專利名稱：管道修復安裝的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0001本申請要求于2006年8月21日提交的標題為"Systems and Methods for Pipeline Rehabilitation"序列號為No.60/823，085的美國臨時 專利申請的權(quán)益，為了所有目的將其全部通過參考合并于此。
背景技術(shù)：
0002本發(fā)明的實施例通常涉及管道修復，具體涉及管道內(nèi)襯安裝 中改進的漿液的注入和分布。
0003
一段時間以后，管道經(jīng)常遭受內(nèi)直徑的腐蝕和/或微小破裂和/ 或泄漏。此種管道必須經(jīng)常被替換或修復。替換經(jīng)常涉及移動或破環(huán) 地上建筑物，諸如車行道或人行道。另一方面，修復可以允許使用現(xiàn) 有管道作為外殼層而制造新的管道內(nèi)直徑，這可以省去挖出大部分現(xiàn) 有管道和/或總水管的需要，并且比替換顯著地節(jié)省成本。
0004
一種管道修復的形式包括在主管道內(nèi)部安裝管狀內(nèi)襯，其中 在管狀內(nèi)襯和主管道之間有可硬化的水泥砂漿(由漿液形成)。然而， 注入到管狀內(nèi)襯和主管道之間的漿液可能有滑過管狀內(nèi)襯并且流到管 狀內(nèi)襯的下面的傾向，因而抑制了在管狀內(nèi)襯和管道之間的最上部區(qū) 域形成理想漿液覆蓋。此外，隨著漿液在內(nèi)襯和管道之間的分布，由 于缺少足夠的背壓而攜入的空氣或夾帶的空氣可能導致漿液覆蓋中的 缺陷或間隙。

發(fā)明內(nèi)容
0005本發(fā)明的實施例包括將折疊的聚乙烯管插入到現(xiàn)有總水管中， 在折疊管和管道壁之間引進預定數(shù)量的具體水泥砂漿，然后相繼地擴 展管道和分布水泥砂漿以適于原始總水管的內(nèi)部表面。
0006根據(jù)本發(fā)明實施例的方法包括沿著管道內(nèi)部部署/展開管狀內(nèi)襯，收縮管道內(nèi)襯形成槽，通過將漿液注入槽而將槳液注入管道中。 此種方法實施例可以進一步包括夾緊具有內(nèi)襯夾的管狀內(nèi)襯的前端和 后端，基本上通過內(nèi)襯夾中的一個從管狀內(nèi)襯中排出空氣。擦洗裝置 可以通過管狀內(nèi)襯自前端被推進到后端以打開靠在管道的內(nèi)襯并且分 布在管狀內(nèi)襯和管道之間的漿液。在一些情況下，推進擦洗裝置使其 通過管狀自管狀內(nèi)襯的前端移動到后端包括應用擦洗裝置后面的壓縮 流體(如空氣)使其通過第一內(nèi)襯夾。漿液也可以被注入到槽下面的 管道中。
0007根據(jù)一些實施例，背壓裝置(如另一個擦洗裝置)被插入管 狀內(nèi)襯的后端，背壓裝置具有形成于其上的芯孔，背壓裝置被配置為 維持管狀內(nèi)襯和管道之間的背壓。根據(jù)其他實施例，背壓擦洗裝置被 插入到管道的前端，背壓擦洗裝置具有形成于其上的芯孔，并且管狀 內(nèi)襯位于該芯孔內(nèi)部或通過該芯孔。根據(jù)此種實施例，推進第一擦洗 裝置使其通過管狀內(nèi)襯自管狀內(nèi)襯的前端移動到后端包括推動第一擦 洗裝置前面的背壓擦洗裝置使其自管道的前端移動到后端。除了將槳 液注入到管道前端的槽中，漿液也可以被注入到沿著管道的一個或多 于一個中間漿液端口。
0008管道修復的其他方法實施例包括沿著管道內(nèi)部部署/展開管狀 內(nèi)襯，其中管狀內(nèi)襯和管道各具有前端和后端，將第一擦洗裝置插入 到管道的前端，其中第一擦洗裝置具有形成于其上的芯孔，管狀內(nèi)襯 通過芯孔。將漿液注入管狀內(nèi)襯和管道內(nèi)部之間的管道中，并且推進 第二擦洗裝置使其通過管狀內(nèi)襯自管狀內(nèi)襯的前端移動到后端以分布 管狀內(nèi)襯和管道之間的漿液，并且推進第二擦洗裝置前面的第一擦洗 裝置使其自管道的前端移動到后端。在一些情況下，管狀內(nèi)襯可以被 收縮直到其呈現(xiàn)基本上槽形的橫截面，將漿液注入到管狀內(nèi)襯和管道 內(nèi)部之間的管道中包括將漿液注在基本槽形的橫截面上。推進第二擦 洗裝置通過管狀內(nèi)襯使其自管狀內(nèi)襯的前端移動到后端可以包括在第 二擦洗裝置后面的管狀內(nèi)襯中施加壓縮流體(如空氣)。
0009管道修復系統(tǒng)實施例包括沿著管道內(nèi)部部署的管狀內(nèi)襯、管 道內(nèi)部的擦洗裝置、內(nèi)襯夾、漿液注入歧管，其中擦洗裝置具有形成
7于其上的芯孔，內(nèi)襯通過芯孔，內(nèi)襯夾連接在管狀內(nèi)襯上，漿液注入 歧管連接在第一端的管道上和第二端的內(nèi)襯夾上。在一些情況下，漿 液注入歧管包括漿液注入端口 ，漿液注入端口位于靠近第一端而不是 第二端的漿液注入歧管上。此種系統(tǒng)實施例可以進一步包括另 -個擦 洗裝置，其被配置為通過內(nèi)襯夾插入到管狀內(nèi)襯中，或可操作的端板 以覆蓋和密封封閉內(nèi)襯夾和形成于端板中的流體孔。根據(jù)本發(fā)明的實 施例，真空源可以被連接在流體孔上并且被配置成在漿液注入期間收 縮管狀內(nèi)襯。
0010盡管公開了多個實施例，但是根據(jù)下面詳細的說明書，本發(fā)
明的其他實施例對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的，下面詳細的說明 書顯示和示意性描述本發(fā)明的實施例。此外，附圖和詳細的說明書被 認為是實質(zhì)性說明而不是限制性說明。


0011圖1根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明用于管道修復的前端系統(tǒng)的
側(cè)橫斷面視圖。
0012圖2根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了描繪擦洗裝置起動器的前 端系統(tǒng)的側(cè)橫斷面視圖。
0013圖3根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了沿著圖1的A-A線的管道 前橫斷面視圖，其描繪收縮狀態(tài)的用以漿液部署的管道內(nèi)襯。
0014圖4根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了沿著圖1的A-A線的管道 前橫斷面視圖，其描繪了為管道附加內(nèi)襯后的成品狀態(tài)的管道內(nèi)襯。
0015圖5根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了管道修復的后端系統(tǒng)的側(cè) 橫斷面視圖。
0016圖6根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了具有內(nèi)襯張力調(diào)整裝置的 后端系統(tǒng)的側(cè)橫斷面視圖。
0017圖7根據(jù)木發(fā)明實施例圖示說明了圖6的后端系統(tǒng)的正視圖。
0018圖8根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了修復管道，諸如總水管的 方法。0019圖9根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了修復管道諸如總水管的另 一種方法。
0020圖IO根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了漿液覆蓋檢查的方法。
0021圖11根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了漿液覆蓋檢査的另-一種方 法。
0022圖2根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了漿液覆蓋檢查的系統(tǒng)。
0023圖13根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了漿液覆蓋檢査系統(tǒng)的攝像 機構(gòu)架。
0024圖14根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了漿液覆蓋檢查系統(tǒng)的擦洗 裝置和攝像機構(gòu)架之間的連接。
0025圖15根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了描繪擦洗裝置起動箱和擦 洗裝置起動器的前端系統(tǒng)的側(cè)橫斷面視圖。
0026圖16根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了管道和具有環(huán)繞振蕩擦洗 裝置和背壓擦洗裝置的內(nèi)襯的側(cè)橫斷面視圖。
