CN1715726A - 铺设修复用管件的方法 - Google Patents

Abstract

多个管片段(segment)在圆周与纵向方向上被相互地连结，以组装一个用于修复既存管件的修复用管件(rehabilitating pipe)。杆状的连结用构件被用来在纵向方向上连结该管片段。在组装之前，一个具有一个孔的锚定环(anchor ring)预先被固定到该既存管件的内壁表面，而该连结用构件被插入穿过该孔。该连结用构件在该纵向方向上被插过该管片段，着接着穿过该锚定环的孔。此种结果容许该已组装的修复用管件借由该锚定件(anchor)而被支撑在该既存管件之内。

Description

铺设修复用管件的方法

技术领域

本发明有关一种铺设修复用管件的方法，其中，一个修复用管件被铺设在一个既存管件(例如是：一个下水道管件)之内，以修复该既存管件。

背景技术

一种修复既存管件的方法例如可以从公开第2003-286742号日本专利得知，在该日本专利中，使用一个修复用管件来修复一个既存管件(例如是：一个下水道管件)，而该修复用管件的外径是稍微小于该既存管件的内径。一种填充料被充填，并且在该修复用管件的外圆周与该既存管件的内壁部表面之间的间隙中被硬化，以建构一种复合管件，该复合管件包括有：该修复用管件、该填充料以及该既存管件。该修复用管件借由在该管件的圆周与纵向方向上连结该管片段的方式而被组成。一个管片段对应一个块体状(block shaped)构件，而该块体状构件借由在该管件的圆周与纵向方向上的方式分割该修复用管件的方式来获得。

在组装完成之后，由于该已组装完成的修复用管件自身的重量与所充填的填充料的重量的原因，该已组装完的修复用管件很遗憾地变形成一种扭曲的形状，使得其如果被处理的话会在向下的方向上破裂。通常已经有利用数种方法来做为上述问题的对策，例如是：增加该管片段的厚度与强度；额外地提供环绕该修复用管件的外部圆周的钢质强化杆(其以一种环状方式呈现)；以及在充填该填充料之前，将多个支撑件(例如是：支柱)于该纵向方向上以数米的间隔的条件下装设到该修复用管件之内。

此外，在一个该修复用管件的下部端部的外周接触到该既存管件的底部的位置处时，是需要将该修复用管件的中心加以定位，使得其直接低于该既存管件的中心；然而，因为该修复用管件的比重是小于该填充料的比重，所以该修复用管件遗憾地如果不处理的话会漂浮在该前述的位置之上。为了避免此种状况，多个间隔器通常为从介于该修复用管件的上侧的外周与该既存管件的内壁表面之间的修复用管件的左边与右边处被插入，并且接着被压入，使得该修复用管件不会向上浮起，从而将该修复用管件定位在前述的位置处。

如果该管片段被制作得更厚时，则存在有该管片段的重量增加的问题，从而增加了工人完成该修复用管件的组装的负担；此外，充填到该管片段中的树脂的量也同样增加，因而遗憾地导致成本的增加。再者，也存在有以下一个问题：有关于额外地提供以环状呈现的钢质强化杆的方法的作业是非常的麻烦并且耗时。而且，也同样存在有以下的一个问题：在装设该支撑件的方法中，于执行充填该填充料的作业时，该支撑件会妨碍工人在该狭窄的修复用管件之内的移动性，从而降低了工作效率；以及在该填充料硬化之后需要完成移除该支撑件的作业。

此外，该修复用管件的变形并无法仅仅使用该间隔器来向下压迫该修复用管件的向上升起的方法来避免，并且因此遗憾地也必须同时使用上述中防止变形的其中一种方法。

发明内容

因此，本发明的目的为提供一种用于铺设修复用管件的方法，其中，该修复用管件的变形与向上升起的问题可以被避免，并且其中，铺设修复用管件的作业因为该管片段成本与重量的降低，而可以更简单以及更短的时间下被完成。

在依据本发明的铺设修复用管件到既存管件之内的方法中，多个管片段在该既存管件的圆周与纵向方向上被相互地连结，以组装该修复用管件。该方法包括有以下的步骤：将多个其每一个具有一个孔的支撑用构件固定到该既存管件的内壁表面；以及将该管片段在该既存管件的纵向方向上使用一个杆状的连结用构件来连结该管片段。该连结用构件在该纵向方向上被插入通过该管片段，并接着通过该支撑用构件的孔，借以支撑在该既存管件之内的已组装完成的修复用管件。

