CN110997280B - 管状组件的构造 - Google Patents

Abstract

一种用于构造管状组件(24)的方法及设备，该管状组件包括内部(21)以及包围内部的其他部分(22)，其他部分(22)由包括两个相反的纵向边缘侧部分(53)的材料带(50)形成。该设备(100)包括具有壁部(122)的组装站(106)。该设备(100)包括用于使内部(21)沿着延伸穿过壁部的第一路径(111)前进的装置以及用于使带(50)沿着第二路径(112)前进且使带环绕壁部从而裹绕并包围内部(21)的装置。两个边缘侧部分(53)以重叠关系布置在壁部的与第一路径(111)相反的一侧。该设备(100)还包括系统(131)，系统(131)用于将两个纵向边缘侧部分(53)以重叠关系固定在一起，以将带(50)组装成围绕内部(21)的管状构造，使得处于管状构造的带提供其他部分(22)。

Description

管状组件的构造

技术领域

本发明涉及复合构造的细长中空结构件，特别涉及管状结构件。更具体地说，本发明涉及在生产管状结构件时使用的管状组件的构造。

尽管本发明特别设计为用于管道形式的管状结构件的生产，但是本发明也可以应用于包括例如管状元件(例如管道和管子)、管状结构元件(例如轴、梁和柱)和其它复合构造的管状元件在内的其它细长中空元件的生产。

背景技术

以下对背景技术的讨论仅是为了帮助理解本发明。这些讨论不是确认或承认所引用的任何材料是本申请的优先权日期时的公知常识或公知常识一部分。

在呈管道形式的管状结构件的构造的背景下提供讨论，但是本领域的技术人员应理解的是，本发明可以应用于复合构造的其它细长中空结构件。

已知的是，使用纤维加强塑料复合材料来构造管道。通常来说，这种管道通过如下方法构造：用热固性树脂或热塑性组合物浸湿纤维材料(例如玻璃纤维)的长丝粗纱，并且在心轴上来回卷绕，以形成复合构造的管壁结构件。然后在现场用橡胶粘合剂或裹绕的玻璃纤维接头将管道接合在一起以形成管线。

此外，已经尝试通过拉挤成型来制造连续管道，这包括将加强纤维的湿体牵引通过加热模具以固化管道，并然后将管道到裹绕在卷轴上。以这种方式构造的管道通常被限制为约1km的长度和约100mm的直径。

通常来说，该管道需要承受环向应力和轴向应力，并且该构造可以是管道所需的环向应力承受性能和轴向应力承受性能之间的折衷。可以通过以与管道轴线成接近90°的角度裹绕加强丝来优化环向强度。可以通过以接近管道轴线的角度裹绕加强丝来优化轴向强度。

能以这种方式构造的管道的长度由心轴的长度或可运输的管道卷的长度决定。因此，构造过程不利于建造用于形成液体和气体运输网络的长管道；即，比现有心轴长得多的管道以及长度能构成在两个远距离位置(远距离位置可能相距数百到数千公里)之间连续延伸的管线的管道。

有利的是，存在可以使用连续构造的管道来构造管线的方式；也就是说，无需由在接合部处彼此接合的相对较短的一系列管段构成，接合部可能构成管线的结构完整性的薄弱区域。然而，可能存在不能使用连续构造的单个管道来构造管线的情况。在这种情况下，可以使用多个管道来构造管线，每个管道均连续地构造并且彼此连接起来。这可以例如应用于需要在多于一个管道生产运行中构造的管线，在这种情况下，在一个生产运行中生产的连续管道需要连接到在连续生产运行中生产出的管道。

在申请人的国际申请PCT/AU2011/001401中提出了连续地构造管线，该国际申请的内容通过引用并于本文。

管线是复合构造，包括径向内部和径向外部，其中这两个部分合并在一起以提供一体式管状壁结构。径向内部构造为由内衬构成的内管，该内衬具有粘合到内衬的一个面上的树脂吸收材料层。内衬的另一面限定管道的内表面。通常来说，内衬在内面处呈现高光泽表面。内衬可以例如包括聚氨酯、聚乙烯或任何其它弹性柔性材料，这些材料优选地也是非渗透性的，并且还与要在管道内输送的流体相容。树脂吸收层可以例如包括毡或绒。

内管由材料带构成，通过将该带纵向卷成管状结构来提供内衬。

径向外部构造作为由柔性外壳包围的纤维加强复合构造的外管。更具体而言，外管包括在树脂粘合剂中浸湿的加强件。柔性外壳围绕外管安装，以容纳树脂粘合剂，并且可以保持在适当位置并最终形成管道的一体部分，或者柔性外壳可以在完成其目的之后随后被移除。

提供树脂粘合剂的树脂材料可以是任何合适的类型；特别合适的树脂材料可以包括例如环氧乙烯基酯等热固性树脂或其它合适的树脂和热塑性树脂体系。

加强件可以包括一层或多层加强织物，每层均构造为围绕内管布置的管状层。加强织物可以包括结合有以四轴向纤维取向为特征的加强纤维的加强织物。加强纤维可以包括玻璃纤维。四轴向纤维取向为管道提供了必要的环向和轴向应力承载特性。

由纵向卷成管状结构的材料带构造内管不是特别有利于大规模地进行成本高效的制造。此外，将外管构造为围绕内管的管状布置的一层或多层加强织物可能存在挑战。

因此，有利的是，预先制造径向内部和径向外部的组件，并将预制好的组件运送到要构造和铺设管道的地点。此外，有利的是，围绕径向内部和径向外部的组件安装柔性外壳，并且还在管道的构造过程期间在现场引入树脂粘合剂以浸湿加强件。

正是针对这个背景以及与之相关的问题和困难，开发了本发明。

更具体而言，本发明的一个方面试图预制造径向内部和径向外部的组件。此外，本发明的另一方面试图围绕径向内部和径向外部的预制组件安装柔性外壳。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种构造管状组件的方法，所述管状组件包括内部以及包围所述内部的其他部分，所述方法包括：提供材料带以形成所述其他部分，所述材料带包括两个相反的纵向边缘侧部分；使所述内部沿着第一路径前进；使所述材料带沿着第二路径前进，以使所述材料带裹绕且包围所述内部；所述第一路径和所述第二路径延伸通过包括壁部的组装站；其中，当所述材料带裹绕且包围所述内部时，所述材料带环绕所述壁部；其中，所述两个纵向边缘侧部分以重叠关系布置在所述壁部的与所述内部相反的一侧；以及将所述两个纵向边缘侧部分以重叠关系固定在一起，以将所述材料带组装成围绕所述内部的管状构造。

利用这种布置，由材料带限定的其他部分提供了包围内部的外部。

两个纵向边缘侧部分可以以任何合适的方式以重叠关系固定在一起。作为实例，但不局限于此，两个纵向边缘侧部分可以被粘合在一起(例如通过粘合剂粘合)、焊接在一起(例如通过热熔焊接或塑料焊接)或机械固定在一起(例如通过缝合或钉合)或通过它们的任意组合固定在一起。

将两个纵向边缘侧部分固定在一起还可以包括将两个部分压在一起以彼此接触。

在组装站处的壁部可以具有壁表面，并且两个纵向边缘侧部分可以被一起压靠在壁表面上。两个纵向边缘侧部分可以被一个或多个压辊一起压靠在壁表面上，其中重叠的边缘侧部分在一个或多个压辊与壁表面之间穿过。

该方法还可以包括在将所述两个纵向边缘侧部分固定在一起之前和/或在将所述两个纵向边缘侧部分固定在一起的同时将所述两个纵向边缘侧部分以重叠关系对准。

所述两个纵向边缘侧部分可以通过沿着两个引导路径行进而对准，每个所述引导路径均用于接纳所述两个纵向边缘侧部分中的相应一个纵向边缘侧部分。

两个引导路径均可包括相应的纵向狭槽，所述纵向狭槽具有一个敞开的纵向侧和另一个封闭的纵向侧，每个所述纵向狭槽均构造成接纳所述两个纵向边缘侧部分的相应一个纵向边缘侧部分，以沿着所述纵向边缘侧部分滑动，其中，所述纵向边缘侧部分的自由边缘抵靠所述纵向狭槽的封闭侧。

该方法还可以包括引导所述材料带以将所述两个纵向边缘侧部分保持为正确对准。

可以通过与邻近每个所述纵向边缘侧部分的所述材料带相互作用的至少一个转向装置来引导所述材料带，以将所述两个纵向边缘侧部分保持为正确对准。换句话说，可以存在至少两个转向装置，其中一个转向装置适于邻近一个纵向边缘侧部分与材料带相互作用，另一个转向装置适于邻近另一个纵向边缘侧部分与材料带相互作用。在存在多于一个的适于邻近每个纵向边缘侧部分与材料带相互作用的转向装置的情况下，相应的转向装置可以以串联布置操作。

该方法还可以包括以如下方式操作每个所述转向装置以与相应的所述纵向边缘侧部分相互作用：使得当处于正确对准时所述纵向边缘侧部分能够继续沿着所述纵向边缘侧部分的当前路径行进，或者当存在一些失准并且需要校正时使所述纵向边缘侧部分沿横向移位。

