(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半径方向内側部分および半径方向外側部分を備える細長の中空構造体であって、前記２つの部分が一緒に合わさって一体化された管状壁構造体をもたらすようになっている、細長の中空構造体を建造する方法において、
前記半径方向内側部分を準備することと、前記半径方向内側部分の周りに前記半径方向外側部分を組み立てることと、前記内側部分を半径方向に拡張することと、を含み、
前記外側部分は、柔軟な外側ケーシングによって取り囲まれた繊維補強複合構造を有する外側層を備えており、
前記半径方向内側部分と前記柔軟な外側ケーシングとの間には空間が形成されており、
前記繊維補強複合構造を有する前記外側層は、補強材およびバインダーを含んでおり、
前記柔軟な外側ケーシングは、前記補強材の半径方向拡張に対抗するように機能し、これによって、前記補強材が半径方向圧縮を受け、
前記半径方向に拡張する内側部分は、前記柔軟な外側ケーシングと連動しながら、前記半径方向内側部分と前記柔軟な外側ケーシングとの間の前記空間の容積を徐々に減少させ、これによって、前記補強材内の前記バインダーが、前記半径方向内側部分と前記柔軟な外側ケーシングとの間の前記空間を通って拡がることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記繊維補強複合構造を有する前記外側層は、前記細長の中空構造体の負荷に対する耐性を高めることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記半径方向内側部分と前記柔軟な外側ケーシングとの間の前記空間の容積が徐々に減少するにつれて、前記バインダーは、前記半径方向内側部分と前記柔軟な外側ケーシングとの間の前記空間の全体にわたって拡がることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記補強材は、補強布の１つまたは複数の層を備えていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記１つまたは複数の層の各々は、前記半径方向内側部分の周りに配置された管状層として構成されていることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
複数の管状層が、前記内側部分の周りに互いに重なって配置されていることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記半径方向内側部分は、内側ライナーを備える内側部分を備えており、前記内側ライナーの片面に繊維層が接合されており、前記補強布に含浸する前記バインダーが、前記繊維層にも含浸し、前記外側部分を前記内側部分と一体化させるようになっていることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記バインダーは、前記拡張する内側部分と前記柔軟な外側ケーシングとの間の前記空間内に閉じ込められており、前記半径方向に拡張する内側部分は、前記柔軟な外側ケーシングと連動しながら、前記空間の容積を徐々に減少させ、これによって、前記空間内から空気を排除させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記外側ケーシングおよび前記種々の補強布管状層は、前記空気を排除するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記外側ケーシングは、空気を排除する通気手段を備えていることを特徴とする請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
前記柔軟な外側ケーシングは、半径方向圧縮がなされている間に、前記内側部材の半径方向拡張を抑えるために、弾性を有していることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記柔軟な外側ケーシングは、前記内側部分の半径方向拡張を抑えるために、前記内側部分よりも弾性が小さくなっていることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記内側部分は、膨張流体を前記内側部分内に注入することによって拡張されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記内側部分は、前記細長の中空構造体の端から導入される膨張流体によって拡張されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記細長の中空構造体は、前記膨張流体が導入される端に対して遠位側の位置において、膨張流体が前記端に対して遠位側の前記位置を通過することができないように、圧縮されることを特徴とする請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記細長の中空構造体は、圧縮装置を通過し、
前記圧縮装置は、前記膨張流体が前記端に対する遠位側の前記位置を通過することができないように、前記細長の中空構造体を前記圧縮装置内において圧縮するようになっていることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記細長の中空構造体は、圧縮装置を通過し、
前記圧縮装置は、前記細長の中空構造体が建造される速度を制御するように作動することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記細長の中空構造体は、圧縮装置を通過し、
前記圧縮装置は、前記細長の中空構造体を連続的に建造するために、前記細長の中空構造体に牽引力を加えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記細長の中空構造体は、連続的に建造され、前記柔軟な壁構造体の硬化の前に、徐々に適所に設置され、
前記柔軟な壁構造体は、前記パイプの設置位置に達したときに、硬化されることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
パイプを連続的に建造する方法であって、半径方向内側チューブ、繊維補強プラスチック複合材、および半径方向外側チューブを備える柔軟な管状壁構造体を形成することと、前記内側チューブを膨張させ、前記柔軟な管状壁構造体に形態および形状をもたらすことと、前記柔軟な壁構造体を硬化させ、前記パイプをもたらすことと、を含み、
前記内側チューブと前記外側チューブとの間に空間が形成されており、
前記繊維補強複合構造は、補強材およびバインダーを含んでおり、前記内側チューブと前記外側チューブとの間に配置されており、
前記外側チューブは、前記内側チューブの半径方向膨張に対抗するように機能し、前記内側チューブが半径方向圧縮を受け、
前記半径方向に拡張する内側チューブは、前記外側チューブと連動しながら、前記内側チューブと前記外側チューブとの間の前記空間の容積を徐々に減少させ、これによって、前記バインダーが前記内側チューブと前記外側チューブとの間の前記空間の全体にわたって拡がることを特徴とする方法。
【請求項２１】
前記パイプは、柔軟な状態にあり、前記方法は、前記パイプを設置箇所に据え付けることと、前記柔軟なパイプが前記設置箇所において剛性な状態に変換することを可能にすることと、を含むことを特徴とする請求項２０に記載のパイプを建造する方法。
【請求項２２】
前記パイプは、移動据付プラント内において組み立てられるようになっており、
前記移動据付プラントは、前記設置箇所に対して移動可能であり、前記柔軟な状態にある前記パイプを据え付けるようになっていることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
請求項２０に記載の方法によってパイプを建造するための移動据付プラント。
【請求項２４】
請求項１〜１９のいずれか１項に記載の方法によって細長の中空構造体を建造するための組立ライン。
【請求項２５】
複合構造を有する細長の中空構造体であって、半径方向内側部分および半径方向外側部分を備えており、前記２つの部分が一緒に合わさって一体化された管状壁構造体をもたらすようになっており、
前記半径方向外側部分は、補強材を備える繊維補強複合構造を有する外側チューブとして構成されており、
前記半径方向外側部分は、少なくとも建造中、柔軟な外側ケーシングとして構成されており、前記柔軟な外側ケーシングは、前記補強材の半径方向拡張に対抗するように機能し、これによって、前記補強材が半径方向圧縮を受けるようになっており、前記内側部分および前記外側部分は、互いに離間しており、
前記繊維補強複合構造は、補強材およびバインダーを含んでおり、前記内側部分と前記外側チューブとの間に配置されており、
前記外側チューブは、前記内側部分の拡張に対抗するように機能し、これによって、内側部分が圧縮を受けるようになっており、
前記バインダーは、前記内側部分の拡張によって、前記内側部分と前記外側チューブとの間に拡がるようになっており、前記細長の中空構造体の形成中に、前記内側部分は、前記外側チューブと関連して作用し、前記内側部分と前記外側チューブとの間の前記空間の容積を徐々に減少させ、これによって、前記バインダーが前記内側部分と前記外側チューブとの間の前記空間を通って拡がるようになっていることを特徴とする中空構造体。
【請求項２６】
前記補強材は、補強布の１つまたは複数の層を備えており、前記層の各々は、前記内側部分の周りに配置された管状層を形成するように構成されていることを特徴とする請求項２５に記載の細長の中空構造体。
【請求項２７】
前記補強布は、４軸繊維配向を特徴とする補強繊維を含む補強布を含んでいることを特徴とする請求項２５に記載の細長の中空構造体。
【請求項２８】
前記内側部分は、繊維層が片面に接合された内側ライナーを備えていることを特徴とする請求項２５〜２７のいずれか１項に記載の細長の中空構造体。
【請求項２９】
前記ライナーの他の面は、前記管状構造体の内面を画定していることを特徴とする請求項２８に記載の細長の中空構造体。
【請求項３０】
前記補強布に含浸する樹脂バインダーは、前記内側ライナーに接合された前記繊維層にも含浸し、前記外側部分を前記内側部分と一体化させるようになっていることを特徴とする請求項２８または２９に記載の細長の中空構造体。
【請求項３１】
前記細長の中空構造体が硬化したときに少なくとも１つの一体の曲げ部を備えるように、曲げ部が建造中に前記細長の中有空構造体に組み入れられるようになっていることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記細長の中空構造体の端は、係留部分を確実に受けるように構成されており、前記係留部分は、前記細長の中空構造体が第２の構造体と連結することを可能にするようになっていることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合構造を有する細長の中空構造体、特に、管状構造体に関する。
【０００２】
本発明は、特に、パイプの形態にある管状構造体の建造に関して考案されているが、ダクトおよびチューブのような管状要素、シャフト、ビーム、および柱状体のような管状構造要素、および複合構造を有する他の管状要素を含む他の細長の中空要素の建造にも適用可能である。
【背景技術】
【０００３】
背景技術の以下の説明は、本発明の理解を容易にすることのみが意図されている。この説明は、参照される資料のいずれかが本願の優先日において共通の一般的な知識の一部であることまたは共通の一般的な知識の一部であったことを承認または容認するものではない。
【０００４】
繊維補強プラスチック複合材を用いてパイプを建造することは、知られている。典型的には、このようなパイプは、（ガラス繊維のような）繊維材料からなるフィラメントのロービングに熱硬化性樹脂または熱可塑性組成物を含浸させ、該ロービングをマンドレル上に前後方向に巻付け、複合構造のパイプ壁構造体を形成するプロセスによって、建造されている。
【０００５】