本发明的方法可以防止由于该修复用管件自身的重量与该填充料的重量所引起的变形，并且当充填该填充料时，能够防止该修复用管件的浮起，因为正被组装的修复用管件在该纵向方向上连结该管片段的期间是由该支撑用构件所支撑，其先前被固定到该既存管件的内壁表面。因此，所获得的最佳的效果在于：该管片段的厚度、重量与成本被降低；此外，铺设修复用管件的作业可以更简单并且在更短的时间下被完成，因为其仅需将该支撑用构件预先地固定到该既存管件的内壁表面即可，而无需额外地提供用于强化目的的钢质强化杆，或装设多个支撑件以防止变形。

本发明进一步的特征、性质与数种优点从附图与本发明下列详细的描述说明而变得更为明显。

附图说明

图1为一个显示于本发明的实施例中使用在铺设一个修复用管件中的管片段的多个局部剖面的立体图；

图2为一个显示该管片段在该圆周与纵向方向上是如何被连结的立体图；

图3为一个沿着该连结用构件的圆周方向所取的纵向剖面视图，其显示该管片段在该圆周方向上是如何被相互地连结；

图4为一个沿着该纵向方向所取的径向剖面视图，其显示该管片段在该纵向方向上是如何由多个连结用构件所相互地连结；

图5为一个局部破折的立体图，其显示该管片段是如何在该既存管件之内被连结，以组装一个修复用管件；

图6为一个正交于该纵向方向的横剖面视图，其显示多个锚定环是如何被固定到该既存管件的内壁部表面；以及

图7为一个平面视图，其显示该锚定环与用于固定该锚定环的锚定螺栓。

具体实施方式

本发明将依据较佳实施例并参照附图来描述说明，在该附图中，一个圆形的修复用管件被显示，其正交于该纵向方向的横剖面形状为圆形；然而，应该了解的是：本发明的方法也可以同样地被运用来铺设一个修复用管件，而该修复用管件是具有另一种形状，例如是：矩形。

如图5中所示，一个既存管件4(例如是：下水道管件)是使用一个修复用管件3来修复，而该修复用管件3的外径是小于该既存管件4的内径某一个预定量。该修复用管件3借由在该既存管件4的圆周与纵向方向上连结该管片段1的方式而被铺设在该既存管件4之内。

如图1所示，一个段管片段1作为一个用于该修复用管件3的组装单元，其并且包括有：一个内平板101、多个侧平板102与103、多个端部平板104与105以及强化平板106与107。这些平板101至107由一种透明、半透明或不透明的塑胶一体地模制成形，以提供一个管片段。氯乙烯、ABS、DuraStar(商标名)聚合物等被使用作为透明塑胶。PVC、聚乙烯等被使用作为半透明塑胶。PVC、聚酯、ABS、聚乙烯、聚丙烯等被使用作为不透明塑胶。

该内平板101被形成为一种具有预定宽度的平板，并且在一个预定的角度下精确地弯曲，而该预定的角度将圆周分割成多个相同的部分(5个部分)，例如是：72°。该内平板101的底部表面对应于该修复用管件的内周表面，加上弧形的圆周方向对应于该修复用管件的圆周方向，而弧形的纬度方向对应于该修复用管件的纵向方向。多个矩形开孔101a被分别形成在该内平板101的两端部分，以从内侧处完成在该圆周方向上相互连结该管片段1的作业。

该侧平板102与103在延着该内平板101的圆周方向的两侧边处被形成，并且在该内平板101的顶部表面之上被垂直向外地提供一个预定的高度。多个贯通孔102a与103a在该侧平板102与103的每一个于该圆周方向上以一个预定间隔被形成，其用于在该纵向方向上穿过该连结用构件，如稍后于下文中所述。

该端部平板104与105在该内平板101的两端部边缘处沿着其纵向方向上被形成，并且在该内平板101的顶部表面上被提供有直角向外的一个如同该侧平板的每一个相同的高度。多个贯通孔104a与105a在该端部平板104与105中的多个位置处被形成，以用于多个螺栓于该处穿过，其中该螺栓在该圆周方向上相互地连结该管片段1(请同样参照图3)。

