专利名称：管子的衬里的制作方法
技术领域：
本发明涉及主管和从中延伸出的入户管的衬里。这些管子可以用来为用户提供日用品例如煤气或水。
背景技术：
例如可以沿着街道延伸的主管可以具有几根分出来用于给许多用户的房屋提供供给的入户管。主管和入户管通常由金属例如钢制成，并且通常要求给这些金属管装上衬里以降低腐蚀和泄漏的危险。这通常是通过任意本领域普通技术人员所公知的方法来给主管装上塑料材料衬里来实现的。注册商标为“SWAGELINING”的衬里管的有利方法涉及在主管的方便间隔位置制作坑道(excavation)，从而通过模具拉伸塑料材料衬里以暂时降低其直径，从一个坑道位置穿过主管将该衬里拉到另一个坑道位置，并且使得衬里能够扩展到其最初直径，从而优选紧密地给主管装上衬里。然后挖掘出主管和入户管之间的接头，从挖掘出的接头中将塑料材料衬里插入到入户管中。但是，挖掘出坑道以给每根入户管装衬里是一项费时的、破坏性的且成本较高的工作。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种给主管和一根或多根从中延伸出的入户管装衬里的方法，该方法包括给主管装上塑料材料衬里，从远离主管的入户管的端部将塑料材料衬里插入到入户管中并且穿透主管衬里的壁以使主管与入户管流体连通。
通过从远离主管的入户管的端部将衬里插入到入户管中，从而无需在主管和入户管的接头处制作出坑道，因此降低了破坏、安装时间和安装成本。
优选通过以下方法穿透主管衬里的壁，通过在装有衬里的主管内部设置一清管器、机器人和其它遥控装置、找到入户管从主管中分出来的位置并且使用所述清管器、机器人和其它遥控装置来穿透主管衬里。可以通过所述清管器、机器人和其它遥控装置在所述主管中检测到沿着或从入户管内发送出的信号来找到入户管从主管分出去的位置。该信号可以是电磁信号，但是优选是可以使用廉价装置产生并且被检测的声信号。另外，可以使用入户管作为波导管来沿着该入户管引导该声信号。清管器、机器人和其它遥控装置优选切割或钻孔穿过主管衬里的壁，但是它可以刺穿、熔融或挤压穿过主管衬里的壁。
主管和入户管之间的接头优选由所谓的“三通管”提供，该三通管方便地使得来自主管的支管能够基本上从主管的顶部延伸出然后基本上水平地朝着用户的房屋延伸。
必要时，通过以下方法来穿透主管衬里的壁，通过下挖至所述三通管、优选形成提供相对较窄坑道的所谓的键孔通道并且从三通管钻孔穿过主管衬里壁。
优选的是，沿着在主管衬里和插入到入户管中的衬里之间的至少一部分距离设置附加衬里部分。优选通过清管器、机器人和其它遥控装置该附加衬里部分插入在该主管中。或者该附加衬里部分可以设置在被插入到入户管中的衬里的一个端部上。或者，该附加衬里部分可以如此设置，通过在主管衬里和被插入到入户管中的衬里之间插入密封剂或水泥浆并且通过钻孔或切割穿过该密封剂或水泥浆以形成附加衬里部分。必要时，可以从主管插入塑料附加衬里部分，并且将密封剂或水泥浆插入在主管衬里和入户管衬里之间，并且必要时进行钻孔或切割穿过固化的密封剂或水泥浆。或者，可以通过将一部分主管衬里向外挤出到入户管或接头中来设置该附加衬里部分。
可以优选通过熔融连接至主管内部的聚合物衬里上来将从主管或入户管插入的附加衬里部分固定在主管的内部。可以从入户管到达用户房屋的地方例如该入户管将与计量仪表连接的地方将插入到入户管中的衬里插入。
可以通过例如位于另一个内部的一个接头或者通过熔融连接来使可以从入户管的相对端部插入的入户管衬里和任意附加衬里部分相互连接。可以通过用水泥浆包住这些相邻部分来将入户管衬里和任意附加衬里部分保持彼此相邻。
现在将参照附图对实施本发明的方法的实施例进行说明，其中图1示出了连接在用户房屋和主管之间的多根入户管；图2示出了位于装有衬里的主管内部的清管器、机器人和其它遥控装置；图3-10示了出给主管和入户管装衬里的各个实施例；并且图11示出了用于加压测试在入户管和主管之间的衬里连接的装置。
具体实施例方式
图1示出了连接在用户房屋30和主管20之间的多根入户管10。在该实施例中，每根入户管10通过计量仪表31与用户房屋连接。