さらに、引抜成形によって連続パイプを製造する試みがなされてきている。この方法は、湿潤した補強繊維体を加熱された型を通して引抜き、パイプを硬化させ、次いで、このパイプをスプールに巻き付けるようになっている。このようにして建造されたパイプは、典型的には、約１ｋｍの長さおよび約１００ｍｍの直径に制限されている。
【０００６】
典型的には、このようなパイプは、フープ応力および軸方向応力の両方に対する耐性を有することが必要とされ、建造は、パイプに必要なフープ応力に対する耐性と軸方向応力に対する耐性との間で妥協してなされている。フープ強度は、補強フィラメントをパイプ軸に対して９０°に近い角度で巻き付けることによって、最適化されることになる。軸方向強度は、補強フィラメントをパイプ軸に近い角度で巻き付けることによって、最適化されることになる。
【０００７】
このようにして建造されるパイプの長さは、輸送可能なパイプのマンドレルまたはロールの長さによって決定される。その結果、この建造プロセスは、液体およびガス用の輸送網をなす長いパイプ、すなわち、使用可能なマンドレルよりも著しく長いパイプ、また（数百ｋｍから数千ｋｍ離れることもある）２つの異なる位置間に連続的に延在するパイプラインを構成する長さを有するパイプを建造するのに適していない。
【０００８】
連続的に建造されるパイプを用いてパイプラインを建造する方法、すなわち、パイプラインの構造的な完全性の弱点をなす領域である接合部において互いに接合される一連のパイプ区域から構成される必要のない、連続的に建造されたパイプを用いてパイプラインを建造する方法があれば、有利である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が開発されたのは、この背景技術、および関連する問題および困難さを克服するためである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、半径方向内側部分および半径方向外側部分を備える細長の中空構造体であって、該２つの部分が一緒に合わさって一体化された管状壁構造体をもたらすようになっている、細長の中空構造体を建造する方法であって、半径方向内側部分を準備することと、半径方向内側部分の周りに半径方向外側部分を組み立てることと、内側部分を拡張することと、を含み、外側部分は、柔軟な外側ケーシングによって取り囲まれた繊維補強複合構造を有する外側チューブを備えている、方法が提供されている。
【００１１】
好ましくは、繊維補強複合構造を有する外側チューブは、補強材およびバインダーを含んでいる。
【００１２】
補強材は、補強布の１つまたは複数の層を備えていてもよい。好ましくは、各層は、半径方向内側部分の周りに配置された管状層として構成されている。典型的には、複数の管状層が、内側チューブの周りに互いに重なって配置されている。
【００１３】
補強布は、４軸繊維配向を特徴とする補強繊維を含む補強布を含んでいてもよい。補強繊維は、ガラス繊維を含んでいてもよい。４軸繊維配向は、管状構造体に必要なフープ応力に対する耐性および軸方向応力に対する耐性をもたらすことになる。  
【００１４】
好ましくは、バインダーは、一般的に樹脂と呼ばれる樹脂バインダーのような硬化可能なプラスチックを含んでいる。バインダーは、補強布の層を互いに結合するために、かつ補強材を内側部分に結合し、一体化された管状壁構造体をもたらすために、樹脂マトリックスになっている。また、樹脂マトリックは、補強材を外側ケーシングに結合するようになっていてもよい。
【００１５】
好ましくは、内側部分は、内側ライナーを備える内側チューブを備えており、内側ライナーの片面に繊維層が接合されており、補強布に含浸するバインダーが、繊維層にも含浸し、外側部分を内側部分と一体化させるようになっている。
【００１６】
好ましくは、外側ケーシングは、外側層およびその片面に接合された繊維層を備えており、繊維層が補強材と向き合うように、配置されている。この構成では、外側ケーシングの繊維層は、空気を除去することができる通気層をもたらすようになっていてもよい。
【００１７】
好ましくは、柔軟な外側ケーシングは、補強材の半径方向拡張に対抗するように機能し、これによって、補強材が半径方向圧縮を受けるようになっている。この構成では、補強材は、拡張する内側部分と柔軟な外側ケーシングとの間の空間内に閉じ込められている。半径方向に拡張する内側部分は、柔軟な外側ケーシングと関連して作用し、補強材を閉じ込め、補強材が閉じ込められている空間の容積を徐々に減少させるようになっている。これによって、補強材内のバインダーが補強材に十分に含浸することになる。すなわち、補強布の層は、十分に「湿潤」することになる。特に、これによって、圧縮力が補強材にもたらさせ、効果的にバインダーを補強布の層内に送り出し、バインダーを強制的に制御しながら空間内に分配することになる。
【００１８】
さらに、補強材が閉じ込められている空間の容積を徐々に減少させることによって、空間内から空気を確実に排除することになるが、これは、補強材内へのバインダーの含浸を強化する効果がある。
【００１９】
外側ケーシングおよび種々の補強布管は、空気の排除を容易にするように構成されていてもよい。外側ケーシングおよび種々の補強布管状層は、空気の排除を容易にするように構成されていてもよく、例えば、空気の排除を容易にするために、それぞれの長さに沿って間隔を置いて配置された通気孔を含んでいてもよい。付加的または代替的に、通気層をもたらす外側ケーシングの繊維層は、放出または通気点に対して、典型的には、組立体に沿って上方に向かう空気の除去を容易にするようになっていてもよい。
【００２０】
柔軟な外側ケーシングは、補強布管状層の半径方向拡張に対して少なくともある程度従順に対抗するために、いくらかの弾性を有していてもよい。しかし、典型的には、柔軟な外側ケーシングは、内側チューブよりも小さい弾性を有している。これによって、柔軟な外側ケーシングは、補強布管状層の半径方向拡張の初期段階を和らげることになる。具体的には、柔軟な外側ケーシングがいくらかの伸縮弾性を有していると望ましい。柔軟な外側ケーシングは、バインダーが補強材を徐々に湿潤させる速度の制御を高めることを目的として、伸縮弾性を有していてもよい。
【００２１】
本発明の第２の態様によれば、半径方向内側部分および半径方向外側部分を備える細長の中空構造体であって、該２つの部分が一緒に合わさって一体化された管状壁構造体をもたらすようになっている、細長の中空構造体を建造する方法であって、繊維層が片面に接合された内側ライナーを備える内側チューブを備える半径方向内側部分を準備することと、半径方向内側部分の周りに半径方向外側部分を組み立てることと、内側部分を拡張させることと、を含み、外側部分は、柔軟な外側ケーシングによって取り囲まれた繊維補強複合構造を有する外側チューブを備えており、内側部分は、繊維層が片面に接合された内側ライナーを備える内側チューブを備えており、外側チューブを含浸する樹脂バインダーは、繊維層にも含浸し、外側部分を内側部分と一体化させるようになっている、方法が提供されている。
【００２２】
本発明の第３の態様によれば、細長の中空構造体を建造する方法であって、柔軟な管状壁構造体を中心部分の周りに形成することと、管状壁構造体に所定の断面輪郭をもたらすために、中心部分を拡張させることと、管状壁構造体を固化、硬化、または凝固させることと、を含む、方法が提供されている。
【００２３】
中心部分は、壁構造体の一部を備えていてもよい。
【００２４】
柔軟な壁構造体は、繊維補強プラスチック複合材を備えていてもよい。
【００２５】
柔軟な壁構造体は、樹脂バインダーのような硬化可能なプラスチックをさらに含んでいてもよい。典型的には、硬化可能なプラスチックは、硬化可能な樹脂を含んでいてもよい。
【００２６】
繊維補強プラスチック複合材は、補強繊維を含む布として構成された補強材を含んでいてもよい。
【００２７】
好ましくは、補強布は、４軸繊維配向を有している。４軸繊維配向は、フープ応力に対する耐性および軸方向応力に対する耐性をもたらすことになる。
【００２８】
柔軟な管状壁構造体は、繊維補強プラスチック複合材を取り囲む柔軟な外側ケーシングをさらに備えていてもよい。
【００２９】
拡張可能な中心部分は、内側チューブを備えており、内側チューブは、柔軟な管状壁構造体の固化、硬化、または凝固の前に柔軟な管状壁構造体を拡張させる膨張性袋をもたらすようになっていてもよい。
【００３０】
好ましくは、内側チューブは、管状壁構造体と一体化され、管状壁構造体の一部をなすようになっている。
【００３１】
柔軟な管状壁構造体の連続的な移動およびそれに続く拡張は、建造中に、補強布内の繊維を圧縮し、かつ配向させ、細長の中空構造体の全長にわたってフープ応力に対する耐性を高めるように機能する。
【００３２】
好ましくは、補強布は、引張負荷に対する耐性を高めるために、軸方向にも（直線的に）圧縮されるようになっている。
【００３３】
中心部分は、袋として構成されていてもよい。
【００３４】
袋は、空気または水のような流体媒体を用いて膨張されるようになっていてもよい。
【００３５】
好ましくは、袋は、弾性的に膨張可能になっている。
【００３６】
一構成では、管状構造体は、特定の長さを有していてもよい。管状構造体は、例えば、特定の長さに作製されたパイプのような管状要素から構成されていてもよい。
【００３７】
他の構成では、管状構造体は、所望の長さに徐々に形成されるようになっていてもよい。管状構造体は、例えば、所望の長さが得られるまで連続的に形成されるパイプのような管状要素から構成されていてもよい。これに関して、パイプは、２つの異なる位置間に延在するパイプラインをもたらす連続パイプを構成する長さを有していてもよい。
【００３８】
２つの位置間に延在するパイプラインが典型的には互いに接合された複数のパイプ区域からなる先行技術の構成と対照的に、本発明の第１の態様によるパイプは、パイプラインを１つの連続的なパイプとして形成することが可能である。
【００３９】
本発明の第４の態様によれば、細長の中空構造体を建造する方法であって、内部を有する柔軟な管状壁構造体を形成することと、柔軟な管状壁構造体の内部を膨張させ、柔軟な管状壁構造体に形態および形状をもたらすことと、柔軟な壁構造体を固化、硬化、または凝固させ、管状要素をもたらすことと、を含む、方法が提供されている
【００４０】
柔軟な壁構造体は、管状要素をもたらすように硬化可能な繊維補強プラスチック複合材を備えていてもよい。
【００４１】
柔軟な壁構造体は、繊維補強プラスチック複合材を取り囲む柔軟な外側ケーシングをさらに備えていてもよい。
【００４２】
いくつかの用途では、繊維補強プラスチック複合材は、剛性な状態に硬化するようになっている。いくつかの他の用途では、繊維補強プラスチック複合材は、柔軟な状態に硬化するようになっている。
【００４３】
管状壁構造体は、流体不浸透性の内面を有するライナーを備えていてもよい。内面は、ポリウレタンライナーのような高光沢材料によって構成されていてもよい。
【００４４】
本発明の第５の態様によれな、パイプを建造する方法であって、繊維補強プラスチック複合材を備える柔軟な管状壁構造体を形成することと、柔軟な管状壁構造体の内部を膨張させ、柔軟な管状壁構造体に形態および形状をもたらすことと、柔軟な壁構造体を固化、硬化、または凝固させ、パイプをもたらすことと、を含む、方法が提供されている。
【００４５】
パイプは、連続的に建造され、柔軟な壁構造体の硬化の前に、徐々に適所に設置されるようになっていてもよく、柔軟な壁構造体は、いったんパイプの設置位置に達したなら、硬化されるようになっていてもよい。
【００４６】
本発明の第６の態様によれば、パイプを連続的に建造する方法であって、繊維補強プラスチック複合材を備える柔軟な管状壁構造体を形成することと、柔軟な管状壁構造体の内部を膨張させ、柔軟な管状壁構造体に形態および形状をもたらすことと、柔軟な壁構造体を硬化し、パイプをもたらすことと、を含む、方法が提供されている。
【００４７】
第６の実施形態による方法では、柔軟な壁構造体は、内側部分および外側部分を備えていてもよく、この場合、該方法は、内側チューブを画定するように内側部分を形成することと、内側チューブの周りに繊維補強複合構造の外側チューブを形成し、外側部分を画定することと、をさらに含んでいてもよい。
