CN1038506A - 管道的衬层及其操作方法 - Google Patents

Abstract

用来为互相连接起来的干线管加衬的衬层包括用液态增塑剂浸渍的纺织品、压合胶粘剂层和衬管。该衬层粘附列连接的干线管的内圆周表面，并进而把压合胶粘剂填入形成于膨胀接头部分的环形空间，膨胀接头用于把干线管互相连接起来。

Description

本发明涉及一种装有压合胶粘剂衬层的干线管和它的操作方法。具体地说，本发明涉及一种干线管，它可用于修复各种现有管道，用以输送如泥浆、微粒、挖泥沙和石块等磨蚀性的流体，输送如海水、二氧化碳气、酸性气体等腐蚀性流体，输送水力发电中储存的水，输送工业用水和污水，输送地热发电中和温泉中的热水，本发明还涉及对干线管加衬的操作方法。

当前，将大坝中储存的水引导到具有大水落差地点的方法，是采用通过水通道，并从通道经过水压铁管送至发电站的方法，该方法作为一种用来输送水力发电站中储存水的技术。

在这种已知的方法中，一般在水通道的入口处安设一个砂粒沉积设备，以便去除砂粒。此外，含砂粒的水以2-10米/秒的高速度通过水压铁管，因此，存在铁管被磨损的缺点，这已成为一个值得注意的严重问题。例如，通过膨胀接头将管子的连接部分相互连接起来，可膨胀的环形空间用以克服由于白天和黑夜、季节变化等造成的温差影响（大约80℃）但是在这种情况下，流动水中的砂粒裹进环形空间，产生称为强腐蚀的作用，并且由于涡流产生的空穴也加剧了这种腐蚀作用，这样就大大缩短了管子的使用寿命。特别是在膨胀接头连接部分中安设的环形空间中，往往容易产生泥土和砂粒的沉积。如处在这种沉积状态时，考虑到发生地震的情况，铁管将沿轴向方向产生滑动，于是把砂粒裹入环形空间内。其结果毁坏了装在空间中的、起密封作用的橡胶圈，因而使水产生泄漏。

在这方面，发明人过去曾提出一种修复现有老化管子的方法，作为解决水压管存在问题的一项技术，它见之于日本专利No.61-282687。但是，即使在该项现有技术中，也不能避免在发生地震时，由于膨胀接头滑动而造成膨胀接头破坏这个实际问题。

也就是说，按照该现有技术，在衬层中与上述环形空间对应的部分形成一个连接部分，因此，当如地震等高速作用力施加到该连接部分上时，连接部分往往容易剥落和破裂，甚至在如没度变化等中等力的作用下，环形空间会扩大，使位于连接部分的压合胶粘层流动，并将衬管拉伸变薄，由此引起衬管变脆，使干线管的使用寿命缩短，这是很不理想的情况。

另一方面，就上述已知干线管的连接部分而言，衬层结构，尤其是膨胀接头处的衬层结构具有下列缺点：

首先，采用波纹管或套筒型膨胀接头的干线管中，不存在衬层，由于上述流动水中的砂粒等的影响，干线管端部因擦伤而容易破裂，并且，密封件等的滑动表面也受到侵蚀，因而缩短了密封件的使用寿命。

干线管内设置衬层的情况下，流动水中的砂粒造成的影响很小。但是因为衬管经常用胶合剂粘结到干线管的内表面上，衬管和胶合剂层不能适应干线管的适度伸长现象，干线管的伸长是伴随着温度变化或因地震等原因造成的高速滑动而产生的。换句话说，衬层不能跟随膨胀接头的伸长而伸长。例如，当干线管由于温度下降（冬季、夜间）而收短时，环形空间扩大。或者当干线管内的压力变化很大时，对应膨胀接头内的环形空间的那部分衬管变长，衬管厚度变薄或形成凹槽、突起。而且，除上述的伸长以外，伴随正常伸长的负荷始终附加在衬管上，于是衬管上产生不均匀现象，最后导致衬管毁坏，促使干线管的使用寿命缩短。

甚至在干线管内装有压合胶粘剂板衬层的情况下，也不可能根据环形空间部分体积的增加量来补加压合胶粘剂板，环形空间部分体积的增加是干线管收缩造成的;因此，使衬层产生不均匀现象，或使干线管之间的连接部分的衬管产生剥落或破裂，从而使密封件损坏。

通常，干线管的内表面上有如锈蚀、管垢、结疤等缺陷，这些缺陷通常是由空穴造成的。如果由衬里构成的管道处在空穴状态，空穴部分内储藏有高压气体和腐蚀产物等，在长期使用时，衬层产生爆皮，于是降低了衬管的耐久性。此外，在干线管之间焊接接头内表面上的焊缝会出现不粘结部分。当把衬管导入干线管内时，会产生压合胶粒剂层从衬管下部剥落的现象。

