CN1690498A - 修补管及其铺设方法 - Google Patents

Abstract

一种修补管，其使用分别具有联接表面的多个节片，沿着现有管的周向和纵向，铺设在现有管的内侧。通过一粘接剂或一浸渍有粘接剂的片体，将在周向和纵向上的所述各联接表面大致横跨其整个表面而彼此结合，并机械式地连接，以联接各节片并组装该修补管。这一配置能改善各节片的联接部的连接强度、均匀性和水密性。

Description

修补管及其铺设方法

技术领域

本发明涉及一种铺设在例如污水管之类现有管的内侧以修复现有管的修补管，和其铺设方法。

背景技术

修复现有管的方法可以从日本专利公开第2003-286742号以及类似专利文献中知晓，其中为了修复例如污水管之类的现有管，组装工人在现有管内组装和铺设修补管(该修补管的外径略小于现有管的的内径)，并填注填料(未示)于修补管的外周和现有管的内壁表面之间的空隙内且使其硬化，藉此建构一复合管。通过在现有管的周向和纵向联接节片而组装成修补管。现有技术是通过在周向和纵向这两个方向上的多个位置紧固螺栓和螺帽，而将各节片彼此联接。

再者，采用一种构造以确保联接部的水密性，该构造是：在节片周向的其中一个联接表面形成凸部，且在另一联接表面形成凹部；在纵向的其中一个联接表面形成凸部，且在另一联接表面形成凹部；以具有防水和防化学的密封材料涂覆凹部；然后将凸部装配于凹部。

虽然这种已知构造在周向和纵向上的由螺栓和螺帽紧固的多个机械式联接部的结合强度很高，但是仍有问题，也就是其它部分的结合强度低，因此结合强度产生不希望有的变化，此变化会影响整个修补管的机械强度。

此外，在这种已知的构造中，沿着节片圆周联接表面的纵向延伸的凹部，和沿着节片纵长联接表面的周向延伸的凹部，均以密封材料涂覆，且该密封分别在一条线上实施，并非在两个方向的联接表面的整个表面上实施；因此难说已完全确保联接部的水密性。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种修补管和其铺设方法，其中，改善了彼此联接的各节片在周向或纵向的联接部的连接强度，且该连接强度更均匀，同时也改善了联接部的水密性。

本发明的一种修补管，其是通过在一现有管的周向和纵向联接多个节片铺设而成，藉以修复该现有管。该节片在所述周向和所述纵向设有联接表面。在所述周向或所述纵向的各联接表面，大致横跨其整个表面彼此结合，且机械式地连接，从而联接各节片而组装成修补管。

所述节片在各联接表面上还设有一相互装配部，且各联接表面横跨包括该相互装配部的表面在内的大致整个表面彼此结合。

通过一粘接剂或一浸渍有粘接剂的片体，将所述节片的联接表面大致横跨其整个表面而结合。

本发明还提供了一种铺设修补管的方法，其通过在一现有管的内侧，沿着该现有管的周向和纵向，联接具有联接表面的多个节片。该方法包含的步骤有：准备一浸渍有粘接剂的片体；将该片体附接于在周向或纵向的所述联接表面，并大致横跨整个表面；和通过所述片体机械式地联接各节片，以组装成修补管。

本发明可使用粘接剂来取代浸渍有粘接剂的片体。在此情况时，于周向或纵向的联接表面上、大致横跨整个表面涂敷粘接剂，然后，机械式地联接各节片，以组装成修补管。

根据本发明，在全部节片的周向和/或纵向彼此联接的表面，是大致横跨各联接表面的整个表面而结合的。这样显著地改善了彼此联接的各节片在周向和/或纵向的联接部的连接强度，从而使连接强度均匀，同时也改善了修补管的机械强度。再者，各节片的联接表面横跨其整个表面的结合，提供了一个极佳的优点，因为其显著地改善了联接部的水密性。

从附图和下列详细的说明，本发明进一步的特征、其本质和各种优点会更加清楚。

附图说明

图1是局部立体图，其示出了根据本发明一实施例的修补管的节片；

图2是示出粘接片如何附接于节片的立体图；

图3是说明一种方法的透视图，其中节片在周向和纵向联接；

图4是沿着联接部的周向剖取的纵向剖视图，其示出了各节片在周向彼此联接的状态；

图5是沿着纵向剖取的径向剖视图，其示出了通过在纵向的联接各构件而将各节片彼此联接的状态；和

图6是局部立体图，其示出了在现有管内侧使用节片组装修补管。

具体实施方式

本发明将以较佳实施例为基础并参考附图做说明。

本发明的修补管是通过在现有管的周向和纵向这两个方向联接各节片组装而成。修补管具有比现有管内径小预定量的外径，且由多个节片组装而成。如图1所示，节片1形成为块状，其包含内板101、侧板102、103、端板104、105、二加强板106、和二加强板107。板101至107由透明塑料一体成型以提供一整体的节片。

