背景技術(shù)：

用于輸送液體或氣體的管道被制造出來是供長期使用的，其使用時(shí)間通常會(huì)長達(dá)數(shù)十年，然而即使沒有損壞，其劣化或者需要修復(fù)(或復(fù)原)的維護(hù)也是不可避免的。安裝在室外的管道很容易受到腐蝕。

很明顯，更換有問題的管道區(qū)段是一個(gè)解決方案，但其通常不是第一選擇，對(duì)于嵌入或者貫穿墻壁或混凝土的管道而言尤其如此。更多的情況是尚不至于進(jìn)行更換但需要維修，例如通過維護(hù)或者徹底檢修管道系統(tǒng)來延長或者最大化其預(yù)期壽命。

本發(fā)明試圖通過提供一種全新或另有改進(jìn)的管道修復(fù)工具和相關(guān)的管道修復(fù)方法來緩解或者至少減輕此類缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，所提供的是一種在修復(fù)管道或類似裝置的過程中使用的管道修復(fù)工具，包括具有第一末端和第二末端的管材，經(jīng)由所述管道的近端縱向插入所述管道，以使該第二末端到達(dá)所述管道所要修復(fù)的區(qū)段的遠(yuǎn)端，以及在管材與所述管道之間沿著所要修復(fù)的區(qū)段形成一個(gè)管狀間隙。此外還包括一個(gè)位于管材的第二末端且用于密封管狀間隙內(nèi)端的密封構(gòu)件，以及與該管材相關(guān)聯(lián)且用于操作該密封構(gòu)件的操作機(jī)制。此外還有與該管材相關(guān)聯(lián)的閉合構(gòu)件，以便閉合管狀間隙的外端，由此界定管狀間隙的內(nèi)部范圍，當(dāng)中至少部分范圍被填充了修復(fù)材料，以便從所述管道的內(nèi)部修復(fù)所述管道。

值得注意的是，所述所要修復(fù)的管道的區(qū)段包括所述管道的一部分或是整個(gè)管道。

優(yōu)選地，該密封構(gòu)件是可以彈性變形的，其被布置成受該操作機(jī)制施加作用，以便密封管狀間隙的內(nèi)端。

更優(yōu)選的是，在被該操作機(jī)制施加作用時(shí)，該密封構(gòu)件是可以徑向擴(kuò)張的，由此以密封的方式嚙合于該環(huán)形間隙的外側(cè)。

更優(yōu)選的是，在緊接于擴(kuò)張之前，該密封構(gòu)件與該管材的第二末端相嚙合。

優(yōu)選地，該密封構(gòu)件是球形或橢球形的，并且被設(shè)置成供該操作機(jī)制進(jìn)行壓縮。

優(yōu)選地，該密封構(gòu)件可以從該管材的第二末端徑向擴(kuò)張，以便密封該環(huán)形間隙的內(nèi)端，同時(shí)自行將該管材的第二末端，置于相對(duì)于所述管道的中心。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該操作機(jī)制包括可以從管材外部進(jìn)行操作的操作構(gòu)件，并且還包括一個(gè)在管材內(nèi)部從該操作構(gòu)件延伸至該密封構(gòu)件并施加作用于其上的伸長構(gòu)件。

更優(yōu)選的是，該伸長構(gòu)件具有剛性結(jié)構(gòu)。

更優(yōu)選的是，該伸長構(gòu)件貫穿該密封構(gòu)件，并且包含了用于固定該密封構(gòu)件的錨件。

更優(yōu)選的是，該密封構(gòu)件位于該錨件與該管材的第二末端之間，以便在操作機(jī)制操作的時(shí)候，被該錨件朝著該管材的第二末端進(jìn)行壓縮。

優(yōu)選地，該操作構(gòu)件與伸長構(gòu)件相連并且可以有角度地移動(dòng)，以便對(duì)伸長構(gòu)件施加張力，從而對(duì)密封構(gòu)件施加作用。

更優(yōu)選的是，該操作構(gòu)件是可樞轉(zhuǎn)或可旋轉(zhuǎn)的，以便執(zhí)行操作。

優(yōu)選地，操作構(gòu)件位于管材的第一末端。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該閉合構(gòu)件包括一個(gè)孔洞，并且修復(fù)材料可以通過所述孔洞而被引入管狀間隙的內(nèi)部。

