專利名稱：壓鑄混凝土或砂漿襯里鋼管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混凝土或砂漿襯里鋼管，更加特別地，涉及使用以下方法制造的壓鑄 混凝土或砂漿襯里鋼管，該方法允許同時(shí)使管固化和對管施加預(yù)應(yīng)力，從而增大鋼的容許 設(shè)計(jì)應(yīng)力，同時(shí)保持制造效率和降低制造成本。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的混凝土襯里鋼制水管(例如大直徑管)目前設(shè)計(jì)成在鋼中的最大工作應(yīng)力 為大約21，OOOpsi。限制這種管的容許設(shè)計(jì)應(yīng)力的原因是，這種管的混凝土或砂漿襯里的容 許應(yīng)變是有限的。更高的鋼應(yīng)力將使混凝土或砂漿襯里在壓力作用下破裂，從而導(dǎo)致形成 有害的破裂，不利地影響襯里的性能，并且使襯里可能失效或者以其他方式從鋼管內(nèi)掉出。這種鋼管采用混凝土或砂漿襯里是眾所周知的用在水管行業(yè)中，因?yàn)樗鼈円驯蛔C 明可以長時(shí)間地(例如超過50年)保護(hù)鋼管免受內(nèi)部腐蝕。作為混凝土襯里的替代，可以 在鋼管中使用聚合物涂層例如環(huán)氧基涂層等，這種鋼管設(shè)計(jì)成具有更高的失效應(yīng)變。然而， 在沒有某種形式的定期維護(hù)(通常為大約15年的間隔)的情況下，目前可用的聚合物涂層 不能保證或期望在供水工程中持續(xù)50年。不切實(shí)際的是，例如當(dāng)用作總水管等時(shí)，為了維 護(hù)的目的而每15年或一定的年數(shù)把這種涂層的鋼制水管停用取出以便對襯里進(jìn)行噴砂和 重新涂覆?；炷烈r里鋼制水管的第二個局限是工程技術(shù)上的考慮，需要的直徑對厚度比例 為大約M0，優(yōu)選地該比例小于大約220。這意味著，直徑為100英寸的管必須具有最小管 壁厚為大約0. 417英寸(D/t = 240 ；t = 100/240 = 0. 417)。這種設(shè)計(jì)要求的結(jié)果是，由 于內(nèi)部壓力而本來可以設(shè)計(jì)成具有更小壁厚的管現(xiàn)在卻需要更大的壁厚來應(yīng)對搬運(yùn)、運(yùn)輸 和安裝應(yīng)力。在該100"內(nèi)徑X0. 417"壁厚的實(shí)例中，等級為P= O * t *應(yīng)力)/D = 2 * 0. 417 * 21，000/100 = 175psi或更小的管仍然必須具有基于D/t = 240的管壁厚。該 D/t的要求是基于搬運(yùn)、運(yùn)輸和安裝管的實(shí)用性做出的。在差的土壤條件下，如果不通過增 大襯里厚度、增大鋼管壁厚、連接加強(qiáng)件或者高價(jià)進(jìn)口更穩(wěn)定的墊底料來進(jìn)行加強(qiáng)，則管也 容易壓扁或過度變形。常規(guī)的預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP)包括內(nèi)混凝土管或芯，通過使用纏繞于該內(nèi) 管上的鋼絲而使其處于大壓縮狀態(tài)。作用于在用管上的壓力載荷由使用高容許設(shè)計(jì)應(yīng)力的 預(yù)應(yīng)力鋼絲承載，因此也可減少用于提供期望壓縮量所需的鋼用量。混凝土芯抵抗預(yù)應(yīng)力 鋼絲，并有助于在埋入狀態(tài)下支撐土載荷。預(yù)應(yīng)力混凝土芯也有助于在運(yùn)輸和安裝過程中 支撐管。