内板101成型为具有预定宽度的板状，且以预定角度弯曲呈弧形；该角度将圆周分割成多个相等部分，例如分成72度的五个部分；且该弧形的纬度方向为修补管的纵向。在内板101的两端部分别形成多个矩形开口101a，以从内侧执行在周向彼此联接各节片1的工作。

在内板101的两侧缘沿着周向横跨全长形成侧板102和103，且侧板102和103以预定高度直立地设置在内板101上。在每一侧板102、103的周向以预定的间隔形成多个穿孔102a和103a(此处为14个)，供沿纵向穿过联接构件。此外，虽然未示于图1，但如图5所示，在每一侧板102和103外表面的下端部沿着内板101侧缘横跨整个长度，形成形状大致彼此配合的凸部(凸出线)102c和凹部(凹陷线)103c。

在内板101的两端缘横跨整个长度形成端板104和105，且端板104和105直立地设在内板101上，其高度和侧板102、103相同。在端板104、105的多个位置形成穿孔104a、105a，供螺栓贯穿通过以在周向将各节片1彼此联接(参考图4)。此外，虽然未显示于图1，但是在每一端板104、105的每一外表面的中部和下端部，形成具有大致相配合形状的凹部(凹陷线)104b、104c和凸部(凸出线)105b、105c。这些凹部104b、104c和凸部105b、105c沿着端板104、105的横方向(纵向)横越其整个宽度延伸。

加强板106、107用于加强整个节片1的机械强度，并以预定的高度直立地设在内板101上，且位于侧板102和103的内侧。多个穿孔106a和缺口部107a形成在加强板106、107中，以在分别对应于侧板102、103的穿孔102a、103a的位置，沿着纵向插入联接构件。此外，在侧板102、103内表面和加强板106、107的两侧表面的多个位置，形成侧向突出的小直角三角形凸板103b、106b、107b(未显示侧板102的凸板)，以防止这些板变形。这形成了可增加节片1强度的肋构造。

当待修理的现有管的横剖面为圆形时，节片1相当于把具有对应外径和内径的圆管切割成预定宽度的多个片体，且该被切成片体的管在周向分割成多个部分(较佳是分割成相等部分)的一块。

加强板的数目和凸板的数目，可依节片所需的强度变化。如果够强，则可省略一些或全部的加强板和凸板。此外，因为节片是做为可选择的修补构件或修复构件，所以并不限于如图1所示的弧形或扇形；且可依现有管的横剖面形状或尺寸或现有管修复位置，而制成平行六边形；且也可制成为弯曲成圆直角的形状。

各节片以每一节片的每一端板的外表面彼此对齐且每一内板的内表面也彼此对齐的方式，在周向连续地联接。各节片在纵向也连续地联接，从而使每一节片的每一侧板的外表面彼此对齐，且每一内板的内表面彼此对齐。这样的组装程序能将修补管组装成整个内表面均匀且各节片之间没有空隙。

在此实施例中，使用如图2所示的粘接片8、9，在节片1的周向和纵向结合彼此联接的表面，以改善联接部的结合强度。

粘接片8、9是一种片体，其包含例如浸渍粘接剂的玻璃纤维或碳纤维，且具有塑料膜附接于片体的整个前表面和整个后表面。至于粘接剂，较佳的是使用游离基聚合物型的热固性树脂(例如不饱和聚酯树脂或环氧(偏)丙烯酸酯树脂)、以及包含光聚合作用引发剂的紫外光硬化(凝固)粘接剂(例如苯甲酸衍生物或苄基酮缩醇(benzyl ketal)型)。使用这些粘接剂是因为组装工人能以所希望的时间硬化粘接剂。若使用需经过一段时间才硬化的自行硬化粘接剂，则组装工人会不幸地被硬化时间所拘限。若使用热固性粘接剂，则加热现有管的内侧会是一个问题。但是可理解的是，本发明并不限于紫外光硬化粘接剂。

粘接片8形成为矩形，以对应于端板104、105的外表面，且对应于穿孔104a、105a的多个位置形成多个孔8a，供穿过螺栓以在周向联接。再者，能撕下粘接片8后表面侧上的塑料膜(未示)，以使粘接片8能如箭头所示地附接于端板104的外表面或端板105的外表面。如图4所示，设定粘接片8的形状和尺寸，使其能覆盖包括端板104的凹部104b、104c的表面的每一外表面的整个表面、以及包括端板105的凸部105b、105c的表面的每一外表面的整个表面。

