專利名稱：子管道和線纜安裝的方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種部件和子管道在主管道中的安裝。尤其是，本發明涉及一種用于在管道中安裝部件的方法和系統，涉及一種用于在主管道中安裝其中插入有線纜的子管道的方法和系統，以及涉及一種子管道。
背景技術：
例如對于電信公司而言，通常需要將線纜安裝到作為大規模的已安裝的管道網絡的一部分的長管道中。由于已安裝的線纜的存在，使得許多這種管道只給剩余線纜的安裝留下有限的空間，從而使得安裝過程變得困難起來。安裝成本本身較高，使得安裝空間成為潛在的貴重資產。部分填充的管道和空的管道的情況都是如此。
一般的安裝過程涉及使用壓縮氣體，該氣體被壓入管道中以形成沿著管道的粘性流，這會在被安裝的線纜上產生一向前分布的作用力。通常這在主管道內的子管道中進行，以便于進行安裝過程。這種安裝過程通常用于安裝光導纖維線纜。這種系統的缺點在于它比在不使用子管道而直接安裝線纜時所使用的管道空間多，這是因為需要足夠的空間用于線纜周圍的氣流以允許有效的安裝。僅在安裝或者除去線纜的過程中才需要該空間。
發明內容
本發明旨在解決或者基本改善克服上述問題。
根據本發明的第一方面，提供了一種將部件安裝到管道中的方法，該方法包括
增大設置在管道中的子管道的截面積，從而允許部件容納在子管道中；以及減小含有部件的子管道的截面積，從而減少子管道在管道中占據的體積。
根據本發明的第二方面，提供了一種用于將部件安裝在管道內的系統，包括子管道，具有可變的截面積；用于增大子管道的截面積的裝置，從而允許部件容納在子管道中；以及用于減小子管道的截面積的裝置，從而減少子管道在管道中占據的體積。
根據本發明的第三方面，提供了一種將子管道安裝在管道中的方法，該子管道具有可變的截面積，所述方法包括將子管道插入到管道中；以及減小子管道的截面積，以減少子管道在管道中占據的體積。
根據本發明的第四方面，提供了一種用于將子管道安裝在管道中的系統，包括子管道，具有可變的截面積；以及用于減小子管道的截面積的裝置，從而減少子管道在管道中占據的體積。
根據本發明的第五方面，提供了一種子管道，該子管道被設置成子管道的截面積可以增大，從而允許在子管道中容納部件；以及含有部件的子管道的截面積可以減小，從而減少子管道所占據的體積。
下面，將通過示例的方式僅參考附圖來描述本發明，在圖中圖1是制造成處于預翻轉狀態的本發明的子管道的截面圖；圖2是圖1的子管道在主管道內膨脹的截面圖；
圖3是圖1和圖2的子管道在主管道內處于膨脹狀態的截面圖；圖4是安裝在主管道內的圖2和圖3的子管道的截面圖，其中一個子管道處于膨脹狀態；圖5a和5b是圖2至圖4的子管道的截面圖，其中多個子管道膨脹并安裝在主管道中，并且示出了多個子管道在其中插入線纜后緊收縮；圖6a是用于在主管道中安裝圖1至圖5的子管道的安裝設備的截面圖；圖6b是形成圖6a的設備的一部分的加壓腔室的立體圖；圖7a和7b是圖2至5b中示出的子管道處于密集的線纜安裝狀態的截面圖，且多個和單個線纜容量的子管道插入到主管道中；圖8是安裝在具有多個線纜的主管道中的第二子管道的截面圖；圖9是圖8的第二子管道的放大截面圖；以及圖10是在主管道內處于膨脹狀態的第二子管道的截面圖。
具體實施例方式
圖1所示的子管道包括本發明的多重子管道1，它包括沿著它們的長度連接在一起的多個子管道2。圖1中示出的子管道2處于膨脹狀態，并處于翻轉(內側外翻)狀態，常規狀態下的內側表面變成了這種狀態的外表面。在該優選實施方案中，多重子管道制造成處于這種翻轉(內側外翻)狀態。