然而，PCCP的其中一個問題是，在將管投入使用時(shí)難以保護(hù)高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲免 受腐蝕環(huán)境的影響，并且，如果施加過度的陰極保護(hù)，這些鋼絲容易發(fā)生氫脆變。由于置于 預(yù)應(yīng)力鋼絲上用于防腐蝕的典型砂漿涂層具有低介電強(qiáng)度，因此進(jìn)一步使得易于對預(yù)應(yīng)力 鋼絲陰極保護(hù)的能力復(fù)雜化。該介電抗性可通過施加合適的聚合物涂層(例如可從Ameron hternational獲得的產(chǎn)品名稱為Amercoat 1972B)而提高。盡管使用這種聚合物涂層更易于對預(yù)應(yīng)力鋼絲進(jìn)行陰極保護(hù)，但這樣做在制造步驟及原材料成本方面具有附加的成 本。由于這些年來在典型大城市中的管道地下工程復(fù)雜性和地表或淺地表運(yùn)輸系統(tǒng) 已經(jīng)增大了，因“陰極干涉”或雜散的大地電流而產(chǎn)生了另一個問題，所述“陰極干涉”或雜 散的大地電流是由處于防外部腐蝕的陰極保護(hù)作用下的附近鋼管線產(chǎn)生的，并且是由直流 供電的運(yùn)輸系統(tǒng)產(chǎn)生的。多年前安裝的大型水管現(xiàn)在會發(fā)現(xiàn)附近已經(jīng)安裝了新的管道。這 些新的管道可以是被陰極保護(hù)的，陰極保護(hù)引發(fā)的雜散大地電流會在PCCP中產(chǎn)生腐蝕電 流。由于可能存在這種雜散大地電流的緣故，許多城市供水機(jī)構(gòu)現(xiàn)在更愿意使用具有防外 部腐蝕的介電涂層的傳統(tǒng)鋼管，或者在外部載荷高時(shí)使用鋼筒增強(qiáng)的混凝土管。盡管這是 控制管腐蝕的一種有效方法，但是其成本很高。本領(lǐng)域已知的一種制造預(yù)應(yīng)力鋼管的方法是采用多步驟的工藝，首先形成/鑄造 混凝土芯，把鋼管套在預(yù)制混凝土芯上，然后將高壓水泥漿泵送到預(yù)制混凝土芯和鋼管之 間的環(huán)形間隙中，從而使混凝土芯處于壓縮。然而，這種制造管的方法存在兩個主要問題。 第一個問題涉及到難以在壓力灌漿操作過程中使混凝土芯的端部完美地密封在鋼管上。第 二個問題涉及到如何在水泥漿固化過程中向水泥漿施加和保持壓力，特別是如果在水泥漿 固化時(shí)在鋼管和混凝土芯之間的密封部發(fā)生水泥漿微小泄露時(shí)。如果使用高壓灌漿泵，則 固化過程中水泥漿的可能泄露必須由灌漿泵來彌補(bǔ)。這意味著灌漿泵必須在固化操作過程 中一直運(yùn)行，以彌補(bǔ)泄露，這樣可能使水泥漿在泵中固化，從而毀壞泵和導(dǎo)致管的預(yù)應(yīng)力不 夠大。因此，期望的是，開發(fā)出一種管結(jié)構(gòu)和其制造方法，以便能夠提供期望水平的特 性，例如能夠與傳統(tǒng)的PCCP或混凝土襯里鋼管所提供的通常最小為50年的使用壽命相匹 配的管剛度和抗內(nèi)部腐蝕性。還期望的是，這種管結(jié)構(gòu)能夠提供期望程度的保護(hù)以免受外 部腐蝕和陰極干涉。還期望的是，這種管結(jié)構(gòu)的制造方式從原材料以及制造管時(shí)所花費(fèi)的 時(shí)間和勞力來看都是有成本效率的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的壓鑄襯里鋼管包括形成管內(nèi)徑的環(huán)形混凝土或砂漿襯里和包圍襯里的 金屬殼。襯里與金屬殼的內(nèi)壁面直接接觸，且金屬殼使襯里處于壓縮的狀態(tài)。襯里和金屬 殼的壁厚比例范圍是大約5 1至80 1，優(yōu)選地是大約10 1至50 1。在一個示例 性實(shí)施例中，金屬殼的壁厚范圍是大約0. 06至0. 75英寸，襯里的壁厚范圍是大約1. 