專利名稱：用于鋪設地下管道的導管組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于導引自來水或污水之類的地下管線朝著適當的方向上推進的導管。更具體地說涉及一種導管組件，在其中至少一些導管中設置有光屏蔽和光吸收裝置，用于防止不需要的光線對安裝在導管組件尾部的光檢測變送器產生干擾，該受測光用于確定導管走向，從而也就確定要鋪設的管道走向是否具有正確的方向。
在已知的推進型管道鋪設裝置中，采用一個推進機構來旋轉和推進導管組件，該導管組件具有一個方向校正頭。在推進的過程中，根據需要將導管以端部相連的方式添加到導管組件的尾部，直到到達管道鋪設的終點為止。這些導管用于引導螺旋挖掘器和被鋪設的管道。
如果導管的方向出現偏差，則采用所述方向校正頭來校正方向。在方向校正頭的后部安裝有一個光源來確定推進的方向是否符合預定方向。光源發(fā)出的光線通過導管的中空部分，并由一個變送器予以檢測，據此對導管的推進方向進行調整。
在上述地下管道鋪設裝置中，由于安裝在方向校正頭尾部的光源產生的光線通過導管的中空部分，而導管的內表面會使一部分光線產生反射，因此這導致變送器不能準確地檢測來自光源的光線。為了獲得所需的強度，導管通常是用鋼來制造的，這也會導致不規(guī)則反射。當導管在使用之后予以保存時，需要涂上油來防止生銹，這也導致不規(guī)則反射。上述不規(guī)則反射會大大地影響光檢測和校正的精度。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種克服上述缺點的用于地下管道鋪設裝置的導管組件。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于地下管道鋪設裝置的導管組件，通過在導管中采用環(huán)狀光屏蔽件和光吸收涂層來阻擋和/或吸收反射光，從而能夠更為方便和精確地檢測由安裝在導管組件最前端的方向校正頭發(fā)出的光線，所述反射光會對在導管中沿著軸向方向入射并要由變送器予以檢測的光線產生干擾。
簡言之，本發(fā)明提供一種供地下管道鋪設裝置使用的導管組件，其中朝前推進導管序列來引導要鋪設的管線。至少在某些導管段中設置有環(huán)狀光屏蔽件，用于阻擋一部分由位于導管組件最前端的方向校正頭所發(fā)射的光線，這部分光線會對沿著導管的軸線入射并要由安裝在導管組件尾部的變送器予以檢測的光線產生干擾。光檢測用于確定導管組件的方向是否存在偏差，如果出現偏差，則要予以校正。在導管的內表面上還可涂覆有一層諸如樹脂之類的高光吸收率的涂層，用于吸收會對正確的光檢測產生干擾的反射光。
根據本發(fā)明的上述目的和其他目的，提供一種供地下管道鋪設裝置使用的導管組件，其中，所述鋪設裝置具有推進機構，用于朝前推進導管組件來引導要鋪設的管線。所述導管組件包括多個首尾相連的中空導管，在該序列導管的最前端載裝有一個方向校正頭。方向校正頭內設有一個光源，用于沿著導管序列向后朝著一個光檢測裝置發(fā)射光線，受測的光線用于確定導管方向是否與預定的方向存在偏差，從而需要對導管方向進行校正。在該序列導管中的至少一個中設置有一個光屏蔽件，它基本上垂于導管的軸線，以阻擋至少一部分沒有沿著軸線方向朝后發(fā)射的光線以及從位于該光蔽件上游的導管內表面上反射的光線。
通過結合附圖對本發(fā)明的實施例的詳細說明，將能夠更為清楚地了解本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點。在附圖中，相同的部件將采用類似的附圖標記來予以表示。附圖中

