專利名稱：用于標(biāo)記和探測地下管線的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于標(biāo)記地下管線的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及允許探測地下管線的系統(tǒng)和方法。尤其是，本發(fā)明的至少一些實施方式涉及各自連接到地下管線的多個升高裝置(riser)的系統(tǒng)。此外，各升高裝置經(jīng)由有色纜繩間接連接到相鄰升高裝置， 其中有色纜繩被設(shè)置在地下管線之上的預(yù)定高度處。
背景技術(shù)：
近些年，城市地下空間已經(jīng)變成了公用事業(yè)管線網(wǎng)，包括電話、電、氣、有線電視、 光纖、交通信號、街道照明電路、排水和防洪設(shè)備、給水干管和污水管。在一些地方，大的油管和氣管，國防通信線路，公共交通以及鐵路和公路隧道也競爭下地空間。因為許多服務(wù)提供者企圖將它們的網(wǎng)絡(luò)放置在地下，違反公用事業(yè)服務(wù)規(guī)定的問題增加。當(dāng)建設(shè)和修理裝備在它們附近挖掘時，公用事業(yè)管線都是易于被破壞的。由于公用事業(yè)管線的位置和/或深度不準(zhǔn)確，記錄通常是貧乏的。一些生活服務(wù)甚至都不顯示在公用事業(yè)管線計劃上。這意味著物理地現(xiàn)場確定地下管線服務(wù)的位置、性質(zhì)和深度以減少挖掘和建設(shè)期間無意損壞的風(fēng)險和后果的能力是關(guān)鍵的。能用便宜的裝備相對容易地定位處于淺深度處的一些地下管線，但是處于更大深度處的許多類型的公用事業(yè)管線并且尤其是更小的、不傳導(dǎo)的公用事業(yè)管線是非常難以定位的。對于一些公用事業(yè)管線來說，損壞公用事業(yè)管線使得中斷日常生活和商業(yè)。對于其它公用事業(yè)管線來說，損壞能給工人、旁觀者和附近建筑物造成物理危險。對于所有公用事業(yè)管線來說，損壞導(dǎo)致由承包人、當(dāng)?shù)毓?、公用事業(yè)提供者、保險公司、受影響的公共和商業(yè)業(yè)主共同負(fù)擔(dān)的費用。由于這些問題，聯(lián)邦實驗室聯(lián)盟的國家和地方政府委員會，與非開挖技術(shù)中心和技術(shù)轉(zhuǎn)讓信息中心聯(lián)合發(fā)布了公用事業(yè)管線定位技術(shù)的需求聲明。尤其是，SON要求的問題的解決方案的特征為"...重要的國家重大問題-由挖掘和公用事業(yè)管線安裝/維修行為引起的地下公用事業(yè)系統(tǒng)的損壞的當(dāng)前的和增加的潛在趨勢，”(需求聲明公用事業(yè)管線定位技術(shù)？ http://www. nal. usda. gov/ttic/utilfnl. htm) 0因此，盡管目前存在多種用于探測一些類型的地下管線的裝置，但是仍然存在大量的挑戰(zhàn)。因此，用其它系統(tǒng)和/或技術(shù)增強(qiáng)或者甚至替代當(dāng)前地下探測系統(tǒng)或技術(shù)是本領(lǐng)域中的改進(jìn)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明總體上涉及用于標(biāo)記地下管線的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及允許探測地下管線的系統(tǒng)和方法。尤其是，本發(fā)明的至少一些實施方式涉及各連接到地下管線的升高裝置的系統(tǒng)。此外，各升高裝置經(jīng)由有色纜繩間接連接到相鄰升高裝置，其中有色纜繩被設(shè)置在地下管線之上的預(yù)定高度處。與新地下管線和先前建立的地下管線相關(guān)地執(zhí)行本發(fā)明。