专利名称:在修复和加固管道的条形衬方法中使用的挠性接合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种接合物。更具体地，本发明涉及一种在修复和加固管道的条形衬(strip-lining)方法中使用的挠性接合物，该挠性接合物包括两片窄条状(strip-like)接合物构件，它们经由一对连接件双重地互相结合，其中所述连接件在彼此隔开的同时被纵向堆积。
背景技术：
通常，非钻孔修复技术是指如下技术当各种埋入地下的管道如排水管需要修复时，不用在地表面钻孔就可在埋入地下的旧管道中形成新的复合管。由于非钻孔修复技术不需要额外的钻地工作，由此避免了恢复道路的工作需要，所以在成本效益、可使用性、建造方便性等方面是非常可取的。
用一根新管子彻底更换一根管子的钻孔过程是一个大规模的过程，并且由于缺乏局部修复管子的可能性，因此成本效益低。而且，这种钻孔方法产生额外的问题，例如建造工程过程中的交通繁忙。因此，近来趋向于使用非钻孔修复方法来修复埋在地下的旧管。
修复现有管子的方法是非钻孔管道修复方法中的一种。在这种方法中，由氯乙烯法形成的硬衬材料，即由氯乙烯形成的硬衬材料，被插入到现有管子中，缠绕成螺旋形的衬材料被布置在该管子内。通过使用接合构件，使衬材料互相接合以形成连续的衬管，然后将填充物注入到衬管和现有管子之间的空间内，并在那里凝固。然后，将现有管子和衬管整合成单一的管子。
已经在各种场所以及城市中心区域设计了用于建造各种管道的许多工程。但是，由于成本效益方面的限制，现有设备的维护和管理最近已变得很重要了。一些管道在恶劣环境或特殊条件下使用。此外，理所当然的是，一些旧管在很长一段时间后发生腐蚀、破裂、变形或磨损，导致大量的水从管子中流出。而且，如果从这种旧管中流出的是废水，可能会造成环境问题，包括土壤或地下水的污染。因此，迫切需要一种提高已被损坏的旧管道的耐久性的方法。
在这些情况下，已经提出了各种各样的非钻孔修复方法。但是，由于在技术实践和成本方面的限制，难以开发用于现有管子修复方法领域中的方法和材料。
另外，虽然已公开了许多有关非钻孔修复技术的工艺、设备和方法，但是对用于这种技术的材料的研究和开发仍然不足，还没有被认为是重要课题。
此外，如果使用了一种优秀的修复方法，但是在这种方法中所用的修复材料显示出不适当的性质，那么也不可能获得所需的效果，导致修复建设工程的延期或许多建设后问题的产生。因此，不但需要提供合适的方法，而且还需要提供在这种方法中使用的合适的修复材料，以获得最佳效果。
目前在本领域使用的各种方法中的大多数修复剂不是以可独立应用的形式提供的，而是以用修复剂浸渍的加固管形式提供的，这些修复剂通常包括不饱和聚酯树脂。
不饱和聚酯树脂是如下的一类聚酯树脂，其在聚酯的分子链结构中含有不饱和双键，且其特征在于，这些双键容易与乙烯单体共聚合，乙烯单体又起到溶剂的作用，从而使这些双键交联。
换句话说，大多数基于不饱和聚酯树脂的修复剂包括不饱和二羧酸和二羟醇的缩聚产物，所述不饱和二羧酸为例如马来酸或邻苯二甲酸，所述二羟醇为例如乙二醇、丙二醇、二甘醇或三甘醇、或二丙二醇或三丙二醇，缩聚产物溶解于乙烯单体中。此外，这些修复剂显示出热固性。
用于修复管道的常规非钻孔法包括如下步骤使用水压或空气压力将加固管以倒置的形式插入到旧管中，该加固管由防水涂层和膜层形成，并用粘合树脂浸渍；在管子中通过施加热或压力来使树脂固化，形成新的复合管。在这种方法中，使用普通的热固性树脂作为填充物。
但是，当热固性树脂被用作填充物时，可能会出现下列问题。
第一，大多数上述用作填充物的常规树脂具有高粘度，并且由于这种不希望的高粘度显示出低流动性，所以树脂不能充分地渗透到管子内，不能提供所需的物理性质和特性。另外，当修复尺寸相对大的现有管子时，管子不能被这种常规树脂完全填充，导致不透水性质的降低和物理性质的降低。此外，这些常规树脂需要很多时间来完成修复工作，并且会发生不透水性质的降低，导致成型缺陷，或在材料、工作时间和成本方面的损失。
第二，这种热固性树脂的固化需要单独的固化步骤和装置。通常，使用热水来固化树脂，所以可能需要用于提供热水的额外锅炉。而且，当液态树脂固化为固态树脂时，由于树脂和填充物的聚合导致不透水性质的下降，发生树脂的体积压缩(volumetric condensation)，从而在工作结束后引起漏水。