5至10 英寸。根據(jù)特定管的實(shí)施例和最終使用用途，襯里的壁厚可以是金屬殼壁厚的10至50倍。 如果期望，管還可包括沿金屬殼外表面布置的介電材料涂層。通過使用模具組件形成管，所述模具組件特別地構(gòu)造成利于容納期望量的混凝土 或砂漿成分，然后對混凝土或砂漿成分施加計(jì)算的壓力以向金屬殼施加期望的應(yīng)力。在一 個示例性實(shí)施例中，可以這樣形成所述管，即，通過將一定量的混凝土或砂漿成分輸送到形 成在沿外徑的金屬殼和沿內(nèi)徑的可動芯元件之間的模具中。然后對灌注的混凝土或砂漿成 分施加壓力，以使金屬殼膨脹。在一個示例性實(shí)施例中，壓力以加壓流體例如水的形式提 供，其中，使加壓流體與灌注成分的表面相接觸。一旦達(dá)到所需程度的固化，就釋放壓力，從 而使金屬殼向混凝土或砂漿襯里施加期望的壓縮力。
在一個示例性實(shí)施例中，模具組件包括限定管的金屬外部的筒形金屬殼；與金 屬殼的底部可操作地連接的底部元件；與金屬殼的頂部可操作地連接的頂部元件。內(nèi)模具 元件同心地定位在金屬殼內(nèi)。環(huán)形混凝土或砂漿室形成在金屬殼和內(nèi)模具元件之間，用于 容納一定量的混凝土或砂漿成分。在一個示例性實(shí)施例中，內(nèi)模具元件的直徑能夠減小，以 便能在形成后允許從模具取出壓鑄襯里管。該組件還包括流體加壓介質(zhì)弓I入裝置，用于將 流體加壓介質(zhì)例如水引入模具并引到混凝土或砂漿成分的表面上，以便混凝土或砂漿成分 使金屬殼膨脹。本發(fā)明的壓鑄襯里鋼管提供了期望水平的管剛度和抗內(nèi)部腐蝕性，能與傳統(tǒng)的 PCCP或混凝土襯里鋼管所提供的通常最小為50年的使用壽命相匹配。此外，本發(fā)明的這種 管能夠提供期望程度的保護(hù)以免受外部腐蝕和陰極干涉。進(jìn)一步地，本發(fā)明的管可形成為 具有減小的金屬殼或鋼管壁厚，從而期望地節(jié)省了原材料成本。


通過參考下面結(jié)合附圖考慮的詳細(xì)描述，將更好地理解本發(fā)明的這些以及其他的 特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的一個示例性實(shí)例的壓鑄鋼管的側(cè)透視圖；圖2是用于制造圖1的壓鑄鋼管的一個示例性實(shí)例的工藝的側(cè)剖面圖；圖3是用于制造圖1的壓鑄鋼管的另一個示例性實(shí)例的工藝的側(cè)剖面圖；以及圖4是用于制造圖1的壓鑄鋼管的另一個示例性實(shí)例的工藝的側(cè)剖面圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明原理的壓鑄襯里鋼管(PCSP)及其制造方法包括被金屬殼或鋼管包圍 的混凝土或砂漿襯里，即避免像上述的傳統(tǒng)PCCP —樣使用張緊鋼絲或預(yù)應(yīng)力鋼絲。如下面 更加詳細(xì)描述地，襯里厚度和殼厚度的比例能夠并且將根據(jù)特定最終用途所需的特定工程 設(shè)計(jì)要求和/或性能標(biāo)準(zhǔn)而變化。這種PCSP結(jié)構(gòu)的特征是，它們根據(jù)一種或多種不同的壓鑄技術(shù)制造，所述壓鑄技 術(shù)可在對包圍的金屬殼和最終的管結(jié)構(gòu)預(yù)加應(yīng)力的過程中在現(xiàn)場形成混凝土或砂漿襯里， 從而避免了多個步驟，這些步驟例如涉及到單獨(dú)地形成與金屬外管殼相結(jié)合的預(yù)制混凝土 或砂漿襯里以便進(jìn)行后續(xù)應(yīng)力弓I入處理。正如在此所使用的，術(shù)語“在現(xiàn)場”用于表示混凝 土或砂漿成分(用于制造混凝土或砂漿襯里)形成和固化的同時(shí)被加壓，以便使包圍著的 金屬外殼或鋼管處于受應(yīng)力狀態(tài)。