更優(yōu)選的是，該管道修復(fù)工具包括可以通過該孔洞插入該管狀間隙內(nèi)部、以便引入修復(fù)工具的管線。

更優(yōu)選的，該管線是可擴(kuò)展的，以便到達(dá)管狀間隙的內(nèi)端，由此在所述內(nèi)端將修復(fù)材料引入管狀間隙。

優(yōu)選地，該閉合構(gòu)件包括供過量的修復(fù)材料脫離管狀間隙內(nèi)部的第二孔洞。

優(yōu)選地，該閉合構(gòu)件可沿著管材移動(dòng)。

更優(yōu)選的是，該閉合構(gòu)件具有一個(gè)孔并且被同軸地布置在管材上，其中所述管材伸展穿過該孔。

在一個(gè)具體結(jié)構(gòu)中，該閉合構(gòu)件包括帽狀件，用于與對(duì)應(yīng)于管狀間隙外端的所述管道的近端相嚙合。

更具體地說，該帽狀件包括用于旋擰在所述管道的近端上的內(nèi)部螺紋。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該管道修復(fù)工具包括能以同軸的方式布置在管材上的套管，用于與管狀間隙中的所述修復(fù)材料相接觸。

更優(yōu)選的是，該套管的長度足以穿過所要修復(fù)的整個(gè)區(qū)段，由此將該管材隔離于該管狀間隙中的修復(fù)材料。

更優(yōu)選的是，該套管具有剛性管狀主體。

根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，所提供的是一種修復(fù)管道或類似裝置的方法，包括以下步驟：

A.提供如前所述的管道修復(fù)工具；

B.經(jīng)由所述管道的近端將該管材縱向插入所述管道，以使管材的第二末端到達(dá)所要修復(fù)的管道的區(qū)段的遠(yuǎn)端，以及在該管材與所述管道之間沿著所要修復(fù)的區(qū)段形成管狀間隙；

C.通過操作該閉合構(gòu)件來閉合該管狀間隙的外端；

D.通過操作該操作機(jī)制來操作該密封構(gòu)件，以便密封該管狀間隙的內(nèi)端；

E.將修復(fù)材料引入該管狀間隙內(nèi)部，以便從所述管道內(nèi)部修復(fù)所述管道；以及

F.松開該閉合構(gòu)件和該密封構(gòu)件，然后從所述管道中收回管道修復(fù)工具。

優(yōu)選地，步驟C包括將閉合構(gòu)件旋擰固定在與管狀間隙外端相對(duì)應(yīng)的管道近端之上，藉此操作該閉合構(gòu)件。

優(yōu)選地，步驟D包括：通過操作該操作機(jī)制，對(duì)該密封構(gòu)件施加作用使其徑向擴(kuò)張，以便密封該管狀間隙的內(nèi)端。

更優(yōu)選的是，步驟D包括：通過操作該操作機(jī)制來壓縮以及徑向擴(kuò)張?jiān)撁芊鈽?gòu)件，以便密封該管狀間隙的內(nèi)端，同時(shí)自行將該管材的第二末端，置于相對(duì)于所述管道的中心。

更優(yōu)選的是，步驟D包括：通過有角度地移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)該操作機(jī)制中的操作構(gòu)件來操作該操作機(jī)制。

優(yōu)選地，步驟E包括通過該閉合構(gòu)件中的孔洞來引入修復(fù)材料。

優(yōu)選地，步驟F包括將套管留在所述管道中，以便覆蓋所述修復(fù)材料。

附圖說明

現(xiàn)在將參考附圖并借助示例來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體的描述，其中：

圖1是在根據(jù)本發(fā)明的管道或類似裝置的修復(fù)方法的一個(gè)實(shí)施例中使用的根據(jù)本發(fā)明的管道修復(fù)工具的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；