【００４８】
外側チューブは、補強布の１つまたは複数の層を用いて形成されるようになっていてもよく、この場合、該方法は、各層を内側チューブの周りに配置された管状層として構成することと、管状層に樹脂バインダーを含浸させることと、内側チューブを膨張させ、管状壁構造体に形態および形状をもたらすことと、樹脂バインダーを硬化させ、管状壁構造体を固化させることと、を含んでいてもよい。
【００４９】
柔軟な外側ケーシングは、樹脂バインダーを含むように、補強布の管状層の周りに設置されるようになっている。
【００５０】
柔軟な外側ケーシングは、どのような適切な材料、例えば、ポリエチレンから形成されていてもよい。
【００５１】
さらに具体的には、外側ケーシングは、ポリエチレンの外側層および該外側層に接合された繊維層を備えており、前述したように、繊維層が補強材と向き合うように、配置されている。
【００５２】
外側ケーシングは、その目的を果たした後、適所に残され、最終的に管状構造体の一体部分を形成するようになっていてもよいし、または後で取り外されるようになっていてもよい。
【００５３】
外側ケーシングの外側層の外面は、周囲の保護シース、例えば、コンクリートケーシングに付着するように構成されていてもよい。このような付着手段の例として、外側ケーシングの外側層の外面上の表面粗さまたは房のような形状部が挙げられる。
【００５４】
内側チューブは、繊維層が片面に接合された内側ライナーを備えていてもよく、補強布に含浸する樹脂バインダーが繊維布にも含浸し、外側部分を内側部分と一体化させるようになっていてもよい。
【００５５】
パイプは、移動据付プラント内において組み立てられるようになっていてもよい。移動据付プラントは、連続的に形成されたパイプを設置箇所に徐々に送達することができるように、設置箇所に対して移動することができる車両として構成されていてもよい。
【００５６】
本発明の第７の態様によれば、柔軟な状態にあるパイプを建造する方法であって、パイプを設置箇所に据え付けることと、柔軟なパイプが設置箇所において剛性な状態に変換することを可能にすることと、を含む、方法が提供されている。
【００５７】
設置箇所として、柔軟な状態にあるパイプが徐々に敷設される溝があげられる。パイプは、溝内にその長さに沿って直接置かれ、次いで、溝内に設置されるとよい。溝は、パイプが支持されるように置かれる湾曲した凹みをもたらすように形作られた砂または他の材料による基礎を有していてもよい。
【００５８】
パイプは、移動据付プラント内において組み立てられるようになっていてもよく、移動据付プラントは、設置箇所に対して移動可能であり、柔軟な状態にあるパイプを据え付けるようになっていてもよい。
【００５９】
本発明の第８の実施形態によれば、本発明の第１，第２，第３，または第４の態様による方法によって建造された細長の中空構造体が提供されている。
【００６０】
本発明の第９の態様によれば、本発明の第３，第６，または第７の態様による方法によって建造されたパイプが提供されている。
【００６１】
本発明の第１０の態様によれば、複合構造を有する細長の中空構造体であって、半径方向内側部分および半径方向外側部分を備えており、該２つの部分が一緒に合わさって一体化された管状壁構造体をもたらすようになっている、細長の中空構造体が提供されている。
【００６２】
外側部分は、繊維補強複合構造を有する外側チューブとして構成されていてもよい。さらに具体的には、外側部分は、樹脂バインダーによって含浸された補強材を備えていてもよい。
【００６３】
外側部分は、外側チューブを取り囲む柔軟な外側ケーシングをさらに備えていてもよい。
【００６４】
補強材は、補強布の１つまたは複数の層を備えていてもよく、層の各々は、内側部分の周りに配置される管として構成されていてもよい。補強材は、複数の層を備えていてもよく、層の各々は、互いに重なって配置される管として構成されていてもよい。
【００６５】
補強布は、４軸繊維配向を特徴とする補強繊維を含む補強布を含んでいてもよい。補強繊維は、ガラス繊維を含んでいてもよい。４軸繊維配列は、管状構造体に必要なフープ応力に対する耐性および軸方向応力に対する耐性をもたらすことになる。
【００６６】
内側部分は、繊維層が片面に接合された内側ライナーを備えていてもよい。ライナーの他の面は、管状構造体の内面を画定していてもよい。
【００６７】
補強布を含浸する樹脂バインダーは、内側ライナーに接合した繊維層にも含浸し、外側部分を内側部分と一体化させるようになっていてもよい。
【００６８】
添付の図面に示されているいくつかの特定の実施形態の以下の説明を参照すれば、本発明は、さらによく理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】建造中の第１の実施形態によるパイプの概略図である。
【図２】図１に示されているパイプの略断面図である。
【図３】パイプの一部の略部分側面図である。
【図４】パイプの内側部分の略断面図である。
【図５】パイプの外側部分の建造に用いられる４軸繊維配向を特徴とする補強繊維を含む補強布の概略図である。
【図６】図５に示されている補強布から形成され、パイプの外側部分の建造に用いられる補強布管状層の略断面図であって、管状層が部分的に組み立てられた状態で示されている、略断面図である。
【図７】管状層が組み立てられた状態で示されていることを除けば、図６と同様の図である。
【図８】第１の実施形態によるパイプを建造するための組み立てられた管状構造体の略断面図であって、管状構造体が半径方向に拡張（膨張）した状態で示されている、略断面図である。
【図９】組み立てられた管状構造体内の空間から空気を換気する手段が示されていることを除けば、図８と同様の図である。
【図１０】管状構造体が収縮（非膨張）状態で示されていることを除けば、図８と同様の図である。
【図１１】組み立てられた管状構造体の一部をなす内側チューブの略断面図であって、内側チューブが平坦な状態に収縮されて示されている、略断面図である。
【図１２】第１の実施形態によるパイプを建造するための組み立てられた管状構造体の略断面図であって、管状構造体が異なる折畳みパターンを用いて折畳まれた状態で示されている、略断面図である。
【図１３】図１２に示されている組み立てられた管状構造体の一部をなす内側チューブの略断面図であって、内側チューブが折畳まれた状態で示されている、略断面図である。
【図１４】内側チューブが部分的に平坦な状態で示されていることを除けば、図１３と同様の図である。
【図１５】内側チューブが完全に平坦な状態で示されていることを除けば、図１３と同様の図である。
【図１６】図７に示されている管状層を組み立てるための組立システムの略斜視図である。
【図１７】図５に示されているような補強布の帯片を第１の（平坦）状態から第２の（管状）状態に移行させるように徐々に移動させるためのガイドシステムの略斜視図である。
【図１８】補強布の帯片の互いに重なっている縁を一緒に固定し、帯片を第２の（管状）状態に保持するための接合部をもたらすための接合システムの略斜視図である。
【図１９】パイプのための組立ラインを図１９Ａ，１９Ｂの２つの部分で示す概略図である。
【図２０】製造中のパイプの一端部の略断面図であって、端金具が端部分に取り付けられている、略断面図である。
【図２１】製造中のパイプの他端部の略側図であって、端金具が端部分に取り付けられている、略断面図である。
【図２２】図２１に示されている端部分を関連する輪郭形成システムと共に示す略断面図である。
【図２３】第２の実施形態によるパイプのための組立ラインを図２３Ａ，２３Ｂの２つの部分で示す概略図である。
【図２４】図２３の組立ラインの一部の部分図である。
【図２５】図２３Ｂの線２５−２５に沿った断面図である。
【図２６】図２３Ｂの線２６−２６に沿った断面図である。
【図２７】図２３Ｂの線２７−２７に沿った断面図である。
【図２８】図２３Ｂの図２８−２８に沿った断面図である。
【図２９】図２３Ｂの図２９−２９に沿った断面図である。
【図３０】図２３Ｂの線３０−３０に沿った断面図である。
【図３１】図２３Ｂの線３１−３１に沿った断面図である。
【図３２】第３の実施形態によるパイプのための組立ラインの概略図である。
【図３３】組み立てられた管構造体およびその周りの外側ケーシングを圧迫するための複数組の要素を示す、図３２の組立ラインの一部の概略図である。
【図３４】図３２の組立ラインの一部の部分図である。
【図３５】図３４の線３５−３５に沿った断面図である。
【図３６】図３４の線３６−３６に沿った断面図である。
【図３７】図３４の線３７−３７に沿った断面図である。
【図３８】図３４の線３８−３８に沿った断面図である。
【図３９】図３４の線３９−３９に沿った断面図である。
【図４０】図３４の線４０−４０に沿った断面図である。
【図４１】樹脂バインダーにほぼ十分に浸漬された状態を示す、組み立てられた管構造体およびその周りの外側ケーシングの略断面図である。
【図４２】樹脂バインダーに十分浸漬された状態を示す、図４１と同様の図である。
【図４３】図３９に示されている構成の部分断面図である。
【図４４】第４の実施形態によるパイプのための組立ラインの一部の概略図である。
【図４５】第５の実施形態によるパイプのための組立ラインの一部の概略図である。
【図４６】図４５に示されている組立ラインに用いられる装置の略斜視図であって、該装置がパイプの製造に用いられる補強材の比較的急速な湿潤を容易にするために設けられている、略斜視図である。
【図４７】図４６に示されている装置に用いられるローラアレイの立面図である。
【図４８】図４６に示されている装置による蠕動加圧作用と同様の作用を受けている、パイプの製造中の組み立てられた管状構造体を示す、部分概略図である。
【図４９】第６の実施形態によるパイプの一部を示す部分側面図であって、該部分が直線部分として構成されている、部分側面図である。
【図５０】第６の実施形態によるパイプのさらなる部分を示す部分側面図であって、該部分が屈曲した部分として構成されている、部分側面図である。
【図５１】第６の実施形態によるパイプのさらに他の部分を示す部分側面図であって、該部分がさらに屈曲した部分として構成されている、部分側面図である。
【図５２】図５１に示されているパイプのさらに他の部分がさらに屈曲した部分を形成するために曲げられる前の状態を示す、部分側面図である。
【図５３】第７の実施形態によるパイプのための組立ラインの一部の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００７０】
図１−２２を参照すると、本発明の第１の実施形態は、パイプ１０として構成された管状要素の形態にある細長の中空構造体、および該パイプを連続的に建造する方法を対象としている。
【００７１】
パイプ１０は、半径方向内側部分１１および半径方向外側部分１３を備える複合構造を有している。２つの部分１１，１３は、一緒に合わさって、一体化された管状壁構造体をもたらしている。図示されている構成では、外側部分１３は、保護シース１４内に包み込まれている。保護シース１４は、ジオテキスタイル布のような任意の適切な材料からなる最外スキン１８によって封じ込められたセメントまたはコンクリートのような硬化性組成物１６を備えている。保護シース１４は、いったん設置状態下に置かれたときに受ける圧縮負荷に対してパイプ１０を保護することが意図されている。
【００７２】
内側部分１１は、内側ライナー１５を備えている。樹脂吸収性材料の層１７が、内側ライナー１５の片面に接合されている。ライナー１５の他の面は、パイプ１０の内面１９を画定している。典型的には、ライナー１５は、その内面１９が高光沢面をなしている。内側ライナー１５は、例えば、ポリウレタン、ポリエチレン、または好ましくは空気に対して不浸透性でかつパイプ１０内に運ばれる流体と相性のよいどのような弾性的に柔軟な材料から構成されていてもよい。樹脂吸収性層１７は、例えば、フェルトまたはフロックから構成されているとよい。
【００７３】
