[發(fā)明專利]用于向被掩埋的目標(biāo)導(dǎo)航挖掘的方法和裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580030538.6
• 申請日: 2005-07-22
• 公開（公告）號: CN101068987A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·K·巴里
• 申請（專利權(quán)）人: 凱伯格國際公司
• 主分類號: E02F5/14
• 分類號: E02F5/14
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 張祖昌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及裝置和其方法，其例如當(dāng)使用挖掘設(shè)備挖掘地下管線附近的土地時用于向被掩埋在可挖掘物質(zhì)中的目標(biāo)導(dǎo)航挖掘。

背景技術(shù)

用于地下電纜和排水溝等的溝通常用液壓驅(qū)動挖掘設(shè)備進行開挖，所述液壓驅(qū)動挖掘設(shè)備在臂的活動端處具有鏟斗。當(dāng)將這樣的溝挖掘穿過已經(jīng)存在的管線時，必須特別小心以免由于接觸挖掘設(shè)備而在任何方面損壞管線。通常的做法是通過裝備真空式挖掘機來最初以視覺定位管線，該真空式挖掘機使用注射器將液體注射到土地中。液體與土壤形成泥漿，然后挖掘機上的真空機構(gòu)抽走泥漿。這樣就形成了直徑大約為幾英尺、從地表到地下管線的小洞。一旦管線被目視定位，管線到地表的深度就可以被測出，因而挖掘設(shè)備的操作者能夠就管線的坐落位置以更高的保證度進行工作。目前，操作者通過測量溝相對于地表的深度在管線的指定安全距離內(nèi)使用挖掘機來挖掘溝。在挖掘時，回填物覆蓋管線是很常見的，因此在用鏟斗挖掘時挖掘設(shè)備的操作者無法目視接觸到管線。在測量管線深度或由挖掘設(shè)備形成的溝的深度時的視覺測量誤差，或主要與人為錯誤有關(guān)的其它誤差會導(dǎo)致極高費用和危險的意外事故。由于通常在管線中所能見到的極高壓力，這些事故可能會涉及對設(shè)備的損壞、對環(huán)境的危害、人身傷害甚或可能喪生。

發(fā)明內(nèi)容

依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了朝向被埋藏在可挖掘物質(zhì)中的目標(biāo)導(dǎo)航挖掘的方法，該方法包括：

將指示材料接近目標(biāo)地放置在可挖掘物質(zhì)中；

朝向目標(biāo)挖掘可挖掘物質(zhì)從而去除部分指示材料，留下指示材料剩余物；和

通過將部分指示材料布置成與剩余物的另外部分有視覺上的差別，指示出接近目標(biāo)的程度。

依據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了朝向被埋藏在可挖掘物質(zhì)中的目標(biāo)導(dǎo)航挖掘的裝置，該裝置包括：

指示材料，其被布置成接近目標(biāo)而放置在可挖掘物質(zhì)中；

易破碎機構(gòu)，用于使部分指示材料能夠從留在可挖掘物質(zhì)中的指示材料的剩余物上被去除；和

指示材料上對應(yīng)于接近目標(biāo)程度的接近指示機構(gòu)，用于使指示材料的被去除部分能夠在視覺上區(qū)別于指示材料的保留部分。

指示材料鄰近或接近被埋藏物體或其它目標(biāo)的定位幫助相對于目標(biāo)導(dǎo)航。例如，當(dāng)目標(biāo)是管線時，在用挖掘設(shè)備進行挖掘期間甚至是在發(fā)生回填并且管線的視線消失時，所述裝置幫助相對于管線導(dǎo)航。使指示材料的區(qū)段能夠從剩余物上分離或去除確保了整個指示材料不會在挖掘設(shè)備剛接觸時就被去除。而是指示材料的保留部分仍然被埋在土地中或埋在其它可挖掘物質(zhì)中，以便繼續(xù)指示出向目標(biāo)位置接近。指示材料上的接近指示，形式為顏色編碼和/或帶刻度的標(biāo)記，易于指示出向指示材料的底部接近的程度，因此當(dāng)該材料緊鄰目標(biāo)時也就是距目標(biāo)的距離。隨著指示材料的區(qū)段被撕去或分離并從溝連同被挖掘位置一起被移除，通過對比被移除部分和被掩埋的剩余物，繼續(xù)指示接近程度。

所述方法優(yōu)選地包括，在朝向目標(biāo)挖掘時從指示材料中移除多個部分，并且隨著每個部分被移除，通過視覺比較每個部分和剩余物，指示出接近目標(biāo)的程度。

指示材料優(yōu)選地被布置成多個區(qū)段，所述區(qū)段在視覺上是相互不同的，其中每個區(qū)段對應(yīng)著不同的接近目標(biāo)的程度，因此可以通過確定指示材料的被去除部分相對應(yīng)于哪個區(qū)段來指示出接近程度。

通過在區(qū)段上分別設(shè)置成比例標(biāo)記、通過用不同的顏色與每個區(qū)段相關(guān)聯(lián)、且通過在區(qū)段上設(shè)置各種標(biāo)志以及通過改變區(qū)段的形狀、或者它們的任何組合使得區(qū)段能在視覺上相互有區(qū)別。

指示材料優(yōu)選地被布置成易碎的，從而，通過將該部分從剩余物上撕去且通過形成限定指示材料的區(qū)段的分開的線，并在分開的線之一處從剩余物上撕裂至少一個區(qū)段以及通過將指示材料形成為多個分離的區(qū)段并從區(qū)段的剩余物上去除至少一個區(qū)段、或它們的任意組合隨著挖掘的進行，部分指示材料可以被分離和去除。

使得所述部分能夠在視覺上相互區(qū)分對應(yīng)于不同的接近目標(biāo)程度的區(qū)段也可以與引起指示材料易碎的區(qū)段相一致。

指示材料優(yōu)選地在縱向方向上為細長形，所述縱向方向?qū)?yīng)于指示材料上的接近指示方向。指示材料優(yōu)選地關(guān)于目標(biāo)定向，因而縱向方向和接近指示的方向平行于向目標(biāo)的挖掘可挖掘物質(zhì)的方向。挖掘方向包括被挖掘區(qū)域向目標(biāo)接近的方向，其中，指示材料與該目標(biāo)相關(guān)聯(lián)。由裝置的指示材料提供的導(dǎo)航僅僅是在朝向目標(biāo)方向上的接近的指示，無論挖掘區(qū)域向目標(biāo)靠近是否是所期望的。

隨著指示材料部分被移除以增加可視性。指示材料的部分的長度在接近指示的方向上是可伸長的。在所述實施例中，這是通過將指示材料形成為細長片狀材料，以折疊狀態(tài)將指示材料放置在接近目標(biāo)處，并隨著由展開材料來去除所述部分使指示材料在長度上伸展來實現(xiàn)的。