TWI673452B - 位置調整間隔件及使用此位置調整間隔件來調整修復管的位置之方法 - Google Patents

Abstract

間隔件被插入到既有管與修復管之間的間隙中，以調整既有管內部的修復管之位置。間隔件包括第一楔形構件及第二楔形構件，其各具有相同傾斜角度且被重疊於其重疊的傾斜表面的傾斜表面。鎖定齒被形成在第一楔形構件及第二楔形構件的傾斜表面，使得第二楔形構件可相對於第一楔形構件在間隔件的插入方向上移動，以逐步增加其整體高度，但第二楔形構件在反向方向上為不可移動的。第一楔形構件及第二楔形構件的任一者在卡合齒部處設有彈性變形構件，其可被彈性地變形以釋放第一楔形構件及第二楔形構件的鎖定齒，以使得第二楔形構件可在反向方向上移動，用於既有管內部的修復管之位置的重新調整。

Description

位置調整間隔件及使用此位置調整間隔件來調整修復管的位置之方法

本發明關於一種間隔件，其插入到既有管(existing pipe)與修復管之間的間隙中以調整修復管的位置，且關於一種使用這種間隔件來調整修復管的位置之方法。

用於修復像是汙水管(sewer pipe)的既有管之方法為已知的，其中，修復管被鋪設在既有管內部，且藉由在修復管的外周與既有管的內壁表面之間的間隙內填入填料來建構出複合管。此既有管修復工作通常需要修復管的固定，其係藉由在既有管內於上、下、左及右方向上將修復管的位置調整到從與既有管同心的位置稍微向下偏離的位置，使得其外周的下端接觸到既有管的底部。

其目的在於藉由降低修復管的底部使得其盡可能地接近既有管的底部來確保既有管內部的流體的流動，且因為對於既有管之大多數損害是發生在其上側部，故加厚及強 化上側上的填料。在這方面，由於修復管係由具有低於填料的比重(specific gravity)之塑膠材料所製成且因此會不適當地浮在填料上方，上述的位置調整為必需的，以向下抵壓修復管。

為了調整修復管的位置，間隔件被插入到修復管的外周與既有管的內壁表面之間的間隙中。例如，日本專利第4392275號揭露一種間隔件，其包括兩個楔形構件，每一個楔形構件具有相同傾斜角度且被重疊於相互對齊之傾斜表面的傾斜表面。一個楔形構件可相對於另一個楔形構件在插入方向上移動，以逐步增加間隔件的整體高度，但在與插入方向相反的反向方向上為不可移動的。藉由這樣的構造，可移動的楔形構件在反向方向上被鎖定，使得一旦間隔件的整體高度已被調整到給定高度，變得難以在反向方向上移動楔形構件以及將間隔件的高度重新調整到低於給定高度的位置。

因此，本發明的一個目的在於提供一種位置調整間隔件，其可在既有管修復工作期間立即並適當地重新調整既有管內部的修復管之位置，且還在於提供一種使用此間隔件的位置調整方法。

根據本發明的間隔件被插入到既有管與修復管之間的間隙中，以調整既有管內部的修復管的位置。間隔件包括第一楔形構件，其具有以預定角度傾斜的表面；第二楔形 構件，其具有以相同於第一楔形構件的傾斜角度傾斜之表面，第二楔形構件的傾斜表面與第一楔形構件的傾斜表面對齊且重疊；鎖定裝置，用於使第二楔形構件可相對於第一楔形構件在插入方向上移動，以逐步增加在既有管與修復管之間的間隙中的間隔件的整體高度，且用於在複數個鎖定位置中的任一個鎖定位置處使第一楔形構件和第二楔形構件相互鎖定，以避免在與插入方向相反的反向方向上之第二楔形構件的移動；以及解鎖裝置，用於解鎖第一楔形構件和第二楔形構件，以使得第二楔形構件能夠相對於第一楔形構件在反向方向上移動。

在本發明中，鎖定齒以預定間距被形成在第一楔形構件的傾斜表面中，且與第一楔形構件的鎖定齒卡合的鎖定齒以相同或不同於預定間距的間距被形成在第二楔形構件的傾斜表面中。第一楔形構件和第二楔形構件藉由其鎖定齒的相互卡合或釋放而被相互鎖定或解鎖。第一楔形構件和第二楔形構件的任一者在卡合齒部分處設有彈性變形構件，其可彈形地變形以釋放第一楔形構件和第二楔形構件的鎖定齒。因此，彈性變形構件構成解鎖裝置。

