[发明专利]用于基底无损穿透的系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于基底无损穿透的系统。

背景技术

通过使用适当的机械来进行钻探和挖掘是为了获得穿过基底，通常是底土，的通道而传统采用的技术，其用于不同应用(寻找水和化石燃料，地质研究等)和不同目标(收集或沉积材料，简单打开朝向表层的通路)。通常使用许多机械性质的技术，其包括例如准静态推力、旋转、冲击、振动及其组合。

尽管这些传统系统多年来已经获得良好的效益水平，但它们仍受限于一些缺陷。

一个缺陷在于它们至少部分改变或者甚至毁坏基底并且可能需要高能耗。

发明内容

本发明的一个目的是提供用于基底的无损穿透的系统，其可以克服现有技术的缺陷而同时加工上简单且经济。

本发明的另一个目的是提供一种系统，其可以减少穿透穿过基底期间周边摩擦并且适于与传统钻探和挖掘装备组合使用以便提高其效率。

本发明的另外的目的是提供一种系统，其可以实行穿过大范围基底的无损穿透，无论所述基底是非连贯(incoherent)或连贯的(coherent)，包括土壤，并且可以是医学应用的有机组织。

本发明的还有另一个目的是提供一种系统，其适用于在穿透过程中形成中空管状结构，由此建造穿过被系统穿透的基底的管或管道。

根据本发明，这些和其他目的通过用于基底无损穿透的系统来实现，所述系统具有所附独立权利要求中展示的特征，即其中所述系统包含挖掘组件，依次包括：

-支承体，具有界定封闭路径的周边边缘；和

-分布设备，至少部分突出横向越过所述周边边缘，在所述支承体上以导向方式可移动，并且用于朝向所述周边边缘的外侧横向分布一定数量的可硬化或可固化材料，以使得能够放置界定围绕所述挖掘组件的管状结构的所述可硬化或可固化材料的多个轴向叠加环形层；和

–发动机装置，用于在所述支承体上移动所述分布设备。

由于上述特点，系统能够一方面保证基底穿透而基本上没有由于分布设备的运动的明显的摩擦以及所产生的所述可硬化或可固化材料的环形层的增加；另一方面，系统能够导致所述可移动的分布设备产生的所述管状结构扩展，形成朝向外部开口的管。

特别地，根据本发明设计的系统的表现基本上与植物根系相似，其可以随着它们的生长而穿透土壤，在它们的顶端变长并且发育，而它们结构的其余部分是固定的并结合在土壤中。换句话说，无损穿透系统通过供给由分布设备周边分布的材料发展管状结构，从而使其自身适于基底环境。特别地，新材料层由分布设备靠近支承体的周边沉积，从而导致管状结构在基本上轴向方向上扩展。

此外，系统的所述特征也意味着管状结构的局部扩展使得它更容易克服穿透颗粒或粘性基底的阻力的优点。换句话说，当系统穿透基底时，管状结构仅有的移动中部分实质上是位于顶端的部分，其中新的环形层扩展(并且其中仍存在动态摩擦力)，而管状结构的其余部分基本上保持静止。

应当理解的是所附的权利要求是本发明下列详细说明中所提供的技术教导的整体部分。特别地，所附的从属权利要求界定本发明的一些优选实施方案，其包括一些可选的技术特征。

附图说明

本发明另外的特征和优点将从下文详细描述而更清楚，其以非限制性实例的方式特别参照所附附图提供，其中：

-图1至3是根据本发明的一个实施方案设计的用于基底无损穿透的系统的俯视透视图、俯视平面图和纵向剖面图；

-图4和5是在操作钻探步骤期间前述附图中所示系统的不同位置的透视图；

-图6是前述附图中显示的系统的另外部件的透视图；

–图7是根据本发明的另外的实施方案设计的用于基底无损穿透的系统的侧面立视图；

-图8至10是由图7和8中所示的系统进行的钻探步骤期间可以建造的管状结构的不同变体的侧面立视图；

-图11和12是根据本发明的另一个实施方案设计的用于基底无损穿透的系统的仰视透视图；和

图13和14是前述图中所示的系统进行的钻探步骤期间可以建造的管状结构的变体的纵向视图。

如应当理解的，除非另外说明本文进行参照的附图不成比例，否则其目的在于说明本发明的原理。

具体实施方式

具体参照图1至6，附图标记10整体上指代根据本发明的一个实施方案设计的用于基底无损穿透的系统。

如上文所述，系统10可以实行穿过大范围基底的无损穿透，无论所述基底是非连贯或连贯的，不仅包括土壤(无论颗粒的、粘土质的、黏液质的或紧实的)，还包括有机组织，例如用于医学应用的。