因此，本发明的一个目的是提供一种用于干线管的新型衬层结构，该结构能解决惯用技术中存在的上述问题，发明也提供一种操作方法。

发明的第一个目标是设置一个装有衬层的干线管装置，在装置中，通过一个膨胀接头把这些管子相互连接起来，衬管通过压合胶粘剂安置在干线管内表面上，其特征在于：通过所述的膨胀接头，所述的压合胶粘剂不仅充填在干线管连接部分的环形空间内，而且也放入所述干线管和所述的用板材增强的衬管之间，将浸渍了含有防锈剂的液态增塑剂的纺织品放入所述的压合胶粘剂和所述的干线管之间。

作为第一发明最佳实施例中的膨胀接头，有下列4种结构：第一种结构中，有一个刚性外套筒，在其内圆周表面上带有许多突起，该套筒被装在所述干线管的端部，以便与另一根干线管相连接。把橡胶圈和橡胶带插入由外套筒和所述端部锥形部分限定的环形空间，同时，将压合胶粘剂填充在该环形空间里。在第二种结构中，通过一对法兰把一个外套筒装配到干线管端部外表面上，与另一根干线管相连接，把一个橡胶圈放在法兰和外套筒的锥形端部之间，将压合胶粘剂充填在外套筒和被连接的干线管端头间的间隙里。在第三种结构中，相互连接的干线管中的一根管装配到另一干线管的端部，将一个橡胶圈插入装配管之间的间隙中，通过底盖使组件在压力下最后固定，压合胶粘剂充填在干线管间连接部分所形成的空间里。在第四种结构中，相互连接的干线管中的一根装配到另一干线管的端部，橡胶圈插入装配管之间的间隙中，通过底盖把组件在压力下最后固定，压合胶粘剂不仅充填在由内圆周表面和干线管接触表面间所形成的空间里，而且还充填在干线管接头面之间限定的间隙里。

在第一发明的其它实施例中，构成压合胶粘剂双涂层薄板的芯子的加固板具有足以能承受压合胶粘剂剪切屈服应力的刚性，同时也具有良好的抗老化和抗损坏性能。压合胶粘剂的剪切屈服应力不小于流动水和管壁之间产生的摩擦力。再者，隔板埋设在填充于环形空间内的压合胶粘剂里，隔板是由如乙烯树脂板等阻碍或限制液态增塑剂扩散的材料制成。此外，浸渍了压合胶粘剂的纺织品代替浸渍液态增塑剂的纺织品，衬管、压合胶粘剂和浸渍了压合胶粘剂的纺织品借助设置在干线管端部的法兰被气密地夹紧。

按照本发明的第二个目标，提出了一个通过膨胀接头使干线管相互连接起来而形成长管道的方法，利用压合胶粘剂在干线管的内周面上安设一个衬管，该方法包括：

在膨胀接头所限定的环形空间内，予先放置一圈环形的压合胶粘剂;

将衬管折叠成扁平形状，同时铺放和安装一个压合胶粘剂双涂层薄板，折叠衬管的上下表面上装有浸渍了液态增塑剂的纺织品;

将带有压合胶粘剂薄板和纺织品的折叠衬管卷成圆筒形，衬管周围缠绕螺旋形拉紧线，通过钢丝绳将圆形衬管导入干线管的端部内，并使它穿过干线管。

在干线管的导入侧，把衬管的后端部固定到管子端部内圆周表面上，在干线管的导入侧，安设铸块发射器，在干线管的出口侧，安置一个铸块的收集器。

将一个设置在发射器内的铸块放入衬管后部的开口部分，铸块的直径大于衬管的直径并可以自由收缩。以及

将压缩空气泵送入发射器内，以便给铸块后面加压，同时从收集器中抽吸空气，以促使铸块向前，铸块连续扩张折叠的衬管，将它推动并粘附到干线管的内圆周表面上。

参照附图对本发明进一步进行描述，其中：

图1-4分别为本发明干线管中，膨胀接头各种结构的部分截面图;

图5表示膨胀接头部分里，包含压合胶粘剂的隔板以及液态增塑剂的状态简图;

图6表示压合胶粘剂的剪切拉伸速度和剪切屈服应力之间的关系曲线图;

图7是本发明干线管的衬层操作截面图;

图8是本发明干线管端部部分截面图;

图9a-9d说明按照本发明加衬弯曲干线管各工序的示意图;

图10a-10b表明按照本发明加衬带分支的干线管各工序示意图。

本发明的干线管，首要的关键问题是将浸渍液态增塑剂的纺织品放入干线管和压合胶粘剂的双涂层薄板之间。

纺织品最好是由具有刚性的材料制成，特别是这种材料所具有的刚度应足以能承受住衬管的剪切屈服应力，衬管的材料是如同挠性橡胶等具有高延伸性的材料。

浸渍在纺织品内的液态增塑剂，是一种作用到压合胶粘剂板上和充填在膨胀接头部分环形空间内的压合胶粘剂上的物质，以加强其塑性，它以其固有的粘度渗入纺织品的缝隙里，但由于它的自重，即不会从中流出也不会因受到轻微力的作用而被挤出。