図４に最もよく示されているように、内側部分１１は、長手方向側縁２５を有する長手方向帯片２３から形成された内側チューブ２１として構成されている。帯片２３は、内側チューブ２１をもたらすために、長手方向において管形状に巻かれており、長手方向縁２５が互いに当接し、突合せ継手２６をもたらしている。内側チューブ２１の内側には内側接合帯片２７が付着され、内側チューブ２１の外側には外側接合帯片２８が付着され、これらの接合帯片２７，２８が突合せ継手２６を橋掛け、互いに当接する長手方向側縁２５間に連続的な液密接続をもたらしている。図４において、接合帯片２７，２８は、明瞭にするために、突合接合部２６から離間して示されているが、実際には、突合せ継手と接触している。
【００７４】
内側チューブ２１は、膨張空洞２９を有する膨張性袋２４を画定している。この目的については、後述する。
【００７５】
外側部分１３は、柔軟な外側ケーシング３１によって包囲された繊維補強複合構造の外側チューブ３０として構成されている。さらに詳細には、外側チューブ３０は、樹脂バインダーが含浸された補強材３２から構成されている。柔軟な外側ケーシング３１は、このあとすぐにさらに詳細に説明するように、樹脂バインダーを含むためにチューブ３０の周りに設置されている。柔軟な外側ケーシング３１は、どのような適切な材料、例えば、ポリエチレンから形成されていてもよい。外側ケーシング３１は、その目的を果たした後に、適所に残されて最終的にパイプ１０の一体部分を形成するようになっていてもよいし、または後で取り外されるようになっていてもよい。
【００７６】
外側ケーシング３１は、ポリエチレンの外層と、その片面に接合された繊維層とを備えており、繊維層が補強材３２と向き合うように配置されている。繊維層は、通気層をもたらし、最終的には、アセンブリを一体化させるために樹脂バインダーによって含浸されるようになっている。
【００７７】
樹脂バインダーをもたらす樹脂材料は、どのような適切な種類のものであってもよく、特に適切な樹脂材料の例として、熱硬化性樹脂、例えば、エポキシビニルエステルまたは他の適切な樹脂、および熱可塑性樹脂系が挙げられる。
【００７８】
補強材３２は、（図５に示されているような）補強布３４の１つまたは複数の層３３を備えている。各層３３は、内側チューブ２１の周りに配置された（図７に示されているような）管状層３５として構成されている。この実施形態では、互いに重なって（かつ前述したように内側チューブ２１の周りに）配置されたそれぞれの管状層３５として構成された複数の層３３が設けられている。互いに隣接する布層３３は、どのような適切な方法によって、例えば、ホットメルト溶着、化学接合、および／または縫合またはステープル留めのような機械的な固定によって、互いに接合されてもよい。
【００７９】
補強布３４は、図５に示されるような４軸繊維配向を特徴とする補強繊維を含む補強布から構成されている。補強繊維は、（図３においてライン３７によって示されているパイプ軸に近い角度の）軸方向繊維３６ａ、（パイプ軸に対して９０°に近い角度の）横断繊維３６ｂ、および（パイプ軸に対して４５°に近い角度の）傾斜繊維３６ｃを含んでいる。補強繊維は、ガラス繊維から構成されているとよい。４軸繊維配向は、パイプに対して必要なフープ応力および軸方向応力に対する耐性をもたらすことになる。
【００８０】
各補強布管状層３５は、長手方向縁４３を有する補強布材料の帯片４１から組み立てられている。長手方向縁４３は、継手４４で互いに重ねられ、管状層３５を形成するようになっている。重なっている縁４３は、管形状を維持するために、どのような適切な方法によって互いに固定されてもよい。この実施形態では、重なっている縁４３は、ホットメルト接着剤を用いるホットメルト溶着によって、互いに固定されている。図６において、重なっている縁４３は、明瞭にするために、互いに離間して示されているが、実際には、図７に示されているように、互いに接触し、継手４４をもたらしている。継手４４の構造的な一体性は、後になって、補強布３４内への樹脂バインダーの含浸によって達成され、これによって、それぞれの管状層３５が形成されることになる。具体的には、樹脂バインダーは、重なっている縁４３に含浸し、それらを一緒に接合し、ホットメルト接着剤によって得られた最初の接合を補うことになる。
【００８１】
種々の管状層３５は、それぞれの継手４４が図８に示されているように互いに対して位置ずれするように、配向されている。図示されている構成では、管状層３５は、それぞれの継手４４が建造時にパイプ１０の底面４６に向かって配置されるように、配向されている。これは、底面４６が建造時に樹脂バインダーの量が多い領域になることから、各継手４４において重なっている縁４３間の接合が強化されるので、有利である。
【００８２】
補強布３４に含浸する樹脂バインダーは、内側ライナー１５上のフェルトの層１７にも含浸し、外側部分１３を内側部分１１に一体化させることになる。
【００８３】
補強布管状層３５は、これらの管状層が前述したように内側層２１の周りに互いに重なって配置された後、樹脂バインダーによって含浸されるようになっている。代替的構成では、補強布管状層３５は、各管状層が組み立てられた後、樹脂バインダーによって含浸されてもよい。組込まれた各補強布管状層は、例えば、ホットメルト溶着によって、先に組み込まれた内側の補強布管状層に取り付けられるようになっていてもよい。しかし、各補強布管状管は、隣接する補強布管状層に付着しないようになっていると、好ましい。これによって、各補強布管状層は、他の補強布管状層に対して負荷および応力を伝達するように自在に移動することができ、その結果、各層は、負荷を共有することができる。
【００８４】
典型的には、樹脂バインダーの含浸の前に、空気が補強布管状層３５から除去されるようになっている。
【００８５】
補強布管状層３５が樹脂バインダーによって含浸された後で、かつ樹脂バインダーが硬化する前に、内側チューブ２１によって画定された膨張性袋２４が、空気のような膨張流体を膨張空洞２９内に導くことによって、膨張されるようになっている。これによって、膨張性袋２４は、柔軟な外側ケーシング３１に向かって半径方向に拡張し、包囲している外側部分１３に形態および形状をもたらすことになる。具体的には、外側部分１３は、円断面輪郭を有することになる。
【００８６】
膨張性袋２４が圧縮装置１２５内を移動しながら連続的に拡張すると、補強布管状層３５が全方向に伸張し、これによって、パイプ１０のフープ応力および軸方向応力に対する耐性が強化される。具体的には、拡張によって、補強布管状層３５内の繊維が圧縮され、これによって、フープ応力に対する耐性が強化され、また補強布管状層が軸方向に引っ張られることによって管状層内の繊維が軸方向に圧縮され、これによって、パイプ１０の引張負荷に対する耐性が強化されることになる。
【００８７】
柔軟な外側ケーシング３１は、補強布管状層３５の半径方向膨張に対抗するようになっており、これによって、補強材３２は、半径方向圧縮を受けることになる。この構成では、補強材３２は、拡張する内側チューブ２１と柔軟な外側ケーシング３１との間の空間４５に閉じ込められている。半径方向に拡張する内側チューブ２１は、柔軟な外側ケーシング３１と協働し、補強材３２を閉じ込めると共に、補強材３２が閉じ込められている空間４５の容積を徐々に減少させることになる。この力が、補強材３２内の樹脂バインダーを補強材３２に十分含浸させることになる。すなわち、管状層３５として構成された補強布３４の層３３は、十分に「湿潤（wetted-out）」することになる。具体的には、この力は、補強材３２に圧縮力を与え、補強布３４の層３３内に樹脂層を効果的に送り出し、これによって、空間４５内の樹脂バインダーを強制的に制御しながら分配することができる。樹脂バインダーを補強材３２に送達するステップと補強材３２を樹脂バインダーによって十分に湿潤させるステップとが互いに独立した特異な作用であることが、この実施形態の大きな特徴である。
【００８８】
さらに、補強材３２が閉じ込められている空間４５の容積を徐々に減少させることによって、空間４５内から空気が確実に排除されることになるが、これは、補強材３２内への樹脂バインダーの含浸を促進する効果がある。外側ケーシング３１および種々の補強布管状層３５は、空気の排除を容易にするように構成されているとよい。外側ケーシング３１の繊維性内側層によって画定された通気層によって、空気の排除が容易になる。さらに、外側ケーシング３１および種々の補強布管状層３５は、例えば、図９に示されているように、空気の排除を容易にするために、それぞれの長さに沿って通気穴を間隔を置いて有しているとよい。一実施形態では、通気穴４８は、外側ケーシング３１および種々の補強布管状層３５に形成された穿刺孔のような穿孔から構成されているとよい。このような構成では、穿孔は、最終的に樹脂バインダーによって密封され、これによって、パイプ１０の密封された完全体が確実なものになる。他の構成では、通気穴は、外側ケーシング３１および種々の補強布管状層３５に挿入されたポートから構成されていてもよい。これらのポートは、例えば、樹脂バインダーに晒されたときに溶解するかまたは劣化する材料から形成された管状挿入物から構成されているとよい。このような構成では、ポートが収容される開口が最終的に樹脂バインダーによって密封され、これによって、パイプ１０の密封された完全体が確実なものになる。
【００８９】
柔軟な外側ケーシング３１は、補強布管状層３５の半径方向の拡張に対して少なくともある程度従順に対抗するために、いくらかの弾性を有しているとよい。これによって、柔軟な外側ケーシング３１は、補強布管状層３５の半径方向拡張の初期段階を和らげることができる。特に、柔軟な外側ケーシング３１は、いくらかの伸縮弾性を有していると望ましい。柔軟な外側ケーシング３１は、樹脂バインダーの徐々に上昇するプールが補強材３２を徐々に湿潤させる速度の制御を高めるために、いくらかの伸縮弾性を有しているとよい。一方において、もし空間４５内において樹脂バインダーがあまりにも急速に上昇するなら、補強材３２内の繊維の十分な湿潤が達成されないことがある。他方において、もし空間４５内において樹脂バインダーがあまりにも緩慢に上昇するなら、補強材３２内の繊維の十分な湿潤が達成される前に、樹脂バインダーが硬化を開始することがある。
【００９０】
補強材３２の周りに設置された柔軟な外側ケーシング３１１の弾性特性は、樹脂バインダーの上昇するプールに加えられる外力を制御するためのガードルとしていくらか機能する。柔軟な外側ケーシング３１の弾性特性は、湿潤の所望の速度を達成するように選択されている。外側ケーシング３１に加えられる外力は、内側チューブ２１によって画定される膨張袋２４によって加えられる張力を相殺する力をもたらすことになる。
【００９１】
膨張性袋２４は、樹脂バインダーがパイプの形態および形状を保持するのに十分な程度に硬化されるまで、膨張状態に保持され、その後、膨張流体が膨張空洞２９から除去されるようになっている。従って、パイプ１０が形成されると、内側ライナー１５は、パイプ内に中心流路を画定することになる。
【００９２】
内側チューブ２１は、予備成形されていてもよいし、またはパイプ１０の建造プロセスの一部として現場で組み立てられるようになっていてもよい。
【００９３】
内側チューブ２１が予成形されている場合、内側チューブ２１は、収縮状態で現場に送達されるとよい。内側チューブ２１は、どのような適切な方法によって収縮されてもよい。典型的には、内側チューブ２１は、コンパクトな断面輪郭をもたらす折畳みパターンに折り畳まれることによって、収縮状態を得ることができる。図１０，１１に示されている構成では、内側チューブ２１は、２つの長手方向側部分５１およびそれらの間の２つの折畳み部分５２を画定する折畳みパターンを用いて、平坦な断面輪郭に収縮されている。この構成では、長手方向側部分５１は、コンパクトな形状をもたらすために、互いに当接するようになっている。図１２−１５に示されている構成では、内側チューブ２１は、２つの長手方向側部分５３およびそれらの間の再入折畳み部分５４を画定する折畳みパターンを用いて、平坦な断面輪郭に収縮されている。この構成では、再入折畳み部分５４は、各々、収縮した内側チューブ２１の１つの長手方向側面から内方に延在している。図１３は、折畳み状態で示されている内側チューブ２１の略断面図である。図１４では、内側チューブ２１は，部分的に平坦な状態で示されている。図１５では、内側チューブは、完全に平坦な状態で示されている。内側チューブ２１は、パイプ１０の製造中の種々の段階において種々の状態を取ることができる。