圖2所示的多重子管道1處于非膨脹狀態，并處于在主管道4中的安裝過程中。處于翻轉狀態的子管道1部分翻轉進入主管道4中。當安裝子管道1時，使其內側外翻從而使得這種狀態下的外表面(即正常狀態下的內表面5)成為內表面，且正常狀態下的外表面6成為外表面。下面將對該過程進行詳細描述。
圖3示出了安裝在主管道4內的多重子管道1，其中多重子管道1的各子管道2處于膨脹狀態。
圖4示出了安裝在主管道4中的多重子管道1，該多重子管道1處于其通常的非膨脹狀態，但是一個子管道7處于膨脹狀態，這是因為通過其中心正在安裝線纜8。其他線纜10顯示為已安裝在位于主管道4內的其他子管道2中。
多個完全填充的多重子管道1可以插入到主管道4中，如圖5a和5b所示。
圖6a和6b示出了在本發明的管道安裝中所使用的安裝設備20。該設備包括含有待安裝的多重子管道1的加壓腔室22。多重子管道1以其翻轉(內側外翻)狀態盤繞在加壓腔室22中，且氣體供應裝置24與加壓腔室22的入口連接。安全閥26也與加壓腔室22連接。輸送管28連接至加壓腔室22的出口。利用夾具30將多重子管道1的自由端與輸送管28的自由端夾在一起。
加壓腔室22中的氣體壓力迫使加壓腔室中的多重子管道1通過輸送管28露出并進入主管道4中，在該過程中使多重子管道1內側外翻，從而使正常狀態下的內表面5為內表面，而正常狀態下的外表面6為外表面。
圖7a示出了插入到主管道4中的多重子管道40，在該主管道4中，已經安裝了多個位于非膨脹狀態下的已安裝的子管道1中的線纜10。
圖7b示出了除了已經安裝到主管道4中并且當前處于非膨脹狀態的現有的多重子管道1之外、插入到主管道4中的單個子管道42。這種結構在主管道4中沒有足夠的空間用于容納多重子管道的情況下尤其有利。
下面將通過示例來描述安裝管道的方法。
在制造時，單個的子管道42或者多重子管道1被制造成內側外翻，使其常規狀態下的內表面形成為外表面。這使得子管道通過翻轉膨脹被安裝，這涉及將子管道或者多重子管道吹入到主管道4中，并在該過程中使其內側外翻。
單個子管道42或者多重子管道1在制造時盤繞并放置在加壓腔室22中，如圖6a和6b所示。子管道42或者1的一端通過輸送管28送入，然后折回在輸送管的自由端上，并利用夾具30被夾在其上。從壓縮氣體供應裝置24向加壓腔室22吹入壓縮氣體，以使與其連接的輸送管28中的壓力升高，迫使子管道或者多重子管道1從加壓腔室22露出，直到輸送管28，在它經過輸送管外側的過程中使其內側外翻，如圖2和7a所示。然后，將子管道42或者1送入到主管道4中，并沿著該主管道使子管道送入所需長度或到達所需位置，同時在子管道沿著主管道4移動的過程中繼續使其內側外翻。
除去壓力并使子管道42或者1與加壓腔室22脫離連接，導致管道例如由于重力而塌縮，如圖4、5a、5b、7a和7b所示。然后，線纜8可以插入到每個子管道1或者42中，并通過吹入壓縮氣體通過該子管道使其膨脹和提供線纜8可以通過其前進的粘性流，從而沿著子管道送入線纜8。一旦線纜8插入到子管道1或者42中，就除去氣壓，且子管道1或者42在其緊縮時繞線纜8周圍塌縮，如圖4、5a、5b、7a和7b所示。
可以插入例如圖1、3、5a、5b、7a和7b所示類型的多重子管道，但是如果在主管道4中沒有足夠的空間用于容納這種多重子管道，則可以使用單個子管道42來填充剩余的空間，如圖7b所示。
可以對本發明作出各種修改，雖然例如上述的實施方案通過應用額外的壓縮氣體流來增大子管道的截面積，但是可以通過用于將線纜插入到子管道中的氣流來增大該截面積。
圖8示出了第二種類型的子管道，包括安裝在包含多個線纜10的主管道4中的單個子管道50。示出的子管道50的截面處于緊接著子管道安裝過程之后的狀態。應理解，子管道的縱軸垂直于紙面并進出紙面延伸，即，基本與主管道4和線纜10的縱軸平行。圖9示出了子管道50的截面的放大視圖。
