定邊緣,當(dāng)襯圈(1)處在卷曲的預(yù)裝位置時(shí),在把魚雷形件(9)插入襯圈(1),并且縱向移動(dòng)所說部件時(shí),所說邊緣相互嚙合。
文檔編號(hào)F16L55/165GK1204389SQ96198908
公開日1999年1月6日 申請(qǐng)日期1996年11月8日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月9日
發(fā)明者倫比特·麥梅斯 申請(qǐng)人:管道連接公司