0027圖17根據(jù)本發(fā)明實施例，圖示說明漿液注入歧管、擦洗裝置 起動器、和端板組件。
0028圖18根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了具有塑料包裝的擦洗裝置。
0029圖19根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了擦洗裝置。
0030圖20根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了背壓裝置。
0031圖21根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了可替換的背壓裝置。
0032圖22根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了內(nèi)襯折疊器。
0033圖23根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了可替換的內(nèi)襯折疊器。
0034圖24根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了包括張力調(diào)整裝置的后端 系統(tǒng)的頂透視圖。
0035圖25根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了在漿液覆蓋檢查期間來自 紅外攝像機的示例性圖像。
90036圖26根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了制動裝置(catcher)倉。
0037盡管可以對本發(fā)明進行各種修改和可替換形式，但是具體實 施例已經(jīng)通過舉例方式顯示在附圖中，并且在下面進行詳細描述。然 而，目的不是將本發(fā)明限制在所述的特定實施例中。相反，本發(fā)明的 目的是覆蓋落入所附權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)的所有修改、等同和可替 換的形式。
具體實施例方式
0038本發(fā)明實施例涉及對修復含流體(fluid-bearing)管道(諸如， 例如，總水管)的改進。圖1根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了用于管道 修復的前端系統(tǒng)的側(cè)橫斷面視圖。根據(jù)本發(fā)明實施例，可以通過在管 道100中插入內(nèi)襯110 (liner)來修復管道100，并且使用漿液將內(nèi)襯 100凝結(jié)在管道100的內(nèi)直徑103上。例如，內(nèi)襯110可以是2001年 1月2日授權(quán)的標題為"Pipe Liner, a Liner Product and Methods for Forming and Installing the Liner (管內(nèi)襯、內(nèi)襯產(chǎn)品和用于形成和安裝 內(nèi)襯的方法)"美國專利N0.6，167，9H所述的具有漿液掛鉤(grout hooks)的內(nèi)襯，通過參考將其全部合并于此。內(nèi)襯110可以由受擠壓 的中等密度聚乙烯材料或其他聚合物或類聚合物材料形成；例如，內(nèi) 襯IIO可以由Velcro Europe S.A.制造的材料層形成c根據(jù)本發(fā)明一些 實施例，內(nèi)襯110符合ASTM-D1248:類型11， B類，5級標準，并且 基于ISO分類，可以被分類為PE-80或PE-100材料。根據(jù)本發(fā)明一些 實施例，內(nèi)襯110可以基本抵抗紫外線輻射并且被設計成用以飲用水 應用。
0039根據(jù)本發(fā)明一些實施例，內(nèi)襯110在裂口處具有大約30Mpa 的拉伸強度，在裂口處大約伸長1100%，彎曲模量大約是700Mpa，硬 度大約是60肖式D硬度(Shore D),維卡軟化點(Vicat softening point) 大約是126。C，溫度為23。C時的密度大約是942千克/立方米，重量大 約為450千克/平方米(±50克/平方米)，吊鉤密度大約是20個/平方 厘米(±10%)。
0040如圖4所示，材料層可以被制成管狀形狀并且焊接在其自身上，以形成管狀內(nèi)襯110，該管狀內(nèi)襯110在外表面404和平滑內(nèi)表面 402上具有漿液吊鉤406。通過將材料層焊接到管形狀中形成的接縫(未 顯示)可以位于內(nèi)部表面402或外部表面404上；可選地，內(nèi)襯110 可以被形成或焊接從而使得接縫既不從內(nèi)表面402突出也不從外表面 404突出。
0041管道IOO具有前端101和后端502。 一旦內(nèi)襯110自前端101
到后端502連續(xù)通過管道100，則內(nèi)襯110可以連接在每一端結(jié)構(gòu)上以 阻止內(nèi)襯110下滑進管道100，并且在管道100內(nèi)拉伸和/或張拉內(nèi)襯 110。例如，內(nèi)襯夾106可以用在每個端101和502以固定內(nèi)襯110。 根據(jù)本發(fā)明實施例，內(nèi)襯夾106可以包括夾基座105，其中夾基座105 具有可以插入內(nèi)襯110的管狀頸107。 一旦將內(nèi)襯110插套在管狀頸 107上，就可將封套(cuff) 104放置于內(nèi)襯110和管狀頸107上并且 將封套104栓在或另外連接在夾基座105上，以形成配合夾基座105 的壓力。此配置擠壓基座105和封套104之間的內(nèi)襯110;根據(jù)本發(fā)明 的一些實施例，管狀頸107可以包括成角度部分109,其被配置為與封 套104的相似成角度部分緊密配合，以進一步加強配合基座105和封 套104之間的壓力。
0042內(nèi)襯110安裝的不同階段可以包括將對象和/或流體插入內(nèi)襯 110中和將對象和/或流體從內(nèi)襯110中去除；內(nèi)襯夾106可以便于將 對象和/或流體(如空氣)插入內(nèi)襯110中和將對象和/或流體(如空氣) 從內(nèi)襯110中去除，同時使?jié)撛诘乃毫选喊?、折疊最小，否則將損 壞內(nèi)襯110的端。管狀頸107的存在進一步增強此特質(zhì)，以便靠近前 端101容易將對象插入內(nèi)襯110中。類似地，可以靠近后端502使用 內(nèi)襯夾106 (例如，參看圖5)。
0043根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，可以在將內(nèi)襯110部署或展開通 過管道100之前將內(nèi)襯110展平并纏繞成巻軸(spool)。優(yōu)選在管道 100內(nèi)按照使內(nèi)襯110在管道100內(nèi)扭曲最小的方式展開內(nèi)襯110。 一 種在將內(nèi)襯部署或展開通過管道100期間使內(nèi)襯110扭曲最小的方法 包括賦予V形狀或隨著其進入管道110而使內(nèi)襯IIO縱向彎曲。此V 形狀或縱向彎曲(例如參看圖3)還促進漿液有效覆蓋內(nèi)襯110的頂部。當內(nèi)襯110被手動插入管道100時，可以為內(nèi)襯110賦予此形狀，通
過用手使內(nèi)襯110成形，或通過使用圖22和23所描繪的具體設計構(gòu) 架。
0044擦洗裝置/擦刷(swab) 504可以用于初始展開和合理放置內(nèi) 襯110。圖5描述了擦洗裝置504的一個示例；圖18和19描述了擦洗 裝置1802和l卯l的其他示例。根據(jù)本發(fā)明的實施例，擦洗裝置504 是輕微可變形插入式裝置，其填充管道100的內(nèi)直徑103和/或內(nèi)襯110 的內(nèi)直徑402，從而將徑向力施加到此內(nèi)直徑103禾口/或402。例如，擦 洗裝置504可以使用剛性泡沫材料構(gòu)建，并且將其尺寸設計為僅僅根 據(jù)擦洗裝置504的外直徑506的收縮和/或壓縮，來配合管道100禾口/ 或內(nèi)襯110內(nèi)部。通過將力施加在擦洗裝置504 —側(cè)，來使擦洗裝置 504沿著管道100和/或內(nèi)襯110移動；例如，可以通過將氣壓或水壓 施加到擦洗裝置504 —側(cè)來施加此力，其中擦洗裝置504形成與內(nèi)直 徑103和/或內(nèi)直徑402的基本氣密密封。