第三，当应用使用热水的固化方法时，需要相对长的固化时间，所以这种方法没有时间效率。另外，在固化工作过程中，热水固化法对温度非常敏感。因此，根据相应位置的不同因素来控制固化时间和可加工性是很困难的，所述因素包括天气和排水管道的温度。并且，存在一个涉及处理总质量的控制的问题。
为了解决上述问题，如韩国专利公开号538513所公开的，本申请人已经开发了一种用于修复和加固管道的条形衬方法。
在申请人的修复和加固管道的条形衬方法中，使用了被螺旋形缠绕而形成管子的条形衬、和将一根窄条和另一根窄条接合的接合物。在这种方法中使用的接合物采用比条形衬的宽度更小的窄条的形式，包括一个单独的薄片(sheet)，该接合物显示具有提高的刚性。因此，这种接合物所显示的挠性不足。
结果，由条形衬和衬之间的接合物形成的接头显示有漏水的可能性。另外，接合物可能损坏，也可能在管道的弯曲部分导致漏水。
发明内容因此，本发明致力于解决如下问题当通过使用具有极好粘附力的填充物来实施修复和加固管道的条形衬方法，以形成和旧管成为一体的新管时，在常规接合物中产生的问题，该常规接合物用于相邻条形衬的接合。本发明的目的是，提供在修复和加固管道的条形衬方法中使用的挠性接合物，该挠性接合物能够保持挠性，所以即使在弯曲部分也不会被损坏，并且即使在破裂时也不会产生漏水的可能性。
根据本发明的一个方面，提供了一种在修复和加固管道的条形衬方法中使用的挠性接合物，该方法包括使用填充物来修复现有管子，以100重量份水泥计，该填充物包括水泥；10至50重量份氧化钙铝酸盐(calcium oxide aluminate)；和0.01至5重量份羧甲基多糖。
应用本发明挠性接合物的条形衬管道通过如下方法形成在现有管子的管道上部安装隔离物，以将现有管子分隔为上空间和下空间；将窄条引入到下空间中；沿着下空间的内表面螺旋形地缠绕窄条，以形成管子；将注射软管引入到上空间中；以及，通过注射软管来注射填充物。
当窄条以螺旋形缠绕的形式存在时，窄条的一个螺旋和相邻窄条的另一个螺旋通过本发明接合物而互相接合，其中接合物和窄条通过由橡胶或硅氧烷材料形成的密封材料而被连接。
如上所述的在条形衬管道中使用的本发明接合物包括两个构件，当从其横截面观察时，这两个构件在中心部分互相联结。在中心部分，当第一连接件和覆盖该第一连接件的第二连接件在彼此隔开的同时被堆积，每个连接件的横截末端分别被联结到上面的两个构件。包括挠性软氯乙烯的第二连接件比第一连接件长，并且即使第一连接件损坏了，该第二连接件也能保持上面两个构件之间的连接。
如本文前面所述，应用本发明挠性接合物的修复和加固管道的条形衬方法包括使用填充物来修复现有管子，以100重量份水泥计，该填充物包括水泥、10至50重量份氧化钙铝酸盐、和0.01至5重量份羧甲基多糖。更具体地，这种方法包括如下步骤(a)在现有管子的管道上部安装隔离物，以将现有管子分隔为上空间和下空间；(b)将窄条引入到下空间中，并沿着下空间的内表面螺旋形地缠绕窄条以形成管子；和(c)将注射软管引入到上空间中，并通过注射软管来注射填充物。
上述方法还可包括如下步骤在步骤(a)之前，在高压下用水清洗现有管子的管道内部。优选地，隔离物包括基于合成树脂的材料。步骤(a)还可包括如下子步骤安装线材，用于将注射软管引入到上空间中。优选地，通过使用管子成形装置来实施步骤(b)。
另外，窄条优选地具有至少一根肋，该肋从窄条的背表面突起，其中，当从横截面观察时，肋包括纵向延伸的T形突出。在步骤(b)中，螺旋形缠绕的窄条的相邻螺旋优选地可被互相接合，并且可以通过挠性接合物来接合，其中可以通过由基于橡胶或基于硅氧烷的材料形成的密封材料，使挠性接合物和窄条互相联结。
本发明挠性接合物的横截面包括窄条、结合到窄条的两个末端部分、和在两个末端部分之间的中心部分，其中两个末端部分可以包括硬的氯乙烯，中心部分可以包括软的氯乙烯。
在步骤(c)中，当从管道收回注射软管时，优选地，通过引入到管道内的注射软管来注入填充物。窄条可以包括氯乙烯。