子管道50在制造過程中已經形成為緊密卷起的結構，如圖9所示。這樣，子管道在管道4中僅占據盡可能小的體積。子管道50通過基本沿著子管道的整個長度延伸的保持密封件51而保持為該卷起的結構，從而防止子管道松開(即，展開)。
通過本領域任何已知的標準方法來將子管道50安裝在管道4中，即用繩子拉或者連接至氣管道電動機(pneumatic duct motor)上。安裝后，子管道50可以根據需要一直保持為卷起結構。
當需要在管道4中諸如線纜的安裝部件時，連接加壓氣體供應裝置從而使子管道50膨脹為圖10所示的膨脹狀態，線纜可以容納在子管道中。起初，子管道50必須有足夠的壓力以破壞保持密封件51，從而允許子管道50從螺旋結構展開并完全膨脹，由此極大地增大了截面積。在通過子管道吹入壓縮氣體的作用下，一線纜插入到子管道中，同時使得子管道膨脹并提供粘性流，線纜通過該粘性流傳送。在安裝線纜之后，除去加壓氣體供應裝置，并使得子管道50在重力的影響下緊縮和塌縮。
與前面的膨脹狀態相比較，子管道50在除去加壓氣體供應裝置時發生的塌縮作用導致子管道50所占據的體積明顯減少。有利地，這意味著與實心的子管道相比較，可以在管道內安裝明顯更多的線纜。另外，所制造的子管道50的緊密纏繞結構意味著在插入線纜之前，可以在管道4中插入均處于卷起結構的多個子管道，而后僅在需要時對單個進行膨脹。
盡管圖9的實施方案中顯示為通常的螺旋型結構，但是可以設想有其他變化。子管道可以為風琴狀、或者折疊或者部分折疊或者部分卷起為允許在利用加壓氣體供應裝置膨脹后容易拆開(即，按照需要展開或者鋪開)的任何適當的結構。另外，保持密封件51可以由多個沿子管道的長度間隔開的多個垂片(tag)來代替，或者由環繞卷起的子管道周圍的保持裝置來代替，只要這種保持裝置被設置成在子管道的足夠壓力作用下能斷開即可。
盡管圖8-10所示的管道包括單孔子管道，但是也可以設置多孔子管道，從而減少所需要的子管道安裝的數量。
可以對這里描述的實施方案作進一步修改。盡管子管道的截面積變化已經被描述為是利用高度柔性的材料的結果，其中該材料利用壓縮氣體可以膨脹，并在常態下由于重力而緊縮，但是也可以通過利用子管道的機械膨脹或者材料膨脹來實現截面積的增大。
本發明的系統和方法特別有利，這是因為它可以代替例如在布線網絡中安裝光導纖維線纜時傳統使用的實心子管道。當已經安裝現有的管道并且需要插入新的子管道時，本發明的系統和方法也是特別有利的。通過用本發明的多重子管道來代替所安裝的線纜，或者對現有的已安裝的線纜網絡增加本發明的子管道，可以增大在現有的管道中的纖維支數(fibre count)。選擇本發明的子管道的孔直徑以最佳地配合要安裝的線纜。這種線纜可以是例如傳統的吹制線纜(blowncable)或者微型線纜(micro cable)。本發明的子管道相對于傳統子管道的優點尤其在于減小了每個安裝線纜所使用的管道空間。另外，本發明可以在非常擁擠的管道中安裝線纜，這減少了沿現有的管道線路所需的管道建設。
因此，本發明的實施方案具有相當的經濟優勢和易于插入的優點。
本發明的子管道可以由高度柔性的材料制成，優選為復合結構并且在常態下會由于重力而緊縮。另外，本發明的子管道優選具有能通過應用壓縮氣體流而使待安裝的線纜進入到其中的物理性質。這種要求可以包括承受至少10巴的壓力的能力，在常態下趨于緊縮，在加壓狀態下趨于變硬，低摩擦內表面以及抵抗由于與安裝的線纜之間的接觸而引起的磨損。本發明的子管道可以術語稱為“氣動單個子管道”(PSS，Pneumatic Single Subduct)或者“氣動多重子管道”(PMS，Pneumatic Multi-Subduct)。
在另一個實施方案(未示出)中，可以使用子管道接頭來幫助構建較長長度的子管道。這些接頭可以承受工作壓力，并設計為對子管道孔具有最小的限制。
