ES2955364T3 - Cinta de señalización - Google Patents

Abstract

El aparato de la invención y un método para crear una advertencia localizada para evitar daños a tuberías enterradas y otras infraestructuras enterradas utilizando un nuevo tipo de cinta marcadora con el nombre comercial signal tape® [en adelante denominada "Cinta de señales"]. La Cinta de Señales divulgada puede incorporar cable rastreador y tecnología RFID para ayudar en la ubicación remota de la Cinta de Señales y, por tanto, de la infraestructura enterrada. La cinta de señal también puede incorporar un cable Litz para usarlo como cable rastreador dentro de la cinta de señal. La cinta de señal está diseñada para enterrarse justo debajo de la superficie del suelo y directamente sobre una infraestructura enterrada, como una tubería. La cinta de señales incorpora un material central resistente que permite retirar la cinta de señales del suelo cuando es golpeada por un equipo de excavación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Cinta de señalización

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

Esta solicitud reivindica prioridad de las siguientes solicitudes de patentes provisionales estadounidenses de propiedad común: 62/385,246, presentada el 8 de septiembre de 2016, titulada «Passive Signal Tape»; y, 62/470,185, presentada el 10 de marzo de 2017, titulada «Litz Wire as Tracer Wire and Litz Wire Marker Tape».

Campo de la invención

La presente invención se refiere, en general, al campo de la creación de una advertencia localizada para evitar daños a tuberías enterradas y otras infraestructuras enterradas mediante el uso de una cinta marcadora subterránea con el nombre comercial signaltape® [en adelante, «cinta de señalización»]. La cinta de señalización divulgada incorpora un material de núcleo de alta resistencia. La cinta de señalización divulgada también puede incorporar un alambre trazador, una lámina y/o tecnología RFID para ayudar en la ubicación remota de la cinta de señalización y, por lo tanto, en la infraestructura enterrada. La cinta de señalización también puede incorporar un hilo de Litz para usar como alambre trazador dentro de la cinta de señalización. La invención también implica el uso del hilo de Litz como alambre trazador independiente de la cinta de señalización de la invención. El hilo de Litz también puede incorporarse en una cinta de tela y usarse como alambre marcador en una operación convencional de colocación de instalaciones de perforación horizontal. La invención también implica el uso de un alambre trazador convencional incrustado dentro de un producto de cinta tejida de alta resistencia para proporcionar traza de Tuff que los solicitantes utilizan como alambre trazador en las operaciones de extracción de perforación horizontal.

Antecedentes de la invención

Del documento US 3633533 se conoce un método para facilitar la determinación de la presencia y la ubicación de un elemento de construcción dispuesto debajo de la superficie de la tierra, dicho método incluye las etapas de cavar una zanja en la tierra, proporcionar un elemento de construcción en el mismo, colocar un cuerpo coloreado frangible en dicha zanja y sobreponer dicho elemento de construcción y en el que dicho cuerpo frangible tiene un color sobre el mismo que contrasta con el color de la tierra circundante. Dicho cuerpo coloreado frangible comprende una hoja o cinta flexible en forma de miembro de base delgado que lleva una película delgada de un metal en sus superficies opuestas, y un recubrimiento protector de película delgada sobre dicho metal que es resistente a la humedad y a la tierra. Dicha película delgada de metal es generalmente no estirable. Para 2014, la Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration [PHMSA] estima que había más de dos millones de millas de conductos de transmisión y distribución de gas natural y petróleo en la Estados Unidos.1 Según la PHMSA, el coste total de incidentes significativos en tuberías entre 1994 y 2014 se estimó en casi 370 mil millones de dólares. Históricamente, del daño a conductos de gas natural, aproximadamente el 35 % se debe a daño por excavación2. Obviamente, proteger los conductos de petróleo y gas natural contra

1 Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration: A Study en the Impact of Excavation Damage en Pipeline Safety; Washington (DC); PHMSA

2 C-Fer Technologies, Risk and Reliability Analysis for Pipelines, en: CO₂ Capture and Storage Workshop presentations, 27 de enero de 2006; Calgary, Alberta, p. 8 el daño por excavación es un problema significativo. También es deseable proteger otros tipos de infraestructura enterrada, tales como líneas eléctricas, líneas de agua, líneas de comunicación, etc. frente a daño por excavación.

Tecnología de la cinta marcadora

Existen muchos sistemas pasivos utilizados para proporcionar una advertencia sobre daños inminentes de excavación en una infraestructura subterránea tal como tuberías, líneas eléctricas enterradas, líneas de comunicación enterradas y cualquier otro tipo de infraestructura enterrada. Actualmente, la cinta marcadora es la medida de protección estándar utilizada en las nuevas instalaciones de infraestructura enterrada. Enterrar la cinta marcadora, un indicador visual pasivo, directamente sobre una infraestructura enterrada, se conoce bien y lo hace fácilmente el personal de instalación de infraestructura. Normalmente se coloca directamente sobre la infraestructura enterrada, de modo que la cinta marcadora se golpeará primero con la maquinaria de excavación que trabaja cerca de la infraestructura enterrada. La cinta marcadora puede tener una variedad de anchos y materiales flexibles. Algunos contienen componentes metálicos, tales como una lámina o alambre trazador, cuyo objetivo es ayudar a ubicar de manera remota, desde la superficie, la cinta marcadora [y, por lo tanto, la infraestructura] después de que se haya instalado [es decir, se haya enterrado bajo tierra y sobre la infraestructura]. Algunas cintas marcadoras se diseñan para extenderse bajo la teoría de que cuando son golpeadas por la maquinaria de excavación [usualmente, un cazo de excavadora], pueden atraerse hacia o cerca de la superficie donde se pueden ver. Obviamente, si se tira hacia la superficie, sería posible que el personal de excavación viera la cinta marcadora, pero también podría verse la cinta marcadora si se la tira cerca de la superficie. Por ejemplo, si ha tirado de la cinta marcadora hacia una zanja abierta [pero aún debajo de la superficie de la tierra], podría ser posible que un observador vea la cinta marcadora en la zanja abierta [el miembro del personal de excavación encargado de vigilar la zanja y alertar al operador de la retroexcavadora para que deje de excavar si se observa algo sospechoso en la zanja]. Por lo tanto, la cinta marcadora visible podría alertar al personal de excavación sobre la presencia de una infraestructura enterrada. Desafortunadamente, la poca experiencia en el campo indica que ninguna de las cintas marcadoras actualmente en el mercado se puede extraer de la tierra de manera fiable sin romperse para que un operador de excavadora pueda verlas y, de ese modo, se eviten daños a la infraestructura enterrada.

Descripción de la técnica de cinta marcadora relacionada

Las siguientes patentes divulgan invenciones que involucran una cinta marcadora y están relacionadas con la cinta de señalización de la invención.

3,115,861 Allen 31 de diciembre de 1963

3,282,057 Prosser I de noviembre de 1966

3,568,626 Southworth, Jr.9 de marzo de 1971

3,633,533 Allen I I de enero de 1972

3,908,582 Evett 30 de septiembre de 1975

4,623,282 Allen 18 de noviembre de 1986

4,654,639 De Courville 31 de marzo de 1987

4,767,237 Cosman et al. 30 de agosto de 1988

4,988,236 Ramsey et al. 29 de mayo de 1991

5,017,415 Cosman et al. 21 de mayo de 1991

Las pruebas exhaustivas de las cintas marcadoras actualmente en el mercado han demostrado que ninguna de estas cintas marcadores puede ser vista de manera consistente y fiable por el operador de una excavadora durante el transcurso de una excavación normal. Las cintas marcadoras evaluadas se rompen, rasgan o estiran, en partes tan pequeñas o en lugares tales, que es muy difícil, si no imposible, ser vistas desde la perspectiva del operador de la excavadora, o incluso desde la perspectiva de un observador. Ninguna de las cintas marcadoras actualmente en el mercado se puede extraer de la tierra de manera fiable sin romperse para que el operador de la excavadora pueda verlas.

Un ejemplo de cinta marcadora de la técnica anterior es la patente estadounidense 3,633,533 expedida en 1972 a Gordon H. Allen et al. [en adelante, Allen '533]. Allen '533 divulgó un ejemplo temprano de cinta marcadora que comprende una película plástica delgada que puede hacerse, por ejemplo, de polietileno o polipropileno o poli(cloruro de vinilideno) [por ejemplo, Saran™] o un fluorocarbono. Como se muestra en la Figura 1 [tomada de Allen '533], la cinta marcadora 10 puede comprender una película 1 que puede tener un grosor de alrededor de 2,54 x 10-3 cm a 5,08 x 10-3 cm [o 0,001 a 0,002 pulgadas]. Cada lado de la película 1 tendrá un recubrimiento metálico más o menos continuo 2, 2'. El recubrimiento metálico 2, 2' puede, por ejemplo, hacerse de aluminio que se puede depositar como una película delgada, del orden de un grosor de 1,27 x 104 cm a 1,77810^-4 cm [o 0,00005 a 0,00007 pulgadas] mediante técnicas convencionales de deposición al vacío. En cada una de las superficies exteriores de la película recubierta de metal 1, hay una capa protectora o película 3, 3' de plástico sintético que puede ser, nuevamente, de polietileno o polipropileno o poli(cloruro de vinilideno) [por ejemplo, Saran™] o un fluorocarbono.

La cinta marcadora terminada 10 debe tener un color que contraste con el color del terreno de tierra que rodea la infraestructura enterrada o es adyacente a esta. Para ello, la película 3, 3' puede tener un color tal como rojo, verde, amarillo o cualquier otro color adecuado que contraste con el color de la tierra en la que se encuentra la infraestructura enterrada. De manera alternativa, si la película 3, 3' es transparente, entonces el color del recubrimiento metálico 2, 2' en sí mismo puede cumplir el objetivo de proporcionar a la cinta marcadora terminada 10 un color que contraste con el de la tierra. También es posible usar otros procedimientos, que deberían ser conocidos por un experto en la técnica, para proporcionar el color de contraste necesario a la cinta marcadora 10.

Allen '533 también presenta una cinta marcadora 10', tal como se muestra en la Figura 2 [también tomada de Allen '533], que comprende dos capas metálicas delgadas 4, 4', cada una de las cuales puede tener un grosor en el intervalo de alrededor de 1,2710-3 cm [o 0,0005 pulgadas], y que se laminan firmemente juntas mediante una película delgada 5 de un adhesivo de laminación que puede ser un cemento de epoxi catalizado. Una película delgada 6, 6', tal como la película 3, 3' que se muestra en la Figura 1, se lamina en cada superficie exterior de las capas metálicas 4, 4'. La provisión de un color a la cinta marcadora terminada 10', que se selecciona para contrastar con la tierra se puede realizar de la misma manera indicada en relación con la realización que se muestra en la Figura 1.

Allen '533 también presenta una cinta marcadora 10", tal como se muestra en las Figuras 3 y 4 [también tomadas de Alien '533], que comprende un polietileno coloreado u otra cinta plástica sintética 7 resistente a la humedad y a la tierra, que tiene en su superficie un alambre trazador 8, por ejemplo, hecho de cobre, níquel o una aleación ferrosa, en forma de disposición en zigzag colocada en el canal 11 cortado en la superficie superior de la cinta plástica 7. Laminada en la superficie superior de la cinta 7 se encuentra otra cinta 9 de polietileno o plástico sintético coloreados. Una variante de esta realización es inicialmente recubrir el alambre metálico con un plástico sintético protector de material similar, al pasar el alambre metálico a través de un pegamento termofusible de dicho plástico o material, y luego adherir dicho alambre revestido directamente con la cinta marcadora 10" mediante un paso a través de rodillos calentados. El objetivo del alambre trazador 8 es permitir que la cinta marcadora 10" sea detectada mientras se encuentra enterrada bajo tierra mediante el uso de técnicas convencionales. Cabe señalar que Allen '533 enseña que este alambre 8 no es más que un conductor eléctrico útil para ubicar la cinta marcadora mientras aún se encuentra bajo tierra. No hay absolutamente ninguna indicación en Allen '533 de que este alambre 8 pueda ser de un material de núcleo fuerte según lo dispuesto en la invención de los solicitantes. La cinta es de color y tiene franjas reflectantes que contrastan con la tierra para ayudar en la detección de la cinta. Allen enseña que la cinta estará codificada por colores en la codificación aceptada para el tipo de infraestructura subterránea o línea de instalación que se está protegiendo. El código de color uniforme generalmente aceptado en la industria para identificar instalaciones subterráneas es el siguiente: Rojo - líneas de energía eléctrica; Amarillo - líneas de gas, petróleo o vapor; Naranja: comunicaciones telefónicas, de la policía y bomberos y televisión por cable; Azul - líneas de agua; y Verde -líneas de alcantarillado.

El objetivo de la lámina metálica en las cintas marcadoras 10 y 10' es permitir que las cintas marcadoras sean detectadas mientras se encuentran enterradas bajo tierra mediante técnicas convencionales. El objetivo del alambre metálico 8 en la cinta marcadora 10" también es permitir que la cinta marcadora sea detectada mediante el uso de técnicas convencionales mientras se encuentra enterrada. En efecto, el alambre metálico 8 funciona como alambre trazador en la cinta marcadora 10". Cabe señalar que Allen '533 no enseña el uso de un material de núcleo fuerte según lo dispuesto en la invención de los solicitantes, es decir, un material de núcleo fuerte que pueda extraerse consistentemente de la tierra sin romperse, mientras que también trae una parte, al menos, del resto de la cinta marcadora hacia la superficie.

Allen, en el documento US 4,623,282 [en adelante «Allen '282»], se ocupa de mantener las indicaciones y los colores legibles en las cintas enterradas. Se encontró que la impresión de precaución en la superficie de cinta de las cintas marcadoras de Allen anteriores era propensa a ser eliminada por borrado, roce, actividad química de hidrocarburos bajo tierra y por electrólisis subterránea. Por lo tanto, después de un período de tiempo, la impresión de precaución desaparece de sus cintas marcadoras anteriores debido al raspado o el roce, y también debido a causas naturales de los efectos de los hidrocarburos o el petróleo presentes en bajo tierra y esto vuelve inútiles las indicaciones de impresión de precaución suministradas como medio para identificar el tipo de elemento de instalaciones supuestamente protegidas. Tal como se muestra en la Figura 5 [tomada de Allen '282], el volumen de tierra 12 que tiene una superficie 13 contiene una tubería enterrada u otra infraestructura enterrada 14 con la cinta marcadora 16 enterrada unos pocos metros (pies) por encima de la tubería 14. Tal como se muestra en las Figuras 6 y 7 [también tomadas de Allen '282], se proporciona una cinta marcadora frangible 16 que tiene indicaciones de precaución impresas 18 con franjas indicadoras codificadas por colores 20 y que contrasta con las franjas codificadas por colores 22. Las franjas 18 pueden indicar el tipo de instalación enterrada mediante el uso del código de colores uniformes mencionado anteriormente. Sin embargo, tal como observa Allen '282, el color de la tierra puede hacer que estas franjas de colores sean difíciles de ver.

Por lo tanto, Allen '282 proporciona una codificación de colores de contraste con franjas 22 para que la cinta marcadora 16 sea fácil de ver. Es posible e incluso probable que el color de cinta codificada correspondiente al elemento de construcción o la línea de instalación asociada no forme un contraste con la tierra circundante, de forma suficiente para advertir de manera fiable a una excavación en la tierra. Por ejemplo, cuando se coloca una cinta de ubicación de color rojo asociada con líneas eléctricas, etc. en tierra de color rojo como arenisca o arcilla rojiza, no se encuentra presente el contraste deseado entre el color de la cinta de ubicación y la tierra circundante. De manera similar, las cintas codificadas en naranja a menudo no proporcionan un contraste suficiente en la tierra del desierto, y las cintas codificadas en verde y en azul a menudo representan un problema en áreas muy boscosas o con sombra. En tales casos, la línea de instalación puede dañarse antes de que se vea la cinta de precaución de ubicación.

Las indicaciones de precaución impresas 18 se repiten en la cinta para que se extienda por toda la longitud de la línea de instalación 14. En la cinta marcadora 16 también se incluyen indicaciones codificadas de precaución 20 en forma de franjas de colores que se extienden a lo largo de la cinta marcadora 16. En el ejemplo ilustrado de las Figuras 5 - 7, se asume que la línea 14 es una línea de agua, por lo tanto, de acuerdo con el código uniforme de la industria, las franjas de precaución 20 serían franjas azules. La cinta 16 incluye, además, franjas de precaución de contraste 22 que se extienden a lo largo de la cinta y forman un contraste de color con las franjas codificadas por colores 20, así como con el color de la tierra circundante 10. Las franjas de contraste 22 proporcionan una visibilidad alta y una característica de reflexión de la luz alta en la cinta marcadora 16 de modo que la cinta se pueda ver fácilmente cuando se coloca en tierra cuyo color es parecido al color de las franjas codificadas por colores 20. Tal como se muestra en la Figura 7, las indicaciones de precaución 18 se imprimen de forma inversa en el lado inferior de la película plástica de poliéster transparente 24, protegiendo de ese modo las indicaciones de precaución contra el raspado o el roce. Se proporciona una lámina de metal flexible 26 [por ejemplo, aluminio] con una superficie altamente reflectante con franjas codificadas por colores 20, de modo que se forman franjas altamente visibles y reflectantes 22 en la superficie de la lámina de aluminio 26. La superficie impresa de la lámina 26 se coloca, luego, de forma adyacente a la superficie impresa de la película plástica transparente 26 y las dos se adhieren entre sí con adhesivo 29. Para proteger la parte inferior de la capa de lámina de aluminio 26, otra película de poliéster transparente se adhiere a la superficie inferior de la lámina 26 mediante adhesivo 30.