根據本發明之用於調整修復管的位置之方法使用包括第一楔形構件和第二楔形構件的此種間隔件。第一楔形構件和第二楔形構件被重疊，用於插入到既有管與修復管之間的間隙中的間隔件內，且在插入方向上抵壓第二楔形構件，以使第二楔形構件相對於第一楔形構件移動，以逐步增加間隔件的整體高度。第二楔形構件被解鎖以能夠反向 移動，用於間隔件的整體高度之位置重新調整。

根據本發明，既有管內部的修復管之位置可在既有管修復工作期間被立即且適當地重新調整。

1‧‧‧節段

1a‧‧‧節段

1b‧‧‧節段

6‧‧‧螺栓

7‧‧‧螺帽

10‧‧‧管單元

11‧‧‧連結構件

11a‧‧‧螺鎖段

12‧‧‧螺帽

13‧‧‧螺栓

14‧‧‧頭段

14a‧‧‧凸緣段

20‧‧‧人孔

21‧‧‧既有管

30‧‧‧填料

40‧‧‧修復管

50‧‧‧間隔件

51‧‧‧第一楔形構件

51a‧‧‧導槽

51b‧‧‧鎖定齒

51c‧‧‧長孔

51d‧‧‧底座

51e‧‧‧缺口

51f‧‧‧開口

52‧‧‧第二楔形構件

52a‧‧‧突出部

52b‧‧‧彈性變形構件

52c‧‧‧鎖定齒

52d‧‧‧長孔

52e‧‧‧尖端部

52f‧‧‧上表面

53‧‧‧抬高構件

53a‧‧‧大的長方形孔

53b‧‧‧分隔壁

53c‧‧‧階級

53d‧‧‧突出部

53e‧‧‧底座

53f‧‧‧缺口部

53g‧‧‧壁

53h‧‧‧突出

101‧‧‧內表面板

102‧‧‧側板

102a‧‧‧孔

102b‧‧‧開口

103‧‧‧側板

103a‧‧‧孔

103b‧‧‧開口

104‧‧‧端板

104a‧‧‧圓形插入孔

105‧‧‧端板

105a‧‧‧圓形插入孔

106‧‧‧內板

106a‧‧‧圓形插入孔

107‧‧‧內板

107a‧‧‧缺口

A‧‧‧插入方向

D1‧‧‧長度

D2‧‧‧移動距離

H1‧‧‧高度

H2‧‧‧高度

H3‧‧‧高度

H4‧‧‧高度

H5‧‧‧高度

X‧‧‧管長方向

圖1為顯示用來組裝修復管之節段的構造之立體圖；圖2a為在圓周方向上被連結的節段之截面圖；圖2b為其前視圖；圖3為顯示節段在圓周方向上被連結以組裝管單元的狀態之立體圖；圖4為顯示在管長方向上使用連結構件被連結之管單元的節段之俯視圖；圖5為顯示管單元被連結以將修復管安裝於既有管內部的狀態之示意圖；圖6為顯示填料被注入到修復管與既有管之間的間隙內的狀態之截面圖；圖7為顯示構成間隔件之第一楔形構件的構造之立體圖；圖8為顯示構成間隔件之第二楔形構件的下表面側之立體圖；圖9為顯示構成間隔件之抬高構件之立體圖；圖10為顯示第二楔形構件被重疊在第一楔形構件上的狀態之示意圖；圖11a為顯示具有被重疊在第一楔形構件上的第二楔 形構件的間隔件之示意圖；圖11b為顯示第二楔形構件相對於第一楔形構件被移動以增加間隔件的整體高度之示意圖；圖12為顯示使用間隔件調整修復管的位置的狀態之示意圖；圖13a為顯示第一楔形構件和第二楔形構件與抬高構件重疊的狀態之示意圖；圖13b為顯示第一楔形構件和第二楔形構件在抬高構件上重疊之前視圖；圖14為顯示包括第一楔形構件和第二楔形構件以及兩個抬高構件的間隔件之前視圖；圖15a為顯示第一楔形構件和第二楔形構件的鎖定齒相互卡合的狀態之示意圖；圖15b為顯示第一楔形構件和第二楔形構件的鎖定齒被釋放的狀態之示意圖；以及圖16為顯示第二楔形構件在與插入方向相反的反向方向上被移動的狀態之示意圖。

