專利名稱：用于標記和探測地下管線的系統和方法
技術領域：
本發明總體上涉及用于標記地下管線的系統和方法。本發明進一步涉及允許探測地下管線的系統和方法。尤其是，本發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。此外，各升高裝置經由有色纜繩間接連接到相鄰升高裝置， 其中有色纜繩被設置在地下管線之上的預定高度處。
背景技術：
近些年，城市地下空間已經變成了公用事業管線網，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。因為許多服務提供者企圖將它們的網絡放置在地下，違反公用事業服務規定的問題增加。當建設和修理裝備在它們附近挖掘時，公用事業管線都是易于被破壞的。由于公用事業管線的位置和/或深度不準確，記錄通常是貧乏的。一些生活服務甚至都不顯示在公用事業管線計劃上。這意味著物理地現場確定地下管線服務的位置、性質和深度以減少挖掘和建設期間無意損壞的風險和后果的能力是關鍵的。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管線并且尤其是更小的、不傳導的公用事業管線是非常難以定位的。對于一些公用事業管線來說，損壞公用事業管線使得中斷日常生活和商業。對于其它公用事業管線來說，損壞能給工人、旁觀者和附近建筑物造成物理危險。對于所有公用事業管線來說，損壞導致由承包人、當地公司、公用事業提供者、保險公司、受影響的公共和商業業主共同負擔的費用。由于這些問題，聯邦實驗室聯盟的國家和地方政府委員會，與非開挖技術中心和技術轉讓信息中心聯合發布了公用事業管線定位技術的需求聲明。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-由挖掘和公用事業管線安裝/維修行為引起的地下公用事業系統的損壞的當前的和增加的潛在趨勢，”(需求聲明公用事業管線定位技術？ 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。因此，用其它系統和/或技術增強或者甚至替代當前地下探測系統或技術是本領域中的改進
發明內容
本發明總體上涉及用于標記地下管線的系統和方法。本發明進一步涉及允許探測地下管線的系統和方法。尤其是，本發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。此外，各升高裝置經由有色纜繩間接連接到相鄰升高裝置，其中有色纜繩被設置在地下管線之上的預定高度處。與新地下管線和先前建立的地下管線相關地執行本發明。在本發明的一些執行中，多個升高裝置的系統連接到地下管線的外表面，使得多個升高裝置的系統跨過公用事業管線的長度。此外，有色碼的纜繩以連續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。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所連接的公用事業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，以提供關于地下管線的存在的可見警告。根據本發明的地下標記系統進一步包括將多個升高裝置的系統固定地緊固到地下管線的外表面的附接系統。所述附接系統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。本發明的一些執行進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。根據本發明的地下標記系統可以進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置在地表面處或之上。本發明的一些實施方式進一步包括設置在升高裝置或支柱中的至少一個的自由端上的帽，其中所述帽保護所述升高裝置和 /或立柱的自由端。本發明的實施方式進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，反射器是可經由已知的探測方法，諸如聲納、雷達、磁力、射線照相、電磁、熱感、 地理藏寶(geocaching)、全球衛星定位、自導引信號、航位推測法和慣性導航，探測得到的。在下面的描述中和附屬權利要求中將闡述本發明的這些和其它特征和好處，或者本發明的這些和其它特征和好處將變得更顯而易見的。可以依靠附屬權利要求中特別指出的器具和組合實現和獲得所述特征和好處。而且，通過實踐本發明可以認識到本發明的特征和好處，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明的更具體地描述。應當理解，附圖僅僅示出了本發明的典型的實施方式并且因此將不被視為限定本發明的范圍，將使用附圖更具體和詳細地描述和解釋本發明，其中圖1是根據本發明的范圍內的代表性的實施方式的地下管線標記系統的透視圖。圖2是根據本發明的范圍內的代表性的實施方式的升高裝置的透視圖。圖3是根據本發明的范圍內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是根據本發明的范圍內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是根據本發明的范圍內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是根據本發明的范圍內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視圖。圖5F到51是根據本發明的范圍內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是根據本發明的范圍內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。圖漲是根據本發明的范圍內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，其中各升高裝置經由有色纜繩連接到相鄰升高裝置。圖7是根據本發明的范圍內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置多個有色纜繩。圖8是根據本發明的范圍內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是根據本發明的范圍內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是根據本發明的范圍內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是根據本發明的范圍內的代表性的實施方式的支柱和地上標記的下側透視圖。圖IOB是圖IOA中所示的支柱和地上標記的頂側透視圖。圖11是根據本發明的范圍內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明總體上涉及用于標記地下管線的系統和方法。本發明進一步涉及允許探測地下管線的系統和方法。尤其是，本發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。