0045在初始部署內(nèi)襯110通過管道100之前，擦洗裝置504可以 沿管道100從前端101通過到后端502。這可以通過將壓縮的空氣泵送 到擦洗裝置504后面的管道100實現(xiàn)。這可以完成兩種結(jié)果第一， 擦洗裝置504可以被配置為用以清洗內(nèi)直徑103，以對管道修復做準 備；第二，擦洗裝置504可以連接在線、繩索、繩子或纜線上， 一旦 其沿管道100的長度延伸，其可以用來將內(nèi)襯110從前端101拉到后 端502。此外， 一旦已經(jīng)在管道100的長度內(nèi)開始部署/展開內(nèi)襯110， 擦洗裝置504可以通過內(nèi)襯110運行以便從內(nèi)襯110的內(nèi)部402去除 任何碎片，并且拉直管道內(nèi)的內(nèi)襯110和去除管道100內(nèi)內(nèi)襯110的 任何扭曲。擦洗裝置504還可以被稱為"清管器"；可選地，擦洗裝置 504可以用于內(nèi)襯110的初始部署，與此同時具有不同配置的清管器 504可以用于稍后將內(nèi)襯110平滑(smoothing)依靠在漿液和管道100 內(nèi)部103的步驟。
0046在將內(nèi)襯110連接在內(nèi)襯夾106之前，管道接口法蘭112可 以被耦連在管道100的前端101上。管道接口法蘭112可以用于保護 管道100的前端并且允許另外的硬件連接在管道100上。然后槳液注入歧管102可以通過接口法蘭112連接在管道100上。在擦洗裝置504
將內(nèi)襯110平滑依靠在管道100之前，漿液注入歧管102允許漿液通 過漿液注入端口 114注入到內(nèi)襯110和管道100之間的空間。如圖1 所圖示說明，根據(jù)本發(fā)明的實施例， 一旦漿液注入歧管102與接口法 蘭112相耦連，則內(nèi)襯110可以被夾在內(nèi)襯夾106的封套104和基座 105之間，并且內(nèi)襯夾106可以與漿液注入歧管102相耦連。
0047如在此處所使用，術(shù)語"耦連"是使用其最寬泛的意義來提 及元件，該元件直接或一體或通過其他元件間接地被連接、附連和/或 嚙合，并且永久地、暫時地或可移除地被連接、附連和/或嚙合。例如， 將擦洗裝置起動器108耦連在內(nèi)襯夾106上的一種方式是將螺栓通過 擦洗裝置起動器108的法蘭中的相應孔和內(nèi)襯夾106中的相應孔并且 擰緊螺栓。根據(jù)一些實施例，可以將螺栓擰緊直到形成氣密或類似氣 密的密封。此氣密密封也可以在將擦洗裝置起動器108和內(nèi)襯夾106 栓接在一起之前，通過在擦洗裝置起動器108和內(nèi)襯夾106之間插入0 型環(huán)形成?；诖颂幪峁┑谋景l(fā)明，本領(lǐng)域的一個普通技術(shù)人員將可 以認識到將管狀元件連接在一起以實現(xiàn)本文所述的管道修復方法的各 種方式。
0048圖2根據(jù)本發(fā)明實施例圖示說明了擦洗裝置起動器108。擦洗 裝置起動器108可以與內(nèi)襯夾106相耦連。擦洗裝置起動器108包括 變窄部分202和直部204，直部包圍起動腔206。擦洗裝置起動器108 被配置為將擦洗裝置504從與擦洗裝置起動器108內(nèi)直徑220相對應 的外直徑506壓縮到與擦洗裝置起動器108后端附近的內(nèi)直徑212相 對應的外直徑506。根據(jù)本發(fā)明實施例，擦洗裝置504可以位于起動腔 206內(nèi)，并且端板208可以與擦洗裝置起動器108相耦連。壓縮空氣(或 其他流體)可以通過入口 210被供給到擦洗裝置起動器108內(nèi)以便將 擦洗裝置504壓縮進變窄部分202，然后"起動"擦洗裝置504使其通 過管狀頸部分107并且進入內(nèi)襯110。
0049根據(jù)木發(fā)明實施例，約5-7磅/平方英寸的氣壓使擦洗裝置504 移動通過擦洗裝置起動器108，在擦洗裝置504清洗完擦洗裝置起動器 108后，約2-3磅/平方英寸的氣壓可以使擦洗裝置504保持穩(wěn)定移動，其自前端101移動到后端502通過內(nèi)襯110。根據(jù)本發(fā)明一些實施例，
通過入口210供給的氣壓不超過10磅/平方英寸。圖17根據(jù)本發(fā)明實 施例圖示說明了組裝的漿液注入歧管102、擦洗裝置起動器108和具有 配件210的端板208的正透視圖。
0050根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，直部204/起動腔206的長度是變 窄部分202長度的兩倍。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，起動腔206的內(nèi) 直徑220基本等于管道100的直徑，其中管道100被修復成直徑大約 為100mm-300mm的管道100，與此同時靠近擦洗裝置起動器108前端 的內(nèi)直徑212比相應的起動腔206的直徑220小近似25mm。根據(jù)本發(fā) 明的一些實施例，直部204/起動腔206的長度近似等于待修復管道100 的直徑的2.5倍。
0051圖5圖示說明用以停止擦洗裝置504前進的后端系統(tǒng)。根據(jù) 本發(fā)明的一些實施例，允許擦洗裝置504簡單地在后端502處離開內(nèi) 襯110;然而，在此情況下觀察到內(nèi)襯110在后端502的更大概率的破 裂或損壞，因為擦洗裝置504傾向于在離開后端502時以不易控制的 方式離開和/或迅速擴張。然而，根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，背壓裝置 508可以設置在靠近后端502的內(nèi)襯110內(nèi)以停止擦洗裝置504在內(nèi)襯 IIO中的前進。根據(jù)本發(fā)明實施例，例如，除了背壓裝置508包括內(nèi)管 510外，背壓裝置508可以類似擦洗裝置504。內(nèi)管510允許由擦洗裝 置504移動的空氣或其他流體推動通過內(nèi)管510并離開出口 522。端板 524可以類似于例如圖2的端板208。
0052根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，背壓裝置508用來保持內(nèi)襯110 和管道IOO之間的背壓以促使?jié){液的完全分布，尤其是在后端502。例 如，背壓裝置可以由軟的兩磅密度擦洗裝置制成，通過兩磅密度擦洗 裝置的中間(也被稱為芯孔)延伸有等價長度的兩英寸直徑PVC管。 根據(jù)本發(fā)明實施例，圖20描繪了背壓裝置2001，其包括泡沫擦洗裝置 部分2004、芯孔管道2006和手柄2002,以便于將背壓裝置2001插入 靠近后端502的內(nèi)襯夾106和/或?qū)⒈硥貉b置從靠近后端502的內(nèi)襯夾 106去除。根據(jù)本發(fā)明實施例，圖21描繪了 料套筒2102，其也可以 用作背壓裝置2102以靠近后端502通過內(nèi)襯夾106插入。0053
一旦擦洗裝置504的前端516與背壓裝置508接觸，則擦洗
裝置504被停止，因為通過入口 210供給的壓力遠遠不夠克服背壓裝 置208外直徑和內(nèi)襯110內(nèi)直徑402之間的附加摩擦。根據(jù)本發(fā)明實 施例，可替換地，背壓裝置508可以與靠近后端502的內(nèi)襯夾106、端 板524、或其他停止機構(gòu)接觸，該停止機構(gòu)可以停止或阻止背壓裝置 508和擦洗裝置504前進。根據(jù)本發(fā)明實施例，背壓裝置508包括手柄 2002，其可以允許人在去除端板524時，透過內(nèi)襯夾106和/或內(nèi)襯110， 并且將背壓裝置從內(nèi)襯110中拉出。作為另外可替換實施例，塑料圓 筒2102可以用在內(nèi)襯110的內(nèi)部402以停止擦洗裝置504。根據(jù)本發(fā) 明的一些實施例，可以使用氈(felt)或聚乙烯作背面的氈或聚酯氈包 裹后端502和內(nèi)襯夾106之間的內(nèi)襯110的外部區(qū)域518，以進一步加 固區(qū)域518上的內(nèi)襯110，區(qū)域518上的內(nèi)襯110在安裝內(nèi)襯110期間 更易于破裂。根據(jù)一些實施例，此基于氈的內(nèi)襯以搭扣的方式與內(nèi)襯 110的外表面404上的漿液吊鉤406良好連接。根據(jù)本發(fā)明實施例，圖 24描繪了后端系統(tǒng)并且圖示說明了，當擦洗裝置504從內(nèi)襯110浮現(xiàn) 出來時，如何圍繞內(nèi)襯IIO包裹防裂套筒(sleeve) 2402 (如氈圈內(nèi)襯) 以保護自后端502伸出的不受支撐的內(nèi)襯110免受破壞。
0054根據(jù)本發(fā)明實施例，當擦洗裝置504到達其靠近后端502的 終點位置時，還可以使用指示棒512來進行可視化指示。指示棒512 可以最初伸展通過內(nèi)部管510，自一端514上的背壓裝置508伸出并且 靜止在另一端520上的出口 522內(nèi)。當擦洗裝置504靠近其端部分時， 擦洗裝置504的前面516接觸指示棒512的端514，將指示棒512的端 520通過出口 522推出。一旦看到指示棒512的端520自出口 522伸出， 則應該知道擦洗裝置504己經(jīng)到達其終點位置。在此時間點，在擦洗 裝置504行進管道100的長度和將內(nèi)襯110平滑依靠在其間具有漿液 的管道的內(nèi)部103后，當內(nèi)襯110處于受壓狀態(tài)時，需要允許漿液固 化。為了在擦洗裝置504到達其終點位置后使壓力損失最小，當漿液 固化時，可以去除指示棒512并且蓋上出口 522。根據(jù)本發(fā)明的一些實 施例，在漿液固化狀態(tài)期間，擦洗裝置504和/或背壓裝置508保持在 適當位置。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，擦洗裝置504包括發(fā)射器和/或 收發(fā)器，其允許使用成對的接收器和/或收發(fā)器從地面上或從管道100的外部追蹤擦洗裝置504的位置。根據(jù)本發(fā)明的其他實施例，英尺測
