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1、(10)申请公布号 CN 104035141 A (43)申请公布日 2014.09.10 CN 104035141 A (21)申请号 201310074096.1 (22)申请日 2013.03.08 G01V 9/00(2006.01) (71)申请人 国网浙江省电力公司杭州供电公司 地址 310009 浙江省杭州市建国中路 219 号 申请人 国家电网公司 (72)发明人 任广振 徐祥海 罗进圣 胡伟 吴健儿 方炯 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 魏晓波 (54) 发明名称 地下埋藏物的探查装置及探查方法 (57) 摘要 本发明公开了一种地下埋。
2、藏物的探查装置， 包括水泵、 与水泵的出水口相连通的水管 （11） 、 与水管 （11） 相连通的枪头 （14） 以及套装于枪头 （14） 外部的套筒 （13） ， 枪头 （14） 的末端为具有喷 水孔的喷射端。 该探查装置的探查精度较高、 能够 提高地下埋藏物的完整性以及降低对周边环境造 成的破坏。本发明还公开了一种地下埋藏物的探 查方法， 采用上述探查装置， 包括以下步骤 ： S1、 根据目标埋藏物的尺寸及分布规律布置多个探查 点 ； S2、 打开水泵并驱动枪头和套筒沿竖直方向 由所述探查点进入地下 ； S3、 当所述套筒碰触到 障碍物时， 测量所述障碍物的坐标 ； S4、 根据多个 探查。
3、点所测得的障碍物的坐标， 判断所述障碍物 是否为目标埋藏物。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104035141 A CN 104035141 A 1/1 页 2 1. 一种地下埋藏物的探查装置， 其特征在于， 包括水泵、 与所述水泵的出水口相连通的 水管 （11） 、 与所述水管 （11） 相连通的枪头 （14） 以及套装于所述枪头 （14） 外部的套筒 （13） ， 所述枪头 （14） 的末端为具有喷水孔的喷射端。 2. 按照。
4、权利要求 1 所述的探查装置， 其特征在于， 还包括用于保证所述枪头 （14） 和所 述套筒 （13） 的下放竖直度的导管 （12） ， 所述导管 （12） 与所述枪头 （14） 或所述套筒 （13） 相 连。 3. 按照权利要求 2 所述的探查装置， 其特征在于， 所述枪头 （14） 通过所述导管 （12） 与 所述水管 （11） 相连通。 4. 按照权利要求 2 所述的探查装置， 其特征在于， 所述导管 （12） 固定于所述枪头 （14） 外侧。 5. 按照权利要求 1-4 中任一项所述的探查装置， 其特征在于， 所述枪头 （14） 的所述喷 射端为锥形结构。 6. 按照权利要求 1-4 。
5、中任一项所述的探查装置， 其特征在于， 所述套筒 （13） 为圆筒结 构。 7. 一种地下埋藏物的探查方法， 采用如权利要求 1-6 中任一项所述的探查装置， 其特 征在于， 包括以下步骤 ： S1、 根据目标埋藏物的尺寸及分布规律布置多个探查点 ； S2、 打开水泵并驱动枪头和套筒沿竖直方向由所述探查点进入地下 ； S3、 当所述套筒碰触到障碍物时， 测量所述障碍物的坐标 ； S4、 根据多个探查点所测得的障碍物的坐标， 判断所述障碍物是否为目标埋藏物。 8. 根据权利要求 7 所述的探查方法， 其特征在于， 所述步骤 S3 包括 ： S31、 当所述套筒碰触到所述障碍物时， 测量导管的下放。