本發(fā)明的PCSP的特征是，它們的構(gòu)造方式為，給具有混凝土或砂漿襯里的金屬殼 預(yù)加應(yīng)力，使得可以通過內(nèi)部流體壓力來增大鋼應(yīng)力，而不用擔(dān)心會使襯里不利地破裂。此 外，壓縮的混凝土或砂漿襯里也有助于在投入使用時(shí)抵抗運(yùn)輸載荷、安裝載荷和土載荷。本 發(fā)明的PCSP還可以涂覆有多種介電涂層，從而提供期望水平的外部防腐。這樣就消除了附 近管線和運(yùn)輸系統(tǒng)帶來的陰極干涉的問題，在這類管中使用的鋼具有比預(yù)應(yīng)力鋼絲更低的 屈服應(yīng)力，因此在陰極保護(hù)的作用下更不容易發(fā)生氫脆。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的PCSP10，該P(yáng)CSPlO大致包括筒形金屬或鋼的 殼、套、管或罩12，其包圍由期望的混凝土或砂漿成分構(gòu)成的內(nèi)襯里14。該內(nèi)襯里14同心地布置在殼12的內(nèi)徑之內(nèi)，在一個示例性實(shí)施例中與殼直接接觸，即沒有其他類型的中間 材料插入在襯里和殼之間。PCSPlO包括與管10的一個軸向端18相連的喇叭口形端部16和與管10的相對端 21相連的插頭(spigot) 20。該插頭20設(shè)計(jì)成具有一外徑，其尺寸和形狀適于裝配在另一 管的喇叭口形端部16中，并且該插頭20包括一個或多個圍繞其圓周布置的環(huán)形槽22，所述 環(huán)形槽構(gòu)造成在其內(nèi)分別容納一個或多個環(huán)形密封元件或密封物(如圖2所示)，以便在相 鄰管端部之間提供期望的防漏密封。承插連接端部16和20可以構(gòu)造成與傳統(tǒng)鋼管所使用 的相同或相似，以及使用合適的焊接技術(shù)與金屬殼的端部相連。密封元件可以由彈性體材 料構(gòu)成。正如鋼管設(shè)計(jì)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所能理解地，傳統(tǒng)鋼管所用的其他連接技術(shù)例 如使用成型的承插連接端部或其他不同地構(gòu)造的端部、對焊的平頭管或搭焊的鋼管也同樣 適用于PCSP。盡管圖1所示PCSP的一個示例性實(shí)施例具有特定類型的端部，但是應(yīng)該理解，本 發(fā)明的PCSP可以根據(jù)特定的最終用途構(gòu)造成具有不同類型的端部。例如，PCSP可以具有聯(lián) 接環(huán)(形式為所示出的承插連接)，或者可以在現(xiàn)場對焊，或可具有滑動配合鋼管外徑以便 現(xiàn)場搭焊的陷型喇叭口，或者可具有包括用于密封在鋼管外徑上的密封槽的陷型喇叭口， 或者可具有裝配在陷型喇叭口(陷型到管壁中)內(nèi)的軋制插頭槽(插頭軋入管壁)。應(yīng)該 理解，根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的PCSP可包括所有這些提到的形式。PCSP的另一個特征是，在將成品管布置在應(yīng)用目的地之前，例如在管運(yùn)輸并埋入 地下一定深度之前，通過操作直接作用在襯里上的金屬殼12，使混凝土或砂漿襯里14處于 期望的壓縮狀態(tài)。在一個示例性實(shí)施例中，在鑄造(即澆注和固化)襯里14的過程中對金 屬殼12施加期望程度的應(yīng)力，以便使襯里一旦固化就處于期望的壓縮狀態(tài)，以滿足期望的 管性能標(biāo)準(zhǔn)，例如滿足特定最終用途。PCSP的殼和襯里的厚度可以并且將根據(jù)特定設(shè)計(jì)/性能標(biāo)準(zhǔn)和/或最終用途而變 化。