量計可以用來測量管道100內(nèi)擦洗裝置504部署的長度；例如，根據(jù)
本發(fā)明實施例，英尺測量計上的細繩可以系在或另外連接在擦洗裝置
504上，并且英尺測量計可以測量擦洗裝置504行進的距離。
0055圖6和圖7描繪內(nèi)襯張力調(diào)整裝置600，該張力調(diào)整裝置600 使用在管道100的后端502以便在漿液部署和/或漿液平滑/安裝期間維 持內(nèi)襯110上的張力?？拷岸?01，通過內(nèi)襯夾106固定內(nèi)襯IIO(參 看圖1)，當允許靠近后端502的內(nèi)襯110相對管道100縱向移動時， 其將內(nèi)襯夾106的端固定在漿液注入歧管102上的適當位置。還可以 通過另一個內(nèi)襯夾106固定靠近后端502的內(nèi)襯110 (參看圖6)。根 據(jù)本發(fā)明的實施例，內(nèi)襯張力調(diào)整裝置600包括橫桿608，該橫桿608
(例如，通過鏈條606)與內(nèi)襯夾106相耦連并且還(通過例如鏈條 610)與氣缸612相連接。氣缸612被配置為一旦將受壓空氣施加到罐 614，則就將力施加到罐614上，從而使橫桿608、內(nèi)襯夾106和內(nèi)襯 IIO拉伸成拉伸狀態(tài)。
0056內(nèi)襯張力調(diào)整裝置600不僅使內(nèi)襯110相對管道100處于拉 伸狀態(tài)，而且還去除自后端502延伸的內(nèi)襯110的松弛。在沒有去除 此松弛和沒有張力的情況下，內(nèi)襯110將易于被引入管道100內(nèi)并且 被壓住，擦洗裝置504的行進可能導致內(nèi)襯110在該點"聚成一團"， 這會限制擦洗裝置504的移動和/或拉裂或損壞內(nèi)襯110。內(nèi)襯張力調(diào) 整裝置600還可以包括防扭曲機構(gòu)；例如，根據(jù)本發(fā)明實施例，鏈條 610和橫桿608之間的耦連可以包括旋轉(zhuǎn)和/或轉(zhuǎn)動連接，以允許內(nèi)襯 110不因為其處于拉伸狀態(tài)而扭曲。
0057根據(jù)本發(fā)明實施例，通過將罐614與板620耦連而將其相對 管道IOO保持在適當位置，板620與徑向支架618相耦連，徑向支架 618與縱向支架602相耦連，縱向支架602與接口法蘭112相耦連，該 接口法蘭112與圖1的接口法蘭112相似，接口法蘭112又與管道100 相耦連u根據(jù)木發(fā)明實施例，可調(diào)整縱向支架602的長度以容納不同 配置和長度的內(nèi)襯110和/或從后端502伸出的其他硬件。根據(jù)本發(fā)明 的其他實施例，可調(diào)整徑向支架618的長度以容納不同直徑的管道100;例如，通過將隔板(inner bar)滑入外護板或從外護板滑出，可 以在接合處616調(diào)整徑向支架618。根據(jù)本發(fā)明的可替換實施例，可以 使用罐614/氣缸612之外的裝置提供張力；例如，彈簧或其他類似彈 簧裝置或螺桿拉伸裝置(諸如螺栓裝置上的翼形螺帽)可以用來維持 內(nèi)襯110上的張力。根據(jù)本發(fā)明實施例，圖24描繪了內(nèi)襯張力調(diào)整裝 置，該內(nèi)襯張力調(diào)整裝置具有位于螺栓裝置上的翼形螺帽?；诖颂?提供的本發(fā)明，本領(lǐng)域的一個普通技術(shù)人員將可以認識到用于通過沿 著遠離管道100的方向拉動內(nèi)襯夾106以在內(nèi)襯110上產(chǎn)生張力的各 種硬件配置。
0058一旦內(nèi)襯IIO通過管道IOO延伸并且兩端都連接在內(nèi)襯夾106 上，則出口 522可以被蓋上和/或堵塞，并且對入口 210應用真空泵。 該真空泵用來抽出內(nèi)襯110中的流體(諸如空氣)，從而收縮內(nèi)襯110。 內(nèi)襯自身擠壓，在管道100內(nèi)形成V型或U型橫截面。根據(jù)本發(fā)明的 一些實施例，空氣排出器可以連接在端板208的入口 210上或端板524 的入口 522上，并且可以用來將內(nèi)襯110內(nèi)部抽成部分真空，致使內(nèi) 襯110自身塌陷形成所需的槽或槽結(jié)構(gòu)。內(nèi)襯110上的張力可以被釋 放和/或減輕以允許內(nèi)襯IIO在收縮期間塌陷，并且再次用于灌漿。
0059根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，代替蓋或堵塞，將真空計應用于 出口 522以當真空到達后端502和收縮完內(nèi)襯110的全部長度時，產(chǎn) 生指示。發(fā)現(xiàn)在漿液注入期間將內(nèi)襯110抽成真空的步驟可以改進槳 液覆蓋內(nèi)襯110的整個周圍，尤其是內(nèi)襯110的最上面部分。這是因 為根據(jù)本發(fā)明實施例，當漿液被注入內(nèi)襯110和管道100之間時，當 內(nèi)襯110未被收縮時，漿液可能在噴射時落到管道100的側(cè)面和底部， 而在內(nèi)襯110的頂部和最上面部分僅留下一層較薄的漿液或未留下漿 液。
0060然而，當在漿液注入期間真空被應用于內(nèi)襯110時，壓平內(nèi) 襯110傾向于呈現(xiàn)和/或維持V型或U型，尤其當漿液被注入到內(nèi)襯 110中心時。此V型橫截面可以按照以下方式進一步改進內(nèi)襯10 被開始部署或展開進管道100的方式；例如，圖22和23的內(nèi)襯折疊 器在將內(nèi)襯110部署進管道100期間將內(nèi)襯110賦予V型。因此，內(nèi)襯110創(chuàng)造槽，漿液可以通過該槽流進管道100，從而促進漿液更好地
覆蓋在內(nèi)襯110的上部和管道100的上部之間。此槽進一步阻止?jié){液 流到管道的側(cè)面和底部，直到擦洗裝置504通過內(nèi)襯110，從而將內(nèi)襯 110推壓到管道100的所有側(cè)面并且均勻地分布槳液。根據(jù)本發(fā)明的一 些實施例，真空泵可以被應用于內(nèi)襯IIO和管道IOO之間的區(qū)域，以 進一步促進漿液從前端101流到后端502。例如，此真空泵可以經(jīng)過出 口 522應用于靠近后端502;根據(jù)本發(fā)明一些實施例，此內(nèi)襯110和管 道IOO之間的真空泵可以用來附加或替代內(nèi)襯110內(nèi)應用的真空泵。
0061根據(jù)本發(fā)明的實施例，各種漿液和/或粘結(jié)性混合物可以用來 結(jié)合內(nèi)襯110與管道100。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，可以使用BASF 制造的漿液和為Mainsaver/Water World Holdings (主要節(jié)能/水世界儲 存)制造的漿液，此漿液是基于特殊配方制成的水泥的漿液，其性質(zhì) 包括但不限于零滲透、大范圍溫度條件下延長的工作時間、整體陽 極耐蝕劑、統(tǒng)一的產(chǎn)品配制和組合、優(yōu)異的濕潤能力和不吸收性，當 分布漿液時具有良好的接觸角、粘結(jié)性、不收縮(例如在一些情況下， 對干燥產(chǎn)品可以有0.10%的膨脹)、最佳流動性和表面張力性質(zhì)、并且 不產(chǎn)生表面乳漿，根據(jù)本發(fā)明實施例。
0062根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，該漿液被特殊配制以具有可泵性、 工作時間、防腐蝕、穩(wěn)定的體積、無滲漏、不收縮、和統(tǒng)一的組合和 硬化的性質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，水泥砂漿組合包括100份的 水泥和28份的水。基于本文提供的本發(fā)明，本領(lǐng)域的一個普通技術(shù)人 員將可以理解可以使用不同的水泥與水的比例來產(chǎn)生最佳和/或適當?shù)?漿液混合物，其取決于所用漿液的類型和其他因素?？梢酝ㄟ^確定完 全擴展的內(nèi)襯110的外表面404和管道內(nèi)表面103之間的體積來近似 確定將要注入漿液的數(shù)量。根據(jù)本發(fā)明實施例，可以將結(jié)果乘以安全 因子，諸如2.0或1.3，因為添加過多的漿液比未添加足夠的漿液而必 須重新安裝的成本要便宜。