例如，这里可介绍一种在液态聚丁烯树脂和/或液态聚丁烯树脂混合物中混有有机防锈剂和无机防锈剂的溶液作为具有上述性质的增塑剂。

当把浸渍了液态增塑剂的纺织品放到干线管和压合胶粘板之间时，如果在干线管和衬管之间产生位移，那么施加到压合胶粘板上的剪切应力则可通过纺织品而减弱。

如图5所示，若干线管的内圆周表面上有锈蚀、管垢、结疤等缺陷，上述的液态增塑剂将渗入这些缺陷所产生的缝隙51和存有空气的部分52以及焊接区域内的缝隙53中，并在其中起到防止储存高压气体和腐蚀物质的作用。

此外，浸渍在纺织品54内的液态增塑剂还有软化压合胶粘剂55等的效果，并有利于它的流动。压合胶粘剂增填充在膨胀接头的环形空间C中。因此，在如温度变化等中等作用力和如地震等快速作用力的作用下。干线管之间的环形空间C缩小，软化后的而且易于流动的压合胶粘剂55在纺织品的纵向方向上产生流动，并分散渗入纺织品中，从而将所谓多余部分的胶粘剂和液态的增塑剂吸收掉。换句话说，在相反的情况下，当环形空间C扩大时，压合胶粘剂55从纺织品54中朝向环形空间C移动，同时，液态增塑剂也从纺织品中朝向空间C慢慢渗出。

本发明干线管中的第二个关键问题在于将高粘度、非干性的上述压合胶粘剂充填在由称之为膨胀接头所形成的空间C中。该压合胶粘剂是一种呈现流变性（粘弹性）的物质。也就是说，这种物质在如温度变化等中等负荷下，可以象液体那样缓缓流动，或者在如地震等快速作用的外力作用下，它表现出类似团体那样的性质。因此，显示弹性变形的压合胶粘剂需要具有30-100°、最佳值为30-50°的针入度。

图6表示压合胶粘剂的剪切拉力速度V和剪切屈服应力S之间的关系。从图6中可看出，剪切屈服应力随着剪切拉力速度V的减少而降低，这是由本发明中所采用的压合胶粘剂的性质决定的，但S值也不会降低到低于剪切应力Sc为80g/cm²这个极限值。这就意味着当把超过极限值Sc的剪切应力施加到压合胶粘剂上时，（以很慢的速度），胶粘剂就象液体一样产生流动。

在常固定粘接剂中，剪切粘接强度为10-25kg/cm²，此值与压合胶粘剂相比是很大的，即在超过这个数值的外力施加到固态粘接剂上时，与压合胶粘剂的情况不同，粘结产生破裂。

本发明的压合胶粘剂是一种非交联型的高分子聚合物，它永久显示出一种粘着特性，而不会由于干燥或聚合作用而固化，它不同于固体粘接剂，它是通过将弹胶物（天然橡胶、丁基橡胶）、增塑剂（聚丁烯树脂）、填料、抗氧剂、增稠剂（滑石粉、碳化钙粉、粘土）等材料，以一定比例进行混合而成的。

伴随着液体在管子内流动，本发明的压合胶粘剂要求相对管壁具有一定的摩擦力，因此所采用的压合胶粘剂的极限剪切应力应大于上述的摩擦力。

例如，当如地震等快速外力施加到管子上时，充满在环形空间内的压合胶粘剂起到减震器的作用，防止了管子和衬管之间产生位移。此外，由于接头的弹性伸展，该粘结剂作为一个刚性而产生位移，但它对于该位移显示出很大的粘性阻力，从而吸收掉伴随位移而产生的震动。另一方面，较小的剪切力作用到伴随温度变化、水温变化等产生的中等位移，这种位移如同干线管的轴向伸长，因此，压合胶粘剂象液体一样的流动减轻了这种位移的应力。

一般说来，压合胶粘剂有一个如图6所示的速度（时间）关系曲线，也有温度关系曲线，即温度降低粘度增加。另外，根据压合胶粘剂的厚度不同，剪切屈服应力极限值Sc也不同，它与厚度成反比关系。

