信号带的制作方法
不适用。
相关申请的交叉引用
本申请要求下面共同拥有的美国临时专利申请的优先权：2016年9月8日提交的标题为“passivesignaltape”的62/385,246；以及2017年3月10日提交的标题为“litzwireastracerwireandlitzwiremarkertape”的62/470,185。
发明领域
本发明通常涉及使用具有商标名
背景技术：
到2014年时为止，管道和危险材料安全部门[phmsa]估计在美国有多于两百万英里的天然气和石油传送以及分配管道1。根据phmsa，在1994和2014年之间的重大管道事件的总成本估计在几乎3700亿美元。1994年和2014年之间的重大管道事件的总成本估计在2400亿美元。从历史角度看，在对天然气管道的损坏中，大约35％是由于来自挖掘的损坏2。显然，保护石油和天然气管道免受挖掘损坏是重大问题。保护其它类型的埋设基础设施例如输电管线、输水管线、通信管线等免受挖掘损坏也是合乎需要的。
标记带技术：
存在用于提供对地下基础设施例如管道、埋设输电管线、埋设通信管线和任何其它类型的埋设基础设施的即将来临的挖掘损坏的警告的很多无源系统。目前，标记带是在埋设基础设施的新装置中使用的标准保护性措施。直接在埋设基础设施之上埋设标记带(一种无源视觉指示器)是公知的，且容易由基础设施安装人员完成。它通常被直接铺设在埋设基础设施之上，使得标记带将首先由在埋设基础设施附近工作的挖掘机器撞击。标记带以各种宽度和柔性材料存在。一些标记带包含金属部件，例如示踪线或箔，其目的是在它被安装[即，埋在地下和基础设施之上]之后帮助从表面远程地定位标记带[因而定位基础设施]。一些标记带设计成在当由挖掘机器[通常是挖掘机铲斗]撞击时的理论下拉伸，它们可被拉到它们可被看到的表面或附近。显然，如果被拉到表面，则标记带被挖掘队看到将是可能的，但如果被拉到表面附近则标记带被看到也是可能的。例如，如果标记带被向上拉到明渠内[但仍然在表面之下]，则标记带也许可能在明渠中被监视人[负责照看沟渠且如果在沟渠中发现任何可疑的事情就警告反向铲土机操作员停止挖掘的挖掘队成员]看到。因此，可见的标记带可向挖掘队警告埋设基础设施的存在。不幸的是，在现场中的悲哀经历指示在今天的市场上没有一个标记带可以在没有断裂的情况下从地面可靠地被拉出，使得它们可被挖掘机操作员看到，以便防止对埋设基础设施的损坏。
相关标记带技术的描述：
下面的专利公开了涉及标记带并与创造性信号带有关的发明。
当前在市场上的标记带的广泛测试表明，这些标记带中没有一个可在正常挖掘的过程期间由挖掘机的操作员一致和可靠地看到。所测试的标记带在这样的小部分中或在这样的地方处断裂、撕裂或拉伸，使得从挖掘机操作员的角度或甚至从监视人的角度即便不是不可能看到，也是非常难以看到。在市场上没有一个标记带可以从地面可靠地被拉出而不断裂使得它们可由挖掘机操作员看到。
现有技术标记带的一个例子是在1972年授予给gordonh.allen等人的美国专利3,633,533[在下文中的allen'533]。allen'533公开了包括可由例如聚乙烯或聚丙烯或聚偏二氯乙烯[例如sarantm]或碳氟化合物制成的薄塑料膜的标记带的早期例子。如图1[取自allen'533]所示，标记带10可包括可具有大约0.001到0.002英寸[或2.54x10-3cm到5.08x10-3cm]的厚度的膜1。膜1的每侧将携带或多或少连续的金属涂层2、2'。金属涂层2、2'可以例如由铝制成，铝通过常规真空气相沉积技术来沉积为0.00005到0.00007英寸[或1.27x10-4cm到1.77810-4cm]的厚度的数量级的薄膜。在涂覆金属的膜1的每个外表面上有合成塑料的保护涂层或膜3、3'，合成塑料可再次由聚乙烯或聚丙烯或聚偏二氯乙烯[例如sarantm]或碳氟化合物制成。
成品标记带10应具有与围绕或相邻于埋设基础设施的大地土壤的颜色形成对比的颜色。为此目的，膜3、3'可具有颜色例如红色、绿色、黄色或与埋设基础设施被安放于其中的大地土壤的颜色形成对比的任何适当的其它颜色。可选地，如果膜3、3'是透明的，则金属涂层2、2'本身的颜色可用于向成品标记带10提供与大地土壤的颜色形成对比的颜色的目的。本领域普通技术人员已知的其它过程也可用于向标记带10提供必要的形成对比的颜色。
allen'533还教导如图2[也取自allen'533]所示的包括两个金属层4、4'的标记带10'，每个金属层可具有在大约0.0005英寸[或1.2710-3cm]的范围内的厚度，且通过层压粘合剂的薄膜5牢固地层压在一起，层压粘合剂可以是催化环氧水泥。薄膜6、6'例如图1所示的膜3、3'被层压到金属层4、4'的每个外表面。可以用关于图1所示的实施方案指示的相同的方式来实现提供颜色到成品标记带10'，将颜色选择为与大地土壤形成对比。
allen'533也教导如图3和4[也取自allen'533]所示的包括彩色聚乙烯或其它防潮和防污合成塑料带7的标记带10"，塑料带7在它的表面上具有以铺设在被切割到塑料带7的上表面内的通道11中的z字形布置的形式的例如由铜、镍或铁合金制成的示踪线8。层压到带7的上表面的是彩色聚乙烯或合成塑料的另一带9。这个实施方案的变形是最初用类似材料的保护性合成塑料涂覆金属线，如通过使金属线穿过这样的塑料或材料的热熔物，且然后通过穿过加热辊来将所述涂覆的线直接粘合到标记带100"。示踪线8的目的是使标记带10"能够在被埋在地下时使用常规技术被检测到。注意，allen'533不教导这个线8是除了当标记带仍然在地下时对定位这个标记带有用的电导体以外的任何东西。在allen'533中绝对没有教导这个线8可以是如在申请人的发明中提供的坚固芯材料。带是彩色的且具有土壤对比反射条纹以帮助带检测。allen教导带对于被保护的地下基础设施或公用设施管线的类型在所接受的编码中是颜色编码的。通常在工业中被接受以识别地下设施的统一颜色代码如下：红色——输电管线；黄色——天然气、石油或蒸气管线；桔色——电话、警察和消防通信和有线电视；蓝色——输水管线；以及绿色——污水管线。
在标记带10和10'中的金属箔的目的是允许标记带在被埋在地下时通过常规技术被检测到。在标记带10”中的金属线8的目的也是允许标记带在被埋设时使用常规技术被检测到。实际上，金属线8起在标记带10”中的示踪线的作用。注意，allen'282没有教导如在申请人的发明中提供的坚固芯材料的使用，也就是说，能够一致地从地面拉出而不断裂同时也一致地将标记带的剩余部分的至少一些带到表面的坚固芯材料。
allen在us4,623,282[下文中的“allen'282”]中涉及保持标记和着色在埋设带上是清晰可辨的。发现在以前的allen标记带的带表面上的警示印刷容易通过擦除、擦掉、在地面下由碳氢化合物进行的化学活动和通过地下电解来移除。因此，在一段时间之后，警示印刷由于刮擦或擦掉且也由于来自在地面下存在的碳氢化合物或石油的效应的自然因素而从它以前的标记带消失，且这使所供应的警示打印标记作为识别据本该被保护的公用设施元件的类型的手段而变得无用。如图5[取自allen'282]所示，具有表面13的土壤12的体积包含埋设管或其它埋设基础设施14，标记带16被埋在管14之上几英尺。如图6和7[也取自allen'282]所示，提供携带具有彩色编码标记条纹20和对比彩色编码条纹22的警示印刷标记18的易碎标记带16。条纹18可使用上面提到的统一颜色代码来指示埋设设施的类型。然而，如allen'282提到的，土壤颜色可使这些彩色条纹变得难以看到。
所以allen'282提供具有条纹22的对比彩色编码以使标记带16变得容易看到。相应于相关公用设施管线或建筑物的元件的编码带颜色可能和甚至可能不形成与足以可靠地警告在土壤中的一次挖掘的周围大地土壤的对比。例如，当与输电管线等相关的红色定位带放置在红色土壤例如砂岩或微红粘土中时，在定位带颜色和周围土壤之间的期望对比不存在。类似地，桔色编码带常常在荒漠土壤中不提供足够的对比，并且绿色编码和蓝色编码带在森林茂密或浓阴的区域中常常成问题。在这样的实例中，公用设施管线可能在我们看到警示定位带之前被损坏。
警示印刷标记18在带上重复，使得它延伸公用设施管线14的全长度。标记带16也包括以在整个标记带16上延伸的彩色条纹的形式的警示编码标记20。在图5-7的所示例子中，管线14被假设是输水管线，因此根据统一工业代码，警示条纹20将是蓝色条纹。带16还包括在整个带上延伸并在颜色上形成与彩色编码条纹20以及与周围土壤10的颜色的对比的警示对比条纹22。对比条纹22向标记带16提供高可见度和高光反射特性，使得带当放置在大地土壤中时可容易被看到，大地土壤的颜色接近彩色编码条纹20的颜色。如图7所示，警示标记18反向印刷在透明聚酯塑料膜24的下侧上，因而保护警示标记免于刮擦或擦掉。具有高度反射的表面的柔性金属箔26[例如铝]设置有彩色编码条纹20，使得在铝箔26的表面上形成高度可见和反射的条纹22。然后，箔26的印刷表面放置成相邻于透明塑料膜26的印刷表面，且这两者用粘合剂29粘合在一起。为了保护铝箔层26的底部，另一透明聚酯膜通过粘合剂30粘合到箔26的下侧。
allen'282公开了他如下所指的所谓的“易碎”标记带：定位带的强度使得在进入土壤内的常规挖凿中，结合挖掘，借助于机械或类似的挖凿或挖掘装备例如反向铲土机或挖沟机来铺设公用设施管线或建筑物的元件或由于任何其它原因而切割到大地内，如果定位带由这样的装备接合和向上拉，则在装备上的齿或诸如此类将使带转向、切断或断裂，且带将从大地扯裂并沿着它的长度被拉松几英尺。
不幸的是，甚至改进的allen'282标记带也倾向于被挖掘机铲斗快速切断，且很少的可见材料被留在这样暴露的沟渠中以由观察者看到。由铲斗切断的材料被包含在铲斗中的土壤内且对观察者或装备操作员也是不可见的。注意，allen'282没有教导如在申请人的发明中提供的坚固芯材料的使用，也就是说，能够一致地从地面拉出而不断裂同时也一致地将标记带的剩余部分的至少一些带到表面的坚固芯材料。