附图概述根据如下的详细描述并结合附图，本发明的上述和其他的目的、特征和优点会更加明显，其中图1是说明修复和加固管道的条形衬方法的示意图；图2是剖视图，其显示了在修复和加固管道的条形衬方法中使用的窄条；图3是剖视图，其显示了在修复和加固管道的条形衬方法中使用的常规接合物；图4是剖视图，其显示了，根据本发明的优选实施方案，在修复和加固管道的条形衬方法中使用的挠性接合物；和图5是剖视图，其显示了，根据本发明的优选实施方案，在挠性接合物破裂后，在修复和加固管道的条形衬方法中使用的挠性接合物。
实施本发明的最佳方式现在将详细参考在本发明的修复和加固管道的条形衬方法中使用的挠性接合物的优选实施方案。在结合附图的如下描述中，相同或相应的结构元件将用相同的参考数字表示，构成元件的任何重复描述将被省略。
在修复和加固管道的条形衬方法中使用的填充组合物的一般概念、和用条形衬修复和加固管道的建造工作的一般概念先于优选实施方案的描述。
1.填充组合物本发明人已经研究了具有极好粘附力和快速固化性质的填充组合物。我们发现，当水泥与作为稳定剂的羧甲基多糖和作为快速固化剂的氧化钙铝酸盐混合时，通过水泥和羧甲基多糖之间的离子反应有可能得到极好的粘附力，并且有可能通过氧化钙铝酸盐获得具有极好的快速固化性质的填充组合物。设计了本发明的挠性接合物，以应用于使用这种组合物来修复现有管子的方法。在下文中，将更详细地解释在上述方法中使用的填充组合物和水泥。
与修复工作中使用的常规填充物不同，这种填充组合物包括基础原料和固化剂，每一种都被分别提供。填充组合物的特征在于通过水泥和羧甲基多糖的离子反应显示出极好的粘附力，以及具有来源于氧化钙铝酸盐的自固化性质。
此外，水泥是普通的无机粘合剂。当将水添加到水泥中时，形成水泥的熔块化合物与水反应，形成水合物(即，发生水合而形成水合物)。由于这种水合作用，水泥被离解成阳离子基团如钙阳离子、和阴离子基团如氢氧根阴离子。
换句话说，由水泥水合而产生的各种离子与作为稳定剂的羧甲基多糖形成离子键，所以填充组合物可以提供提高的粘附水平。因此，这种通过加入稳定剂获得的极好粘附力，有可能使新管与旧管整体地形成。
在本文中，羧甲基多糖是以羧甲基取代基取代的多糖，具有独特的链结构，该链结构在其主链上包括许多官能团。由于这种独特的分子结构，羧甲基多糖通过与水泥的反应赋予水泥稳定性和粘附力，并提供了包括保水性的额外性质。
下面的反应图解1显示了用羧甲基基团取代多糖的过程。
多糖+一氯代乙酸钠→羧甲基多糖+盐如反应图解1所示，在氢氧化钠(NaOH)存在下，多糖与一氯代乙酸钠反应，因此转变成羧甲基多糖，同时产生副产物氯化钠(NaCl)。
由于这种独特的反应机理，当羧甲基多糖与水混合时，羧甲基多糖产生大量的阳离子和阴离子，它们能与由水泥水合而离解出来的许多离子(3Ca2+、Si4+、2Al3+、3OH-和2OH-等)结合。在这些情况下，有可能通过水泥的离子基团和稳定剂的离子基团之间的离子反应来提高水泥的粘附力。
下面的反应图解2显示了通过水泥的钙离子(Ca2+)和稳定剂的羧基离子(COO-)之间的键合而形成络合物的过程。
通过羧甲基多糖的离子基团和水泥的离子基团之间的离子键合，导致络合物形成，这提高了填充物的粘附力，并阻止极易流动组分从填充物中分离。
以100重量份水泥计，作为稳定剂的羧甲基多糖的用量优选为0.01～5重量份。如果羧甲基多糖的用量小于0.01重量份，那么所得的混合物会导致组分的分离，并且不希望地降低了粘附力。如果羧甲基多糖的用量大于5重量份，那么所得的混合物显示出高粘度、低不透水性和低劣的可加工性。
同时，由于形成水泥的化学组分的特性，水泥通常和水结合，并自然固化。但是，考虑到水泥的使用和目的，有必要调整水泥的硬化(setting)时间。因此，通过向被称为“熔块”的半成品中添加少量的石膏来制备水泥，该石膏起到硬化阻滞剂的作用。形成水泥的化合物包括如下式1所示的各种化合物。
3CaO·SiO2(硅酸三钙石(Alite)，C3S)2CaO·SiO2(二钙硅酸盐(Belite)，C2S)3CaO·Al2O3(硅藻土(Celite)，C3A)4CaO·Al2O3·Fe2O3(铁素体(Ferrite)，C4AF)将水添加到具有上述化学组成的水泥中，产生化学反应，即水合，导致水合产物的生成，对其依次进行硬化和固化。
因此，通过水泥水合产生水合产物意谓着水泥的硬化，水泥的硬化与工作时间紧密相关。
下面的反应图解3显示了水泥的各种化学组分的水合机理。