每个所述转向装置均能操作为与相应的所述纵向边缘侧部分摩擦地相互作用，以在所述纵向边缘侧部分移动通过所述转向装置时使所述纵向边缘侧部分有效地转向。

引导轮均可以围绕各自的滚动轴线旋转，其中当纵向边缘侧部分正确对准时，滚动轴线与对应的纵向边缘侧部分的行进方向垂直。当纵向边缘侧部分正确地对准时，引导轮均还可以围绕与相应的引导轮的滚动轴线和相应的纵向边缘侧部分的行进方向这两者垂直的转向轴线转向。如果两个纵向边缘侧部分移动偏离正确对准并且因此需要校正动作，则与需要校正的特定的纵向边缘侧部分相关的引导轮(一个或多个)可以围绕转向轴线旋转，以改变引导轮的相应的滚动轴线相对于特定的纵向边缘侧部分的行进方向的角度。利用这种布置，转向后的引导轮与和该引导轮相关联的移动的纵向边缘侧部分相互作用，以造成纵向边缘侧部分的横向位移，从而校正失准。

该方法还可以包括监测所述两个纵向边缘侧部分在接近或呈现所述重叠状态时的行进，并且控制所述转向装置的操作。

根据本发明的第二方面，提供了用于执行根据本发明第一方面的方法的设备。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于构造管状组件的设备，所述管状组件包括内部以及包围所述内部的其他部分，所述其他部分由包括两个相反的纵向边缘侧部分的材料带形成；所述设备包括：组装站，其包括壁部；用于使所述内部沿着延伸穿过所述壁部的第一路径前进的装置；用于使所述材料带沿着第二路径前进且使所述材料带环绕所述壁部以裹绕且包围所述内部的装置，其中所述两个纵向边缘侧部分以重叠关系布置在所述壁部的与所述第一路径相反的一侧；以及用于将两个纵向边缘侧部分以重叠关系固定在一起以将所述材料带组装成围绕所述内部的管状构造的装置。

用于将两个纵向边缘侧部分以重叠关系固定在一起的系统可以采取任何适当的形式。作为实例，但不局限于此，固定系统可以包括用于将侧部分粘合在一起(例如通过粘合剂粘合)的装置、用于将侧部分焊接在一起(例如通过热熔焊接、塑料焊接)的装置、用于将侧部分机械固定在一起(例如通过缝合或钉合)的装置或它们的任意组合。

用于将两个纵向边缘侧部分固定在一起的装置还可以包括用于将两个部分压在一起以彼此接触的装置。

组装站处的壁部可以具有壁表面，并且可以提供用于将两个纵向边缘侧部分一起压靠在壁表面上的装置。两个纵向边缘侧部分可以被包括一个或多个压辊的装置一起压靠在壁表面上，其中重叠的纵向边缘侧部分在一个或多个压辊与壁表面之间穿过。

根据本发明第三方面的设备还可以包括对准系统，所述对准系统用于在所述两个纵向边缘侧部分被固定在一起之前和/或在所述两个纵向边缘侧部分被固定在一起的同时将所述两个纵向边缘侧部分以重叠关系对准。

所述对准系统可以包括两个引导路径，所述两个纵向边缘侧部分可以沿着所述两个引导路径通过，每个所述引导路径均适于接纳所述两个纵向边缘侧部分中的相应一个纵向边缘侧部分。

所述设备均可以包括相应的纵向狭槽，所述纵向狭槽具有一个敞开的纵向侧和另一个封闭的纵向侧，每个所述纵向狭槽均构造成接纳所述两个纵向边缘侧部分的相应一个纵向边缘侧部分，以沿着所述纵向边缘侧部分滑动，其中，所述纵向边缘侧部分的自由边缘抵靠所述纵向狭槽的封闭侧。

根据本发明第三方面的设备还可以包括引导系统，所述引导系统用于引导所述材料带，以将所述两个纵向边缘侧部分与两个引导路径保持为正确对准，两个纵向边缘侧部分可以沿着这两个引导路径通过。

引导系统可以包括至少一个转向装置，所述转向装置用于与邻近每个所述纵向边缘侧部分的所述材料带相互作用。换句话说，存在至少两个转向装置，其中一个转向装置可以操作为邻近一个纵向边缘侧部分与材料带相互作用，而另一个转向装置可以操作为邻近另一个纵向边缘侧部分与材料带相互作用。

每个所述转向装置均能操作为与相应的所述纵向边缘侧部分摩擦地相互作用，以在所述纵向边缘侧部分移动通过所述转向装置时使所述纵向边缘侧部分有效地转向。

每个所述转向装置均可以包括可转向元件，所述可转向元件在与相应的纵向边缘侧部分的交界处具有作用线。在可转向元件的作用线与纵向边缘侧部分的行进方向对准的情况下，转向装置对纵向边缘侧部分的行进没有影响。然而，如果可转向元件的作用线(通过施加在可转向元件上的转向作用)变化，使得可转向元件的作用线与纵向边缘侧部分的行进方向成角度，则转向装置对纵向边缘侧部分的行进方向具有校正效果。实际上，当需要校正时，转向装置对纵向边缘部分的前进具有转向作用，这导致纵向边缘部分的横向位移。

可转向元件可以包括能围绕相应的滚动轴线旋转的引导轮，其中当纵向边缘侧部分正确地对准时，滚动轴线与相应的纵向边缘侧部分的行进方向垂直。当纵向边缘侧部分正确地对准时，引导轮还可以各自围绕与相应的引导轮的滚动轴线和相应的纵向边缘侧部分的行进方向这两者垂直的转向轴线转向。如果两个纵向边缘侧部分移动离开正确对准，并且因此需要校正动作，则与需要校正的特定的纵向边缘侧部分相关的引导轮(一个或多个)可以围绕转向轴线旋转，以改变引导轮的相应的滚动轴线相对于特定的纵向边缘侧部分的行进方向的角度。利用这种布置，转向引导轮与和转向引导轮相关联的移动的纵向边缘侧部分相互作用，以造成纵向边缘侧部分的横向位移，从而校正失准。

转向可以通过能操作地联接至转向装置的转向电机来提供。

可转向元件不必包括引导轮，并且可以设想其它布置。例如，可转向元件可以是辊的形式(特别是包括细长辊)或是另一种形式的可循环移动元件，例如环形轨道机构。此外，可转向元件不必是例如轮、辊或环形轨道机构等可循环移动的元件的形式。在另一布置中，可转向元件可以构造作为与带滑动接触的可转向滑轨。

根据本发明第三方面的设备还可以包括监测系统，所述监测系统用于监测所述两个纵向边缘侧部分接近或呈现所述重叠状态时的行进，并且控制所述转向装置的操作。

在本发明的上述每个方面中，包括内部以及包围内部的其他部分的管状组件可以采取各种形式。

例如，在本发明的一个应用中，特征在于组装好的管状结构包括预制管状组件以及包围预制管状组件的柔性外壳，预制管状组件可以构成所述内部，而外壳可以构成所述其他部分。

此外，在本发明的另一应用中，特征在于预制管状组件包括管道以及包围该管道的材料层，管道可以构成所述内部，而包围的材料层可以构成所述其他部分。

此外，在本发明的另一应用中，特征在于管状组件包括多个彼此同心布置的层，一层可以构成所述内部或所述内部的至少一部分，而包围所述一层的另一层可以构成所述其他部分。

如本文所用那样，术语“同心地”和相关术语“同心”是指包括彼此环绕的多个层的布置。这些层可以简单地一个裹绕在另一个上，并且不必具有共同的几何中心。

附图说明

将在下文对本发明的几个非限制性实施例的描述中更全面地描述本发明的其它特征。包括该描述仅是为了举例说明本发明。不应将其理解为对如上所述的本发明的广泛概述、公开或描述的限制。将参考附图进行描述，其中：