Allen '282 divulga lo que entiende por una cinta marcadora «frangible» de la siguiente manera: la resistencia de la cinta de ubicación es tal que durante la excavación convencional en la tierra en relación con la excavación, la colocación de líneas de instalación o elementos de construcción o el corte en la tierra por cualquier otro motivo por medio de equipos de excavación o excavación similares o mecánicos tales como retroexcavadoras o zanjadoras, si la cinta de ubicación es enganchada y levantada por dicho equipo, los dientes o elementos similares del equipo desviarán, cortarán o romperán la cinta y la cinta será arrancada de la tierra y se aflojará varios metros (pies) a lo largo de su longitud.

Desafortunadamente, incluso la cinta marcadora mejorada de Allen '282 tiende a seccionarse rápidamente por el cazo de excavadora y queda poco material visible en la zanja, por lo tanto, expuesta, para ser visto por un observador. El material seccionado por el cazo está contenido dentro de la tierra en el cazo y tampoco es visible para un observador o el operador del equipo. Cabe señalar que Allen '282 no enseña el uso de un material de núcleo fuerte según lo dispuesto en la invención de los solicitantes, es decir, un material de núcleo fuerte que pueda extraerse constantemente de la tierra sin romperse, mientras que también trae una parte, al menos, del resto de la cinta marcadora hacia la superficie.

Southworth Jr., en US 3,568,626 [en adelante, «Southworth '626»], divulga un conjunto indicador [es decir, una cinta marcadora] que se diseña para ser extraída de la tierra cuando recibe el contacto del cazo o el cucharón del equipo de excavación. Las Figuras 8 y 9 [tomadas de Southworth '626] muestran un volumen de tierra 35 que contiene una tubería enterrada 37 u otra infraestructura enterrada que debe ser protegida contra daños de excavación por medio de las cintas marcadoras 38 y 38' que están enterradas respectivamente unos pocos metros (pies) por debajo la superficie de la tierra 35 y unos pocos metros (pies) por encima de la tubería 37. Las cintas marcadoras 38 y 38' son idénticas y se muestran con más detalle en la Figura 10 [también tomada de Southworth '626].

La cinta marcadora 38, 38' es una hoja de vinilo extensible alargada 40 plegada alrededor de dos cordeles de nailon 42 y 44 de aproximadamente 6,35 mm (un cuarto de pulgada) de diámetro. El vinilo puede ser, por ejemplo, polietileno y puede estirarse hasta ocho veces su longitud antes de romperse. Se prefieren los cordeles de nailon que se pueden estirar hasta tres o cuatro veces su longitud. Dichos materiales se describen en «The Handbook of Chemistry and Physics», 41a edición, publicado por Chemical Rubber Publishing Company de Cleveland, Ohio. Los cordeles 42 y 44 encajan en los pliegues longitudinales en la hoja 40 con el fin de formar crestas alargadas en los bordes de la tira 38, 38'. Un adhesivo adecuado en una cara del material laminar 40 asegura los cordeles 42 y 44 en su lugar y sostiene los bordes de la hoja 40 contra la parte central de la hoja 40 para formar el conjunto sustancialmente unitario de la Figura 10. Cuando la tira 38, 38' constituye el conjunto y se entierra sobre una línea de instalación, un operador de un equipo de excavación automático, una barredora o un trabajador con una pala, al golpear la tira 38, 38', comienza a levantarla con su implemento. Al hacerlo, puede notar la resistencia que ofrece la tira. La última, en respuesta al esfuerzo del implemento, cede elásticamente, de modo que una parte de esta se hace visible por encima de la parte de la tierra que se está excavando. Una leyenda adecuada 46 en múltiples ubicaciones en la superficie de la tira informa al operador de la existencia de la instalación. La leyenda 46 en la Figura 10 también incluye una indicación de que a la tira 38, 38' se le han aplicado señales de codificación magnética 48 y señales de codificación radiactiva 50. Le indica al operador que es posible seguir la trayectoria de la línea de instalación al detectar las señales de codificación sucesivas a lo largo de su trayectoria con un equipo de detección adecuado sobre la tierra.

El documento Southworth '626 enseña que las tiras 38, 38' de su cinta marcadora, en lugar de tener los cordeles de nailon 42 y 44 intercalados solo en los bordes, pueden tener cordeles similares 52 intercalados en todo el ancho de la tira tal como se muestra en la Figura 11. Estos cordeles 52 pueden tener un patrón regular o aleatorio. El documento de Southworth, Jr. enseña que estos cordeles también pueden constituir hebras de fibra de vidrio o acero.

El documento Southworth '626 enseña que sus cordeles de tira 42 y 44 son lo suficientemente fuertes para hacer que la tira salga hasta la superficie cuando se encuentra con una maquinaria de excavación. Sin embargo, el documento Evett, US 3,908,582, enseña que la cinta de Southworth, aunque se diseña para no ser frangible y para tener tal resistencia y ser suficientemente elástica, de modo que la maquinaria de excavación pueda extraer una parte sustancial de la cinta de Southworth a una posición más observable, el equipo de excavación cortará partes de la cinta adyacentes a la zanja excavada antes de extraerla de la tierra altamente compacta, lo que impide que la cinta de Southworth se estire hasta una extensión longitudinal fácilmente observable. En otras palabras, la técnica anterior reconoce y enseña que el documento Southworth '626 no proporciona una cinta marcadora con un material de núcleo que pueda extraerse constantemente de la tierra sin romperse, mientras que también, constantemente, trae al menos una parte del resto de la cinta marcadora hacia la superficie.

El documento de Allen, US 3,115,861 [en adelante «Allen '861»] es un esfuerzo muy temprano [1963] para proteger la infraestructura enterrada que enseña el uso de capas de tierra coloreada enterradas a unos pocos metros (pies) por encima una infraestructura enterrada tal como una línea de alcantarillado, gas, agua, electricidad, etc. El color de la tierra coloreada se elige para que contraste con el color de la tierra en la que se entierra la infraestructura. El documento Allen '861 enseña que el color de la tierra coloreada puede indicar el tipo de infraestructura enterrada y que [en particular, para un enterramiento profundo, tal como 9,14 m [o 30 pies], se pueden usar dos capas coloreadas de tierra, una con una profundidad de unos pocos [por ejemplo, 0,61] metros [o dos pies] sobre la infraestructura enterrada y la otra se coloca a unos pocos metros [por ejemplo, 0,61 m, dos pies]] por debajo de la superficie de la tierra, de modo que se obtenga una indicación inmediata de la ubicación de la infraestructura enterrada. Cada capa [que puede tener un grosor de 0,61 m [o 2 pies] o menos y 1,5 m a 1,8 m de ancho, o aproximadamente 5 o 6 pies de ancho] seguirá la trayectoria de la infraestructura subterránea. Cuando es importante ubicar una válvula u otro elemento a lo largo de la infraestructura enterrada, Allen enseña que se debe enterrar una capa separada de tierra coloreada [de un color diferente al elegido para las otras capas] unos 0,61 m [es decir, dos pies] o más sobre la capa inferior de tierra coloreada. La capa separada podría ser quizás de 1,8 m por 1.8 m [o aproximadamente 6 pies por 6 pies] y estar aproximadamente 0,61 m [o dos pies] por encima de la capa inferior. También es posible incorporar esta capa en la primera capa y simplemente cambiar el color para indicar la presencia de la válvula u otro elemento importante. Durante el uso, se pretende que las capas de tierra coloreadas del documento Allen '861 sean traídas hasta la superficie por el personal de excavación y observadas por el equipo de excavación, lo que advierte al personal de excavación de la presencia de una infraestructura enterrada. Claramente, el documento Allen '861 no proporciona ni enseña el uso de una cinta marcadora con un material de núcleo fuerte como se proporciona en la invención de los solicitantes, es decir, una cinta marcadora con un material de núcleo fuerte que pueda extraerse constantemente del suelo, sin romperse, mientras que también, constantemente, trae al menos una parte del resto de la cinta marcadora hacia la superficie para que pueda ser vista por personal de excavación y advertir, de ese modo, al personal acerca de la presencia de una infraestructura enterrada.

El documento de Prosser, US 3,282,057 [en adelante, «Prosser '057»], es otro esfuerzo inicial para proteger una infraestructura enterrada y presenta cómo enterrar un medio indicador [en adelante, «cinta marcadora»] que comprende una cinta marcadora plástica coloreada directamente sobre la infraestructura enterrada. La cinta marcadora se coloca sobre la infraestructura enterrada para que el cazo de una excavadora entre en contacto con esta antes de que pueda dañarse la infraestructura enterrada. La intención es que una parte de la cinta marcadora plástica coloreada sea traída a la superficie por el cazo de excavadora, lo que advierte al personal de excavación acerca de la presencia de la infraestructura enterrada. Para facilitar que una parte de la cinta marcadora llegue a la superficie, puede perforarse la película plástica coloreada en intervalos cortos para ayudar a romper y separar el plástico. También puede plegarse para hacer que se estire. Prosser '057 también presenta la colocación de indicaciones de advertencia en la película para indicar el tipo de infraestructura enterrada.

La Figura 12 [tomada de Prosser '057] muestra una vista en sección de una instalación de línea subterránea parcialmente completa generalmente indicada por el número de referencia 55. La instalación comprende la tierra o el suelo 56, habiendo formado una excavación allí 58. Dentro de la excavación 58 se encuentra una infraestructura enterrada 60 [en este caso, una tubería] cubierta por una pequeña capa de relleno 62 sobre la que se coloca una cinta marcadora plástica 64. Sobre la cinta marcadora 64 se coloca el resto del relleno requerido designado por el número de referencia 66. La franja marcadora 64 es una franja continua de plástico.

La Figura 13 [también tomada de Prosser '057] ilustra una forma alternativa de la cinta marcadora 64 que se muestra en la Figura 12 y se designa en la Figura 13 con el número de referencia 66. La cinta marcadora 66 comprende una franja continua 67 de película plástica que tiene múltiples áreas debilitadas 68 que se extienden transversalmente con respecto a la dimensión de longitud.

Una disposición alternativa de la cinta marcadora de Prosser '057 se muestra en la Figura 14 [también tomada de Prosser '057] donde la cinta marcadora 70 se forma a partir de múltiples hojas superpuestas 72. Las hojas superpuestas 72 se unen entre sí mediante sellos térmicos de baja resistencia [no se ilustran] o mediante uniones adhesivas de baja resistencia [no se ilustran] para que la cinta marcadora 70 pueda enrollarse en un rollo de suministro grande. Cuando son golpeadas por un medio de excavación, las hojas se separan y una parte de la cinta marcadora está destinada a subir hasta la superficie.

La cinta marcadora de Prosser '057 también se puede proporcionar en una realización extensible con cada hoja individual unida mediante múltiples pliegues o dobleces. Esto se muestra en la Figura 15 [también tomada de Prosser '057] donde la cinta marcadora 74 comprende múltiples hojas conectadas 72' que se conectan mediante pliegues o dobleces 76. Con esta realización, los pliegues o dobleces 76 ayudarán a la cinta marcadora desplegándola si la cinta marcadora es perturbada por una herramienta de excavación.

Durante el uso, la cinta marcadora de Prosser '057 se entierra ligeramente por encima de la infraestructura enterrada tal como se muestra en la Figura 12. Luego, el relleno restante se utiliza para rellenar la excavación 58. Cuando un medio de excavación tal como una retroexcavadora excava cerca de la infraestructura enterrada, partes de la cinta marcadora serán arrancadas y atrapadas en el cazo de excavadora y se pueden ver cuando se vacía la tierra en el cazo, lo que advierte al personal de excavación acerca de la presencia de la infraestructura enterrada. Desafortunadamente, en la práctica, es muy difícil ver la parte seccionada de la cinta marcadora de Prosser '057 en el cazo de excavación y las partes de la cinta marcadora de Prosser '057 que quedan en la tierra sin alterar tienden a desviarse hacia fuera antes que cualquier parte de la cinta marcadora no dañada sea extraída hacia la zanja de excavación. Por lo tanto, a menudo es muy difícil, incluso para un observador [cuyo trabajo es mirar la zanja abierta en busca de cinta marcadora], ver la cinta marcadora del documento Prosser '057. Esta información anterior con respecto al desempeño de la cinta marcadora de Prosser '057 proviene de Evett, US 3,908,582 como se discute más adelante en § [0033] y § [0034]. Claramente, el documento Prosser '057 no presenta ni sugiere el uso de una cinta marcadora como se proporciona en la invención de los solicitantes, es decir, una cinta marcadora con un material de núcleo fuerte que pueda extraerse constantemente de la tierra, sin romperse, mientras que también es capaz, constantemente, de traer al menos una parte del resto de la cinta marcadora hacia la superficie para que pueda ser vista por personal de excavación y advertir, de ese modo, al personal acerca de la presencia de una infraestructura enterrada.

El documento de Allen, US 3,504,503 [en adelante, «Allen '503»] presenta una mejora de los medios indicadores de plástico de Prosser '057. Como el medio indicador de plástico del documento Prosser '057 no es metálico y, por lo tanto, no se puede detectar, y la infraestructura enterrada también es a menudo no metálica, Allen '503 enseña que sería deseable que el medio indicador de plástico sea detectable a distancia. Señala que esta sugerencia se realizó en la técnica anterior, lo que hizo que la cinta plástica del documento Prosser '057 fuera detectable de forma remota [desde la superficie] al marcarla electromagnéticamente de modo que fuera detectable de forma remota mediante el uso de medios de detección conocidos.

El documento Allen '503 afirma que esto simplemente no ha funcionado bien y que este enfoque «no ha tenido ningún uso». El documento Allen '503 usa su hoja o cinta mejorada de la misma manera que el documento Prosser' 057. El documento Allen '503 proporciona una lámina metálica frangible y flexible, en forma de una hoja o cinta, con un color que contrasta con el color de la tierra adyacente a la infraestructura enterrada de modo que dichos colores se puedan distinguir visualmente fácilmente entre sí. La cinta u hoja laminar metálica está protegida contra la humedad y/o la oxidación u otro deterioro cuando se entierra en la tierra y, por lo tanto, su ubicación puede detectarse de forma remota [desde la superficie] fácilmente mediante dispositivos de detección convencionales. Por lo tanto, antes de que ocurra cualquier excavación, se puede determinar la presencia y ubicación general de la hoja o cinta enterrada [y, por lo tanto, la ubicación de la infraestructura enterrada] y se puede advertir previamente al operador del equipo de excavación.

El documento Allen '503 enseña que mientras que se puede usar cobre, aluminio, níquel y estaño para elaborar sus hojas laminares o cintas, prefiere usar láminas elaboradas de acero y, en particular, láminas de acero revestidas con estaño. El documento Allen '503 usa una lámina de aproximadamente 2,54 x 10-3 cm a 5,1 x 10­ 3 cm [o aproximadamente 0,001 a 0,002 pulgadas] de grosor que obtiene al laminar en frío un acero laminado en frío con acabado fresado recubierto con estaño convencional. Para obtener los mejores resultados, el documento Allen '503 enseña que no se debe templar la lámina laminada en frío, ya que esto afecta negativamente a la flexibilidad deseada de la lámina terminada. Para proteger y colorear su lámina de acero, el documento Allen '503 enseña que se puede pintar en uno o ambos lados con una pintura de poliéster resistente a la oxidación y la humedad de larga duración. El documento Allen '503 enseña que la lámina de acero pintada puede imprimirse con indicaciones de advertencia según se desee. La lámina de acero pintada de ese modo luego se recubre o cubre en uno o ambos lados mediante extrusión, laminación u otras técnicas de recubrimiento conocidas con una película delgada [típicamente 2,54 x 10-3 cm - o 0,001 in] de un plástico sustancialmente transparente que es resistente al deterioro en contacto con la humedad y otros materiales que se sabe que se encuentran presentes en la tierra. Se señala que el polietileno es un material de revestimiento particularmente deseable. El documento Allen '503 también enseña que, en lugar de pintar un color sobre la lámina de acero, se puede aplicar mediante el uso de un plástico sintético coloreado o pigmentado de cualquier color deseado. Señala que esta película de plástico también puede ser impresa con indicaciones de advertencia deseadas. El documento Allen '503 enseña que su lámina o cinta de aluminio puede tener un ancho de 7,62 cm a 30,5 cm, o de 3 a 12 pulgadas [o más] y puede estar enterrada de 10,2 cm, 4 pulgadas, a 61 cm o más [2 pies o más] debajo la superficie y a una altura adecuada sobre la infraestructura enterrada. Claramente, el documento Allen '503 no presenta ni sugiere el uso de una cinta marcadora como se proporciona en la invención de los solicitantes, es decir, una cinta marcadora con un material de núcleo fuerte que pueda extraerse constantemente de la tierra, sin romperse, mientras que también es capaz, constantemente, de traer al menos una parte del resto de la cinta marcadora hacia la superficie para que pueda ser vista por personal de excavación y advertir, de ese modo, al personal acerca de la presencia de una infraestructura enterrada. Cabe señalar que el documento Allen '503 incluso en las realizaciones que utilizan una lámina de acero enseña que no se debe templar la lámina de acero [lo que daría mucha mayor resistencia a la lámina] porque prefiere la flexibilidad de la lámina no templada.