3CaO·SiO2(C3S)2C3S+6H2O→C3S2·3H2O+3CaO(OH)22CaO·SiO2(C2S)2C2S+4H2O→C3S2·3H2O+CaO(OH)23CaO·Al2O3(C3A)2C3A+27H2O→C4AH19+C2H8→C3AH6+21H2O4CaO·Al2O3·Fe2O3(C4AF)C4AF+2Ca(OH)2+10H2O→C3AH6C3FH6固溶体参照水泥的硬化，在水泥水合时由于水合产物的产生而导致该硬化，当C3S与水接触时，Ca2+、H2SiO2和OH-即刻从水泥中溶解出来。同时，由C-S-H凝胶形成的涂料薄膜在水泥粒子的表面上形成。然后，水泥保持过饱和状态，其中Ca2+、H2SiO2和OH-的溶出持续发生约3小时。接着，从以这种过饱和状态存在的液相中产生C-S-H(II)化合物。
这种水合产物消耗游离的水分子，并且彼此互连。在水合产物中，3CaO·SiO2(C3S)显示快速的水合速率，主要影响水泥的初始强度。另一方面，显示最低水合速率的2CaO·SiO2(C2S)影响强度的长久持续时间。
另外，显示最高水合速率的3CaO·Al2O3(C3A)产生大量水合反应热，最高程度地影响硬化特性。同时，4CaO·Al2O3·Fe2O3(C4AF)显示初始的水合速率，与3CaO·SiO2(C3S)的初始水合速率类似，但是对强度的影响无关紧要。
换句话说，在形成水泥的化合物中，3CaO·SiO2(C3S)和2CaO·SiO2(C2S)主要影响水泥的强度，而3CaO·Al2O3(C3A)和4CaO·Al2O3·Fe2O3(C4AF)影响水泥的硬化特性。更具体地，影响水泥硬化特性的3CaO·Al2O3(C3A)和4CaO·Al2O3·Fe2O3(C4AF)都包含Al2O3。这表明，随着Al2O3含量的增大，水合速率也增大，导致水泥的快速硬化。因此，根据本发明，在填充组合物中使用具有高含量Al2O3的氧化钙铝酸盐，以提供快速固化性质。氧化钙铝酸盐以铝酸钙为基础，下表1显示了氧化钙铝酸盐的化学组成。
当氧化钙铝酸盐与水接触时，它显示出高水合活性，形成单硫酸钙水合物或钙矾石(3C3A·CaSO4·32H2O)。然后，钙矾石(3C3A·CaSO4·32H2O)的针状晶体在短时间内与单硫酸钙的柱状晶体紧密结合，所以水泥可以被固化。
因此，通过氧化钙铝酸盐的使用，以加快水泥的水合和减少固化所需的时间，从而有可能提供快速固化性质。
以100重量份水泥计，氧化钙铝酸盐的用量优选为10～50重量份。如果氧化钙铝酸盐的用量少于10重量份，则不可能得到足够的快速固化性质。即使氧化钙铝酸盐的用量大于50重量份，也不可能得到任何额外所需的效果。
优选地，填充组合物还包括选自下列物质的促进剂氯化钙(CaCl2)、氢氧化铝(Al(OH)3)、铝酸钠(NaAlO2)、碳酸锂(Li2CO3)、碳酸钠(Na2CO3)、硫酸钙(CaSO4)、半水合硫酸钙(CaSO4·1/2H2O)、水玻璃、铝酸钙(12CaO·7Al2O3)、硫铝酸钙(3CaO·13Al2O3·CaSO4)、甘油(CH2OHCH(OH)CH2OH)和三乙醇胺(N(CH2CH2OH)3)。
与氧化钙铝酸盐在水泥硬化用的填充组合物的特性中赋予自固化性质不同，促进剂通过水泥和促进剂之间的化学相互作用控制水泥的水合速率，用来促进水泥的自固化。
因此，本发明的还包括促进剂的填充组合物不需要单独的处理步骤或用于固化填充组合物的仪器，并且提高了操作的方便性。因此，这种填充组合物具有成本效益和时间效益。
通常，促进剂主要在水合的较后部分起作用，主要影响其中形成晶体的水合潜伏期。快速硬化的作用可以被分类为促进铝酸盐(C3A)的水合，促进钙矾石(3C3A·CaSO4·32H2O)的产生，和促进包含在水泥中的硅酸三钙石(allite)(C3S)的水合。
以100重量份水泥计，促进剂的用量优选为0.1至1重量份。如果促进剂的用量少于0.1重量份，则不可能充分地得到所需的物理性质。如果促进剂的用量大于1重量份，则会不希望地产生快速硬化。
另外，为了提供极好的粘附力，优选的是，填充组合物还包括以100重量份水泥计为1至10重量份的乙烯乙酸乙烯酯。
在本文中，如果基于乙烯乙酸乙烯酯的粉末树脂的用量小于1重量份，则不可能充分地提高粘附力。即使基于乙烯乙酸乙烯酯的粉末树脂的用量大于10重量份，也不可能有任何额外所需的效果。