该强化平板106与107作用为强化该整个管片段1的机械强度，并且在该侧平板102与103的内侧的内平板101的顶部表面上被提供有直角向外的一个预定高度。在该强化平板106与107中被形成有多个贯通孔106a与多个槽口部件107a，其用于在该纵向方向上于分别对应于该侧平板102与103的贯通孔102a与103a的位置处插入该连结用构件。

此外，侧凸起的、小的、直角三角形的突出平板103b、106b与107b(其中，该侧平板102的突出平板并未显示)在该侧平板102与103的内表面与该强化平板106与107的两侧表面上的多个位置处被形成，以分别防止变形，借以形成一种肋部结构，而该肋部结构用于提高该管片段1的强度。

当预定被修复的既存管件的横剖面为圆形时，该管片段1对应一个块体(block)，而该块体是当一个圆形管件在一个预定的宽度下被切断成圆形切片时所获得，该圆形管件具有外周与内周的曲率，而该曲率分别对应于该既存管件的外周与内周的曲率，并且因此该切片的管件在该圆周方向上被切割，以分割成数个部件，较佳为分割成数个相等的部件。

强化平板的数目或者是突出平板的数目可以依据该切片所需要的强度而改变；如果强度够的话，则某些或全部可以被省略。此外，该管片段功用如同一个修复用或修补用单元，使得其并不限定到如图1中所示的一种拱形的类型或扇形的类型，其并且可以依据该既存管件的横剖面形状或尺寸或者是该既存管件的修补位置，而被制作成一种平行六面体，其同样也可以被制做成一种弯曲成圆形的直角的形状。

该管片段在该圆周方向上被成功地连结，而每一管片段的每一端部平板的外表面相互地对准，并且其每一内平板的内表面也同样相互地对准。该管片段在该纵向方向上也被成功地连结，使得每一管片段的每一侧平板的外表面被相互地对准，而其每一内平板的内表面也同样相互地对准。因此，程序上容许一个修复用管件被组装，并且其整个内表面十分均匀，并且在该管片段之间不会有任何的间隙。

下文中解释说明一种使用该管片段来铺设修复用管件到既存管件之内的方法的细节。

首先，在组装该修复用管件之前，多个锚定件(anchor)被固定到该既存管件4的内壁表面，如图6所示。每一锚定件做为一个支撑用构件，而该支撑用构件支撑该修复用管件，以防止该修复用管件的变形与漂浮。如图7中所示，该锚定件包括有：一个锚定环8与一个锚定螺栓9，其中，该锚定环8具有一个椭圆形的孔8a与一个螺杆部件8b，而该锚定螺栓9具有一个螺杆孔9a、多个狭缝9b与多个凹陷部件9c，其具有一个锥形的构件9d，而该锥形的构件9d在其尖端处插入穿过该锚定螺栓。一个孔在该既存管件4的内壁表面中被钻过，而该锚定螺栓9被插入并且被驱动进入该孔。当该锥形的构件9d被压入时，该狭缝9b与该凹陷部件9c的结构是容许该螺杆孔9于径向方向上在尖端处展开，以塞进该孔。此容许该螺杆孔9被固定到该既存管件4的内壁表面。借助将该锚定环8的螺杆部件8b螺固到该锚定螺栓9的螺杆孔9a的方式，该锚定环8也可以被固定到该既存管件4的内壁表面。

该锚定环8与该螺杆孔在该内壁表面的纵向方向上横越该既存管件4的长度上被固定在多个适当间隔，例如是：一米到数米的位置处，其并且在该既存管件4的圆周方向上也被固定在多个适当的角度间隔的位置(在本文中为4个位置，每两个在该上方端部与该下方端部)，如图6中所示。

该锚定件的多个固定用位置被选择，使得一个用于在该纵向方向上连结该管片段的连结用构件11会通过该锚定环8的孔8a(请参照图4。此外，该锚定环8被固定，使得该椭圆形的孔8a的长轴顺着该既存管件4的圆周方向。而且，借助改变该锚定环8的螺杆部件8b被螺固到该螺杆孔9的螺杆孔9a之内的程度，该锚定环8的孔8a的位置在该既存管件4的径向方向上可以被调整。该锚定环8在纵向方向上的固定用位置也被设定到此种位置，在该位置处(例如图4中所示)，其并不会，例如在该强化平板106与107之间的位置处，接触该管片段1的侧平板102与103与强化平板106与107。