在不同速度时，测量压合胶粘剂的剪切屈服应力，在最低温度时，于下列条件下测定剪切屈服应力极限Sc值。

实验温度：

安设干线管地区的最低温度。

压合胶粘剂材料：

与用于干线管衬层的压合胶粘剂薄板的材料成份相同。

压合胶粘剂厚度：

与用于干线管衬层的压合胶粘剂板的厚度相同。

衬管外侧面：

干线管内圆周表面和衬管之间安置压合胶粘剂层56a和56b，中间夹入加固板58作为芯子，并在最低温度下对剪切屈服应力极限值Sc具有足够的耐久性，如图5所示。当衬管由于温度等的变化而伸长时，因为衬管设置了压合胶粘层56a和56b以及加固板58而不会伸长，而浸渍了液态增塑剂的纺织品54与干线管的伸长相适应，于是增塑剂从纺织品中流出，从而减轻了应力。

将压合胶粘剂填充在环形空间要达到这样的程度，即考虑到环形空间的伸展，要使压合胶粘剂朝向干线管的内侧表面稍微有点膨胀。当使压合胶粘剂55充满到这种程度时，衬管的内面稍微向里突起，在膨胀接头部分内的衬管起初膨胀，最后变平。也就是说，因为将浸渍液态增塑剂的纺织品54放在干线管50a、50b内圆周表面和压合胶粘剂层56a的外圆周表面之间，所以当压力施加到干线管内侧时，液态增塑剂从纺织品中慢慢渗出，仅仅软化周围的压合胶粘剂。随后，软化的压合胶粘剂流动并沿干线管的轴向进行扩散，纺织品54本身在管内压力的影响下一起运动，因而使衬管保持平直状态。

此外，压合胶粘剂通过与液态增塑剂接触而软化，以降低粘弹性（流变性）。

压合胶粘剂的粘度由于温度的影响而急剧下降，膨胀接头中的橡胶圈在热水输送管中会降解，本发明为适应这种情况，最好在压合胶粘剂中埋设隔板57。

用作隔板57的材料不能渗透液态增塑剂，在环形空间的压合胶粘剂55中埋置这种隔板57，与液态增塑剂不接触的那部分压合胶粘剂55a的粘度是高的。特别是隔板57的采用起到了有效的作用，基本上防止了橡胶圈的损坏，如果橡胶圈被损坏了，因为隔板外侧的那部分压合胶粘剂是硬的。隔板里侧的那部分压合胶粘剂通过增塑剂而软化了，所以防止了流体从膨胀接头产生泄漏。

此外，有必要将压合胶粘剂薄板沿着干线管的内圆周壁进行安置，以便获得足够大的耐久性，来对抗通过管子的流体与管壁产生的摩擦力。在这方面，日本专利No.60-121380文献中公开了计算管壁摩擦力的实例。其条件为：干线管内径24Cm，管路长度1公里，它的压力损失为30kg/cm²。根据这篇文献，管壁的摩擦力为1.7g/cm²。这个数子表明了最大的摩擦力。一般情况下摩擦力小于上述值。如上所述，剪切屈服应力极限应大于管壁的摩擦力。

当环形空间C的空间随着管子的滑动而变化时，干线管50a，50b和衬管60之间产生相对位移，于是在它们之间发生剪切应力。同时由于干线管和衬管的膨胀系数不同，也会产生剪切应力。这些剪切应力使纺织品54内的液态增塑剂在干线管50a、50b和纺织品54之间的交界面上产生流态化（液化）。

再有，干线管之间进行焊接时，干线管圆周表面产生不平整部分，并由于擦伤而产生凹槽，纺织品内的液态增塑剂可以填复这些不平整的部分，使衬管的内表面变得平滑。在此情况下，重要的问题是借助于液态增塑剂使压合胶粘剂层具有适当的流化作用和厚度，以便使衬管的内圆周表面变平滑。从这个观点出发，最好是使压合胶粘剂的剪切屈服应力不要过大。

当本发明的压合胶粘剂在干线管内形成时，首先将压合胶粘剂双涂层薄板粘结到衬管的外表面，然后把处理后的衬管粘结到干线管的内圆周表面上。压合胶粘剂双涂层薄板是将压合胶粘剂以固定的厚度贴附到作为芯体的加固板的两个侧面上制作的。此外，要求粘结到加固板的每个表面上的压合胶粘剂的厚度，在衬管60完全导入干线管50a，50b之前都不要改变，因此，压合胶粘剂最好是坚硬的。

也就是说，压合胶粘剂贴附到加固板各面上的厚度是粘结剂，干线管直径等的函数，一般取1mm左右。作为加固板，可由薄板或尼龙，特托纶、金属等非纺织品材料制作，换言之，将衬管引导入干线管中时，避免发生不必要的伸长，加固板58和纺织品54对于外力要具有耐久的抵抗性能。

