[发明专利]在地下钻凿操作中使用的检查系统以及检查方法

说明书

技术领域

本公开主要涉及地下公用建设领域，并且更特别地，涉及检查系统及在地下钻凿操作中使用以帮助防止公用管线发生交叉钻凿（crossbore）的检查方法。

背景技术

本部分提供了与本公开内容相关的背景信息，这些背景信息不一定是现有技术。

地下公用管线通常使用包括水平钻凿技术的多种非开挖式安装技术中的任一种来安装。水平钻凿技术提供了用以安装气体管线、水管线、电力线路以及通信线路的有效且便宜的方法，特别是在犁挖或开挖地面难以进行或成本昂贵时，诸如当沿公用管线的路径存在妨碍这些技术的地面阻碍物（例如，公路、人行道、车道或景观园艺）的情况。一些水平钻凿技术包括地下气动钻凿、螺旋钻凿、湿式钻凿、水平方向钻探（HDD）、冲击矛法、管道推顶法以及微型隧道法。

地下气动钻凿的过程涉及启动气动钻凿工具或气动穿孔工具，该工具制造出沿直线路径的水平钻孔以制造通过地面的隧道。之后，公用管线（例如用于气体、水、电以及通信）可被向后拉动穿过隧道而用于地下安装。

可参照图1A、图1B以及图1C，理解用于地下气动钻凿的传统系统及方法。在将要安装新地下公用管线的区域10中，勘探出新的公用管线将会横穿的现存公用管线和表面障碍物12（例如，公路）。之后，选择用于沿其制造出地下钻孔或隧道14的新的公用管线的路径。之后，在障碍物的相对侧挖掘两个坑；坑16在路径的起始点（入口坑），坑18在其目标地点（出口坑）。坑16、18足够大以配装钻凿工具20并且允许操作者工作。坑还足够深使得在钻凿工具20制造隧道14时，隧道上方的地表保持原状。

如在图1C中最佳所示，钻凿工具20为周知的装置并且钻凿工具20包括切过土壤、岩石等的气动操作钻凿工具。钻凿工具20由空气供应软管22连接至压缩空气的供应部。导向工具24和观测装置26（两者都在图1B中示出）用于使钻凿工具沿着期望路径并朝向预期目的地对准。之后钻凿工具20被激活并且继续进行切割隧道14，钻凿工具20前进穿过入口坑的壁并且空气供应软管22跟随在钻凿工具后面。一旦钻凿工具20已经前进超过导向工具24，那么使用无线电频率接收器穿过地面跟踪钻凿工具20的位置，该无线电频率接收器检查由内置在钻凿工具中的无线电发射器产生的无线电信号。

当钻凿工具20到达目标地点时，钻凿工具已经在入口坑16与出口坑18之间且在表面障碍物12的下方完成了新的公用管线可穿行通过的隧道14。之后将钻凿工具20从空气供应软管22移除。之后，将公用管线附接至空气供应软管22（诸如通过将公用管线捆绑至软管22），软管22和公用管线被一起向后拉动穿过隧道，从而在地下安装公用管线。

然而，地下气动钻凿具有可能导致难以完成用于地下公用管线的钻孔的缺点。例如，钻凿工具是不可操纵的，并且一旦钻凿工具已经离开导向工具，操作者就不能再控制钻凿工具的轨迹。因此，钻凿工具可能会因为例如岩石和不同的土壤密度而从期望的路径偏转。即使很小的偏转经过长距离也可能会造成与期望路径非常大的偏离。因此，钻凿工具可能会非预期地横穿其它已存的地下公用管线的路径。因此，且虽然在实施地下气动钻凿之前已经在地面上方对已存的地下公用管线进行了定位并且进行了标记，但钻凿工具仍可能在操作者不知道的情况下穿过诸如生活污水管线之类的已存的公用管线。之后，当安装新的公用管线时，该新的公用管线可能正好运行穿过已存的污水管线。在这种情况中，制造出交叉钻凿——即，两个或更多个地下公用管线相交。

无论应用的水平钻凿过程如何，地下公用建设工业的重要关注点都是在不知觉的情况下穿过污水管线开挖隧道且之后使公用管线穿行经过污水管线（诸如天然气管线或电力管线之类）。交叉钻凿的公用管线在污水管线中的堵塞发展之前可能持续数月或数年保持在位。之后，在清理污水管线的过程中，公用管线可能被电动排水螺旋钻或用于清理排水管线的其它工具或机器隔断、割裂或以其它方式损坏。对交叉钻凿的公用管线造成的任何损坏都可能导致灾难性的故障，比如如果交叉钻凿的公用管线是气体管线时会造成爆炸；或者如果交叉钻凿的公用管线是输电线路时对污水清理机的操作者造成伤害；或者如果交叉钻凿的公用管线例如为通信线路时造成服务中断。

发明内容

本部分提供了对本公开的主要概述，而不是本公开全部范围或全部特征的全面公开。