PCSP的一般特征是，金屬殼厚度遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)鋼管(即，不包括處于壓縮狀態(tài)的混凝土襯 里)的金屬殼厚度。在壓縮狀態(tài)下較薄的金屬殼與較厚的襯里相結(jié)合可允許使用傳統(tǒng)鋼管 不可能達(dá)到的D/t比例，這將具有更大的柔性來抵抗在這種更高D/t比例時(shí)的搬運(yùn)載荷和 安裝載荷。這樣，就可以使用較高的設(shè)計(jì)應(yīng)力來設(shè)計(jì)較薄的金屬殼，而不會在操作壓力下不 利地使混凝土或砂漿襯里破裂。與PCCP中使用張緊鋼絲或預(yù)應(yīng)力鋼絲相比，使用鋼殼將襯 里置于期望的壓縮狀態(tài)下，這樣就提供了更堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)更耐外部腐蝕并且提供 了比張緊鋼絲或預(yù)應(yīng)力鋼絲更可預(yù)測的失效機(jī)理。例如，當(dāng)在傳統(tǒng)的PCCP中使用的張緊鋼絲或預(yù)應(yīng)力鋼絲由于外部腐蝕而失效時(shí)， 其結(jié)果是作用于混凝土襯里上的壓力突然損失，從而導(dǎo)致管突然失效。此外，當(dāng)管處于地下 時(shí)，難以對斷裂的張緊鋼絲進(jìn)行維修。本發(fā)明的PCSP具有與鋼管相似的失效機(jī)理，S卩，這種 失效機(jī)理的特征是穿過鋼殼的逐漸泄露，不會導(dǎo)致對混凝土或砂漿襯里的壓縮突然損失， 并且可以通過利用焊接工藝使用外部金屬補(bǔ)丁等在現(xiàn)場方便地進(jìn)行維修。根據(jù)本發(fā)明原理制造的PCSP包括混凝土或砂漿襯里或芯和包圍的金屬殼或鋼 管。襯里對殼的相對厚度可根據(jù)工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、所使用的材料特性以及期望的性能而變化。 在一個示例性實(shí)施例中，襯里對金屬殼壁厚的比例范圍是大約5 1至80 1，優(yōu)選的范圍 是大約10 1至50 1。襯里的典型強(qiáng)度范圍是大約3，000至10，OOOpsi，當(dāng)內(nèi)部壓力減CN 102046342 A說明 書5Λ9頁小到零且外鋼管上的應(yīng)力部分地傳遞給混凝土或砂漿芯時(shí)，襯里上的預(yù)應(yīng)力的范圍是大約 500psi至6，000psi。根據(jù)所需的壓力等級以及外鋼殼中所用鋼的屈服點(diǎn)，鋼殼的容許設(shè)計(jì) 應(yīng)力的范圍是大約25，000至72，OOOpsi。一般來說，期望的是襯里或芯為金屬殼厚度的大約10至50倍。作為一個實(shí)例，筒 形金屬殼初始地在壓力作用下被施加大約42，OOOpsi的應(yīng)力。這是目前鋼管設(shè)計(jì)應(yīng)力的兩 倍，使得鋼管壁的厚度為目前壁厚的約一半。由于鋼代表了管的主要材料成本，因此PCSP 中鋼構(gòu)件的壁厚減小一半意味著大大節(jié)省了原材料成本。在形成PCSP的過程中在釋放鑄造壓力后襯里、芯或內(nèi)管的直徑減小取決于芯的 厚度和模量、金屬殼或鋼管的厚度以及在鑄造壓力下鋼中的應(yīng)力大小。在鋼筒和芯(即它 們是彼此相對的兩個彈簧)之間形成力平衡。芯中應(yīng)變的變化也必須等于鋼管中應(yīng)變的變 化。可以建立一系列的方程式來匹配這些標(biāo)準(zhǔn)。參照內(nèi)徑為84英寸的PCSP作為實(shí)例，提 供下面的方程式。84英寸、150級的壓鑄鋼管該制造方法包括在混凝土襯里的鑄造和固化過程中給外鋼管和模具加壓。在鑄造 過程中給模具加壓使外鋼管處于張緊狀態(tài)。當(dāng)釋放了在鑄造操作過程中保持的壓力時(shí)，外鋼管將收縮到混凝土襯里上。外鋼 管將持續(xù)收縮，一直到混凝土襯里中的力等于鋼管所施加的力?？梢远x以下方程式。