作为本发明的一个实例，用Neotape    No.5222材料（商品名称，由Matsumura    SeKiyu.K.K制造）制作压合胶粘剂双涂层薄板。在此情况下，压合胶粘剂的针入度为30-45°（根据JIS    k2207，25℃，5秒，50克），将其限制在上述范围之内的原因是基于下述事实：即双涂层薄板的厚度从储放位置运输来以后，直到与该板相粘结的衬管被引导入干线管内以前，都不能改变，但压合胶粘剂可被纺织品内的液态增塑剂进行软化，以便使干线管内圆周表面上的不平整部分（焊缝等）变平滑。同样，在干线管相互进行连接时，填充在膨胀接头环形间隙内的压合胶粘剂最好是坚硬的。

本发明的衬层就是采用这种方式形成的。

如图7所示，当压合胶粘剂双涂层薄板粘结到衬管的外表面上时，衬管71被折叠成一个扁平的形状，压合胶粘剂双涂层薄板72和73通过加压粘附到折叠衬管的上下表面，接着将液态增塑剂浸渍过的纺织品74粘附到双涂层薄板上。在此情况下，重要的是空气不能留在压合胶粘剂双涂层薄板内。如果衬管处于将空气保留在压合胶粘剂双涂层薄板内的状态，保留的空气在铸块通过时会聚集形成气泡。在使用中，当液压变成负值时，气泡膨胀使衬管脱皮。其结果是衬管不能由加固板支承，并局部地被拉长。

因此，要想使衬管是耐负压的，在折叠的衬管扩张之前，就需要用真空的方法从衬管中吸出空气。另一方面，当衬管不需要耐负压时，则折叠的衬管的扩张率需要放慢，以便在衬管扩张时充分地排出残留的空气。

如图8所示，法兰81连接到干线管80的端部，衬管82，压合胶粘剂双涂层薄板83和纺织品84，夹在一对夹紧件85a和85b之间，它是借助螺栓87和螺母88通过衬垫86夹紧的。

按照上述结构的干线管端，液体不会从干线管和衬管之间的外表渗透，浸入纺织品内的液态增塑剂也不会被从其内挤出到外表面。此时，高粘度的压合胶粘剂浸入纺织品84的端部，代替了液态增塑剂，从而使纺织品84的粘附性得到提高，增强了在干线管端部的衬层结构的气密性。

包括贯穿压合胶粘剂双涂层薄板和纺织品的膨胀接头的衬管在管道里的布置操作方法详细描述如下。

操作方法包括以下步骤：

a）用压合胶粘剂双涂层薄板（压合胶粘层）复盖柔性衬管，折叠用液态增塑剂浸渍的纺织品并按图7所示弯成圆筒，将拉紧线呈螺旋形地缠绕在其上待用;

b）通过引导钢丝绳把呈折叠状态的柔性衬管从包含许多干线管的管道端部拉到管道上的一端;

c）粘结柔性衬管的端头以及压合胶粘剂和纺织品，并固定到管道入口端部的法兰上，此时铸块发射装置安並在管道的入口侧，铸块收集器安置在管道的出口侧，另外，具有此干线管直径大的，可自由收缩直径的铸块安置在发射装置内，并放入柔性衬管的开口部分;以及

d）管道内保持真空，然后把压缩空气泵入发射装置，对铸块后表面加压，同时从收集器吸出空气（在真空状态下），推动铸块向前，从而使折叠的柔性衬管陆续地扩大并通过铸块的作用被粘附到管道的内圆周表面上。

采用这种方法，恰好在把衬管拉入干线管之前，可以把液体增塑剂浸入纺织品内。

此外，弯曲的管子、支管和类似物可能存在于管道内。在此情况下，衬管的形状，其支管、弯曲管等必须与支管道、弯曲管道等的形状相适应。

图9中显示了把弯曲衬管拉入包含弯曲干线管道内的方法。这时，衬管表面涂有液态增塑剂例如聚丁烯树脂，这样，在一段给定的时间内，可以防止压合胶粘剂薄板粘附到衬管上。衬管按照弯曲干线管的形状在相同的部位被弯曲，并具有与管道中弯曲干线管相同的曲率，而不受压合胶粘薄板中加固板的限制（图9a），然后，衬管被折叠成扁平形状（图9b），在衬管上螺旋缠绕并固定拉紧伐。此后，通过导引钢丝绳把弯曲衬管从管道入口端拉到给定的位置，并通过铸块连续朝着弯曲干线管的内圆周表面扩张。

也就是说，具有与弯曲干线管相同曲率的弯曲衬管91a与管道内的弯曲干线管在相同位置相结合。然后，它被折叠成扁平形状91b并进而被弯成圆柱形状91c，由螺旋缠绕的拉紧线环绕固定。其后通过抽拉紧固线（91d）矫正衬管的弯曲形状，其外圆周表面用压合胶粘剂薄板和用于管道衬管上的纺织品（未示出）复盖。在这种情况下，衬管的牵引力由压合胶粘剂薄板和纺织品支承，以便不直接施加到衬管上。此外，紧固线的抗拉强度经受得起弯曲和矫正衬管的作用力，当衬管扩张时，作用在铸块上的气体压力所产生的张力作用到紧固线上时，它就会断裂。在衬管扩张之后，拉断的紧固线被固定在压合胶粘剂薄板上。