主管20通常由金属制成，在该情况中为铸铁。如在该情况中一样，为了革新，通常给金属主管装上聚合物例如聚乙烯衬里21。通常在给邻接的入户管10装衬里之前给主管20装上衬里。一般如本领域所公知的那样，通过在适当长度的主管20的两个端部处制作出坑道并且将适当长度的聚合物衬里21拉伸穿过、从而给主管20装上衬里。
然后如在图2中所示一样的具有轮子23和轨道的清管器、机器人和其它遥控装置22进入装有衬里的主管20、并且找出将要装衬里的入户管与主管20连接的位置。可以采用许多方式来完成对所要装衬里的入户管10与主管20连接的位置的定位。例如，发射器24可以从入户管10的开口端(例如从入户管与计量仪表31脱开的端部)进入、直到它到达主管20的衬里21的外侧。清管器、机器人和其它遥控装置将设有用来检测来自入户管10的发送信号的传感器25。电磁发射器24和电磁传感器25是已知的，但是在入户管内使用的、用来沿着入户管引导声信号的声波发射器24(例如扬声器)和声波传感器25(例如麦克风)被认为是独特的，并且是本发明的另一个方面。
一旦清管器、机器人和其它遥控装置22已经检测到入户管10与主管20连接的位置，它驱动切割器或钻头(未示出)从而在适当的连接处切割穿过衬里管21，从而使主管20与入户管10流体连通。或者，可以制作向下到主管和入户管之间的连接处的狭窄的或所谓的“键孔(key hole)”坑道，并且将钻头向下插入至“键孔”坑道以钻穿主管衬里的壁。
可以在穿透主管衬里之前或之后从入户管10的开口端插入衬里部分。如在下面实施例中所述的一样，可以沿着在主管衬里和插入到入户管中的衬里之间的至少一部分距离设置附加衬里部分。
在图3中示出了给主管和入户管装衬里的第一实施例。首先给铸铁主管20装上聚乙烯衬里21。从入户管10的开口端插入衬里部分11。该衬里部分11设有锥形前端部分12，在插入之前将该部分熔接到衬里部分11上。沿着入户管10插入衬里部分11，直到该锥形前端部分12到达用于连接将从主管20插入的另一个衬里13上的适当位置。在该实施例中，入户管10设有三通管接头10A，用来将入户管10安装在主管20上。在已经找到入户管从主管20中分出来的位置之后使用清管器、机器人和其它遥控装置从主管20插入第二衬里部分13，并且在所找出的位置处使之穿过主管20的衬里21，在该情况中使用钻头。将第二衬里部分13熔接在聚合物衬里管21上，并且在该情况中，将聚合物支架14熔接在位于衬里部分13和聚合物衬里管21之间的接头周围以增加该连接的强度。第二衬里部分13和支架14可以设置成一个单元件。插入的衬里部分13将其前端15定位在锥形前端部分12的前端15周围。然后，将这两个衬里部分15、16电熔化焊接在一起从而使得流体能够从主管沿着两个衬里部分流向入户管10。
图4示出了根据本发明第一方面的给主管和入户管装衬里的第二实施例。在该实施例中，在给铸铁主管20装上聚乙烯衬里21之后，将具有预先连接的前端部分102的衬里部分101插入到入户管10的开口端中、直到它到达将入户管10连接在主管20上的三通管接头102。将固定量的水泥浆104注入到三通管接头103的内部，从而包围衬里部分101的前端部分102。可以通过任意方便的方法例如利用在主管20中的清管器、机器人和其它遥控装置或沿着衬里部分101通过的插管将水泥浆104插入。当水泥浆已经固化时，在主管中的清管器、机器人和其它遥控装置(未示出)钻透该水泥浆并且进入衬里部分101的前端部分102，从而使衬里部分101与主管20流体连通。必要时，可以利用在主管20中的清管器或机器人插入第二衬里部分105(在该情况中为伸缩式)，以便给通道装衬里，该通道从主管20到前端部分102切割穿过水泥浆104。该第二衬里部分105在其下端处具有凸缘，该凸缘熔接在聚合物管21上，从而给主管20装上衬里。必要时，可以设置环形密封件107来防止水泥浆104沿着入户管10延伸太远或者进入主管20。