【００９４】
補強材３２は、内側チューブ２１の周りに組み立てられることになる。実際には、補強布管状層３５が、内側チューブ２１の周りに連続的に組み立てられることになる。前述したように、各補強布管状層３５は、（管構造体を形成するために継手４４において互いに重ねられることになる）長手方向縁４３を有する補強布材料の各帯片４１から組み立てられることになる。
【００９５】
種々の管状層３５は、最内管状層３５ａ、最外管状層３５ｂ，および最内管状層３５ａと最外管状層３５ｂとの間に配置された１つまたは複数の介在管状層３５ｃの組３６をなすように配置されることになる。組３６をなすように配置される管状層３５は、互いに対して良好な嵌合および整合をもたらし、これによって、パイプ１０の建造に精度を与えるために、徐々に大きくなる直径を有している。これらの管状層３５の徐々に増大する直径に対応するために、補強布材料からなるそれぞれの帯片４１は、互いに異なる幅を有している。具体的には、これらの幅は、最内管状層３５ａから最外管状層３５ｂに向かって徐々に大きくなっている必要がある。各管状層３５は、内側チューブ２１に対して流体圧をもたらす膨張力によって、その最大直径に膨張、拡張、または展開し、組立体および該組立体内の繊維を十分に拡張させ、作動中のパイプ１０の負荷を保持するように、設計されている。
【００９６】
前述したように、組３６をなすように配置された種々の管状層３５は、それぞれの継手４４が図８に最もよく示されているように互いに対して位置ずれするように、配向されている。
【００９７】
各管状層３５は、各帯片４１から、該帯片を平坦な第１の状態から（縁４３が互いに重なる）管状の第２の状態に移行するように徐々に移動させることによって、組み立てられるようになっている。図１６において、第１の（平坦）状態にある区域４１ａおよび第２の（管状）状態にあるさらなる区域４１ｂを有する帯片４１が示されている。第１の状態では、帯片４１は、図１６に示されているように、リール５６にロール形状５５で貯蔵されている。
【００９８】
各帯片４１を第１の（平坦な）状態から第２の（管状）状態に移行するように徐々に移動させ、重なっている縁４３を一緒に固定して継手４４をもたらし、これによって、管状層３５を形成するための組立システム６０が、設けられている。帯片４１は、第１の（平坦）状態から第２の（管状）状態に移行するように移動するにつれて、内側チューブ２１を徐々に包み込むことになる。
【００９９】
組立システム６０は、各帯片４１を第１の（平坦）状態から第２の（管状）状態に移行するように徐々に移動させるためのガイドシステム６１を備えている。図１７に最もよく示されているガイドシステム６１は、ガイド６２を備えている。ガイド６２は、入口端６４および出口端６５を画定する本体６３と、入口端と出口端との間に延在する案内経路６６とを備えている。本体６３は、長手方向余白縁部６８を有する管状構造体６７として構成されている。長手方向余白縁部６８は、互いに離間して重なるように配置されており、それらの間に長手方向間隙６９を画定している。管状構造体６７は、案内経路６６が入口端６４から出口端６５に向かって内方に徐々に狭くなるように、構成されている。この構成によって、管状構造体６７は、各帯片４１が案内経路６５に沿って入口端６４から出口端６５に前進するにつれて、該帯片４１にテーパ付きガイド面６７ａをもたらし、帯片４１を入口端６４における第１の（平坦）状態から出口端における第２の（管状）状態に移行するように徐々に移動させることになる。帯片４１がガイド面６７ａに沿って前進すると、帯片の長手方向余白縁４３は、テーパ輪郭によって徐々に内方に回転し、帯片４１の長手方向余白縁４３の一方が管状構造体６７の長手方向間隙６９内に部分的に入り、長手方向余白縁４３の他方が、内側余白縁６８ａから張り出すことになる。この構成によって、長手方向縁４３は、徐々に互いに重なって、次いで、互いに固定され、これによって、継手４４をもたらし、管状層３５を形成することになる。
【０１００】
帯片４１が管状に組み立てられ、管状層３５を形成するにつれて、内側チューブ２１も案内経路６６に沿って入口端６４から出口端６５に移動する。これによって、管状層３５は、内側チューブ２１の周りに該内側チューブを包み込むように組み立てられることになる。
【０１０１】
同様に、最内介在管状層３５ｃを管状層３５ａおよび（管状層３５ａが周りに形成されている）内側チューブ２１の周りに組み立てることができ、次いで任意の他の介在管状層３５ｃおよび最終的に最外管状層３５ｂを、それぞれ、先の管状層３５の周りに組み立てることができる。
【０１０２】
管状構造体６７は、ガイド面６７ａに対して帯片４１を吸引し、かつ保持する手段を含んでいてもよい。このような手段として、ガイド面６７ａに複数の孔を有する吸引システムが挙げられる。これによって、帯片が案内経路６６に沿って移動するとき、吸引力がガイド面６７ａに加えられ、帯片４１をガイド面に接触するように引き付けることが可能である。
【０１０３】
組立システム６０は、ガイドローラ７１をさらに備えている。各帯片４１は、帯片４１を正確に位置合わせし、管状構造体６７に挿入させるために、リール５６から管状構造体６７の入口端６４までの経路において、このガイドローラ７１の周りを回転するようになっている。
【０１０４】
組立システム６０は、接合システム７１をさらに備えている。接合システム７１は、重なっている縁４３を一緒に固定し、継手４４をもたらし、これによって、管状層３５を形成するためのものである。図１８に示されている接合システム７１は、重なっている縁４３間にホットメルト接着剤を塗布し、これらの縁を一緒にし、継手４４をもたらす手段７２を備えている。図示されている構成では、このような手段７２は、ホットメルト接着剤の１つまたは複数の帯７４を重なっている縁４３間に送達するための送達ヘッド７３を備えている。送達ヘッド７３は、ホットメルト接着剤の供給分を接着剤源７５から送達ラインを経て受け取るように構成されている。
【０１０５】
接合システム７１は、重なっている縁４３をそれらの間のホットメルト接着剤と一緒にし、継手４４をもたらすための手段７６をさらに備えている。図示されている構成では、このような手段７６は、重なっている縁４３を一緒に加圧するためのプレス７７を備えている。プレス７７は、２つの協働するプレスローラ７８を備えており、これらのロール間を重なっている縁４３が通過し、一緒に加圧され、ホットメルト接着剤によって、継手４４をもたらすようになっている。図示されていないが、組立システム６０は、ホットメルト接着剤の迅速な硬化を促進するための手段をさらに備えていてもよい。このような手段は、冷却剤、例えば、冷却空気を継手４４の領域およびその近傍に送達する装置から構成されているとよい。
【０１０６】
以下、前述の実施形態によるパイプ１０の建造プロセスについて、さらに詳細に説明する。この実施形態では、パイプ１０は、連続的に建造され、パイプを収容するために掘られた溝７９内に徐々に敷設されるようになっている。パイプ１０は、補強布３４および内側ライナー１５のフェルト層１７に含浸している樹脂バインダーの硬化の前に、溝７９内に敷設されるようになっている。硬化は、溝７９内へのパイプ１０の敷設の後に行われる。これによって、パイプ１０は、柔軟な状態にあり、溝内に案内されて適所に配置されるのが容易であり、いったん適所に配置された後に硬化されることになる。
【０１０７】
図１を特に参照すると、パイプ１０は、移動据付プラント８０内において組み立てられるようになっている。移動据付プラント８０は、溝７９に沿って移動することができる車両として構成されており、これによって、連続的に形成されたパイプ１０は、移動据付プラント８０から溝内７９内に「蛇行して」進むことができる。パイプ１０は、溝７９内において、どのような適切な方法によって硬化されてもよい。図示されている構成では、硬化ユニット７１が設けられている。硬化ユニット７１は、溝７９に沿って徐々に移動し、パイプの新たに敷設された部分を硬化作用に晒すようになっている。硬化ユニット８１は、例えば、硬化プロセスを促進させるために、（樹脂バインダーの性質に従って）熱または他の放射線、例えば、紫外線または光をパイプ１０に加えるようになっているとよい。代替的な構成では、樹脂バインダーは、周囲条件下においてパイプを硬化させる適切な触媒を含んでいてもよい。
【０１０８】
移動据付プラント８０は、（図１９Ａ，１９Ｂの２つの部分によって表されている）図１９に示されているように、パイプ組立ライン８２を備えている。
【０１０９】
図１９Ａに示されているように、組立ライン８２では、ロール８５に貯蔵された帯片の形態にある材料８３が供給されるようになっている。材料８３は、樹脂吸収性材料の層１７が接合された内側ライナー１５をもたらすものである。材料８３は、ロール８５から徐々に巻き戻され、帯片２３として第１の組立ステーション８７に移送され、第１の組立ステーション８７において、内側チューブ２１に形成されることになる。前述したように、帯片２３は、内側チューブ２１をもたらすために、長手方向において管形状に巻かれている。帯片２３の長手方向縁２５は、互いに当接して突合せ継手２６をもたらしており、接合帯片２７が、突合せ継手２６を跨いで内側チューブ２１の内側に付着されており、これによって、連続的な液密接続をもたらしている。
【０１１０】
組立ライン８２では、１つまたは複数の材料９１が、さらに供給されるようになっている。各材料９１は、帯片の形態にあり、それぞれのリール５６にロール形状５５に巻かれて貯蔵されている。図１９Ａに示されている構成では、２つのリール５６が設けられているが、他の数のリールが設けられていてもよい。材料９１は、４軸繊維配向を特徴とする補強繊維を含む補強布３４をもたらすものである。材料９１は、各リール５６から徐々に巻き戻され、帯片４１として第２の組立ステーション９５に移送され、第２の組立ステーション９５において、内側チューブ２１を囲む各補強布管状層３５に形成されることになる。前述したように、各補強布管状層３５は、（互いに重なって、管状層を形成する）長手方向縁４３を有する補強布材料の帯片４１から組み立てられる。重なっている縁４３は、管形状を維持するために、一緒に固定されるようになっている。この実施形態では、重なっている縁４３は、ホットメルト溶着によって、互いに固定されるようになっている。それぞれの管状層３５は、前述したように、互いに重なって内側チューブ２１の周りに配置されることになる。互いに隣接する布層３３は、ホットメルト溶着または化学結合プロセスによって、互いに接合されるとよい。これらの層は、該層を互いにより効果的に保持するために、接合材料または賦形材料を含んでいてもよい。この層は、例えば、高強度４軸布の層間の層せん断力を高め、かつ積層体からの空気の排除を容易にするために、例えば、チョップストランドマット、フェルト、またはベールから構成されていてもよい。
【０１１１】
補強布管状層３５および内側チューブ２１によって、管構造体１００がもたらされることになる。管構造体１００は、第３のステーション１０３へ移送され、第３のステーション１０３において、空気を管構造体１００から排出し、樹脂バインダーを補強材３２および樹脂吸収性材料の隣接層１７に強制的に直接接触させるために、管構造体１００が圧縮ローラ１０５間で圧縮されるようになっている。
【０１１２】
次いで、管構造体１００は、第４のステーション１０５に移送され、第４のステーション１０５において、樹脂バインダーによって含浸されるようになっている。図示されている構成では、管構造体１００は、樹脂浴１０７を通過し、ローラ１０９間を循環し、これによって、樹脂バインダーをフェルト１７および補強布３４内に浸透させることになる。ローラ１０９の少なくともいくつかは、管構造体１００の移動を助長するために、駆動されるようになっている。
【０１１３】
次いで、管構造体１００は、第５のステーション１１１に移送され、第５のステーションにおいて、ドクターローラ１１３と係合し、過剰な樹脂バインダーを除去し、この過剰なバンダーは、貯留区域１１５に収集されることになる。
【０１１４】
