[發明專利]在地下鉆鑿操作中使用的檢查系統以及檢查方法

有效

• 申請號: 201280046167.0
• 申請日: 2012-07-19
• 公開（公告）號: CN103827747B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 喬希·索伊;邁克爾·J·魯特科夫斯基;喬恩·R·鄧金
• 申請（專利權）人: 艾默生電氣公司
• 主分類號: G03B37/00
• 分類號: G03B37/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 董敏,田軍鋒

技術領域

本公開主要涉及地下公用建設領域，并且更特別地，涉及檢查系統及在地下鉆鑿操作中使用以幫助防止公用管線發生交叉鉆鑿（crossbore）的檢查方法。

背景技術

本部分提供了與本公開內容相關的背景信息，這些背景信息不一定是現有技術。

地下公用管線通常使用包括水平鉆鑿技術的多種非開挖式安裝技術中的任一種來安裝。水平鉆鑿技術提供了用以安裝氣體管線、水管線、電力線路以及通信線路的有效且便宜的方法，特別是在犁挖或開挖地面難以進行或成本昂貴時，諸如當沿公用管線的路徑存在妨礙這些技術的地面阻礙物（例如，公路、人行道、車道或景觀園藝）的情況。一些水平鉆鑿技術包括地下氣動鉆鑿、螺旋鉆鑿、濕式鉆鑿、水平方向鉆探（HDD）、沖擊矛法、管道推頂法以及微型隧道法。

地下氣動鉆鑿的過程涉及啟動氣動鉆鑿工具或氣動穿孔工具，該工具制造出沿直線路徑的水平鉆孔以制造通過地面的隧道。之后，公用管線（例如用于氣體、水、電以及通信）可被向后拉動穿過隧道而用于地下安裝。

可參照圖1A、圖1B以及圖1C，理解用于地下氣動鉆鑿的傳統系統及方法。在將要安裝新地下公用管線的區域10中，勘探出新的公用管線將會橫穿的現存公用管線和表面障礙物12（例如，公路）。之后，選擇用于沿其制造出地下鉆孔或隧道14的新的公用管線的路徑。之后，在障礙物的相對側挖掘兩個坑；坑16在路徑的起始點（入口坑），坑18在其目標地點（出口坑）。坑16、18足夠大以配裝鉆鑿工具20并且允許操作者工作。坑還足夠深使得在鉆鑿工具20制造隧道14時，隧道上方的地表保持原狀。

如在圖1C中最佳所示，鉆鑿工具20為周知的裝置并且鉆鑿工具20包括切過土壤、巖石等的氣動操作鉆鑿工具。鉆鑿工具20由空氣供應軟管22連接至壓縮空氣的供應部。導向工具24和觀測裝置26（兩者都在圖1B中示出）用于使鉆鑿工具沿著期望路徑并朝向預期目的地對準。之后鉆鑿工具20被激活并且繼續進行切割隧道14，鉆鑿工具20前進穿過入口坑的壁并且空氣供應軟管22跟隨在鉆鑿工具后面。一旦鉆鑿工具20已經前進超過導向工具24，那么使用無線電頻率接收器穿過地面跟蹤鉆鑿工具20的位置，該無線電頻率接收器檢查由內置在鉆鑿工具中的無線電發射器產生的無線電信號。

當鉆鑿工具20到達目標地點時，鉆鑿工具已經在入口坑16與出口坑18之間且在表面障礙物12的下方完成了新的公用管線可穿行通過的隧道14。之后將鉆鑿工具20從空氣供應軟管22移除。之后，將公用管線附接至空氣供應軟管22（諸如通過將公用管線捆綁至軟管22），軟管22和公用管線被一起向后拉動穿過隧道，從而在地下安裝公用管線。

然而，地下氣動鉆鑿具有可能導致難以完成用于地下公用管線的鉆孔的缺點。例如，鉆鑿工具是不可操縱的，并且一旦鉆鑿工具已經離開導向工具，操作者就不能再控制鉆鑿工具的軌跡。因此，鉆鑿工具可能會因為例如巖石和不同的土壤密度而從期望的路徑偏轉。即使很小的偏轉經過長距離也可能會造成與期望路徑非常大的偏離。因此，鉆鑿工具可能會非預期地橫穿其它已存的地下公用管線的路徑。因此，且雖然在實施地下氣動鉆鑿之前已經在地面上方對已存的地下公用管線進行了定位并且進行了標記，但鉆鑿工具仍可能在操作者不知道的情況下穿過諸如生活污水管線之類的已存的公用管線。之后，當安裝新的公用管線時，該新的公用管線可能正好運行穿過已存的污水管線。在這種情況中，制造出交叉鉆鑿——即，兩個或更多個地下公用管線相交。

無論應用的水平鉆鑿過程如何，地下公用建設工業的重要關注點都是在不知覺的情況下穿過污水管線開挖隧道且之后使公用管線穿行經過污水管線（諸如天然氣管線或電力管線之類）。交叉鉆鑿的公用管線在污水管線中的堵塞發展之前可能持續數月或數年保持在位。之后，在清理污水管線的過程中，公用管線可能被電動排水螺旋鉆或用于清理排水管線的其它工具或機器隔斷、割裂或以其它方式損壞。對交叉鉆鑿的公用管線造成的任何損壞都可能導致災難性的故障，比如如果交叉鉆鑿的公用管線是氣體管線時會造成爆炸；或者如果交叉鉆鑿的公用管線是輸電線路時對污水清理機的操作者造成傷害；或者如果交叉鉆鑿的公用管線例如為通信線路時造成服務中斷。

發明內容

本部分提供了對本公開的主要概述，而不是本公開全部范圍或全部特征的全面公開。