[发明专利]一种地下管线精确定位设备和定位方法

权利要求书

1.一种地下管线精确定位设备，其特征是：包括第一探杆和与第一探杆配合使用的第二探杆，所述第一探杆和第二探杆均包括一空心杆和位于空心杆内的套筒，所述套筒与空心杆之间形成过流通道，所述第一探杆和第二探杆的一端均连接一冲刷头，所述冲刷头上开设多个冲刷孔，所述冲刷头端部铰接一盖板；

所述第一探杆的套筒内活动地设置可被压缩形变的穿引构件，所述穿引构件的一端连接拉杆，所述拉杆伸出第一探杆的另一端；

所述第二探杆的套筒内活动地设置可被压缩形变的勾引部件，所述勾引部件的一端连接定位缆绳，所述定位缆绳伸出第二探杆的另一端；其中第一探杆和第二探杆上的所述第一盖板用于分别供穿引构件和勾引部件顶开并通过。

2.根据权利要求1所述的一种地下管线精确定位设备，其特征是：所述穿引构件至少部分地构造有供所述勾引部件通过的空间。

3.根据权利要求1所述的一种地下管线精确定位设备，其特征是：所述勾引部件至少部分地构造成穿过所述穿引构件后并拉住所述穿引构件的叉型结构。

4.根据权利要求1所述的一种地下管线精确定位设备，其特征是：所述定位缆绳上标记有刻度。

5.根据权利要求1所述的一种地下管线精确定位设备，其特征是：所述冲刷头与套筒端部焊接连接。

6.根据权利要求2所述的一种地下管线精确定位设备，其特征是：所述穿引构件被压缩后呈菱形。

7.根据权利要求3所述的一种地下管线精确定位设备，其特征是：所述勾引部件包括三根叉杆，三根所述叉杆在端部焊接后形成三叉结构。

8.地下管线精确定位方法，使用地下管线精确定位设备，其特征是，包括以下步骤：

1)在管线的大概位置两侧分别破除一定范围的硬质路面，形成第一探测口和第二探测口；

2)将第一探杆和第二探杆与高压水管连通，并分别将第一探杆和第二探杆从第一探测口和第二探测口相对倾斜定位，开启高压水，使高压水经探杆的过流通道后从冲刷孔喷出，对探杆前方砂土进行冲刷；

3)在高压水冲刷的同时将第一探杆和第二探杆从第一探测口和第二探测口沿同一平面插入，插入角度以第一探杆和第二探杆可在管线大概位置的下方交汇为准；

4)旋转调整第一探杆，使第一探杆内的穿引构件的对角线与第二探杆的轴线垂直；调整后，推动拉杆将穿引构件沿着套筒内壁向第二探杆端部移动顶开盖板并伸出；

5)用杆件插入第二探杆，将勾引部件沿套筒移动顶开盖板并穿出，并从穿引构件中穿过；

6)通过拉杆将穿引构件沿套筒拉回，穿引构件卡住勾引部件，第一探杆与第二探杆实现连接；继续拉动拉杆，直至第二探杆的定位缆绳从第一探杆中露出；

7)将第一探杆和第二探杆抽拔至一定位置，从第一探杆和第二探杆的端部来回抽拉定位缆绳切割泥土，直至定位缆绳与管线相贴即确定管线的位置。

9.根据权利要求8所述的地下管线精确定位方法，其特征是，还包括以下步骤：

8)确定第一探杆和第二探杆插入的角度和长度，测量第一探杆和第二探杆插入点的距离，读取定位缆绳位于第一探杆和第二探杆端口的刻度；

9)根据定位缆绳位于第一探杆和第二探杆端口的刻度以及第一探杆和第二探杆的长度确定第一探杆与第二探杆的冲刷头之间的定位缆绳长度m；在以第一探杆和第二探杆的两个冲刷头所在的点，以及定位缆绳与管线相切的点所在的平面内建立XY坐标系，根据第一探杆和第二探杆插入的角度和长度，以及第一探杆和第二探杆的插入点之间距离确定第一探杆的冲刷头的坐标(a、b)，以及第二探杆的冲刷头的坐标(c，d)，坐标系以第一探杆的冲刷头为坐标原点，即(a、b)＝(0,0),定位缆绳与管线相切的点的坐标为(x₁，y₁)；

10)设定定位缆绳与管线相切点到第一探杆的冲刷头之间的距离为L1，定位缆绳与管线相切点到第二探杆的冲刷头之间的距离为L2，建立方程组：

(x₁-a)²+(y₁-b)²＝L1² ①

(x₁-c)²+(y₁-d)²＝L2² ②

L1+L2＝m ③

11)调整两个探杆深度位置，同时从第一探杆和第二探杆的端部来回抽拉定位缆绳来切割泥土，直至定位缆绳与缆线相贴为止；按照步骤2)确定第一探杆与第二探杆的冲刷头之间的定位缆绳长度n，确定此时第一探杆和第二探杆的冲刷头位置分别为(e，f)和(g，h)，设定定位缆绳与管线相切点到第一探杆的冲刷头之间的距离为L3，定位缆绳与管线相切点到第二探杆的冲刷头之间的距离为L4，定位缆绳与管线相切的点的坐标为(x₂，y₂)，建立方程组：

(x₂-e)²+(y₂-f)²＝L3² ④

(x₂-g)²+(y₂-h)²＝L4² ⑤

L3+L4＝n ⑥

12)根据以上6个方程求解，可得出两个解(x₁，y₁)和(x₂，y₂)，其中y₁＝y₂，即确定了管线的埋深；

13)将权利要求8中步骤1)-步骤7)重复3次，并将本权利要求中步骤8)-步骤11)重复3次，可计算得出6个坐标点，其中3个点可以连成一条线，则这条线即为管线的准确走向，结合已经确定的埋深，即确定了管线的准确位置。