southworthjr.在us3,568,626[下文中的“southworth'626”]中公开了被设计为当被挖掘装备的铲斗或戽斗接触时从土壤拉出的指示器组件[即标记带]。图8和9[取自southworth'626]显示包含将被标记带38和38'保护免于挖掘损坏的埋设管道37或其它埋设基础设施的大地35的体积，标记带38和38'分别埋在大地35的表面之下几英尺和管37之上几英尺。标记带38和38'是相同的且在图10[也取自southworth'626]中被更详细地示出。
标记带38和38'是绕着在直径上大约四分之一英寸的两个尼龙绳42和44折叠的细长可延伸的乙烯基薄片40。乙烯基可以例如是聚乙烯并具有在断裂之前拉伸到多达它的长度的八倍的能力。尼龙绳是优选的，可拉伸到它们的长度的三到四倍。这样的材料在由俄亥俄州克利夫兰的chemicalrubberpublishing公司出版的“thehandbookofchemistryandphysics”第41版中被描述。绳42和44装入薄片40中的纵向褶层内，以便形成在带状物38、38'的边缘处的细长脊。在薄片材料40的一个端面上的适当粘合剂将绳42和44固定在适当的地方并保持薄片40的边缘靠着薄片40的中央部分，以便形成图10的实质上整体的组件。当带状物38、38'构成组件且被埋在公用设施管线之上时，自动挖掘装备的操作员、犁或带有铲的劳工在撞到带状物38、38'时开始用他的用具使它停下。在这么做时，他可能注意到由带状物提供的阻力。后者响应于用具的努力而弹性地产生，使得它的一部分在被挖凿的土壤的部分之上变得可见。在带状物的表面上的多个位置处的适当图标符号46通知操作员公用设施的存在。在图10中的图标符号46也包括带状物38、38'对其应用磁性编码信号48和放射性编码信号50的指示。它向操作员指示公用设施管线的路径可通过使用在地面之上的适当的感测装备感测沿着它的路径的连续编码信号被遵循。
southworth'626教导，不是具有仅被夹在边缘处的尼龙绳42和44，他的标记带的带状物38、38'可具有被夹在整个带状物中的类似绳52，如图11所示。这些绳52可以在规则或随机图案中。southworth,jr.教导这些绳也可构成纤维玻璃或钢绞线。
southworth'626教导，他的带状绳42和44足够坚固以使带状物被挖掘机器遇到时被拉到表面。然而，evett的us3,908,582教导，southworth带虽然被预期是不可破坏的且具有这样的强度和是充分可拉伸的，使得southworth带的相当大的部分将由挖掘机器拉到更看得见的位置，但在从高度密实的土壤拉出之前使相邻于由挖掘装备挖凿的沟渠的带的部分偏转，因而防止southworth带被拉伸到容易看得见的纵向范围。换句话说，现有技术识别并教导，southworth'626不提供具有能够在不断裂的情况下一致地从地面拉出的芯材料的标记带，同时也一致地将标记带的剩余部分的至少一些带到表面。
allen的us3,115,861[在下文中的“allen'861”]是保护埋设基础设施的非常早期[1963]努力，教导埋在埋设基础设施例如污水管、天然气、输水、输电管线等之上几英尺并与埋设基础设施一起和在埋设基础设施之上延伸的彩色土壤层的使用。彩色土壤的颜色被选择为与基础设施被埋入的土壤的颜色形成对比。allen861教导，彩色土壤的颜色可指示埋设基础设施的类型，以及[特别是对于深埋设，例如30英尺[或9.14m]土壤的两个彩色层可被使用，一个作为在埋设基础设施之上几[作为例子，二]英尺[或0.61m]的深度，而另一个向下铺设在土壤的表面之下的几英尺[作为例子，二英尺或0.61m]，使得我们得到埋设基础设施的位置的立即指示。每层[其可以是2[或0.61m]或更少英尺厚和5或6英尺宽或大约1.5m到1.8m宽]将遵循埋设基础设施的路径。在存在阀或对沿着埋设基础设施的长度定位重要的其它特征的场合，allen教导将彩色土壤的单独层[具有与为其它层选择的颜色不同的颜色]埋在彩色土壤的下层之上几英尺[即，两英尺[0.61m]]或更多。单独层也许将是6英尺乘6英尺[或大约1.8m乘1.8m]和在下层之上两英尺[或大约0.61m]。也可能将这层合并到第一层内且只改变颜色以表明阀或具有重要性的其它特征的存在。在使用中，意图是allen'861彩色土壤层将由挖掘装备带到表面并被挖掘队看到，因而警告挖掘队埋设基础设施的存在。显然，allen'861既不提供也不教导具有如在申请人的发明中提供的坚固芯材料的标记带的使用，也就是说，具有能够一致地从地面拉出而不断裂同时也一致地将标记带的剩余部分的至少一些带到表面的坚固芯材料的标记带，使得它可由挖掘队看到并因而警告该队埋设基础设施的存在。
prosser的us3,282,057[在下文中的“prosser'057”]保护埋设基础设施的另一早期努力教导直接在埋设基础设施之上埋包括彩色塑料层标记带的指示装置[在下文中的“标记带”]。标记带被安放在埋设基础设施之上，以便在埋设基础设施可能被损坏之前被挖掘机的铲斗接触。意图是彩色塑料标记带的一部分将由挖掘机铲斗带到表面，因而警告挖掘队埋设基础设施的存在。为了便于将标记带的一部分带到表面，可以以短间隔在彩色塑料膜上穿孔以有助于塑料的断裂和分离。它也可以被打褶以使它拉伸。prosser'057还教导警告标记在膜上的放置以指示埋设基础设施的类型。
图12[取自prosser'057]示出通常由参考数字55指示的部分完成的地下管线装置的截面图。该装置包括大地或地面56，其具有在其中形成的坑道58。在坑道58内的是由小层回填料62覆盖的埋设基础设施60[在这种情况下是管]，在小层回填料62之上放置塑料标记带64。在标记带64之上放置由参考数字66表示的所需回填料的剩余部分。标记带64是塑料的连续条。
图13[也取自prosser'057]示出在图12中所示和在图13中由参考数字66表示的标记带64的可选形式。标记带66包括具有多个弱化区域68的塑料膜的连续条67，其横向延伸到长度尺寸。
在图14[也取自prosser'057]中示出prosser'057标记带的可选布置，其中标记带70由多个重叠的薄片72形成。重叠的薄片72由低强度热密封件[未示出]或由低强高度粘性接头[未示出]附着在一起，以便标记带70可缠绕到大供应辊内。当被挖掘装置撞击时，薄片分离且标记带的一部分预期来到表面。
也可通过具有由多个褶或褶层连接的每个单独薄片来在可扩展的实施方案中提供prosser'057标记带。这在图15[也取自prosser'057]示出，其中标记带74包括由褶层或褶76连接的多个所连接的薄片72'。使用这个实施方案，褶或褶层76在标记带被挖掘工具干扰时将通过展开来帮助标记带。
在使用中，prosser'057标记带稍微埋在埋设基础设施之上，如图12所示。然后剩余的回填料用于填充坑道58。当挖掘装置例如铲斗挖土机在埋设基础设施附近挖凿时，标记带的部分将被擦掉并被俘获在挖掘机铲斗中，且当土壤从铲斗被倒空时可被看到，因而警告挖掘队埋设基础设施的存在。不幸的是，实际上，非常难以看到在挖掘铲斗中的prosser'057标记带的切断的部分，且在未干扰的土壤中剩余的prosser'057标记带的部分倾向于在任何未损坏的标记带可被拉到挖掘沟渠内之前避开。因此，甚至监视人[其工作是注意看明渠以找到标记带]也常常非常难以看到prosser'057标记带。关于prosser'057标记带的性能的这个前述信息来自如在下面在§[0033]和§[0034]中讨论的evett的us3,908,582。显然，prosser'057未能教导或建议如在申请人的发明中提供的标记带的使用，也就是说，具有能够一致地从地面拉出而不断裂同时也一致地将标记带的剩余部分的至少一些带到表面的坚固芯材料的标记带，使得它可由挖掘队看到并因而警告该队埋设基础设施的存在。
allen的us3,504,503[在下文中的“allen'503”]教导prosser'057塑料指示装置的改进。因为prosser'057塑料指示装置是非金属的且因此不能被检测到以及埋设基础设施也常常是非金属的，allen'503教导具有远程地可检测的塑料指示装置将是合乎需要的。他提到，这个建议在现有技术中做出，现有技术通过电磁地标记prosser'057塑料带来使它变成远程地可检测的[从表面]，使得它可使用已知的检测装置被远程地检测。
allen'503陈述，这只不过不很好地运作，以及这种方法“没有任何用处”。allen'503以prosser'057完成的相同的方式使用他的改进的薄片或带。allen'503提供以薄片或带的形式的易碎的柔韧金属箔，其携带与相邻于埋设基础设施的土壤的颜色形成对比的颜色，使得所述颜色容易在视觉上彼此区分开。金属箔薄片或带在被埋在土壤中时被保护免受湿气和/或氧化或其它劣化，且因此它的位置可使用常规检测装置容易被远程地检测[从表面]。因此，在任何挖凿或挖掘出现之前，可确定埋设薄片或带的存在和一般位置[以及因而埋设基础设施的位置]，并可预先警告挖凿或挖掘装置的操作员。