El documento Southworth '626 enseña que sus cordeles de tira [42 y 44 en la Figura 10 de esta solicitud] son lo suficientemente fuertes como para provocar que la cinta marcadora enterrada 38, 38' sea extraída hasta la superficie cuando es encontrada por la maquinaria de excavación. Sin embargo, el documento de Evett, US 3,908,582 [en adelante Evett ‘582], enseña que la cinta de Southworth [38 y 38' en la Figura 10 de esta solicitud], aunque se diseña para no ser frangible, tiene tal resistencia y es suficientemente elástica, de modo que la maquinaria de excavación pueda extraer una parte sustancial de la cinta de Southworth 38, 38' a una posición más observable, en la práctica, tendrá partes cortadas de la cinta 38, 38' adyacentes a la zanja excavada por el equipo de excavación antes de extraerla de la tierra altamente compacta, lo que impide que la cinta de Southworth 38, 38’ se estire hasta una extensión longitudinal fácilmente observable.

El documento Prosser '057 enseña que su cinta marcadora plástica coloreada 64, 66, 70 y 74 en las Figuras 12 - 15 de esta solicitud, se debe enterrar a unos pocos centímetros [2 pulgadas o más ~5,1 cm o más] por encima de una infraestructura enterrada, de modo que el equipo de excavación, al excavar cerca de la infraestructura enterrada, entrará en contacto con la cinta marcadora plástica coloreada antes de entrar en contacto con la infraestructura enterrada y que el equipo de excavación extraerá la cinta marcadora [64, 66, 70 y 34 en las Figuras 12 - 15 de esta solicitud] hacia la superficie para advertir al personal de excavación del peligro debajo. El documento Prosser '057 enseña que su cinta marcadora 70 puede estar elaborada con hojas superpuestas 72 [como se muestra en la Figura 14 de esta solicitud] unidas mediante adhesivos de baja resistencia o sellos térmicos de baja resistencia. Por lo tanto, cuando la cinta marcadora 70 es golpeada por el equipo de excavación, las hojas 72 pueden deslizarse por separado y llegar hasta la superficie para proporcionar una advertencia visible al personal de excavación. El documento Prosser '057 también tiene una realización 74 de su cinta marcadora que tiene hojas 72' conectadas mediante pliegues 76 de modo que, al entrar en contacto con el equipo de excavación, los pliegues proporcionarán un poco de estiramiento y alargamiento de la cinta marcadora 74 de modo que pueda llegar a la superficie para advertir al personal de excavación.

El documento Evett '582 enseña que los medios indicadores del documento Prosser' 057, cuando se enganchan y son extraídos por el elemento de excavación o sondeo [del equipo de excavación] «se desplegarán en una extensión longitudinal que puede hacer que los medios indicadores se observen más fácilmente; sin embargo, el grado hasta el que pueden desplegarse los medios indicadores y, por lo tanto, extenderse longitudinalmente, es bastante limitado, por lo que no pueden verse desde el nivel del suelo». Evett afirma, además, que aunque «la cinta plegada se coloca inicialmente entre hojas de deslizamiento, tales hojas se pueden descomponer en el suelo en periodos de tiempo relativamente cortos, de modo que la cinta no está protegida del suelo en el que se entierra». Además, dependiendo de la compactación del suelo donde se coloca la cinta, «las partes de la cinta que son adyacentes a la zanja excavada por los elementos de excavación o sondeo pueden cortarse antes de ser extraídas del suelo y, por lo tanto, desplegarse». Aparentemente, esto es un problema mayor porque la cinta no está elaborada con materiales con una resistencia a la tracción especialmente alta. [Evett '582, col. 1, líneas 10-31].

El documento Evett '582 muestra en la Figura 16 [tomada de Evett '582] un tractor convencional 80 con un motor 81 y una oruga sin fin 82 para el movimiento sobre el nivel de superficie de suelo 83. Se monta un elemento de sondeo 84 en la parte delantera del tractor 80 y se monta un elemento de excavación 85 en la parte trasera del tractor 80. El elemento de sondeo 84 se dispone para penetrar el nivel de la superficie del suelo 83 hasta una menor profundidad que el elemento de excavación 85. También como se muestra en la Figura 16, la tubería 86 se encuentra enterrada bajo tierra y discurre en una dirección transversal a la traslación del tractor 80 y se encuentra enterrada a tal profundidad que podría ser enganchada y dañada por el elemento de excavación 85 si este últimos se movieran contra ella. Sin embargo, la cinta marcadora 88 se dispone dentro del suelo a una distancia corta por encima de la tubería 86 y por encima de la profundidad de excavación del elemento de excavación 85.

El documento Evett '582 enseña que la cinta marcadora 88 será enganchada por el elemento de sondeo 84 antes de que el elemento de excavación 85 pueda moverse contra la tubería 86, y de ese modo dañarla. El movimiento adicional hacia delante del tractor 80 hará que la cinta marcadora 88 sea extraída de la tierra 83 como se muestra en la Figura 17 [también tomada de Evett '582], lo que advierte al operador del tractor 80 acerca del peligro potencial de dañar la tubería 86.

El documento Evett '582 proporciona una cinta de advertencia [cinta marcadora] 88, tal como se muestra en la Figura 18 que comprende una cubierta 90 y una tira 92 contenida dentro de la cubierta 90. La cubierta y la tira tienen una extensión longitudinal sustancial para facilitar su colocación sobre una infraestructura enterrada alargada, tal como una tubería. La cubierta 90 puede hacerse de dos películas de cualquier material adecuado que no se pueda descomponer al enterrarse en la tierra. Las dos películas se laminan juntas a lo largo de sus bordes laterales. Materiales adecuados para este objetivo son polietileno, poli(cloruro de vinilo) y poliolefinas reticuladas. La tira 92 comprende una única película estrecha plegada sobre sí misma, tal como se muestra en la Figura 18, con los pliegues extendidos paralelos a la longitud longitudinal de la cinta 88. Otra realización de la cinta se muestra en la Figura 19 donde la cinta 94 comprende una cubierta 96 construida como la cubierta 90 de la Figura 18. La tira 98 se contiene dentro de la cubierta 96 y se distingue de lo que se muestra de la Figura 18 por el hecho de que los pliegues en la tira 98 son perpendiculares a la longitud de la cubierta 96.

Evett enseña que las cubiertas 90 y 96 son de colores brillantes y pueden tener indicaciones de advertencia impresas en las superficies exteriores de estas. La tira y la cubierta se divulgan como elaboradas con materiales que no se descomponen fácilmente en las condiciones que se encuentran en la tierra. Evett también enseña que es deseable un coeficiente de fricción bajo entre las tiras 92, 98 y las cubiertas 90 y 96. Esto se puede lograr mediante la selección de materiales para la tira y la cubierta o, preferentemente, al proporcionar un lubricante en la construcción de la cinta. Claramente, el documento Evett '582 no presenta ni sugiere el uso de una cinta marcadora como se proporciona en la invención de los solicitantes, es decir, una cinta marcadora con un material de núcleo fuerte que pueda extraerse constantemente de la tierra, sin romperse, mientras que también es capaz, constantemente, de traer al menos una parte del resto de la cinta marcadora hacia la superficie para que pueda ser vista por personal de excavación y advertir, de ese modo, al personal acerca de la presencia de una infraestructura enterrada.

Allen en US 4,623,282 se ocupa de proporcionar una cinta frangible y flexible que comprende una lámina metálica tal como se describe en el documento de Allen US 3,504,503 con indicaciones de advertencia y códigos de colores que contrastan, que sobrevivirán a las condiciones presentes en la tierra en la que se entierra una infraestructura enterrada. Por ejemplo, el documento Allen '503 enseña que las indicaciones de advertencia que indican el tipo de infraestructura enterrada deben imprimirse en la superficie exterior de la cinta de advertencia. Se ha encontrado que estos indicaciones de advertencia son vulnerables a ser eliminados por borrado, roce, actividad química de hidrocarburos bajo tierra y por electrólisis subterránea. Por lo tanto, después de un período de tiempo, las indicaciones de advertencia desaparecen de la cinta debido a raspado o roce y también a causas naturales de los efectos de los hidrocarburos o el petróleo presentes bajo tierra. Por lo tanto, las indicaciones de advertencia de la patente Allen '503 tienden a desaparecer durante el uso. El documento Allen '282 proporciona una cinta en la que las indicaciones de advertencia se imprimen de forma inversa en la superficie interior de una película de cinta transparente de modo que las indicaciones de advertencia no puedan borrarse de la superficie. Además, el documento Allen '282 se ocupa de proporcionar una mejor situación de color de contraste con el color de la tierra.

El documento de DeCourville, US 4,654,639 [en adelante, «DeCourville '639»], se ocupa de proporcionar un material de señalización [es decir, una cinta marcadora] para indicar la presencia de una infraestructura enterrada tal como una tubería, línea eléctrica u otro objeto enterrado, al operador de la maquinaria de excavación. La cinta marcadora entrará en contacto con la maquinaria de excavación antes que la infraestructura enterrada y «señalará» la presencia de la infraestructura enterrada al observarla en la zanja o en el cazo de excavadora. Esta es la cinta marcadora clásica que se ha discutido en detalle previamente. En la práctica, la cinta marcadora, cuando es golpeada por el cazo de una máquina de excavación, no siempre es visible en la zanja o en el cazo de la maquinaria de excavación. Aparentemente, esto se ve exacerbado cuando la tierra en la que se realiza la excavación está bastante suelta, por lo que las paredes de la zanja se hunden, al menos hasta cierto punto, para ocultar el residuo del material que permanece enterrado a ambos lados de la zanja.

El documento DeCourville '639 intenta solucionar los problemas de la técnica anterior al proporcionar una franja de señalización de múltiples partes con una rejilla de soporte con una resistencia a la ruptura comparativamente baja [resistencia a la tracción baja] y al sujetar a esta rejilla de soporte múltiples franjas discontinuas que se extienden longitudinalmente y tienen una resistencia a la tracción sustancialmente mayor que la rejilla de soporte. Esto significa que cuando el cazo de excavadora golpea el dispositivo de señalización, el cazo de excavadora cortará fácilmente las secciones de rejilla de soporte de baja resistencia a la tracción, pero al menos una de las franjas discontinuas que se extienden longitudinalmente con resistencia a la tracción alta se arrastrarán en el cazo para señalar a los operadores de maquinaria de excavación la presencia de la infraestructura enterrada. Para ello, la longitud de las franjas que se extienden longitudinalmente de alta resistencia a la tracción se selecciona de manera que sea mayor que la dimensión máxima de un cazo de excavación típico. Esto ayuda a garantizar que la franja que se extiende longitudinalmente sobresalga del extremo del cazo para advertir mejor al personal de excavación.

El documento DeCourville '639 enseña que las secciones de franja que se extienden longitudinalmente pueden elaborarse con un metal para que tengan la alta resistencia a la tracción necesaria. Naturalmente, el metal debe protegerse del ambiente de la tierra, de modo que pueda ser un metal de baja capacidad de corrosión [quizás acero inoxidable] o esté protegido con un recubrimiento apropiado, material protector de resina sintética [plástico], bandas de fibra tejida o incluso bandas de fibra plástica no tejida. La rejilla de soporte puede elaborarse con poli(cloruro de vinilo), polietileno o polipropileno en forma de una lámina o película, fibras sintéticas, algodón o similares. La rejilla de soporte puede ser una película o lámina perforada o no perforada. DeCourville incluso afirma que la rejilla de soporte puede ser biodegradable, si se desea.

Tal como se muestra en las Figuras 20 y 21, el material de señalización de DeCourville comprende una rejilla o parrilla de soporte 80 que comprende un material plástico adherido térmicamente a dos bandas de hoja u lámina de plástico 82 fusionadas a lo largo de sus bordes longitudinales a la rejilla 80 y, de ese modo, proporcionan cavidades 88 respectivas. Cada una de las cavidades 88 recibe una multiplicidad de secciones de franjas metálicas 84 dispuestas en una relación espaciada. El espacio entre las secciones de franjas metálicas 84 se muestra en 86 en la Figura 20. Estos espacios 86 se disponen de modo que el espacio 86 entre las franjas 84 que se muestran en la parte superior de la Figura 20 aparecen en el medio de las franjas 82 en la parte inferior de la Figura 20. Este espaciamiento ayuda a que al menos una de las franjas 82 sea visible cuando el conjunto es golpeado por un cazo de excavadora 90, tal como se muestra en la Figura 22. Claramente, el documento DeCourville '639 no presenta ni sugiere el uso de una cinta marcadora como se proporciona en la invención de los solicitantes, es decir, una cinta marcadora con un material de núcleo fuerte que pueda extraerse constantemente de la tierra, sin romperse, mientras que también es capaz, constantemente, de traer al menos una parte del resto de la cinta marcadora hacia la superficie para que pueda ser vista por personal de excavación y advertir, de ese modo, al personal acerca de la presencia de una infraestructura enterrada.

El documento de Cosman et al., US 4,767,237 [en adelante, «Cosman '237»], proporciona una cinta marcadora más o menos convencional con dos alambres conductores paralelos estrechamente espaciados a lo largo de la longitud de la cinta marcadora. El objetivo de los alambres es permitir la determinación de una ruptura en la cinta marcadora. Esto se logra al medir la capacitancia presentada por los dos alambres conductores paralelos estrechamente espaciados. Para que funcione, se debe poder acceder a la cinta marcadora del documento Cosman '237 desde la superficie para que se pueda conectar un transmisor a los alambres. Durante el uso, la cinta marcadora se entierra sobre una infraestructura enterrada y se unen marcadores de resonancia pasivos a la cinta marcadora en lugares de interés predeterminados, tales como los puntos de empalme en la infraestructura enterrada o los puntos en T [para una tubería]. Los marcadores de resonancia pasivos se detectan, por lo tanto, al localizar las ubicaciones de interés y los alambres paralelos espaciados se pueden usar para determinar la ubicación aproximada de una ruptura en la cinta marcadora. Claramente, el documento Cosman '237 no presenta ni sugiere el uso de una cinta marcadora como se proporciona en la invención de los solicitantes, es decir, una cinta marcadora con un material de núcleo fuerte que pueda extraerse constantemente de la tierra, sin romperse, mientras que también es capaz, constantemente, de traer al menos una parte del resto de la cinta marcadora hacia la superficie para que pueda ser vista por personal de excavación y advertir, de ese modo, al personal acerca de la presencia de una infraestructura enterrada.

El documento de Cosman et al., US 5,017,415 proporciona una construcción de cinta marcadora no conductora más o menos convencional con múltiples marcadores de resonancia pasivos unidos a la cinta en ubicaciones predeterminadas. La cinta marcadora se entierra sobre una infraestructura enterrada y los marcadores de resonancia pasivos se ubican mediante el uso de técnicas convencionales. Los marcadores de resonancia pasivos no requieren ningún acceso a la superficie para activarse y detectarse, y la cinta marcadora sigue funcionando, aunque se rompa. El documento Cosman '415 no presenta ni sugiere el uso de una cinta marcadora como se proporciona en la invención de los solicitantes, es decir, una cinta marcadora con un material de núcleo fuerte que pueda extraerse constantemente de la tierra, sin romperse, mientras que también es capaz, constantemente, de traer al menos una parte del resto de la cinta marcadora hacia la superficie para que pueda ser vista por personal de excavación y advertir, de ese modo, al personal acerca de la presencia de una infraestructura enterrada.

Tecnología RFID:

Los dispositivos de identificación por radiofrecuencia [RFID] (usualmente denominados «etiquetas RFID») son conocidos y típicamente incluyen un circuito integrado (IC) acoplado operativamente a una antena. La etiqueta también puede tener una fuente de energía interna tal como una batería, o puede no tener una fuente de energía y, en su lugar, puede obtener energía de un lector externo. Cuando el factor predominante es un coste más bajo, pueden preferirse etiquetas RFID sin baterías. Uno de los aspectos negativos de una RFID sin fuente de energía interna es el bajo alcance operativo. En otras palabras, si la única energía para la etiqueta RFID proviene de las emisiones del lector [el dispositivo de interrogación], entonces el lector tendrá que estar bastante cerca de la etiqueta para que el sistema funcione. Las etiquetas RFID con baterías pueden preferirse para aplicaciones en las que se prefiere un alcance de lectura más largo. Cualquiera o ambas pueden usarse junto con la presente invención. Las etiquetas RFID de la presente invención resuenan preferentemente en la banda de frecuencia de microondas o UHF, cualquiera de las cuales permite que un lector RFID interrogue las etiquetas desde un alcance de lectura suficientemente largo para que sea útil.

El circuito integrado asociado con una etiqueta RFID típicamente incluye determinada cantidad de memoria en la que se almacena un identificador de etiquetas, y quizás otra información relacionada con la etiqueta, y/o el elemento o los elementos con los que se va a asociar la etiqueta. Cuando un lector de RFID (también conocido como interrogador, cualquiera de los cuales puede leer o escribir información en una etiqueta RFID) transmite energía a través de su antena lectora para interrogar a la etiqueta RFID, la etiqueta responde con información a partir de la que el lector puede obtener el identificador de la etiqueta RFID u otra información. Los datos, el identificador o la información obtenidos por el lector de RFID pueden compararse con las entradas en una base de datos de identificadores o con la información asociada con esa etiqueta RFID. De esa manera, se puede obtener la información relacionada con un artículo etiquetado con RFID, actualizarla y proporcionarla a un usuario, y/o escribirla en una etiqueta RFID, quizás incluso en tiempo real.