6、竖直度 ； S32、 若所述导管的下放竖直度具有误差， 校准所述导管的下放竖直度后测量所述障碍 物的坐标。 9. 根据权利要求 7 或 8 所述的探查方法， 其特征在于， 多个所述探查点呈网格状分布。 10.根据权利要求7或8所述的探查方法， 其特征在于， 所述探查点包括多个探查点组， 所述探查点组由多个探查分点组成， 多个所述探查分点呈横向均匀分布或纵向均匀分布。 权 利 要 求 书 CN 104035141 A 2 1/5 页 3 地下埋藏物的探查装置及探查方法 技术领域 0001 本发明涉及勘探技术领域， 尤其涉及一种地下埋藏物的探查装置。本发明还涉及 一种地下埋藏物的探查方法。 背景技。
7、术 0002 为了方便地下设施的铺设， 通常需要对已经存在的地下埋藏物的位置进行探查， 以此降低施工过程中损坏这些地下埋藏物的几率。尤其在电力电缆技术领域， 目前采用的 非开挖拖拉管技术以较小的破坏性实现电力电缆穿越城市道路和河道等， 但因其施工技术 及装备参差不齐、 现场管理水平落后等原因， 电力电缆的非开挖顶管没有准确的地下平面 布置、 路径、 地下平断面图以及轨迹导向表等竣工图纸， 抑或已有的竣工图纸与现场实际情 况不符， 这些问题将严重影响电力电缆的后续施工。 0003 目前， 探查地下埋藏物的方法主要有以下几种 ： 电磁感应法， 以物质的导电性、 导 磁性和介电性的差异为基础， 应用。
8、电磁感应原理， 通过观测和研究人工或天然源形成的电 磁场的空间分布与时间 （或频率） 的变化规律， 来确定地下埋藏物的位置、 深度， 属于间接探 查 ； 钻探法， 直接采用钻机钻探， 通过技术工人的工程经验判断是否探到埋藏物， 该方法通 过钻机的平面位置和钻杆的深度确定埋藏物的位置和深度 ； 开挖法， 采用挖土设备或人工 直接将埋藏物上部的土体挖除， 将埋藏物暴露， 以确定埋藏物的位置和深度。 0004 上述三种方法分别存在如下缺陷 ： 电磁感应法的探查误差与地下埋藏物的深度成 正比， 同时受探查仪器、 周边环境等的影响较大， 尤其当地下埋藏物自身会产生电磁场时， 其会产生虚拟信号， 继而产生。
9、干扰， 因此其精度往往达不到要求 ； 钻探法中， 钻头钻进地下 容易破坏地下埋藏物的完整性 ； 开挖法需要较大的施工面积以确定地下埋藏物的位置， 因 而会对周边环境会造成较大的破坏。 0005 综上所述， 如何解决地下埋藏物探查过程中存在的探查精度较低、 地下埋藏物的 完整性较差以及对周边环境造成较大破坏的问题， 已成为本领域技术人员亟待解决的重大 难题。 发明内容 0006 本发明的目的是提供一种地下埋藏物的探查装置， 该装置的探查精度较高、 能够 提高地下埋藏物的完整性以及降低对周边环境造成的破坏。 本发明的另一目的是提供一种 地下埋藏物的探查方法。 0007 为了实现上述目的， 本发明提。
10、供如下技术方案 ： 0008 一种地下埋藏物的探查装置， 包括水泵、 与所述水泵的出水口相连通的水管、 与所 述水管相连通的枪头以及套装于所述枪头外部的套筒， 所述枪头的末端为具有喷水孔的喷 射端。 0009 优选地， 在上述探查装置中， 还包括用于保证所述枪头和所述套筒的下放竖直度 的导管， 所述导管与所述枪头或所述套筒相连。 说 明 书 CN 104035141 A 3 2/5 页 4 0010 优选地， 在上述探查装置中， 所述枪头通过所述导管与所述水管相连通。 0011 优选地， 在上述探查装置中， 所述导管固定于所述枪头外侧。 0012 优选地， 在上述探查装置中， 所述枪头的所述喷。
11、射端为锥形结构。 0013 优选地， 在上述探查装置中， 所述套筒为圆筒结构。 0014 在上述技术方案中， 本发明提供的地下埋藏物的探查装置包括水泵、 水管、 枪头和 套筒， 水泵的出水口与水管连通， 水管与枪头相连通， 套筒设置于枪头外部， 枪头的末端为 具有喷水孔的喷射端。 使用该探查装置时， 打开水泵， 水泵中具有压力的动力水即可通过水 管进入枪头， 而枪头末端的喷水孔使得动力水能够以较高的压力喷射至土壤内， 从而打散 喷射端周围的土壤， 此时枪头和套筒即可在自身重力以及驱动力的作用下不断下放 ； 当套 筒碰触到障碍物后， 即可关闭水泵， 然后记录障碍物的坐标 ； 通过重复上述操作后得。