图5示出了本发明的第三实施方案。给主管20装上聚乙烯衬里21，并且给钢入户管10装上聚乙烯衬里201直到三通管202。然后将清管器、机器人和其它遥控装置插入到装有衬里的主管中，并且找到入户管10或三通管202从主管中分出来的位置，在那个位置处钻透主管20的衬里21。然后清管器、机器人和其它遥控装置引导一插入件203穿过所述主管衬里21的钻孔并进入到三通管202。该插入件203没有到达入户管衬里201。通过任意适当的手段来将插入件203安装在主管衬里21上，例如通过将该插入件的凸缘204粘接或焊接在主管衬里21上。这是通过清管器、机器人和其它遥控装置来进行的。然后该清管器、机器人和其它遥控装置将水泥浆或密封剂插入到位于入户管201和插入件203之间的三通管202的区域中。在水泥浆或密封剂205已经固化之后，该清管器、机器人和其它遥控装置从主管20向上钻，穿过插入件203、固化的水泥浆或密封剂205以及入户管衬里201的壁，从而通过插入件203和抹有水泥的通道205形成从装有衬里的主管20到入户管10的衬里201的流体通路。
图6示出了本发明的第四实施例。该实施例适用于在三通管接头303处于可用状态并且入户管不必需要革新或装衬里的情况。在该实施例中，主管20装有聚乙烯衬里21。钢入户管10可以装上塑料衬里301，但是这不是必要的。在该实施例中，这样插入塑料衬里301，从而在推压在顶部三通管302的内侧表面上时不会受到阻碍。这可以通过以下方法来实现，通过确保入户管衬里301的端部与三通管303的内侧表面相隔一段距离和/或通过切割入户管衬里301的端面302，从而使之不能密封压在三通管303的内侧表面上，这是因此它与入户管衬里301的轴线的垂直线成一定角度。然后将清管器、机器人和其它遥控装置插入到装有衬里的主管中，并且找出入户管10或三通管303从主管20分出来的位置。然后清管器、机器人和其它遥控装置对衬里21的处于那个位置处的部分进行加热，并且将那个部分的受热衬里21挤压进三通管303的孔内。然后清管器、机器人和其它遥控装置刺穿衬里21的挤出部分的壁，并且使膨胀式锥形芯轴304穿过衬里21的穿透壁。然后，使该芯轴膨胀，并且从三通管303中下拉回到主管20，从而将衬里21的挤出部分推压在三通管303的内壁上。或者，可以从主管20将处于膨胀状态的芯轴304插入到三通管303中，以便将衬里21的挤出部分推压在三通管303的内壁上，然后使该芯轴收缩然后回撤到清管器、机器人和其它遥控装置中。
图7示出了本发明的第五实施方案。与在前面的实施例中一样，主管20装有聚合物衬里21。入户管10装有衬里401，在这种情况中，该衬里在离主管20最近的端部处具有附加衬里材料402的柔性部分，在该实施方案中被称为serviflex。将清管器、机器人和其它遥控装置插入到装有衬里的主管中，并且找出入户管10或三通管403从主管20中分出来的位置。然后该清管器、机器人和其它遥控装置在那个位置处切割或钻出贯穿主管衬里的孔，并且将附加衬里材料402的柔性部分输送进主管20中。通过由任意常规方法例如通过向下通过入户管10的插管提供的水泥浆404将附加衬里材料402的柔性部分固定。
图8示出了本发明的第六实施例。主管20装有聚乙烯衬里21，而入户管10装有衬里501。将清管器、机器人和其它遥控装置插入到装有衬里的主管中，找出入户管10或三通管501从主管中分出来的位置，并且在那个位置钻穿主管20的衬里21。然后清管器、机器人和其它遥控装置通过衬里21的钻孔引入插入件503，并且使之进入三通管502。通过任意适当的手段力图通过将插入件503的凸缘504粘接或焊接在主管衬里21上来将插入件503安装在主管衬里21上。这是通过所述清管器、机器人和其它遥控装置来进行的。然后清管器、机器人和其它遥控装置将一膨胀式芯轴505插入到该插入件503中，并且使该芯轴505膨胀以将该插入件密封在三通管502的内壁上。该芯轴505被留在原位并且具有在使用中能让空气通过的孔。入户管衬里501设有孔506，流体可以通过该孔从三通管502流进该入户管。可以在将入户管衬里501插入到入户管10中之前设置该孔506，或者可以利用在主管20内的清管器或机器人来钻出该孔，可以在钻孔之前注入密封剂或水泥浆。或者，可以使通向入户管的入口与三通管的内表面间隔开以使得来自三通管502的流体能够通入。