在扩张弯曲衬管以后，施加到弯曲衬管表面的液态增塑剂借助管的扩张压力、液体压力等流向压合胶粘剂薄板，压合胶粘剂和液态增塑剂之间的相互溶解促使压合胶粘剂薄板和衬管牢牢地粘结在一起。

图10表明把衬管放置到具有支干线管的管道中的方法。该方法可以用如弯曲衬管所采用方法相同的方式实施。

也就是说，衬管101的外表面最初涂上液态增塑剂，以防止在给定的时间里粘附到压合胶粘剂薄板上。然后，适用于支线的衬管103被弯曲成圆筒并被螺旋缠绕的紧固线紧固，在与管道102的分支位置（102a）相应的一个位置上，它被连接到衬管101上。其次，带有支线衬管103的衬管101穿过管道102，并通过铸块连续地扩充管道的内侧。

在扩充衬管时，炮弹形铸块104和球形铸块105在衬管内由泵送的压缩空气推动一起进入衬管的内侧，其中炮弹形铸块104连续地扩充主衬管102，并把它从管道102的出口端排出，而球形铸块105在分支点沿支干线管102a的方向转弯，并连续扩充支衬管103。

一个橡胶空气囊（橡胶球胆）可以取代球形铸块的作用。将它在靠近分叉部位插入衬管内侧，压缩空气被注入空气囊内，从而扩充了支衬管。

甚至在管道设有人孔的情况下，衬管也能按上面的方法实施。

在把压合胶粘剂薄板粘附到衬管上时，通过把打底涂料涂到衬管表面或对衬管表面进行特殊处理，能够获得很强的粘附力。

进而言之，导致衬管的膨胀与所使用的液态增塑剂的种类有关。在这种情况下，可采用具有防止液态增塑剂扩散功能的材料作为压合胶粘剂薄板的加固板。例如为了增强粘附性，所使用的尼龙带在使用前对其二个表面可予先进行臭氧处理。

在抽拉衬管之前，衬管端部的紧固件予先附着到管道的法兰部分，衬管后端，压合胶粘剂薄板以及含有液态增塑剂的纺织品，由紧固件固定到管道的法兰表面。

此外，衬管和干线管在其圆周方向的位置通过将紧固件和法兰盘上的螺栓孔相互对齐并穿入螺栓而获得精确定位。

当不同尺寸的管子存在于管道系统中时，这种定位实际上是很重要的，因为衬管的形状在先形成，以便与如上述的包括不同尺寸的管子的管道相结合。

干线管和衬管之间在圆周方向位置对齐，在管道传送磨蚀性液体的情况下也是很重要的，因为需要在其下侧部分采用较厚的衬管。

此外，在管道出口端设置在法兰部分的紧固件可用作调整板（垫圈），以调整在管道该端部的衬管的长度之差。

并且，在二个紧固件中的外紧固件（例如图8中的85b）在管道被连接到另一个管道上时应当移开。

下面给出的例子是对本发明的解释，并不意味着对其范围的限制。

例1

图1表示按照本发明通过套管型膨胀接头将干线管相互连接的第一个实施例。在此情况下，锥形部分t形成于互相连接的干线管1a和1b的每一端，一对橡胶圈2a、2b装配到对置的锥形部分t上，橡胶圈2a、2b的外侧用弹性带3复盖，并且刚性外套4置于干线管1a、1b和弹性带3的外表面，从而构成膨胀接头。而且，多个刚性密封圈5固定到外套4的内圆周面，以便与干线管1a、1b的外圆周面接触。此外，高粘度和非干性的压合胶粘剂8a和8b充入由密封环5，橡胶圈2a，2b所限定第空间部分以及橡胶圈2a和2b之间的环形空间。

另一方面，在其轴向方向包括膨胀接头部分在内的整个区域内，包含浸渍液态增塑剂的纺织品10，胶粘性的压合胶粘剂层9（压合胶粘剂双涂层薄板）以及衬管11在内的柔性衬层6形成于干线管1a和1b的内圆周表面。也就是说，在连接干线管1a和1b的膨胀接头内的环形空间部分C上，衬层6的构成是非间断的。虽然填入环形间隙C的非干性压合胶粘剂8a朝向干线管1a和1b的内圆周面凸出，这些多余的胶粘剂由浸入纺织品8内的液态增塑剂软化，在管子的轴向流动，以便使与环形空间部分C相应的衬层部分6变得平坦而不会隆起。