樹脂バインダーによって含浸された管構造体１００は、次いで、第６のステーション１１７に移送され、第６のステーション１１７において、柔軟な外側ケーシング３１が設置され、これによって、管構造体１００の組立が完了する。図１９Ｂを参照すると、組み立てられた管構造体１００は、次いで、第７のステーション１２１に移送されるようになっている。第７のステーション１２１には、管構造体１００が通過する通路１２９を画定する２つのエンドレス駆動体１２７を備える圧縮装置１２５が設けられている。組み立てられた管構造体１００は、通路１２９において該管構造体の内部に沿った空気の通路を塞ぐ閉塞区域１２３を画定するように、圧縮されるようになっている。２つのエンドレス駆動体１２７は、すべり止め具のような互いに対向する要素１３１を含んでおり、これらの対向要素１３１は、協働して、管構造体１００を間隔を置いて圧迫し、管構造体内の含浸した樹脂バインダーが閉塞通路１２９を通過するのを可能にしながら、管構造体１００を空気の通路に対して閉鎖することになる。
【０１１５】
また、圧縮装置１２５は、組み立てられた管構造体１００に牽引力を加え、その経路に沿って管構造体１００を移送させるように機能する。
【０１１６】
組み立てられた管構造体１００の装置１２５を超えた区域１００ａは、膨張空洞２９を画定する管構造体の内部に空気のような膨張流体を導入することによって、拡張されるようになっている。これによって、組み立てられた管構造体１００は、半径方向および軸方向の両方に拡張し、管構造体に形態および形状をもたらすことになる。組み立てられた管構造体１００の拡張によって、補強布管３５は、全ての方向に伸張し、その結果、パイプ１０のフープ応力および軸方向応力に対する耐性が強化されることになる。具体的には、拡張によって、補強布管状層３５内の繊維が圧縮され、これによって、フープ応力に対する耐性が強化され、また補強布管状層が軸方向に引っ張られることによって管状層内の繊維が軸方向に圧縮され、これによって、パイプ１０の引張負荷に対する耐性が強化されることになる。
【０１１７】
膨張流体は、膨張空洞２９から漏出することができない。何故なら、前述したように、組み立てられた管構造体１００の閉塞区域１２３によって、端が閉鎖されているからである。換言すれば、圧縮装置１２５は、管構造体１００の内部を閉鎖し、膨張空洞２９からの膨張流体の漏出を防止する弁として機能する。さらに、圧縮装置１２５は、膨張流体による内側チューブ２１の膨張によって加えられた拡張負荷を保持するブレーキとして作用する。さらにまた、圧縮装置１２５は、膨張が開始する前にプロセスを始動する駆動体として作用する。
【０１１８】
前述したように、柔軟な外側ケーシング３１は、補強布管状層３５の半径方向拡張に対抗するように機能し、これによって、補強材３２が半径方向圧縮を受けることになる。補強材３２は、拡張する内側チューブ２１と柔軟な外側ケーシング３１との間の空間４５内に閉じ込められている。半径方向に拡張する内側チューブ２１は、柔軟な外側ケーシング３１と協働し、補強材３２が閉じ込められている空間４５の容積を徐々に減少することになる。これによって、補強材３２内の樹脂バインダーは、空間４５内において徐々に空気と置き換わって上昇し、最終的に補強材３２に十分に含浸する。すなわち、管状層３５として構成された補強布３４の層３３は、完全に「湿潤」する。このようにして、樹脂バインダーは、補強布３４の層３３内に押し込まれ、空間４５内の樹脂バインダーを強制的に制御しながら分配することになる。
【０１１９】
樹脂バインダーを補強材３２に送達するステップと補強材３２を樹脂バインダーによって十分に湿潤させるステップとが互いに独立した特異な作用であることが、この実施形態の大きな特徴である。具体的には、樹脂バインダーは、管構造体１００が圧縮装置１２５内を通過する前に管構造体１００内に導入され、樹脂バインダーは、管構造体１００が圧縮装置１２５を通過した後、膨張空洞２９内への膨張流体の導入の結果として補強材３２を十分に湿潤させるようになっている。
【０１２０】
さらに、補強材３２が閉じ込められている空間４５の容積が徐々に減少することによって、空間４５から空気が確実に排除されることになるが、これは、前述したように、補強材３２内への樹脂バインダーの含浸を促進する効果がある。
【０１２１】
この段階で、樹脂バインダーは、硬化されておらず、移動据付プラント８０内において組み立てられたパイプ１０の区域１０ａは、柔軟な状態にある。パイプ１０の未硬化区域１０ａは、前述したように、移動据付プラント８０を出て、溝７９内に案内されることになる。パイプ１０は、溝７９内において、どのような適切な方法によって硬化されてもよい。図示されている構成では、硬化ユニット７１が溝７９に沿って徐々に移動し、パイプの新たに敷設された区域を硬化作用に晒すようになっている。
【０１２２】
組み立てられた管構造体１００は、樹脂バインダーがパイプ１０の形態および形状を保持するのに十分な程度に硬化されるまで、膨張状態に保持され、その後、膨張流体が膨張空洞２９から除去されることになる。これによって、パイプ１０が形成され、内側ライナー１５がパイプ内の中心流路を画定することになる。
【０１２３】
管状構造体１００は、前述したように、徐々に組み立てられるので、開端１３３および末端１３５を有することになる。典型的には、内側チューブ２１に対する空気のような膨張流体は、管状構造体１００の開端１３３を通して導入されることになる。
【０１２４】
開端１３３は、図２０に示されている。図示されている構成では、開端１３３は、端取付具１３６を備えている。端取付具１３６は、端フランジ部１３７および差込部１３８を備えている。端取付具１３６は、開端１３３が圧縮装置１２５から出た直後に、開端１３３に設置されるようになっている。設置手順は、差込部１３８を管状構造体１００の端内に挿入し、次いで、典型的には、ストラップまたはクランプリングのようなクランプ手段１３９によって、開端１３３を差込部にクランプすることを含んでいる。端取付具１３６の差込部１３８を受けるための形態および形状を開端１３３に与えるために、カラー（図示せず）が開端１３３に設置されてもよい。
【０１２５】
フランジ部１３７は、膨張流体を内側チューブ２１に送達するための流体ライン１４２と連通するための手段１４１を有している。図示されている構成では、手段１５２は、流体ライン１４２の送達端区域が貫通するポート１４３を備えている。
【０１２６】
末端１３５は、図２１，２２に示されている。図示されている構成では、末端１３５は、該末端を閉鎖する端取付具１４４を備えている。端取付具１４４は、クランプ１４５を備えている。クランプ１４５は、端末１３５を密封して閉鎖するために、管状構造体に締付けによって係合するように構成されている。クランプ１４５は、管状構造体１００が組み立てられた後でかつ圧縮装置１２５を通過する前に、管状構造体１００に装着されるように構成されている。クランプ１４５は、（通路１２９に沿って管構造体１００を間隔を置いて圧迫するように協働する互いに対向する要素１３１の作動を妨げることなく）、通路１２９に沿って２つのエンドレス駆動体１２７間を通るように構成されている。具体的には、クランプ１４５は、２つのエンドレス駆動体１２７に対して、以下のタイミング、すなわち、通路に沿ったクランプ１４５の位置が、どの段階においても、管状構造体１００が２つのエンドレス駆動体１２７の互いに対向する要素１３１の協働作用によって圧迫される箇所と一致しないようなタイミングで、移動するようになっている。これによって、クランプ１４５は、管状構造体１００に取り付けられた状態で、互いに対向する要素１３１の作動を妨げることなく、通路１２９を通ることができる。
【０１２７】
場合によっては、端末１３５に隣接する管状構造体１００の端区域が特定の断面輪郭を有することが必要とされることがある。このような場合、図２２に示されるように、輪郭形成システム１４６が用いられるとよい。輪郭形成システム１４６は、所望の輪郭に対応する外部金型１４７を備えている。端末１３５に隣接する管状構造体１００の端区域は、圧縮装置１２５を出た後、金型１４７を通過するようになっている。端末１３５に隣接する管状構造体１００の端区域を外方に付勢して金型１４７に接触させ、所望の輪郭を端区域に加えるために、内圧が端区域に加えられるとよい。図示されている構成では、内圧は、膨張アセンブリによって加えられるようになっている。膨張アセンブリは、膨張性袋１４８と、膨張流体を送達し、袋１４８を膨張させるための関連する柔軟な流体送達ライン１４９と、を備えている。膨張性袋１４８は、クランプ１４５を端末１３５に取り付ける前に、端末１３５に隣接する管状構造体１００の端区域内に挿入されるように構成されている。流体送達ライン１４９は、この目的のために管状構造体１００に形成された孔を通って、管状構造体１００の外部に延在している。膨張性袋１４８は、収縮した状態で管状構造体１００の端区域内に挿入され、収縮した状態で柔軟な流体送達ライン１４９と共に圧縮装置１２５を通過するようになっている。袋１４８は、いったん端末１３５が圧縮装置１２５を出たなら、端末１３５に隣接する管状構造体１００の端区域が金型１４７と係合する前に、膨張するようになっている。袋１４８の膨張によって、端末１３５に隣接する管状構造体１００の端区域に内圧が加えられ、これによって、端区域を外方に付勢して金型１４７に接触させ、その結果、所望の輪郭が端区域に与えられることになる。
【０１２８】
樹脂バインダーを補強材３２に送達するステップと補強材３２を樹脂バインダーによって十分に湿潤させるステップとが互いに独立した特異な作用であることが、この実施形態の大きな特徴である。具体的には、樹脂バインダーは、管状構造体１００が圧縮装置１２５を通る前に、補強材に送達されるようになっている。管状構造体１００が圧縮装置１２５を通過した後、内側チューブ２１が膨張するようになっている。
【０１２９】
（図２３Ａ，２３Ｂの２つの部分によって表されている）図２３を参照すると、第２の実施形態によるパイプのためのパイプ組立ライン１５０が示されている。パイプ組立ライン１５０は、第１の実施形態に用いられたパイプ組立ライン８１にいくつかの点で類似しており、対応する部品を表すために、対応する参照番号が用いられている。
【０１３０】
第２の実施形態は、管構造体１００に樹脂バインダーを含浸させるために、（第１の実施形態におけるような）樹脂浴を用いていない。むしろ、樹脂バインダーは、組み立てられた管構造体１００に送達されるようになっている。
【０１３１】
図２３Ａを参照すると、柔軟な外側ケーシング３１は、この後すぐにさらに詳細に説明するように、樹脂バインダーを含むために、外側管構造体１００の組み立てられた部分の周りに設置されるようになっている。外側ケーシング３１は、どのような適切な材料、例えば、ポリエチレンから形成されていてもよい。外側ケーシング１５１は、その目的を果たした後、適所に残されて最終的にパイプの一体部分を形成するようになっていてもよいし、または後で取り外されるようになっていてもよい。外側ケーシング３１を組み立てるための材料１５３は、帯片の形態にあり、ロール１５５に巻かれて貯蔵されている。材料１５３は、ロール１５５から徐々に巻き戻され、帯片１５６としてステーション１５７に移送され、ステーション１５７において、管１５９に組み立てられ、この管１５９が外側ケーシング３１をもたらすことになる。管１５９は、帯片の長手方向縁を互いに重ねて管を形成することによって、帯片１５６から組み立てられる。重なっている縁は、どのような適切な手段、例えば、縫合、溶着、またはステープル留めによって、管状形態を維持するために互いに固定されることになる。
【０１３２】
樹脂バインダーは、その開端１６１を通って、柔軟な外側ケーシング３１内に送達されるようになっている。樹脂バインダーは、送達ライン１６３に沿って送達されることになる。送達ライン１６３は、開端１６１を通って柔軟な外側ケーシング３１内に延在しており、開端１６１の内方に配置された出口端１６２を有している。送達ライン１６３は、供給タンクのようなリザーバ１６５から樹脂を受けるようになっている。リザーバ１６５から出口端１６２に向かって送達ライン１６３に沿って樹脂を送り出すポンプ１６７が設けられている。柔軟な外側ケーシング３１内に送達された樹脂バインダーは、外側ケーシング３１をもたらす管１５９の底にプール１７１をもたらす傾向にある。