在本發(fā)明的一些執(zhí)行中，多個升高裝置的系統(tǒng)連接到地下管線的外表面，使得多個升高裝置的系統(tǒng)跨過公用事業(yè)管線的長度。此外，有色碼的纜繩以連續(xù)的方式附接到各升高裝置的延伸端。有色碼的纜繩使升高裝置互連，以提供連接的多個升高裝置的系統(tǒng)。在一些實施方式中，選擇纜繩的顏色，以提供多個升高裝置的系統(tǒng)所連接的公用事業(yè)管線的類型的可見指示。在其它實施方式中，選擇纜繩的顏色，以提供關(guān)于地下管線的存在的可見警告。根據(jù)本發(fā)明的地下標(biāo)記系統(tǒng)進(jìn)一步包括將多個升高裝置的系統(tǒng)固定地緊固到地下管線的外表面的附接系統(tǒng)。所述附接系統(tǒng)可以包括相對于地下管線固定升高裝置的位置的捆扎裝置。本發(fā)明的一些執(zhí)行進(jìn)一步提供將多個有色碼的纜繩連接到單獨的升高裝置的裝置。有色碼的纜繩可以進(jìn)一步包括珠狀(beaded)表面，以使纜繩相對于纜繩連接到的升高裝置的固定位置的移動最小化。根據(jù)本發(fā)明的地下標(biāo)記系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括連接到升高裝置的端部的支柱或延伸升高裝置，使得支柱的自由端設(shè)置在地表面處或之上。本發(fā)明的一些實施方式進(jìn)一步包括設(shè)置在升高裝置或支柱中的至少一個的自由端上的帽，其中所述帽保護(hù)所述升高裝置和 /或立柱的自由端。本發(fā)明的實施方式進(jìn)一步包括布置在升高裝置或連接到升高裝置的立柱的自由端中的反射器。所述反射器大體上包括允許經(jīng)由已知的探測方法表面探測所述反射器的材料和/或電路。例如，在一些實施方式中，反射器是可見地探測得到的。在其它實施方式中，反射器是可經(jīng)由已知的探測方法，諸如聲納、雷達(dá)、磁力、射線照相、電磁、熱感、 地理藏寶(geocaching)、全球衛(wèi)星定位、自導(dǎo)引信號、航位推測法和慣性導(dǎo)航，探測得到的。在下面的描述中和附屬權(quán)利要求中將闡述本發(fā)明的這些和其它特征和好處，或者本發(fā)明的這些和其它特征和好處將變得更顯而易見的?？梢砸揽扛綄贆?quán)利要求中特別指出的器具和組合實現(xiàn)和獲得所述特征和好處。而且，通過實踐本發(fā)明可以認(rèn)識到本發(fā)明的特征和好處，或者通過如同下文中所闡述的說明書，本發(fā)明的特征和好處將是顯然的。


為了獲得上面所陳述的方式以及本發(fā)明的其它特征和好處，將參考它的在附圖中示出的特征實施方式描寫本發(fā)明的更具體地描述。應(yīng)當(dāng)理解，附圖僅僅示出了本發(fā)明的典型的實施方式并且因此將不被視為限定本發(fā)明的范圍，將使用附圖更具體和詳細(xì)地描述和解釋本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的范圍內(nèi)的代表性的實施方式的地下管線標(biāo)記系統(tǒng)的透視圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的范圍內(nèi)的代表性的實施方式的升高裝置的透視圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的范圍內(nèi)的代表性的實施方式的包括深度計的升高裝置的前視圖。圖4A是根據(jù)本發(fā)明的范圍內(nèi)的代表性的實施方式的升高裝置的前視圖。