12、到障碍 物的多组坐标值， 分析这些坐标值即可确定该障碍物是否为目标埋藏物， 进而得到目标埋 藏物的准确位置。 0015 通过上述描述可知， 相比于背景技术中所介绍的内容， 本发明提供的地下埋藏物 的探查装置采用水冲的方式直接切割土壤， 从而探查地下埋藏物， 相比于利用电磁感应法 进行探查， 该装置工作时不受地下埋藏物的深度、 探查仪器、 周边环境、 磁场干扰等影响， 进 而提高了探查精度 ； 相比于利用钻探法进行探查， 该装置中的动力水以及套筒均能够降低 对地下埋藏物造成的破坏 ； 相比于利用开挖法进行探查， 该装置仅需打出多个探查孔， 以较 小的施工面积即可确定地下埋藏物的位置， 因而对周边。
13、环境造成的破坏较小。 0016 一种地下埋藏物的探查方法， 采用上述任一项所述的探查装置， 包括以下步骤 ： 0017 S1、 根据目标埋藏物的尺寸及分布规律布置多个探查点 ； 0018 S2、 打开水泵并驱动枪头和套筒沿竖直方向由所述探查点进入地下 ； 0019 S3、 当所述套筒碰触到障碍物时， 测量所述障碍物的坐标 ； 0020 S4、 根据多个探查点所测得的障碍物的坐标， 判断所述障碍物是否为目标埋藏物。 0021 优选地， 在上述探查方法中， 所述步骤 S3 包括 ： 0022 S31、 当所述套筒碰触到所述障碍物时， 测量导管的下放竖直度 ； 0023 S32、 若所述导管的下放竖。
14、直度具有误差， 校准所述导管的下放竖直度后测量所述 障碍物的坐标。 0024 优选地， 在上述探查方法中， 多个所述探查点呈网格状分布。 0025 优选地， 在上述探查方法中， 所述探查点包括多个探查点组， 所述探查点组由多个 探查分点组成， 多个所述探查分点呈横向均匀分布或纵向均匀分布。 0026 由于本发明提供的地下埋藏物的探查方法采用本发明提供的任一种地下埋藏物 的探查装置， 而该探查装置具有上述技术效果， 因此， 上述探查方法也应具有相应的技术效 果。 附图说明 0027 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对本发明实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单。
15、地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅 仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。 说 明 书 CN 104035141 A 4 3/5 页 5 0028 图 1 为本发明一种实施例提供的探查装置的结构示意图 ； 0029 图 2 为本发明另一种实施例提供的探查装置的结构示意图 ； 0030 图 3 为本发明实施例提供的探查方法中探查点的分布示意图。 0031 上图 1-3 中 ： 0032 水管 11、 导管 12、 套筒 13、 枪头 14、 目标埋藏物 20、 探查分点 21。 具体实施方式 0033 本发。
16、明的核心是提供一种地下埋藏物的探查装置， 该装置的探查精度较高、 能够 提高地下埋藏物的完整性以及降低对周边环境造成的破坏。 本发明的另一核心是提供一种 地下埋藏物的探查方法。 0034 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明提供的技术方案， 下面将结合附图和 具体实施例对本发明作进一步的详细说明。 0035 如图 1 和 2 所示， 本发明实施例提供的地下埋藏物的探查装置包括水泵、 水管 11、 枪头 14 和套筒 13 ； 水泵为该探查装置的动力源， 其提供具有较高压力的动力水， 根据地下 埋藏物所处土壤的土质、 地下埋藏物的探查速度等要求选择相应输出压力的水泵即可 ； 水 管 11 的一。