allen'503教导，虽然铜、铝、镍和锡可用于制造他的箔薄片或带，但他偏爱使用由钢制成的箔，且特别是镀锡钢箔。allen'503使用他通过冷轧常规镀锡薄规格冷轧钢来制造的在厚度上大约0.001到0.002英寸[或大约2.54x10-3cm到5.1x10-3cm]的箔。对于最佳结果，allen'503教导预防使冷轧箔退火，因为这不利地影响成品箔的期望灵活性。为了保护他的钢箔并使他的钢箔着色，allen'503教导，它可用防潮和防氧化聚酯油漆被涂漆在一侧或两侧上。allen'503教导，涂漆的钢箔可接着如所需的被压印有警告标记。这样涂漆的钢箔然后通过挤压、层压或其它已知的涂覆技术用实质上透明的塑料的薄膜[一般0.001英寸或2.54x10-3cm]被涂覆或覆盖在一侧或两侧上，该透明塑料抵抗与湿气和已知存在于土壤中的其它材料的接触的劣化。聚乙烯作为特别合乎需要的涂覆材料被提到。allen'503还教导，代替在钢箔上涂漆颜色，它可通过使用任何期望颜色的着色或染色合成塑料来被涂敷。他提到，这个塑料膜也可以被压印有任何期望警告标记。allen'503教导，他的箔薄片或带可以在宽度方面是从3到12英寸或7.62cm到30.5cm[或更多]，且可以被埋在表面下4英寸或10.2cm到2英尺或更大[61cm或更多]和在埋设基础设施之上的适当高度处。显然，allen'503未能教导或建议如在申请人的发明中提供的标记带的使用，也就是说，具有能够一致地从地面拉出而不断裂同时也一致地将标记带的剩余部分的至少一些带到表面的坚固芯材料的标记带，使得它可由挖掘队看到并因而警告该队埋设基础设施的存在。注意，allen'503甚至在使用钢箔的实施方案中教导预防使钢箔[其将给与箔更大的强度]退火，因为他需要非退火箔的灵活性。
southworth'626教导，他的带状绳[在本申请的图10中的42和44]足够坚固以使埋设标记带38、38'在被挖掘机器遇到时被拉到表面。然而，evett的us3,908,582[在下文中的evett'582]教导，southworth带[在本申请的图10中的38、38']虽然被预期是不可破坏的且具有这样的强度和是充分可拉伸的，使得southworth带38、38'的相当大的部分将由挖掘机器拉到更看得见的位置，但在实际实践中在从高度密实的土壤拉出之前使相邻于由挖掘装备挖凿的沟渠的带38、38'的部分偏转，因而防止southworth带38、38'被拉伸到容易可看得见的纵向范围。
prosser'057教导，在本申请的图12-15中的他的有色塑料标记带64、66、70和34被埋在埋设基础设施之上几英寸[2英寸或更多，～5.1cm或更多]，使得挖掘装备在埋设基础设施附近挖凿时将在接触埋设基础设施之前接触有色塑料标记带，以及挖掘装备将标记带[在本申请的图12-15中的64、66、70和34]拉到表面以警告挖掘队下面的危险。prosser'057教导，他的标记带70可由通过低强度粘性接头或低强度热密封件附着在一起的重叠的薄片72[如在本申请的图14中所示的]制成。因此，当标记带70由挖掘装备撞击时，薄片72可分开地滑动并被带到表面以向挖掘队提供可见警告。prosser'057也具有他的标记带的实施方案74，该标记带具有由褶层76连接的薄片72'，使得当与挖掘装备接触时，褶层将提供标记带74的一些拉伸和伸长，使得它可到达表面以警告挖掘队。
evett'582教导，prosser'057指示装置在由[挖掘装备的]挖凿或探测元件接合和拉出时将展开到纵向范围，其可使指示装置变得更容易观察；然而，指示装置可被展开和因而纵向地延伸的范围是相当有限的，使得它可能不能从地面水平被看到。evett进一步陈述，虽然“折叠的带最初铺设在滑动的薄片之间，这样的薄片在地面中在相对短的时间段中可分解，使得带不被保护免受它被埋设于其中的地面”。此外，根据带被铺设于其中的地面的压实，“相邻于由挖凿或探测元件挖凿的沟渠的带的部分可在从地面被拉出和因而展开之前偏转”。这显然更有问题，因为带未由具有特别高的抗拉强度的材料制成[evett'582，第1列，第10-31行]。
evett'582在图16[取自evett'582]中示出具有引擎81和用于在地表面水平83之上移动的履带82的常规牵引车80。探测元件84安装在牵引车80的前部上，以及挖凿元件85安装在牵引车80的后部上。探测元件84布置成穿透地表面水平83到比挖凿元件85更小的深度。也如在图16中所示的，管86被埋在地下并在横穿牵引车80的行程的方向上延伸，并被埋在一深度处使得在挖凿元件85靠着它移动时它将被挖凿元件85接合和损坏。然而，标记带88布置在地面内在管86之上和在挖凿元件85的挖凿深度之上的一短距离处。
evett'582教导，在挖凿元件85可靠着管86移动且因而损坏管86之前，标记带88将由探测元件84接合。牵引车80的额外正向运动将使标记带88从土壤83拉出，如图17[也取自evett'582]所示，因而警告牵引车80的操作员对管86的损坏的潜在危险。
evett'582提供如图18所示的包括鞘90和被包围在鞘90内的带状物92的警告带[标记带]88。鞘和带状物具有实质上纵向的范围，以便便于铺设在细长埋设基础设施例如管道之上。鞘90可由当被埋在地面中时不可分解的任何适当的材料的两个膜制成。这两个膜沿着它们的侧边缘被层压在一起。用于这个目的的适当材料是聚乙烯、聚氯乙烯和交联聚烯烃。带状物92包括如图18所示在本身上折叠的单个窄膜，褶层平行于带88的纵向长度而延伸。在图19中示出带的另一实施方案，其中带94包括如图18的鞘90构造的鞘96。带状物98被包围在鞘96内并通过下面的事实与图18的情形区分开：在带状物98中的褶层垂直于鞘96的长度。
evett教导，鞘90和96是色彩鲜艳的，且可具有被压印在其外表面上的警告标记。带状物和鞘被公开为由在存在于土壤中的条件下不容易分解的材料制成。evett还教导，低摩擦系数在带状物92、98和鞘90和96之间是合乎需要的。这可通过带状物和鞘的材料的选择或优选地通过在带的结构中提供润滑剂来实现。显然，evett'582未能教导或建议如在申请人的发明中提供的标记带的使用，也就是说，具有能够一致地从地面拉出而不断裂同时也一致地将标记带的剩余部分的至少一些带到表面的坚固芯材料的标记带，使得它可由挖掘队看到并因而警告该队埋设基础设施的存在。
allen的us4,623,282涉及提供具有警告标记和对比颜色编码的包括如在allenus3,504,503中所述的金属箔的易碎柔韧带，警告标记和对比颜色编码在经历存在于埋设基础设施被埋设于其中的土壤中的条件之后仍然存在。例如，allen教导，指示埋设基础设施的类型的警告标记被压印在警告带的外表面上。已发现，这些警告标记容易通过擦除、擦掉、在地面下由碳氢化合物进行的化学活动和通过地下电解来移除。因此，在一段时间之后，警告标记由于刮擦或擦掉且也由于来自在地面下存在的碳氢化合物或石油的效应的自然因素而从带消失。因此，'503allen专利的警告标记倾向于在使用中消失。allen'282提供一种带，其中警告标记颠倒地印刷在透明带膜的内表面上，使得警告标记不能从表面被擦掉。此外，allen'282涉及提供对土壤的颜色的更好对比颜色情况。
decourville的us4,654,639[在下文中的“decourville'639”]涉及向挖掘机器的操作员提供用于指示埋设基础设施例如管道、输电管线或其它埋设物体的存在的发信号材料[即，标记带]。在埋设基础设施在沟渠中或在挖掘机铲斗中被观察到并通过在沟渠中或在挖掘机铲斗中被观察到而“用信号通知”基础设施的存在之前，标记带将被挖掘机器接触。这是以前详细讨论的经典标记带。实际上，标记带当被挖掘机器的铲斗撞击时并不总是在沟渠中或在挖掘机器的铲斗中可见的。这在坑道被制成于其中的土壤相当松散时明显恶化，使得沟渠洞穴的壁至少在某种程度上遮蔽保持被埋到沟渠的任一侧的材料的残留物。
decourville'639试图通过提供带有具有对破裂的比较低的阻力[低抗拉强度]的支撑网格的多段发信号条并通过紧固到这个支撑网格的多个纵向延伸的不连续条来补救现有技术中的问题，不连续条具有实质上比支撑网格高的抗拉强度。这意味着当发信号装置被挖掘机铲斗撞击时，低抗拉强度支撑网格区段将容易被挖掘机铲斗切断，但高抗拉强度的纵向延伸的不连续条中的至少一者将在铲斗中被带走以用信号通知挖掘机器操作员埋设基础设施的存在。为此目的，选择高抗拉强度的纵向延伸的条的长度，使得它大于一般挖掘铲斗的最大尺寸。这帮助确保纵向延伸的条将悬挂在铲斗的端部以更好地警告挖掘队。
decourville'639教导，纵向延伸的条区段可由金属制成以具有必要的高抗拉强度。自然地，金属必须被保护免受土壤环境，使得它可以是低腐蚀性金属[也许是不锈钢]或它由适当的涂层或保护性合成树脂[塑料]材料、编织纤维带或甚至非编织塑料纤维带保护。支撑网格可由以箔或膜的形式的聚氯乙烯、聚乙烯或聚丙烯、合成纤维、棉或诸如此类制成。支撑网格可以是穿孔或非穿孔膜或箔。decourville甚至陈述，如果需要，支撑网格可以是生物可降解的。
如在图20和21中所示的，decourville发信号材料包括支撑网格或格栅80，其包括以热的方式粘合到两个塑料箔或薄片带82的塑料材料，塑料箔或薄片带82沿着它们的纵向边缘熔合到网格80并从而提供相应的铲斗88。每个铲斗88接纳以间隔开的关系布置的多个金属条区段84。在图20中的86处示出在金属条区段84之间的空间。这些空间86布置成使得在图20的上部中所示的条84之间的空间86出现在图20的下部分中的条82的中间中。当组件如图22所示被挖掘机铲斗90撞击时，这个间隔有助于使至少一个条82是可见的。显然，decourville'639未能教导或建议如在申请人的发明中提供的标记带的使用，也就是说，具有能够一致地从地面拉出而不断裂同时也一致地将标记带的剩余部分的至少一些带到表面的坚固芯材料的标记带，使得它可由挖掘队看到并因而警告该队埋设基础设施的存在。
cosman等人的us4,767,237[在下文中的“cosman'237”]提供沿着标记带的长度携带两个紧密间隔开的平行导体电线的或多或少常规的标记带。电线的目的是允许在标记带中的断裂的确定。这通过测量由两个紧密间隔开的平行导体电线呈现的电容来实现。为了工作，cosman'237标记带必须能够从表面被接近，使得发射器可连接到电线。在使用中，标记带被埋在埋设基础设施之上，且无源谐振标记在预先确定的感兴趣位置例如在埋设基础设施中的叠接点或t形点[对于管]处附着到标记带。因此检测定位感兴趣位置的无源谐振标记，且间隔开的平行电线可用于确定在标记带中的断裂的近似位置。显然，cosman'237未能教导或建议如在申请人的发明中提供的标记带的使用，也就是说，具有能够一致地从地面拉出而不断裂同时也一致地将标记带的剩余部分的至少一些带到表面的坚固芯材料的标记带，使得它可由挖掘队看到并因而警告该队埋设基础设施的存在。