图1是包括径向内部和径向外部的管道的横截面图，其中两个部分合并在一起以提供一体式管状壁结构；

图2是提供用于构造图1所示的管道的内部和外部的预制管状组件的视图，该预制管状组件被示出为处于“平折”状态；

图3是类似于图2的视图，除了预制管状组件示出为处于扩张状态之外；

图4是预制管状组件的另一视图，预制管状组件示出为处于“平折”状态但被稍微打开以露出内部部件；

图5是正在进行配件裹绕过程的预制管状组件的层的示意性透视图；

图6是被裹绕在内管上以提供最内层的图5的层的示意性透视图；

图7是类似于图6的视图，但示出了裹绕在内管和前一层上的另一层；

图8是类似于图7的视图，但示出了裹绕在内管和前一层上的另一层；

图9是类似于图8的视图，但是示出了裹绕在内管和前一层上的浸渍介质层；

图10是管状最内层的局部侧视图，具体示出了两个边缘侧部分，这两个边缘侧部分以重叠关系布置并固定在一起，以提供纵向搭接缝；

图11是两个边缘侧部分的局部透视图，两个边缘侧部分以重叠关系布置并固定在一起，以提供纵向搭接缝；

图12是最内层的示意性横截面图，具体示出了在纵向搭接缝发生滑动之前两个边缘侧部分之间的重叠程度；

图13是类似于图12的视图，但示出了在与纵向搭接缝滑动之后两个边缘侧部分之间的重叠程度；

图14是示出为了围绕内管安装最内层而执行的各种操作的示意图；

图15是提供用于生产预制管状组件的组装设备的一部分的示意性透视图；

图16是提供用于生产预制管状组件的组装设备的一部分的端视图；

图17是图16所示的布置的平面图；

图18是提供用于生产预制管状组件的组装设备的一部分的另一示意性透视图，具体示出了包括安装在板结构上的引导件的对准装置；

图19是图18所示的布置的端视图；

图20是放大比例的引导件的端视图；

图21是提供用于生产预制管状组件的组装设备的一部分的另一示意性透视图，具体示出了用于引导带以保持两个纵向边缘侧部分与引导件正确对准的引导系统；

图22是示出了在一种情况下引导系统的操作的示意图；

图23是示出了在另一种情况下引导系统的操作的示意图；

图24是示出了在另一种情况下引导系统的操作的示意图；

图25是示出引导系统的变型例的示意图；

图26示出了用于生产管道的移动设施，该移动设施包括组装设备，该组装设备用于将柔性外壳围绕预制管状组件安装，从而提供组装好的管状结构；

图27示意性地示出了作为生产过程的一部分的组装好的管状结构的膨胀；

图28示意性地示出了组装好的管状结构的膨胀以及树脂粘合剂通过组装好的管状结构内的加强件的移动；

图29是示出了为了将柔性外壳围绕预制管状组件安装以提供组装好的管状结构而进行的各种操作的示意图；

图30是组装设备的一部分的示意性透视图，具体示出了用于引导带以保持两个纵向边缘侧部分与引导件正确对准的引导系统；

图31是组装设备的一部分的另一示意性透视图；

图32是组装设备的一部分的另一示意性透视图；以及

图33是示出了引导系统的变型例的示意图；

在附图中，在所有的若干个视图中，相同的结构由相同的数字表示。所示的附图不一定是按比例的，而是将重点大致放在说明本发明的原理上。

附图描述了本发明的若干个实施例。实施例示出了某些构造；然而，应当理解的是，本发明可以采取许多构造的形式同时仍然体现本发明，这对于本领域的技术人员来说是显而易见的。这些构造被认为在本发明的范围内。

具体实施方式

本发明涉及复合构造的管线10的构造。管线10包括管道20，该管道20包括径向内部21和径向外部22，这两个部分21和22在外壳23附近合并在一起，以提供一体式管状壁结构25。

一体式管状壁结构25可以被套装在保护套内，该保护套包括由例如土工织物布等任何合适材料的最外层所含的例如水泥或混凝土等可硬化组合物。该保护套针对一旦处于安装状态则可能经受的压缩载荷为管道20提供保护。然而，在许多情况下可能不会使用保护套；例如在地下应用中。在其它应用中，例如露出应用(例如，在地面上)和海洋应用中，保护套可以提供暴露于周围环境的表面。

如稍后将更详细地描述的那样，内部21和外部22被集成到预制管状组件24中。预制管状组件24是多层构造。预制管状组件24通常在生产设备处生产并被运输到现场，以在管道20的构造中使用。预制管状组件24通常适于呈现紧凑状态，以便储存和运输。例如，预制管状组件24可以适于呈现平折状态，然后以便于根据需要进行部署的方式被储存；例如，预制管状组件24可以以一部分来回彼此折叠起来的折叠状态储存，或以卷起的状态储存在卷轴上。预制管状组件24通常以各种长度提供，每个长度适于呈现平折状态并如所述的那样被储存。

内部21包括内管30。在形成管道20的一体式管状壁结构25之前，内管30限定了具有膨胀腔33的可膨胀气囊31。利用这种布置，内管30可以在通过引入例如空气或水等膨胀流体使囊31膨胀时产生径向扩张。在浸润之后但在胶凝和固化之前，使内管30膨胀并支撑位于外部22中的加强件(稍后将描述所述加强件)所需的膨胀压力相对较低；通常在5psi至30psi或0.3巴至2巴的数量级。

在形成一体式管状壁结构25之后，内管30还限定了管道20的内壁34。

外部22是环形形成件，该环形形成件构造为外管35，该外管35包括用于被树脂粘合剂浸湿的加强件37。柔性外壳23围绕外管35布置，以容纳固化之前浸湿加强件37的树脂粘合剂，以提供外管35。

柔性外壳23可以具有一些弹性，以屈服地抵抗加强件的径向扩张。这样，柔性外壳可以用于控制加强件的径向扩张率。

柔性外壳23可以由包括例如聚乙烯在内的任何合适材料形成。外壳23可以保持在适当的位置，并最终形成管道20的一体部分，或者外壳23可以在完成外壳23在构造过程中的目的之后随后被移除。

外壳23可以包括聚乙烯或TPU或PVC的外层以及粘合到该外层的一个面上的纤维层，该布置使得纤维层面对加强件37。纤维层提供外壳23的加强件，使得纤维层提供针对预制管状组件24的受控扩张的约束力。纤维层可以提供透气层，并且最终还可以被树脂粘合剂浸渍，以与预制管状组件24结合。

预制管状组件24和周围的外壳23一起提供最终形成为管道20的组装好的管状结构40。

提供树脂粘合剂的树脂材料可以是任何合适的类型。特别合适的树脂材料可以包括热固性树脂，例如环氧乙烯基酯或其它合适的树脂，和热塑性树脂体系。

加强件37可以包括加强材料的一层或多层41，每层41构造为管状层，该管状层围绕管30在一定程度上同心地布置。加强材料可以包括织物；优选的是，与以四轴纤维取向为特征的加强纤维结合的例如四轴缝合的SAERTEX等编织的加强织物或非卷曲织物。四轴纤维取向为管道提供了所需的环向和轴向应力承载特性。加强纤维可以包括玻璃纤维，但也可以考虑其它加强纤维。

多个同心的加强织物管状层41中一者参照另一者来设定尺寸，以有助于在被加强织物管状层41围绕布置的内管30径向扩张时的层之间的滑动。随着层41扩张，加强纤维以四轴纤维取向为特征逐渐拉伸。

预制管状组件24还可以包括浸渍介质，浸渍介质有助于分布浸湿加强织物层41所需的树脂粘合剂。浸渍介质可以设置为同心地围绕加强织物层41的管状层43。利用这种布置，浸渍介质层43可以用作预制管状组件24的外皮。

柔性外壳23用于抵抗在内管30径向扩张时的同心的加强织物管状层41(其构成加强件37)的径向扩张，从而使加强件37受到径向压缩。利用这种布置，加强件37被限制在位于扩张的内管30与柔性外壳23之间的空间42中，具体而言，径向扩张的内管30与柔性外壳23一起工作以限制加强件37，并且还使限制加强件的空间42的体积逐渐减小。这迫使加强件37内的树脂粘合剂完全浸湿加强件；也就是说，加强织物层41(其构造为构成加强件的管状层)变得完全“浸润”。具体而言，这向加强件37提供了压紧力，并有效地将树脂粘合剂泵送通过加强织物层，从而以受控和受约束的方式将树脂粘合剂分布在空间内。由于空间的体积逐渐减小，因此在作为逐渐升高的树脂池的空间内树脂粘合剂移动通过加强件37。逐渐升高的树脂池类似于树脂的波浪。树脂粘合剂也可以用作润滑剂，以在内管30连续径向扩张时促进相邻层41之间的滑动。

该方法的一个特定特征是：如将在后文进一步解释那样，将树脂粘合剂输送到加强件37(其为同心层41)的步骤以及使用树脂粘合剂完全浸润加强件的步骤是独立且不同的动作。

此外，将加强件37限制在内部的空间42的体积的逐渐减小起到从空间内主动地排出空气的作用，这增强了加强件内的树脂粘合剂的浸湿效果。外壳23和多个加强织物管状层41(其构成加强件37)可以适于促进空气的排出。例如，由外壳23的纤维内层限定的任何透气层可以促进空气的排出。此外，构成加强件的加强织物管状层内的间隙可以提供用于空气排出的路径。此外，外壳23以及多个加强织物管状层中的可能的一些加强织物管状层可以例如沿着各自的长度以一定间隔结合有通气口，以便于空气的排出。在一种布置中，通气口可以包括形成在外壳23中的穿孔，例如刺穿孔。利用这种布置，穿孔最终被树脂粘合剂密封，以确保管道20的密封完整性。在另一种布置中，通气口可以包括插入在外壳23和构成加强件37的多个加强织物管状层中的端口。端口可以例如包括由在暴露于树脂粘合剂时溶解或以其它方式降解的材料形成的管状插入件。利用这种布置，容纳端口的孔最终被树脂粘合剂密封，以确保管道20的密封完整性。

柔性外壳23可以具有一定的弹性，以便至少在一定程度上屈服地抵抗同心的加强织物管状层41(其构成加强件37)的径向扩张。这样，柔性外壳23可以缓冲加强织物管状层的径向扩张的初始阶段。具体而言，期望柔性外壳23具有一些弹性；例如，弹性在约1％至10％的范围内。柔性外壳23可以具有一定的弹性，以便增强对逐渐升高的树脂粘合剂池逐渐浸润加强件37的速率的控制。期望控制逐渐升高的树脂粘合剂池逐渐浸润加强件37的速率。例如，如果树脂粘合剂在空间内升高得太快，则可能不能实现加强件37中的纤维的完全浸润，结果树脂层仅包围纤维束，但不能完全浸润纤维束中心处的纤维。另一方面，如果树脂粘合剂在空间内升高得太慢，则树脂粘合剂在实现加强件37中的纤维的完全浸润之前开始固化。

安装在加强件37周围的柔性外壳23的弹性性质在某种程度上用作束带，该束带用于控制施加在升高的树脂粘合剂池上的外部压力。柔性外壳23的弹性特性被选择为实现期望的浸润速率。由外壳23施加的弹力提供了由内管30限定的可膨胀气囊31所施加的张力的一些平衡。组装好的管状结构40的膨胀使内管30与加强件37直接接触，并且还使加强件37与外壳23直接接触。