權利要求
1.一種在管道中安裝部件的方法，該方法包括增大設置在管道中的子管道的截面積，從而允許在子管道中容納所述部件；以及減小含有所述部件的子管道的截面積，從而減少子管道在管道中占據的體積。
2.如權利要求1所述的在管道中安裝部件的方法，其特征在于，所述子管道由柔性材料制成。
3.如權利要求1或2所述的在管道中安裝部件的方法，其特征在于，所述增大子管道截面積的步驟包括使子管道的材料松開。
4.如權利要求1或2所述的在管道中安裝部件的方法，其特征在于，所述增大子管道截面積的步驟包括使子管道機械膨脹以增大所述截面積。
5.如權利要求1或2所述的在管道中安裝部件的方法，其特征在于，所述增大子管道截面積的步驟包括使制成子管道的材料膨脹。
6.如前述任一項權利要求所述的在管道中安裝部件的方法，其特征在于，還包括將子管道與壓縮氣體供應裝置連接，并啟動壓縮氣體供應裝置以迫使氣體通過子管道，從而增大子管道的截面積。
7.如權利要求6所述的在管道中安裝部件的方法，其特征在于，還包括借助于被迫通過子管道的氣體的作用使部件通過子管道傳送。
8.如前述任一項權利要求所述的在管道中安裝部件的方法，其特征在于，所述減小截面積的步驟包括使子管道在重力作用下塌縮或者緊縮。
9.如前述任一項權利要求所述的在管道中安裝部件的方法，其特征在于，還包括通過翻轉將子管道插入到管道內。
10.一種用于在管道中安裝部件的系統，包括子管道，具有可變的截面積；用于增大子管道的截面積的裝置，以允許所述部件容納在子管道中；以及用于減小子管道的截面積的裝置，以減少子管道在管道中占據的體積。
11.如權利要求10所述的用于在管道中安裝部件的系統，其特征在于，所述子管道由柔性材料制成。
12.如權利要求10或11所述的用于在管道中安裝部件的系統，其特征在于，所述子管道包括用于容納多個部件的多個子管道。
13.如權利要求10至12任一項所述的用于在管道中安裝部件的系統，其特征在于，所述系統還包括可與子管道連接的壓縮氣體供應裝置，用于迫使氣體經過子管道以增大子管道的截面積。
14.如權利要求10至13任一項所述的用于在管道中安裝部件的系統，其特征在于，所述系統還包括可與子管道連接的壓縮氣體供應裝置，用于迫使氣體經過子管道從而通過子管道傳送部件。
15.如權利要求10至14任一項所述的用于在管道中安裝部件的系統，其特征在于，所述子管道的材料被設置成當向子管道供應加壓氣體時松開從而增大子管道的截面積的結構。
16.如權利要求15所述的用于在管道中安裝部件的系統，其特征在于，所述子管道包括保持裝置，該保持裝置設置成防止因松開而增大子管道的截面積直至達到子管道的預定壓力。
17.如權利要求10至13任一項所述的用于在管道中安裝部件的系統，其特征在于，所述系統還包括可與子管道連接的壓縮氣體供應裝置，用于迫使氣體經過子管道以使子管道通過翻轉插入在管道內。
18.一種在管道中安裝子管道的方法，該子管道具有可變的截面積，所述方法包括將子管道插入到管道中；以及減小子管道的截面積，以減少子管道在管道中占據的體積。
19.如權利要求18所述的安裝子管道的方法，其特征在于，還包括在減小子管道的截面積以減少子管道在管道中占據的體積的所述步驟之前，增大子管道的截面積以將部件容納在子管道中。
20.如權利要求18或者19所述的安裝子管道的方法，其特征在于，所述子管道由柔性材料制成。
21.如權利要求18至20任一項所述的安裝子管道的方法，其特征在于，所述增大子管道截面積的步驟包括使子管道機械膨脹以增大所述截面積。
22.如權利要求18、19或20所述的安裝子管道的方法，其特征在于，所述增大子管道截面積的步驟包括使制成子管道的材料膨脹。