Los sistemas RFID actualmente disponibles funcionan en modo de baja frecuencia (menos de 100 megahercios) y alta frecuencia (más de 100 megahercios). A diferencia de sus contrapartes de baja frecuencia, las etiquetas de alta frecuencia pueden hacer que sus datos se lean a distancias superiores a un metro, incluso cuando están muy juntas entre sí. Los datos nuevos también se pueden transmitir a las etiquetas.

Se han desarrollado varios dispositivos RFID para detectar y proteger las instalaciones subterráneas. Por ejemplo, la 3M™ EMS Caution Tape 7600 Series proporciona una cinta de precaución que puede instalarse cerca o sobre una infraestructura enterrada, tal como una línea de gas natural, una línea telefónica, una línea de agua o cualquier otro tipo de infraestructura enterrada. Los marcadores comprenden pequeños dispositivos RFID unidos a una cinta marcadora conocida. Los dispositivos funcionan con un lector como 3M™ Dynatel™ Locator serie 700. Los marcadores RFID no requieren baterías a bordo y no requieren un transmisor externo conectado a la cinta marcadora o el uso de puntos de acceso. Los marcadores funcionan de manera independiente, de modo que, incluso si se corta o se retira una sección de la cinta de precaución, los otros marcadores de la cinta continúan proporcionando información de ubicación. La cinta de precaución se proporciona en los colores de las instalaciones subterráneas estándar y los marcadores están sintonizados a la frecuencia estándar de la industria específica para los diversos tipos de instalaciones subterráneas [gas, telecomunicaciones, aguas residuales, etc.]. La 3M™ EMS Caution Tape 7600 Series puede funcionar hasta una profundidad de enterramiento de 0,61 m [2 pies].

Otro producto de 3M™ para marcar una infraestructura subterránea es la cuerda 3M™ EMS serie 7700. La cuerda comprende una cuerda de poliéster con marcadores EMS instalados cada alrededor de 2,44 m [o aproximadamente 8 pies] a lo largo de la cuerda. Al igual que con la cinta de precaución, un corte en la cuerda no afecta el funcionamiento de los marcadores restantes. La cuerda es lo suficientemente fuerte como para ser enterrada a 1.2 m (o aproximadamente 4 pies) a través de un terreno irregular.

La cinta de señalización de esta invención puede incorporar etiquetas RFID similares a las utilizadas en la 3M™ EMS Caution Tape 7600 Series tal como se ha descrito anteriormente. La cinta de señalización de esta invención también puede incorporar una cuerda de poliéster como material de núcleo tal como se discute a continuación y se concibe que la cuerda de poliéster utilizada con esta invención pueda incorporar etiquetas RFID y ser similar a la cuerda 3M™ EMS serie 7700 discutida anteriormente. Tal como se ha descrito más adelante, cualquier cuerda de poliéster utilizada en la cinta de señalización de la invención podría usarse como el material de núcleo de la cinta de señalización y, por necesidad, sería mucho más fuerte que la cuerda de poliéster de la cuerda 3M™ EMS serie 7700. La cinta de señalización de esta invención también puede incorporar una cuerda de poliéster lisa como material de núcleo con etiquetas RFID separadas similares a las utilizadas en la 3M™ EMS Caution Tape 7600 Series, tal como se ha descrito anteriormente. A continuación, se describirán estas y otras realizaciones.

Tecnología de alambre trazador:

El alambre trazador es conocido por su uso para ayudar en la ubicación de instalaciones subterráneas que se construyen con materiales no metálicos. Se han desarrollado muchos sistemas a lo largo de los años para detectar, ubicar y mapear instalaciones subterráneas ferrosas o de otros metales sin el uso de un alambre trazador. La mayoría de estos sistemas implican aplicar o inducir una corriente alterna en una instalación subterránea metálica. La corriente alterna aplicada o inducida produce campos magnéticos que luego pueden detectarse desde la superficie y usarse para mapear la instalación subterránea. En los últimos años se ha convertido en una práctica común el uso de materiales no metálicos o poliméricos para instalaciones subterráneas. Por ejemplo, las líneas de gas, agua y alcantarillado se elaboran, cada vez más, a partir de polímeros. La ubicación de una instalación subterránea polimérica no metálica mediante una metodología convencional se vuelve posible al enterrar un «alambre trazador» metálico en una relación espacial conocida [y constante] con la instalación subterránea. Luego, se aplica o induce la corriente alterna en el alambre trazador y el alambre trazador se mapea desde la superficie. Dado que se conoce la relación espacial del alambre trazador con la instalación subterránea no metálica, el mapeo del alambre trazador mapea la instalación subterránea.

El alambre trazador debe estar enterrado en una relación espacial conocida [y constante] con la instalación subterránea. Por ejemplo, el alambre trazador puede estar enterrado unos pocos centímetros (unas pocas pulgadas) [es decir, 5,1 cm o más - dos pulgadas o más] por encima de la instalación subterránea o unas pocas pulgadas [es decir, 5,1 cm o más - dos pulgadas o más] a un lado o el otro de la instalación subterránea. Lo importante es que, sea cual sea la orientación del alambre trazador hacia la instalación subterránea, esa orientación debe ser constante y conocida. A intervalos predeterminados a lo largo de la longitud de la instalación subterránea, el alambre trazador se lleva hasta la superficie del suelo o a un pozo de acceso u otro puerto de acceso cerca de la superficie del suelo para que se pueda aplicar una corriente eléctrica [desde la superficie] al alambre trazador. Cuando se desea ubicar la instalación subterránea, se accede al alambre trazador y se le aplica una corriente CA en un extremo y el otro extremo del alambre trazador se conecta a tierra. Esta corriente CA que fluye a través del alambre trazador [hasta tierra] genera una señal magnética que se transmite desde el alambre trazador. Esta señal se puede detectar y mapear de forma remota desde la superficie del suelo mediante el uso de dispositivos de localización magnéticos [receptores] convencionales portátiles. Por ejemplo, los receptores de localización magnéticos «Maggie» o «GA-92XTd» de Schonstedt Instrument Company. Cuando se ha mapeado la ubicación del alambre trazador, porque se conoce la relación espacial entre la ubicación del alambre trazador y la instalación subterránea, el mapeo del alambre trazador permite el mapeado de la instalación subterránea.

Varias empresas venden este tipo de equipo de localización magnético. Por ejemplo, el kit de localización de cables CL 300 de Schonstedt Instrument Company contiene un receptor magnético [como «Maggie» o «GA-92XTd» o un receptor similar], un transmisor para aplicar una corriente CA directamente a una instalación subterránea metálica, para inducir una corriente CA mediante el uso de una pinza inductiva, o mediante inducción remota, y los diversos accesorios necesarios para mapear las instalaciones subterráneas o el alambre trazador. Mediante el uso del sistema Schonstedt, el transmisor puede conectarse eléctricamente de forma directa a una red subterránea metálica [o un alambre trazador metálico] para inducir los campos magnéticos deseados. Además, Schonstedt proporciona una pinza inductiva que se puede sujetar sobre la instalación subterránea [o el alambre trazador] y el transmisor inducirá, luego, los campos magnéticos deseados en la instalación metálica o el alambre trazador sin una conexión eléctrica directa. Por último, el transmisor tiene la capacidad de transmitir directamente un campo magnético variable desde la superficie del suelo, cuyo campo magnético variable inducirá, luego, los campos magnéticos deseados en la instalación subterránea metálica o alambre trazador enterrado. Obviamente, esta última opción es más limitada con respecto al alcance y la conexión eléctrica directa es el modo de funcionamiento preferido. En condiciones ideales, el sistema Schonstedt puede detectar instalaciones metálicas subterráneas [o alambre trazador] a profundidades de hasta 5,8 m [o aproximadamente 19 pies].

Es importante que el alambre trazador se trate adecuadamente para protegerlo del ambiente subterráneo. Si el alambre trazador se rompe mecánicamente durante la instalación o por alguna fuente inesperada después de la instalación o si el alambre trazador se deteriora y la corrosión causa una ruptura en el alambre, será imposible usar el alambre para mapear una instalación subterránea. Como describe una fuente3, el uso de un recubrimiento protector inadecuado para un alambre trazador de cobre puede tener resultados desastrosos. Si la especificación de la localización para el alambre trazador solo requiere que el contratista «Instale un alambre de cobre sólido #12 con funda» como lo especifican muchas localizaciones, el contratista puede ir al mayorista eléctrico o al almacén de madera más cercano y comprar el alambre de cobre sólido #12 más económico disponible. A menudo, este será un alambre THHN o un alambre recubierto de nailon termoplástico y altamente resistente al calor. El recubrimiento de PVC de nailon en el alambre THHN típicamente durará alrededor de dos [2] años bajo tierra antes de que se deteriore y exponga el cobre. El alambre de cobre al descubierto, con el tiempo, tiende a regresar a su estado original, es decir, a la tierra. Esta situación obviamente causará una pérdida de señal y hará que sea mucho más difícil [o imposible] usar el alambre trazador para ubicar y mapear una instalación subterránea.

3 "Do's and Don'ts of Tracer Wire Systems", Michael Moore, descargado de WaterWorld™ en http://www.waterworld.com/articles/2010/09/dos-and-donts-of-tracer-wire-systems.html en febrero de 2017.

El alambre trazador se puede colocar fácilmente en la ubicación deseada con respecto a la instalación subterránea si la instalación se instala mediante un método de excavación de zanjas. El alambre trazador también puede colocarse mediante el uso de un sistema de perforación horizontal al fijar el alambre trazador al cabezal de perforación al mismo tiempo que se usa el cabezal de perforación para retirar la instalación subterránea. Esto se hace con mayor frecuencia cuando la instalación subterránea se elabora con materiales no metálicos y, por lo tanto, no es fácil de ubicar después del enterramiento mediante técnicas de localización y mapeo conocidas. En esta circunstancia, se sabe que se deben colocar varios alambres trazadores junto con la instalación subterránea para garantizar que al menos un alambre trazador no se rompa y, por lo tanto, proporcione una señal de ubicación cuando sea necesario. Cuando la instalación se coloca mediante perforación, la resistencia del alambre trazador se vuelve bastante importante ya que la ruptura durante la extracción es un problema mucho mayor que la ruptura con una instalación subterránea colocada en una zanja. Dado que el alambre trazador de cobre normal no tiene una alta resistencia a la tracción, a veces se desea utilizar alambre de acero recubierto de cobre como alambre trazador en las operaciones de perforación. Cabe señalar que el alambre trazador puede ser un alambre de cobre sólido, pero también puede ser un alambre con núcleo de acero recubierto de cobre. Esta construcción otorga una mayor resistencia al alambre trazador con sustancialmente la misma conductividad para alambres de tamaño equivalente.

El alambre trazador convencional de la técnica anterior se muestra en las Figuras 23 y 24. Tal como se muestra en la Figura 23, el alambre trazador convencional 100 comprende un núcleo de cobre sólido 102 cubierto mediante aislamiento 104. La Figura 24 muestra el alambre trazador convencional como una sección transversal a lo largo de la flecha F de la Figura 23.

Tecnología del hilo de Litz:

El término «hilo de Litz» deriva de la palabra alemana litzendraht, que significa «alambre tejido». Generalmente definido, es un alambre construido de alambres aislados individualmente mediante una película agrupados o trenzados en un manojo de alambres que comprende un patrón uniforme de torsiones y longitud de tendido. La configuración de múltiples hilos [el manojo de alambres] minimiza las pérdidas de energía que se encuentran en un conductor sólido que lleva corriente alterna debido al «efecto pelicular» o la tendencia de la corriente de radiofrecuencia a concentrarse en la superficie del conductor. Para contrarrestar este efecto, es necesario aumentar la cantidad de área de superficie sin aumentar notoriamente el tamaño del conductor. Esto se hace al proporcionar un manojo de alambres de múltiples hilos, cada uno de los cuales tiene un diámetro pequeño. Es fundamental que cada hilo en un manojo de hilos de Litz esté aislado; de lo contrario, el manojo entero simplemente podría actuar como un alambre sólido de tamaño equivalente. Las películas de poliuretano y nailon de poliuretano son los materiales más utilizados para aislar hilos individuales debido a sus bajas pérdidas eléctricas y su capacidad de soldadura; sin embargo, también se pueden utilizar otros aislamientos. Los hilos de Litz generalmente se aíslan más con una envoltura simple o doble o una parte de un tejido, típicamente de nailon, en el exterior del manojo de alambres, pero también están disponibles sin aislamiento.

Incluso los hilos de Litz bien construidos exhibirán algún efecto pelicular debido a las limitaciones de trenzado. Los alambres destinados a intervalos de frecuencia más altos requieren más hilo de un calibre más fino que los hilos de Litz de igual área de sección transversal, pero compuestos de menos hilos y más grandes. En un hilo de Litz correctamente diseñado, el tamaño de los hilos individuales será aproximadamente igual a la profundidad del «efecto pelicular» para que puedan minimizarse las pérdidas de energía que se deben al efecto pelicular.

En una construcción de alambre trenzado, como el hilo de Litz, también es importante minimizar las pérdidas de energía debido al efecto de proximidad. El efecto de proximidad es la tendencia a que la corriente fluya en bucles o distribuciones concentradas debido a la presencia de campos magnéticos generados por conductores cercanos. En los transformadores e inductores, las pérdidas por efecto de proximidad son generalmente más significativas que las pérdidas por efecto pelicular. En los bobinados de hilo de Litz, el efecto de proximidad puede subdividirse en efecto de proximidad interno (el efecto de otras corrientes dentro del manojo) y efecto de proximidad exterior (el efecto de la corriente en otros manojos). La razón para trenzar o tejer el hilo de Litz, en lugar de simplemente agrupar conductores finos sin trenzar o tejer, es garantizar que las corrientes de los hilos sean iguales. El alambre conductor trenzado agrupado simple puede lograr esto adecuadamente y el efecto de proximidad sería el único problema significativo con el alambre sólido. Cuando el efecto pelicular también puede ser un problema, se pueden usar construcciones de hilo de Litz más complejas para garantizar corrientes iguales en los hilos. Por lo tanto, en una construcción bien diseñada, las corrientes de los hilos son casi iguales. En general, esta compleja construcción de hilo de Litz busca tener un hilo individual que se extienda en una longitud determinada de un manojo de alambres para moverse desde el centro del manojo de alambres hacia el exterior del manojo de alambres y luego volver al centro del manojo de alambres y así sucesivamente, para ocupar finalmente todas las posiciones posibles en la sección transversal del manojo de alambres.

El «efecto pelicular» mencionado anteriormente varía con los cambios en el material y la frecuencia. A bajas frecuencias, el efecto pelicular es prácticamente insignificante. Es decir, la «profundidad pelicular» o la profundidad de conducción es tal que se utiliza casi toda la sección transversal del conductor para la conducción. Por ejemplo, a una frecuencia de 60 Hz en cobre, la «profundidad pelicular» es de alrededor de un centímetro. Tal como se muestra en la Figura 25, esto significaría que para un conductor de cobre 110 que tiene, por ejemplo, 2 centímetros de diámetro, que conduce una corriente alterna a una frecuencia de alrededor ^{de 60 Hz, podría utilizarse casi toda el área de la sección transversal A}1 ^{del conductor 110 para conducir la} corriente. Esto se ilustra en la Figura 25 mediante el punteado transparente a través del diámetro del conductor 110. Con una frecuencia de 500 Hz en cobre, la profundidad pelicular es de aproximadamente 0,34 centímetros. Por lo tanto, el alambre de cobre de 2 centímetros de diámetro que se muestra en la Figura 26, que conduce la corriente alterna a 500 Hz, solo podría usar alrededor del 60 % de la sección transversal del alambre para ^{conducir la corriente. Esto se representa por el área en forma de rosquilla 112 entre las áreas A}1 ^{y A}2 ^{en la} Figura 26. Con una frecuencia de 1 MHz en cobre, la profundidad pelicular es de aproximadamente 0,0076 cm. Esto podría significar que el alambre de cobre de 2 centímetros que se muestra en la Figura 27 que conduce la corriente alterna a 1 MHz solo podría usar alrededor del 1,5 % de la sección transversal del alambre para conducir la corriente. Esto se ilustra mediante el área pequeña punteada en forma de rosquilla 114 entre los círculos en la Figura 27. Es obvio, a partir de los ejemplos anteriores, que el efecto pelicular puede provocar pérdidas de conductividad considerables. Para evitar estos problemas, el hilo de Litz se puede usar de tal manera que, para una frecuencia operativa determinada, los alambres individuales en la construcción del hilo de Litz se eligen para que tengan aproximadamente el mismo grosor que la profundidad pelicular, de modo que haya una pérdida de conductividad muy pequeña debido al efecto pelicular.