cosman等人的us5,017,415提供具有在预先确定的位置处附着在带上的多个无源谐振标记的或多或少常规的非导电标记带结构。标记带被埋在埋设基础设施之上，且无源谐振标记使用常规技术被定位。无源谐振标记不需要任何表面通路被激活和检测到，且标记带即使破裂仍然工作。cosman'415未能教导或建议如在申请人的发明中提供的标记带的使用，也就是说，具有能够一致地从地面拉出而不断裂同时也一致地将标记带的剩余部分的至少一些带到表面的坚固芯材料的标记带，使得它可由挖掘队看到并因而警告该队埋设基础设施的存在。
rfid技术：
射频识别[rfid]装置(通常被称为“rfid标签”)是公知的，且一般包括操作地耦合到天线的集成电路(ic)。标签也可具有内部电源，例如电池，或它可以没有电源且可替代地从外部阅读器得到能量。当较低成本是占优势的因素时，没有电池的rfid标签可能是优选的。没有内部电源的rfid的缺点之一是低操作范围。换句话说，如果只有rfid标签的功率来自阅读器[询问装置]发射，则阅读器将必须相当接近标签，用于使系统工作。具有电池的rfid标签可能对较长的阅读范围是优选的应用是优选的。任一个或两个可结合本发明来使用。本发明的rfid标签优选地在uhf或微波频带中谐振，uhf或微波频带中的任一个使rfid阅读器从足够长的阅读范围询问标签以是有用的。
与rfid标签相关的集成电路一般包括标签标识符被存储于其中的某个数量的存储器和也许与标签有关的其它信息和/或标签将与其相关的一个或多个项目。当rfid阅读器(也被称为询问器，其中任一个可以读信息或将信息写到rfid标签)经由它的阅读器天线传输能量以询问rfid标签时，标签使用信息来做出响应，阅读器可从该信息得到rfid标签标识符或其它信息。由rfid阅读器得到的数据、标识符或信息可接着与标识符的数据库中的条目或与rfid标签相关的信息比较。以那种方式，关于rfid标记的项目的信息可以被得到、更新或也许甚至实时地提供给用户和/或被写到rfid标签。
目前，可用rfid系统在低频(小于100兆赫)和高频(大于100兆赫)模式中操作。与它们的低频对照物不同，高频标签可具有在大于一米的距离处被读取、甚至同时一起紧密地间隔开的数据。新数据也可被传输到标签。
多个rfid装置被开发以检测并保护地下公用设施。例如，3mtmemscautiontape7600系列提供可安装在埋设基础设施例如天然气管线、电话线、输电管线、输水管线或任何其它类型的埋设基础设施附近或之上的警示带。标记包括附着到已知标记带的小rfid装置。装置使用阅读器例如3mtmdynateltmlocator700系列来操作。rfid标记不需要机载电池，且不需要一直钩到标记带的外部发射器或接入点的使用。标记独立地工作，使得即使警示带的区段被切割或移除，在带上的其它标记也继续提供位置信息。提供以标准地下公用设施颜色的警示带，且标记被调谐到各种类型的地下公用设施[天然气、电话、废水等]所特有的工业标准频率。3mtmemscautiontape7600系列可以在下至2英尺[0.61m]的埋设深度起作用。
用于标记地下基础设施的另一3mtm产品是3mtmemsrope7700系列。绳包括具有沿着绳每约8英尺[或大约2.44m]安装的ems标记的聚酯绳。如同警示带一样，在绳中的切口不影响剩余标记的运行。绳足够坚固以穿过崎岖的地形向下一直埋到4英尺[或大约1.2m]。
本发明的信号带可合并与在如在前面讨论的3mtmemscautiontape7600系列中使用的rfid标签类似的rfid标签。本发明的信号带也可合并聚酯绳作为如下面讨论的芯材料，且设想与本发明一起使用的聚酯绳可合并rfid标签并类似于上面讨论的3mtmemsrope7700。如在前面讨论的，在创造性信号带中使用的任何聚酯绳将用作信号带的芯材料，且必然比3mtmemsrope7700系列的聚酯绳坚固得多。本发明的信号带也可合并普通聚酯绳作为具有与在如上面讨论的3mtmemscautiontape7600系列中使用的rfid标签类似的单独rfid标签的芯材料。下面将讨论这些和其它实施方案。
示踪线技术：
众所周知示踪线用于在帮助由非金属材料构成的地下公用设施的定位时使用。可以有在这些年来被发展来在没有示踪线的使用的情况下检测、定位和映射含铁和其它金属地下公用设施的很多系统。这些系统中的大部分涉及在金属地下公用设施中施加或感应交流电。所施加或感应的交流电产生磁场，其可接着从表面被感测并用于映射地下公用设施。在近年来，对地下公用设施使用非金属或聚合物材料变成一般惯例。例如，天然气、输水和污水管线越来越多地由聚合物制成。通过常规方法定位非金属聚合物地下公用设施通过在与地下公用设施的已知[和恒定]空间关系中埋设金属“示踪线”而变得可能。交流电然后在示踪线中被施加或感应，且示踪线从表面被映射。因为示踪线与非金属地下公用设施的空间关系是已知的，映射示踪线映射地下公用设施。
示踪线应在与地下公用设施的已知[和恒定]空间关系中被埋设。例如，示踪线可被埋在地下公用设施之上几英寸[即，二英寸或更多——5.1cm或更多]或在地下公用设施的一侧或另一侧几英寸[即，二英寸或更多——5.1cm或更多]。重要的事情是，无论示踪线到地下公用设施的定向如何，那个定向都必须是恒定和已知的。在沿着地下公用设施的长度的预定间隔处，示踪线被带到地面的表面或在地面的表面附近的检修孔或其它入口孔，使得电流可[从表面]被施加到示踪线。当期望定位地下公用设施时，示踪线在一端处被接近且ac电流被施加到它，以及示踪线的另一端被接地。穿过示踪线[到地]的这个ac电流产生从示踪线广播的磁性信号。这个信号可以被远程地检测并使用手持常规磁性定位装置[接收器]从地表面被映射。例如，来自schonstedtinstrument公司的“maggie”或“ga-92xtd”磁性定位接收器。当示踪线的位置被映射时，因为在示踪线的位置和地下公用设施之间的空间关系是已知的，映射示踪线实现地下公用设施的映射。
多个公司出售这种类型的磁性定位装置。例如，来自schonstedtinstrument公司的cl300电缆定位成套工具包含磁性接收器[例如“maggie”或“ga-92xtd”或类似接收器]、将ac电流直接施加到金属地下公用设施、使用感应箝位或通过远程感应来感应ac电流的发射器、以及映射地下公用设施或示踪线所必需的各种附件。使用schonstedt系统，发射器可以直接电连接到金属地下公用设施[或金属示踪线]以感应期望磁场。此外，schonstedt提供可被固定在地下公用设施[或示踪线]周围的感应箝位，且发射器将接着在金属设施或示踪线中感应期望磁场而没有直接电连接。最后，发射器具有从地的表面直接广播变化的磁场的能力，该变化的磁场将接着在埋设金属地下公用设施或示踪线中感应期望磁场。显然，这个最后一个选项关于范围是更有限的，且直接电连接是优选的操作模式。在理想条件下，schonstedt系统可检测在多达19英尺[或大约5.8m]的深度处的地下金属设施[或示踪线]。
重要的是，示踪线正确地被处理以保护它免受地下环境。如果示踪线在安装期间或在安装之后从某个意料不到的源机械地断裂或如果示踪线劣化且腐蚀引起线中的断裂，则使用该线来映射地下公用设施是不可能的。当一个源3相关时，对铜示踪线的不适当的保护层的使用可能有灾难性结果。如果示踪线的局部性规范只需要承包商如很多局部性确实规定的“安装具有护套的#12固体铜线”，则承包商可以去最近的木料场或电气批发商并购买可得到的最便宜的#12固体铜线。这常常是thhn线或“热塑性高抗热尼龙涂覆的线”。在thhn线上的尼龙pvc涂层在它劣化并暴露铜之前一般将在地下持续大约二[2]年。裸铜线随着时间的过去倾向于返回到它的原始状态，即，大地。这种情况将明显引起信号的损失，并使利用示踪线来定位和映射地下公用设施变得更难[或不可能]。
如果该公用设施使用挖沟方法被安装，则示踪线可相对于地下公用设施容易铺设在期望位置上。也可使用水平钻孔系统通过将示踪线固定到钻孔头来铺设示踪线，同时钻孔头用于拉回地下公用设施。这常常在地下公用设施由非金属材料制成且因此在埋设之后不容易通过已知的定位和映射技术来定位时完成。在这种情况下，已知安放多个示踪线连同地下公用设施以确保一个示踪线至少将不断裂且因此在需要时提供定位信号。当公用设施通过钻孔被铺设时，示踪线的强度变得相当重要，因为在拉回期间的断裂是比对沟渠铺设的地下公用设施的断裂大得多的问题。因为正常铜示踪线没有高抗拉强度，有时希望在钻孔操作中使用涂覆铜的钢线作为示踪线。注意，示踪线可以是实心铜线，但它也可以是涂覆铜的钢芯线。这个结构给与示踪线大幅增加的强度，对相等尺寸的线有实质上相同的导电性。
在图23和24中示出常规现有技术示踪线。如图23所示，常规示踪线100包括被绝缘物104覆盖的实心铜芯102。图24示出常规示踪线作为沿着图23的箭头f的横截面。
利兹线技术：
术语“利兹线”从德语单词“litzendraht”得到，意指“编织线”。如通常定义的，它是由在线束中捆扎或编织在一起的单独膜绝缘的线构成的线，线束包括扭转的统一图案和铺设的长度。多股配置[线束]最小化功率损耗，其否则由于“皮肤效应”或将被集中在导体的表面处的射频电流的趋向而在携带交流电的实心导体中被遇到。为了抵消这个效应，必须增加表面积的数量而不明显增加导体的尺寸。这通过提供线的很多股的束来完成，每股具有小直径。在利兹线束中的每股被绝缘很重要，否则整个束将简单地充当相等尺寸的实心线。聚氨酯和聚氨酯尼龙膜由于它们的低电损耗和它们的可焊性而是最常用于使单独的股绝缘的材料；然而，也可使用其它绝缘物。利兹线通常用在线束的外部上的织物(一般是尼龙)的单绕或双绕或单份或双份被进一步绝缘，但是它们未经处理也是可用的。
甚至正确地构造的利兹线也将由于搓拧的限制而展示一些皮肤效应。预期用于较高频率范围的线比相等横截面积但由更少和更大的股组成的利兹线需要更细计量尺寸的更多股。在正确地设计的利兹线中，单独股的尺寸将近似等于“皮肤效应”深度，使得由于皮肤效应而引起的功率损耗可被最小化。