0063
一旦真空泵被應用于內(nèi)襯110的內(nèi)部，則內(nèi)襯〗10保持一定 程度的開口配置以便其從管狀頸107周圍伸出，然后內(nèi)襯110部分進 一步從內(nèi)襯夾106呈錐形變細并且形成V型結(jié)構(gòu)，如圖1所述。圖3描述V型或U型配置的內(nèi)襯110，如沿圖1的A-A線的橫截面。注入 的漿液太靠近管狀頸107和/或內(nèi)襯夾106可能導致漿液圍繞內(nèi)襯110 流動并且流到管道100的側(cè)面和底部。因此，可以使用的漿液注入歧 管102,其長度足夠長以允許通過內(nèi)襯IIO—部分上的注入端口 114注 入漿液，內(nèi)襯110的一部分充分地形成槽形以在漿液在管道100部署 時，可以保持漿液對內(nèi)襯110頂部的充分覆蓋。除了頂部的漿液注入 端口 114，可以使用另外漿液注入端口。例如，根據(jù)本發(fā)明實施例，另 外的漿液注入端口可以形成在直接位于漿液注入端口 114下面的漿液 注入歧管102內(nèi)，以便將漿液注入到內(nèi)襯110下面。根據(jù)本發(fā)明實施 例，大約70%的漿液被泵送內(nèi)襯110的槽形部分中，大約30%的槳液 通過內(nèi)襯110下面的漿液注入歧管被泵入。
0064
一旦足夠數(shù)量的漿液被注入到管道100，則可以從入口 210 去除真空泵，并且擦洗裝置504可以被放置在起動腔206內(nèi)。接下來， 氣壓可以被施加到入口 210以推動擦洗裝置504通過擦洗裝置起動器 108并且沿著內(nèi)襯110的長度自前端101移動到后端502，如上所述。 這將導致內(nèi)襯110和漿液圍繞內(nèi)襯110呈現(xiàn)圖4所述的配置，在擦洗 裝置504部署通過內(nèi)襯110后沿著圖1的線A-A的橫截面。
0065根據(jù)本發(fā)明一些實施例，擦洗裝置504可以被塑料緊緊包裹， 并且塑料可以具有在其上形成的孔和/或狹縫。根據(jù)本發(fā)明實施例，圖 18描繪了包裹在塑料1806中的擦洗裝置1802，該塑料1806具有狹縫 1808和尾部1804，尾部1804通過扭曲塑料1806、反向折疊塑料1806 自身、并且將其以環(huán)狀纏繞而形成。當流體壓被施加到擦洗裝置504、 1802的一端時，將擦洗裝置1802包裹在塑料1806中和形成狹縫808 可以允許包圍在擦洗裝置504、 1802周圍的塑料1806 "膨脹(puffing up)"，其又可以允許更有效地平滑和/或分布漿液，和/或使擦洗裝置 504、 1802的外直徑506與內(nèi)襯110的內(nèi)部402更好地嚙合。
0066圖19描繪了泡沫擦洗裝置1901。根據(jù)本發(fā)明實施例，擦洗裝 置1901可以是柔韌的和雙向的。根據(jù)本發(fā)明實施例，擦洗裝置1901 可以使用兩磅的聚氨酯泡沬(具有前端或沒有前端)構(gòu)成，并且擦洗 裝置1901的一端可以涂有樹脂以形成不滲透密封，以便更有效地使用受壓氣體來傳送擦洗裝置1901。擦洗裝置的長度1902和直徑1904可 以根據(jù)要被修復的管道100的直徑而變化。例如，根據(jù)本發(fā)明實施例，
對于直徑為100mm的修復管道，長度1902可以是300mm，直徑1904 可以是140mm;對于直徑為150mm的修復管道，長度1902可以是 400mm，直徑1904可以是190mm;對于直徑為200mm的修復管道， 長度1902可以是500mm，直徑1904可以是240mm;對于直徑為225mm 的修復管道，長度1902可以是600mm，直徑l卯4可以是265mm:對 于直徑為250mm的修復管道，長度l卯2可以是625mm，直徑1904 可以是310mm;對于直徑為300mm的修復管道，長度1902可以是 750mm，直徑1904可以是325mm。
0067根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，可以通過從圖19所述的適當尺寸 的泡沫件開始，然后將泡沫中心穿孔以便使鋼筋軸向通過中心，來形 成擦洗裝置1802 (圖18)。鋼筋被放置在合適位置，并且長度為 0.5mm-1.0mm的線性低濃度聚乙烯(LLDPE)管被綁在鋼筋上，然后 使用鋼筋將其拉過擦洗裝置1802的中心。根據(jù)本發(fā)明實施例，反向封 套LLDPE管以完全覆蓋擦洗裝置，并且多余的塑料被扭曲進尾部 1804，膠帶包裝，并且折回到其自身以形成小孔。尾部1804和其上形 成的小孔可以用于將物件綁或連接在擦洗裝置1802上；例如，英尺測 量計線路可以被綁在尾部1804上以監(jiān)視擦洗裝置1802在管道100內(nèi) 的縱向位置。
0068根據(jù)本發(fā)明一些實施例，在將漿液部署通過管道100后，可 以將多個擦洗裝置504部署通過內(nèi)襯110。根據(jù)此種實施例，多個擦洗 裝置504用來"按摩"內(nèi)襯110和管道100之間的漿液，從而促進更 有效地漿液覆蓋和涂層(lining)。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，直徑可以 連續(xù)增加和/或減少的連續(xù)擦洗裝置504可以以自定義的方式與內(nèi)襯 IIO和相關(guān)的漿液相互作用。
0069圖15和26描述另外的硬件，另外的硬件可以用來起動多個 連續(xù)的擦洗裝置504，或多次起動相同的擦洗裝置504。例如，圖26 的制動裝置(catcher)倉2600可以與靠近后端502而不是端板524的 內(nèi)襯夾106相耦連，并且被配置為當擦洗裝置504從靠近后端502的內(nèi)襯110的端彈出時，制動擦洗裝置504。當擦洗裝置504從制動裝置
倉2600的前壁上的彈出孔2604彈出時，擋板2602停止擦洗裝置504。 圖15的起動箱1502可以與代替端板208的擦洗裝置起動器108相耦 連。此起動箱1502可以允許擦洗裝置504通過門1504被插入其中， 門1504繞鉸接點1506鉸接，例如，其通過氣壓(真空壓)關(guān)閉和/或 保持關(guān)閉狀態(tài)，以便當在起動箱1502和擦洗裝置起動器108內(nèi)部保持 適當壓力時，可以容易關(guān)閉門。例如，此起動箱1502可以允許快速簡 單的連續(xù)起動擦洗裝置504?？蛇x地，根據(jù)本發(fā)明實施例，鉸鏈(可選 擇的氣密密封)門1504可以允許將擦洗裝置504通過插入開口 1508 容易地插進起動箱1502和從而插進擦洗裝置起動器108。門1504可以 偏向箭頭1512所示的方向，以便門1504可以自己關(guān)閉；例如，根據(jù) 本發(fā)明實施例，可以通過彈簧實現(xiàn)此偏壓。起動箱1502還可以包括一 個或多于一個孔1510用于為電子/攝像設備加入壓縮空氣和/或細繩。
0070本發(fā)明實施例成功使用長度可以達到大約100米的部分管道 100;然而，根據(jù)本發(fā)明實施例，可以考慮修復更長部分的管道100。 根據(jù)此種實施例，可以沿著管道100間隔使用中間漿液端口，以在每 個間隔注入漿液，從而有助于保證足夠和均勻的漿液覆蓋?；诖颂?提供的公開，本領(lǐng)域的一個普通技術(shù)人員將可以認識到間隔的各種中 間漿液注入端口，可以根據(jù)所用漿液的類型、管道100的直徑和內(nèi)表 面103的結(jié)構(gòu)、內(nèi)襯110的外表面104的結(jié)構(gòu)和確定內(nèi)襯110和管道 100之間漿液覆蓋的其他因素而使用各種中間漿液注入端口間隔。
0071根據(jù)本發(fā)明實施例，使用中間漿液端口的一個潛在理由可以 是維持足夠的背壓以保證統(tǒng)一的漿液分布和覆蓋。根據(jù)本發(fā)明的可選 實施例，較長部分管道100通過使用背壓裝置來被灌漿和填充內(nèi)襯
(lined),其中隨著擦洗裝置504從前端101移動到后端502，背壓裝 置直接由推動擦洗裝置504的前端推動。根據(jù)本發(fā)明實施例，圖16圖 示說明一個可替換的背壓裝置1606。背壓裝置1606是擦洗裝置1606， 通過該擦洗裝置1606形成有芯孔1608。通過芯孔1608供給內(nèi)襯110。 當通過將壓縮空氣應用到擦洗裝置504后面的空間1604而使擦洗裝置 504朝著箭頭1602的方向前進時，擦洗裝置504推壓內(nèi)襯110和擦洗裝置1606。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，在內(nèi)襯IIO和背壓擦洗裝置1606之間存在漿液，以便當背壓擦洗裝置1606和擦洗裝置504在管道100中前進時，他們之間的距離可以取決于內(nèi)襯IIO和背壓擦洗裝置1606之間的漿液量。根據(jù)本發(fā)明實施例，使用背壓擦冼裝置1606通過維持內(nèi)襯110和管道100之間的漿液覆蓋區(qū)域內(nèi)的背壓促使?jié){液更均勻的分布，并且還阻止和阻礙將空氣引入到內(nèi)襯110和管道100之間的漿液凹穴中。