17、端与水泵的出水口相连通， 另一端与枪头 14 的进水口连通， 水管 11 一般为可弯 折的柔性管， 以便于其自地面不断地伸入地下 ； 枪头 14 的末端为具有喷水孔的喷射端， 该 喷射端可为圆筒结构， 其上的喷水孔的数量通常为多个， 套筒 13 套装于枪头 14 的外部， 其 主要作用是触碰地下埋藏物， 以此指示水泵停止工作， 套筒 13 的外形结构可根据地下埋藏 物的形状灵活设定， 本发明实施例将套筒13优选为圆筒结构， 以此保证套筒13较大程度地 与地下埋藏物接触， 另外， 操作人员可通过辅助工具向套筒 13 施加竖直向下的作用力。 0036 使用该探查装置时， 打开水泵， 水泵中具有压力。
18、的动力水即可通过水管 11 进入枪 头 14， 而枪头 14 末端的喷水孔使得动力水能够以较高的压力喷射至土壤内， 从而打散喷射 端周围的土壤， 此时枪头14和套筒13即可在自身重力以及驱动力的作用下不断下放 ； 当套 筒 13 碰触到障碍物后， 即可关闭水泵， 然后记录障碍物的坐标 ； 通过重复上述操作后得到 障碍物的多组坐标值， 分析这些坐标值即可确定该障碍物是否为目标埋藏物， 进而得到目 标埋藏物的准确位置。 0037 通过上述描述可知， 相比于背景技术中所介绍的内容， 本发明实施例提供的地下 埋藏物的探查装置采用水冲的方式直接切割土壤， 从而探查地下埋藏物， 相比于利用电磁 感应法进行。
19、探查， 该装置为直接测量， 其工作时不受地下埋藏物的深度、 探查仪器、 周边环 境、 磁场干扰等影响， 进而提高了探查精度 ； 相比于利用钻探法进行探查， 该装置中的动力 水以及套筒 13 均能够降低对地下埋藏物造成的破坏 ； 相比于利用开挖法进行探查， 该装置 仅需打出多个探查孔， 以较小的施工面积即可确定地下埋藏物的位置， 因而对周边环境造 成的破坏较小。 0038 本发明实施例提供的上述探查装置还具有测量直观、 操作方便、 费用较低等优点， 其运用于采用非开挖拖拉管技术铺设的电力电缆的探查中效果更为明显。 0039 进一步的技术方案中， 本发明实施例提供的探查装置还包括导管 12， 该导。
20、管 12 与 枪头 14 或套筒 13 相连， 其用于保证枪头 14 和套筒 13 的下放竖直度。导管 12 为钢管或塑 料管等具有一定硬度的管件， 其伴随枪头 14 和套筒 13 下放至地下， 由于枪头 14 和套筒 13 说 明 书 CN 104035141 A 5 4/5 页 6 受力运动时， 两者的运动方向容易相对于竖直方向发生偏斜， 那么根据两者的下放距离确 定地下埋藏物的高度时， 将导致地下埋藏物的高度数据出现较大的误差， 而上述具有导管 12 的探查装置工作时， 即使枪头 14 和套筒 13 发生偏斜， 也可通过校准导管 12 来保证枪头 14 和套筒 13 的下放竖直度， 从而。
21、大大提高地下埋藏物的高度测量的准确性。另外， 操作人 工可方便地向导管 12 施加按压力， 以驱动枪头 14 和套筒 13 下沉。 0040 具体实施时， 导管 12 可连通于水管 11 和枪头 14 之间， 如图 1 所示， 此时导管 12 除了起到导向作用外， 还具有输送动力水的功能， 而导管 12 不会发生弯折， 其内流动的动 力水能够保持较高的压力， 也就能够保证枪头 14 的输出压力， 有利于快速切割土壤。在另 一实施例中， 导管 12 可固定于枪头 14 外侧， 如图 2 所示， 即导管 12 与枪头 14 并接， 而枪头 14 的进水口与水管 11 直接相连， 这一实施例中， 水。
22、管 11 无需与导管 12 的进水口连接， 导 管 12 的长度较长时也不会抬升水管 11 的位置， 不仅有利于水管 11 的设置， 还能够避免水 管 11 过高时造成的动力水压力损失。 0041 为了进一步提高枪头 14 的输出压力以更好地切割土壤， 本发明实施例将枪头 14 的喷射端设置为锥形结构， 即喷射端的截面尺寸沿竖直向下的方向逐渐减小， 使得喷射端 的动力水更集中地喷射， 以此达到上述目的。 0042 本发明实施例提供的地下埋藏物的探查方法， 采用上述任一方案所描述的探查装 置， 该方法包括以下步骤 ： 0043 S1、 根据目标埋藏物的尺寸及分布规律布置多个探查点 ； 0044 。