另外，优选的是，为了赋予填充组合物高流动性，填充组合物还包括以100重量份水泥计为0.3至1重量份的三聚氰胺甲醛磺酸酯，其作为流化剂。如果流化剂的用量小于0.3重量份，则不可能充分提高流动性。如果被流化剂的用量大于1重量份，则由于过度的流动性，在填充组合物中会不希望地发生组分分离。
根据前述说明，将包括促进剂、流化剂、羧甲基多糖、基于乙烯乙酸乙烯酯的粉末树脂等的混合物添加到水泥中，以提供基础原料。另外，将氧化钙铝酸盐与适量的水混合以提供固化剂。然后，将基础原料与固化剂以预定比率混合，以提供填充组合物。以下将描述填充组合物和根据比较例的填充组合物的优选实施方案。
实施例1根据下表2所示的混合比率，使用粉末混合机将基础原料和固化剂互相混合。基于KS L 5109中规定的方法，将基础原料和固化剂分别与40重量份的水和50重量份的水机械混合。然后，将各自与水混合的基础原料和固化剂以3.7∶1的体积比混合，以提供填充组合物。
实施例2至5根据表2所示的混合比率，重复实施例1以提供填充组合物。
比较例1和2根据表2所示的混合比率，重复实施例1以提供填充组合物。
实验例1物理性质的测定根据KS F4041中规定的方法，就在混合填充物组分之后和在混合填充物组分之后1分钟，立即测定从上述实施例1得到的填充物的流动性质。
根据KS F 4715中规定的方法测定粘附强度。在本文中，根据KSF 4041中规定的方法，在测试灰浆的底部上形成尺寸为70mm×70mm×20mm的测试样品，该测试灰浆通过在KS L 5207的11.3章中规定的方法制备。在测定粘附强度之前，在温度为20±23℃和湿度为至少80％的条件下，使测试样品在恒温和恒湿的仪器中固化28天。
另外，为了确定填充物的硬化特性，在混合填充物组分后，直接将填充物倒入模具中，基于在KS L 5108中规定的方法，通过使用维卡(vicat)仪来测定初始硬化时间和最终硬化时间。
根据KS L 5105中规定的方法进行抗压强度的测定。将测试材料倒入到用于测量抗压强度的模具中，该模具的尺寸为50mm×50mm×50mm，然后在温度为20±23℃和湿度为至少80％的条件下，在恒温恒湿的仪器中固化27天。在固化的第28天，测定抗压强度。结果如下表3所示。
实施例2至5如实验例1中所述，以同样的方式测定实施例2～5填充物的物理性质。结果显示在下表3中。
比较例1和2如在实验例1中所述，以同样的方式测定比较例1和2填充物的物理性质。结果显示在下表3中。
从表3可以看出，当比较例1与实施例1～5比较时，比较例1显示硬化时间显著滞后。这表明，掺入氧化钙铝酸盐能缩短硬化所需的时间。
另外，当实施例1和3与实施例2、4和5比较时，实施例1和3显示硬化时间轻微滞后。这表明，掺入促进剂能进一步缩短硬化所需的时间。
此外，比较例2显示粘附强度为约51％。这表明，通过羧甲基多糖与由水泥水合产生的水合产物的离子和物质的离子反应，与水泥形成络离子的羧甲基多糖对赋予粘附强度是非常有效的。
同时，当实施例1和4与实施例3和5相比较时，实施例1和4显示出低流动指数。这表明，流化剂的存在可影响填充物的流动性。
2.修复和加固管道的条形衬方法修复和加固管道的条形衬方法被用于重新利用现有管子，并且显示出质量提高、成本效益高和可加工性高的最佳效果。在下文中，将更详细地解释修复和加固管道的条形衬方法。
(1)清洗现有管子的步骤在高压下，用水洗涤现有管子的管道内部，以使建造工作区域清洁。经洗涤，包括沉积在管道中的物质的各种外来物质通过挖掘的方法被排出，附着在现有管子的内表面的杂质被彻底去除。
在挖掘后，使用刮刀将附着在管道内表面的杂质如污泥彻底去除。通过这样的操作，在条形衬处理后，当灰浆被填塞时，有可能增加高强度灰浆对现有管道的粘附力。
此外，侵蚀管道内部的树根或突出的管子应被去除。尽管管道的破裂部分可能未被去除，但是存在于管道内部的突出物应预先被去除。
(2)安装隔离物的步骤隔离物被安装在现有管子的管道上部，以将现有管子分成上空间和下空间，然后在建造工作的区域，将用于注射填充物的隔离物安装到管子的上部。