El hilo de Litz se puede adquirir en muchas configuraciones diferentes. Por ejemplo, el hilo de Litz simple puede comprender cinco [5] hilos de alambre aislados con película simples, trenzados con un aislamiento exterior opcional de hilo textil, cinta o compuesto extruido. Esta construcción se ilustra en la Figura 28. Otro tipo de hilo de Litz puede comprender 5 hilos del tipo de hilo de Litz que se muestra en la Figura 28 [pero sin el aislamiento exterior opcional] trenzados con un recubrimiento de aislamiento externo opcional que cubre toda el conjunto. Este tipo de hilo de Litz se muestra en la Figura 29. Cuando se desea mayor resistencia para el conjunto de hilos de Litz, se pueden trenzar múltiples hilos del tipo de hilo de Litz que se muestra en la Figura 28 [pero sin el aislamiento exterior opcional] alrededor de un núcleo central de fibra con un aislamiento externo que cubre toda la unidad. Este tipo de hilo de Litz se muestra en la Figura 30. También es posible proporcionar un hilo de Litz como un conjunto de sección transversal rectangular compuesta por hilos de alambre aislados con película individuales trenzados en una configuración rectangular. Esto se ilustra en la Figura 31. Las aplicaciones típicas de los conductores de hilo de Litz incluyen inductores y transformadores de alta frecuencia, motores, relés, inversores, fuentes de energía, convertidores DC/DC, equipos de comunicaciones, equipos de ultrasonidos, equipos de sonar, equipos de televisión y equipos de inducción de calor. Los solicitantes no son conscientes de que alguien haya utilizado hasta ahora hilo de Litz como alambre trazador o en una cinta marcadora.

Tecnología de perforación horizontal:

Uno de los métodos más comunes que se usan actualmente para colocar instalaciones subterráneas es la perforación horizontal que utiliza una máquina perforadora direccional, tal como se muestra en Geldner, patente estadounidense 5,803,189 [en adelante, «Geldner 189»]. Tal como se discute en el documento Geldner '189, la máquina perforadora direccional convencional comprende un carro móvil montado en una base con orugas con una pluma longitudinal montado en el carro y un cabezal de perforación que se monta en la pluma para un movimiento hacia delante y hacia atrás a lo largo de la pluma longitudinal. La pluma se inclina con respecto a la superficie a taladrar en un ángulo que varía de 5° a 25°. El cabezal de perforación incluye un huso rotatorio, generalmente accionado por un motor hidráulico, al que se conectan de manera desmontable uno o más vástagos de perforación alargados. Las máquinas perforadoras direccionales convencionales funcionan al conectar un extremo de un primer vástago de perforación al huso rotatorio del cabezal de perforación y al conectar una barrena al extremo opuesto o exterior. Con el cabezal de perforación en una posición retraída en la pluma, comienza la rotación del huso y el cabezal de perforación avanza hacia abajo de la pluma, lo que produce la perforación de un agujero. Cuando el cabezal de perforación alcanza el extremo exterior de la pluma, el vástago de perforación se separa del huso de cabezal de perforación y el cabezal de perforación se retrae hasta su posición original. Un extremo de un segundo vástago de perforación se monta, luego, en el huso con su extremo opuesto conectado al vástago de perforación existente. El proceso de perforación continúa hasta que el cabezal de perforación alcanza nuevamente el extremo de la pluma y el proceso se repite.

Los vástagos de perforación son relativamente rígidos, y el agujero que se está taladrando inicialmente se extiende en una dirección recta en un ángulo inclinado que corresponde al ángulo de la pluma. El ángulo de perforación se puede alterar de modo que, cuando se alcanza la profundidad deseada, la operación de perforación cambie a horizontal. Cuando el agujero subterráneo tiene la longitud deseada, la barrena puede dirigirse angularmente hacia arriba hasta que vuelva a emerger en la superficie del suelo o entre a un agujero objetivo cavado en el objetivo deseado. La posición de la barrena, tanto con respecto a la dirección como a la profundidad, puede ser determinada por un transmisor electrónico convencional ubicado en la barrena y un receptor electrónico que se transporta sobre la superficie del suelo. De esta manera, se pueden perforar agujeros subterráneos de longitud considerable.

Cuando la barrena vuelve a emerger del suelo en la ubicación objetivo o entra al pozo objetivo, la instalación que se está colocando se une a la barrena, que está especialmente configurada para tal accesorio, y la barrena con la instalación adjunta es retirada nuevamente hasta el punto de partida, extrayendo la instalación con ella. Esta parte de la operación se denomina «extracción». De esta manera, las líneas de instalación, que pueden ser tuberías, líneas eléctricas, cables de telecomunicaciones, etc., pueden colocarse sin zanjas ni rellenos costosos y que requieren mucho tiempo.

Muchas líneas de instalación no metálicas se colocan mediante el uso de perforaciones horizontales y los códigos locales casi siempre requieren que el alambre trazador se coloque sobre o cerca de la instalación para permitir que sea posible ubicar la línea de instalación no metálica instalada en una fecha posterior. La práctica habitual es asegurar una línea de alambre trazador a la barrena cuando se asegura la instalación al cabezal antes de la extracción. De esta manera, el alambre trazador requerido se coloca al mismo tiempo que la instalación. Desafortunadamente, la mayoría de los tipos de alambre utilizados como alambre trazador para este proceso no tienen mucha resistencia y no es raro que el alambre trazador se rompa durante la extracción. El alambre trazador roto es bastante inútil, por lo que la práctica habitual es unir varios alambres trazadores a la barrena para que al menos uno de ellos se extienda durante toda la ejecución de la instalación sin romperse.

Compendio de la invención

La invención se define por una cinta de señalización alargada con material de núcleo generalmente no estirable según la reivindicación 1 y por una cinta de señalización alargada con material estirable según la reivindicación 2. La cinta de señalización descrita de la invención utiliza un material de núcleo muy fuerte que, cuando se incorpora al cuerpo de la cinta de señalización y se entierra bajo tierra, es lo suficientemente fuerte como para ser extraído del suelo, sin romperse, cuando es golpeado por la maquinaria de excavación. El tipo más común de maquinaria de excavación en uso es la retroexcavadora. El material de núcleo se lamina dentro de un material de película protectora que protege al material de núcleo contra el daño causado por el contacto con el suelo [humedad, abrasión mecánica, acción química, etc.]. El material protector también se diseña para ser extraído del suelo [al menos en parte] y se colocan codificaciones de colores, indicaciones de advertencia y codificación y otros indicaciones [instrucciones, por ejemplo] sobre el material de la película protectora. Es importante que la cinta de señalización sea traída hasta la superficie sin importar el ángulo con el que la cuchara o cazo de excavadora golpeen la cinta de señalización. La cinta de señalización descrita será traída hasta la superficie por el cazo de excavadora con un golpe de 90°; en otras palabras, directamente en la dirección longitudinal de la cinta de señalización. También funcionará bien si el cazo o cuchara de excavadora golpea la cinta de señalización en un ángulo de 45°. También es importante que la cinta de señalización sea traída hasta la superficie si el cazo o cuchara de excavadora golpea la cinta de señalización en la dirección longitudinal: un golpe de 180° [o un golpe de 0°).

El material de núcleo para la cinta de señalización puede comprender un cable metálico que no se corte fácilmente con la cuchara o el cazo de la excavadora o se rompa fácilmente cuando se extraiga del suelo con dicha cuchara o cazo. El material de núcleo también puede ser una tela tejida o cualquier otro material adecuado. Los factores cruciales para el material de núcleo son la resistencia, el alargamiento y el coste. El material de núcleo debe ser fuerte en cuanto a tracción y corte. Durante el golpe inicial del cazo o cuchara de excavadora, la resistencia a la cizalladura del material de núcleo es más importante que la resistencia a la tracción porque las fuerzas sobre el material de núcleo se encuentran directamente a lo largo del material de núcleo, es decir, fuerzas de corte. Si el material de núcleo no es lo suficientemente fuerte a cizalladura, puede romperse durante el golpe inicial por parte del cazo o cuchara de excavadora. Ciertamente, se cree que esta falta de resistencia a la cizalladura adecuada es una de las principales razones por las que muchas cintas marcadoras de la técnica anterior fallan cuando son golpeadas por un cazo o cuchara de excavadora. Una vez que se ha producido el golpe inicial, el cazo o cuchara de excavadora comienza a extraer el material de núcleo [y el resto de la estructura de la cinta de señalización] del suelo, y la resistencia a la tracción del material de núcleo se vuelve más importante. El material de núcleo ideal sería muy fuerte tanto en cuanto a tracción como a corte, muy económico y capaz de alargarse indefinidamente. Desafortunadamente, la alta resistencia a menudo significa coste alto, y las buenas características de alargamiento a menudo vienen con capacidades de poca resistencia.

El material de núcleo tiene una relación inversa entre resistencia y «alargamiento». Cuando el material de núcleo es un cable o algún otro tipo de material que sea fuerte pero que no se estire fácilmente, se debe colocar material adicional dentro de la cinta de señalización para garantizar que el material de núcleo sea llevado hasta la superficie por un cazo de excavadora. Por ejemplo, podría colocarse un alambre adicional dentro de la cinta de señalización, de modo que 30,5 m [aproximadamente 100 pies] de la cinta de señalización pueda tener hasta 61 m [aproximadamente 200 pies] del material de núcleo [o más). Esto daría una relación de material adicional de 2 a 1. De esta manera, un material de núcleo que no se estira puede «alargarse», dentro del significado del término tal como se usa en la presente. También se pueden usar relaciones del material de núcleo adicional más pequeñas dependiendo de la resistencia del material de núcleo seleccionado, por ejemplo, algunas realizaciones del material de núcleo de la cinta de señalización pueden tener una relación de material de núcleo adicional de 1,2 a 1.

Por otro lado, un material de núcleo que tiene buena resistencia y buenas características de alargamiento puede requerir menos material en una longitud dada de la cinta de señalización y la relación de material adicional puede ser más similar a 1 a 1 o aproximadamente 30,5 m [aproximadamente 100 pies] del material de núcleo a una sección de 30,5 m [aproximadamente 100 pies] de la cinta de señalización. Este tipo de material de núcleo puede ser, por ejemplo, un cordel de choque que está disponible en diversos diámetros y resistencias. Un ejemplo de cordel de choque adecuado para usar con la cinta de señalización de la invención podría ser un cordel de choque de polipropileno de 12,7 mm (1/2 pulgada) de diámetro de Consolidated Cordage [sales@consolidatedcordage.com] con una resistencia a la tracción promedio de 2000 N [o alrededor de 450 librasF].

Cuando se utilizó un cable metálico como material de núcleo, se halló que un cable metálico de 0,32 cm [aproximadamente 0,25 pulgadas] con una resistencia a la tracción de aproximadamente 3781 N [aproximadamente 850 librasF] funciona bien si se combina con una relación de material adicional de 2 a 1 [61 m [200 pies] de material de núcleo en una longitud de 30,5 m [100 pies] de la cinta de señalización]. También se halló que un cable metálico con una resistencia a la tracción de 445 N [aproximadamente 100 librasF] funcionará en muchos casos. Cabe señalar que la cinta de señalización con material de núcleo en este intervalo de resistencia [aproximadamente 100 librasF] no sale a la superficie de forma tan fiable como los materiales de núcleo discutidos más adelante.

El material de núcleo también puede comprender una tela. Hay disponibles telas tejidas que tienen en requisito previo de coste bajo e incluso todavía tienen buena resistencia a la tracción. Por ejemplo, un producto de tela tejida usado comúnmente para alambres de tracción a través de conductos eléctricos ha resultado ser adecuado para su utilización como material de núcleo para la invención. Este material también es relativamente barato. El material es una tira de poliéster, de aproximadamente 1,3 cm [o ~1/2 pulgada] de ancho y con una resistencia a la tracción de aproximadamente 5560 N [1250 librasF]. La tira tiene una capacidad de alargamiento baja, por lo que se podría usar en la cinta de señalización de la invención con una relación de material adicional de aproximadamente 2 a 1, o aproximadamente 61 m [aproximadamente 200 pies] de tira estaría contenida dentro de 30,5 m [aproximadamente 100 pies] de la sección de la cinta.

El material de núcleo también puede comprender una cuerda. Por ejemplo, la cuerda de poliéster tiene buena resistencia y precios razonables. Una cuerda de poliéster de 0,79 cm [aproximadamente 5/16 pulgadas] de diámetro tiene una resistencia máxima a la ruptura > 8900 N [aproximadamente > 2000 librasF]. La cuerda de poliéster no tiene grandes características de alargamiento, pero sí tiene buenas capacidades ambientales para enterramiento subterráneo. Tiene una excelente resistencia a la abrasión, buena resistencia química a los alcalinos y ácidos a las temperaturas esperadas en enterramiento subterráneo y excelente resistencia a los productos a base de petróleo, blanqueadores y solventes. También se encuentra disponible una cuerda de poliéster de mayor resistencia. Por ejemplo, se encuentra disponible una cuerda de poliéster de 2,54 cm de diámetro [1 pulgada] con una resistencia a la tracción de aproximadamente 27000 N [o aproximadamente 6000 librasF]. Este producto ha sido evaluado como material principal en la cinta de señalización y funciona bien.

La cinta de señalización discutida también se diseña para usarse con etiquetas RFID integradas que, tal como se señala anteriormente, pueden ser similares [o idénticas] a las que se usan en la 3M™ EMS Caution Tape 7600 Series, tal como se ha discutido anteriormente en § [0049] -[0051]. Tal como se señala anteriormente, la cinta de señalización de esta invención puede usar cuerda de poliéster como material de núcleo y, en algunos casos, la cinta de señalización puede incorporar la cuerda de poliéster con etiquetas RFID incrustadas similares a la cuerda 3M™ EMS serie 7700 discutida anteriormente.

La cinta de señalización descrita se diseña de modo que cuando se instala cerca y/o sobre una tubería u otra infraestructura enterrada, la cinta estará en una posición tal que una excavadora que excave cerca de la tubería encuentre la cinta primero [antes de encontrar la tubería] y arrastre una parte sustancial de la cinta de señalización por encima de la superficie, de modo que la cinta de señalización será observada por un observador o incluso por el operador de la excavadora. La profundidad de enterramiento normal para la cinta de señalización es de aproximadamente 0,30 m [o ~ 1 pie] por debajo de la superficie del suelo; sin embargo, diversas condiciones de campo, como la densidad, la composición del suelo, la profundidad del nivel freático, el clima, etc., pueden afectar la profundidad de enterramiento deseada. Por lo tanto, la profundidad de enterramiento puede cambiar por varios motivos. Es poco probable que sea mucho menos de 0,30 m [1 pie] debido a la posibilidad de que la erosión exponga la cinta de señalización, lo cual no es deseable por razones obvias. El enterramiento a profundidades mucho mayores que 0,30 m[1 pie] - 0,61 m [2 pies], 0,91 m [3 pies], 1,22 m [4 pies] o más, obviamente, significa que la infraestructura subterránea que se pretende que sea protegida por la cinta de señalización se entierra a una mayor profundidad porque la cinta de señalización debe estar [por razones obvias] enterrada sobre la infraestructura enterrada para funcionar. El otro problema con una profundidad de enterramiento mucho mayor que 0,30 m [1 pie] para la cinta de señalización es que es más difícil de detectar mediante el uso de la tecnología de localización conocida a medida que aumenta la profundidad de enterramiento. Además, cuanto más profunda es la profundidad de enterramiento, más difícil es sacar la cinta de señalización hasta la superficie con una excavadora, ya que se necesita más energía para sacar la cinta de señalización del suelo, lo que significa que a medida que aumenta la profundidad de enterramiento de la cinta de señalización, esta debe ser más resistente en cuanto a tensión y cizalladura.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 muestra una primera realización de una cinta marcadora de la técnica anterior de acuerdo con el documento de Allen, US 3,633,533.

La Figura 2 muestra una segunda realización de una cinta marcadora de la técnica anterior de acuerdo con el documento de Allen, US 3,633,533.

La Figura 3 muestra una tercera realización de una cinta marcadora de la técnica anterior de acuerdo con el documento de Allen, US 3,633,533.

La Figura 4 muestra una sección transversal de la Figura 3 a lo largo de la sección A - A de la Figura 3.

La Figura 5 muestra la instalación de una cinta marcadora de la técnica anterior de acuerdo con el documento de Allen, US 4,623,282.

La Figura 6 muestra un primer plano de la cinta marcadora del documento de Allen US 4,623,282.

La Figura 7 muestra una sección transversal de la Figura 6 a lo largo de la sección B - B de la Figura 6. La Figura 8 muestra la instalación de una cinta marcadora de la técnica anterior de acuerdo con Southworth, Jr., US 3,568,626.

La Figura 9 muestra una sección transversal de la Figura 8 a lo largo de la sección C - C de la Figura 8. La Figura 10 muestra una vista de la cinta marcadora de Southworth, Jr.

La Figura 11 muestra un elemento opcional de la cinta marcadora de Southworth, Jr.

La Figura 12 muestra la instalación de una cinta marcadora de la técnica anterior de acuerdo con el documento de Prosser, US 3,282,057.

La Figura 13 muestra una primera realización de la cinta marcadora del documento de Prosser, US 3,282,057. La Figura 14 muestra una segunda realización de la cinta marcadora del documento de Prosser, US 3,282,057. La Figura 15 muestra una tercera realización de la cinta marcadora del documento de Prosser, US 3,282,057. La Figura 16 muestra la instalación de una cinta marcadora de la técnica anterior de acuerdo con el documento de Evett, US 3,908,582.

La Figura 17 muestra una sección transversal de la Figura 17 a lo largo de la sección D - D de la Figura 17. La Figura 18 muestra una primera realización de una cinta marcadora de acuerdo con el documento de Evett, US 3,908,582.