0072
一旦擦洗裝置504行進通過內(nèi)襯110，則可能需要檢測內(nèi)襯110和管道100之間的漿液覆蓋的程度和充分性。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，內(nèi)襯110是不透明的，所以使用傳統(tǒng)的視覺檢測攝像機將不能有效地檢測不想要的氣穴和/或內(nèi)襯110和管道100之間的漿液覆蓋不充分區(qū)域或間隙。然而，由于不想要的漿液覆蓋間隙的吸熱比率與內(nèi)襯110和管道100之間的漿液完全覆蓋區(qū)域的吸熱比率不同，所以熱源可以被施加到內(nèi)襯110的內(nèi)部，并且可以使用紅外攝像機來沿著內(nèi)襯IIO檢測吸熱差異。檢測此種吸熱差和/或紅外線輻射差將可以識別內(nèi)襯110和管道IOO之間哪些內(nèi)襯區(qū)域漿液覆蓋不充分(如果存在)。
0073根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，Aries PE400 "ThermaViewIR"多導體、平面和傾斜徑向視角(pan and tilt radial view)、彩色和紅外線污水管電視攝像機(color and IR sewer TV camera)可以用來檢測內(nèi)襯110。根據(jù)本發(fā)明實施例，所用的紅外攝像機是熱成像系統(tǒng)，其可操作用于使用由任何溫度高于絕對零度的對象發(fā)射的長波長的紅外波形來成圖像。此被動成像系統(tǒng)不需要外界光來形成圖像。根據(jù)本發(fā)明實施例，熱成像或熱遙感是非接觸和非侵入式溫差測量技術(shù)；包含成千上萬個不同溫度測量的高分辨率成像可以用來檢測甚至極微小的溫差并且檢測不滿意的漿液分布。盡管彩色可見光譜攝像機不能檢測漿液覆蓋的缺陷，但是其可選地用來檢測其他視覺觀察的缺陷，諸如內(nèi)襯110中的破裂或管道100內(nèi)直徑的內(nèi)襯110的不適應性。為了在內(nèi)襯110中制造熱源以允許使用紅外攝像機檢測，可以使用各種方法。
0074例如，根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，周圍空氣可以被泵送通過內(nèi)襯IIO，周圍空氣比內(nèi)襯110和管道100熱，因而向內(nèi)襯110傳熱。根據(jù)本發(fā)明的其他實施例，在將空氣吹過內(nèi)襯110之前，可以使用空
間加熱器或相似裝置在管道100的一端加熱周圍空氣。根據(jù)本發(fā)明另
外其他實施例，可以將壓縮空氣吹過內(nèi)襯110;由于其較高的壓力，壓縮空氣還可以用來加熱內(nèi)襯110。根據(jù)本發(fā)明的另外其他實施例，可以將加熱線圈部署通過內(nèi)襯110來加熱內(nèi)襯110;例如，此加熱線圈或加熱元件可以位于上述的紅外攝像機上或靠近紅外攝像機的位置。根據(jù)本發(fā)明的另外其他實施例，電燈泡(另一種形式的加熱元件)可以用來加熱內(nèi)襯110。根據(jù)本發(fā)明實施例，在加熱內(nèi)襯110后，可以將紅外
攝像機部署通過內(nèi)襯110，以便在360度內(nèi)檢測任何熱量差，該熱量差
顯示漿液覆蓋中的缺陷，及任何該缺陷的形狀和位置。
0075根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，可以使用安裝在紅外攝像機上或位于其附近的熱源。例如，根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，高強度光源可以與紅外攝像機的后端相耦連。攝像機可以在管道100長度內(nèi)運行從而通過使用攝像機的一般可見光譜部分執(zhí)行視覺檢測，與此同時通過使用背面安裝的高強度光源來加熱管道。例如，此視覺檢測可以包括攝像機，例如該攝像機以大約0.5英尺/秒的速度移動通過管道100。然后， 一旦攝像機運行完管道100的長度，則可以關(guān)閉高強度光源，并且攝像機可以倒退通過管道100的長度，使用攝像機紅外部分來檢測漿液覆蓋中的缺陷。在攝像機不同次的運行通過管道100期間執(zhí)行加熱步驟和紅外檢測步驟，可以使紅外攝像機從高強度光自身取得熱信號而不是從內(nèi)襯110和管道100之間的漿液區(qū)域和無槳液區(qū)域取得熱信號的機會最小。此程序還允許使用簡單的"往返"過程引導完全視覺檢測和紅外檢測過程。
0076根據(jù)本發(fā)明的一些可替換實施例，對于一可任選視覺檢測，攝像機可以從管道100的一端運行到具有已關(guān)閉的熱源的另一端，然后熱源可以被打開，并且紅外攝像機可以用來在攝像機返回行程期間檢測漿液覆蓋，其中紅外攝像機被指定遠離熱源(諸如高強度光源)，或沿著與熱源相反的方向。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，紅外檢測發(fā)生在攝像機沿著管道100的長度的第一行程期間，視覺檢測發(fā)生在返回行程中。根據(jù)本發(fā)明的其他實施例，在攝像機沿著管道100的整個往返行程期間，完成視覺檢測和/或紅外檢測，并且根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，攝像機僅完成紅外檢測而不完成視覺檢測。
0077根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，此內(nèi)襯110的檢測可以在擦洗裝置504部署通過內(nèi)襯110后的很短時間內(nèi)或之后迅速地發(fā)生，以便在漿液固化之前修復任何漿液缺陷。例如，此修復可以通過例如在內(nèi)襯110和管道100之間泵送更多的漿液并且重新部署擦洗裝置504通過內(nèi)襯110和/或去除內(nèi)襯110和漿液并且重新進行安裝過程來完成。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，可以使用顯示放熱或其他與熱相關(guān)的性質(zhì)的漿液，其可以允許在漿液固化之前，立即檢測槳液覆蓋的異?；蛉毕?，并且不需要應用外部熱源。根據(jù)本發(fā)明的其他實施例，可以應用基于超聲波的攝像機代替或附加基于紅外線的攝像機。
0078根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，通過冷卻內(nèi)襯110的內(nèi)部而不是將其加熱，來產(chǎn)生通過內(nèi)襯110的熱傳遞。該可替換實施例可以進一步利用圖12-14的漿液覆蓋檢測系統(tǒng)，通過允許將擦洗裝置1202部署為從前端101移動到后端502來分布漿液，與此同時使用冷卻的壓縮空氣推進擦洗裝置1202以冷卻內(nèi)襯110,與此同時，在擦洗裝置1202部署期間，使用擦洗裝置1202來拖拉包括紅外攝像機1308的攝像機構(gòu)架1212以檢測漿液覆蓋。根據(jù)本發(fā)明的實施例，同時進行擦洗裝置1202部署和漿液檢測的方法允許在漿液固化之前立即反饋，并且如果需要，其允許重新安裝和/或重新修復。
0079圖12-14根據(jù)本發(fā)明實施例，圖示說明了同時進行的漿液分布/漿液覆蓋檢測系統(tǒng)。擦洗裝置1202被包裹在塑料中，并且尾部1204通過回轉(zhuǎn)鉤1206被連接在吊帶(harness) 1210上。吊帶1210和回轉(zhuǎn)鉤1206將攝像機構(gòu)架1212 (其具有兩個或多于兩個輪子(wheels))與擦洗裝置1202相耦連。同軸電纜，諸如RG58U同軸電纜，連接在同軸電纜連接器1314上的攝像機構(gòu)架1212的輸入/輸出模塊1310上。電源開關(guān)1312打開和關(guān)閉單元。同樣被安裝在攝像機構(gòu)架212上的有帶有保護透鏡帽1304的紅外攝像機1308，以及一個或多于-一個保護滾動桿1306用于在攝像機構(gòu)架1212翻轉(zhuǎn)時保護電子部件。例如，根據(jù)本發(fā)明實施例，紅外攝像機1308可以是Flir System, Inc. (FLIR系統(tǒng)公司)的紅外攝像機?；剞D(zhuǎn)鉤1206允許擦洗裝置1202在不翻轉(zhuǎn)攝像機構(gòu)架1212的情況下，稍微扭曲。電源連接器1302和電池組(未顯示)也可以安裝在攝像機1212上。低損耗空氣裝配件1214可以被連接在端板208或其他裝配件，以供同軸電纜1208通過該端板208或其他裝配件進入受壓區(qū)域；根據(jù)本發(fā)明實施例，低損耗空氣裝配件1214允許電纜1208被推進和回縮而不會導致推動擦洗裝置1202的壓力產(chǎn)生巨大損失，其中電纜1208將攝像機車1212的電子部件連接到外部監(jiān)測和/或閉路電視設備。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，低損耗空氣裝配件1214是0.5英寸的黃銅管塞，其通過貫通鉆孔、切面及螺紋連接于端板208或其他空氣歧管。根據(jù)本發(fā)明實施例，英尺測量計的細繩也被連接在攝像機構(gòu)架1212和/或擦洗裝置1202上。