在多股线结构例如利兹线中，最小化由于邻近效应而引起的功率损耗也很重要。邻近效应是电流由于由附近导体产生的磁场的存在而在回路或集中分布中流动的趋向。在变压器和电感器中，邻近效应损失通常比皮肤效应损失更显著。在利兹线绕组中，邻近效应可以细分成内部邻近效应(在束内的其它电流的效应)和外部邻近效应(在其它束中的电流的效应)。扭转或编织利兹线而不是仅仅将细导体分组在一起而不扭转或编织的原因是确保股电流是相等的。简单的扭转的捆扎的导体线可充分实现此，其中邻近效应将是单股线的唯一重大的问题。在皮肤效应也是问题的场合，更复杂的利兹线结构可用于确保相等的股电流。因此，在良好设计的结构中，股电流是几乎相等的。通常，这个复杂的利兹线结构设法具有在线束的给定长度中延伸的单独股以从线束的中心移动到线束的外部并接着回到线束的中心，依此类推，以便最终占据在线束的横截面中的每个可能的位置。
上面提到的“皮肤效应”随着材料和频率的变化而变化。在低频处，皮肤效应实际上是可忽略的。也就是说，“皮肤深度”或传导的深度使得导体的几乎整个横截面用于传导。例如，在铜中的60hz的频率处，“皮肤深度”是大约1厘米。如图25所示，这将意味着对于携带在大约60hz的频率处的交流电的例如在直径上是2厘米的铜导体110，导体110的几乎整个横截面区域a1被利用来传导电流。这在图25中使用越过导体110的直径的点画线来示出。在铜中的500hz的频率处，皮肤效应是大约0.34厘米。因此，携带在500hz处的交流电的图26所示的2厘米直径铜线将只使用线横截面的大约60％来传导电流。这由在图26中的区域a1和a2之间的环形区域112表示。在铜中的1mhz的频率处，皮肤深度是大约0.0076cm。这将意味着携带在1mhz处的交流电的图27所示的2厘米直径铜线将只使用线横截面的大约1.5％来传导电流。这由在图27中的圆圈之间的小的点画的环形区域114示出。从前述例子中很明显，皮肤效应可导致相当大的传导损耗。为了避免这些问题，可使用利兹线，使得对于给定操作频率，在利兹线结构中的单独线被选择为与皮肤深度大约相同的厚度，使得存在由于皮肤效应而引起的非常小的传导损耗。
可在很多不同的配置中获得利兹线。例如，简单的利兹线可包括与纺织纱线、带或挤压复合物的可选外部绝缘物卷缠的五[5]个单一膜绝缘线股。这个结构在图28中示出。另一类型的利兹线可包括与覆盖整个组件的可选的外部绝缘物卷缠在一起的图28所示的类型的利兹线的5股[但没有可选的外部绝缘物]。在图29中示出这种类型的利兹线。在对利兹线组件需要更大的强度的场合，在图28中所示的类型的利兹线的多股[但没有可选的外部绝缘物]可卷缠在中央纤维核心周围，外部绝缘物覆盖整个组件。在图30中示出这种类型的利兹线。也可能提供利兹线作为由被卷缠和编织到矩形配置内的单独膜绝缘线股组成的矩形横截面组件。这在图31中示出。利兹线导体的一般应用包括高频电感器和变压器、电机、继电器、逆变器、电源、dc/dc转换器、通信装备、超声波装备、声纳装备、电视装备和热感应装备。申请人不知道任何人迄今为止使用利兹线作为示踪线或在标记带中使用利兹线。
水平钻孔技术：
当前用于铺设地下公用设施的最常见的方法之一是使用例如在geldner的美国专利5,803,189[在下文中的“geldner'189”]中所示的定向钻孔机的水平钻孔。如在geldner'189中讨论的，常规定向钻孔机包括安装在具有安装在托架上的纵向吊杆的被跟踪的底座上的可移动托架和安装在吊杆上用于沿着纵向吊杆的正向和反向运动的钻头。吊杆相对于在范围从5°到25°的角度下被钻孔的表面成一角度。钻头包括通常由液压电机驱动的旋转主轴，一个或多个细长钻杆可分离地连接到液压电机。常规定向钻孔机通过将第一钻杆的一端连接到钻头的旋转主轴并将打孔钻头连接到相对端或外部端来操作。在钻头在吊杆上的缩回位置上的情况下，主轴旋转开始且钻头沿着吊杆向下前进，导致孔的钻凿。当钻头到达外部吊杆端时，钻杆从钻头主轴分离，且钻头缩回到它的原始位置。第二钻杆的一端然后安装到主轴，它的相对端连接到现有的钻杆。钻孔过程然后继续，直到钻头再次到达吊杆的端部为止，且重复该过程。
钻杆是相对刚硬的，且被钻出的孔最初在笔直方向上在相应于吊杆的角度的倾斜角度下延伸。钻凿的角度可改变，使得当到达期望深度时，钻孔操作被改变为水平的。当地下孔具有期望长度时，打孔钻头可以成角度地指向上，直到它重新出现在地表面处或进入在期望目标处挖凿的目标孔为止。相对于方向和深度的打开钻头的位置可由位于打孔钻头的常规电子发射器和在地表面上携带的电子接收器确定。以这种方式，相当大的长度的地下孔可被钻出。
当打孔钻头在目标位置处从地面重新出现或进入目标矿坑时，被帮助的设施附着到为了这样的附着特别配置的打孔钻头，且附着有公用设施的打孔钻头撤回到起始点，随着它一起拉公用设施。操作的这个部分被称为“拉回(pullback)”。以这种方式，可铺设公用设施管线(可以是管、输电管线或电信电缆等)而没有昂贵和耗时的挖沟和回填。
使用水平钻孔来铺设很多非金属公用设施管线，且局部代码几乎总是要求示踪线铺设在公用设施之上或附近以使所安装的非金属公用设施管线能够在稍后的日子被定位。惯例是当公用设施固定到钻头时在拉回之前将示踪线管线固定到打孔钻头。以这种方式，所需的示踪线在与公用设施相同的时间被铺设。不幸的是，对于这个过程用作示踪线的大部分类型的线没有大量强度，且示踪线在拉回期间断裂不是罕见的。断裂的示踪线是相当无用的，所以正常做法是将几个示踪线附着到钻头，使得它们中的至少一者将铺设在公用设施的整个管段上而没有断裂。
技术实现要素：
本发明的所公开的信号带利用非常坚固的芯材料，其当合并到信号带的主体内并备埋在地下时足够坚固以当被挖掘机器撞击时从地面被拉出而不断裂。在使用中的最常见类型的挖掘机器是反向铲土机。芯材料被层压在保护性膜材料内，保护性膜材料保护芯材料免受由与地面的接触[潮湿、机械磨损、化学作用等]而引起的损坏。保护性材料也设计成[至少部分地]从地面拉出，且颜色编码、警告和编码标记和其它标记[例如指示]被安放在保护性膜材料上。重要的是，信号带被带到表面而不管挖掘机铲斗或戽斗击打信号带的角度是什么。所公开的信号带将由具有90°击打——换句话说，笔直地越过信号带的纵向方向——的挖掘机铲斗带到表面。它也运转良好，如果挖掘机铲斗或戽斗在45°角下击打信号带。也重要的是，信号带被带到表面，如果挖掘机铲斗或戽斗沿着纵向方向——180°角击打[或0°击打]——击打信号带。
信号带的芯材料可包括金属线缆，其将不容易被挖掘机的铲斗或戽斗切割或当它由所述铲斗或戽斗从地面拉出时容易断裂。芯材料也可以是编织纤维或任何其它适当的材料。芯材料的关键因素是强度、伸长率和成本。芯材料必须在张力方面和在剪应力方面是强的。在由挖掘机铲斗或戽斗进行的初始撞击期间，芯材料的剪应力强度比抗拉强度更重要，因为在芯材料上的力直接越过芯材料的长度，即，剪切力。如果芯材料在剪应力方面不够强，则它可能在由挖掘机铲斗或戽斗进行的初始撞击期间断裂。实际上，认为足够的剪应力强度的这个缺乏是为什么这么多现有技术标记带在被挖掘机铲斗或戽斗撞击时出故障的主要原因。一旦初始撞击出现，挖掘机铲斗或戽斗就开始将芯材料[和信号带结构的其余部分]从地面拉出，且芯材料的抗拉强度变得更重要。理想的芯材料将在张力和剪应力方面都是非常强的，非常便宜和能够有无限的伸长率。不幸的是，高强度常常意味着高成本，而良好的伸长特性常常伴随有差的强度能力。
芯材料具有在强度和“伸长率”之间的反比关系。当芯材料是线缆或坚固但不容易拉伸的某种其它类型的材料时，额外的材料必须放置在信号带内以确保芯材料将被挖掘机铲斗带到表面。例如，额外的线将安放在信号带内，使得信号带的100英尺[大约30.5m]可具有在其中的芯材料的多至200英尺[大约61m][或更多]。这将给出2比1的额外材料比。以这种方式，不拉伸的芯材料可在如本文使用的术语的意义内“伸长”。也可根据选定芯材料的强度来使用较小的额外芯材料比，例如，信号带芯材料的一些实施方案可具有1.2比1的额外芯材料比。
另一方面，具有良好的强度和良好的伸长率特性的芯材料可能需要在信号带的给定长度中的较少的材料，且额外材料的比可以差不多接近1比1或芯材料的大约100英尺[大约30.5m]比信号带的100英尺[大约30.5m]。这种类型的芯材料可以例如是在各种直径和强度方面可得到的减震绳。适合于供本发明的信号带使用的减震绳将是来自consolidatedcordage[sales@consolidatedcordage.com]的1/2英寸直径聚丙烯减震绳，其具有450磅f[或大约2000n]的平均抗拉强度。
当使用金属线缆作为芯材料时，发现具有大约850磅f[大约3781n]的抗拉强度的0.25英寸[大约0.32cm]金属线缆很好地起作用，如果与2比1额外材料关系[在信号带的100英尺[30.5m]长度中的芯材料的200英尺[61m]]匹配。还发现，具有100磅f[大约440n]的抗拉强度的金属线缆将在很多实例中起作用。注意，具有在这个强度范围[大约100磅f]中的芯材料的信号带不如在下面对信号带的优选实施方案讨论的芯材料一样可靠地来到表面。
芯材料还可包括纤维。具有不可或缺的低成本且仍然具有良好的抗拉强度的编织纤维是可得到的。例如，通常用于穿过电气导管拉线的编织纤维产品被发现适合于用作本发明的芯材料。这种材料也是相对廉价的。材料是在宽度方面大约1/2英寸[或～1.3cm]并具有大约1250磅f[大约5560n]的抗拉强度的聚酯带状物。带状物具有低伸长率能力，所以它将在具有大约2比1额外材料关系的本发明的信号带中被使用，或带状物的大约200英尺[大约61m]将被包含在带的100英尺[或大约30.5m]区段内。