La Figura 19 muestra una segunda realización de una cinta marcadora de la técnica anterior de acuerdo con el documento de Evett, US 3,908,582.

La Figura 20 muestra la instalación de una cinta marcadora de la técnica anterior de acuerdo con DeCourville, US 4,654,639.

La Figura 21 muestra una sección transversal de la Figura 20 a lo largo de la sección E - E de la Figura 20. La Figura 22 muestra una vista de un cazo de excavadora con secciones de la cinta marcadora que cuelgan a los lados de DeCourville, US 4,654,639.

La Figura 23 muestra un alambre trazador de la técnica anterior.

La Figura 24 muestra una sección transversal de la Figura 23 en la dirección de la flecha F de la Figura 23. La Figura 25 muestra un ejemplo de conducción eléctrica de 60 Hz en un alambre de cobre de 2,0 cm. La Figura 26 muestra un ejemplo de conducción a 500 Hz en un alambre de cobre de 2,0 cm.

La Figura 27 muestra un ejemplo de conducción a 1 MHz en un alambre de cobre de 2,0 cm.

La Figura 28 muestra una primera realización del hilo de Litz de la técnica anterior.

La Figura 29 muestra una segunda realización del hilo de Litz de la técnica anterior.

La Figura 30 muestra una tercera realización del hilo de Litz de la técnica anterior.

La Figura 31 muestra una cuarta realización del hilo de Litz de la técnica anterior.

La Figura 32 muestra la instalación de una cinta marcadora de la técnica anterior que «protege» una tubería enterrada.

La Figura 33 muestra una vista lateral de la Figura 32.

La Figura 34 muestra la cinta de señalización de la invención.

La Figura 35 muestra una sección transversal de la cinta de señalización de la invención a lo largo de la sección G - G de la Figura 34.

La Figura 36 muestra una vista de despiece ordenado de la cinta de señalización de la invención de la Figura

34.

La Figura 37 muestra cómo se puede elaborar el material de núcleo con hilos tejidos.

La Figura 38 muestra una excavación de prueba con una retroexcavadora que usa la cinta de señalización de la invención para «proteger» una tubería enterrada.

La Figura 39 muestra una vista en planta desde arriba del suelo de la Figura 38.

La Figura 40 muestra una vista en planta de una excavación de prueba con un ángulo de 45°.

La Figura 41 muestra una vista en planta de una excavación de prueba con un ángulo

de 180° [o 0°).

La Figura 42 muestra una vista en planta de la cinta de señalización de la invención que

usa la tecnología RFID. La Figura 43 muestra una sección transversal de la Figura 42.

La Figura 44 muestra una vista de despiece ordenado de una segunda realización de la cinta de señalización de la Figura 42.

La Figura 45 muestra una vista de despiece ordenado de una tercera realización de la cinta de señalización de la Figura 42.

La Figura 46 muestra un diagrama que ilustra el ángulo del material de núcleo cuando se extrae la cinta de señalización del suelo.

La Figura 47 ilustra cómo se pliega el material de núcleo sobre la cinta de señalización ensamblada cuando el material de núcleo se inserta en la cinta de señalización en un patrón sinusoidal.

La Figura 48 ilustra cómo se pliega el material de núcleo sobre la cinta de señalización ensamblada cuando el material de núcleo se inserta en la cinta de señalización en un patrón de onda cuadrada.

La Figura 49 ilustra cómo se pliega el material de núcleo sobre la cinta de señalización ensamblada cuando el material de núcleo se inserta en la cinta de señalización en un patrón de onda triangular.

La Figura 50 ilustra cómo el material de núcleo se pliega sobre la cinta de señalización ensamblada cuando el material de núcleo se inserta en la cinta de señalización en un patrón de onda rectangular no uniforme.

La Figura 51 muestra un ejemplo de alambre trazador convencional incorporado dentro del cuerpo de una cinta de extracción convencional.

La Figura 52 muestra un ejemplo de hilo de Litz incorporado dentro de un soporte de tela tejida.

La Figura 53 muestra una vista en sección transversal de una instalación subterránea que está «protegida» por un alambre marcador convencional.

La Figura 54 muestra una vista lateral de una instalación subterránea «protegida» por un alambre marcador convencional desde la dirección de la flecha I de la Figura 53.

La Figura 55 muestra una vista en sección transversal de una instalación subterránea protegida por un hilo de

Litz que se usa como alambre marcador.

La Figura 56 muestra una vista lateral de una instalación subterránea protegida por un hilo de Litz que se usa como alambre marcador desde la dirección de la flecha J de la Figura 55.

La Figura 57 ilustra el método para determinar el tamaño óptimo de alambre en un manojo de hilos Litz para su uso con la cinta de extracción de Litz o la cinta marcadora de Litz.

La Figura 58 muestra una vista superior de una cinta marcadora convencional para «proteger» una instalación subterránea que incorpora el hilo de Litz.

La Figura 59 muestra una vista en sección transversal de la cinta marcadora de la Figura 58 a lo largo de la sección K - K de la Figura 58.

La Figura 60 muestra una operación de perforación horizontal típica.

La Figura 61 ilustra una barrena y un vástago convencionales listos para una operación de extracción.

La Figura 62 ilustra la conexión de un alambre trazador del hilo de Litz con la barrena para la extracción.

La Figura 63 ilustra el proceso que se puede usar para colocar un material de núcleo de tamaño más grande [aproximadamente 2,54 cm (1 pulgada) de diámetro] dentro de la cinta de señalización e ilustra cómo las capas protectoras superior e inferior de la cinta de señalización se fijan mediante adhesivo a una parte sustancial del material de núcleo.

La Figura 64 ilustra cómo se vería la cinta de señalización ensamblada en la Figura 63 desde la perspectiva de las líneas de la sección I-I de la Figura 63.

Descripción detallada de la invención

La Figura 32 muestra una instalación de cinta marcadora de la técnica anterior vista a lo largo de la instalación enterrada 124 [en este caso, una tubería]. La instalación enterrada 124 se coloca debajo de la superficie del suelo 120 a aproximadamente 1,22 m [aproximadamente cuatro (4) pies] de profundidad. Una cinta marcadora del tipo descrito por Allen [patentes estadounidenses: 3,115,861; 3,504,503 o 4,623,282] se encuentra enterrada por encima de la instalación enterrada 124 y alrededor de 0,305 m [aproximadamente un (1) pie] por debajo de la superficie del suelo 120. La Figura 33 muestra la misma configuración que la Figura 32, pero desde una vista lateral.

Cabe señalar que las Figuras 1-31 ya se han descrito anteriormente en la sección de ANTECEDENTES.

La Figura 34 muestra la cinta de señalización 130 en una vista en planta vertical con indicaciones de precaución 132 sobre esta. La Figura 35 muestra una sección transversal de la cinta 130 a lo largo del eje G - G que se muestra en la Figura 33. La Figura 36 muestra una vista en despiece ordenado de la cinta 130. Estas tres Figuras se describirán al mismo tiempo. La cinta 130 comprende una capa de poliéster transparente 134 con indicaciones de precaución 132 impresos de forma inversa en su lado inferior. Cabe señalar que parte de las indicaciones de precaución 132 también constituirá un código de color impreso en el lado inferior de la capa 134 al mismo tiempo que las indicaciones de precaución. Por lo tanto, si la cinta 130 está destinada a ser utilizada para proteger una línea de gas subterránea, también se imprimirá un color amarillo de las indicaciones a lo largo del lado inferior de la capa 134 al mismo tiempo que las indicaciones de precaución. Una capa de aluminio u otra lámina metálica 136 se une al lado inferior de la capa de poliéster transparente 134 de manera conocida mediante adhesivo [no se muestra]. Otra capa de poliéster transparente 138 se une al lado inferior de la capa de lámina 136 de manera conocida mediante adhesivo [tampoco se muestra]. Una capa de tela tejida 140 se une al lado inferior de la capa de poliéster transparente 138 [nuevamente mediante adhesivo que no se muestra en la Figura 35]. El material de núcleo 142 se intercala entre la capa de tela tejida 140 y la capa inferior de poliéster transparente 144. La capa de tela tejida 140 y la capa inferior 144 se unen en los bordes con franjas adhesivas 146, 146'. Un alambre trazador conductor 148 también se intercala entre la capa de tela tejida 140 y la capa inferior 144. Cabe destacar que, aunque las franjas adhesivas 146, 146' se muestran en la Figura 36 como franjas, es posible que la capa adhesiva se extienda por toda la capa inferior 144, según se desee.

La capa de lámina de aluminio 136 y la capa conductora recubierto 148 se proporcionan para permitir que la cinta enterrada sea localizada desde la superficie mediante instrumentos de detección electrónicos conocidos. La capa de tela tejida 140 se proporciona para aumentar la resistencia de los materiales de recubrimiento. Cabe señalar que se puede proporcionar otra capa de código de color de indicaciones en la superficie interior de la capa inferior de poliéster 144.

Las diversas dimensiones del grosor del material y otras relaciones dimensionales ilustradas en las figuras no se encuentran a escala y no se deben realizar inferencias sobre el grosor real de la capa [u otras dimensiones] a partir de la escala de las figuras. El ancho de la cinta puede variar [por ejemplo, debido a las condiciones del campo y del suelo], pero se halló que un ancho de 30,5 cm [aproximadamente 12 pulgadas] es satisfactorio, aunque se concibe que la cinta de señalización también se proporcionará en anchos de 15,2 cm[aproximadamente 6 pulgadas] y 7,6 cm [aproximadamente 3 pulgadas].

La Figura 37 [tomada de Wikipedia®] muestra una vista a gran escala de una cinta tejida que podría usarse para construir el material de núcleo 142. La cinta se construye con múltiples hilos longitudinales que se denominan hilos de urdimbre o, alternativamente, hilos de extremo y los hilos que discurren a través de la cinta tejida se conocen como hilos de trama o alternativamente de dibujo. Tal como se ha descrito anteriormente, el material de núcleo debe ser fuerte tanto en cuanto a tensión como a cizalladura para que funcione según lo previsto para la invención. La resistencia a la tracción de una cinta tejida proviene principalmente de los hilos de urdimbre [o de extremo]. La resistencia a la cizalladura de la cinta tejida proviene principalmente de los hilos de trama [o del dibujo]. Se halló que un material de núcleo de poliéster que tiene aproximadamente 1,3 cm [~1/2 pulgada] de ancho puede usarse como material de núcleo. Este material tiene una resistencia a la cizalladura de aproximadamente 333,6 N [aproximadamente 75 librasf] y una resistencia a la tracción de aproximadamente 5560 N [aproximadamente 1250 librasf] y funciona bien en la cinta de señalización de la invención como material de núcleo. También se halló que un material de núcleo de fibra de aramida funciona bastante bien. Este material de núcleo de fibra de aramida también tiene aproximadamente ~1,3 cm [1/2 pulgada] de ancho y tiene una resistencia a la cizalladura superior a 890 N [o aproximadamente 200 librasf] y una resistencia a la tracción superior a 13340 N [o aproximadamente 3000 librasf]. La cinta de fibra de aramida es más resistente que la cinta de poliéster porque las fibras de aramida con las que se elabora la cinta son más resistentes que las fibras de poliéster utilizadas para elaborar la cinta de poliéster, pero las cintas también se construyen de manera diferente. La cinta de fibra de aramida tiene más dibujos por centímetro (pulgada) que la cinta de fibra de poliéster y los hilos de trama también tienen una mayor relación resistencia/peso en comparación con el poliéster común.

El material preferido para el material de núcleo 142 de la realización preferida de la cinta de señalización es una cinta de fibra de aramida de aproximadamente 1,3 cm [~1/2 pulgada] de ancho con una resistencia a la cizalladura superior a 890 N [o aproximadamente 200 librasf] y una resistencia a la tracción superior a 13340 N [o aproximadamente 3000 librasf]. Este material de núcleo funciona muy bien en la cinta de señalización cuando se usa con una relación de material adicional de aproximadamente 1.2 a 1. Por lo tanto, habría aproximadamente 366 m [aproximadamente 1200 pies] de material de núcleo dispuesto en un área de 305 m [aproximadamente 1000 pies] de longitud de la cinta de señalización de la invención.

La Figura 38 muestra una excavación de prueba con la cinta de señalización 130 de la invención enterrada por encima de una instalación enterrada 124 y la figura se ve a lo largo de la longitud de la instalación enterrada 124. El cazo de excavadora 150 está a punto de excavar de forma transversal a la instalación enterrada 124.

Las Figuras 39-41 muestran vistas en planta desde encima del suelo de la excavación de prueba que se muestra en la Figura 38 con la cinta de señalización 130 de la invención enterrada por encima de una instalación enterrada. El cazo de excavadora 150 está a punto de excavar de forma transversal hacia y cerca de la instalación enterrada 124. En la Figura 39, la excavación se realizará en un ángulo de 90° con respecto a la longitud de la instalación enterrada 124. En la Figura 40, la excavación se realizará en un ángulo de 45° con respecto a la instalación enterrada 124 y en la Figura 41, el ángulo de excavación será de 0° [o 180 o] con respecto a la instalación enterrada 124. Pruebas de campo extensas han demostrado que la cinta de señalización 130 funciona muy bien cuando es golpeada en todos los ángulos. La cinta de señalización 130 será golpeada por el cazo de excavadora antes de que pueda llegar a la instalación enterrada 124 y el cazo de excavadora llevará el material de núcleo y partes del material de protección hacia [y por encima de] la superficie del suelo para advertir al operador de la excavadora que hay una instalación enterrada muy cerca de la cazo.

La Figura 42 muestra una segunda realización 130' de la cinta de señalización de la invención que incorpora tecnología RFID conocida como medio de localización principal para ubicar la cinta de señalización cuando se encuentra enterrada bajo tierra. Se pueden incorporar indicaciones de advertencia 132' a la cinta de señalización 130'. La Figura 43 muestra una vista en sección transversal de la cinta de señalización 130' a lo largo de la sección H - H de la Figura 42. La cinta 130' comprende una capa de poliéster transparente 134' con indicaciones de precaución 132' impresos de forma inversa en su lado inferior. Cabe señalar que una parte de las indicaciones de precaución 132' también constituirá un código de color impreso en el lado inferior de la capa 134' al mismo tiempo que las indicaciones de precaución. Por lo tanto, si la cinta 130' está destinada a ser utilizada para proteger una línea de gas subterránea, también se imprimirá un color amarillo de las indicaciones a lo largo del lado inferior de la capa 134' al mismo tiempo que las indicaciones de precaución. Una capa de aluminio u otra lámina metálica 136' se une al lado inferior de la capa de poliéster transparente 134' de manera conocida mediante adhesivo [no se muestra]. Otra capa de poliéster transparente 138' se une al lado inferior de la capa de lámina 136' de manera conocida mediante adhesivo [tampoco se muestra]. Una capa de tela tejida 140' se une al lado inferior de la capa de poliéster transparente 138' [nuevamente mediante adhesivo que no se muestra en la Figura 45]. El material de núcleo 142' se intercala entre la capa de tela tejida 140' y la capa inferior de poliéster transparente 144'. La capa de tela tejida 140' y la capa de poliéster transparente inferior 144' se unen en los bordes con franjas adhesivas 146'', 146'''. La cinta de señalización 130' utiliza una tecnología RFID para permitir que la cinta de señalización sea localizada bajo tierra y, por lo tanto, no tiene el alambre trazador conductor [148 en la Figura 35], aunque es posible proporcionar un alambre trazador conductor como medio de localización de respaldo para la tecnología RFlD, si se desea. De igual manera, la capa de aluminio 136' tampoco es necesaria para la cinta de señalización 130', pero puede incluirse como un medio de localización de respaldo, si se desea, y se encuentra presente en la Figura 43 como un respaldo de este tipo. Cabe señalar que, aunque las franjas adhesivas 146'', 146''' se muestran en las Figuras 44 y 45 como franjas, es posible que la capa adhesiva se extienda por toda la capa inferior 144', según se desee.

El medio de localización principal para la cinta de señalización 130', cuando se instala bajo tierra es la tecnología RFID convencional, como se señala anteriormente. Para ello, se coloca una etiqueta RFID 160 sobre o en la cinta de señalización 130' cada alrededor de 2,44 m [aproximadamente 8 pies] a lo largo de la cinta de señalización 130'. En la Figura 43, se une una etiqueta RFID convencional 160 [como la que se ha descrito anteriormente en § [0049]] a la superficie exterior de la capa inferior de poliéster transparente 144' mediante el uso de un envase de blíster convencional 162 mediante el uso de adhesivo 164 de manera conocida. Cabe señalar que el adhesivo 164 discurre desde un borde del envase de blíster 162 al otro y también adhiere directamente la etiqueta RFID 160 a la capa 144' como se muestra en la Figura 43. El envase de blíster 162 sella completamente la etiqueta 160 a la parte inferior de la cinta de señalización 130' y se fabrica de poliéster o similar, de manera conocida. La presencia de la etiqueta RFID 160 en la cinta de señalización permite que la cinta de señalización enterrada sea ubicada desde la superficie mediante instrumentos de detección electrónicos RFID conocidos.

La Figura 44 muestra otra realización de la cinta de señalización que utiliza tecnología RFID. En esta realización, las etiquetas RFID 165 y 165' se colocan dentro de la cinta de señalización 130' en intervalos de aproximadamente 2,44 m [aproximadamente 8 pies] a lo largo de la cinta de señalización 130'. Las etiquetas RFID 165 y 165' se muestran unidas a la superficie interior de la capa inferior 144’ como se muestra en la Figura 44. Las etiquetas se podrían unir a la capa 144' mediante el uso de adhesivo [no se muestra en la Figura 44] de manera convencional. Las partes restantes de la Figura 44 son similares a las que se muestran en la Figura 36 y utilizan una numeración similar.