圖1是一種采用根據本發(fā)明制造的導管的地下管道鋪設裝置的透視圖；圖2a是示意圖，表示在開始鋪設地下管線之前將地下管道鋪設裝置預先安裝在一個起始豎井中，和在鋪設的過程中推進導管用來引導螺旋挖掘器和管道部件的跟進；圖2b是類似于圖2a的示意圖，但在鋪設部分管線之后；圖2c是類似于圖2b的示意圖，但在導管穿入到位于管線終點位置的目標豎井中之后；圖3a是在鋪設地下管線過程中用于圖1所示裝置的一段導管的縱向剖視圖；圖3b是沿圖3a中A-A線的剖視圖；圖3c是在鋪設地下管線過程中載裝在所用導管序列中第一根導管前部的方向校正頭的的縱向剖視圖；圖3d是沿圖3c中B-B線的剖視圖；圖4是在鋪設地下管線作業(yè)中采用如圖3a所示導管和圖3c所示方向校正頭的縱向剖視圖；圖5a是另一種實施例的導管前端的局部縱向剖視圖，其上安裝有方向校正頭；
圖5b與圖5a相似，顯示再一種實施例的導管；圖6是表示如圖4所示導管的操作方式的縱向剖視圖；圖7是顯示導管結構的縱向剖視圖，其中將光屏蔽環(huán)設置在導管中的前端和后端；圖8是顯示導管結構的縱向剖視圖，其中在導管中設置有多個光屏蔽環(huán)；及圖9是顯示導管結構的縱向剖視圖，其中在可插入到導管內孔的管狀插管中形成有光屏蔽環(huán)。
本發(fā)明涉及一種供地下管道鋪設裝置使用的導管組件，所述裝置用于鋪設自來水或者污水管道。下面將結合圖1和2對采用該裝置來鋪設地下管道的所述裝置以及方法進行說明。如附圖1所示，地下管道鋪設裝置1包括一基座2、位于該基座2之上并與之相平行設置的導軌3和4、沿導軌3和4前后運動的滑動部分5和6以及由滑動部分5、6予以支持的推進機構7。
一個液壓馬達8安裝在推進機構7上，來驅動一個大至位于推進機構7中心部位上的一驅動軸。液壓油缸9和10安裝在滑動部分5、6的內部，能夠隨著推進機構7一起沿著導軌3、4來回滑動。
導管11的后端與推進機構7的驅動軸相連接，將該驅動軸的旋轉力傳遞給導管11，當推進機構7朝前移動時，將推進力施加給管道11。導管11的頂端做成其能夠與一個方向校正頭12相連接。
導管的后端做成其能夠與一個螺旋挖掘器13相連接，而該螺旋挖掘器13的后端做成其又能夠與推進機構7的驅動軸相連接。驅動力就從驅動軸上傳遞給螺旋挖掘器13上，當推進機構7朝前移動時，就能夠推進上述螺旋挖掘器13。
將一段管道14繞套固定在螺旋挖掘器13上，被鋪設的地下管線由若干段這樣的管道組成，被鋪設的管道14的后端由安裝在推進機構7上的管道推動件15予以支持。當推進機構7朝前移動時，就將被鋪設的管道朝前推進。在推進機構7的后端設置一變送器16。導管11和推進機構7的驅動軸都是空心的，因此由方向校正頭12上的光源發(fā)射出的光線通過該中空部分并由變送器16予以檢測。
下面將結合圖2介紹采用地下管道鋪設裝置來鋪設管道的過程。如圖2a所示，將地下管道鋪設裝置1置于起始豎井17之中，朝前推進安裝在該裝置頂端的具有方向校正頭12的導管11，使之穿入需要鋪設管道的地層。上述推進是通過推進機構7來實現的。在朝前推進導管11之后，推進機構7朝后移動，將下一節(jié)導管11依次連接在已被推進的導管上，然后繼續(xù)進行推進。
變送器16安裝在推進機構7的后部(圖2a-c中的右側)。當方向校正頭12和導管11一起被推進時，在推進的同時上述變送器16檢測來自安裝在方向校正頭12中的光源的光線。由此可知，方向校正頭12始終位于導管序列的最前端。
參見圖2b，當到達目標豎井18之后，就停止推進。此后，將螺旋挖掘器13與導管11相連接。將需要鋪設的管道14套在螺旋挖掘器13上，然后同時推進螺旋挖掘器13和管道14。在推進一段螺旋挖掘器13和管道14之后，讓推進機構7朝后移動，裝上下一段螺旋挖掘器13和管道14，再繼續(xù)進行推進。由于導管11起引導作用，因此不再需要方向校正頭12，可以將它從目標豎井18中取出。隨著推進的進行，將導管11一段接一段地從目標豎井18中取出。這樣，通過在兩個豎井之間推進螺旋挖掘器13和管道14，并通過采用推進機構7來僅僅抽出螺旋挖掘器13及將其取下，就把管道14鋪設在起始豎井17和目標豎井18之間。