權(quán)利要求
1.一種壓鑄襯里鋼管，包括形成管內(nèi)徑的環(huán)形混凝土或砂漿襯里；包圍襯里的金屬殼；其中，襯里與金屬殼的內(nèi)壁面直接接觸，以及金屬殼使襯里處于壓縮的狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的管，其中，襯里和金屬殼的壁厚比例范圍是大約5 1至 80 1。
3.如權(quán)利要求1所述的管，其中，襯里和金屬殼的壁厚比例范圍是大約10 1至 50 1。
4.如權(quán)利要求1所述的管，其中，金屬殼的壁厚范圍是大約0.06至0. 75英寸，襯里的 壁厚范圍是大約1. 5至10英寸。
5.如權(quán)利要求1所述的管，還包括沿金屬殼外表面布置的介電材料涂層。
6.如權(quán)利要求1所述的管，其中，在現(xiàn)場形成混凝土襯里，同時(shí)對未固化的混凝土或砂 漿成分和金屬殼加壓，以便在襯里固化和釋放壓力時(shí)使襯里處于壓縮狀態(tài)。
7.一種壓鑄襯里鋼管，包括形成管內(nèi)徑的環(huán)形混凝土或砂漿襯里；包圍襯里且壁厚為大約0. 06至0. 75英寸的金屬殼；其中，襯里的壁厚為金屬殼壁厚的約10至50倍，襯里與金屬殼的內(nèi)壁面直接接觸，以 及金屬殼使襯里處于壓縮的狀態(tài)。
8.一種用于制造壓鑄襯里鋼管的方法，包括以下步驟將一定量的混凝土或砂漿成分輸送到形成在沿外徑的金屬殼和沿內(nèi)徑的可動芯元件 之間的模具中；對混凝土或砂漿成分施加壓力，以使金屬殼膨脹；在混凝土或砂漿成分達(dá)到一定程度的固化而形成混凝土或砂漿襯里后釋放壓力，其中，釋放壓力的步驟使金屬殼向襯里施加壓縮力；以及從襯里的內(nèi)徑取出可動芯元件。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，對混凝土或砂漿成分施加壓力的步驟包括對混凝 土或砂漿成分的表面施加加壓流體。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，加壓流體是水。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，可動芯元件以彈性體元件的形式提供。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，可動芯元件以可收縮剛性元件的形式提供。
13.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，可動芯元件以筒形剛性結(jié)構(gòu)的形式提供，該筒形 剛性結(jié)構(gòu)能夠膨脹以允許形成襯里以及能夠收縮以允許在壓鑄后取出可動芯元件。
14.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，可動芯元件以高強(qiáng)度鋼管的形式提供。
15.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，可動芯元件選自由以下材料構(gòu)成的組纖維增強(qiáng) 樹脂管、塑料管及它們的組合。
16.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，混凝土或砂漿成分包括膨脹劑，該膨脹劑與金屬 殼一起用于向襯里施加壓縮力。
17.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，模具包括豎直定向的環(huán)形室。