粘接片9呈对应于侧板102、103的外表面的弧形带状，且对应于穿孔102a、103a的多个位置形成多个孔9a，供穿过联接件。可撕下粘接片9后表面侧上的塑料膜，且粘接片9能附接于侧板102、103的外表面。如图5所示，设定粘接片9的形状和尺寸，使其能大致覆盖包括侧板102的凸部102c的表面的每一外表面的整个表面(包括凹陷的上端部)、或大致覆盖包括侧板103的凹部103c的表面的每一外表面的整个表面。

下面解释在现有管内侧以节片1组装和铺设修补管的铺设方法的细节。

首先如图3所示，将节片1带入现有管内并在周向连续地联接。但是在联接之前，先将图2粘接片8的后表面侧的塑料膜撕下，然后将粘接片8附接到各节片1其中之一的端板104或105的外表面；且粘接片8前表面侧的塑料膜也在联接之前撕下。

如图4详细显示，通过以粘接片8将凹部104b、104c和凸部105b、105c相互装配，执行周向的联接；定位每一节片，使所有内板101的内表面形成同一表面、所有侧板102的外表面形成同一表面、且所有侧板103的外表面形成同一表面；彼此紧密地密封各节片1的端板104和105的外表面；从内板101的缺口101a将螺栓6插经穿孔104a、105a和孔8a(示于图2)；拧紧螺帽7以机械式地联接；紧固两端板104、105。再者，在完成联接之后，以盖子(未示)或类似物紧密地封住每一缺口101a。

如图3所示，在各节片联接成环状或预定数目的节片在周向C相联接之后，以另一节片1’在纵向L上联接于已沿周向联接的节片。

然而，在此联接之前，先撕下图2的粘接片9后侧的塑料膜，然后将粘接片9附接到节片1和1’的侧板102或103其中之一的外表面上，且粘接片9前表面侧的塑料膜也在刚好要联接之前撕下。

如图5所示，可通过使用金属制的杆状联接构件11来执行纵向的联接。该联接构件11由一端形成螺纹部11a、另一端形成螺帽部11c的杆11b结合成一体。螺帽部11c内形成一螺纹孔11d，以容纳另一联接构件的杆的螺纹部11a。

在图5中，右侧的联接构件11已结合于另一联接构件的螺帽部11c(以虚线显示)，且已固定于节片1。为了将另一节片1’联接于节片1，首先将节片1和1’定位，以使节片的内板101的内表面对齐且形成均一的表面。然后通过粘接片9将两节片的侧板102和103的外表面相互紧密地接触，使螺帽部11c从节片1的侧板102突出并装配于节片1’的侧板103的穿孔103a内，且节片1的凸部102c装配于节片1’的凹部103c。

然后将联接构件11’插过节片1’的侧板102的穿孔102a，且将联接构件11’的螺纹部11a’螺入联接构件11的螺帽部11c的螺孔11d内。此时，螺纹部11a’和杆11b’插经穿孔102a、穿孔106a、二缺口部107a、和穿孔106a，并被螺旋拧入。

当螺纹部11a’被螺旋拧入螺孔11d，直到联接构件11’的螺帽部11c’抵住节片1’的加强板106时，联接构件11’夹住节片1’使节片1’抵住节片1，藉此将两节片1和1’机械地联接。因为每一节片使用例如四个联接构件来联接，所以两节片1和1’在纵向刚性地联接。

当图5的节片1做为纵向的初始节片时，则不能使用图5所示的联接构件，因此采用具有与固定节片1的螺帽部11c相同构造的固定构件作为联接构件。

通过在现有管4内侧沿周向和纵向连续地联接各节片1，就能铺设成图6所示的修补管3。

若将紫外光硬化粘接剂用于粘接片8、9，则根据组装工作的环境，在方便的时候以紫外光照射粘接片8、9(例如每当沿纵向执行联接至某一长度时，或完成全部联接时)，从而结合全部已联接的节片1的端板104、105的外表面和侧板102、103的外表面。另一方面，若使用自行硬化型粘接剂时，则应理解，粘接剂会随时间流逝自然硬化，从而完成结合。

完成如上所述的修补管3的铺设后，以胶泥(未示)填满现有管4和全部节片1之间的空隙，该胶泥硬化后与现有管4形成复合管。在图6中，已联接的节片1示意地表示成一简单的块状，且只显示节片1的一个加强板。在图6中，部分的联接构件11以虚线例示。再者，虽然图6的全部节片1是以其端板在纵向对齐的方式联接，但是这些节片也可以其端板偏移的方式联接。此外，应该理解，插入每一节片1的联接构件11的数目并不限于四个。