芯材料也可包括绳。例如，聚酯绳具有良好的强度和合理的定价。5/16英寸[大约0.79cm]直径聚酯绳具有>2000磅f[>大约8900n]的最终断裂强度。聚酯绳没有大的伸长特性，但它确实具有对地下埋设的良好的环境能力。它具有优良的抗磨损性、对在地下埋设中预期的温度处的碱和酸的良好的化学抵抗性和对基于石油的产品、漂白剂和溶剂的良好抵抗性。更高的强度聚酯绳也是可得到的。例如，1英寸直径[2.54cm]聚酯绳在大约6000磅f[或大约27000n]的抗拉强度的情况下是可得到的。这个产品作为在信号带中的芯材料被测试并良好地起作用。
所公开的信号带也被设计成供嵌入式rfid标签使用，嵌入式rfid标签如上面提到的可类似于[或相同于]在如上面在§[0049]-[0051]中讨论的3mtmemscautiontape7600系列中使用的标签。如上面提到的，本发明的信号带可使用聚酯绳作为芯材料，且在一些实例中，信号带可合并聚酯绳与类似于上面讨论的3mtmemsrope7700系列的嵌入式rfid标签。
所公开的信号带设计成使得当被安装在管道或其它埋设基础设施附近和/或之上时，带将在一个位置上使得在管道附近挖凿的挖掘机将首先[在遇到管道之前]遇到带并将信号带的相当大部分拖到表面之上，使得信号带将被监视人或甚至挖掘机操作员看到。信号带的正常埋设深度是在土壤表面之下大约1英尺[或～0.30m]；然而，各种现场条件例如密度、土壤成分、地下水位深度、气候等可影响期望埋设深度。因此，埋设深度可能由于很多原因而改变。它由于侵蚀的可能性而不可能比1英尺[0.30m]小得多以暴露信号带，由于明显的原因，1英尺不是合乎需要的。在比1英尺[0.30m]大得多的深度——2英尺[0.61m]、3英尺[0.91m]、4英尺[1.22m]或更大——处的埋设当然意味着信号带被设计成保护的地下基础设施被埋在较大的深度处，因为信号带必须[由于明显的原因]被埋在埋设基础设施之上以做任何好事。对信号带的比1英尺[0.30m]大得多的埋设深度的其它问题是，它被埋得较深时较难以使用已知的定位器技术来检测。此外，埋设深度越深，用挖掘机将信号带带到表面就越难，因为它花费较大的能量来将信号带从土壤移出，意味着信号带被埋得越深，它在张力和剪应力方面就必须越强。
附图说明
图1示出根据allen的us3,633,533的现有技术标记带的第一实施方案。
图2示出根据allen的us3,633,533的现有技术标记带的第二实施方案。
图3示出根据allen的us3,633,533的现有技术标记带的第三实施方案。
图4示出沿着图3的截面a-a的图3的横截面。
图5示出根据allen的us4,623,282的现有技术标记带的安装。
图6示出根据allen的us4,623,282的标记带的特写。
图7示出沿着图6的截面b-b的图6的横截面。
图8示出根据southworth，jr.的us3,568,626的现有技术标记带的安装。
图9示出沿着图8的截面c-c的图8的横截面。
图10示出根据southworth，jr.标记带的视图。
图11示出根据southworth，jr.标记带的可选特征。
图12示出根据prosser的us3,282,057的现有技术标记带的安装。
图13示出prosser的us3,282,057的标记带的第一实施方案。
图14示出prosser的us3,282,057的标记带的第二实施方案。
图15示出prosser的us3,282,057的标记带的第三实施方案。
图16示出根据evett的us3,908,582的现有技术标记带的安装。
图17示出沿着图17的截面d-d的图17的横截面。
图18示出根据evett的us3,908,582的标记带的第一实施方案。
图19示出根据evett的us3,908,582的现有技术标记带的第二实施方案。
图20示出根据decourville的us4,654,639的现有技术标记带的安装。
图21示出沿着图20的截面e-e的图20的横截面。
图22示出来自decourville的us4,654,639的具有从侧面向外悬挂的标记带的截面的挖掘机铲斗的视图。
图23示出现有技术示踪线。
图24示出在图23的箭头f的方向上的图23的横截面。
图25示出在2.0cm铜线上的60hz电气传导的例子。
图26示出在2.0cm铜线上的在500hz下的传导的例子。
图27示出在2.0cm铜线上的在1mhz下的传导的例子。
图28示出现有技术利兹线的第一实施方案。
图29示出现有技术利兹线的第二实施方案。
图30示出现有技术利兹线的第三实施方案。
图31示出现有技术利兹线的第四实施方案。
图32示出“保护”埋设管道的现有技术标记带的安装。
图33示出图32的侧视图。
图34示出本发明的信号带。
图35示出沿着图34的截面g-g的创造性信号带的横截面。
图36示出图34的创造性信号带的分解图。
图37示出可以用编织丝制成的芯材料。
图38示出对使用创造性信号带来“保护”埋设管道的反向铲土机的试验挖凿。
图39示出从图38的地面之上看的平面图。
图40示出45°角试验挖凿的平面图。
图41示出180°[或0°]角试验挖凿的平面图。
图42示出使用rfid技术的本发明的信号带的平面图。
图43示出图42的横截面。
图44示出图42的信号带的第二实施方案的分解图。
图45示出图42的信号带的第三实施方案的分解图。
图46示出说明当信号带从地面拉出时的芯材料角度的图。
图47示出当芯材料以正弦图案插到信号带内时芯材料如何在组装的信号带之上折叠。
图48示出当芯材料以方波图案插到信号带内时芯材料如何在组装的信号带之上折叠。
图49示出当芯材料以三角形波图案插到信号带内时芯材料如何在组装的信号带之上折叠。
图50示出当芯材料以非均匀矩形波图案插到信号带内时芯材料如何在组装的信号带之上折叠。
图51示出合并在常规拉带的主体内的常规示踪线的例子。
图52示出合并在编织纤维载体内的利兹线的例子。
图53示出被常规标记线“保护”的地下公用设施的横截面视图。
图54示出从图53的箭头i的方向被常规标记线“保护”的地下公用设施的侧视图。
图55示出被用作标记线的利兹线保护的地下公用设施的横截面视图。
图56示出从图55的箭头j的方向被用作标记线的利兹线“保护”的地下公用设施的侧视图。
图57示出确定在供利兹拉带或利兹标记带使用的利兹线束中的最佳线尺寸的方法。
图58示出用于“保护”合并利兹线的地下公用设施的常规标记带的顶视图。
图59示出沿着图58的截面k-k的图58的标记带的横截面视图。
图60示出一般水平钻孔操作。
图61示出为拉回操作准备的常规打孔钻头和钻杆。
图62示出利兹线示踪线附着到打孔钻头用于拉回。
图63示出可用于将较大尺寸的芯材料[在直径上大约1英寸]安放在信号带内的过程，并示出信号带顶部和底部保护层如何粘附地固定到芯材料的相当大的部分。
图64示出在图63中组装的信号带从图63的截面线i-i的角度看起来将如何。
具体实施方式
图32示出沿着埋设公用设施124[在这种情况下，管道]的长度观看的现有技术标记带安装。埋设设施124在大约四(4)英尺[大约1.22m]深度处安放在土壤表面120之下。由allen[美国专利3,115,861、3,504,503或4,623,282]公开的类型的标记带被埋在埋设公用设施124之上和在土壤表面120之下大约一(1)英尺[大约0.305m]。图33示出与图32相同的设置，但从侧视图。
注意，图1-31已经在上面在背景章节中被描述。
图34在垂直平面图中示出信号带130，其上具有警示标记132。图35示出沿着图33所示的轴g-g的带130的横截面。图36示出带130的分解图。这三个图将同时被描述。带130包括透明聚酯层134，其具有在其下侧上颠倒地印刷的警示标记132。注意，警示标记132的部分也将构成与警示标记同时被印刷在层134的下侧上的彩色代码。因此，如果带130被预期用于保护地下天然气管线，标记的黄色颜色也将与警示标记同时沿着层13454的下侧被压印。一层铝或其它金属箔136以已知的方式由粘合剂[未示出]附着到透明聚酯层134的下侧。另一层透明聚酯138以已知的方式由粘合剂[也未示出]附着到箔层136的下侧。一层编织纤维140附着到透明聚酯层138的下侧[再次由未在图35中示出的粘合剂]。芯材料142夹在编织纤维层140和底部透明聚酯层144之间。编织纤维层140和底部层144用粘合条146、146'连接在边缘处。导电示踪线148也夹在编织纤维层140和底部层144之间。应注意，虽然粘合条146、146'在图36中被示为条，但如期望的，粘合层可能越过底部层144一直延伸。
铝箔层136和被涂覆的导电示踪线148都被提供以允许埋设带通过已知的电子检测仪器从表面被定位。编织纤维层140被提供以增加覆盖材料的强度。应注意，标记的另一颜色代码层可被携带在底部聚酯层144的内表面上。
材料厚度的各种尺寸和在附图中所示的其它尺寸关系并不按比例，且没有关于实际层厚度[或其它尺寸]的推论应从附图的尺度被推断出。带的宽度可改变[例如由于现场和土壤条件]，但发现12英寸[大约30.5cm]的宽度是令人满意的，虽然设想也提供以6英寸[大约15.2cm]和3英寸[大约7.6cm]的宽度的信号带。
图37[取自
信号带的优选实施方案的芯材料142的优选材料是大约1/2英寸[～1.3cm]宽的具有大于200磅f[或大约890n]的剪切强度和超过3000磅f[或大约13340n]的抗拉强度的芳族聚酰胺纤维带。这个芯材料当它在大约1.2比1的额外材料比的情况下被使用时在信号带中很好地起作用。因此，将有布置在创造性信号带的1000英尺[大约305m]中的大约1200英尺[大约366m]的芯材料。
图38示出对埋在埋设设施124之上的本发明的信号带130的试验挖凿，且该附图沿着埋设设施124的长度被观看。挖掘机铲斗150将要横向于埋设公用设施124挖凿。