0080紅外攝像機運輸車1212由具有車軸的矩形鋁制構(gòu)架和安裝在其上的輪子構(gòu)成；車軸長度和輪子直徑可以改變以適應各種尺寸的管道100直徑。根據(jù)本發(fā)明實施例，構(gòu)架上的平臺支撐攝像機1308、電源(如電池)、輸入/輸出模塊1310和電纜。根據(jù)本發(fā)明實施例，拖繩吊帶1210從構(gòu)架1212延伸到擦洗裝置1202的尾部1204;同軸電纜1208可以循環(huán)通過尾部1204并且按線路返回到輸入/輸出模塊1310上的電纜連接1314。
0081根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，壓縮空氣按線路通過熱交換器以將其溫度降到比周圍溫度低25-30度。然后冷空氣可以被引入到內(nèi)襯110 (如通過入口歧管210引入)，壓迫或推進擦洗裝置1202使其通過內(nèi)襯110。當擦洗裝置1202從前端101朝后端502行進通過內(nèi)襯110時，其拉動運輸車1212和面向后的紅外攝像機1308。冷空氣冷卻薄內(nèi)襯IIO，除了內(nèi)襯110與相對溫熱的漿液接觸的地方。根據(jù)本發(fā)明實施例，在內(nèi)襯110不與漿液接觸的地方，紅外攝像機1308可以檢測裸露在冷空氣下的內(nèi)襯110和與漿液接觸的內(nèi)襯110之間的溫差，從而顯示內(nèi)襯IIO和主管道IOO之間存在的空隙和間隙。根據(jù)本發(fā)明實施例，圖25圖示說明紅外攝像機1308產(chǎn)生的示例圖像，顯示前開口 2504、內(nèi)襯110的內(nèi)部2502以及漿液覆蓋不充分的點2506，其以不同色度或顏色顯示。0082根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，攝像機車1212可以可釋放地與鉤1206上的擦洗裝置1202和/或吊帶1210耦連。根據(jù)該實施例，當攝像機1308隨著擦洗裝置1202從前端101運輸?shù)胶蠖?02時，操作者可以觀察內(nèi)襯110的內(nèi)部，然后可以發(fā)送釋放信號以使攝像機車1212從擦洗裝置1202上釋放以通過內(nèi)襯IIO返回從而執(zhí)行另外的檢測，所有這些都是在不損失內(nèi)襯110內(nèi)壓的情況下進行的。
0083根據(jù)本發(fā)明的另外其他實施例，可以通過在擦洗裝置1202中創(chuàng)建凹穴或創(chuàng)建可連接的支架的方式將攝像機1308插入到擦洗裝置1202的后面來實現(xiàn)將攝像機1308直接連接在擦洗裝置1202上。根據(jù)本發(fā)明實施例，此方法可以消除使用輪車或拖在擦洗裝置1202后面的制動器。其還可以使攝像機1308和軟漿液之間的任何接觸最小化，從而在漿液固化之前阻止形成不想要的痕跡或變形。
0084根據(jù)本發(fā)明實施例，圖8描繪了圖示說明管道修復方法的流程800?？梢圆料垂艿?00的內(nèi)部，以清潔內(nèi)部或去除碎片，并且可以將穩(wěn)繩(guiderope)部署在管道100 (模塊802)長度內(nèi)。通過使用穩(wěn)繩，例如通過將穩(wěn)繩綁在內(nèi)襯110的一端并且拉動內(nèi)襯110通過管道100(模塊804)，可以將內(nèi)襯110部署/展開在管道長度內(nèi)。當內(nèi)襯110在管道100內(nèi)展開時，內(nèi)襯110可以通過折疊裝置被折疊，例如，圖22和圖23中所描述的折疊裝置。當內(nèi)襯110通過管道100行進時，應避免內(nèi)襯110扭曲，并且應該靠近后端502檢測內(nèi)襯110的任何損傷。根據(jù)本發(fā)明實施例，內(nèi)襯110還可以在靠近后端502保持關(guān)閉并且充有壓縮空氣以證實管完好。內(nèi)襯夾106可以被連接在內(nèi)襯110上，張力調(diào)整裝置600安裝在后端502 (模塊806)上。
0085可以部署擦洗裝置504通過內(nèi)襯110，例如，通過在擦洗裝置504后面注入壓縮空氣，以拉直內(nèi)襯110和/或去除任何扭曲(模塊808)。真空或部分真空可以應用于內(nèi)襯110以恢復和/或促進內(nèi)襯110呈現(xiàn)基本槽形的橫截面(模塊810)。當內(nèi)襯110呈現(xiàn)槽形時，漿液可以被注入在內(nèi)襯UO和管道100之間(模塊812)?？梢灾匦虏渴鸩料囱b置504從前端101到后端502通過內(nèi)襯110，使其繞內(nèi)襯110并且在內(nèi)襯110和管道IOO (模塊814)之間均勻分布漿液。最后，在漿液硬化之前或之后，可以使用上述的紅外攝像機檢測漿液覆蓋的缺陷(模塊816)。 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，可以在內(nèi)襯110內(nèi)保持氣壓直到大約16小 時后產(chǎn)生水泥水化物。根據(jù)本發(fā)明實施例， 一旦水泥砂漿(如漿液) 硬化，則內(nèi)襯110變成自支撐。
0086根據(jù)本發(fā)明實施例，圖9描會了圖示說明另一種管道修復方 法的流程圖卯0。管道100的內(nèi)部可以被擦洗以清潔內(nèi)部或去除碎片， 并且可以在管道100長度內(nèi)部署穩(wěn)繩(模塊902)。通過使用穩(wěn)繩，例 如通過將穩(wěn)繩綁在內(nèi)襯110的一端并且拉動內(nèi)襯IIO通過管道100，可 以在管道長度內(nèi)部署內(nèi)襯110 (模塊904)。當在管道100內(nèi)部署內(nèi)襯 110吋，內(nèi)襯110可以通過折疊裝置被折疊，例如，圖22和圖23中所 描述的折疊裝置。內(nèi)襯夾106可以被耦連在內(nèi)襯110上，張力調(diào)整裝 置600安裝在后端502 (模塊906)上。
0087例如，可以通過在擦洗裝置504后面注入壓縮空氣，以拉直 內(nèi)襯110和/或消除任何扭曲，來部署擦洗裝置504通過內(nèi)襯110 (模 塊90S)。根據(jù)本發(fā)明實施例，背壓擦洗裝置1606可以被插入管道100 的前端101中(模塊910)，并且內(nèi)襯110可以被提供或另外設置通過 背壓擦洗裝置1606中的孔1608 (模塊912)?？蛇x地，真空或部分真 空可以應用于內(nèi)襯110以恢復和/或促進內(nèi)襯110呈現(xiàn)基本槽形的橫截 面?？梢詫{液注入到內(nèi)襯110和管道100之間(模塊914)。可以再 次部署擦洗裝置504使其從前端101到后端502通過內(nèi)襯110，以使其 繞內(nèi)襯110并且在內(nèi)襯110和管道100之間均勻分布漿液，并且還促 進擦洗裝置504前面的背壓擦洗裝置1606在內(nèi)襯110和管道100之間 保持背壓，以保證更均勻的漿液覆蓋(模塊916)。最后，在漿液硬化 之前或之后，可以使用上述的紅外攝像機檢測漿液覆蓋的缺陷(模塊 918)。
0088根據(jù)本發(fā)明實施例，圖IO描繪了圖示說明一種管道安裝漿液 覆蓋檢測方法的流程圖1000。內(nèi)襯110被安裝在管道100內(nèi)，其中在 內(nèi)襯110和管道100之間具有漿液(模塊1002)。根據(jù)本發(fā)明實施例， 在整個內(nèi)襯產(chǎn)生熱傳遞(模塊1004)，如上所述，這可以通過加熱或冷 卻內(nèi)襯110的內(nèi)部來完成。根據(jù)本發(fā)明實施例，可以使用紅外攝像機1308從內(nèi)部觀察內(nèi)襯110，從而通過檢測內(nèi)襯110與漿液接觸的區(qū)域 和內(nèi)襯110不與槳液接觸的區(qū)域之間的溫差來檢測漿液覆蓋(模塊 1006)，因為內(nèi)襯110與漿液接觸的區(qū)域和內(nèi)襯110不與漿液接觸的區(qū) 域在內(nèi)襯110內(nèi)產(chǎn)生的熱傳遞不同。