La Figura 45 muestra aun otra realización de la cinta de señalización que utiliza tecnología RFID. En esta realización, las etiquetas RFID 165'' y 165''' se colocan dentro de la cinta de señalización 130'' en intervalos de aproximadamente 2,44 m [aproximadamente 8 pies] a lo largo de la cinta de señalización 130''. Etiquetas RFID 165'' y 165''' se muestran unidas a una superficie del material de núcleo 142''. Las etiquetas se podrían unirse al material de núcleo 142'' mediante el uso de adhesivo [no se muestra en la Figura 45] de manera convencional. Las partes restantes de la Figura 45 son similares a las que se muestran en la Figura 44 y utilizan una numeración similar.

La Figura 46 ilustra el ángulo w que forma la cinta de señalización 170 cuando se ha extraído del suelo con un cazo de retroexcavadora 172 hasta aproximadamente 1.5 m [o aproximadamente 5 pies] por encima de la superficie del suelo 174. El ángulo que forma el material de núcleo con la parte superior del cazo de retroexcavadora es de aproximadamente 35°, o el ángulo al que sale el material de núcleo de la superficie del suelo es de aproximadamente 55°. En las pruebas de campo es bastante común que el cazo de la retroexcavadora pueda extraer una franja intacta [se añade énfasis] del material de núcleo de la cinta de señalización hasta una altura de aproximadamente 3 m [o aproximadamente 10 pies] sobre la superficie del suelo, y que haya partes significativas de las capas protectoras exteriores, que estarán rotas y en secciones, aún unidas al material de núcleo. Esto significa que el material de núcleo y las partes unidas de las capas protectoras exteriores serán claramente visibles para el operador de la retroexcavadora y servirán para advertirle de un problema potencial. Además, se halló en pruebas de campo que hay un arrastre significativo [agregar énfasis] en la retroexcavadora a partir de la resistencia del material de núcleo que sale del suelo. Este es suficiente como para que los operadores de retroexcavadora experimentados se vean sorprendidos visiblemente [y verbalmente] por la cantidad de resistencia.

La Figura 46 también da una indicación de la cantidad de tierra que mueve la cinta de señalización a medida que se extrae del suelo. Usando la geometría de la Figura 46, se calculó que el peso total de la tierra distorsionada cuando el cazo de la retroexcavadora se encuentra a una altura de 1.5 m [aproximadamente 5 pies] sobre la superficie del suelo con una distancia de enterramiento de 0,3 m [aproximadamente 1 pie] para la cinta de señalización es de aproximadamente 36 kg [aproximadamente 81 libras]. Este peso de la tierra simplemente no es suficiente para provocar la resistencia observada cuando la cinta de señalización se desentierra con una retroexcavadora, por lo tanto, debe haber deslizamiento y extensión del material de núcleo de la cinta de señalización que aún se entierra en el suelo. También se ha observado que hay un ruido de «agrietamiento» significativo y fuerte cuando se desentierra la cinta de señalización. Tal como se muestra en la Figura 35, en la realización preferida de la cinta de señalización, el material de núcleo 142 se adhiere al menos sobre una superficie de borde a la capa inferior 144 de los materiales de protección de la cinta de señalización. Esto se logra al aplicar adhesivo [no se muestra en la Figura 35] en toda la superficie interior de la capa protectora 144. Se considera que el ruido de «agrietamiento» observado se debe a que el material de núcleo 142 es arrancado de la capa protectora 144 en partes de la cinta de señalización que todavía se encuentran bajo tierra.

En la práctica, se halló que en el ensamblaje de la cinta de señalización, el material de núcleo 180 se adhiere en realidad a la capa protectora 182 en mucho más que un borde del material de núcleo. La Figura 47 ilustra cómo se pliega el material de núcleo 180 a medida que se ensambla en la cinta de señalización. La capa inferior de poliéster transparente 182 se muestra con material de núcleo 180 en la superficie superior de la capa inferior 182. Tal como se ha indicado anteriormente, el adhesivo [no se muestra en la Figura 47] se habría aplicado a toda la superficie superior de la capa inferior 182 durante el ensamblaje de la cinta de señalización. El material de núcleo 180 se introduce en el conjunto siguiendo un patrón sinusoidal como se muestra en la Figura 47 y luego todo el conjunto se pasa a través de rodillos de presión para presionar los componentes. En este proceso, el material de núcleo 180 se aplana contra la superficie superior de la capa inferior 182. Un examen detallado de la Figura 47 mostrará que, en la parte izquierda 185 de la superficie superior A de la figura, el material de núcleo 180 se orienta hacia arriba. Sin embargo, en la parte 187 del material de núcleo 180 inmediatamente a la derecha de esta primera parte 185, la superficie del anverso B se orienta hacia arriba. De igual manera, en la parte 189 inmediatamente a la derecha de la parte 187, la superficie A se orienta hacia arriba, etc. Esto significa que una parte significativa de la superficie del material de núcleo 180 se adhiere a la capa protectora 182. Se considera que es la ruptura de estos enlaces adhesivos durante la retirada de la tierra lo que causa los ruidos de «agrietamiento» observados.

La Figura 47 ilustra el material de núcleo que se ensambla en la cinta de señalización mediante el uso de un patrón tipo sinusoidal para acomodar el material de núcleo adicional deseado. Las Figuras 48 a 50 ilustran otros patrones que podrían usarse. Por ejemplo, la Figura 48 ilustra un patrón rectangular. La Figura 49 ilustra un patrón triangular y la Figura 50 ilustra un patrón rectangular irregular. En cada patrón, se puede ver que partes sustanciales de la superficie del material de núcleo se adhieren a la capa protectora inferior.

Tal como se ha descrito anteriormente en § [0058] a [0062], el hilo de Litz se conoce y se usa para muchos fines. Según el conocimiento de los solicitantes, nadie ha utilizado hasta ahora el hilo de Litz como alambre trazador. Los solicitantes han descubierto un nuevo uso para el hilo de Litz, a saber, el hilo de Litz puede usarse como alambre trazador para ubicar y mapear instalaciones subterráneas que comprenden material no metálico. Tal como se señala anteriormente en § [0052], se ha convertido en una práctica común el uso de materiales no metálicos o poliméricos para instalaciones subterráneas. Por ejemplo, las líneas de gas, agua y alcantarillado se elaboran, cada vez más, a partir de polímeros. Estas instalaciones subterráneas no metálicas pueden instalarse mediante métodos convencionales de excavación de zanjas, pero muchas se están implementando actualmente mediante perforación horizontal. En una operación de perforación horizontal, se empuja una barrena hacia el suelo en una ubicación inicial y luego se empuja a través de la tierra hasta una ubicación objetivo, definiendo de ese modo un agujero de perforación, donde se lleva hasta la superficie o hacia un pozo objetivo excavado en el área objetivo. La instalación subterránea se une a la barrena y la barrena se retira a través del agujero, mediante lo cual se instala la instalación subterránea. El alambre trazador a menudo se une a la línea de instalación y se extrae con la línea de instalación para que la instalación no metálica se pueda ubicar y mapear en un momento posterior. Debido a la baja resistencia de los alambres trazadores convencionales, no es inusual que los contratistas aten varios tramos de alambre trazador a la barrena con la esperanza de que al menos uno de los alambres trazadores sobreviva a la operación de extracción sin romperse.

Los solicitantes han descubierto que es posible incorporar un alambre trazador en una cinta de extracción de tela tejida y usar esta estructura para colocar el alambre trazador con una instalación subterránea mientras se coloca en una operación de extracción de perforación horizontal. Se conoce la incorporación de un alambre plano tal como alambre de cobre 242 en una cinta de extracción de poliéster 241 como se muestra en la Figura 51. Lo que no se conoce en la medida en que los solicitantes pueden determinar es utilizar esta estructura como alambre marcador y atar dicha estructura a un cabezal de perforación para colocarlo junto con una instalación en una operación de extracción de perforación horizontal. Los solicitantes denominan al alambre trazador incrustado dentro de una cinta de tela tejida, «Tough Trace». Es esencialmente un alambre trazador convencional incrustado dentro de una cinta de tela tejida. La tela tejida puede ser de poliéster o fibra de aramida o cualquier otra cinta de tela tejida adecuada que tenga alta resistencia, buena resistencia a los productos químicos del suelo y un coste razonable.

Los solicitantes también han descubierto que es posible usar el hilo de Litz como se muestra en las Figuras 28­ 31 como alambre trazador al unir el hilo de Litz directamente al cabezal de perforación y colocarlo con la instalación subterránea en una operación de extracción. En esta circunstancia, la resistencia sería un requisito previo, por lo que es probable que se necesite un tipo muy fuerte de hilo de Litz.

También es posible incorporar el hilo de Litz de los tipos que se muestran en las Figuras 28-31 dentro de una cinta tejida similar al tipo de cinta utilizada en la industria eléctrica para extraer los alambres eléctricos a través de conductos. Este tipo de cinta de extracción se muestra en la Figura 51. La Figura 52 muestra una cinta de extracción que comprende una cinta de tela tejida 243 que puede comprender fibras de poliéster con un hilo de Litz 244 tejido e incorporado en ella. Una cinta de extracción de poliéster estándar puede ser una cinta de poliéster de extracción de 1250 libras W/P [disponible en grandes cantidades en The Ribbon Factory en 600 North Brown Street, Titusville, PA, 16354]. Esta cinta de extracción tiene aproximadamente 1.27 cm [1/2 pulgada] de ancho, aproximadamente 0,16 cm [aproximadamente 1/16 pulgada] de grosor y tiene una resistencia a la tracción de 5560 N [o aproximadamente 1250 librasf]. La cinta de extracción se encuentra disponible en otras fuentes con diferentes dimensiones y anchos y con diferentes resistencias, por ejemplo, hasta 11 000 N [aproximadamente 2500 librasf] de resistencia a la tracción. También se encuentra disponible una cinta de extracción elaborada con fibras de aramida. Es posible obtener una cinta de extracción de fibra de aramida con una resistencia a la tracción de 133430 N [o aproximadamente 3000 librasf]. Esta cinta tiene aproximadamente 1.59 cm [aproximadamente 5/8 pulgadas] de ancho y aproximadamente 0,16 cm [aproximadamente 1/16 pulgadas] de grosor. También es posible obtener una cinta de extracción de poliéster con un alambre trazador de cobre incorporado. Esto se ilustra en la Figura 51. Los solicitantes han descubierto que es posible incorporar el hilo de Litz dentro de la cinta de extracción de poliéster estándar o de fibra de aramida y usar el hilo de Litz como alambre trazador convencional dentro de las cintas de extracción conocidas. Los solicitantes denominan a la cinta de extracción con hilo de Litz incorporado «cinta de extracción de Litz». Por ejemplo, una cinta de extracción de Litz podría estar enterrada a unos pocos centímetros (unas pocas pulgadas) por encima, por debajo o a un lado de una instalación subterránea no metálica cuando dicha instalación se coloca mediante una operación de excavación de zanjas convencional. Una cinta de extracción de Litz también podría colocarse en una operación de perforación horizontal atando la cinta de extracción de Litz al cabezal de perforación y retirándola junto con la instalación subterránea. Este tipo de instalación tiene la ventaja esperada de poder ubicarse desde la superficie mediante el uso de las técnicas de localización y mapeo convencionales como se ha discutido anteriormente en §§ [0053] y [0060] y también tiene la ventaja de que la cinta tejida actúa de una manera similar a la cinta de señalización de la invención descrita anteriormente. Es decir, cuando un cazo de excavadora golpea una cinta de extracción de Litz construida de poliéster fuerte o cinta de aramida, ésta será llevada a la superficie de la misma manera que la cinta de señalización de la invención, lo que proporciona una advertencia al personal de excavación acerca de una instalación enterrada bajo tierra que se puede dañar si la excavación no se detiene inmediatamente. Una forma de aumentar la eficacia de esta advertencia es colorear la cinta de extracción con indicaciones de colores brillantes y proporcionar indicaciones escritas en esta que indiquen al personal de excavación que cese la excavación inmediatamente.

También es posible incorporar el hilo de Litz en la cinta marcadora convencional para proporcionar una ubicación y capacidad de mapeo con la cinta marcadora. La Figura 53 muestra una vista en sección transversal de una instalación con alambre marcador convencional sobre una infraestructura enterrada, en este caso, una tubería. Una infraestructura enterrada que en este caso es la tubería 192 se encuentra enterrada aproximadamente a 61 cm [aproximadamente 2 pies] por debajo de la superficie del suelo 190. El alambre marcador convencional 191 se encuentra enterrado a unos pocos centímetros (pulgadas) [en este caso aproximadamente 13,2 cm - 6 pulgadas] por encima de la tubería 192. La Figura 54 es una vista lateral de esta disposición. La Figura 55 ilustra el uso del hilo de Litz como una cinta marcadora para proteger la tubería 192. En esta figura el hilo de Litz 194 se encuentra enterrado a unos pocos centímetros (pulgadas) [en este caso aproximadamente 13,2 cm - 6 pulgadas] por encima de la tubería 192. La Figura 56 muestra una vista lateral de esta disposición. Cabe señalar que el hilo de Litz en las Figuras 55 y 56 puede ser un hilo de Litz al descubierto que se haya cubierto con algún tipo de protección ambiental o puede ser una cinta de poliéster o fibra de aramida con el hilo de Litz incorporado en ella. En ambos casos, sería necesaria una protección ambiental adecuada.

Los solicitantes han descubierto un nuevo uso para el hilo de Litz, a saber, el uso del hilo de Litz como alambre trazador. El hilo de Litz se puede utilizar en situaciones como alambre trazador con una cinta portadora de tela tejida o sin dicha cinta portadora. Cuando se incorpora dentro de una cinta portadora de tela tejida, los solicitantes llaman a este producto cinta de extracción de Litz. Cuando se usa solo como alambre marcador, los solicitantes llaman a este producto cinta marcadora de Litz.

La Figura 57 muestra el método para determinar el tamaño óptimo de alambre en un manojo de hilos de Litz para su uso con la cinta de extracción de Litz o la cinta marcadora de Litz. La frecuencia operativa del sistema que detectará la cinta de extracción de Litz o la cinta marcadora de Litz se presume conocida. La longitud total del hilo de Litz y la cantidad de alambres [o hilos] en el hilo de Litz también se presume conocido. Por lo tanto, para una frecuencia operativa dada, con una longitud dada del hilo de Litz y una cantidad dada de alambres o hilos en el manojo, el tamaño óptimo del alambre es el tamaño que producirá el menor valor de impedancia en el hilo de Litz. Esto podría significar que cualquier corriente inducida en el hilo de Litz por un sistema de detección podría ser capaz de producir los campos magnéticos máximos para la detección. La Figura 57 traza |Z|, XL y RDC para una longitud determinada de hilo de Litz con una cantidad determinada de alambres [hilos] en el manojo de hilos de Litz y para una frecuencia operativa determinada. |Z| es una función de la suma de la reactancia capacitiva [XL] y resistencia DC [R^dc]. El eje x en la Figura 57 es el tamaño del alambre de un alambre individual en el manojo de hilos de Litz y el tamaño disminuye hacia la derecha. El eje y es |Z|, X^l y R^dc que aumentan hacia arriba. El valor absoluto de la impedancia |Z| se determina por la siguiente ecuación.

[1] |z| = X^l + R^dc

En la ecuación [1] XL es igual a la reactancia inductiva que se rige por la ecuación [2].

[2] X^l = wL = 2nfL

En la ecuación [2] w es la frecuencia o 2nf y L es la inductancia del alambre en henrios.

p X L l o n g i t u d

[3] Rdc =

Á r e a de h ü o X N ú m e r O d e h i los

En la ecuación [3] p es la constante de resistencia de DC para el tipo de alambre utilizado en el manojo, L es la longitud del alambre y la variable restante se explica por sí misma. Se puede observar que el trazado de X^l disminuye al disminuir el tamaño del alambre y el trazado de R^dc aumenta con la disminución del tamaño del alambre. Cuando las dos curvas coinciden, se obtiene el valor mínimo de |Z| y este es el tamaño óptimo de alambre. Esto también se muestra en la gráfica de |Z|, que es la suma de X^l y R^dc. Donde la gráfica de |Z| muestra el valor mínimo es donde se cruzan las curvas de X^l y R^dc. Los solicitantes han descubierto que al utilizar el hilo de Litz como alambre trazador en lugar de cobre sólido o alambre de acero recubierto de cobre, hay un aumento significativo en el área de superficie eficaz del alambre trazador del hilo de Litz. Por ejemplo, el uso del hilo de Litz como alambre trazador puede aumentar la superficie del alambre en un factor de alrededor de 4. Por ejemplo, un alambre trazador de hilo de Litz que tiene una sección transversal equivalente a un alambre de cobre sólido de calibre 16 puede tener aproximadamente 4 veces el área de superficie del alambre que tiene el alambre sólido. Dado que la corriente inducida es una función del área de superficie del alambre, esto aumentará drásticamente la corriente inducida en el alambre trazador de hilo de Litz por los dispositivos de localización y mapeo conocidos. El aumento en la corriente inducida resultará en una intensidad de señal magnética inducida mucho mayor cuando el alambre trazador del hilo de Litz sea interrogado por los transmisores de localización y mapeo convencionales, como los que se analizan anteriormente en §§ [0053] y [0054]. Esto, a su vez, hará que el alambre trazador de hilo de Litz sea mucho más fácil de localizar.