圖4B是圖4A中所示的升高裝置的側(cè)視圖。圖4C是連接到多個地下管線的圖4A中所示的升高裝置的透視圖。圖5A是根據(jù)本發(fā)明的范圍內(nèi)的代表性的實施方式的連接到地下管線的升高裝置的前視圖。圖5B是連接到地下管線的圖5A中所示的升高裝置的頂視圖。圖5C是根據(jù)本發(fā)明的范圍內(nèi)的代表性的實施方式的連接到地下管線的升高裝置的透視圖。圖5D是圖5C中所示的升高裝置的前視圖。圖5E是圖5C和5D中所示的升高裝置的側(cè)視圖。圖5F到51是根據(jù)本發(fā)明的范圍內(nèi)的代表性的實施方式的連接到地下管線的升高裝置的前視圖。圖5J是根據(jù)本發(fā)明的范圍內(nèi)的代表性的實施方式的連接到大的地下管線的多個升高裝置的前視圖。圖漲是根據(jù)本發(fā)明的范圍內(nèi)的代表性的實施方式的連接到大的地下管線的多個升高裝置的前視圖。圖6是連接到地下管線的多個升高裝置的頂視圖，其中各升高裝置經(jīng)由有色纜繩連接到相鄰升高裝置。圖7是根據(jù)本發(fā)明的范圍內(nèi)的代表性的實施方式的連接到地下管線的多個升高裝置的頂視圖，其中沿著地下管線設(shè)置多個有色纜繩。圖8是根據(jù)本發(fā)明的范圍內(nèi)的代表性的實施方式的具有連接到地下管線的第一端和連接到支柱的第二端的升高裝置的透視圖。圖9A是根據(jù)本發(fā)明的范圍內(nèi)的代表性的實施方式的在升高裝置和支柱之間的連接的分解的透視圖。圖9B是根據(jù)本發(fā)明的范圍內(nèi)的代表性的實施方式的升高裝置和反射盤的分解的透視圖。圖IOA是根據(jù)本發(fā)明的范圍內(nèi)的代表性的實施方式的支柱和地上標(biāo)記的下側(cè)透視圖。圖IOB是圖IOA中所示的支柱和地上標(biāo)記的頂側(cè)透視圖。圖11是根據(jù)本發(fā)明的范圍內(nèi)的代表性的實施方式的升高裝置和帽的分解的透視圖。
具體實施例方式本發(fā)明總體上涉及用于標(biāo)記地下管線的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及允許探測地下管線的系統(tǒng)和方法。尤其是，本發(fā)明的至少一些實施方式涉及分別連接到地下管線的多個升高裝置的系統(tǒng)。此外，各升高裝置經(jīng)由有色纜繩間接連接到相鄰升高裝置，其中有色纜繩被設(shè)置在地下管線之上的預(yù)定高度處。參考圖1，示出了用于標(biāo)記地下管線的地下標(biāo)記系統(tǒng)10。地下標(biāo)記系統(tǒng)10大體上包括多個升高裝置20，各升高裝置20具有第一端22和第二端M。升高裝置20典型地由能埋在地下很長時期的抗腐蝕的、耐潮濕的、環(huán)境適應(yīng)的材料組成。例如，在一些實施方式中，升高裝置20由不能生物降解的聚合物材料，諸如尼龍、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚酯、 聚氨酯、硅樹脂以及本領(lǐng)域中已知的其它有機(jī)和無機(jī)聚合物組成。在其它實施方式中，升高裝置20由惰性金屬材料，諸如鋁、銅、不銹鋼、以及本領(lǐng)域中已知的其它金屬和金屬合金組成。在一些實施方式中，升高裝置20由多種類型的材料組成，每種類型的材料都是可與地下標(biāo)記系統(tǒng)10的設(shè)計和使用相適應(yīng)的。例如，在一些實施方式中，升高裝置20由復(fù)合材料組成。在其它實施方式中，升高裝置20包括具有耐潮濕涂層和覆層的易潮濕材料。在一些實施方式中，升高裝置20被設(shè)置的鄰近地下管線50，使得第一端22鄰接公用事業(yè)管線50的表面，并且第二端M從公用事業(yè)管線50向外延伸。第一端22因此被構(gòu)造成相適應(yīng)地接觸公用事業(yè)管線50的外表面。例如，在一些實施方式中，第一端22包括具有大體上鏡像公用事業(yè)管線50的外表面的輪廓的鞍形表面30。在其它實施方式中，鞍形表面30能被形成為適應(yīng)公用事業(yè)管線50的外表面。在其它實施方式中，連接器(未示出)被插入在鞍形表面30和公用事業(yè)管線50的外表面之間，其中連接器具有支撐鞍形表面30的第一表面，和支撐公用事業(yè)管線50的外表面的第二表面。