0089根據(jù)本發(fā)明實施例，圖11描繪了圖示說明一種同時進行擦洗 裝置1202前進/漿液平滑和漿液覆蓋檢測的方法的流程圖1100。內(nèi)襯 110被安裝在管道100內(nèi)，其中在內(nèi)襯110和管道100之間具有漿液(模 塊1102)。紅外攝像機1308被安裝在攝像機構(gòu)架1212上(模塊1104)， 并且攝像機構(gòu)架1212與擦洗裝置1202相耦連(模塊1106)。壓縮空氣 被冷卻并且經(jīng)冷卻的壓縮空氣被注入到擦洗裝置1202后面的內(nèi)襯110 中，以同步推進擦洗裝置1202通過內(nèi)襯110并且冷卻內(nèi)襯110 (模塊 108)。根據(jù)本發(fā)明實施例，當擦洗裝置1202拉動紅外攝像機1308通 過內(nèi)襯110時，紅外攝像機1308可以從內(nèi)部觀察內(nèi)襯110，從而通過 檢測內(nèi)襯110與漿液接觸的區(qū)域和內(nèi)襯110不與漿液接觸的區(qū)域之間 的溫差來檢測漿液覆蓋(模塊1110)。根據(jù)本發(fā)明實施例，基于此處提 供的本發(fā)明， 一個本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將可以認識到可以以不同順 序執(zhí)行各種步驟，并且在具體方法中可以使用比全部所述的步驟更少 或更多的步驟。
0090可以對所討論的示例性實施例進行各種修改和附加，而不偏 離本發(fā)明范圍。例如，盡管上述實施例涉及具體特征，但是本發(fā)明的 范圍還包括具有不同特征組合的實施例以及并且可以不包括全部所述 的特征的實施例。此外，本發(fā)明的范圍意在包含落入權(quán)利要求范圍內(nèi) 的所有這些可替換方式、修改、各種變化及其所有等價物。
權(quán)利要求
1.一種管道修復方法，其包括沿著管道內(nèi)部部署管狀內(nèi)襯；收縮所述管狀內(nèi)襯以形成槽；及通過將漿液注入所述槽而將漿液注入所述管道中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述管狀內(nèi)襯和所述管道均 具有前端和后端，所述方法進一步包括使用第一內(nèi)襯夾夾住所述管狀內(nèi)襯的所述前端；及 使用第二內(nèi)襯夾夾住所述管狀內(nèi)襯的所述后端； 其中收縮所述管狀內(nèi)襯包括通過所述第一 內(nèi)襯夾或所述第二內(nèi)襯 夾將空氣從所述管狀內(nèi)襯基本排出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進一步包括推進擦洗裝置通過所述管狀內(nèi)襯使其從所述管狀內(nèi)襯的所述前端 移動到所述后端，以將所述管狀內(nèi)襯打開使其依靠所述管道，并且在 所述管狀內(nèi)襯和所述管道之間分布所述漿液。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中推進所述擦洗裝置通過所述管狀內(nèi)襯使其從所述管狀內(nèi)襯的所述前端移動到所述后端包括通過所述第一內(nèi)襯夾在所述擦洗裝置后面施加壓縮流體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述壓縮流體是壓縮空氣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括通過將漿液注入所述槽下而將漿液注入所述管道。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述擦洗裝置是第一擦洗裝 置，所述方法進一步包括將第 擦洗裝置插入所述管狀內(nèi)襯的所述后端，所述第二擦洗裝置具有穿過其自身的芯孔；所述第二擦洗裝置被配置為保持所述管狀內(nèi)襯和所述管道之間的背壓。
8. 裉據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述擦冼裝置是第一擦洗裝 置，所述方法進一步包括將第二擦洗裝置插入所述管道的所述前端，所述第二擦洗裝置具 有穿過其自身的芯孔；及將所述管狀內(nèi)襯設置在所述芯孔的內(nèi)部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中推進所述第一擦洗裝置通過 所述管狀內(nèi)襯使其從所述管狀內(nèi)襯的所述前端移動到所述后端包括推動所述第一擦洗裝置前面的所述第二擦洗裝置使其從所述管道的所 述前端移動到所述后端。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述芯孔是第一芯孔，所述 方法進一步包括將第三擦洗裝置插入所述管道的所述前端，所述第三擦洗裝置具 有穿過其自身的第二芯孔；及將所述管狀內(nèi)襯設置在所述第二芯孔的內(nèi)部。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將漿液注入所述槽包括在所 述管道的所述前端將漿液注入到所述槽中，所述方法進一步包括通過所述管道的中間漿液端口將漿液注入所述槽，所述中間漿液 端口形成在所述管道的所述前端和所述后端之間的所述管道中。.
12. —種管道修復方法，其包括沿著管道內(nèi)部部署管狀內(nèi)襯，所述管狀內(nèi)襯和所述管道均具有前 端和后端；將第一擦洗裝置插入所述管道的所述前端，所述第一擦洗裝置具有穿過其自身的芯孔；使所述管狀內(nèi)襯通過所述芯孔；將漿液注入所述管狀內(nèi)襯和所述管道的所述內(nèi)部之間的所述管道；推進第二擦洗裝置通過所述管狀內(nèi)襯使其從所述管狀內(nèi)襯的所述 前端移動到所述后端，以在所述管狀內(nèi)襯和所述管道之間分布所述漿 液，并且推進所述第二擦洗裝置前面的所述第一擦洗裝置使其從所述 管道的所述前端移動到所述后端。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進一步包括 收縮所述管狀內(nèi)襯直到所述管狀內(nèi)襯呈現(xiàn)基本槽形的橫截面，其中將漿液注入所述管狀內(nèi)襯和所述管道的所述內(nèi)部之間的所述管道包 括將漿液注入在基本槽形的橫截面上。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中推進所述第二擦洗裝置通 過所述管狀內(nèi)襯使其從所述管狀內(nèi)襯的所述前端移動到所述后端包 括在所述第二擦洗裝置后面的所述管狀內(nèi)襯中施加壓縮流體。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述壓縮流體是壓縮空氣。
16. —種管道修復系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 管狀內(nèi)襯，其沿著管道內(nèi)部部署；擦洗裝置，其位于所述管道內(nèi)部，所述擦洗裝置具有穿過其自身 的芯孔，所述管狀內(nèi)襯被設置為通過所述芯孔； 內(nèi)襯夾，其與所述管狀內(nèi)襯相耦連；和漿液注入歧管，其在第一端與所述管道相耦連并且在第二端與所 述內(nèi)襯夾相耦連。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述漿液注入歧管包括漿 液注入端口，所述漿液注入端口沿所述漿液注入歧管靠近所述第一端 而不是所述第二端。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述擦洗裝置是第一擦洗 裝置，所述系統(tǒng)進一步包括第二擦洗裝置，其被配置成通過所述內(nèi)襯夾插入所述管狀內(nèi)襯。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，進一步包括 端板，其用于覆蓋和氣密密封所述內(nèi)襯夾；和 流體孔，其形成在所述端板上。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，進一步包括真空源，其與所述流體孔相耦連，并且所述真空源被配置為在漿 液注入期間收縮所述管狀內(nèi)襯。
全文摘要
用于管道修復的方法的實施例包括沿著管道(100)內(nèi)部部署管狀內(nèi)襯(110)，收縮管狀內(nèi)襯以形成槽，通過將漿液注入槽而將漿液注入管道中。其他實施例包括沿著管道內(nèi)部部署管狀內(nèi)襯，將第一擦洗裝置插入管道的前端，其中第一擦洗裝置具有一芯孔，使管狀內(nèi)襯通過芯孔，將漿液注入到管狀內(nèi)襯和管道內(nèi)部之間的管道中，推進第二擦洗裝置使其通過管狀內(nèi)襯以分布管狀內(nèi)襯和管道之間的漿液，并且推進第二擦洗裝置前面的第一擦洗裝置使其從管道的前端移到后端。
文檔編號G01M99/00GK101657666SQ200780037629
公開日2010年2月24日 申請日期2007年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月21日
發(fā)明者C·J·布賴恩特, D·科恩, J·A·凱恩, J·D·凱格利, R·科多尼爾 申請人:西斜坡公用事業(yè)公司