隔离物是一种辅助材料，该辅助材料允许用于将高强度灰浆注射到条形管中的注射软管穿过其中。优选地，隔离物被连接到管道上部的中心。当连接隔离物时，有必要防止注射软管穿过的这块(piece)的叶片部分弯曲到同一块。当注射软管穿过管子时，通过辅助连接件将一个隔离物连接到另一个隔离物，以防止注射软管在间隔物之间的不平坦区域内堵塞。
在灰浆注入后，注射软管穿过由这块提供的空间，该空间也可以用作埋置光缆、传输线等的空间。
更具体地，安装隔离物的步骤包括如下子步骤(i)在管道上部的中心标记隔离物安装部分；(ii)安装用于固定隔离物的锚状物；(iii)安装隔离物，同时安装用于将注射软管引入到该块的线材，注射软管穿过该块，被安置在隔离物的内部；和(iv)完全安装隔离物和用于引导注射软管的线材。
(3)形成管子的步骤窄条被引入到下空间，并且沿着下空间的内表面以螺旋形缠绕该窄条，从而形成管子。将窄条被引入到现有管子中，并使窄条与管道紧密接触以形成螺旋形的管子。人工形成从起点开始的长度为2～3米的管子，以允许螺旋管的形成，然后通过使用管子成形装置来形成管子。
在管子形成后，接合物被引入到管子成形装置的侧面，使得窄条和接合物从每个侧面被引入。通过调节管子成形装置的空气压力，使将一根窄条连接至另一根窄条的接合物与窄条紧密接触，以通过管子成形装置的辊来确保接合物和窄条之间的接合。
有必要在接合物和窄条之间形成一种以双重接合方式实现的牢固接合。在管子成形结束后，优选地，通过使用环氧基的密封剂进行密封处理，以防止填充物在填充物注入时漏出。
(4)注射填充物的步骤注射软管被引入到上空间，通过注射软管注射填充物。通过使用由隔离物提供的空间，用高强度的灰浆填充在现有管子和条形管之间形成的空隙，所述隔离物在管子成形前被安装，作为注射软管穿过的通道。
根据预定的混合比率来混合灰浆。在这个时候，检查灰浆的固化时间以确定填充物被注射的时间点。通过在一侧导入注射软管并注射填充物，同时重绕注射软管，从而进行填充物的注射。
当检查如上描述的高强度灰浆的固化状态时，以阶式的方式重复填充物的注射。以不变的速度进行注射软管的重绕，使得高强度灰浆被均一地注入到条形管和现有管子之间的空隙中。
最后，单独注射基础材料以确保条形管和现有管子之间的粘附，并紧密、完全地填充该空隙。
更具体地，注射填充物的步骤包括以下子步骤(i)在管中安装圆形支座，以防止在注射填充物的过程中条形管由于填充物的浮力而膨胀；(ii)根据预定的混合比率，在混合机中混合基础材料和填充物的固化剂；(iii)根据相应位置的情况来测定固化速率；(iv)从人孔的顶端注射填充物；(v)将填充物注射到管道内；(vi)对于填充物的最后注射，打出空气出口用的开口至顶端；(vii)安装空气出口；(viii)最后注射填充物；和(ix)在填充物注射完成之后，密封条形管顶端和供注射软管穿过的部分，以得到再生管。
图1是说明修复和加固管道的条形衬方法的示意图。
参照图1，显示了现有管子10、隔离物30、管子成形装置40、窄条50和接合物60。优选的是，首先人工形成条形管，然后通过使用管子成形装置来形成条形管。
换句话说，从两个末端将窄条50和接合物60引入到管道内，人工形成长度为约1.5m的管子。不管水流方向如何，都能进行这样的操作。
接着，在人孔的内部装配管子成形装置40，使用管子成形装置40来螺旋形地缠绕管子。然后，在一个窄条50和另一个窄条之间接合接合物60以连续地形成条形管。
在管子成形结束之后，管子成形装置被分解并被卸至地面。通过使用连接件，将窄条50沿纵向互相连接。
但是，形成条形管的方式不限于管子成形装置，如果需要，也可以人工形成条形管。
当分支管存在时，首先标记有分支管的位置，然后在管子成形后，在标记位置打孔以形成分支管。
图2是显示在修复和加固管道的条形衬方法中使用的窄条的剖视图。
参照图2，显示了窄条50和肋52。窄条50是由硬或软的氯乙烯形成的、并具有相同的剖面形状的条形材料，如图2所示。优选地，为了增加刚性以及与填充物的结合力，T形肋52从窄条的后表面突出。
每根肋具有T形剖面形状，T形肋的纵向部分呈梯形。通过这样做，肋的支撑部分的宽度增加，以便提高肋的支撑力，并减少整个窄条所需的肋的数量。
在如图2所示的实施方案中，形成了八根肋。但是，当每根T形肋的纵向部分的宽度增加时，可以使用七根或更少的肋来确保同样的支撑力。当肋的数量下降，同时保持如上所述的支撑力时，有可能降低材料的消耗并有利于填充物的填充，从而提高可加工性。