將參照在所附圖式中繪示的實施例來說明本發明。本發明係適用於修復或修理汙水管、給水管、隧道、農業灌溉渠道(agricultural irrigation channel)或其他既有的大直徑管。在本實施例中，修復管被描述為具有正交於管長方向(pipe-length direction)之圓形的截面輪廓。然而， 明顯的是本發明可被應用於具有方形或其他非圓形的截面之修復管。同樣地，除了截面輪廓被封閉來作為管的構造外，具有一側為開放的之馬蹄形(horseshoe-shaped)、半圓形、U形或其他的截面輪廓之構造亦可被視為是管，且本發明亦可被應用於其上。

圖1顯示用於管修復的節段1之構造(下文中簡稱為“節段”)，其顯示用於修復既有管的修復管之組裝單元構件。節段1為由塑膠材料所製成之一體地形成的塊狀構件，包含構成修復管之內周表面的內表面板101、在內表面板101的圓周方向上延伸的兩側上之垂直向上地設置的側板102、103，以及在內表面板101的管長方向上延伸的兩側上之垂直向上地設置的端板(end plate)104、105。

在本實施例中，節段1具有被彎曲為弧形的形狀，弧形表現出均等地分割圓周的預定角度，例如，60°弧形將圓周分割成六份。然而，節段並不侷限於具有弧形或扇形形狀的節段。

具有類似於側板的形狀之形狀的複數個內板106、107以相等的間距被直立地設置且平行於側板102、103，以強化節段1的機械強度。

用於接納連結構件的插入以及用於在管長方向上連結節段1之螺帽的複數個孔102a及103a以相等的間距沿著圓周被設置在側板102及103上。孔102a及103a沿著圓周方向被定位在重合的位置。

側板102、103在圓周方向的兩側處設有開口102b和103b，其用於節段在圓周方向上的連結操作。

端板104和105被設置在側板102和側板103之間，且設有圓形插入孔104a、105a，用於接納螺栓的插入或其他用於在圓周方向上連結節段的連結構件。

內板106以相等的間距設有圓形插入孔106a，用於接納在管長方向上連結節段的連結構件的插入。內板107亦設有複數個缺口107a，以接納管長方向上的連結構件之插入。插入孔106a及缺口107a的位置在圓周方向上與側板102、103的孔102a、103a的位置重合。

內表面板101、側板102、103、端板104、105以及內板106、107均由相同的透明、半透明或不透明的塑膠材料所製成，且使用習知的模製技術被一體地形成。

如圖2a及2b所示，節段1在圓周方向上使用螺栓6及螺帽7被連結，且如圖3所示，繞著整個圓周被連結，以組裝出在管長方向X上具有預定的小長度D1之封閉的環形短管組件10(在下文中稱作“管單元”)。管單元10的外部直徑略小於要被修復的既有管之內部直徑。

這種管單元在管長方向上使用連結構件11以及螺帽12被連結，如圖4所示。在圖4中，螺帽12在節段1b的一側上從側板102中的插入孔102a被插入，且使用螺栓13被固定在內板106。螺帽12接著被穿過其他節段1a的側板103中的孔103a，從而使兩節段1a、1b相互抵靠。

連結構件11接著被穿過節段1a，且其螺鎖段11a被螺合到螺帽12中，以連結連結構件11和螺帽12。連結構件11被進一步地螺合到螺帽12中，直到頭段14的凸緣段14a壓靠在節段1a之最左邊的內板106為止，以鎖緊並固定兩節段1a、1b。這使其能夠在管長方向上將管單元的節段連結成所欲的長度。

將給出用於使用如上所述地配置之節段來修復既有管的方法之說明。

如圖5所示，節段1經由人孔(manhole)20被帶到既有管21內，且如圖2及3所示，節段在圓周方向上被依序地連結以組裝出管單元10。管單元10接著如圖4所示在管長方向上被依序地連結，以將修復管40安裝在既有管21內。填料30(例如，灌漿材料(grout material))如圖6所示被注入到修復管40與既有管21之間的空間中，以提供包含修復管40、既有管21和填料30的複合管。

修復管40包括塑膠材料，且具有低的比重，且因此浮在填料上。為了向下抵壓修復管40並使其下沉，每次當修復管40被組裝到預定長度時，如圖6所示的間隔件50在既有管21的內壁表面與修復管40的上側外周之間的複數個位置處被插入。

間隔件50包括如圖7所示的第一楔形構件51以及如圖8所示的第二楔形構件52，且楔形構件51、52兩者被重疊，如圖10、11a及11b所示。若間隔件50的高度為 不足的，則如圖9所示的抬高構件53被使用來增加間隔件的高度。構件51、52及53被形成為塑膠模製產品或金屬模製產品。