再者，因为该连结用构件11的杆件11b被插过该锚定环8的椭圆孔8a，应该了解的是：在短轴方向的长度以及长轴方向的长度是大于该杆件11b的直径。

此外，该锚定环8在所有的固定用位置于该修复用管件组装之前被固定；然而，每一次该修复用管件被组装一段对应于该锚定环8在该纵向方向上的连续的固定用位置的间隔的长度，而将该锚定环8在一个对应到预定于该纵向方向上被接着连结的管片段1的位置处固定在该既存管件4的内壁表面上亦是可接受的，然后接着完成该管片段在该纵向方向上的下一次的连结动作。

在该锚定环8已被固定完成之后，该管片段1被带入该既存管件之中，并且接着在该圆周方向上被连结，如图2中所示。此种连结动作被完成，如图3中所详细显示，其是借由将每一管片段1定位使得该管片段的内平板101与侧平板102与103相互被对准；紧密地密封该管片段1的端部平板104与105的外部表面；将螺栓6从该内平板101的开口101a处插入该贯通孔104a与105a；螺固在螺帽7之上；以及使该端部平板104与105两者绷紧。

另外，凹陷部件104b与104c在该纵向方向横越该端部平板104的整个长度上被形成，而该突出部件105b与105C(其分别与该凹陷部件互相配合)在该纵向方向横越该端部平板105的整个长度上被形成，借以在连结期间，使该管片段的定位与紧密密封的作业变得容易。此外，借助事先使用一种密封材料(未图示)涂敷该互相配合的部件的方式，该连结的部件的防水性可以被加强。再者，当该连结动作被完成时，一个外罩(未图示)等被用来紧密地密封每一个开口101a。在此时，该外罩的内表面被制作成连续而与每一内平板的内表面配合，因而形成一种均匀的内表面。

在该锚定环8被固定的位置处，其变成一种障碍物，使得该管片段被连续地连结成单一组合件(组合件连结(unit coupling))。在其它的位置处，该管片段被连结直到其形成一个环体(环体连结(ring coupling))。

在该管片段被连结成一个环体之后或者在该管片段的预定的数目在该圆周方向上被连结之后，其它的管片段1’在该纵向方向上被连结到已经连结的管片段，如图2中所示。

在该纵向方向上的连结动作被完成，如图4中所示，其是借由使用一个杆状连结用构件11，其由金属所制成并且一体地连接一个杆件11b，该杆状连结用构件11一端形成一个螺杆部件11a，而其另一端形成一个螺帽部件11c。一个杆状用孔11d被形成在该螺帽部件11c中，以容纳另一个连结用构件的杆件的螺杆部件11a。

在图4中，在右侧上的连结用构件11已经被连接到另一个连结用构件的螺帽部件11c(其由链线所显示)并被固定到该管片段1。为了将另一个管片段1’连结到此一管片段1，该管片段1’与1两者首先被定位，使得该内平板101的内表面对准并形成一个均匀的表面。接着，该管片段1与1’两者的侧平板102与103的外表面彼此被紧紧地与该螺帽部件11c相接触，而该螺帽部件11c从该管片段1的侧平板102处凸起，并与该管片段1’的侧平板103的贯通孔103a相配合。

然后，一个连结用构件11’从该管片段1’的侧平板102的贯通孔102a处被插过，而其螺杆部件11a’被螺入该连结用构件11的螺帽部件11C的螺杆孔11d。在此时，该螺杆部件11a’与一个杆件11b’从该贯通孔102a被插入通过该贯通孔106a、两个凹陷部件107a与该贯通孔106a，接着被螺固；然而，如图中所示，该锚定环8被固定面向插入位置，而该螺杆部件11a’与该杆件11b’也被插过该孔8a，假如该孔8a的位置与该插入位置相对准时。

当将该螺杆部件11a’螺固到该螺杆孔11d中直到该连结用构件11’的一个螺帽部件碰撞到该管片段1’的强化平板106时，该连结用构件11’夹住该管片段1’与该管片段1，借以连结该管片段1’与1。因为每一个管片段的连结动作，例如每一管片段使用四个连结用构件的方式，而被完成，该管片段1’与1在该纵向方向上被紧紧地连结。该连结过的管片段1’与1通过被插过该锚定环8的该孔8a的连结用构件11’而由该锚定环8所支撑。