可膨胀气囊31通常保持在膨胀状态直到树脂粘合剂已经硬化到足以保持管道20的形状和外形为止，然后可以从膨胀腔33中释放膨胀流体。因此形成了管道20，其中内管30限定了管道内的中心流动通道。

为了使内管30和组装好的管状结构40膨胀，需要封闭内管30。这是通过如下步骤完成的：局部压缩组装好的管状结构40以在远离引入膨胀流体的端部的位置处建立封闭区，使得膨胀流体不能穿过，并且沿着管状结构逐渐移动局部压缩，以沿着内部逐渐推进封闭区。

在生产设备处生产预制管状组件24，该生产设备的特征在于组装站(一个或多个)100，在该组装站中，围绕内管30安装多个层41和43。预制管状组件24将从生产设备运输到现场，以在管道20的构造中使用。

内部21包括内管30，并且外部22包括一个或多个加强织物层41，也可选地包括浸渍介质层43。每个层41和43均构造成围绕内管30同心地布置的管状层。浸渍介质层43(在使用时)围绕加强织物层41布置。如图4中最佳示出的那样，各个层41和43是柔软的，这是因为它们通常由柔韧的织造加强织物形成。然而，为了清楚起见，在附图的多个其它图中将各个层41和43示出为，各个层41和43以直部分为特征，从而透露出它们的柔软性质。

每层41和43由以卷材(web)或条带的形式呈现的带50形成。带50包括纵向中心部分51以及位于纵向中心部分的相反两侧的两个纵向边缘侧部分53。带50通常为单件式构造，其中纵向中心部分和两个纵向边缘侧部分是单件式带中的出于参考目的而标识的区域，而不是不同或分离的部分。然而，带50不必一定是一致地收缩的，并且作为选择，纵向中心部分51和两个纵向边缘侧部分53可以包括接合在一起的不同或分离的部分。例如，在某些情况下，每层均可以包括接合在一起的叠层的区段，以提供所需的带宽度。这对于大直径的管道来说可能是必要的，例如，所需的带宽度可能不能利用用于生产织物叠层的常规缝合机来生产。此外，将叠层的区段接合在一起以提供所需的带宽度允许使用剩余材料来提供带。

带50均是连续的配件，该配件裹绕在内管30(以及围绕内管30的任何先前层41)上，以将带组装成管状结构，从而提供相应的管状层41。图5所示的带50自身从区段50a处的平坦构造逐渐折叠到区段50b处的管状构造。在区段50b被折叠成管状构造时，两个边缘侧部分53以重叠关系布置并固定在一起，以提供纵向搭接缝55。

如图6至图8中示意性地示出的那样，在裹绕在内管30上的配件中，每个带50均沿其长度逐渐地折叠在其自身上，以保持叠层的方向与最终生产的管道的轴线对准，其中使得两个边缘侧部分53一起形成重叠关系。利用这种布置，每个连续层41均裹绕在前一层上，以提供预制管状组件24；也就是说，第一层41a裹绕在内管30上，下一层41b裹绕在前一层41a上，并且每个后一层裹绕在前一层上。图12类似地示出了浸渍介质层43。

通过裹绕过程，每个带50沿着其长度逐渐折叠在其自身上，其中使得两个边缘侧部分53一起形成重叠关系，该裹绕过程与香烟生产中使用的配件裹绕过程在一定程度上类似。

每个相应带50的两个边缘侧部分53以任何适当的方式固定在一起，以提供纵向搭接缝55。

每个相应带50或至少一些带的两个边缘侧部分53不是永久地固定在一起。与之相反，边缘侧部分53被临时地固定在一起。这是为了在纵向搭接缝55内在两个边缘侧部分53之间提供一些滑动。利用这种布置，两个边缘侧部分53在纵向搭接缝55处可屈服地连接在一起。

具体而言，在预制管状组件24的组装之后，边缘侧部分53能够相对于彼此沿横向(切向)滑动；例如，在预制管状组件24的展开过程期间，并且更具体的说在内管30膨胀时同心的加强织物管状层41(其构成加强件37)的径向扩张过程期间。滑动可以包括在纵向搭接缝55内在两个边缘侧部分53之间的一些相对运动或使纵向搭接缝55破裂的两个边缘侧部分53的彼此分离。利用这种滑动，每个管状层41均可以沿径向扩张超过一程度，使得可以基于形成层的织物中可利用的固有扩张而以其它方式扩张。由包括每层的纵向搭接缝55在内的边缘侧部分53之间的滑动引起的额外径向扩张允许在内管30膨胀时内管30扩张期间的载荷从最内层41a向外连续地传递通过层41。随着层41扩张，以四轴向纤维取向为特征的加强纤维逐渐拉伸(如上所述)。

滑动可以是受控滑动，在这种意义上，滑动发生在选定的情况，例如相应管状层41发生径向扩张的情况。

可以控制(预定或设计)滑动以确保内管30膨胀时由内管30扩张产生的载荷能够从最内层41a向外连续传递通过周围层41。

滑动可以包括在纵向搭接缝55内在两个边缘侧部分53之间的一些相对运动。

柔性外壳23可以用于控制加强件的径向扩张率。

仅作为实例，在预制管状组件24内的内管31膨胀时管状层41的扩张量可能为管状层41初始直径的约3％至15％。在这种扩张中，约1％至5％可以归因于制成层41的织物材料(一种或多种)内产生的固有扩张，而其余的膨胀可以归因于包括每层的纵向搭接缝55在内的边缘侧部分53之间的滑动。

纵向搭接缝55内的两个重叠的边缘侧部分53之间的重叠程度可以是任何合适的量，但通常为约35mm至125mm或带50的总宽度的1％至10％。优选的是，重叠程度不应大到产生绞盘(capstan)效应，绞盘效应可能阻止纵向搭接缝55内的滑动。

在该实施例中，每个带50的两个边缘侧部分53例如通过粘合剂粘合而粘合在一起。粘合剂粘合部可以由例如热熔性粘合剂等粘合剂物质提供。粘合剂粘合部在图10和图13中最佳示出，并由附图标记57表示。虽然粘合剂粘合部57可以选择性地沿纵向搭接缝55的长度为连续的，但优选为不连续的，从而以间隔距离提供粘合附接；也就是说，如图13所示，粘合剂粘合部57优选地包括沿着纵向搭接缝55以一定间隔间隔开的粘合区段57a。粘合剂粘合部57可以包括一条或多条粘合剂线。在两条或更多条粘合剂线的情况下，每条粘合剂线均可以是不连续的，其中相邻粘合剂线之间的不连续部分是交错的。

粘合剂粘合部57适于在粘合之后破裂或至少部分地释放，以有助于在内管30膨胀时两个边缘侧部分53之间的滑动。该滑动可以通过粘合剂粘合部57内的柔性来适应。

粘合剂粘合部57的性质可以根据制成层41的纤维材料的特性而变化。这些特性可以例如包括：织造织物材料内纤维混合的多样性；纤维的尺寸；纤维粗纱的角度；纤维束的表面光洁度；在织造织物材料的制造期间机器缝合的变化；以及水含量。

优选的是，粘合剂粘合部57的性质被选择为在要建立粘合部的两个边缘侧部分53之间建立轻触接触粘合部。期望的是，接触粘合部应刚好足以满足粘合要求，且不会不利地浸润两个相对的边缘侧部分53内的纤维束。期望的是，避免用粘合剂物质浸润纤维束，这是因为这可能对随后在粘合部的位置处浸渍树脂粘合剂是有害的。

提供粘合剂粘合部57的粘合剂物质可以包括聚酰胺，例如在约225℃的温度施加的熔融Kevlar。然而，本领域的技术人员应理解的是，可以使用多种其它类型的粘合剂物质。

图12和图13示意性地示出了一个纵向搭接缝55内的滑动。图12示出了滑动之前的状态下的纵向搭接缝55；即，在首先通过将带50的重叠的边缘侧部分53固定在一起而形成纵向搭接缝55时。重叠程度用参考标记A表示。图13示出了在滑动之后的状态下的纵向搭接缝55，其中在边缘侧部分53之间的重叠量减小。滑动之后的重叠程度用参考标记B表示。滑动之后两个重叠的边缘侧部分53之间的重叠程度可以是任何合适的量，但通常至少是形成该层的带(叠层)的厚度的10倍。这是为了确保重叠足够传递剪切载荷；例如，如果带(叠层)为1.8mm厚，则在每层的纵向搭接缝55处应保持18mm的重叠，以有效地传递剪切载荷。

仅作为实例，当首先形成纵向搭接缝55成时，重叠量可以是约30mm至125mm，并且在纵向搭接缝内的滑动之后，重叠量可以是约15mm至35mm。

使用预制管状组件24最终形成的复合管道20的径向外部22的完整性不会由于在各层41的纵向搭接缝55内的滑动或纵向搭接缝55内的粘合剂粘合部57的破裂或部分释放而受损。这是因为层41最终被固化以包住层的树脂粘合剂浸渍。纵向搭接缝55用于在制造期间和在预制管状组件24的部署期间将各层41保持成彼此同心的管状布置。纵向搭接缝55中的后续滑动使管状层41能够沿径向扩张至超过管状层41能够各自以其它方式扩张的程度。这样，内管30在其膨胀时的扩张所产生的载荷可以从最内层41a向外连续地传递通过周围层41，以使形成层41的材料内的(例如，四轴纤维取向)加强纤维逐渐张紧。