此外，各升高裝置經由有色纜繩間接連接到相鄰升高裝置，其中有色纜繩被設置在地下管線之上的預定高度處。參考圖1，示出了用于標記地下管線的地下標記系統10。地下標記系統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、環境適應的材料組成。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、硅樹脂以及本領域中已知的其它有機和無機聚合物組成。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記系統10的設計和使用相適應的。例如，在一些實施方式中，升高裝置20由復合材料組成。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被設置的鄰近地下管線50，使得第一端22鄰接公用事業管線50的表面，并且第二端M從公用事業管線50向外延伸。第一端22因此被構造成相適應地接觸公用事業管線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能被形成為適應公用事業管線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管線50和升高裝置 20之間的穩定接合(interface)。在一些實施方式中，鞍形表面30和公用事業管線50之間的接合表面進一步包括增加鞍形表面30和公用事業管線50之間的摩擦系數的材料。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、環氧樹脂、和/或水泥。升高裝置20大體上設置在地下管線50上，使得在相鄰升高裝置20之間具有預定距離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規定的特定距離。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英尺的范圍內。在其它實施方式中，距離12由法規規定，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管線的第一值，和用于第二種類型的公用事業管線的第二值。在本發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、硅樹脂以及本領域中已知的其它有機和無機聚合物。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記系統10的設計和使用相適應的。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規定的特定距離。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英尺的范圍內。在其它實施方式中，距離14由法規規定，使得纜繩60和公用事業管線50之間的距離 14沿著公用事業管線60的整個長度均勻地間隔開。有色碼的纜繩60的顏色優選為被選擇成對應于并且識別供纜繩60設置在其上的特定類型的公用事業管線50。公用事業管線的色碼一般用于識別建筑區域內存在的地下管線，旨在挖掘期間保護地下管線免遭損壞。美國公共工程協會(APWA)已經建立了用于標記地下管線的統一色碼。在表1中提供了這些色碼。表 1.
權利要求
1.一種用于標記地下管線的系統，所述系統包括多個升高裝置，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.如權利要求1所述的系統，進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定距離。
3.如權利要求1所述的系統，進一步包括附接到每個升高裝置的第二端的反射器。
4.如權利要求3所述的系統，其中反射盤是可經由聲納技術、全球定位衛星技術、雷達技術、磁力計技術、射線照相技術、電磁技術、和熱感技術中的至少一種探測到的。
5.如權利要求1所述的系統，其中有色纜繩的所選定的顏色對應于表示特定類型的地下管線的色碼。
6.如權利要求3所述的系統，其中所述反射器大體設置在地表面的平面內。
7.如權利要求1所述的系統，進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；和將有色纜繩設置在地下管線之上的預定高度處，其中有色纜繩提供地下管線的視覺指7J\ ο
9.如權利要求8所述的方法，進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，其中反射器是可經由聲納技術、全球定位衛星技術、雷達技術、磁力計技術、射線照相技術、電磁技術、和熱感技術中的至少一種探測到的。
10.如權利要求8所述的方法，進一步包括選擇有色纜繩的顏色，所述有色纜繩的顏色對應于表示特定類型的地下管線的色碼。
11.如權利要求8所述的方法，進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.如權利要求11所述的方法，進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由聲納技術、全球定位衛星技術、雷達技術、磁力計技術、射線照相技術、電磁技術、和熱感技術中的至少一種探測到的。
13.如權利要去12所述的方法，進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定高度處基本上跨過地下管線的整個長度。
14.如權利要求8所述的方法，進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置有預定距離，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，第二端具有被構造成在地下管線之上的預定高度處接納有色標記纜繩的表面。
16.如權利要求15所述的裝置，進一步包括將升高裝置的第一端固定到地下管線的保持機構。
17.如權利要求16所述的裝置，其中所述保持機構是捆帶、帶子、鏈、系繩和粘接劑中的至少一種。
18.如權利要求16所述的裝置，其中所述保持機構包括供地下管線的一部分插入和保持在其內的接納通道。
19.如權利要求15所述的裝置，其中升高裝置的第二端進一步包括用于接納反射盤的隔室。
20.如權利要求15所述的裝置，其中被構造成接納有色標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.如權利要求15所述的裝置，其中升高裝置的第二端進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
提供用于標記和探測地下管線的系統。尤其是，本發明涉及各自連接到地下管線的多個升高裝置的系統。此外，各升高裝置的自由端經由有色纜繩間接連接到相鄰升高裝置，其中有色纜繩被設置在地下管線之上的預定高度處。最后，選擇纜繩的顏色以視覺地識別多個升高裝置的系統所連接的公用事業管線的類型。
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 優先權日2009年3月31日
發明者M.W.梅西 申請人:無限乘無限有限責任公司