图9示出了本发明的第七实施例。主管20装有聚乙烯衬里21，而入户管10装有衬里601。在主管20和入户管10之间的接头或三通管602上方制作出狭窄或所谓的“键孔”坑道。使用同样在本领域公知的合适的键孔通入工具(key hole access tool)，对三通管602的顶部进行钻孔以形成通道，该通道用来将密封剂或水泥浆603注入到三通管602中。使密封剂或水泥浆603固化，然后再次使用在入户管衬里601和主管衬里21之间穿过的合适键孔工具从上方对它进行钻孔，以形成通道604。然后用盖子605密封该三通管602。
图10示出了本发明的第八实施例。主管20装有聚乙烯衬里21，而钢入户管10装有聚乙烯衬里701。使聚乙烯衬里701的端部与三通管702的内表面间隔开，以使得流体能够从三通管702流进入户管衬里701。将清管器、机器人和其它遥控装置插入到装有衬里的主管中，并且找出入户管10或三通管702从主管20中分出来的位置，并且在那个位置钻穿主管衬里21。然后清管器、机器人和其它遥控装置将插入件703引入到三通管702中。该插入件703具有内部通道704，该内部通道在使用中沿着其长度从装有衬里的主管20延伸到三通管702，并且载有带有粘结剂的可压缩材料705。然后清管器、机器人和其它遥控装置将螺母706拧到插入件703的端部上以通过螺母的作用将可压缩材料705挤压在主管衬里21的内侧表面上。可压缩材料705向外膨胀从而与三通管702的内侧表面接合，并且通过在压缩作用下释放的粘接剂而固定不动。
一旦已经给主管20和衬里管10装上衬里，则如在图11中所示那样进行压力测试以检查是否有泄漏。在801处将该入户管10或三通管在适当的位置处堵住，将清管器、机器人和其它遥控装置802插入到主管20中至入户管10连接主管20的地方。清管器、机器人和其它遥控装置802在主管20和入户管10之间的接头周围形成密封，在该情况中在主管内使用两个可膨胀密封件803、804。清管器、机器人和其它遥控装置将在位于801和密封件803、804之间的空间中的压力增加至预定值，并且通过监测在该体积中的减压速率来确定是否有泄漏。必要时，清管器、机器人和其它遥控装置802可以从其位置中沿着入户管10向上将机械装置插入在主管10中，并且搅动入户管20的内部，从而确保该衬里即使在受到机械搅动时也不会有任何泄漏。
权利要求
1.一种给主管和从中延伸出的一根或多根入户管装衬里的方法，该方法包括给主管装上塑料材料的衬里；从入户管的远离所述主管的端部将塑料材料的衬里插入到入户管中；并且穿透所述主管衬里的壁以使所述主管与所述入户管流体连通。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将清管器、机器人和其它遥控装置设置在装有衬里的主管内部、找出入户管与主管连接的位置并且使用所述清管器、机器人和其它遥控装置在那个位置处穿过所述主管，来穿透所述主管衬里的壁。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过在所述主管中的清管器、机器人和其它遥控装置探测从所述入户管中或沿着所述入户管发送的信号，从而找出入户管与主管连接的位置。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，从所述入户管或沿着它发送出的、用于通过清管器、机器人和其它遥控装置进行探测的信号是声信号。
5.如权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述清管器、机器人和其它遥控装置切割穿过所述主管衬里。
6.如权利要求2-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述清管器、机器人和其它遥控装置钻透所述主管衬里。
7.如权利要求2-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述清管器、机器人和其它遥控装置穿透所述主管衬里。
8.如前面权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，沿着在主管衬里和插入到入户管中的衬里之间的至少一部分距离设有附加衬里部分。
9.如从属于权利要求7的权利要求8所述的方法，其特征在于，所述清管器、机器人和其它遥控装置对所述主管衬里进行加热，并且在刺透加热部分之前向外挤出被加热部分。