相邻层41的纵向搭接缝55相对于彼此成角度地偏移。这可以在图3和图9中看到，图9示出了相邻层41a、41b和41c的纵向搭接缝55呈角度上间隔开的关系。这是为了将纵向搭接缝55围绕加强件37分布，并避免预制管状组件24的膨胀或过度增厚。

现在参照图14至图25，示出了用于生产预制管状组件24的一种形式的组装设备100。

预制管状组件24通过首先将第一层41a(其构成最内层)裹绕在内管30上而生产。然后，将第二层41b裹绕在最内层41A上。随后将第三层41c裹绕在第二层41b上。重复该过程直到所有需要的层41都位于合适位置为止。另外，如果提供浸渍介质，则将浸渍介质层43裹绕在先前安装的同心层41上。图14仅示出了最内层41a裹绕在内管30上。

预制管状组件24的生产可以涉及在构造时使管状组件24多次通过设备100，其中每次通过实现下一个层的安装。作为选择，设备100可以具有多个串联的站，其中每个站均安装围绕周边构造的各层中的相应一层，使得提供纵向搭接缝的重叠部围绕周边均匀分布。

现在将参考最内层41a围绕内管30的安装来描述组装设备100。然而，应当理解的是，在围绕管状组件的已经通过安装一个或多个先前层而预先组装好的部分安装任何后续层(加强织物层41或浸渍介质层43)时涉及类似的过程。

在用于生产组装好的管状结构40之前预制内管30。

图14示意性地示出了由组装设备100进行的用于将最内层41a安装在内管30上的各种操作，组装设备100的特征在于，折叠站101、转向站102、监测站103、叠置站104、粘合站105和组装站106。组装站106与叠置站104和粘合站105集成起来。

在转向站102和监测站103处的操作可以受到例如计算机控制系统等控制系统107的控制。控制系统107还可以控制组装设备100的其他方面。

内管30沿着第一路径111朝向组装站106前进。

层41a由带50形成，带50以沿着第二路径112朝向折叠站101前进的卷材115的形式呈现。卷材115可以储存在卷轴(未示出)上，卷材115可以从该卷轴上逐渐展开并向折叠站101前进。

如先前讨论的图8所示，在沿着第二路径112前进时，提供带50的卷材115从平坦状态逐渐折叠成管状构造，在管状构造中两个纵向边缘侧部分53处于重叠关系。沿着卷材115的运动路径112设置多个引导元件，以逐渐地使带50在区段50b处呈现管状构造，其中两个纵向边缘侧部分53处于重叠关系。引导元件可以包括转向元件和轮廓形成结构件，卷材115围绕该转向元件转向以进行方向控制，并且该轮廓形成结构件用于使卷材115沿纵向折叠以逐渐推动中央部分51呈现弓形轮廓，并使两个纵向边缘侧部分53朝向彼此向内移动。折叠站101包括两个区段101a和101b，每个区段分别与带50的两个纵向边缘侧部分53中的一个纵向边缘侧部分相关联。

如图15所示，组装设备100包括限定壁部122的板结构件121。在所示的布置中，第一路径111在壁部122下方通过，并且第二路径112包围壁122。

组装设备100还包括安装在板结构件121下方的基部(未示出)。

基部和板结构件121配合以限定供第一路径111延伸通过的空间125。利用这种布置，如图15示意性地示出那样，内管30穿过空间125，图15还示出了离开空间的内管30。

如图19示意性地示出那样，当内管30穿过空间125时，带50裹绕在内管30上，以形成最内层41a。

更具体而言，当带50接近组装站106时，带50逐渐呈现管状构造。如图15和16最佳示出那样，当带50到达组装站106时，管状构造环绕基部和板结构件121，并且因此也环绕穿过空间125的内管30。利用这种布置，当组件离开空间125时，最内层41a安装为完全围绕在内管30周围。

粘合站105包括系统131，系统131用于将两个纵向边缘侧部分53以重叠关系固定在一起，以完成将带50组装成管状构造，从而提供围绕内管30的最内层41a。

用于将两个纵向边缘侧部分53以重叠关系固定在一起的系统131可以采取任何适当的形式。在所示的布置中，系统131包括设备133，设备133用于在重叠的纵向边缘侧部分53之间施加热熔粘合剂以在纵向边缘侧部分53之间建立粘合剂粘合部(例如粘合剂粘合部57)。设备133可以包括输送装置，该输送装置用于在重叠的纵向边缘侧部分53之间喷射或以其他方式推动粘合剂，以形成粘合剂粘合部。

组装站106处的壁部122具有壁表面141，两个纵向边缘侧部分53沿着该壁表面滑动，并且可以可选地设置压具(未示出)，该压具用于将两个纵向边缘侧部分53一起压靠在壁表面上，以在纵向边缘侧部分53之间建立粘合剂粘合。与要建立粘合部的两个边缘侧部分53之间的轻触接触粘合的要求一致，该压具可以构造成将两个部分53轻轻地按压在一起。该压具可以包括压辊系统，其中重叠的边缘侧部分53在压辊系统与壁表面之间穿过。压具还可以结合有冷却装置，该冷却装置用于冷却粘合剂和/或辊，以使粘合剂温度下降到熔融状态以下，从而快速实现粘合。

用于在重叠的纵向边缘侧部分53之间施加热熔粘合剂的设备133可以安装在横向导轨系统(未示出)上，从而允许根据需要进行选择性的位置调节。

组装设备还包括对准系统151，对准系统151用于使在被固定在一起之前处于重叠关系的两个纵向边缘侧部分53对准。对准系统151包括对准装置161。对准装置161设置在叠置站104处或叠置站104附近。

如图16至图20所示，对准装置161包括安装在板结构件121上的引导件163。在图20中，引导件163以放大状态示意性地示出。

在所示的布置中，引导件163包括两个配合在一起的引导板。引导件163限定两个纵向引导路径165和167，每个纵向引导路径均具有进入端168和排出端169。每个引导路径165和167分别适于在进入端168处收纳带50的两个边缘侧部分53中的相应一个边缘侧部分。更具体而言，当带50在组装站106处沿着第二路径112前进时，两个纵向边缘侧部分53沿着引导路径165和167从进入端168行进到离开端169。两个引导路径165和167均包括相应的纵向狭槽171，该纵向狭槽171具有一个敞开的纵向侧部173和另一个封闭的纵向侧部175。两个狭槽171布置为彼此相邻且处于相反关系，由此每个狭槽均构造成收纳两个纵向边缘侧部分53中的相应一个纵向边缘侧部分，以在纵向边缘侧部分处于重叠关系时沿着狭槽滑动。两个纵向边缘侧部分53被收纳在引导路径165和167中，其中每个纵向边缘侧部分109的自由边缘分别抵靠相应狭槽171的封闭侧部175。这样，重叠的纵向边缘侧部分53可以彼此正确地对准，以用于在引导路径165和167的出口端169处离开引导件163时固定在一起。

组装设备100还包括用于引导带50的引导系统181，以保持两个纵向边缘侧部分53与引导件163正确对准；即，保持两个纵向边缘侧部分53正确地定位在由引导件163内的相反狭槽171限定的引导路径165和167内。

如图21至图24所示，引导系统181包括至少一个转向装置183，该转向装置183与邻近每个纵向边缘侧部分53的带50相互作用。引导系统181设置在转向站102处。转向站102包括两个区段102a和102b，每个区段分别与带50的两个纵向边缘侧部分53中的一个纵向边缘侧部分相关联。利用这种布置，在转向站102的两个区段102a和102b中的每一个区段处设置至少一个转向装置183。

每个转向装置183均能操作为与相应的纵向边缘侧部分53以如下方式相互作用：(a)当处于正确的对准时使纵向边缘侧部分继续沿着其当前路径行进；或者(b)当存在一些失准并且需要校正时使纵向边缘侧部分53沿横向移位。在纵向边缘侧部分53没有正确对准以在它们之间建立所需重叠的情况下，可以因此根据需要对纵向边缘侧部分53中的一者或两者进行位置调整以校正失准。例如，这种失准可能导致纵向边缘侧部分53中的一个或两个没有与引导件163正确对准，使得纵向边缘侧部分109的自由边缘没有被定位成根据需要与相应狭槽171的闭合侧部175滑动地抵接。

每个转向装置183均能操作为与相应的纵向边缘侧部分53摩擦地相互作用，以在纵向边缘侧部分53移动经过引导装置时有效地使纵向边缘侧部分53转向。

更具体而言，如图22、图23和图24中示意性地示出的那样，每个转向装置183均包括可转向元件185，该可转向元件在与相应的纵向边缘侧部分53的交界处具有作用线186。在可转向元件185的作用线186与纵向边缘侧部分53的行进方向对准的情况下，转向装置183对纵向边缘侧部分的行进没有影响。然而，如果可转向元件185的作用线186变化成使得作用线186与纵向边缘侧部分53的行进方向成角度(通过施加在可转向元件上的转向作用)，则转向装置183对纵向边缘侧部的行进方向具有校正效果。实际上，转向装置183对纵向边缘侧部的前进具有转向作用，从而在需要校正时使纵向边缘侧部分53沿横向移位。