下面將介紹本發(fā)明導管組件的一種實施例。參見圖3a和3b，在導管20中空部分中設置有一個環(huán)狀光屏蔽件21。該光屏蔽件21用于屏蔽接近于導管20內表面的光線。在導管20的整個內表面上敷有一層光吸收材料，用于限制光反射。敷設在導管內表面上的高光吸收率覆蓋層可以是一種樹脂，也可以是黑色涂料。在導管20的一端形成有外螺紋22，而在另一端上形成有內螺紋23，用于連接方向校正頭或者其他導管。
參見圖3c和3d，方向校正頭24包括一個校正部分25，它具有一斜切的前端，還包括一個中空的瞄準部分26。校正部分25通過分散由土壤所產生的阻力來實現方向校正，所述的阻力來自于推進方向。瞄準部分26采用一大發(fā)光二極管27指示中心位置，采用小發(fā)光二極管28、29、30指示周圍區(qū)域。在瞄準部分26的后端內部形成有內螺紋31，其用于和導管20一端的外螺紋22相嚙合。
圖4顯示與方向校正頭24相連接的導管20。如該圖所示，光屏蔽件21的位置與方向校正頭24中的發(fā)光二極管27、28、29、30相隔開。光屏蔽件21至少阻擋住一部分傾斜于導管20內表面的照射光線。這減小了反射光，限制了在導管20內部的不規(guī)則反射。在這一實施例中，由于導管20的內表面上敷有光吸收材料，因此削弱反射光。進一步限制了光束在導管20內的不規(guī)則反射。
圖5a顯示本發(fā)明的另一種實施例，其中，在與上述導管20相似的導管40中設有多個環(huán)狀光屏蔽件41a、41b。這樣，那些不能被接近于方向校正頭44的光屏蔽件41a阻擋的光線就能夠被光屏蔽件41b所阻擋。這進一步減小了反射光。如該圖中的箭頭所示，被光屏蔽件41a阻擋的光線角度不同于被光屏蔽件41b阻擋的光線角度。這樣，就能夠阻擋那些并非由發(fā)光二極管47、48、49、50所產生的光束。剩下的光線，亦即那些沒有被阻擋的光線就僅限于通過導管40中心部分的光線。
圖5顯示本發(fā)明的再一種實施例，其中將多個光屏蔽件安裝在導管的前端。將光屏蔽件61a、61b、61c以適當的間隔安裝在與前述導管相似的導管60之中。這使不能被鄰近的光屏蔽件61a和中部光屏蔽件61b阻擋的光線受到另一個光屏蔽件61c阻擋，從而阻擋住大量的反射光。這樣，通過的光線就更加局限于導管60的中心部分。無需贅述，采用更多的光屏蔽件將會更多地限制導管中的反射光。
下面將結合圖6和7對本發(fā)明的另加一種實施例進行說明。它對前述一種實施例作出了少許改進，簡化了導管的制造。參見圖6，在多個導管80a、80b......中設置有相同的光屏蔽件81a、81b......。如果方向校正頭84僅僅鄰近于數段導管，導管80a、80b......中的不規(guī)則反射不會造成問題，因此采用較少的光屏蔽件；如果將許多導管80a、80b......連接起來，方向校正頭的位置相距很遠，這時就要有更多的光屏蔽件81a、81b......，從而能夠有效地阻擋所產生的反射光。
參見圖7，在每一導管100a、100b......的兩端附近分別設置光蔽件101a、101b、101c......。當許多導管100a、100b......連接起來時，就會形成更多的光屏蔽件101a、101b、101c......從而增大對反射光的阻擋率。
參見圖8，在導管120a、120b......的適當位置上分別設置多個光屏蔽件121a、121b、121c，121d......，從而進一步改善對反射光的阻擋。