图39-41示出从图38所示的试验挖凿的地面之上看的平面图，本发明的信号带130被埋在埋设公用设施之上。挖掘机铲斗150将要横向于埋设公用设施124并在埋设公用设施124附近挖凿。在图39中，挖凿将与埋设公用设施124的长度成90°角。在图40中，挖凿方向将与埋设公用设施124成45°角，以及在图41中，挖凿角相对于埋设公用设施124将是0°[或180°]。扩展现场试验表明，信号带130在所有角度下被撞击时非常好地起作用。信号带130在铲斗可到达埋设公用设施124之前将被挖掘机铲斗撞击，且挖掘机铲斗将芯材料和保护性材料的部分带到土壤的表面[以及表面之上]以向挖掘机操作员警告埋设公用设施非常接近他的铲斗。
图42示出合并已知rfid技术的本发明的信号带的第二实施方案130'，作为用于定位信号带[当它被埋在地下时]的主要定位手段。警告标记132'可合并到信号带130'内。图43示出沿着图42的截面h-h的信号带130'的横截面视图。带130'包括透明聚酯层134'，其具有颠倒地印刷在其下侧上的警示标记132'。注意，警示标记132'的部分也将构成与警示标记同时被印刷在层134'的下侧上的颜色代码。因此，如果带130'被预期用于保护地下天然气管线，标记的黄色颜色也将与警示标记同时沿着层134'的下侧被压印。一层铝或其它金属箔136'以已知的方式由粘合剂[未示出]附着到透明聚酯层134'的下侧。另一层透明聚酯138'以已知的方式由粘合剂[也未示出]附着到箔层136'的下侧。一层编织纤维140'附着到透明聚酯层138'的下侧[再次由未在图45中示出的粘合剂]。芯材料142'夹在编织纤维层140'和底部透明聚酯层144'之间。编织纤维层140'和底部透明聚酯层144'用粘合条146”、146”'连接在边缘处。信号带130'使用rfid技术来使信号带能够位于地下，且因此没有导电示踪线[在图35中的148]，虽然如有期望的，提供这样的导电示踪线作为用于rfid技术的备用定位手段是可能的。以相似的方式，铝层136'对信号带130'也不是必要的，但它如期望地可作为备用定位手段被包括，且它在图43中作为这样的备用物存在。应注意，虽然粘合条146”、146”'在图44和45中被示为条，但如所期望的，粘合层可能越过底部层144'一直延伸。
信号带130'在它被安装在地下时的主要定位手段是常规rfid技术，如上面所提到的。为此目的，rfid标签160沿着信号带130'的长度大约每8英尺[大约2.44m]安放在信号带130'上或中。在图43中，常规rfid标签160[例如上面在§[0049]中所述的那些]使用常规泡罩包装162使用粘合剂164以已知的方式附着到透明聚酯底层144'的外表面。注意，粘合剂164从泡罩包装162的一个边缘延伸到另一边缘，且也将rfid标签160直接粘附到层144'，如在图43中所示的。泡罩包装162将标签160完全密封到信号带130'的底部，且以已知的方式由聚酯或诸如此类制成。在信号带中的rfid标签160的存在允许埋设信号带通过已知的rfid电子检测仪器从表面被定位。
图44示出利用rfid技术的信号带的另一实施方案。在这个实施方案中，rfid标签165和165'沿着信号带130'的长度以大约8英尺[大约2.44m]间隔位于信号带130'内部。rfid标签165和165'被示为附着到底层144'的内表面，如图44所示。标签使用粘合剂[未在图44中示出]以常规方式附着到层144'。图44的剩余部分类似于图36所示的那些并使用类似的编号。
图45示出利用rfid技术的信号带的又一实施方案。在这个实施方案中，rfid标签165”和165”'沿着信号带130”的长度以大约8英尺[大约2.44m]间隔位于信号带130”内部。rfid标签165”和165”'被示为附着到芯材料142”的表面。这些标签将使用粘合剂[未在图45中示出]以常规方式附着到芯材料142”。图45的剩余部分类似于图44所示的那些并使用类似的编号。
图46示出信号带170在它由反向铲土机铲斗172从地面拉出时成的角ω，反向铲土机铲斗在土壤表面174之上大约5英尺[或大约1.5m]。芯材料与反向铲土机铲斗的顶部成的角是大约35°，或芯材料从地表面离开的角是大约55°。在现场测试中，反向铲土机铲斗能够将信号带的芯材料的未断裂条[强调被添加]拉到在地表面之上高达大约10英尺[或大约3m]的高度并具有外保护层的相当多的部分是相当常见的，这些部分将断裂且分段地仍然附着到芯材料。这意味着芯材料和外保护层的所附着的部分是反向铲土机的操作员清楚地可见的，且仍然用来警告他潜在的问题。此外，在现场测试中发现从自地面出来的芯材料的阻力在反向铲土机上有相当大的拖曳[强调被添加]。足够使得有经验的反向铲土机操作员知道可见地[和口头地]被阻力的量吃惊。
图46也给出当信号带从地面被拉出时多少土壤被信号带移动的指示。使用图46的几何结构，计算出当反向铲土机铲斗在土壤的表面之上5英尺[大约1.5m]的高度处时在信号带的1英尺[大约0.3m]埋设距离的情况下的所翻动的土壤的总重量是大约81磅[大约36kg]。土壤的这个重量简单地不足以引起当信号带用反向铲土机挖掘出时观察到的阻力，因此，一定有来自仍然埋在地面中的信号带的芯材料的滑动和伸长。还观察到，当信号带被挖掘出时有相当大的和大声的“破裂”噪声。如图35所示，在信号带的优选实施方案中，芯材料142在至少一个边缘表面上粘附到信号带保护材料的底层144。这通过将粘合剂[未在图35中示出]涂敷到保护层144的整个内表面来完成。认为观察到的“破裂”噪声是由于芯材料142从在仍然在地下的信号带的部分中的保护层144松散地扯裂。
实际上，发现在信号带的组件中，芯材料180实际上在芯材料的比仅仅一个多得多的边缘上粘附到保护层182。图47示出芯材料180在它被组装到信号带内时如何折叠。示出底部透明聚酯层182，在底层182的顶表面上有芯材料180。如上面所提到的，粘合剂[未在图47中示出]将在信号带的组装期间涂敷到底层182的整个顶表面。芯材料180以如图47所示的正弦状图案被馈送到组件内，且然后整个组件穿过轧辊延伸以将部件挤压在一起。在这个过程中，芯材料180平贴于底层182的顶表面。因为图47的仔细检查将显示在附图的左手部分185处，芯材料180的顶表面a面向上。然而在紧接着在这个第一部分185的右边的芯材料180的部分187中，观察到表面b面向上。以类似的方式，在紧接着在部分187的右边的部分189中，表面a面向上，等等。这意味着芯材料180的表面的相当大的部分粘附到保护层182。认为在从土壤移除期间这些粘性接头的断裂引起观察到的大声的“破裂”噪声。
图47示出使用正弦状图案被组装到信号带内以容纳期望的额外芯材料的芯材料。图48-50示出可被使用的其它图案。例如，图48示出矩形图案。图49示出三角形图案，而图50示出不规则的矩形图案。在每个图案中，可看到，芯材料的表面的相当大的部分粘附到底部保护层。
如上面在§[0058]到[0062]中所述的，利兹线是已知的并用于很多目的。据申请人所知，迄今为止没有人使用利兹线作为示踪线。申请人发现利兹线的新用途，即，那个利兹线可用作用于定位和映射包括非金属材料的地下公用设施的示踪线。如上面在§[0052]中提到的，对地下公用设施使用非金属或聚合物材料变成一般惯例。例如，天然气、输水和污水管线越来越多地由聚合物制成。这些非金属地下公用设施可使用常规挖沟方法被铺设，但很多地下公用设施当前使用水平钻孔被铺设。在水平钻孔操作中，镗孔钻头在起始位置处被推到地面内，且然后穿过地面被推到目标位置，因而限定镗孔，其中它被带到表面或在目标区域中挖凿的目标矿坑内。地下公用设施附着到镗孔钻头，且钻头穿过镗孔被撤回，因而安装地下公用设施。示踪线常常附着到公用设施管线并用公用设施管线被拉回，使得非金属公用设施可在稍后的时间被定位和映射。由于常规示踪线的低强度，承包商将示踪线的几个段系到镗孔钻头并不是罕见的，希望示踪线中的至少一个将在拉回操作之后仍然存在而不断裂。
申请人发现，可能将示踪线合并到编织纤维拉带内，并使用这个结构来在示踪线在水平钻孔拉回操作中被铺设时将示踪线与地下公用设施安放在一起。已知将素线例如铜线242合并到聚酯拉带241内，如图51所示。据申请人所不知道的内容可确定使用这个结构作为标记线并将这样的结构系到钻头，用于在水平钻孔拉回操作中连同公用设施一起被安放。申请人将嵌在编织纤维带内的示踪线称为“坚韧的踪迹”。它基本上是嵌在编织纤维带内的常规示踪线。编织纤维可以是聚酯或芳族聚酰胺纤维或具有高强度、对土壤化学物质的良好阻力和合理的成本的任何其它适当的编织纤维带。
申请人还发现，可能通过将利兹线直接附着到钻头并在拉回操作中将它与地下公用设施铺设在一起来使用如图28-31所示的利兹线作为示踪线。在这种情况下，强度将是先决条件，所以可能需要使用非常坚固的类型的利兹线。
也可能将图28-31所示的类型的利兹线合并在与在电气工业中使用的带的类型的编织带内以穿过导管拉电线。在图51中示出这种类型的拉带。图52示出包括编织纤维带243的拉带，编织纤维带243可包括具有在其中编织和合并的利兹线244的聚酯纤维。标准聚酯拉带可以是w/p1250lb聚酯拉带[从在600northbrownstreet,titusville,pa,16354的ribbonfactory大量地可得到]。这个拉带是大约1/2英寸[1.27cm]宽，大约1/16英寸[大约0.16cm]厚，且具有1250磅f[或大约5560n]的抗拉强度。从其它源可得到具有不同尺寸和宽度且以不同的强度例如高达2500磅f[大约11,000n]的抗拉强度的拉带。由芳族聚酰胺纤维制成的拉带也是可得到的。可能获得具有3000磅f抗拉强度[或大约13,3430n]的芳族聚酰胺纤维拉带。这个带是大约5/8英寸[大约1.59cm]宽和大约1/16英寸[大约0.16cm]厚。也可能获得具有合并在其中的铜示踪线的聚酯拉带。这在图51中示出。申请人发现，可能将利兹线合并在标准聚酯或芳族聚酰胺纤维拉带内，并使用利兹线作为在已知拉带内的常规示踪线。合并有利兹线的拉带被申请人称为“利兹拉带”。例如，利兹拉带可被埋在非金属地下公用设施之上、之下或一侧几英寸，当所述公用设施使用常规挖沟操作被铺设时。也可通过将利兹拉带系到钻头并连同地下公用设施一起拉回来在水平钻孔操作中铺设利兹拉带。这种类型的安装具有使用如上面在§§[0053]和[0060]中讨论的常规定位和映射技术来从表面定位的预期优点，且它还具有使编织带以与上面讨论的创造性信号带类似的方式起作用的优点。也就是说，当由坚固的聚酯或芳族聚酰胺带构成的利兹拉带被挖掘机铲斗撞击时，它将以与创造性信号带相同的方式被拉到表面，因而向埋设地下公用设施的挖掘队提供如果挖掘不立即停止则它们可能损坏的警告。增加这个警告的有效性的一种方式是用色彩鲜艳的标记对拉带着色，并在其上提供指示挖掘队立即停止挖掘的书面标记。