23、S2、 打开水泵并驱动枪头和套筒沿竖直方向由上述探查点进入地下 ； 0045 S3、 当套筒碰触到障碍物时， 测量该障碍物的坐标 ； 0046 S4、 根据多个探查点所测得的障碍物的坐标， 判断该障碍物是否为目标埋藏物。 0047 参见图 3， 步骤 S1 中， 探查点的设置需要沿着目标埋藏物的延伸方向覆盖目标埋 藏物 20， 并扩散至不具有目标埋藏物 20 的地方， 以此准确探查目标埋藏物 20 的位置和尺 寸。步骤 S3 中所说的障碍物为套筒在移动过程中实际触碰到的物体， 该障碍物的坐标则指 其在三维坐标系中的三个坐标值， 其中位于竖直方向上的坐标值标定为该障碍物的高度。 步骤 S4 中，。
24、 如果所测得的障碍物即为目标埋藏物 20， 那么根据该障碍物的坐标值即可确定 目标埋藏物 20 的准确位置， 如果不是则重新布置探查点后进行探查。 0048 由于上述探查方法采用了本发明实施例提供的任一种探查装置， 而该探查装置具 有探查精度较高、 能够提高地下埋藏物的完整性以及降低对周边环境造成的破坏的技术效 果， 因而该探查方法也具有这一技术效果， 此处不再赘述。 0049 优选的技术方案中， 上述步骤 S3 包括 ： 0050 S31、 当套筒碰触到障碍物时， 测量导管的下放竖直度 ； 0051 S32、 若导管的下放竖直度具有误差， 校准导管的下放竖直度后测量障碍物的坐 标。 0052。
25、 上述探查方法中， 如果导管的下放竖直度具有误差， 则表示套筒和枪头已经相对 于竖直方向发生了偏斜， 此时通过校准导管的下放竖直度即可达到矫正套筒和枪头的下放 竖直度的目的， 进而提高所测得的障碍物的坐标值的准确性。 当然， 如果导管的下放竖直度 不存在误差， 则可直接记录障碍物的坐标。 0053 具体实施时， 步骤 S1 中， 探查点可采用网格状分布， 即多个探查点大致在横向和 说 明 书 CN 104035141 A 6 5/5 页 7 纵向均呈均匀分布， 此处所说的横向和纵向根据目标埋藏物 20 的大致位置进行设定， 具 体地， 将目标埋藏物 20 的分布线的中线延伸方向定义为横向， 垂。
26、直于该中线的方向即为纵 向， 且两者均位于水平面内。 0054 如图 3 所示， 另一实施例中， 上述探查点包括多个探查点组， 每个探查点组由多个 探查分点 21 组成， 多个探查分点 21 呈横向均匀分布或纵向均匀分布。当目标埋藏物 20 沿 横向具有较小波动时， 多个探查分点 21 则呈纵向均匀分布， 此时， 相邻两个探查点组的横 向间距较大， 但这一间距并不影响目标埋藏物20的探查精度， 反而会增加目标埋藏物20的 探查效率 ； 同理地， 当目标埋藏物 20 沿纵向具有较小波动时， 多个探查分点 21 则呈横向均 匀分布。 0055 以上对本发明所提供的地下埋藏物的探查装置及探查方法进行了详细介绍。 本文 中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述， 以上实施例的说明只是用于帮 助理解本发明的方法及其核心思想。 应当指出， 对于本技术领域的普通技术人员来说， 在不 脱离本发明原理的前提下， 还可以对本发明进行若干改进和修饰， 这些改进和修饰也落入 本发明权利要求的保护范围内。 说 明 书 CN 104035141 A 7 1/2 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104035141 A 8 2/2 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 104035141 A 9 。