例2

图2表示通过另一个膨胀接头把干线管互相连接起来的第二个实施例。此时在其每一侧端的内圆周表面带有锥形部分h的外套22，被安装到干线管21a和21b的端部，从外侧将这些管子连接起来。一对法兰23a、23b设置在外套22的二侧的管子的外表面，其中的每一个法兰都具有多个螺栓孔，用螺栓24和螺母25将它们紧固。此外，在外套的每个锥形部分h和每只法兰之间，一对橡胶圈26a和26b被插入其中。

另一方面，包含高粘性和非干性的压合胶粘剂双涂层薄板28a，用液态增塑剂浸渍的纺织品29以及衬管27在内的柔性衬层20形成于干线管21a和21b的内圆周表面，这时，因为衬层部分20在整个管端上是不间断的，如同例1一样，这是因为位于与连接的干线管21a和21b之间的环形空间部分C相应的位置上的衬层部分具有平坦的形状，没有突起。此外，压合胶粘剂28b填满环形空间部分C。由于管子21a和21b的收缩使环形空间部分C的体积增大，从而拉大了环形空间部分的距离，由于体积增大导致了压合胶粘剂的缺乏，但可以通过在纺织品29内的液态增塑剂的流动和被这些液态增塑剂软化的环绕在周围的压合胶粘剂进行弥补。此外，当剪切力施加到干线管21a、21b和衬管27上时，纺织品29容易伴随液态增塑剂的流动而移动，因此不必耽心会象传统技术那样，仅在与环形空间部分C相应的衬管部分局部地伸长。

例3

图3表示通过另一个膨胀接头把干线管互相连接的第三个实施例。

干线管31气密地连接到另一个干线管上是通过把干线管32装配到干线管31的端部，把橡胶圈33插入干线管31和32之间限定的填料函内，用底盖34顶住和支承橡胶圈33。这时，底盖34通过双头螺栓35和螺母36紧固到干线管31上。

另一方面，类似于实施例1和2，在干线管全长上，包含有压合胶粘剂双涂层薄板38、用液态增塑剂浸渍的纺织品39和衬管37的柔性衬层30形成于干线管31、32的内圆周表面上。此外，压合胶粘剂38a通过隔板38b填满膨胀接头部分的环形空间C。由隔板38b分隔的面对纺织品39的压合胶粘剂38a由在纺织品39内的液态增塑剂软化。这样位于与环形空间C相应的部位的衬管部分具有平坦的形状而没有突起。

例4

图4表示的是通过第四个膨胀接头把干线管互相连接的第四个实施例。这个实施例基本上使用了一个与实施例1至3相似的套筒形膨胀接头。

在此情况下，干线管41连接到另一个干线管42上，是通过把干线管42插入干线管41的端部，把橡胶圈43气密地插入限定在干线管外圆周面和在干线管的法兰端下面的开口之间的填料函内，用底盖44推压橡胶圈43的暴露面。此外，底盖44是通过双头螺栓45和螺母46固定到干线管41的法兰部分。另一方面，凸形部分i形成于干线管42的外圆周表面适当位置上，而凹形部分j形成于底盖44的内圆周面。这样，通过凸形部分i和凹形部分j的配合，对连接的干线管41和42的伸长范围进行限定。

在上面的结构中，压合胶粘剂48a通过隔板48b填满膨胀接头部分的环形空间C，压合胶粘剂48c填满接头部分内凸形部分i和凹形部分j之间的空间。另一方面，类似例1至例3的情况，在管道全长上，包括压合胶粘剂双涂层薄板层48，用液态增塑剂浸渍的纺织品47和衬管49在内的柔性衬层40形成于互相连接的管道41、42的内圆周表面上。

如上所述，按照本发明的干线管有下面的优点。

1）在用于干线管的膨胀接头部分内，没有象通常技术那样的不不平坦的部分，所以不会产生腐蚀，气蚀等情况，也能够防止泥土和沙子的沉积，从而能够防止橡胶圈（密封件）损坏以及水泄漏。

2）通常的衬管的厚度大约为0.5毫米-3.00毫米，而按照本发明的衬层的层度根据使用的目的能够作出自由地、恰当地选择。但其厚度通常在6-60毫米范围之内，实际上当传送挖泥砂时，厚度可以大于60毫米，因此，依照本发明，能够改善管道的耐久性，减少维修成本。

3）因为可用压合胶粘剂全部复盖膨胀接头部分，橡胶圈和类似部件能够与通过管道的液体隔开，必然能阻止干线管的破坏以及生锈或类似的情况的发生。

4）膨胀接头部分的空间基本上由压合胶粘剂填满，从而使膨胀接头的柔性得到改善。其结果，这种膨胀接头对于铺设复杂外形的管道是有效的，并且在吸收和减轻例如地震或其它类似情况引起的外力的能力方面是极好的，从而减轻了膨胀接头的损坏。