第一楔形構件51被傾斜，使得上表面當在插入方向A觀看時之近側上為低的，且在遠側上變得較高。楔形構件51在中心部具有導槽51a，且在其底表面上具有許多鋸齒狀的鎖定齒51b。每一個鎖定齒51b的截面為三角形，其具有傾斜側及垂直側(亦參照圖10、圖11a及11b)。

楔形構件51在兩側上沿著導槽51a具有長孔51c，且在下端部具有底座(foot)51d，底座51d具有形成在其中心部的缺口51e。楔形構件51還設有開口51f，其分別接收抬高構件53的突出53h(圖9)。

第二楔形構件52係顯示於圖8當中，且其垂直方向被倒置，具有與第一楔形構件51相同的長度與寬度。第二楔形構件52的下表面以與第一楔形構件51的上表面相同的角度被傾斜。

楔形構件52在中心部具有突出部52a，其在長度方向上線性地延伸且裝配到楔形構件51的導槽51a當中。突出部52a在一端被形成為較薄的，以能夠彈性地變形，使得其一端可朝向楔形構件52的下表面被彈性地變形，從而形成彈性變形構件52b。

彈性變形構件52b在其下表面以楔形構件51的鎖定齒51b的間距的整數倍間距設置有複數個鎖定齒52c(在 圖8中為兩個)。每一個鎖定齒52c的截面形狀為對應到每一個鎖定齒51b的三角形，但為相反的方向。形成在遠側上的三角形側邊被傾斜，而形成在近側上的三角形側邊為垂直的。突出部52a的寬度略少於楔形構件51的導槽51a的寬度，且突出部52a的高度(突出量)對應到導槽51a的深度。

楔形構件52在沿著突出部52a的兩側上還具有長孔52d，且在其尖端部52e被導角，以易於插入。

圖9顯示抬高構件53，其包括藉由分隔壁53b分隔出來之六個大的長方形孔53a、階級53c、突出部53d、具有缺口部53f的底座53e、具有預定高度H3(參照圖13a)的壁53g、以及四個突出53h。

如圖10所示，楔形構件52的突出部52a被裝配到楔形構件51的導槽51a，使得楔形構件51、52兩者重疊，且楔形構件52的上表面和楔形構件51的下表面為平行的，如圖11a所示。突出部52a為可滑動地裝配到導槽51a，使得防止楔形構件52在寬度方向上的滑動、或落下。

當楔形構件51、52重疊時，楔形構件52的鎖定齒52c分別與楔形構件51的多個鎖定齒51b的任一個卡合。當楔形構件52如圖11b中的箭頭A所示地在插入方向A上被抵壓時，由於相互卡合的鎖定齒51b與52c的形狀，鎖定齒52c從鎖定齒51b上越過。這使得楔形構件52能夠相對於楔形構件51移動。然而，由於鎖定齒51b 與52c兩者相互卡合，其無法在相反方向上移動。

這種構造使得楔形構件52可相對於楔形構件51以對應於鎖定齒51b的間距之間距被依次地移動，並將楔形構件52鎖定在鎖定位置，使得楔形構件52無法在插入方向上或在反向方向上移動。

藉由在方向A上依次地移動楔形構件52，楔形構件51及52的整體高度可以對應於鎖定齒51b的間距之間距(例如，小於1mm的間距)被逐步地設定為所欲的高度。圖11a顯示間隔件具有整體高度H1的第一位置，且圖11b顯示間隔件具有整體高度H2的第二位置。

具有重疊的楔形構件51及52的間隔件50被插入到既有管21的內壁表面和修復管40的外周之間的間隙內。楔形構件51的底座51d被卡合到節段1的內板106，用於節段1的固定，如圖12所示。楔形構件52接著在方向A上相對於楔形構件51被抵壓和移動。這使得間隔件50的整體高度以非常小的間距被逐步依次地增加到所欲的高度，如虛線所指示的。楔形構件51、52之重疊的表面以相同的角度被傾斜，且楔形構件52的上表面52f為水平的。這使得間隔件50能夠去穩定地接觸既有管21的內壁表面且被穩定地插置於既有管21與修復管40之間。

在上述間隙的尺寸為大於間隔件的最大整體高度的情況下，如圖13a及13b所示，抬高構件53被重疊在楔形構件51上以用H3來增加整體高度。在此狀態下，楔形構件51的底座51d及缺口部51e與抬高構件53的階級53c 及突出部53d卡合，且抬高構件53的突出53h被裝配到楔形構件51的開口51f當中，如圖13b所示。如圖14所示，兩個抬高構件53可藉由與突出53h卡合而被重疊，以將整體高度進一步地增加到H4。