也可能将利兹线合并到常规标记带内以给标记带提供定位和映射能力。图52示出在埋设基础设施[在这种情况下是管道]之上的常规标记线装置的横截面视图。埋设基础设施[其在这种情况下是管道192]被埋在土壤表面190之下大约2英尺[大约61cm]。常规标记线191被埋在管道192之上几英寸[在这种情况下是6英寸，大约13.2cm]。图53是这个布置的侧视图。图54示出利兹线用作标记带以保护管道192。在这个附图中，利兹线191被埋在管道192之上几英寸[在这种情况下是6英寸，大约13.2cm]。图53示出这个布置的侧视图。注意，在图52和53中的利兹线可以是裸利兹线，其被覆盖有某种类型的环境保护或它可以是合并有利兹线的聚酯或芳族聚酰胺纤维带。在这两个实例中，足够的环境保护将是必要的。
申请人发现利兹线的新用途，即利兹线作为示踪线的使用。利兹线可在有编织纤维载体带或没有这样的载体带的情况下在示踪线情况中被使用。当被合并在编织纤维载体带内时，申请人将这个产品称为利兹拉带。当单独地被用作标记线时，申请人将这个产品称为利兹标记带。
图56示出确定在供利兹拉带或利兹标记带使用的利兹线束中的最佳线尺寸的方法。检测利兹拉带或利兹标记带的系统的操作频率被假设是已知的。利兹线的总长度和在利兹线中的线[或股]的数量也被假设是已知的。因此对于给定操作频率，在给定长度的利兹线和在束中的给定数量的线或股的情况下，最佳线[股]尺寸是将在利兹线中产生阻抗的最小值的那个尺寸。这意味着在利兹线中由检测系统感应的任何电流将能够产生用于检测的最大磁场。图56对于具有在利兹线束中的给定数量的线[股]的给定长度的利兹线且对于给定操作频率绘制|z|、xl和rdc的曲线。|z|是电容性电抗[xl]和dc电阻[rdc]的和的函数。在图56中的x轴是在利兹线束中的单独线的线尺寸，且尺寸在右边降低。y轴是向上增加的|z|、xl和rdc。阻抗|z|的绝对值由下面的方程确定。
[1]|z|＝xl+rdc
在方程[1]中，xl等于由方程[2]支配的电感电抗。
[2]xl＝ωl＝2πfl
在方程[2]中，ω是频率或2πf和l是以亨利为单位的线的电感。
[3]
在方程[3]中，ρ是在束中使用的线的类型的dc电阻常数，l是线的长度，且剩余变量是不解自明的。可看到，xl的曲线随着线尺寸的减小而减小，以及rdc的曲线随着线尺寸的减小而增加。在两条曲线相遇的地方，你得到|z|的最小值，且这是最佳线尺寸。这也通过|z|的曲线被知道，|z|是xl和rdc的和。其中|z|的曲线显示最小值是xl和rdc曲线相交的地方。申请人发现，通过使用利兹线作为示踪线而不是实心铜或涂覆铜的线，存在利兹线示踪线的有效表面积的明显增加。例如，利兹线作为示踪线的使用可将线的表面积增加大约4倍。例如，具有与16口径实心铜线相等的横截面的利兹线示踪线可具有实心线具有的线表面积的大约4倍。因为感应电流是线表面积的函数，这将通过已知的定位和映射装置来明显增加在利兹线示踪线中感应的电流。当利兹线示踪线由常规定位和映射发射器例如上面在§§[0053]和[0054]讨论的发射器询问时，感应电流的增加将导致大得多的感应磁性信号强度。这又将使利兹线示踪线变得更容易定位。
图54示出被埋在地表面190之下大约2英尺[大约61cm]的非金属地下公用设施192[在这个例子中的管]的视图。因为地下公用设施192是非金属的，它因此并不通过已知的定位和映射技术从表面190可检测。为了补救此，失踪线194被埋在直接在非金属地下公用设施192之上大约6英寸[大约15.2cm]。这个示踪线194是具有从图28-31所示的任何类型选择的利兹线或任何其它已知类型的利兹线的利兹拉带。本发明是在这种类型的应用中利兹线作为示踪线的使用。图55是沿着图54的箭头j截取的图54的装置的视图。根据本发明，利兹拉带194包括合并任何类型的利兹线例如图28-31所示的利兹线或任何其它已知类型的利兹线的已知聚酯拉带。使用利兹拉带的优点是，非金属地下公用设施可使用常规表面技术例如上面在§§[0053]和[0054]中所述的技术被定位和映射。然而，利兹拉带的使用也以与标记带类似的方式给出地下公用设施的存在的事先警告，因为聚酯拉带[或芳族聚酰胺纤维拉带，如需要]足够坚固以由挖掘装备拉到表面，因而警告挖掘队地下公用设施的存在。为了使他们将要以最可能灾难性的结果挖凿到地下公用设施内对挖掘队变得更清楚，利兹拉带可以是颜色编码的或具有以与下面对申请人的标记带公开的相同的方式安放在其外表面上的警告标记。
图57示出根据本公开的标记带200，其在其中合并利兹线202作为示踪线。申请人将创造性标记带称为利兹标记带。标记带在结构上类似于如其中在图3和4中所示的allen'533的标记带。这个标记带也在本公开的图3和4中示出且上面在§§[0008]-[0012]中被描述。创造性标记带合并利兹线作为示踪线，如图54和55所示。在allen'533公开中，示踪线8以如在申请人的附图中的图3中所示的z字形方式嵌在它的标记带内。这在使用利兹线作为示踪线必须被安装在标记带上的通常笔直的线中以在检测过程期间避免干扰时是不可能的。如果利兹线以z字形或正弦方式安装在标记带200内，则在检测期间由常规定位和映射装置在示踪线中感应的一些电流将抵消在线的其它段中的感应电流，因而它必须是直的以很好地起作用。
将前述内容记在心中，如图57和58所示的标记带200包括彩色聚乙烯或形成有相对直的通道206的其它防潮和防污合成塑料带的下层204。利兹线202安放在通道206中以充当标记带200的示踪线。再次，利兹线202将具有利兹线的任何结构。在图28-31中示出多个这样的结构，但可使用任何类型的利兹线结构。本发明提供在标记带内的利兹线作为示踪线。
图58是沿着图57的截面k-k截取的标记带200的横截面视图。层压到下层204的上表面的是也由彩色聚乙烯或合成塑料制成的上层208。带200也被颜色编码到地下公用设施的类型，并可具有与反射条形成对比的土壤以帮助带检测。带200也可具有压印在下层204和/或上层208的内或外表面上的警告标记和/或识别标记。带200在对于被保护的公用设施管线的类型在所接受的编码中是颜色编码的。通常在工业中被接受以识别地下公用设施的统一颜色代码如下：红色——输电管线；黄色——天然气、石油或蒸气管线；桔色——电话、警察和消防通信和有线电视；蓝色——输水管线；以及绿色——污水管线。
图59示出用于铺设地下公用设施的常规水平钻孔操作。示出设置在地表面221上的定向钻孔机器220。定向钻孔机器220取自geldner的us5,803,189，但可以是在市场上的很多类型的定向钻孔机器中的任一种。钻杆222在地表面221之下延伸并限定镗孔。沿着钻杆222的预期路径的大约半路挖凿检查坑224以允许钻杆222和相关镗孔的确切位置。坑226是钻杆222的目标矿坑，显示钻头228和钻杆222的一部分延伸到目标矿坑226内。
图61示出钻杆222[在图60中示出]的端部零件228，钻杆222携带附着到其的常规通常平面的钻头230并取自melsheimer的us9,719,344。接合器232在一端处由螺栓紧固装置[未在图60中示出]紧固到钻头230的端面，且在另一端处由旋转管接头236连接到拖头234。拖头234携带配置成在拉回操作期间保持和拉导管238[管、线缆或诸如此类]的拔管机。如上面在§§[0063]-[0066]中所述的，定向钻孔机器220位于公用设施的期望起始点处，并用钻杆222和钻头228沿着公用设施的期望路径产生镗孔。在公用设施的期望结束点处，钻头228延伸到目标孔内[或从未在图60中示出的地面拉紧]，且公用设施238紧固到钻头228。现在附着有公共设施228的钻杆在被称为拉回操作的操作中通过镗孔被撤回到起始点。它是当铺设非金属公用设施以将几个标记线系在旋转管接头周围以便在与公用设施被安放的相同时间安放标记线时的正常做法。几个标记线被使用的原因是，拉回操作常常使一个或多个标记线在它们被撤回到起始点时在地下断裂。断裂的标记线差不多是无价值的，所以多个线被系上，希望至少一个线将使行程回到起始点而没有断裂。
图62示出被牢固地系到拖头234为拉回操作做准备的创造性利兹拉带240。为了防止对嵌在利兹拉带内的利兹线的损坏，利兹线从利兹拉带240的最后几英尺被移除，且利兹拉带的这个部分[其中没有任何利兹线]如所示被系到拖头234用于拉回，使得拉回力直接传输到高强度带而不是相对低强度的利兹线。
图63示出用于制造具有较大直径的芯材料342例如聚酯绳的创造性信号带330的方法。绳芯材料342从左边被馈送以铺设在下层334的顶部上，并连同下层344一起行进到图63中的右边。下层344从供应辊348被馈送，且它也行进到图63中的右边。在图63的左部分中，喷胶350被引导到组装的绳芯材料342和下层344上。上层334在粘合剂被涂敷的情况下被引导到组装的绳芯材料342和下层344，且整个组件由刷夹轮352和354轻微地压在一起。在图64中示出因而得到的产品，其中上层334被示为通过涂敷到下层344的粘合剂346粘附到绳芯材料342的表面积的相当大的部分[大约40-50％]。
上面所述的实施方案仅仅说明本发明的原理。本领域中的技术人员可做出各种修改和变化，其将体现本发明的原理并落在其精神和范围内。
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