18.一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法制造的壓鑄襯里鋼管，其中，混凝土或砂漿襯里與金屬殼的內(nèi)壁面直接接觸。
19.一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法制造的壓鑄襯里鋼管，其中，混凝土或砂漿襯里的 壁厚為金屬殼壁厚的約10至50倍。
20.一種用于制造襯里鋼管的壓鑄組件，包括 限定管外部的筒形金屬殼；與金屬殼的底部可操作地連接的底部元件； 與金屬殼的頂部可操作地連接的頂部元件； 同心地定位在金屬殼內(nèi)的內(nèi)模具元件；形成在金屬殼和內(nèi)模具元件之間的環(huán)形室，用于容納一定量的混凝土或砂漿成分；以及流體加壓介質(zhì)引入裝置，用于將流體加壓介質(zhì)引入模具并引到混凝土或砂漿成分的表 面上，以便混凝土或砂漿成分使金屬殼膨脹；其中，一旦混凝土或砂漿成分達(dá)到確定程度的固化，內(nèi)模具元件的直徑就可減小。
21.如權(quán)利要求20所述的壓鑄組件，其中，流體加壓介質(zhì)是水。
22.如權(quán)利要求20所述的壓鑄組件，還包括同心地定位在內(nèi)模具元件內(nèi)的排量管。
23.如權(quán)利要求20所述的壓鑄組件，其中，流體加壓介質(zhì)布置在形成于排量管和內(nèi)模 具元件之間的環(huán)形流體室內(nèi)。
24.如權(quán)利要求23所述的壓鑄組件，其中，流體加壓介質(zhì)的壓力在混凝土或砂漿成分 表面與在環(huán)形流體室內(nèi)大致相同。
25.如權(quán)利要求20所述的壓鑄組件，還包括密封部件，用于在使用流體加壓介質(zhì)進(jìn)行 加壓操作的過程中使混凝土或砂漿成分保持在環(huán)形室內(nèi)。
26.如權(quán)利要求20所述的壓鑄組件，其中，頂部元件包括位于金屬殼端部之上的頂環(huán)。
27.如權(quán)利要求沈所述的壓鑄組件，其中，混凝土或砂漿成分的表面在被加壓前高于 金屬殼端部，且位于頂環(huán)之內(nèi)。
28.如權(quán)利要求20所述的壓鑄組件，其中，環(huán)形室豎直地定向。
29.如權(quán)利要求20所述的壓鑄組件，其中，內(nèi)模具元件是具有相對縱向邊緣的剛性筒 形元件，所述邊緣被可動地控制，以減小內(nèi)模具元件的直徑。
30.如權(quán)利要求20所述的壓鑄組件，其中，內(nèi)模具元件是彈性體元件。
31.如權(quán)利要求20所述的壓鑄組件，其中，內(nèi)模具元件是剛性筒形元件，該剛性筒形元 件能夠膨脹和收縮足夠的量，以允許形成襯里和從該剛性筒形元件上釋放襯里。
全文摘要
一種壓鑄襯里鋼管，包括沿內(nèi)徑的環(huán)形混凝土或砂漿襯里(14)和包圍襯里的金屬殼(12)，其中，襯里(14)與金屬殼(12)直接接觸。襯里的壁厚可為金屬殼壁厚的10至50倍。所述管可涂覆有介電材料。用于形成管的模具組件包括環(huán)形混凝土或砂漿成分室，該室形成在金屬殼和內(nèi)模具元件之間。在模具組件中使用加壓水給混凝土或砂漿成分加壓，并向金屬殼施加期望的壓力，同時(shí)混凝土或砂漿成分在模具中固化。一旦達(dá)到期望程度的固化，就釋放壓力，從而使金屬殼將期望的壓縮力施加在固化的襯里上。
文檔編號F16L58/06GK102046342SQ200980119010
公開日2011年5月4日 申請日期2009年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月2日
發(fā)明者P·庫巴特, R·S·弗里德里克, 盛其仲 申請人:阿邁隆國際公司