在图21至图24所示的布置中，每个转向装置183均包括呈具有滚动轴线187(旋转轴线)以及转向轴线189的引导轮185形式的可转向元件185。转向轴线189垂直于滚动轴线187，并且当相应的纵向边缘侧部分53在板结构件121的壁表面141上滑动时，转向轴线189也垂直于该纵向边缘侧部分53的行进路径。利用这种布置，转向轴线189也垂直于板结构件121的壁表面141的平面。引导轮185具有与前进的纵向边缘侧部分53接触的滚动表面191。引导轮185的作用线186位于滚动表面191与前进的纵向边缘侧部分53之间的交界处，与滚动表面191相切且垂直于滚动轴线187。

引导轮185安装在板结构件121上方的底盘192上。

引导轮185能分别围绕各自的滚动轴线187旋转，其中滚动轴线在正确对准时与对应的纵向边缘侧部分109的沿引导路径165和167的行进方向垂直。当引导轮185正确对准时，引导轮185也均能围绕转向轴线189转向，转向轴线189与相应的引导轮的滚动轴线187和两个纵向边缘侧部分109的沿引导路径165和167的行进方向这两者垂直。

如果两个纵向边缘侧部分53中的任一者(或两者)移动脱离正确对准并且因此需要校正动作，则与需要校正的特定纵向边缘侧部分53相关联的引导轮185(一个或多个)可以围绕转向轴线189旋转，以改变引导轮185的相应的滚动轴线187(并且因此改变作用线186)相对于特定纵向边缘侧部分53的行进方向的角度。利用这种布置，已转向的引导轮185与移动的纵向边缘侧部分53(其与引导轮185接触)相互作用，其中引导轮185与纵向边缘侧部分53之间的反作用力造成纵向边缘侧部分53的横向位移，并且由此校正失准。

图25、图26和图27示意性地示出了引导系统181的操作。图22示出了可转向元件185(引导轮)的作用线186与纵向边缘侧部分53的行进方向对准的状态。在该状态下，转向装置183对纵向边缘侧部分的行进没有影响；也就是说，纵向边缘侧部分53继续在与可转向元件185的作用线对准的方向上行进。图23示出了纵向边缘侧部分53的行进需要校正的情况。为了提供校正，可转向元件185(引导轮)围绕其转向轴线189旋转，使得作用线186与纵向边缘侧部分53的行进方向成角度。当这样成角度时，转向装置183对纵向边缘侧部分的行进方向具有校正作用。实际上，可转向元件185对前进的纵向边缘侧部分具有转向作用，这导致纵向边缘侧部分53在由作用线186的角度布置确定的所需方向上沿横向移位。纵向边缘侧部分53通过在可转向元件185的影响下在板结构件121的壁表面144上滑动而沿横向移动。图24是类似于图23的视图，但示出了在另一个方向上的校正。

在图23和图24中，由附图标记C标识的箭头表示在可转向元件185的影响下纵向边缘侧部分53经历的横向移位。

通过安装在底盘192上且可操作地联接到可转向元件185的转向电机195提供转向。转向电机195可以包括伺服电机或线性电机。转向电机195可以通过转向控制杆197操作性地连接到相应的引导轮185(一个或多个)。转向由控制系统107控制。

在该实施例中，引导轮185可以自由旋转。换句话说，当两个纵向边缘侧部分53沿着引导路径165和167行进时，引导轮185仅通过与带50的相互作用而旋转；也就是说，引导轮185不另外被提供动力。在另一布置中，引导轮185可以被提供动力，并且由此可以操作为在带50上施加牵引力和/或阻力。在另一布置中，引导轮185可以具有用于在带50上施加阻力的制动或阻滞特征。

可转向元件185不必是引导轮的形式，并且可以考虑其它布置。例如，可转向元件185可以是辊(特别是包括细长辊)的形式以及例如环形轨道机构等可循环移动的元件的其它形式。此外，可转向元件185不必为例如轮、辊和环形轨道机构等可循环移动的元件的形式。当两个纵向边缘侧部分53沿着引导路径165和167行进时，可转向元件185可以例如构造成与带50滑动接触的滑轨。每个滑轨均具有作用线186，作用线186通常与滑轨的纵向轴线对准。此外，每个滑轨均可以围绕转向轴线旋转，以改变作用线(例如滑轨的纵向轴线)的对准，从而实现如前所述的转向作用。

引导系统181还包括用于监测带50通过组装站106的行进的监测系统201。更具体而言，监测系统201可以操作为在采取将两个纵向边缘侧部分53固定在一起所需的重叠条件时跟踪两个纵向边缘侧部分53的行进。在该实施例中，监测系统201可以操作为跟踪两个纵向边缘侧部分53相对于对准装置161的行进。在检测到失准情况时，监测系统201可以操作为启动补救动作；例如，通过经由控制系统107启动用于引导轮185的转向设备的操作。转向设备的操作根据需要通过转向电机195中的一个转向电机或两个转向电机的操作而启动。

监测系统201设置在监测站103处。监测站103包括两个区段103a和103b，每个区段与带50的两个纵向边缘侧部分53中的一个纵向边缘侧部分53相关联。利用这种布置，带50的两个纵向边缘侧部分53被单独地监测。

在该实施例中，监测系统201包括光学跟踪系统203，当然，也可以采用其它跟踪系统(例如触觉跟踪系统)。光学跟踪系统203包括两个光学传感器205(例如照相机)，在监测站103的每个区段103a和103b处存在一个光学传感器。每个光学传感器205均可以操作为跟踪带50的指示相应纵向边缘侧部分53的对准的特征。在该实施例中，被跟踪的带503的特征是被施加到带50上的标记207，例如线。利用该布置，可以将两个标记207(例如线)施加到带50上，每个标记均位于每个纵向边缘侧部分53上或每个纵向边缘侧部分53附近。标记207(线)可以以任何适当的方式被施加到带50上；例如在生产提供带的卷材115期间、在将卷材缠绕到储存卷轴上期间或在卷材115沿着第二路径112行进到组装站101期间。在该实施例中，通过印刷工艺将两个标记207作为线施加到卷材115上。更具体而言，这些线由两个打印机(未示出)施加，每个打印机均可以操作为沿着或邻近纵向边缘侧部分53中的相应一个纵向边缘侧部分将连续线打印到带50上。打印好的线与带53的相邻纵向侧边缘平行地延伸。标记207当然可以采取其它形式。此外，标记207可以以除了印刷之外的方式施加。

图33示意性地示出了引导系统291的变型例。在所示布置中，存在可转向元件185a，可转向元件185a定位成在纵向边缘侧部分53处于重叠状态之后但在粘合之前与带50相互作用。可转向元件185a可以是前面关于图21至图24所述的可转向元件的附加元件或替代元件。可转向元件185a可以在控制系统107的控制下以与可转向元件185相同的方式操作。

虽然在所示布置中，仅存在一个可转向元件(185或185a)与每个纵向边缘侧部分53相关联，但是当然可以存在多个可转向元件与每个纵向边缘侧部分相关联。在这种情况下，与每个纵向边缘侧部分53相关联的可转向元件可以协力操作。

叠置站104和粘合站105与组装站106和站105集成起来。在叠置站104和粘合站105处执行的操作如前所述，以完成围绕内管30的内层41a的组装。

一旦最内层41a如前所述那样裹绕在内管30上，就可以随后在最内层41a上裹绕第二层41b。随后在第二层41b上裹绕第三层41c。重复该过程直到所有需要的层41都位于合适位置为止。另外，如果要提供浸渍介质，则在先前安装的同心层41上裹绕浸渍介质层43。

如上所述，预制管状组件24的生产可以涉及在构造时使管状组件24多次通过设备100，其中每次通过实现下一个层的安装。作为选择，设备100可以具有多个串联的站，其中每个站优选地将各层中的相应一层围绕管状组件的周边以不同的取向安装。

从上述内容可以注意到，内管30以及直接包围内管的加强织物的最内层41a可以被认为是包括内部以及包围内部的其他部分在内的管状组件，其中，内管30构成内部，并且加强织物的最内层41a构成包围内部的其他部分。为了进一步描述的目的，包括内管30和最内层41a的管状组件在下文中将被称为第一管状组件。

下一个最内层41b可以被认为包围第一管状组件。因此，所述下一个最内层41b和所述第一管状组件可以被认为是包括内部和围绕内部的其他部分在内的管状组件，其中所述第一管状组件构成内部，并且下一个最内层41b构成包围内部的其他部分。

因此，任意一层41(与任何前述层41和内管30一起)可以构成所述内部，并且包围所述一层的另一层可以构成所述其他部分。

现在参考图26、图26和图28，示出了用于建造和铺设管线10的移动设施200。移动设施200包括适于沿着正在生产和铺设管线10的地点行进的车辆201。在图26示意性示出的布置中，车辆201包括原动机203以及构造成接收在管道生产过程中使用的设备、装备和供应品的载荷承载部分205。

在载荷承载部分205上包括压缩设备207，如前所述那样，压缩设备207用于压缩组装好的管状结构40以封闭内管30。压缩设备207可以包括在本申请的申请人的国际申请PCT/AU2015/000332中公开的设备，上述国际申请的内容通过引用并入本文。