此外，在每根肋的T形剖面的横向部分的两个末端，都有可能形成爪(jaw)。就是说，当形成的爪类似字母的“衬线(serif)”形时，肋与填充物的结合力提高，从而提高了可加工性和结构质量。
窄条50的两个末端都具有能和接合物联结的结构。窄条50与接合物联结，并在现有管子的内部连续地螺旋形缠绕，以形成条形管。
但是，当螺旋形缠绕窄条时，相邻螺旋的连接方式不受接合物的限制。理所当然的是，窄条的一个末端以如下方式形成，使得它可以与窄条的另一个末端联结，窄条的相邻螺旋可以互相直接连接，无需任何接合物，如本领域的技术人员通常所知的那样。
在后一情况下，优选的是，以如图2所示的方式形成窄条的一个末端，同时以与图3所示的接合物的末端相同的方式形成窄条的另一个末端。当然，优选的是，将密封材料插入到窄条的任一末端以确保防水性。
图3是显示在修复和加固管道的条形衬方法中使用的常规接合物的剖视图。参照图3，显示了窄条50、常规接合物60a和密封材料62。
作为窄条的连接构件起作用的接合物包括两种接合物，即前述的由硬氯乙烯材料形成的常规接合物60a、和在不均匀、弯曲和弧形部分使用的本发明挠性接合物，该挠性接合物由硬氯乙烯和软氯乙烯材料的复合材料形成。
常规接合物和挠性接合物由于它们独特的“锁”功能而确保了窄条50的接合。基于橡胶或基于硅氧烷的密封材料62被插入到这个部分内以确保防水性，其中接合物60a被联结至窄条50。
图4是剖视图，其显示了，根据本发明的优选实施方案在修复和加固管道的条形衬方法中使用的挠性接合物。参照图4，显示了挠性接合物60b、密封材料62、第一构件64a、第二构件64b、第一连接件66和第二连接件68。
如上所述，本发明的挠性接合物60b包括被联结至窄条、并在末端部分与窄条联结的位置具有密封材料62的两个末端部分，和连接两个末端部分的中心部分。
根据图4所示实施方案的挠性接合物包括两个构件，即，当从横截面观察时，通过中心部分互相联结的第一构件64a和第二构件64b。在中心部分，连接第一构件64a和第二构件64b的两个连接件被联结至相应的构件，并被纵向堆积。
第一连接件66由与第一构件64a和第二构件64b相同的材料形成。另外，在挠性接合物60b的制造过程中，第一连接件66与第一构件64a和第二构件64b整体地形成。此外，第一连接件66具有一定程度的弹性，所以当第一连接件被安装在管道的弧形部分时，第一构件64a和第二构件64b以预定的角度互相倾斜。
但是，与挠性接合物60b整体地形成第一连接件66不是必需的。理所当然的是，首先形成每个构件，然后安装第一连接件以将两个构件彼此连接。
第二连接件68覆盖第一连接件66，同时该第二连接件68被联结至各个第一构件64a和第二构件64b时。
第二连接件68具有如下程度的挠性，以致两个构件以所需的角度互相联结，就象第一连接件66那样。另外，即使当挠性接合物的第一连接件66由于条形衬处理的管道的变形或类似情况而在中心部分破裂时，第二连接件68仍可作为保护层，通过保持两个构件之间的连接来防止漏水。
因此，第二连接件68由挠性材料如软氯乙烯形成，所以，即使由于第一连接件66破裂而使两个构件互相分离时，第二连接件68仍然保持了与第一构件64a和第二构件64b的连接。如图4所示，优选的是，第二连接件68以如下的这种方式形成，使得该第二连接件68不会被在其剖面表面存在的突出或槽损坏，而是被自由地弯曲。
换句话说，挠性接合物60b的两个末端部分都由硬氯乙烯形成，如前面所述的常规接合物那样，以确保一根窄条和另一根窄条之间的结合力，并提供结构刚度。但是，连接至中心部分的连接件，尤其是第二连接件68，优选由软氯乙烯形成，即使当第一连接件66破裂时，仍然可以保持第一构件64a和第二构件64b之间的连接。
如上所述，由于通过使用第一连接件66和第二连接件68来连接中心部分，所以接合物的两个末端部分都能被弯曲至中心部分，由此可以在条形管上形成不均匀、弧形和弯曲的部分。
图5是剖视图，其显示了，在挠性接合物破裂后，根据本发明的优选实施方案在修复和加固管道的条形衬方法中使用的挠性接合物。
参照图5，显示了窄条50、挠性接合物60b、密封材料62、第一构件64a、第二构件64b、第一连接件66和第二连接件68。