【０１３３】
組み立てられた管構造体１００は、圧縮され、２つのエンドレス駆動体１２７を備える圧縮装置１２５によって閉塞区域１２３を画定する。２つのエンドレス駆動体１２７上の（すべり止め具のような）互いに対向する要素１３１は、協働して、管構造体１００を圧迫し、柔軟な外側ケーシング３１内に閉じ込められている含浸される樹脂バインダーが閉塞通路１２９を通過することを可能にしながら、空気の通過に対して管構造体を閉鎖することになる。協働要素１３１の作用は、外側ケーシング３１と一緒になって、組み立てられた管構造体１００を間隔を置いて圧迫するように機能する。これによって、外側ケーシング３１内に含まれてその底に溜まっている樹脂バインダーが、図２４に示されているように、協働要素１３１の各組間において外側ケーシング３１の区域の「溜り（puddle」に集まることになる。
【０１３４】
組み立てられた管構造体１００が装置１２５によって画定された圧縮通路１２９を超えて徐々に移動するにつれて、樹脂バインダーのプール１７１は、内側ライナー２１と包囲している柔軟な外側ケーシング３１との間の環状空間４５内においてに徐々に上昇することになる。これが生じるのは、拡張している内側チューブ２１が環状空間４５の断面寸法を徐々に減少させ、これによって、樹脂バインダーのプール１７１の高さが徐々に上昇するからである。これは、プール１７１の表面が参照番号１７７によって示されている図８Ｂおよび図１０−１６に概略的に示されている。環状空間４５内の樹脂バインダーの上昇するプール１７１は、環状空間内の空気を徐々に排出することになる。外側ケーシング３１は、空気の排出を容易にするように構成されている。これは、パイプからの空気の除去をパイプの長さに沿って容易にするために、空気徐放弁を外側ケーシング３１内にその長さに沿って間隔を置いて設けると共に、不織布通気材料を外側ケーシングの一部として設けることによって、達成されることになる。付加的または代替的に、真空部が管状構造体１００の長さに沿って設けられてもよい。
【０１３５】
徐々に上昇するプール１７１の表面１７７は、図２３Ｂにおいて線１７９によって示されているように、波形輪郭をなしている。
【０１３６】
樹脂バインダーの徐々に上昇するプール１７１は、補強材３２および隣接する内側ライナー２１の樹脂吸収性層１７を徐々に湿潤することになる。
【０１３７】
最終的に、組み立てられた管構造体１００は、樹脂バインダーによって十分に含浸されていることになる。
【０１３８】
以下、図３２−４３を参照すると、第３の実施形態によるパイプのためのパイプ組立ライン２００の一部が示されている。パイプ組立ライン２００は、第２の実施形態に用いられたパイプ組立ライン１５０といくつかの点に関して類似しており、対応する部品を示すために、対応する参照番号が用いられている。
【０１３９】
第２の実施形態に用いられるパイプ組立ライン１５０は、組み立てられた外側管構造体１００の周りに設置された柔軟な外側ケーシング３１を用いて、樹脂バインダーを内部に含ませ、次いで、樹脂バインダーの徐々に上昇するプール１７１を生じさせ、これによって、組み立てられた管構造体１００を徐々に樹脂バインダーによって湿潤させるようになっている。
【０１４０】
第３の実施形態に用いられるパイプ組立ライン２００も、樹脂バインダーを組み立てられた外側管構造体１００内に含ませ、樹脂バインダーの徐々に上昇するプール１７１をもたらすために、柔軟な外側ケーシング３１を用いている。
【０１４１】
この第３の実施形態では、柔軟な外側ケーシング３１は、樹脂バインダーの徐々に上昇するプール１７１が組み立てられた管構造体１００を徐々に湿潤させる速度の制御を高めることを目的とし、弾性を有している。もし一方において、樹脂バインダーのプール１７１が環状空間４５内においてあまりにも急速に上昇するなら、組み立てられた管構造体１００内の繊維の十分な湿潤が達成されないことがある。もし他方において、樹脂バインダーのプール１７１が、環状空間４５内においてあまりにも緩慢に上昇するなら、樹脂バインダーは、組み立てられた管構造体１００内の繊維の十分な湿潤が達せられる前に、硬化を始めることがある。
【０１４２】
柔軟な外側ケーシング３１の弾性特性は、樹脂バインダーの上昇するプール１７１に加えられる外圧を制御するためのガードルとして、いくらか機能する。柔軟な外側ケーシング３１の弾性特性は、所望の湿潤率を達成するように選択されている。外側ケーシング３１によって加えられる弾性力は、膨張する内側チューブ２１に加えられる張力を相殺する力をもたらすものである。
【０１４３】
この実施形態では、管構造体１００は、管構造体の組立を完了するために柔軟な外側ケーシング３１が設置される前に、圧縮されるようになっている。
【０１４４】
図示の構成では、管構造体１００の圧縮は、管構造体１００をファンネルとして構成された狭窄部１８０を通過させることによって、達成されることになる。
【０１４５】
以下、図４４を参照すると、第４の実施形態によるパイプのためのパイプ組立ライン３００の一部が示されている。パイプ組立ライン３００は、第１の実施形態に用いられたパイプ組立ライン８１といくつかの点において類似しており、対応する部品を示すために、対応する参照番号が用いられている。
【０１４６】
第４の実施形態では、樹脂バインダーは、第１の実施形態におけるような樹脂浴を用いずに、管構造体１００の組立中に、補強材３２を形成する種々の管状層３５に送達されるようになっている。管構造体１００は、補強布管状層３５を内側チューブ２１の周りに形成することによって、徐々に組み立てられることになる。図４４に示されているように、各管状層３５は、該当する組立システム６０内の該当する帯片４１から形成されるようになっている。各補強布管状層３５が組み立てられると、ある量の樹脂バインダーが該管状層の内部に供給される。さらに、樹脂バインダーは、組立後に、各管状層３５の外面に噴霧、ロール塗布、または他の方法によって供給されてもよい。図４４に示されている構成では、送達システム３０１が設けられている。送達システム３０１は、管状層を形成するための各帯片４１が第１の（平坦）状態から第２の（管状）状態に移行するように移動するとき、各管状層３５の内部に樹脂バインダーの小塊を供給するためのものである。図４４に示されている構成では、各管状層３５の組立の後でかつ次の管状層３５の設置の前に、該管状層３５の外面に樹脂バインダーを噴霧するための噴霧ローラまたは他の装置３０３が設けられている。この構成では、樹脂バインダーが種々の管状層３５を通って移動することによって、拡張する内側チューブ２１と柔軟な外側ケーシング３１との間の空間４５の下側領域から後続の通気のための空間の上側領域に空気を排除しながら、樹脂バインダーが補強材３２に対してその利用可能な空間の殆どを充填する程度まで加えられることになる。
【０１４７】
いくつかの用途では、前述の実施形態において説明したような徐々に上昇する樹脂バインダーのプールにのみ依存することなく、補強材３２および隣接する内側ライナー２１の樹脂吸収性層１７の比較的急速な湿潤を促進することが必要とされる場合がある。このような用途として、例えば、管状構造体１００が傾斜区域を有するパイプライン設置が挙げられる。このようなパイプライン設置では、樹脂バインダーは、重力の影響によって下方に移動し、補強材３２および隣接する内側ライナー２１の樹脂吸収性層１７を満足に湿潤させることができないことがある。
【０１４８】
図４５，４６，４７を参照すると、第５の実施形態によるパイプのためのパイプ組立ライン４００の一部が示されている。パイプ組立ライン４００は、第１の実施形態に用いられたパイプ組立ライン８１といくつかの点に関して類似しており、対応する部品を示すために、対応する参照番号が用いられている。
【０１４９】
図示されている構成では、管状構造体１００は、急峻に傾斜した区域４０１を有している。この区域４０１は、樹脂バインダーが重力の影響によって下方に移動し、補強材３２および隣接する内側ライナー２１の樹脂吸収性層１７を満足に湿潤させることができない程度に、急峻に傾斜している。
【０１５０】
パイプ組立ライン４００は、補強材３２および隣接する内側ライナー２１の樹脂吸収性層１７の比較的急速な湿潤を促進する装置４０３を含んでいる。
【０１５１】
装置４０３は、互いに離間して配置された複数のローラアレイ４０５を備えている。各ローラアレイ４０５は、複数のローラ４０７を備えている。これらのローラ４０７は、組み立てられた管状構造体１００が収縮した状態で通過することができる中心円形空間４１１を画定する管形状４０９をもたらすように、配置されている。
【０１５２】
各ローラアレイ４０５は、それぞれのローラ４０７が回転可能に取り付けられたリングとして構成された中心軸４１３を備えている。ローラ４０７は、中心軸４１３がリング形態を有していることによって、互いに角度をなして配置されている。また、ローラ４０７は、互いに近接して配置されている。ローラ４０７の角配置および近接配置によって、ローラ４０７の円筒回転面４１５は、協働して、環状アレイ４０５の内側４１６に回転接触面４１７をもたらしている。付加的に、環状アレイ４０５の外側４２０において、互いに隣接するローラ４０７間に間隙４１９が形成されている。
【０１５３】
ローラアレイ４０５は、軸方向において互いに離間しており、間隔４２１が互いに隣接する２つのローラアレイ間に画定されている。
【０１５４】
リング４１５は、ローラアレイ４０５を適所に保持するために、互いに接続されている。図示されている構成では、軸４１３は、接続ロッド４２３によって、互いに接続されている。環状アレイ４０５の外側４２０において間隙４１９が互いに隣接するローラ４０７間に設けられていることによって、接続ロッド４２３を軸４１３に取り付けるためにアクセスすることができる。
【０１５５】
装置４０３は、いったん内側チューブ２１が膨張したなら、組み立てられた管状構造体１００に沿って徐々に移動するように構成されている。図４５に示されている構成では、装置４０３は、装置１２５のすぐ背後に配置されている。
【０１５６】
典型的には、装置４０３は、圧縮装置１２５のすぐ背後の位置において、組み立てられる管状威構造体１００に沿って引っ張られるようになっている。
【０１５７】
また、装置４０３は、樹脂バインダーをかき立て、湿潤プロセスを促進するために、管状構造体１００に振動を与えるように構成されていてもよい。
【０１５８】
この構成によれば、管状構造体１００は、図４８に概略的に示されているように、装置４０３内を通過するとき、蠕動加圧作用に類似する動作を受けることになる。具体的には、管状構造体１００は、各中心円空間４１１を通過するときに圧縮され、次いで、内側チューブ２１内の膨張圧の影響によって、介在する空間４１９内に拡張することになる。この連続的な圧縮および拡張が、組み立てられた管状構造体１００に作用し、樹脂バインダーを分配し、補強材３２および隣接する内側ライナー２１の樹脂吸収性層１７の比較的な急速な湿潤を促進することになる。
【０１５９】
前述の実施形態は、パイプを受け入れる溝内に徐々に敷設されるパイプ１０の建造に関して述べている。
【０１６０】
本発明は、図面を参照して前述した種々の実施形態によるパイプを含んでいるが、パイプを受け入れる溝内に徐々に敷設されるパイプに制限されるものではない。
【０１６１】
パイプは、パイプの長さに沿って配置された懸垂クレードルのような支持装置によって、地面上に直接的または間接的に敷設されるように構成されていてもよい。また、パイプは、例えば、工業プラントまたは化学プラント内への設置におけるように、垂直状態で支持されるようになっていてもよい。
【０１６２】
パイプを建造し、次いで、樹脂バインダーの硬化の前に適所に設置することが、本発明によって建造されるパイプの大きな特徴である。従って、パイプは、設置位置への案内を容易にするために、柔軟な状態にあるとよく、次いで、適所に配置されたなら、樹脂バインダーの硬化によって剛性になるようになっているとよい。この構成によって、柔軟な状態にあるパイプは、意図される位置に搬送または移送され、樹脂バインダーの硬化の前に設置されることが可能になる。
【０１６３】