5）甚至在由于膨胀接头部分的变化导致环形空间改变时，也不会引起衬管的隆起，从而在与膨胀接头部分相对应的部分，能够避免衬管的磨损。

6）即使由于膨胀接头部分的迅速变化使得在衬管和纺织品之间产生相对位移时，浸渍于纺织品内的液态增塑剂在交界面流动，从而不会使纺织品遭受过大的剪切应力。

7）纺织品的存在可以减少放在压合胶粘剂中的加固板的强度，同时在将衬管拉入干线管内时，也能防止损坏压合胶粘剂双涂层薄板和衬管。此外，浸入纺织品内的液态增塑剂起到润滑的作用，以减少衬管的拉力。因此，可以在一个很长的距离上，很容易地拖拉又厚又重的衬管。

8）按照本发明用液态增塑剂浸渍的纺织品存在于衬层内，以致甚至当缺陷部分例如生锈、结垢、结疤等情况发生在干线管的内表面上，包含防锈剂的液态增塑剂也能渗入这些缺陷部分。因此，不必对干线管进行精心地表面处理。

9）甚至因干线管伸长，由于相对位移而引起环形空间的压合胶粘剂的量过剩和不足时，也能够通过浸入纺织品内的液态增塑剂以及被液态增塑剂软化的周围的压合胶粘剂的流动迅速地予以弥补，使接头部分总是保持平坦状态。

10）甚至当干线管被拉伸，产生相对位移，造成干线管和衬管之间产生剪切应力时，剪切应力也能通过纺织品内的液态增塑剂迅速减轻，从而避免由于应力存在而促使衬层老化和破坏的现象发生，并且使耐久性得到了改善。

11）在对弯曲的干线管加衬的通常的方法中，直的衬管被弯曲，因此在弯曲部分产生皱折，使得流动阻力加大，而衬管的厚度在弯曲部分外侧由于拉力而减薄，管内残留下拉应力，这种应力往往引起管路的损坏。

与之相反，按照本发明，将具有曲率等于弯曲管道的曲率的衬管拉入管道的适当位置，也就是说，衬管包括直的衬管部分和弯曲的衬管部分，并通过纺织品和压合胶粘剂板在衬管被扩张以后粘附到管道内圆周表面，因此弯曲衬管的损坏现象不易发生。

12）按照本发明，能够容易地从管道内表面剥去磨破的衬管，用新的衬管代替。也就是说，磨破的衬管的固定部分自管道的每端分离，然后在管道和纺织品之间泵入压缩空气，从而能够很容易地从管道中剥去磨破的衬管，随后通过抽拉纺织品便可很容易地从管道中取出磨破的衬管。

13）按照本发明，在用于输送污水等的管子之间，衬层适于作简单的连接，从而能够很容易地防止由于地震等原因造成污水从接合部分的泄漏以及避免结合部分的松脱。

Claims (4)

1、装有衬层的干线管，其中这些管子通过膨胀接头互相连接，衬管通过压合胶粘剂装配在管子的内表面，其特征在于压合胶粘剂不仅仅填满所述管子之间通过膨胀接头连接的连接部分的环形空间，而且以带有一块加固板的形式放入所述干线管和衬管之间，用包含防锈剂的液态增塑剂浸渍的纺织品置于所述压合胶粘剂和干线管之间。

2、按照权利要求1的干线管，其中在连接的干线管每个端部的相应部分，所述纺织品包含压合胶粘剂而不是所述的液态增塑剂，所述衬管，压合胶粘剂和纺织品气密地固定到装配在连接的干线管端部的法兰上。

3、按照权利要求1的干线管，其中有一隔板置于填充所述环形空间的压合胶粘剂内，以防止液态增塑剂自纺织品朝着膨胀接头部分扩散。

4、通过膨胀接头把干线管互相连接形成一个长的管道和通过压合胶粘剂把衬管设置在干线管的内圆周表面上的方法包括：

在由膨胀接头限定的环形空间中予先放入环形的压合胶粘剂;

把衬管折叠成扁平形状，同时在折叠了的衬管上下表面叠放并固定嵌入加固板的压合胶粘剂双涂层薄板和用液态增塑剂浸渍的纺织品;

把装有压合胶粘剂板和纺织品的折叠衬管弯成圆柱形并环绕衬管成螺旋形地缠绕拉紧线，通过一根引导钢丝绳把圆形的衬管拉入干线管的端部内侧并使其通过干线管;

把衬管后端部固定到干线管的引入侧的端部内圆周面上，在干线管引入侧安设铸块发射器并在干线管的输出端安设铸块收集器;

把合适的铸块装入发射器，铸块的可自由收缩直径比衬管直径稍大，将它们一起放入衬管的后端部开口内;以及

向发射器泵入压缩空气，对铸块后表面加压，同时自收集器吸取空气，促使铸块前进，从而使折叠的衬管被连续地扩大，被推向并粘附到干线管的内圆周表面上。

Images