圖9顯示本發(fā)明的再加一個實施例。在這一實施例中，圓管狀的光吸收件250和環(huán)狀光屏蔽件221形成一整體，其中光吸收件250的外徑能配接于導管220之內。將光吸收件250插入到導管220的中空部分之中，并在這一狀態(tài)下將導管連接起來。導管220需要一定程度的外部強化，以便在推進的過程中承受土壤阻力以及摩擦阻力。然而，內部沒有強度要求，因此其內部可由較軟的材料制作。此外，由于光吸收件250與導管220是彼此獨立的，因此在存放時可以從導管220上分開。這防止沾上防銹油，因而在存放之后仍然能夠防止光的反射。
例如，除了采用高光吸收率的樹脂之外，還可以采用市場上通常出售的黑色涂料。
上面結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了說明，應該指出的是本發(fā)明并不限于上述實施例，在下述權利要求所定義的本發(fā)明實質性內容的基礎上，本技術領域里的普通技術人員還可以對本發(fā)明作出種種改進。
權利要求
1.一種用于地下管道鋪設裝置的導管組件，其中，該鋪管裝置具有用于向前推進所述導管組件來引導要鋪設管線的推進機構，該導管組件包括多個能夠彼此首尾順序相連的中空導管；一個方向校正頭，載裝在上述序列的最前面的導管前端；一個載裝在上述方向校正頭中的光源，用于向導管序列中朝后往一個光檢測裝置發(fā)射光線，從而受測光確定導管方向與預定方向若存在偏差則要對導管方向進行調整；及一個設置在上述導管序列至少一個之中的環(huán)狀光屏蔽件，與導管的主軸線相垂直，來屏蔽至少一部分沒有沿著導管軸向向后發(fā)射的光線以及從位于該光屏蔽件上游的導管內表面反射的光線。
2.如權利要求1所述的導管組件，其進一步包括一層設置在其內表面上的高光吸收率涂層，用于吸收至少一部分沒有沿著導管軸線向后發(fā)射的光線以及由該涂層反射的光線。
3.如權利要求2所述的導管組件，其中所述高光吸收率涂層由樹脂構成。
4.如權利要求1所述的導管組件，其中所述環(huán)狀光屏蔽件位于所述一導管的前端。
5.如權利要求1所述的導管組件，其中所述環(huán)狀光屏蔽件設置在每一導管之中。
6.如權利要求1所述的導管組件，其進一步包括容裝到所述一導管中的管狀套筒，所述環(huán)狀光屏蔽件載裝在該套筒之中。
7.如權利要求6所述的導管組件，其中所述管狀套筒由高光吸收率的材料制成。
8.如權利要求7所述的導管組件，其中所述環(huán)狀光屏蔽件與所述管狀套筒形成一個整體。
9.如權利要求8所述的導管組件，其中所述管狀套筒和環(huán)狀光屏蔽件由樹脂制成。
10.如權利要求1所述的導管組件，其中在每一導管中都設置有多個環(huán)狀光屏蔽件。
11.如權利要求10所述的導管組件，其中所述每一導管中所載裝的多個環(huán)狀光屏蔽件位于接近導管前端的位置上。
12.如權利要求10所述的導管組件，其中所述每一段導管所載裝的多個環(huán)狀光屏蔽件在導管前端和后端之間設置于相隔開的位置上。
全文摘要
一種用于地下管道鋪設裝置的導管組件，其中，該裝置具有用于推進所述導管來引導要鋪設管道的推進機構，該導管組件在至少一部分導管中設置有環(huán)狀光屏蔽件，用于阻擋至少一部分由安裝在組件前端的方向校正頭朝后發(fā)射的、會對由安裝在組件后端的光變送器予以檢測的軸向光線產生干擾的那些光線，該檢測用于確定導管組件的方向是否存在偏差，如果存在偏差則予以校正。所述導管的內表面上涂敷有高光吸收率的涂層。
文檔編號F16L1/028GK1157383SQ9610253
公開日1997年8月20日 申請日期1996年2月17日 優(yōu)先權日1996年2月17日
發(fā)明者日高典純 申請人:株式會社好手