23.如權利要求18至22任一項所述的安裝子管道的方法，其特征在于，還包括將子管道與壓縮氣體供應裝置連接，并啟動壓縮氣體供應裝置以迫使氣體通過子管道，從而增大子管道的截面積。
24.如權利要求23所述的安裝子管道的方法，其特征在于，在進行啟動壓縮氣體供應裝置以迫使氣體經過子管道來增大子管道的截面積的所述步驟的同時，將子管道插入到管道中。
25.如權利要求18至24任一項所述的安裝子管道的方法，其特征在于，所述減小截面積的步驟包括使子管道在重力作用下塌縮或者緊縮。
26.如權利要求18至25任一項所述的安裝子管道的方法，其特征在于，所述啟動壓縮氣體供應裝置以迫使氣體經過子管道的步驟包括在氣體沿著子管道被壓入的同時使子管道內側外翻。
27.如權利要求18至26任一項所述的在管道中安裝部件的方法，其特征在于，在將子管道插入到管道中的同時進行所述使子管道內側外翻的步驟。
28.一種用于在管道中安裝子管道的系統，包括具有可變截面積的子管道；以及用于減小子管道的截面積的裝置，從而減少子管道在管道中占據的體積。
29.如權利要求28所述的用于在管道中安裝子管道的系統，其特征在于，還包括在減小子管道的截面積以減少子管道在管道中占據的體積之前，用于增大子管道的截面積以在子管道中容納部件的裝置。
30.如權利要求28或29所述的用于安裝子管道的系統，其特征在于，所述子管道由柔性材料制成。
31.如權利要求28至30任一項所述的用于安裝子管道的系統，其特征在于，所述子管道包括用于容納多個部件的多個子管道。
32.如權利要求28至31任一項所述的用于安裝子管道的系統，其特征在于，所述系統還包括可與子管道連接的壓縮氣體供應裝置，該壓縮氣體供應裝置用于迫使氣體經過子管道來增大子管道的截面積。
33.如權利要求32所述的用于安裝子管道的系統，其特征在于，所述壓縮氣體供應裝置可被操作為在將子管道插入到管道中的同時迫使氣體經過子管道以增大子管道的截面積。
34.如權利要求32或者33所述的用于安裝子管道的系統，其特征在于，所述壓縮氣體供應裝置可連接至子管道，從而啟動壓縮氣體供應裝置迫使氣體經過子管道，導致子管道內側外翻。
35.如權利要求34所述的用于安裝子管道的系統，其特征在于，所述子管道設置為在子管道膨脹的同時內側外翻。
35.一種子管道，該子管道被設置成子管道的截面積可以被增大，從而允許在子管道中容納部件；以及含有部件的子管道的截面積可以被減小，從而減小子管道所占據的體積。
36.如權利要求35所述的子管道，其特征在于，所述子管道的材料設置為能夠松開從而增大子管道的截面積的結構。
37.如權利要求36所述的子管道，其特征在于，所述材料的結構通常是螺旋型結構。
38.如權利要求35至37任一項所述的子管道，其特征在于，還包括用于將加壓氣體供應裝置容納在子管道中的裝置，且該裝置設置成通過所述加壓氣體供應裝置使子管道的截面積增大。
39.如權利要求35至38任一項所述的子管道，其特征在于，所述子管道在使用中用于容納通過加壓氣體的作用被引入到子管道中的部件。
40.如權利要求35至39任一項所述的子管道，其特征在于，所述子管道的材料在子管道截面積已增大之后在重力作用下將會塌縮，從而減小子管道的截面積。
全文摘要
一種在管道中安裝線纜的方法和系統，包括增大設置在管道中的子管道的截面積，從而允許將線纜容納在子管道中；然后，減小含有線纜的子管道的截面積，從而減少子管道在管道中占據的體積。例如，通過迫使壓縮氣體通過子管道在使子管道膨脹的同時將線纜插入到子管道中。
文檔編號H02G1/06GK1659755SQ03812619
公開日2005年8月24日 申請日期2003年4月15日 優先權日2002年4月23日
發明者菲利普·阿爾佛雷德·巴伯, 克里斯多佛·菲斯克, 安德魯·約翰·梅休, 西蒙·伊萬·費希爾 申請人:英國電訊有限公司