圖2是從反方向獲得的圖1中的管道修復(fù)工具的另一個(gè)透視圖；

圖3是與圖1對(duì)應(yīng)的透視圖，顯示了將被插入待修復(fù)管道的管道修復(fù)工具；

圖4是與圖3對(duì)應(yīng)的顯示了將被插入待修復(fù)管道的管道修復(fù)工具的側(cè)面剖視圖；

圖5是與圖4對(duì)應(yīng)的顯示了已被插入管道的管道修復(fù)工具的側(cè)面剖視圖；

圖6是與圖5對(duì)應(yīng)的顯示了管道修復(fù)工具如何施加作用于管道的側(cè)面剖視圖；

圖7是與圖6對(duì)應(yīng)的顯示了通過使用管線來將修復(fù)材料引入管道的側(cè)面剖視圖；

圖8是與圖7對(duì)應(yīng)的顯示了管道修復(fù)工具在完成操作之后預(yù)備從管道中撤出的側(cè)面剖視圖；以及

圖9是與圖8對(duì)應(yīng)的顯示了已修復(fù)的管道的側(cè)面剖視圖。

具體實(shí)施方式

參考附圖，其中示出的是用于修復(fù)管道或類似裝置的管道修復(fù)工具10，以及通過使用該管道修復(fù)工具10來修復(fù)管道或類似裝置的方法，兩者均為本發(fā)明的實(shí)施。所要修復(fù)的管道可以是用金屬制成且用于輸送燃?xì)?例如煤氣或天然氣)或液體(例如水或油)的管道9或類似裝置，例如管材、導(dǎo)管、軟管或主管道。在本范例中，管道9是建筑物用于向相應(yīng)樓層供應(yīng)燃?xì)獾牧⒐艿囊粋€(gè)分支，其在建筑物的外墻7上水平延伸，由此導(dǎo)致難以對(duì)管道9(例如由于腐蝕所導(dǎo)致的損壞)進(jìn)行維修，而管道修復(fù)工具10則是可以使用的。

在以下描述中將會(huì)詳細(xì)敘述管道修復(fù)工具10的結(jié)構(gòu)和操作，從中可以清楚了解相關(guān)聯(lián)的具有多個(gè)步驟的管道或類似裝置的修復(fù)方法。一般來說，管道修復(fù)工具10包括管材100、密封構(gòu)件200、操作機(jī)制300以及閉合構(gòu)件400，并且可選地包括一個(gè)套管90。

管材100可以是用鋼鐵制成的。其具有第一末端101和第二末端102，該第二末端102經(jīng)由管道9的近端9.1(處于室內(nèi)端)縱向插入管道9，以使第二末端102到達(dá)管道9的待修復(fù)區(qū)段的遠(yuǎn)端9.2(圖3和圖4)。管道9的近端9.1在擰開了連接于下游的管道配件之后是暴露在外的，并且通常具有外部螺紋9.1s。然后，在管材100與管道9之間會(huì)沿著待修復(fù)區(qū)段形成一個(gè)管狀間隙G，其中所述待修復(fù)區(qū)段可以是管道9的一部分，并且其在所描述的實(shí)施例中是整個(gè)管道9。

套管90具有優(yōu)選使用鋼鐵制成的剛性管狀主體，且內(nèi)直徑略大于管材100的外直徑，由此，該套管90能以同軸的方式布置在管材100上，以便與管材100配合操作，尤其是用于覆蓋處于管狀間隙G中的管材100。套管90被設(shè)計(jì)成與隨后引入管狀間隙G的修復(fù)材料相接觸。對(duì)于套管90來說，其長度或者被切割的長度正好足以延伸至所要修復(fù)的管道9的整個(gè)區(qū)段，由此將管狀間隙G中的修復(fù)材料與管材100相分離。在使用中，套管90首先被布置在管材100上(圖4)，然后，所述管材100連同套管90一起被插入管道9(圖5)。