このような構成は、パイプが１つまたは複数の障害物の周りを縫うように進む経路または曲がりくねった経路に追従することが必要とされる場合、特に有利である。これは、工業プラントまたは化学プラントのパイプラインに一般的に見られる状況である。
【０１６４】
図４９−５２を参照すれば、第６の実施形態によるパイプ１０の区域が示されている。第６の実施形態によるパイプ１０は、１つまたは複数の真直区域を有しており、その１つが図４９に示されており、参照番号５０１が付されている。パイプ１０は、１つまたは複数の曲げ区域も有しており、その１つの考えられる形態が図５０に示されており、参照番号５０３が付されており、他の考えられる形態が図５１に示されており、参照番号５０５が付されている。
【０１６５】
曲げ区域５０３は、外側５０７および内側５０９を有する穏やかな曲線として構成されている。柔軟な外側ケーシング３１は、外側５０７において伸張し、内側５０９において収縮し、これによって、湾曲に適応することができる。補強材３２内の繊維は、すべることによって、湾曲に適応し、負荷を伝搬することができる。
【０１６６】
曲げ区域５０５は、外側５１１および内側５１３を有する急峻な曲線として構成されている。曲げ区域５０５は、組み立てられた管構造体１００を形成するための管状構造体の折り曲げを容易にするために、図５２に示されているように、内側５１３に隣接する組み立てられた管状構造体１００の一部を除去し、内側に沿って凹部５１５をもたらすことによって形成されている。図示されている構成では、除去された部分は、ｖ形状を有している。従って、各凹部５１５は、２つの互いに向き合った傾斜側縁５１７を有しており、これらの傾斜側縁５１７は、図５１に示されているように、曲げ区域５０５の形成時に互いに重なって当接することになる。当接している縁５１７は、互いに密封して接合されている。
【０１６７】
いくつかの用途では、パイプ１０またはその長さの少なくとも一部が、パイプの建造および樹脂バインダーの硬化の後も、柔軟であることが必要とされる場合がある。このような用途として、海中位置と水面の施設との間に延在する柔軟なパイプラインをもたらすパイプ１０が挙げられる。
【０１６８】
図５３に示されている第７の実施形態によるパイプ１０は、このような用途に用いられるために建造されている。パイプ１０は、例えば、海中位置と海洋生産リグとの間に柔軟なライザーをもたらすものである。この実施形態では、パイプ１０は、船または艀のような船舶上の据付プラント６００において組み立てられ、海域６０１内に敷設されるようになっている。その海面には、参照番号６０３が付されている。
【０１６９】
据付プラント６００は、管状構造体１００を前述の実施形態と同様の方法によって組み立てるようになっている。この実施形態では、据付プラント６００は、第５の実施形態に関して前述したように、補強材３２および隣接する内側ライナー２１の樹脂吸収性層１７の比較的急速な湿潤を促進する装置４０３を用いている。加えて、据付プラント６００は、組み立てられた管構造体１００が水６０１内に敷設されるときに、組み立てられた管構造体１００を支持する支持構造体６０５を有している。
【０１７０】
この実施形態では、パイプ１０の建造に用いられる樹脂バインダーは、（典型的には前述の実施形態におけるような剛性な状態に硬化するのとは対照的に）、より柔軟な状態に硬化するものである。具体的には、この樹脂バインダーは、パイプ１０に必要な柔軟性をもたらすために、硬化の後も柔軟性を維持するものである。このような目的に適する樹脂バインダーおよび他の結合剤は、複合構造技術においてよく知られており、その例として、ゴム変性ポリエステル、ゴム変性ビニルエステル、ゴム変性エポキシ、およびポリウレタンが挙げられる。この実施形態では、ゴム変性ビニルエステルが、樹脂バインダーとして好ましい。何故なら、ゴム変性ビニルエステルは、高せん断強度および良好な層間接合性を有するのみならず、運動に対応して曲がる能力を構造体にもたらすからである。
【０１７１】
組み立てられた管状構造体は、パイプ１０が敷設されるときに海中に降下する必要があるので、空気を内側ライナー２１のための膨張流体として用いるのは、適切ではない。何故なら、空気は、組み立てられた管状構造体に望ましくない浮力をもたらすからである。この実施形態では、水が膨張流体として用いられるようになっている。膨張流体として作用する水は、周囲の海域６０１から供給されることになる。図示されている構成では、降下している管状構造体の底（管状構造体の開端１３３）は、取付具６０７を有しており、取付具６０７を通して、水が管状構造体１００内に送り込まれ、内側ライナー２１を膨張させるようになっている。ライナー２１を必要に応じて膨張させるのに十分な程度に水を加圧する圧力ヘッドを得るために、膨張流体は、水面６０３の上方のある高さに維持されるように導入されることになる。管状構造体１００内の水面６０３からの水の高さは、参照番号６１１によって示されている。
【０１７２】
この実施形態では、圧縮装置１２５は、先の実施形態におけるように組み立てられた管状構造体１００に対して牽引運動を与えるのではなく、組み立てられた管構造体１００の降下を制御するブレーキシステムとして機能する。
【０１７３】
先の実施形態は、２つの異なる位置間に連続的に延在するパイプラインを構成する長さを有するパイプの建造に関するものである。しかし、本発明は、このような長いパイプの建造に制限される必要がない。実際、本発明は、他のパイプ、例えば、互いに接続されてパイプラインを形成するように構成されたパイプ、例えば、典型的には、個々のユニットとしての取扱および設置に適する短い長さを有するパイプの製造に適用されてもよい。このようなパイプの製造は、工場のような製造施設内において行われるのに適している。
【０１７４】
図示されていない次の実施形態は、このようなパイプに向けられている。この実施形態は、先の実施形態といくつかの点において類似しており、対応する用語が、この実施形態の説明に用いられている。
【０１７５】
この実施形態では、内側部分は、軸方向および半径方向の膨張を行うように構成された（マンドレルのような）コア上に配置され、外側部分は、内側部分の周りに配置され、これによって、組み立てられた管構造体をもたらすようになっている。外側部分は、コア上への内側部分の配置の前、最中、または後に、内側部分の周りに配置されるとよい。外側部分の補強布に含浸する樹脂バインダーは、先の実施形態におけるように、内側ライナー上のフェルトの層にも含浸し、外側部分を内側部分に一体化させることになる。樹脂バインダーの硬化の前に、コアが拡張され、これによって、組み立てられた管構造体を半径方向および軸方向に拡張し、管構造体に外径および形状をもたらすことになる。組み立てられた管構造体の拡張によって、先の実施形態におけるように、外側部分の補強材が全ての方向に伸張し、パイプ１０のフープ応力および軸方向応力に対する耐性を強化することになる。組み立てられた管構造体１００は、いったん樹脂バインダーが十分に硬化されたなら、コアから取り外され、これによって、パイプが得られることになる。
【０１７６】
この実施形態では、組み立てられた管構造体を半径方向および軸方向に拡張させるために、先の実施形態におけるような膨張流体を用いずに、コアが用いられている。
【０１７７】
他の構成では、比較的短いパイプは、第１，第２，または第３の実施形態のいずれか１つによってパイプを製造し、該パイプを多数の区域に切断し、区域の１つを短いパイプとすることによって、製造されてもよい。
【０１７８】
先の実施形態のいずれかによるパイプは、その一端または両端に連結具を必要とすることがある。連結具は、パイプをパイプラインにおける他のパイプに連結するために、またはパイプを他の構成部品（例えば、フィルター、ポンプ、および弁）に接続するために、必要とされることがある。さらに、パイプが製造される建造走行部の開始点および終了点において、連結具をパイプに装着することが必要とされることもある。
【０１７９】
連結具は、どのような適切な方法によって、パイプ端に装着されてもよい。１つの方法として、係留部分および連結部分を有する連結装置を用いる方法が挙げられる。この場合、係留部分は、パイプに取り付けられるように構成されており、連結部分は、該パイプが連結される他のパイプまたは構成部品の対応する連結部に取り付けられる（連結フランジのような）連結部をなすように構成されている
【０１８０】
係留部分は、パイプ１０の隣接端に埋設されるように構成されているとよい。係留部分は、パイプとキー結合するように構成されているとよい。キー結合は、どのような適切な方法によって、例えば、パイプ１０の外側部分１３とキー結合する賦形部を設けることによって、達成されてもよい。賦形部は、補強材３２およびそこに含浸された樹脂バインダーとキー結合するピンのような横方向突起から構成されているとよい。代替的または付加的に、賦形部は、孔を備えていてもよい。この孔内に、補強材３２およびそこに含浸された樹脂バインダーが配置され、キー作用をもたらすことになる。さらに、補強材３２内の繊維が、賦形部に巻き付けられ、挿通され、またはそれ以外の方法によって取り付けられ、係留部の適所への固定を助長するようになっていてもよい。
【０１８１】
前述の実施形態は、パイプとして構成された複合管状構造体の建造に関するものである。
【０１８２】
本発明は、どのような適切な管状構造体、例えば、種々の管状の物体、要素、部品、または他の形状物の建造に適用されてもよい。管状構造体は、シャフト、ビーム、および柱状体のような構造要素を含んでいる。また、管状構造体は、複合構造の中空構造部分または配管も含んでいる。
【０１８３】
このような管状構造体は、どのような適切な方法によって建造されてもよい。このような管状構造体を建造する特に便利な方法は、該管状構造体を構成する組み立てられた管構造体をもたらすために軸方向および半径方向の拡張に適する（マンドレルのような）コアと内側部分の周りに配置された外側部分とを含む、先の実施形態に関して説明したプロセスと同様であればよい。
【０１８４】
樹脂バインダーをかき立て、湿潤プロセスを促進するために、組み立てられた管状構造体１００に振動を与える特徴は、本発明による細長の中空構造体のいずれの建造に関して用いられてもよい。
【０１８５】
前述の説明から、樹脂バインダーを補強材３２に送達するステップと補強材３２を樹脂バインダーによって十分に湿潤させるステップとが互いに独立した特異な作用であることが、前述した実施形態の大きな特徴であることは、明らかである。具体的には、樹脂バインダーは、管状構造体１００が圧縮装置１２５を通過する前に、管状構造体１００内に導入され、樹脂バインダーは、管状構造体１００が圧縮装置１２５を通過した後、膨張空洞２９内への膨張流体の導入の結果として補強材３２を十分に湿潤させるようになっている。
【０１８６】
さらに、前述したように、補強材３２が閉じ込められている空間４５の容積を徐々に減少させることによって、空間４５から空気が確実に排除されることになるが、これは、補強材３２内への樹脂バインダーの含浸を促進する効果がある。
【０１８７】
本発明の範囲は、前述した実施形態の範囲に制限されるものではないことを理解されたい。
【０１８８】
本明細書および請求項を通して、文脈に別段の定めがない限り、「〜を備える（comprise）」という用語または「comprises」または「comprising」のような変形は、記載されている完全体または完全体の群を含むことを意図しているが、任意の他の完全体または完全体の群を排除するものではないことを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９ａ】
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【図１９ｂ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３ａ】
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【図２３ｂ】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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