在所示的布置中，提供了容纳一批预制管状组件24的容器211。该批预制管状组件包括多个长度的预制管状组件24，每个预制管状组件24均折叠成紧凑状态，每个预制管状组件24均可以根据需要从该紧凑状态展开。可以在管道构造过程期间根据需要从容器211中逐渐取出多个长度的预制管状组件24。当需要补充一批预制管状组件24时，可以从车辆201的载荷承载部分205中移除当前的容器211，并且用容纳有新的一批预制管状组件24的替换容器来替换。

此外，还提供了材料供应源，该材料供应源提供了柔性外壳23。在所示布置中，该材料供应源呈卷形式213，并且包括裹绕在卷轴215上的带状材料的卷材或条带。

此外，提供了在将两个部分21和22集成起来的过程中使用的树脂粘合剂供应源，该树脂粘合剂供应源被容纳在储存器217中。

此外，提供了组装站220，在该组装站220处，将柔性外壳23围绕预制管状组件24安装，并且将树脂粘合剂引入到预制管状组件24的加强件37中，其中树脂粘合剂受已安装的外壳23限制。

此外，提供了先前描述的压缩设备207。压缩设备207位于移动设施200的载荷承载部分205的端部处或附近。

图27示意性地示出了借助于在管状结构的远端处的鼓风机或压缩机223输送例如空气等膨胀流体来使组装好的管状结构40膨胀。组装好的管状结构40的内管30被移动设施200上的压缩设备207封闭。压缩设备207定位在移动设施的载荷承载部分205的端部处或附近，使得组装好的管状结构40能够从移动设施向下“蜿蜒”，并蜿蜒到地面上，当逐渐生产管道20时，移动设施在该地面上行进。压缩设备207随着移动设施200前进。在图27中，示出了组装好的管状结构40在前进的压缩设备207后方处于膨胀状态，并且在前进的压缩设备207前方处于未膨胀状态。

图28示意性地示出了组装好的管状结构40的膨胀以及树脂粘合剂通过管状结构内的加强件37的移动。随着组装好的管状结构40逐渐膨胀，限制加强件37的空间逐渐减小，树脂粘合剂被迫通过加强织物层41，以便以受控和受约束的方式分布在该空间内。由于空间体积逐渐减小，因此使树脂粘合剂以逐渐升高的树脂池或波浪的形式移动通过空间内的加强织物层41。图28示意性地示出了逐渐升高的树脂池，其中逐渐升高的树脂池的估计表面由附图标记224标识。还示出了在外壳23中设置通气口225以便于从空间排出空气。通气口225可以包括由作为移动设施200的一部分提供的穿孔机构形成的穿孔。

在组装站220处，将柔性外壳23围绕预制管状组件24安装，并且将树脂粘合剂引入到预制管状组件24的加强件37中，其中树脂粘合剂被安装好的外壳23限制。

图29是示出了在预制管状组件24周围安装柔性外壳23以提供组装好的管状结构40的各种操作的示意图，其中将树脂粘合剂引入到预制管状组件24的加强件37中，并且随后使组装好的管状结构40膨胀。在图29中涉及组装好的管状结构40膨胀的步骤由附图标记230标识。组装好的管状结构40的膨胀使内管30与加强件37直接接触，并且还使加强件37与外壳23直接接触。

预制管状组件24沿第一路径231从容器211前进到组装站220。

外壳23由从卷轴237展开的呈卷材235形式的带233形成。带233沿着第二路径232从卷轴237前进到组装站220。

带233包括纵向中心部分241以及位于纵向中心部分的相反两侧的两个纵向边缘侧部分242。每个纵向边缘侧部分242均具有纵向边缘243。带237通常具有单件式结构，其中纵向中心部分241和两个纵向边缘侧部分242是单件式带中的被标识用于参考目的区域，而不是不同的或单独的部分。然而，带233不必是单件式收缩的，并且纵向中心部分241和两个纵向边缘侧部分242可以可选地包括接合在一起的不同或单独的部分。

如稍后将更详细地说明的那样，在组装站220处，将带233裹绕在预制管状组件24上，其中将两个边缘侧部分242以重叠关系布置并固定在一起，以将带组装成管状构造，从而提供围绕预制管状组件24的外壳23。这包括在图29中由附图标记244标识的配件裹绕步骤。

带233的两个边缘侧部分242被固定在一起，以提供纵向搭接缝245。带233的两个边缘侧部分242以提供坚固或永久的接缝的方式被固定在一起，该接缝在外壳23径向扩张时不会松开或失去完整性。换句话说，与预制管状组件24内的层41的纵向搭接缝55相反的是，纵向搭接缝245不会构造成便于接缝中的两个边缘侧部分之间的滑动。与之相反，在接缝245处将两个边缘侧部分253不可屈服地锁定在一起。

在沿着第二路径232从卷轴237前进到组装站220时，提供带233的卷材235自身逐渐从平坦状态折叠成管状构造，其中两个纵向边缘侧部分109处于重叠关系。这与折叠带50以在预制管状组件24的层中提供层41和42的方式有些类似。类似的是，沿着带233的移动路径232设置各种引导元件，以逐渐地使带呈现使两个纵向边缘侧部分242处于重叠关系的管状构造。引导元件包括：转向元件，卷材235围绕该转向元件转向以进行方向控制；以及轮廓形成元件，其用于使卷材纵向折叠，以逐渐推动纵向中心部分241呈现弓形轮廓，并使两个纵向边缘侧部分242向内朝向彼此移动。

组装站222包括限定壁部253的板结构件251。在所示布置中，第一路径231在壁部253下方经过，并且第二路径232包围壁部。

组装站220还包括安装在板结构件251下方的基部255。在所示布置中，基部255在提供连接部257的边缘处从板结构件251悬置。

基部255和板结构件251协作以限定供第一路径231延伸穿过的空间259。利用这种布置，如图X所示，预制管状组件24穿过空间259。

当预制管状组件24穿过空间259时，带233裹绕在预制管状组件24上，以形成外壳23。更具体而言，带233在接近组装站220时逐渐呈现管状构造。当带233到达组装站220时，管状结构环绕基部255和板结构件251，因此也环绕穿过空间259的预制管状组件24，如图31所示。利用这种布置，在预制管状组件24从空间259离开时，外壳23完全围绕预制管状组件24安装，从而完成组装好的管状结构40。

组装站220还包括固定系统261，固定系统261用于将两个纵向边缘侧部分242以重叠关系固定在一起，以完成将带233组装为管状构造，从而提供围绕预制管状组件24的外壳23。

用于将两个纵向边缘侧部分242以重叠关系固定在一起的固定系统261可以采取任何适当的形式。在所示布置中，固定系统261包括热焊接装置263，热焊接装置263包括用于将热空气输送到重叠的纵向边缘侧部分242之间的间隙中的探针265。随后通过将两个纵向边缘侧部分242压在一起而封闭间隙，从而利用塑料焊接在两个纵向边缘侧部分242之间建立粘合。

固定系统261还包括压具267，压具267用于将两个部分242按压成彼此接触，以如上所述那样利用塑料焊接在两个部分242之间建立粘合。随后可以利用冷却鼓风来冷却或激冷焊缝，以在焊缝受到离开固定系统261时的膨胀载荷之前快速促进焊缝接头的最大强度。组装站220处的壁部253具有壁表面269，并且压具267设置用于将两个纵向边缘侧部分242一起压靠在壁表面269上。壁部269可以被加热。在所示布置中，压具267包括压辊系统，其中重叠的边缘侧部分242在压辊系统与壁表面269之间穿过。

固定系统261可以安装在横向导轨系统上，这允许进行选择性的位置调整，或者根据需要允许热源的任何快速引入或移除。

组装站220还包括对准系统281，对准系统281用于在两个纵向边缘侧部分242被固定在一起之前以重叠关系使两个纵向边缘侧部分242对准。

对准系统281包括安装在板结构件251上的引导件283。对准系统281在构造和操作上与先前关于预制管状组件24的构造描述的对准系统151有些类似，因此将不作任何进一步的详细描述。

组装站220还包括引导系统291，引导系统291用于引导带233以保持两个纵向边缘侧部分242与引导件283正确对准；也就是说，以保持两个纵向边缘侧部分242正确地定位在由引导件283内的相反的槽限定的引导路径内。

引导系统291在构造和操作上与先前描述的引导系统181有些类似，因此将不再进一步详细描述。然而，应当注意的是，引导系统291包括能够以与关于可转向元件183所讨论的方式类似的方式操作的可转向元件293。

利用安装在底盘297上且可操作地联接到可转向元件293上的转向电机295提供转向。

引导系统291还包括监测系统301，监测系统301用于监测带233行进通过组装站220。更具体而言，监测系统301可以操作为在采取将两个纵向边缘侧部分242固定在一起所需的重叠状态时跟踪两个纵向边缘侧部分242的行进。在该实施例中，监测系统301可以操作为跟踪两个纵向边缘侧部分242相对于对准系统281的行进。在检测到失准情况时，监测系统301可以操作为启动补救动作；例如通过启动用于可转向元件293的转向设施的操作。转向设施的操作根据需要利用转向电机295中的任一个转向电机或两个转向电机的操作而启动。

监测系统301在构造和操作上与先前描述的监测系统181有些类似，并且因此将不再进一步详细描述。然而，应当注意的是，监测系统301包括能以与先前讨论的方式类似的方式操作的光学跟踪。