在本實施例中，能夠重新調整間隔件的整體高度。圖15a顯示楔形構件51的鎖定齒51b處於與楔形構件52的鎖定齒52c卡合的狀態。在此狀態下，楔形構件52的彈性變形構件52b藉由手或工具被彈性地向上變形，以從楔形構件51的傾斜表面分離，如圖15b所示。這使得鎖定齒51b和52c兩者能夠釋放，且楔形構件52能夠在相反方向上被移動，如圖16所示，因此允許間隔件的整體高度被減少。在圖15b中，鎖定齒52c的移動距離D2較佳地被設定為大於鎖定齒52c的高度H5。

第二楔形構件52在插入方向或反向方向上相對於第一楔形構件51被反覆地移動，直到間隔件50達到所欲的高度為止。

對於複數個管單元10之使用間隔件的位置調整在大約每一公尺被執行。當對於修復管40的整體長度之鋪設及位置調整被完成，支撐件(未顯示)被安裝，以防止修復管40的變形。接著，如圖6所示，使用注射軟管11經由形成在修復管40中的孔11a將填料30(例如，水泥漿(cement mortar)、環氧樹脂、或聚酯樹脂)注入到既有管21與修復管40之間的空間中。被注入的填料30可經由楔形構件51及52的孔51c及52d通過間隔件50。

一旦被注入的填料30硬化，創建出包含既有管21、修復管40以及填料30的複合管。

在所描述的實施例中，亦可接受的是垂直地顛倒第一楔形構件51和第二楔形構件52，以將第二楔形構件52固定到節段1並相對於第二楔形構件52移動第一楔形構件51。

在上述的實施例中亦可接受的是使第二楔形構件52的鎖定齒間距與第一楔形構件51的鎖定齒間距相同。

在上述的實施例中亦可接受的是藉由像是橡膠的彈性體來形成第二楔形構件52的突出部52a，以及將彈性體以及鎖定齒52c設置在下表面，用於與第一楔形構件51的鎖定齒51b之鎖定和釋放。

在上述的實施例中，彈性變形構件52b被設置於第二楔形構件52。然而，取代彈性變形構件52b，第二楔形構件52可設置有可垂直移動的構件，其具有根據其垂直移動而與第一楔形構件51的鎖定齒51b鎖定或釋放的鎖定齒。

Claims (4)

1. 一種間隔件，其插入到既有管與修復管之間的間隙中以調整位於該既有管內部之該修復管的位置，該間隔件包括：第一楔形構件，其具有傾斜表面，該傾斜表面設有導槽，該導槽在其上具有鎖定齒；以及第二楔形構件，其具有以與該第一楔形構件的該傾斜表面的傾斜角度相同的角度傾斜的表面，該第二楔形構件的該傾斜表面設有突出部，該突出部在該第一楔形構件和該第二楔形構件重疊時被裝配到該第一楔形構件的該導槽；其中，該第二楔形構件的該突出部在其一端被形成為較薄的，以能夠朝向該第二楔形構件的該傾斜表面彈性地變形，以形成彈性變形構件；其中，該彈性變形構件具有鎖定齒，其與該第一楔形構件的該鎖定齒卡合，以使該第二楔形構件可相對於該第一楔形構件在插入方向上移動，以逐步增加在該既有管與該修復管之間的該間隙中的該間隔件的整體高度，但使得該第二楔形構件無法在與該插入方向相反的反向方向上移動；並且其中，當該彈性變形構件被彈性地變形直到其遠端接觸該第二楔形構件的該傾斜表面時，該第一楔形構件和該第二楔形構件的該等鎖定齒被釋放，以使得該第二楔形構件能夠相對於該第一楔形構件在該反向方向上移動。
2. 如申請專利範圍第1項之間隔件，還包括抬高構件，其可附接到該第一楔形構件的底側，用於增加該間隔件的該整體高度。
3. 一種方法，用於使用根據申請專利範圍第1項之間隔件來調整既有管內部的修復管之位置，該方法包括：使該第一楔形構件和該第二楔形構件重疊，且其鎖定齒被卡合，用於插入到該既有管與該修復管之間的該間隙中；在該插入方向上抵壓該第二楔形構件，以使該第二楔形構件相對於該第一楔形構件移動，以逐步增加該間隔件的該整體高度；以及釋放該第一楔形構件和該第二楔形構件的該等鎖定齒，以使該第二楔形構件能夠反向移動，用於該間隔件之該整體高度的位置重新調整。
4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中，該第二楔形構件相對於該第一楔形構件在該插入方向或該反向方向上被反覆地移動，直到該間隔件達到所欲的高度為止。