鞍形表面30形成升高裝置20的基座部分并且提供公用事業(yè)管線50和升高裝置 20之間的穩(wěn)定接合(interface)。在一些實施方式中，鞍形表面30和公用事業(yè)管線50之間的接合表面進(jìn)一步包括增加鞍形表面30和公用事業(yè)管線50之間的摩擦系數(shù)的材料。例如，在一些實施方式中，鞍形表面30包括橡膠涂層。在其它實施方式中，鞍形表面30包括紋理。最后，在一些實施方式中，鞍形表面30包括粘接材料，諸如膠水、環(huán)氧樹脂、和/或水泥。升高裝置20大體上設(shè)置在地下管線50上，使得在相鄰升高裝置20之間具有預(yù)定距離12。距離12可以是由用戶選擇的任何距離，或者可以包括由條例或法規(guī)規(guī)定的特定距離。例如，在一些實施方式中，距離12由用戶選擇并且在幾英寸到數(shù)英尺的范圍內(nèi)。在其它實施方式中，距離12由法規(guī)規(guī)定，使得各相鄰升高裝置20之間的距離12是大約相同的。而且，在其它實施方式中，距離12包括用于第一類型的公用事業(yè)管線的第一值，和用于第二種類型的公用事業(yè)管線的第二值。在本發(fā)明的一些實施方式中，有色碼的(color coded)纜繩60附接到各升高裝置 20的第二端24，因此使各升高裝置20與相鄰升高裝置20互相連接在一起。在一些實施方式中，各升高裝置20的第二端M被修改成包括用于接合有色纜繩60的一部分的表面或插孔。例如，在一些實施方式中，各升高裝置的第二端M包括用于接收纜繩60的一部分的通道、鉤或夾子26。在其它實施方式中，第二端24包括多個通道、鉤或夾子沈，以接收和配合多個有色碼的纜繩60。最后，在一些實施方式中，升高裝置20的第二端M包括大體上無特征的(featureless)表面(未示出)，以供纜繩60的一部分圍繞其纏繞因此將纜繩60連接到升高裝置20的第二端M。無特征的表面可以包括紋理、涂層或多個條紋，以增加纜繩60 和升高裝置20之間的摩擦。有色碼的纜繩60可以包括能埋在地下很長時期的任何抗腐蝕的、耐潮濕的材料。 而且，有色碼的纜繩60大體上包括半柔性的材料。在一些實施方式中，有色碼的纜繩60包括擠壓的、不能生物降解的聚合物材料，諸如尼龍、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚酯、聚氨酯、硅樹脂以及本領(lǐng)域中已知的其它有機(jī)和無機(jī)聚合物。在其它實施方式中，有色碼的纜繩60包括金屬材料，諸如鋁、銅、不銹鋼、或本領(lǐng)域已知的其它金屬和金屬合金。在一些實施方式中，有色碼的纜繩60包括多種類型的材料，每種類型的材料都是與地下標(biāo)記系統(tǒng)10的設(shè)計和使用相適應(yīng)的。在其它實施方式中，有色碼的纜繩60包括具有耐潮濕涂層或覆層的易潮濕材料。有色碼的纜繩60大體上在地下管線50之上的預(yù)定高度14處附接到各升高裝置 20的第二端M。距離14可以是由用戶選擇的任何距離，或者可以包括由條例或法規(guī)規(guī)定的特定距離。例如，在一些實施方式中，距離14由用戶選擇并且在幾厘米到數(shù)英尺的范圍內(nèi)。在其它實施方式中，距離14由法規(guī)規(guī)定，使得纜繩60和公用事業(yè)管線50之間的距離 14沿著公用事業(yè)管線60的整個長度均勻地間隔開。有色碼的纜繩60的顏色優(yōu)選為被選擇成對應(yīng)于并且識別供纜繩60設(shè)置在其上的特定類型的公用事業(yè)管線50。公用事業(yè)管線的色碼一般用于識別建筑區(qū)域內(nèi)存在的地下管線，旨在挖掘期間保護(hù)地下管線免遭損壞。美國公共工程協(xié)會(APWA)已經(jīng)建立了用于標(biāo)記地下管線的統(tǒng)一色碼。在表1中提供了這些色碼。表 1.
權(quán)利要求
1.一種用于標(biāo)記地下管線的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括多個升高裝置，每個升高裝置具有第一端和第二端，每個升高裝置的第一端具有被固定到地下管線的一部分的接觸表面，各升高裝置的第二端具有用于接納有色纜繩的接合表面，其中所述有色纜繩提供地下管線的視覺指示。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括在每個升高裝置的接觸表面和接合表面之間的預(yù)定距離。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括附接到每個升高裝置的第二端的反射器。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中反射盤是可經(jīng)由聲納技術(shù)、全球定位衛(wèi)星技術(shù)、雷達(dá)技術(shù)、磁力計技術(shù)、射線照相技術(shù)、電磁技術(shù)、和熱感技術(shù)中的至少一種探測到的。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中有色纜繩的所選定的顏色對應(yīng)于表示特定類型的地下管線的色碼。
6.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述反射器大體設(shè)置在地表面的平面內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括具有第一端和第二端的支柱，其中支柱的第一端連接到升高裝置的第二端，并且支柱的第二端向上延伸到地表面附近的位置。
8.一種用于標(biāo)記地下管線的方法，所述方法包括提供地下管線；將第一升高裝置的第一端連接到地下管線的第一部分；將第二升高裝置的第一端連接到地下管線的第二部分；使第一升高裝置與第二升高裝置間隔開預(yù)定距離；用有色纜繩使第一升高裝置的第二端與第二升高裝置的第二端互連；和將有色纜繩設(shè)置在地下管線之上的預(yù)定高度處，其中有色纜繩提供地下管線的視覺指7J\ ο
9.如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括將反射器連接到所述第一和第二升高裝置中的至少一個的第二端，其中反射器是可經(jīng)由聲納技術(shù)、全球定位衛(wèi)星技術(shù)、雷達(dá)技術(shù)、磁力計技術(shù)、射線照相技術(shù)、電磁技術(shù)、和熱感技術(shù)中的至少一種探測到的。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括選擇有色纜繩的顏色，所述有色纜繩的顏色對應(yīng)于表示特定類型的地下管線的色碼。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括將支柱的第一端連接到所述第一和第二升高裝置中的至少一個的第二端，其中所述支柱的第二端向上延伸到地表面附近的位置。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括將反射盤連接到支柱的第二端，其中所述反射盤是可經(jīng)由聲納技術(shù)、全球定位衛(wèi)星技術(shù)、雷達(dá)技術(shù)、磁力計技術(shù)、射線照相技術(shù)、電磁技術(shù)、和熱感技術(shù)中的至少一種探測到的。
13.如權(quán)利要去12所述的方法，進(jìn)一步包括用有色纜繩使第一升高裝置和第二升高裝置互連，使得有色纜繩在地下管線之上的預(yù)定高度處基本上跨過地下管線的整個長度。
14.如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括將多個升高裝置連接到地下管線，在多個升高裝置的相鄰升高裝置之間設(shè)置有預(yù)定距離，其中所述多個升高裝置基本上跨過地下管線的整個長度。
15.一種用于標(biāo)記地下管線的裝置，該裝置包括具有第一端和第二端的升高裝置，升高裝置的第一端連接到地下管線，并且第二端從地下管線向上延伸，第二端具有被構(gòu)造成在地下管線之上的預(yù)定高度處接納有色標(biāo)記纜繩的表面。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，進(jìn)一步包括將升高裝置的第一端固定到地下管線的保持機(jī)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述保持機(jī)構(gòu)是捆帶、帶子、鏈、系繩和粘接劑中的至少一種。
18.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述保持機(jī)構(gòu)包括供地下管線的一部分插入和保持在其內(nèi)的接納通道。
19.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中升高裝置的第二端進(jìn)一步包括用于接納反射盤的隔室。
20.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中被構(gòu)造成接納有色標(biāo)記纜繩的表面包括通道、凹部、突出部、凹槽、凹口、鉤、塞、插孔、腔、條紋表面和成形表面中的至少一個。
21.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中升高裝置的第二端進(jìn)一步包括用于接納立柱的安裝表面，立柱具有第一端和第二端，所述第一端連接到安裝表面，并且所述第二端向上延伸到地表面附近的位置。
全文摘要
提供用于標(biāo)記和探測地下管線的系統(tǒng)。尤其是，本發(fā)明涉及各自連接到地下管線的多個升高裝置的系統(tǒng)。此外，各升高裝置的自由端經(jīng)由有色纜繩間接連接到相鄰升高裝置，其中有色纜繩被設(shè)置在地下管線之上的預(yù)定高度處。最后，選擇纜繩的顏色以視覺地識別多個升高裝置的系統(tǒng)所連接的公用事業(yè)管線的類型。
文檔編號G09F19/00GK102449681SQ200980159592
公開日2012年5月9日 申請日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者M.W.梅西 申請人:無限乘無限有限責(zé)任公司