La Figura 55 muestra una vista de una instalación subterránea no metálica 192 [en este ejemplo, una tubería] enterrada aproximadamente 61 cm [aproximadamente 2 pies] por debajo de la superficie de suelo 190. Dado que la instalación subterránea 192 no es metálica, esta no es detectable desde la superficie 190 mediante técnicas de localización y mapeo conocidas. Para solucionar esto, se entierra un alambre trazador 194 aproximadamente 15,2 cm [aproximadamente 6 pulgadas] directamente sobre la instalación subterránea no metálica 192. Este alambre trazador 194 es la cinta de extracción de Litz con hilo de Litz seleccionada de cualquiera de los tipos que se muestran en las Figuras 28 - 31 o cualquier otro tipo conocido de hilo de Litz. La Figura 56 es una vista de la instalación de la Figura 55, tomada a lo largo de la flecha J de la Figura 55. La cinta de extracción de Litz 194 comprende, de acuerdo con la invención, una cinta de poliéster de extracción conocida que incorpora cualquier tipo de hilo de Litz, como los que se muestran en las Figuras 28 - 31 o cualquier otro tipo de hilo de Litz. La ventaja de usar la cinta de extracción Litz es que la instalación subterránea no metálica se puede ubicar y mapear mediante el uso de técnicas de superficie convencionales, tales como las que se describieron anteriormente §§ [0053] y [0054]. Sin embargo, el uso de la cinta de extracción de Litz también advierte de antemano la presencia de la instalación subterránea de una manera similar a la cinta marcadora, ya que la cinta de poliéster [o la cinta de fibra de aramida, si se desea] es lo suficientemente fuerte como para extraer la cinta hacia la superficie mediante el equipo de excavación - advirtiendo de ese modo al personal de excavación de la presencia de la instalación subterránea. Para dejar aún más claro al personal de excavación que están a punto de excavar en una instalación subterránea con resultados posiblemente desastrosos, la cinta de extracción de Litz puede tener un código de color o tener indicaciones de advertencia colocadas en la superficie exterior de esta, en forma muy similar a lo que se describe a continuación para la cinta marcadora de los solicitantes.

La Figura 57 ilustra una cinta marcadora 200, según la invención, que incorpora un hilo de Litz 202 en ella como alambre trazador. Los solicitantes denominan a la cinta marcadora de la invención cinta marcadora de Litz. La cinta marcadora es similar en cuanto a construcción a la del documento Allen '533, tal como se muestra en las Figuras 3 y 4. Esta cinta marcadora también se ilustra en las Figuras 3 y 4 de la presente divulgación y se ha descrito anteriormente en §§ [0008] -[0012]. La cinta marcadora de la invención incorpora el hilo de Litz como alambre trazador, tal como se muestra en las Figuras 54 y 55. En la divulgación del documento Allen '533, el alambre trazador 8 estaba incrustado en su cinta marcadora en forma de zigzag como se muestra en la Figura 3 de los dibujos de los solicitantes. Esto no es posible cuando se usa el hilo de Litz como alambre trazador, ya que el hilo de Litz debe instalarse en una línea generalmente recta en la cinta para evitar interferencias durante el proceso de detección. Si el hilo de Litz se instala en forma de zigzag o sinusoidal dentro de la cinta marcadora 200, parte de la corriente inducida en el alambre trazador durante la detección por parte dispositivos de mapeo y localización convencionales cancelará la corriente inducida en otras secciones del alambre; por lo tanto, debe ser recto para funcionar bien.

Considerando lo anterior, la cinta marcadora 200, tal como se muestra en las Figuras 57 y 58 comprende una capa inferior 204 de un polietileno de color u otra cinta plástica sintética resistente a la humedad y al suelo que tiene un canal relativamente recto 206 formado en este. El hilo de Litz 202 se coloca dentro del canal 206 para que actúe como alambre trazador para la cinta marcadora 200. La invención proporciona un hilo de Litz dentro de la cinta marcadora como alambre trazador.

La Figura 58 es una vista en sección transversal de la cinta marcadora 200 a lo largo de la sección K - K de la Figura 57. Laminada en la superficie superior de la capa inferior 204 se encuentra una capa superior 208 elaborada con polietileno coloreado o plástico sintético. La cinta 200 puede estar codificada por colores según el tipo de instalación subterránea y pueden tener rayas reflectantes que contrastan con la tierra para ayudar en la detección de la cinta. La cinta 200 también puede tener indicaciones de advertencia y/o indicaciones de identificación impresas en las superficies interior o exterior de la capa inferior 204 y/o la capa superior 208. La cinta 200 será codificada por colores en la codificación aceptada para el tipo de línea de instalación que se está protegiendo. El código de color uniforme generalmente aceptado en la industria para identificar instalaciones subterráneas es el siguiente: Rojo - líneas de energía eléctrica; Amarillo - líneas de gas, petróleo o vapor; Naranja: comunicaciones telefónicas, de la policía y bomberos y televisión por cable; Azul - líneas de agua; y Verde - líneas de alcantarillado.

La Figura 59 ilustra una operación de perforación horizontal convencional para colocar una instalación subterránea. La máquina perforadora direccional 220 se muestra configurada en la superficie del suelo 221. La máquina perforadora direccional 220 se toma del documento de Geldner, US 5,803,189 pero podría ser cualquiera de los numerosos tipos de máquinas perforadoras direccionales que se encuentran en el mercado. El vástago de perforación 222 se extiende bajo la superficie del suelo 221 y define un agujero de perforación. El pozo de inspección 224 se excava aproximadamente a mitad de camino a lo largo de la trayectoria prevista del vástago de perforación 222 para permitir la ubicación exacta del vástago de perforación 222 y el agujero asociado. El agujero 226 es el pozo objetivo para el vástago de perforación 222 que muestra el cabezal de ^perforación 228 ^{y una parte del vástago de perforación 222 extendiéndose hacia el pozo objetivo 226.}

La Figura 61 ilustra una pieza de extremo 228 del vástago de perforación 222 [se muestra en la Figura 60] que lleva un cabezal de perforación generalmente plano convencional 230 adjunto a este y se toma del documento de Melsheimer, US 9,719,344. El adaptador 232 se sujeta en un extremo a la cara del cabezal de perforación 230 por un medio de sujeción por pernos [no se muestra en la Figura 60] y en el otro extremo se une al cabezal de remolque 234 mediante una junta giratoria 236. El cabezal de remolque 234 porta un extractor de conductos configurado para retener y extraer un conducto 238 [tubería, cable o similar] durante las operaciones de extracción. Tal como se ha descrito anteriormente en §§ [0063] -[0066], la máquina perforadora direccional 220 se coloca en el punto de inicio deseado de la instalación y crea un agujero con un vástago de perforación 222 y el cabezal de perforación 228 a lo largo de la trayectoria deseada de la instalación. En el punto final deseado de la instalación, el cabezal de perforación 228 se extiende hasta un agujero objetivo [o se saca del suelo, lo que no se muestra en la Figura 60] y la instalación 238 se sujeta al cabezal de perforación 228. El vástago de perforación con la instalación 228 ahora unido se retira a través del agujero de perforación hasta el punto de inicio durante lo que se denomina una operación de extracción. Es una práctica normal al colocar una instalación no metálica atar varios alambres marcadores alrededor de la junta giratoria para colocar los alambres marcadores al mismo tiempo que se coloca la instalación. La razón por la que se usan varios alambres marcadores es que la operación de extracción a menudo hace que uno o más de los alambres marcadores se rompan bajo tierra cuando se retiran hacia el punto de inicio. El alambre marcador roto no sirve para nada, por lo que hay varios alambres conectados con la esperanza de que al menos uno complete el recorrido de regreso al punto de inicio sin romperse.

La Figura 62 muestra la cinta de extracción de Litz 240 de la invención atada de forma segura al cabezal de remolque 234 durante la preparación para una operación de extracción. Con el fin de evitar daños en el hilo de Litz incrustado dentro de la cinta de extracción de Litz, el hilo de Litz se retira de los últimos centímetros (pies) de la cinta de extracción de Litz 240 y esta parte de la cinta de extracción de Litz, sin ningún hilo de Litz en su interior, se ata al cabezal de remolque 234, tal como se muestra, para la extracción, de modo que las fuerzas de extracción se transmitan directamente a la cinta de alta resistencia y no al hilo de Litz de resistencia relativamente baja.

La Figura 63 ilustra un método para elaborar la cinta de señalización 330 de la invención con un material de núcleo 342 de mayor diámetro tal como una cuerda de poliéster. El material de núcleo de cuerda 342 se suministra desde la izquierda para colocarse encima de la capa inferior 334 y se traslada hacia la derecha en la Figura 63 junto con la capa inferior 344. La capa inferior 344 se suministra desde el rollo de suministro 348 y, también, se traslada hacia la derecha en la Figura 63. En la parte izquierda de la Figura 63 un aerosol adhesivo 350 se dirige hacia el material de núcleo de la cuerda ensamblada 342 y la capa inferior 344. La capa superior 334 se dirige hacia el material de núcleo de la cuerda ensamblada 342 y la capa inferior 344 con el adhesivo aplicado y todo el conjunto se presiona suavemente entre sí con ruedas de cepillado móviles 352 y 354. El producto resultante se muestra en la Figura 64, donde la capa superior 334 se muestra adherida a una parte sustancial [aproximadamente 40 - 50 %] del área de superficie del material de núcleo de la cuerda 342 mediante el adhesivo 346 que se aplica a la capa inferior 344.

Las realizaciones descritas anteriormente son meramente ilustrativas de los principios de la invención. Los expertos en la técnica pueden realizar diversas modificaciones y cambios, que incorporarán los principios de la invención y se encuentran dentro de su espíritu y su alcance.

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. Una cinta de señalización alargada (130) que comprende:

un material de núcleo y un material protector;

dicho material protector comprende;

una hoja superior (134) de material termoplástico que tiene una primera longitud predeterminada, una superficie superior y una inferior, un borde exterior en cada parte lateral de dicha hoja superior (134), una primera anchura predeterminada; y,

una hoja inferior (144) de material termoplástico que tiene una segunda longitud predeterminada, una superficie superior y una superficie inferior, un borde exterior en cada parte lateral de dicha hoja inferior (144), y una segunda anchura predeterminada;

con dichas longitudes predeterminadas primera y segunda aproximadamente iguales y dichas anchuras predeterminadas primera y segunda aproximadamente iguales;

dicho material de núcleo (142) es un material generalmente no estirable y se posiciona entre dichas hojas termoplásticas superior e inferior (134, 144),

dicho material de núcleo tiene;

una longitud predeterminada,

una superficie exterior,

una dimensión lateral máxima de aproximadamente 2,54 cm,

una resistencia a la tracción de al menos 445 N; y,

dicha cinta de señalización alargada comprende además adhesivo, que cohesiona al menos una de la hoja superior o la inferior (134, 144) de material termoplástico a una parte sustancial de la superficie exterior de dicho material de núcleo (142) y también cohesiona juntos los bordes exteriores de dichas hojas termoplásticas superior e inferior (134, 144).

2. Una cinta de señalización alargada (130) que comprende:

un material de núcleo y un material protector;

dicho material protector comprende;

una hoja superior (134) de material termoplástico que tiene una primera longitud predeterminada, una superficie superior y una inferior, un borde exterior en cada parte lateral de dicha hoja superior (134), una primera anchura predeterminada; y,

una hoja inferior (144) de material termoplástico que tiene una segunda longitud predeterminada, una superficie superior y una superficie inferior, un borde exterior en cada parte lateral de dicha hoja inferior (144), y una segunda anchura predeterminada;

con dichas longitudes predeterminadas primera y segunda aproximadamente iguales y dichas anchuras predeterminadas primera y segunda aproximadamente iguales;

dicho material de núcleo es un material estirable y se posiciona entre dichas hojas termoplásticas superior (134) e inferior (144),

dicho material de núcleo tiene;

una longitud predeterminada,

una superficie exterior,

una dimensión lateral máxima de aproximadamente 2,54 cm,

una resistencia a la tracción de al menos 445 N,

una longitud predeterminada no estirada y con dicho material de núcleo estirable capaz de ser estirado, sin romperse, a aproximadamente de 1.2 a 1.5 veces su longitud predeterminada no estirada; y,

dicha cinta de señalización alargada comprende además adhesivo, que cohesiona al menos una de la parte superior o la hoja inferior (134, 144) de material termoplástico a una parte sustancial de la superficie exterior de dicho material de núcleo y también cohesiona juntos los bordes exteriores de dichas hojas termoplásticas superior e inferior (134, 144).

3. La cinta de señalización alargada de la reivindicación 1 en donde dicho material de núcleo (142) comprende además un franja, dicha franja comprende además una superficie superior y una superficie inferior y tiene una anchura máxima de aproximadamente 2,54 cm y un grosor máximo de aproximadamente 0,635 cm.

4. La cinta de señalización alargada de la reivindicación 1 en donde dicho material de núcleo (142) comprende además un material como cuerda con el diámetro máximo de dicho material como cuerda de aproximadamente 2,54 cm.

5. La cinta de señalización alargada de la reivindicación 1 o 2 en donde dicha resistencia a la tracción de dicho material de núcleo es aproximadamente 1,780 N.

6. La cinta de señalización alargada de la reivindicación 1,2 o 5 en donde dicha longitud predeterminada de dicho material de núcleo es un material generalmente no estirable o

la longitud predeterminada no estirada de dicho material de núcleo es un material estirable de aproximadamente dos veces la primera longitud predeterminada de dicha hoja termoplástica superior (134).

7. La cinta de señalización alargada de la reivindicación 1 en donde dicha longitud predeterminada de dicho material de núcleo (142) es aproximadamente igual a dicha primera longitud predeterminada de dicha hoja termoplástica superior (134) y dicha resistencia a la tracción de dicho material de núcleo (142) es aproximadamente 27000 N.

8. La cinta de señalización alargada de la reivindicación 1 o 2 en donde dicho material de núcleo se posiciona entre dichas hojas termoplásticas superior (134) e inferior (144) en un patrón de forma de onda predeterminado.

9. La cinta de señalización alargada de la reivindicación 8 en donde dicho patrón de forma de onda predeterminado es sinusoidal, triangular, cuadrado o rectangular.

10. La cinta de señalización alargada de la reivindicación 1 o 2 en donde un alambre trazador generalmente recto (148) que tiene una longitud predeterminada aproximadamente igual a dicha primera longitud predeterminada de dicha hoja termoplástica superior (134) se posiciona entre dichas hojas termoplásticas superior (134) e inferior (144).

11. La cinta de señalización alargada de la reivindicación 10 en donde dicho alambre trazador (148) comprende hilo de Litz.

12. La cinta de señalización alargada de la reivindicación 1 o 2 en donde múltiples etiquetas RFID (160) se posicionan a lo largo de toda la longitud predeterminada de dichas hojas termoplásticas superior (134) e inferior (144), y entre ellas, y adherido a al menos una de dichas hojas termoplásticas superior (134) o inferior (144) en intervalos de aproximadamente 244 cm.

13. La cinta de señalización alargada de la reivindicación 1 en donde múltiples etiquetas RFID (160) se posicionan a lo largo de toda la longitud predeterminada de dicha hoja termoplástica inferior (144) y adherido a la superficie inferior de dicha hoja termoplástica inferior (144).

14. La cinta de señalización alargada de la reivindicación 13 en donde cada etiqueta RFID (160) se contiene dentro de un envase de blíster termoplástico (162) dicho envase de blíster también se adhiere a la superficie inferior de dicha hoja termoplástica inferior (144).

15. La cinta de señalización alargada de la reivindicación 1 o 2 o 10 en donde múltiples etiquetas RFID (160) se posicionan a lo largo de toda la longitud predeterminada de dicha material de hoja termoplástica superior (134) o inferior (144) en intervalos de aproximadamente 244 cm con dichas etiquetas RFID (160) adheridas a dicha superficie exterior de dicho material de núcleo.

16. La cinta de señalización alargada de la reivindicación 1 o 2 en donde múltiples etiquetas RFID (160) se posicionan a lo largo de toda la longitud predeterminada de dichas hojas termoplásticas superior (134) e inferior (144), y entre ellas, y adherido a al menos una de dichas hojas termoplásticas superior (134) o inferior (144) en intervalos de aproximadamente 244 cm.

17. La cinta de señalización alargada de la reivindicación 1 en donde dicha resistencia a la tracción de dicho material de núcleo (142) es aproximadamente 13,350 N, dicho material de núcleo (142) es una franja con una anchura máxima de aproximadamente 2,54 cm y dicha longitud predeterminada de dicho material de núcleo (142) es aproximadamente de 1.2 a 1.5 veces la longitud predeterminada de dicha hoja termoplástica superior (134).

18. La cinta de señalización alargada de la reivindicación 14 o 15 en donde dicho material de núcleo se posiciona entre dichas hojas termoplásticas superior e inferior (134, 144) en un patrón de forma de onda predeterminado.

19. La cinta de señalización alargada de la reivindicación 18 en donde dicho patrón de forma de onda predeterminado es sinusoidal, triangular, cuadrado o rectangular.