密封構(gòu)件200是在管材100的第二末端102提供的，其用于密封管狀間隙G的內(nèi)端。在緊接操作(也就是擴(kuò)展)之前，密封構(gòu)件200會(huì)與管材100的第二末端102嚙合，其在直徑上要略大于管材100。如圖所示，該密封構(gòu)件200的形狀是球體或橢球體，并且是用橡膠制成的，由此是可以彈性變形的。密封構(gòu)件200被布置成通過操作機(jī)制300來發(fā)揮作用，尤其是進(jìn)行壓縮，以便密封管狀間隙G的內(nèi)端。更具體地說，在被操作機(jī)制300壓縮的時(shí)候，密封構(gòu)件200可以徑向擴(kuò)張，由此以密封的方式嚙合該環(huán)形間隙G的外側(cè)(圖6)，其中所述環(huán)形間隙的外側(cè)優(yōu)選是管道9的內(nèi)表面(或者可以是與管道9的遠(yuǎn)端9.2相連的管道配件8)。

操作機(jī)制300與管材100相關(guān)聯(lián)，以便操作密封構(gòu)件200，例如將其收緊或放松。該操作機(jī)制300包括一個(gè)操作構(gòu)件，該操作構(gòu)件作為杠桿310的形式，能從管材100的外部進(jìn)行操作，并且還包括一個(gè)伸長構(gòu)件，該伸長構(gòu)件的形式是具有剛性結(jié)構(gòu)的細(xì)桿320，所述細(xì)桿320在管材100內(nèi)部的中心位置延伸，從杠桿310開始延伸至密封構(gòu)件200，并且施加作用于所述密封構(gòu)件200。

更具體地說，細(xì)桿320延伸穿過密封構(gòu)件200，并且包含了一個(gè)用于從密封構(gòu)件200的后面固定住該構(gòu)件的錨件321。密封構(gòu)件200位于錨件321與管材100的第二末端102之間，以便在操作機(jī)制300操作時(shí)候被錨件321朝看管材100的第二末端102壓縮。

杠桿310位于管材100的第一末端101，并且具有一個(gè)凸輪頭311，所述凸輪頭311以鉸接的方式與細(xì)桿320的近端相連，并且壓在管材100的第一末端101上。該杠桿310可以進(jìn)行角度移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，尤其可以圍繞管材100樞轉(zhuǎn)，以便通過凸輪作用來向細(xì)桿320施加拉力(圖6)，從而拉動(dòng)錨件321以施加作用于密封構(gòu)件200。然后，錨件321會(huì)朝著管材100的第二末端102壓縮密封構(gòu)件200，其結(jié)果是使得所述密封構(gòu)件200徑向延伸，從而密封管狀間隙G的內(nèi)端。

在密封構(gòu)件200從管材100的第二末端102開始徑向延伸以封閉該環(huán)形間隙G的內(nèi)端時(shí)，它同時(shí)會(huì)自行將管材100的第二末端102置于相對(duì)于管道9的中心。這種自行置于中心的作用將會(huì)確保該環(huán)形間隙G圍繞管材100呈360°開放，并且從管材100的第二末端102開始沿其縱向范圍向下開放。

閉合構(gòu)件400與管材100相關(guān)聯(lián)，以便閉合管狀間隙G的外端，由此界定管狀間隙G的內(nèi)部范圍，該范圍用于接納或被填充了例如密封材料聚氨酯(PU)之類的修復(fù)材料，以便從管道9的內(nèi)部修復(fù)管道9。該閉合構(gòu)件400可以由一個(gè)帽狀件410提供，所述帽狀件410具有通過旋擰而與對(duì)應(yīng)于管狀間隙G的外端的管道9的近端9.1相嚙合的內(nèi)部螺紋410s(圖5)。該帽狀件410具有圓形中心孔410a，并且以同軸的方式布置在管材100上，所述管材100則貫穿孔410a，由此，所述帽狀件410可以沿管材100移動(dòng)或滑動(dòng)，以便到達(dá)管道9的近端9.1并與之相連接。

所述帽狀件410包括位于中心孔410a的相對(duì)的兩側(cè)的兩個(gè)孔洞，即第一孔洞411和第二孔洞412?，F(xiàn)在，密封材料可以通過第一孔洞411而被引入管狀間隙G的內(nèi)部。優(yōu)選地，作為管道修復(fù)工具10的一部分，所使用的是一根細(xì)管500，其通過第一孔洞411而被插入管狀間隙G的內(nèi)部，以便引入密封材料。