10.如从属于权利要求2的权利要求8所述的方法，其特征在于，从位于所述主管内的清管器、机器人和其它遥控装置将所述附加衬里部分插入。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述附加衬里部分由塑料材料制成，并且电熔融焊接在所述主管衬里。
12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述附加衬里部分的端部与所述入户管衬里相互锁定。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述附加衬里部分和入户管衬里的互锁端部电熔融焊接在一起。
14.如权利要求10-13中任一项所述的方法，其特征在于，在相互距离最近的所述附加衬里部分和入户管衬里的端部周围设置密封剂。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，在所述密封剂已经固化之后，清管器、机器人和其它遥控装置穿透所述固化密封剂，从而使所述主管衬里通过附加衬里部分和位于入户管衬里和附加衬里部分之间的任何密封剂与入户管衬里流体连通。
16.如权利要求8-11中任一项所述的方法，其特征在于，在所述附加衬里部分中设置膨胀式芯轴，用来将附加衬里部分挤压在周围壁上，所述膨胀式芯轴设置成使得流体能够从中流过。
17.如权利要求8-11中任一项所述的方法，其特征在于，所述附加衬里部分设有可压缩材料，该材料在受到驱动时向外膨胀成与周围壁接合。
18.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述附加衬里部分是柔性的，并安装且插入到具有入户管衬里的入户管中，并且在被插入时通过由密封剂包围而在入户管衬里和主管衬里之间保持不动。
19.如权利要求8或权利要求10所述的方法，其特征在于，所述附加衬里部分通过设置在入户管衬里和主管衬里之间的密封剂来设置，并且钻孔或切割穿过固化密封剂从而在入户管衬里和主管衬里之间形成通道。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，从上方地面设置键孔坑道，通过该坑道提供密封剂以输送到入户管衬里和主管衬里之间。
21.如前面权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述主管和所述入户管之间设有接头。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述接头是三通管接头。
23.如前面权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对所述主管和入户管进行测试以确保没有泄漏。
24.一种在前面基本上参照附图所述的对主管和从中延伸出的一根或多根入户管装衬里的方法。
25.通过如前面权利要求中任一项所述的方法装有衬里的主管和入户管。
全文摘要
本发明公开了一种给主管和从中延伸出的一根或多根入户管装衬里的方法。该方法包括给主管装上塑料材料衬里，从远离主管的入户管的一个端部将塑料材料衬里插入到入户管中并穿透该主管衬里的壁，从而使该主管与入户管流体连通。优选通过在装有衬里的主管内部设置清管器、机器人和其它遥控装置、查找入户管从主管中分出来的位置并使用所述清管器、机器人和其它遥控装置来穿过主管衬里，从而穿过主管衬里的壁。可以沿着在所述主管衬里和插入到入户管衬里之间的至少一部分距离设有附加衬里部分。附加衬里部分可以是塑料材料的插入件，或者通过在其中设有通道的密封剂形成，或者可通过这两种的组合来形成。或可采用其它方式如通过向外挤出一部分主管衬里来设置该附加衬里。可在主管和入户管之间设置接头如所谓的三通管接头。
文档编号B29L23/00GK1486408SQ02803680
公开日2004年3月31日 申请日期2002年1月10日 优先权日2001年1月12日
发明者约翰·菲利斯·波德, 罗杰·菲利普·阿什沃斯, 斯蒂芬·罗伯特·德拉弗斯, 罗伯特 德拉弗斯, 约翰 菲利斯 波德, 菲利普 阿什沃斯 申请人:格子知识产权有限公司