此外，于该处相配合的一个突起线(protruding line)102c与一个凹陷线103c在每一个侧平板的圆周方向上横越整个圆周的方式被形成，在该纵向方向上的连结期间，定位与紧密密封该管片段的作业被简化，而在圆周方向的连结动作同样被简化；此外，借助事先使用一种密封材料(未显示)来被覆该相配合的部件的方式，该已连结的部件的防水性可以被加强。

此外，当在图4中的管片段1是在该纵向方向上的初始的管片段时，该连结用构件(如在图中所示)无法被使用，并因此一个固定用构件(其具有一个如该螺帽部件11c相同的结构，而该螺帽部件11c则可以借由某些装置来固定该管片段1)被使用作为该连结用构件。

如上所述，该修复用管件3可以被组装，并借由在该既存管件4之内的圆周与纵向方向上连续地与相互地连结该管片段1的方式来铺设，如图5中所显示的。在此种组装中，该连结用构件被用来在该纵向方向上连结该管片段，并且插过该锚定环，其在该既存管件4的内壁表面上以适当的间隔被固定在多个位置处。上述情况容许该已组装的修复用管件3借由该锚定环8与该连结用构件11的辅助而被确实地支撑在该既存管件4的多个位置处。

再者，因为该修复用管件3借由该锚定环8的支撑的方式而被暂时地定位，并且不必被精确地定位，而如所需要的，该修复用管件3也借由其它装置的同时的使用被定位，例如是：在该修复用管件3的外周与该既存管件4的内壁表面之间插入多个间隔器(未显示)。

在该管件铺设完成之后，在该既存管件4与该修复用管件3的每一管片段1之间的间隙被充填有填充料(未显示)，其并且与该既存管件4整合成一个复合管件。该修复用管件3在垂直方向上由该锚定环8支撑在多个位置处，如上所述，使得其可以防止由于该修复用管件3自身的重量与该填充料的重量所引起的变形，并且也能防止该修复用管件3在该填充料中的浮起。

在图5中，该已连结的管片段1被概略地描述成一种简单的块体状，并且仅有一个强化平板被显示用于该管片段1，其中，一个锚定环8与连结用构件11被说明，而其它的锚定环8的位置与其它的连结用构件11的插入位置以链线方式说明。虽然在图5中所有的管片段1与其端部平板相连结(而该端部平板在该纵向方向上相对准)其也可以与该端部平板的偏移位置连结。

上述情况是仅在该既存管件的单侧边处于该纵向方向上连续地连结该管片段(单侧式连结)，然而，也可以在双侧边处于该纵向方向上连续地连结(双侧式连结)，在此种情况，该管件铺设时间可以因为从双侧处连结该管片段的原因而减少。

依据上述的实施例，该修复用管件的铺设作业可以因为该管片段1的厚度、重量与成本的降低，而以更简单与更短的时间被完成，以及因为仅借由预先将该锚定环8固定到该既存管件4的内壁表面，所以无需额外地提供用于强化用途的钢质强化杆(如传统作法一样)或者装设支撑件来防止变形。

此外，上述所解释说明的实施例中，该孔8a为椭圆形，以应付在该固定的锚定环8的孔8a的位置与该连结用构件11的插入位置中的偏位；然而，假如该偏位可以被减少的话，使该孔8a为圆形并使其半径接近该连结用构件11的杆件11b也是可接受的。再者，应该了解的是：该孔8a也可以被制作持成依据该杆件11b的横剖面形状的其它种的形状。

Claims (4)

1.一种将修复用管件铺设在既存管件之内的方法，其中，多个管片段在该既存管件的圆周与纵向方向上被相互地连结，以组装该修复用管件，该方法包括有以下步骤：

将多个其每一个具有一个孔的支撑用构件固定到该既存管件的内壁表面；以及

使用一个杆状连结用构件在该既存管件的纵向方向上连结该管片段，该杆状连结用构件在该纵向方向上插入穿过该管片段，着接着穿过该支撑用构件的孔，以将被组装的修复用管件支撑在该既存管件内。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该支撑用构件分别在多个预定间隔的位置处被固定到该既存管件，而该位置在该既存管件的圆周与纵向方向上。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每一个被固定到该既存管件的内壁表面的支撑用构件的孔位置在该既存管件的径向位置上是可调整的。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该支撑用构件的孔呈椭圆形，而该支撑用构件被固定到该既存管件的内壁表面，使得该椭圆形的长轴方向沿着该既存管件的圆周方向。

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