為了達(dá)到最好的效果，細(xì)管500被延伸至到達(dá)管狀間隙G的內(nèi)端或最內(nèi)端，以便在管狀間隙G的內(nèi)端將密封材料引入該管狀間隙G。這樣，密封材料會(huì)從管狀間隙G的內(nèi)端開始填滿該管狀間隙G，并且過量的密封材料會(huì)通過對(duì)端的第二孔洞412脫離管狀間隙G的內(nèi)部。這樣做將會(huì)確保管狀間隙G的內(nèi)部完全被密封材料所占據(jù)，或者至少將其中可能導(dǎo)致密封不完全的空隙減至最小。此后，細(xì)管500應(yīng)被收回。

在安置了圖8和9中用字母“S”表示的密封材料之后，帽狀件410將被旋開，并且杠桿310將會(huì)反向樞轉(zhuǎn)，以便釋放密封構(gòu)件200。然后，帶有密封構(gòu)件200的管材100會(huì)從管道9中被收回，由此將套管90留在管道9中，以及在管道9的內(nèi)表面上設(shè)置一層密封材料S，從而堵住來自管道9內(nèi)部的任何進(jìn)一步的泄漏。套管90會(huì)停留在管道9的內(nèi)側(cè)，由此通過覆蓋密封材料S來保護(hù)和/或保持密封材料S處于恰當(dāng)位置。

如上所述的管道9的修復(fù)方法可被概括成具有以下的基本步驟：

A.提供管道修復(fù)工具10(圖1和2)；

B.經(jīng)由管道9的近端9.1將管材100縱向插入管道9，以使管材100的第二末端102到達(dá)待修復(fù)的管道9的區(qū)段的遠(yuǎn)端，以及在管材100與管道9之間沿著所要修復(fù)的區(qū)段形成一個(gè)管狀間隙G(圖3和4)；

C.通過操作閉合構(gòu)件或帽狀件410來閉合管狀間隙G的外端(圖5)；

D.通過操作操作機(jī)制300來操作密封構(gòu)件200，以便密封管狀間隙G的內(nèi)端(圖6)；

E.將修復(fù)材料引入管狀間隙G的內(nèi)部，以便從管道9的內(nèi)部修復(fù)管道9(圖7)；以及

F.松開帽狀件410和密封構(gòu)件200(圖8)，然后從管道9中收回管道修復(fù)工具10。

步驟C包括將閉合帽狀件410旋擰在與管狀間隙G的外端相對(duì)應(yīng)的管道9的近端9.1上。

在步驟D中，操作中的操作機(jī)制300施加作用于密封構(gòu)件200，并且尤其是對(duì)其進(jìn)行壓縮，以使其徑向擴(kuò)張并且密封管狀間隙G的內(nèi)端，并且作為利便之處，同時(shí)還會(huì)自行將管材100的第二末端102置于相對(duì)于管道9的中心。操作該操作機(jī)制300，涉及有角度地移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)操作機(jī)制300的操作構(gòu)件或杠桿310。

步驟E是通過經(jīng)由閉合帽狀件410中的孔洞411引入或注入修復(fù)材料來執(zhí)行的。

至于步驟F，其包括旋開帽狀件410以及朝反方向樞轉(zhuǎn)杠桿310。步驟F包括在使用了套管90的情況下將其留在管道9中，以便通過覆蓋來保護(hù)和/或保持所設(shè)置的修復(fù)材料S。

可以想到的是，管道修復(fù)工具10的具體結(jié)構(gòu)或是其主要組件100到400，是可以被提供相同功能的等同物或替換物改變、修改或替代的。例如，操作機(jī)制300可以加入通過旋擰作用操作的不同類型的操作構(gòu)件，而不是杠桿310。密封構(gòu)件200的形狀可以是扁球體，而不是圓球形。套管90是可選的，但其也是優(yōu)選的，盡管如此，它也是可以省略的，在此情況下有必要在將管材100插入管道9之前，在管材100的外表面上應(yīng)用脫模劑，以便可以容易地從所設(shè)置的密封材料中釋放和收回管材100。

本發(fā)明僅通過實(shí)施例展示出來，在不脫離附加權(quán)利要求規(guī)定的本發(fā)明的范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行其他各種修改和/或改變。