如前所述，监测系统301的特征在于光学跟踪，当然也可以采用其它跟踪系统。

如先前的情况那样，光学跟踪系统311可以操作为跟踪带233的指示相应纵向边缘侧部分242的对准的特征。在该情况下，被跟踪的带233的特征是带的外周；具体而言，为带的每个纵向边缘243。在该情况下，跟踪带233的纵向边缘243是可行的，这是因为：由于制造带的材料以及制造带或将带精确地切割成适当尺寸的方式，带具有直的边缘。这与提供具有编织纤维结构的预制管状组件24的层41的带50的纵向边缘相反，并且因此不具有适于作为可靠跟踪基础的清晰或清楚的边缘。

如上所述，监测系统301包括可操作的光学跟踪，但也可以部署其他跟踪系统。例如，可以利用与带233的每个纵向边缘243相互作用的位置感测系统来进行跟踪。位置感测系统可以具有触觉传感器，例如与带233的纵向边缘243相互作用的微动开关。

引导系统291处的操作还包括监测系统301，监测系统301可以受到例如计算机控制系统等控制系统315的控制。控制系统315还可以控制在组装站220处进行的其它操作。

组装站220还包括系统321，系统321用于当预制管状组件24穿过空间259时将树脂粘合剂输送到预制管状组件24的加强件37。将树脂粘合剂沿着从储存器217延伸出的供应管线323输送到穿过基部255通向空间259的输送口325。在所示布置中，输送口325具有细长的构造。如果需要，在其它实施例中可以存在多于一个输送口325。

利用这种布置，树脂粘合剂池被引入到空间259的底部中，以在预制管状组件24穿过空间259时暴露于预制管状组件24的浸渍介质层43和相关的加强织物管状层41。

在预制管状组件24从空间259离开时，外壳23完全围绕预制管状组件24安装，并且如此引入的树脂粘合剂被外壳23限制在组装好的管状结构40内。

随后，如前所述，使树脂粘合剂以逐渐升高的树脂池的形式(由于扩张的内管30与柔性外壳23之间的空间的体积的逐渐减小)移动通过组装好的管状结构40内的同心的加强织物管状层41和浸渍介质层43。

图33示意性地示出了引导系统291的变型例。在所示布置中，在纵向边缘侧部分242处于重叠状态之后但在粘合之前，存在定位成与带233相互作用的可转向元件293a。可转向元件293a可以是前面描述的可转向元件的附加或替代。可转向元件293a在控制系统315的控制下以与可转向元件293相同的方式操作。

从上文中可以明显得出，组装好的管状结构40可以被认为是包括内部以及包围内部的其他部分在内的管状组件，其中预制管状组件24构成内部，并且柔性外壳23构成包围内部的其他部分。

应该理解的是，本发明的范围不限于所述实施例的范围。本领域的技术人员将理解的是，本文所述的发明易于进行除具体描述的那些以外的变化和修改。本发明包括所有这些变化和修改。本发明还包括说明书中单独或共同提及或指出的所有步骤、特征、制剂和化合物，以及任何和所有组合或任何两个或更多个步骤或特征。

例如对本领域的技术人员显而易见的修改和变化被认为落入本发明的范围内。

提供本发明以便以使能的方式解释制造和使用根据本发明的各种实施例的最佳模式。进一步提供本发明以加强对本发明原理及其优点的理解和认识，而不是以任何方式限制本发明。尽管已经描述和说明了本发明的优选实施例，但是很明显本发明并不局限于此。在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，受益于本公开的本领域的技术人员将想到许多修改、改变、变化、替换和等效物。

对位置描述的参考，例如“内部”、“外部”、“上部”、“下部”、“顶部”和“底部”，将被理解为附图中描绘的实施例的上下文，并且不应被理解为将本发明限制为该术语的字面解释，而是如本领域技术人员将理解的那样。

另外，在术语“系统”、“设备”和“装置”用于本发明的上下文中的情况下，它们将被理解为包括对功能上相关或交互、相互关联、相互依赖或关联的任何组的引用。

在整个说明书中，除非上下文另有要求，否则词语“包括”或其变体如“包含”或“含有”应理解为暗示包括所述整体或整体组，但不排除任何其它整体或整体组。

Claims (23)

1.一种构造管状组件的方法，所述管状组件包括管状内部以及包围所述管状内部的其他部分，所述方法包括：提供材料带以形成所述其他部分，所述材料带包括两个相反的纵向边缘侧部分；使所述管状内部沿着第一路径前进；使所述材料带沿着第二路径前进，以使所述材料带裹绕且包围所述管状内部；所述第一路径和所述第二路径延伸通过组装站，所述组装站包括限定有壁表面的壁部；其中，当所述材料带裹绕且包围所述管状内部时，所述材料带环绕所述壁部；所述两个纵向边缘侧部分以重叠关系布置在所述壁部的与所述管状内部相反的一侧；以及将所述两个纵向边缘侧部分以重叠关系固定在一起，以将所述材料带组装成围绕所述管状内部的管状构造。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述两个纵向边缘侧部分通过粘合剂粘合以重叠关系固定在一起。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括在将所述两个纵向边缘侧部分固定在一起之前和/或在将所述两个纵向边缘侧部分固定在一起的同时将所述两个纵向边缘侧部分以重叠关系对准。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述两个纵向边缘侧部分通过沿着两个引导路径行进而对准，每个所述引导路径均用于接纳所述两个纵向边缘侧部分中的相应一个纵向边缘侧部分。

5.根据权利要求3或4所述的方法，还包括引导所述材料带以在所述两个纵向边缘侧部分沿着所述壁表面移动的同时将所述两个纵向边缘侧部分保持为正确对准。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，通过与邻近每个所述纵向边缘侧部分的所述材料带相互作用的至少一个转向装置来引导所述材料带，以将所述两个纵向边缘侧部分保持为正确对准。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括操作每个所述转向装置以与相应的所述纵向边缘侧部分相互作用，使得当处于正确对准时所述纵向边缘侧部分能够继续沿着所述纵向边缘侧部分的当前路径行进，或者当存在一些失准并且需要校正时使所述纵向边缘侧部分沿横向移位。

8.根据权利要求6所述的方法，还包括监测所述两个纵向边缘侧部分在接近或呈现所述重叠状态时的行进，并且控制所述转向装置的操作。

9.根据权利要求7所述的方法，还包括监测所述两个纵向边缘侧部分在接近或呈现所述重叠状态时的行进，并且控制所述转向装置的操作。

10.一种根据权利要求1至9中任一项所述的方法构造的管状组件。

11.一种用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法的设备。

12.一种用于构造管状组件的设备，所述管状组件包括管状内部以及包围所述管状内部的其他部分，所述其他部分由包括两个相反的纵向边缘侧部分的材料带形成；所述设备包括：组装站，其包括限定有壁表面的壁部；用于使所述管状内部沿着延伸穿过所述壁部的第一路径前进的装置；用于使所述材料带沿着第二路径前进且使所述材料带环绕所述壁部以裹绕且包围所述管状内部的装置，其中所述两个纵向边缘侧部分以重叠关系布置在所述壁部的与所述第一路径相反的一侧；以及用于将所述两个纵向边缘侧部分以重叠关系固定在一起以将所述材料带组装成围绕所述管状内部的管状构造的装置。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述固定装置包括用于将所述两个纵向边缘侧部分粘合在一起的装置。

14.根据权利要求12所述的设备，还包括对准系统，所述对准系统用于在所述两个纵向边缘侧部分被固定在一起之前和/或在所述两个纵向边缘侧部分被固定在一起的同时将所述两个纵向边缘侧部分以重叠关系对准。

15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述对准系统包括两个引导路径，所述两个纵向边缘侧部分沿着所述引导路径通过，每个所述引导路径均用于接纳所述两个纵向边缘侧部分中的相应一个纵向边缘侧部分。

16.根据权利要求15所述的设备，其中，每个所述引导路径均包括相应的纵向狭槽，所述纵向狭槽具有一个敞开的纵向侧和另一个封闭的纵向侧，每个所述纵向狭槽均构造成接纳所述两个纵向边缘侧部分的相应一个纵向边缘侧部分，以沿着所述纵向边缘侧部分滑动，所述纵向边缘侧部分的自由边缘抵靠所述纵向狭槽的封闭侧。

17.根据权利要求15或16所述的设备，还包括引导系统，所述引导系统用于引导所述材料带，以将所述两个纵向边缘侧部分与所述引导路径保持为正确对准。

18.根据权利要求17所述的设备，还包括至少一个转向装置，所述转向装置用于与邻近每个纵向边缘侧部分的所述材料带相互作用。

19.根据权利要求18所述的设备，其中，每个所述转向装置均能操作为与相应的所述纵向边缘侧部分摩擦地相互作用，以在所述纵向边缘侧部分移动通过所述转向装置时使所述纵向边缘侧部分有效地转向。

20.根据权利要求18所述的设备，其中，每个所述转向装置均包括可转向元件，所述可转向元件在与相应的纵向边缘侧部分的交界处具有作用线。

21.根据权利要求18所述的设备，还包括监测系统，所述监测系统用于监测所述两个纵向边缘侧部分在接近或呈现所述重叠状态时的行进，并且控制所述转向装置的操作。

22.根据权利要求19所述的设备，还包括监测系统，所述监测系统用于监测所述两个纵向边缘侧部分在接近或呈现所述重叠状态时的行进，并且控制所述转向装置的操作。

23.根据权利要求20所述的设备，还包括监测系统，所述监测系统用于监测所述两个纵向边缘侧部分在接近或呈现所述重叠状态时的行进，并且控制所述转向装置的操作。

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