在上述的实施例中，只在现有管纵向的一侧连续地联接各节片(单侧联接)，但是亦可在纵向的两侧连续地联接各节片(双侧联接)。在此情况时，因为可从两侧联接各节片，所以可减少铺设管的时间。

如上所述，通过紧固螺栓6和螺帽7，将各节片1的联接表面(端板104、105的外表面)在周向彼此连接，还通过粘接片8将整个表面结合。且通过紧固联接构件11，将各联接表面(侧板102、103的外表面)在纵向彼此连接，还通过粘接片9将整个表面结合。这样改善了各节片的联接部的连接强度，并防止周向和纵向连接强度的变化，因此使得连接强度均匀，并改善修补管的机械强度。

此外，通过横跨联接表面整个表面(包括凹部104b、104c和凸部105b、105c的相互装配部)的粘接片8，将各节片1在周向的联接部密封。且也通过大致横跨联接表面整个表面(包括凸部102c和凹部103c的相互装配部)的粘接片9，将在纵向的联接部密封。这样可使联接部的水密性显着地改善。

在上述实施例中，通过粘接片8、9将全部节片1在周向和纵向的联接表面加以联接，但是若只以粘接剂结合各联接表面亦可接受。在此情况中，当沿着周向彼此联接各节片1之前(较佳的是刚好要联接之前)，先在一个或两个节片1的端板104或105的外表面的整个表面(包括凹部104b、104c和凸部105b、105c的表面)上涂敷粘接剂。以此粘接剂将各节片1的端板104、105的外表面彼此紧密地密封并结合，且通过紧固螺栓6和螺帽7，将各节片1彼此机械式地联接。

类似地，在沿着纵向彼此联接各节片1之前，先在一个或两个节片1的侧板102或103的外表面的大致整个表面(包括凸部102c和凹部103c的表面)上涂敷粘接剂。以此粘接剂将各节片1的侧板102、103的外表面彼此紧密地密封并结合，且通过拧紧联接构件11，将各节片1彼此机械式地联接。

再者，虽然此处可使用紫外光硬化型粘接剂，但是也可使用一组分或二组分的自行硬化型粘接剂。在二组分的情况下，应该理解，在混合树脂和粘接剂的硬化剂时，需要执行涂覆的装置。

相较于前述使用粘接片的实施例，在使用粘接剂而不用粘接片的实施例中，修补管组装工作的效率较差。然而只需准备粘接剂，不需粘接片8和9，这样可提供和第一实施例相同连接强度和水密性的功效但降低成本的优点。

再者，在上述实施例中，所有节片1在周向和纵向两方向的联接表面彼此结合，但是视修补管和节片的形状和组装工作的环境而定，可以只有周向的联接表面，或只有纵向的联接表面彼此结合。

Claims (8)

1.一种修补管，其是通过在一现有管的周向和纵向联接多个节片铺设而成，藉以修复该现有管，其中所述节片在所述周向和所述纵向设有联接表面，在所述周向或所述纵向的各联接表面大致横跨其整个表面彼此结合，且机械式地连接，从而将所述各节片联接而组装成所述修补管。

2.如权利要求1所述的修补管，其特征在于，所述节片在各联接表面上设有一相互装配部，且所述各联接表面横跨包括该相互装配部的表面在内的大致整个表面彼此结合。

3.如权利要求1或2所述的修补管，其特征在于，通过一浸渍有粘接剂的片体，将所述各联接表面大致横跨其整个表面而结合。

4.如权利要求1或2所述的修补管，其特征在于，将一联接装置插经所述各联接表面，以在周向和纵向机械式地联接所述节片，且在所述片体上形成一孔，以供所述联接装置通过。

5.如权利要求3所述的修补管，其特征在于，浸渍在所述片体中的所述粘接剂是一紫外光硬化粘接剂。

6.如权利要求1或2所述的修补管，其特征在于，所述各联接表面通过一粘接剂大致横跨它们的整个表面而结合。

7.一种铺设修补管的方法，其通过在一现有管的内侧，沿着该现有管的周向和纵向联接具有联接表面的多个节片，该方法包括如下步骤：

准备一浸渍有一粘接剂的片体；

将该片体附接于在周向或纵向的所述联接表面上，并大致横跨整个表面；和

通过所述片体机械式地联接所述各节片，从而组装所述修补管。

8.一种铺设修补管的方法，其通过在一现有管的内侧，沿着该现有管的周向和纵向，联接具有联接表面的多个节片，该方法包括如下步骤：准备一粘接剂；

在周向或纵向的联接表面上、大致横跨整个表面涂敷所述粘接剂；

以所述粘接剂结合所述各联接表面；和

机械式地联接所述各节片，从而组装所述修补管。

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