如上所述，挠性接合物60b包括通过第一连接件66互相连接的两个构件。此外，覆盖第一连接件66并且比第一连接件66长的第二连接件68，被纵向地堆积在第一连接件66上，并被联结至每个构件，所以，即使当两个构件如图5所示被互相分离时，第一构件64a和第二构件64b仍然可以保持它们之间的连接。
换句话说，当挠性接合物60b被联结至弧形部分时，第一连接件66允许第一构件64a和第二构件64b形成预定的角度。同时，即使当第一连接件66破裂时，第二连接件68仍然允许第一构件64a和第二构件64b保持它们之间的连接，以防止穿过接合物的漏水。
当本发明的挠性接合物被用于再生管道时，以如下所述的方式检查一根管子和另一根管子之间的接合质量和管体的质量。
(1)对于再生钢筋混凝土管子的接合，应用的轴向位移为36.5mm，该轴向位移由1.5％地面永久变形所导致(1.5％基于管子的有效长度)。然后，用水填充管子，并向那里加载0.2mpa的内部水压，保持3分钟，以确定没有向管子外部漏水。
(2)对于再生钢筋混凝土管子的接合，假设发生以地震烈度表计测量为2度的地震，同时应用轴向位移和弯曲角，该轴向位移为14.2mm(在地面快速改变的位置取得)，该弯曲角为0.4°(由地面下沉导致的弯曲角)。然后，用水填充管子，并向那里加载0.2mpa的内部水压，保持3分钟，以确定没有向管子外部漏水。
(3)对于再生钢筋混凝土管子的接合，同时应用轴向位移和弯曲角，该轴向位移为36.5mm，由1.5％地面永久变形所导致(1.5％基于管子的有效长度)，该弯曲角为0.4°(由地面下沉导致的弯曲角)。然后，用水填充管子，并向那里加载0.2mpa的内部水压，保持3分钟，以确定没有向管子外部漏水。
(4)在管体的横截面内，确定再生管子截面的内力是否比以地震烈度表计测量为2度的地震的局部力大，是否显示足够的安全性。
虽然已经通过目前被认为是最实用和最优选的实施方案描述了本发明，但是应理解本发明不限于所公开的实施方案和附图。相反地，本发明旨在覆盖在附加权利要求
的精神和范围中的各种修改和变体。
工业应用性由前文可见，本发明的挠性接合物用于修复和加固现有管道的非钻孔方法，而不影响地面上的建筑物。本发明的挠性接合物即使在条形管的弯曲部分也能保持挠性。即使挠性接合物破裂，接合物的第二连接件也允许接合物保持连接，以防止漏水。
权利要求
1.一种在修复和加固管道的条形衬方法中使用的挠性接合物，该条形衬方法包括通过使用填充物来修复现有管子，以100重量份的水泥计，该填充物包括水泥、10～50重量份的氧化钙铝酸盐和0.01～5重量份的羧甲基多糖，所述条形衬方法包括如下步骤在现有管子的管道上部安装隔离物，以将现有管子分成上空间和下空间；将窄条引入到下空间；沿下空间的内表面螺旋形地缠绕窄条以形成管子；将注射软管引入到上空间；和通过注射软管注射填充物，其中螺旋形缠绕的窄条的相邻螺旋通过使用接合物而互相结合，并且通过包括基于橡胶或基于硅氧烷的材料的密封材料将接合物联结至窄条，该挠性接合物包括当从横截面观察时互相邻近的两个窄条状构件；第一连接件，该第一连接件的各个末端分别被联结至两个构件的各个相邻末端部分的顶面；和第二连接件，该第二连接件的各个末端分别被联结至两个构件各自的顶面，以便当该第二连接件与第一连接件隔开时，该第二连接件覆盖第一连接件。
2.如权利要求
1所述的挠性接合物，其中第二连接件比第一连接件长。
3.如权利要求
1所述的挠性接合物，其中第二连接件包括软氯乙烯。
专利摘要
本发明公开了一种在修复和加固管道的条形衬方法中使用的挠性接合物。当从挠性接合物的横截面观察时，挠性接合物包括在中心部分互相联结的两个构件。在中心部分，第一连接件和覆盖该第一连接件的第二连接件被堆积，每个连接件都与上述两个构件中的每一个联结。第二连接件包括挠性软氯乙烯，并且比第一连接件长。当进行修复和加固现有管道的非钻孔法而不影响地面上的建筑物时，挠性接合物甚至在条形管的弯曲部分也能保持挠性。即使接合物破裂，第二连接件仍然允许接合物保持连接，以防止漏水。
文档编号F16L55/162GK1991231SQ200610159592
公开日2007年7月4日 申请日期2006年9月28日
发明者刘炯喆 申请人:Er技术有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan