專利名稱：非開挖打孔設(shè)備以及非開挖打孔方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非開挖導(dǎo)向領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及一種非開挖系統(tǒng)的非開挖打 孔設(shè)備以及非開挖打孔方法。
背景技術(shù)：
非開挖技術(shù)是指利用巖土導(dǎo)向、定向鉆進(jìn)等手段，在地表不挖槽的情況下，進(jìn)行諸 如鋪設(shè)、更換或修復(fù)各種地下管線之類的施工的技術(shù)。該技術(shù)社會經(jīng)濟(jì)效益顯著，尤其可在 一些無法實施開挖作業(yè)的地區(qū)鋪設(shè)管線，如穿越公路、鐵路、建筑物、河流、古跡保護(hù)區(qū)、鬧 市區(qū)、農(nóng)作物及植被保護(hù)區(qū)等。該技術(shù)現(xiàn)已廣泛用于燃?xì)狻㈦娦藕碗娏Φ裙こ滩块T。在非開挖過程中，通常利用導(dǎo)向儀和探棒來打孔，以形成導(dǎo)向孔。因此，在此過程 中，導(dǎo)向儀和探棒的組合所能打出的導(dǎo)向孔深度是一部非開挖打孔設(shè)備抗干擾的主要性能 指標(biāo)。導(dǎo)向儀和探棒的組合所打出的導(dǎo)向孔對于非開挖技術(shù)來說是相當(dāng)重要的，具有非常 重要的實際意義。例如，在很多應(yīng)用中，要求導(dǎo)向儀和探棒的組合所打出的導(dǎo)向孔具有15米以上的 深度。然而，要實現(xiàn)該打孔深度是一件很困難的事情，其主要原因在于探棒所使用的電池容 量有限。而且，增大發(fā)射功率極大地降低了電池的壽命。所以，在現(xiàn)有技術(shù)中，往往需要不停更換電池以實現(xiàn)期望的打孔深度。然而，不停 更換電池的做法是耗時耗力的，而且會影響打孔進(jìn)度。因此，希望能夠提出一種在不增大電池消耗的情況下增大導(dǎo)向儀和探棒的組合所 打出的導(dǎo)向孔的深度的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種在不增大電池消耗(不增大探棒的發(fā)射功率，從而 不降低電池使用壽命)的情況下增大導(dǎo)向儀和探棒的組合所打出的導(dǎo)向孔的深度的非開 挖打孔設(shè)備以及非開挖打孔方法。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種非開挖打孔設(shè)備，包括用于形成導(dǎo)向孔的導(dǎo) 向儀和探棒，其中所述非開挖打孔設(shè)備還包括數(shù)據(jù)傳輸速度調(diào)整裝置，用于調(diào)整所述探棒 的數(shù)據(jù)發(fā)射速度。由此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，可以通過調(diào)整所述探棒的數(shù)據(jù)發(fā)射速度來改變所 述非開挖打孔設(shè)備所能打出的導(dǎo)向孔的打孔深度。優(yōu)選地，在上述非開挖打孔設(shè)備中，所述數(shù)據(jù)傳輸速度調(diào)整裝置通過降低數(shù)據(jù)發(fā) 射速度來提高所述非開挖打孔設(shè)備所打的所述導(dǎo)向孔的深度。優(yōu)選地，在上述非開挖打孔設(shè)備中，所述非開挖打孔設(shè)備還包括探棒發(fā)射距離調(diào)
整裝置。優(yōu)選地，在上述非開挖打孔設(shè)備中，數(shù)據(jù)傳輸速度調(diào)整裝置與探棒發(fā)射距離調(diào)整 裝置協(xié)同操作，從而通過調(diào)整探棒發(fā)射距離來提高所述非開挖打孔設(shè)備所打的所述導(dǎo)向孔的深度。優(yōu)選地，在上述非開挖打孔設(shè)備中，所述非開挖打孔設(shè)備還包括中央處理單元，用 于根據(jù)預(yù)定打孔深度、已打打孔深度、以及電池能量進(jìn)行計算。優(yōu)選地，在上述非開挖打孔設(shè)備中，所述數(shù)據(jù)傳輸速度調(diào)整裝置根據(jù)所述中央處 理單元的計算結(jié)果來調(diào)整所述探棒的數(shù)據(jù)發(fā)射速度。優(yōu)選地，在上述非開挖打孔設(shè)備中，所述中央處理單元通過所述探棒的傳感器位 置獲得預(yù)定打孔深度。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種非開挖打孔方法，用于形成導(dǎo)向孔，其中所述 非開挖打孔方法包括步驟利用數(shù)據(jù)傳輸速度調(diào)整裝置來調(diào)整探棒的數(shù)據(jù)發(fā)射速度。優(yōu)選地，在上述非開挖打孔方法中，所述數(shù)據(jù)傳輸速度調(diào)整裝置通過降低數(shù)據(jù)發(fā) 射速度來提高所述非開挖打孔設(shè)備所打的所述導(dǎo)向孔的深度。優(yōu)選地，在上述非開挖打孔方法中，所述非開挖打孔方法包括步驟根據(jù)預(yù)定打孔 深度、已打打孔深度、以及電池能量進(jìn)行計算，并且根據(jù)計算結(jié)果來調(diào)整所述探棒的數(shù)據(jù)發(fā) 射速度。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，根據(jù)本發(fā)明的第二方面的非開挖打孔方法同樣可 以實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的第一方面的非開挖打孔設(shè)備所能實現(xiàn)的技術(shù)效果和有利優(yōu)勢。


結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細(xì)描述，將會更容易地對本發(fā)明有更完整的理解 并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點和特征，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的非開挖打孔設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的非開挖打孔方法的流程圖。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的非開挖打孔設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的非開挖打孔方法的流程圖。注意，附圖是示意性的而非限制性的，其用于解釋說明，而非限制本發(fā)明的范圍。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明的內(nèi) 容進(jìn)行詳細(xì)描述。在數(shù)字通信領(lǐng)域，在一個字節(jié)中的發(fā)射能量決定了通信的信噪比。在非開挖導(dǎo)向 技術(shù)中，發(fā)明人有利地發(fā)現(xiàn)，可以通過改善(增大)信噪比來增大所打出來的導(dǎo)向孔的深度。在非開挖導(dǎo)向技術(shù)的應(yīng)用中，可變數(shù)字傳輸速度可以在需要時降低數(shù)據(jù)的傳輸速 度，從而增大每個字節(jié)的能量。其結(jié)果是，增大了信噪比。這就導(dǎo)致了更深的導(dǎo)向深度。字 節(jié)中的能量隨著數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣冉档投龃?。例如，在以通常速度減少四分之一的情況下， 等同于發(fā)射功率增大了 4倍。因此，在本發(fā)明的一個實施例中，假設(shè)通常情況下探棒以nbites/s (字節(jié)每秒)的 速度傳輸數(shù)字信息；但是，例如在工程需求變化的情況下，導(dǎo)向設(shè)備可以通過不同的探棒方 向(例如，在裝載電池時，探棒指向上方)通知探棒將數(shù)據(jù)發(fā)送的速度調(diào)整至n/m bites/s的速度；同時，操作人員可將接收儀的接收字節(jié)的速度調(diào)整為mbites/s (其中，m小于η)。 這樣，探棒就可以用數(shù)據(jù)傳輸速度為代價換取更深的距離。具體地說，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的非開挖打孔設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。在該實 施例中，根據(jù)本發(fā)明實施例的非開挖打孔設(shè)備100包括但不限于數(shù)據(jù)傳輸速度調(diào)整裝置 10、導(dǎo)向儀20、以及探棒30。在非開挖打孔設(shè)備100的工作過程中，數(shù)據(jù)傳輸速度調(diào)整裝置 10可根據(jù)需要(例如根據(jù)所需的打孔深度以及已經(jīng)打出的導(dǎo)向孔的深度)來調(diào)整探棒30 的數(shù)據(jù)發(fā)射速度(從而可以調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速度)，由此通過降低數(shù)據(jù)傳輸速度來提高所打 的導(dǎo)向孔的深度。其中，已經(jīng)打出的導(dǎo)向孔的深度可由探棒的傳感器的位置獲得。更具體地說，例如，非開挖打孔設(shè)備100的中央處理單元(CPU)(未示出)可隨時 根據(jù)探棒的傳感器的位置信息獲知已經(jīng)打出的導(dǎo)向孔的深度，并且結(jié)合所需的打孔深度 (預(yù)定打孔深度)來計算還需要打的導(dǎo)向孔深度，并且根據(jù)電池的剩余能量，自動地控制探 棒30的數(shù)據(jù)發(fā)射速度，可以調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速度，從而通過降低數(shù)據(jù)傳輸速度來增大所能打 出的導(dǎo)向孔的深度。圖2進(jìn)一步示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的非開挖打孔方法的流程圖。如圖2所示，在步驟Sl中，探棒30啟動，從而開始工作。在步驟S2中，探棒30的加速度傳感器開始感應(yīng)工作。在步驟S3中，電池載入，此時假設(shè)傳感器的敏感軸的方向向上。在步驟S4中，數(shù)據(jù)傳輸速度調(diào)整裝置10調(diào)整探棒30的數(shù)據(jù)發(fā)射速度，從而調(diào)整 了數(shù)據(jù)傳輸速度。在步驟S5中，沿著發(fā)射線路，以調(diào)整后的數(shù)據(jù)傳輸速率發(fā)射數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)中，還可以調(diào)整探棒的發(fā)射速度從而使得探棒的發(fā)射距離 增大或者減少；由此可以進(jìn)一步有效地控制非開挖打孔設(shè)備所打出的導(dǎo)向孔的深度。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例的非開挖打孔設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。在該實 施例中，根據(jù)本發(fā)明實施例的非開挖打孔設(shè)備200包括但不限于數(shù)據(jù)傳輸速度調(diào)整裝置 10、導(dǎo)向儀20、探棒30、以及探棒發(fā)射距離調(diào)整裝置40。其中，數(shù)據(jù)傳輸速度調(diào)整裝置10與 探棒發(fā)射距離調(diào)整裝置40協(xié)同操作。在非開挖打孔設(shè)備100的工作過程中，數(shù)據(jù)傳輸速度調(diào)整裝置10可根據(jù)需要(例 如根據(jù)所需的打孔深度以及已經(jīng)打出的導(dǎo)向孔的深度)來調(diào)整探棒30的數(shù)據(jù)發(fā)射速度，從 而探棒發(fā)射距離調(diào)整裝置40協(xié)同地調(diào)整了探棒的發(fā)射距離，由此同樣可以通過降低數(shù)據(jù) 傳輸速度來提高所打的導(dǎo)向孔的深度。其中，已經(jīng)打出的導(dǎo)向孔的深度可由探棒的傳感器 的位置獲得。更具體地說，例如，非開挖打孔設(shè)備100的中央處理單元(CPU)(未示出)可隨時 根據(jù)探棒的傳感器的位置信息獲知已經(jīng)打出的導(dǎo)向孔的深度，并且結(jié)合所需的打孔深度 (預(yù)定打孔深度)來計算還需要打的導(dǎo)向孔深度，并且根據(jù)電池的剩余能量，自動地控制探 棒30的數(shù)據(jù)發(fā)射速度，從而探棒發(fā)射距離調(diào)整裝置40可以協(xié)同地調(diào)整探棒發(fā)射距離，從而 通過調(diào)整探棒發(fā)射距離來增大所能打出的導(dǎo)向孔的深度。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例的非開挖打孔方法的流程圖。如圖4所示，在步驟Sl中，探棒30啟動，從而開始工作。在步驟S2中，探棒30的加速度傳感器開始感應(yīng)工作。
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在步驟S3中，電池載入，此時假設(shè)傳感器的敏感軸的方向向上。在步驟S4中，在數(shù)據(jù)傳輸速度調(diào)整裝置10調(diào)整探棒30的數(shù)據(jù)發(fā)射速度的同時， 探棒發(fā)射距離調(diào)整裝置40協(xié)同地調(diào)整了探棒的發(fā)射距離。在步驟S5中，沿著發(fā)射線路，以調(diào)整后的數(shù)據(jù)傳輸速率發(fā)射數(shù)據(jù)。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說明顯的是，可在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下對本發(fā)明 進(jìn)行各種改變和變形。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，所描述的實施例僅用于說明本發(fā)明， 而不是限制本發(fā)明；本發(fā)明并不限于所述實施例，而是僅由所附權(quán)利要求限定。本發(fā)明可以通過包含數(shù)種獨特元素的硬件來實現(xiàn)，也可以由軟件來實現(xiàn)。在列舉 了數(shù)個裝置的產(chǎn)品權(quán)利要求中，這些裝置可以由一個相同的硬件或者軟件來實現(xiàn)。在互不 相同的從屬權(quán)利要求中引述特定手段的情況并不表示不能用這些手段的組合來獲得優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種非開挖打孔設(shè)備，包括用于形成導(dǎo)向孔的導(dǎo)向儀和探棒，其特征在于所述非 開挖打孔設(shè)備還包括數(shù)據(jù)傳輸速度調(diào)整裝置，用于調(diào)整所述探棒的數(shù)據(jù)發(fā)射速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非開挖打孔設(shè)備，其特征在于，其中所述數(shù)據(jù)傳輸速度調(diào)整 裝置通過降低數(shù)據(jù)發(fā)射速度來提高所述非開挖打孔設(shè)備所打的所述導(dǎo)向孔的深度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非開挖打孔設(shè)備，其特征在于，其中所述非開挖打孔設(shè)備 還包括探棒發(fā)射距離調(diào)整裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非開挖打孔設(shè)備，其特征在于，其中數(shù)據(jù)傳輸速度調(diào)整裝置 與探棒發(fā)射距離調(diào)整裝置協(xié)同操作，從而通過調(diào)整探棒發(fā)射距離來提高所述非開挖打孔設(shè) 備所打的所述導(dǎo)向孔的深度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非開挖打孔設(shè)備，其特征在于，其中所述非開挖打孔設(shè)備 還包括中央處理單元，用于根據(jù)預(yù)定打孔深度、已打打孔深度、以及電池能量進(jìn)行計算。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非開挖打孔設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)傳輸速度調(diào)整裝置 根據(jù)所述中央處理單元的計算結(jié)果來調(diào)整所述探棒的數(shù)據(jù)發(fā)射速度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非開挖打孔設(shè)備，其特征在于，其中所述中央處理單元通過 所述探棒的傳感器位置獲得預(yù)定打孔深度。
8.一種非開挖打孔方法，用于形成導(dǎo)向孔，其特征在于所述非開挖打孔方法包括步 驟利用數(shù)據(jù)傳輸速度調(diào)整裝置來調(diào)整探棒的數(shù)據(jù)發(fā)射速度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的非開挖打孔方法，其特征在于其中所述數(shù)據(jù)傳輸速度調(diào)整 裝置通過降低數(shù)據(jù)發(fā)射速度來提高所述非開挖打孔設(shè)備所打的所述導(dǎo)向孔的深度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的非開挖打孔方法，其特征在于，所述非開挖打孔方法包括步 驟根據(jù)預(yù)定打孔深度、已打打孔深度、以及電池能量進(jìn)行計算，并且根據(jù)計算結(jié)果來調(diào)整 所述探棒的數(shù)據(jù)發(fā)射速度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種非開挖打孔設(shè)備以及非開挖打孔方法。根據(jù)本發(fā)明的非開挖打孔設(shè)備包括用于形成導(dǎo)向孔的導(dǎo)向儀和探棒，并且所述非開挖打孔設(shè)備還包括數(shù)據(jù)傳輸速度調(diào)整裝置，用于調(diào)整所述探棒的數(shù)據(jù)發(fā)射速度。其中，所述數(shù)據(jù)傳輸速度調(diào)整裝置可通過降低數(shù)據(jù)發(fā)射速度來提高所述非開挖打孔設(shè)備所打的所述導(dǎo)向孔的深度。
文檔編號F16L1/028GK102109065SQ20101058031
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者金健 申請人:寧波金地電子有限公司