KR20190061005A - 시그널 테이프 - Google Patents

Abstract

상표명 시그널 테이프®[이하, "시그널 테이프"로 지칭됨]를 갖는 새로운 유형의 마커 테이프를 사용하여 매설된 파이프 라인 및 다른 매설된 사회 기반 시설에 대한 손상을 방지하기 위한 국부적 경고를 생성하는 본 발명의 장치 및 방법이 개시된다. 개시된 시그널 테이프는 시그널 테이프, 그러므로 매설된 사회 기반 시설의 원격 위치 파악을 돕도록 트레이서 테이프 및 RFID 기술을 통합한다. 시그널 테이프는 시그널 테이프 내에서 트레이서 와이어로 사용하기 위하여 리츠 와이어를 또한 통합할 수 있다. 시그널 테이프는 지면의 지표면 바로 아래, 그리고 파이프 라인과 같은 매설된 사회 기반 시설 바로 위에 매설되도록 설계된다. 시그널 테이프는 굴삭 장비가 부딛칠 때 시그널 테이프가 토양으로부터 온전히 제거되는 것을 가능하게 하는 강한 코어 재료를 통합한다.

Description

시그널 테이프

서열목록

해당 없음

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 공동 소유의, "Passive Signal Tape"라는 명칭으로 2016년 9월 8일 출원된 미국 가출원 62/385,246; 및 "Litz Wire as Tracer Wire and Litz Wire Marker Tape"라는 명칭으로 2017년 3월 10일 출원된 미국 가출원 62/470,185에 대해 우선권을 주장한다.

본 발명은 일반적으로 상표명 signaltape®[이하, "시그널 테이프"로서 지칭됨]를 갖는 지하 마커 테이프(underground marker tape)를 사용하여 매설된 파이프 라인 및 다른 매설된 사회 기반 시설에 대한 손상을 방지하도록 국부적 경고(localized warning)를 생성하는 분야에 관한 것이다. 개시된 시그널 테이프는 고강도 코어 재료를 통합한다. 개시된 시그널 테이프는 또한 시그널 테이프, 그러므로 매설된 사회 기반 시설의 원격 위치 파악(remote location)을 돕도록 트레이서 와이어(tracer wire), 포일(foil) 및/또는 RFID 기술을 통합할 수 있다. 시그널 테이프는 시그널 테이프 내에서 트레이서 와이어로서 사용하기 위한 리츠 와이어(Litz wire)를 또한 통합한다. 본 발명은 또한 본 발명의 시그널 테이프와는 독립적으로 트레이스 와이어로서 리츠 와이어의 사용을 포함한다. 리츠 와이어는 섬유 테이프에 통합되고 종래의 수평 보링 매설물 부설 작업(horizontal boring utility-laying operation)에서 마커 와이어로서 사용될 수 있다. 본 발명은 또한 본 출원인이 수평 보링 풀백 작업(pullback operation)시에 트레이서 와이어로서 사용하는 터프 트레이스(Tuff Trace)를 제공하는 고강도 직물 테이프 제품 내에 내장된 종래의 트레이서 와이어의 사용을 포함한다.

2014년 현재, the Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration[PHMSA]은 미국에서 2백만 마일이 넘는 천연 가스 및 석유 송유 및 분배 파이프 라인이 있다고 추정한다.¹ PHMSA에 따르면, 1994년부터 2014년까지 주목할 만한 파이프 라인 사고의 총 비용은 약 3,700억 달러로 추산된다. 1994년부터 2014년까지의 주목할 만한 파이프 라인 사고의 총 비용은 약 2,400억 달러로 추산된다. 역사적으로, 천연 가스 파이프 라인의 피해 중 약 35%는 굴삭으로부터의 손상으로 인한 것이다². 명백히, 굴삭 손상으로부터 석유 및 천연 가스 파이프 라인을 보호하는 것은 중요한 문제이다. 전력선, 송수관(water line), 통신선 등과 같은 다른 유형의 매설된 사회 기반 시설을 굴삭 손상으로부터 보호하는 것이 또한 필요하다.

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

² C-Fer Technologies, Risk and Reliability Analysis for Pipelines, in: C0₂ Capture and Storage Workshop presentations, 2006 Jan 27; Calgary, Alberta, p.8

마커 테이프 기술:

파이프 라인, 매설된 전력선, 매설된 통신선, 및 임의의 다른 유형의 매설된 사회 기반 시설과 같은 지하 사회 기반 시설에 대한 목전의 굴삭 손상에 대한 경고를 제공하도록 많은 수동적인 시스템이 사용되었다. 현재 마커 테이프는 매설된 사회 기반 시설의 새로운 설치시에 사용되는 표준 보호 조치이다. 매설된 사회 기반 시설 바로 위에, 수동적인 시각 표시기로서 마커 테이프를 매설하는 것은 널리 공지되어 있으며, 사회 기반 시설 설치 담당자에 의해 용이하게 행해질 수 있다. 마커 테이프는 매설된 사회 기반 시설 근처에서 작업하는 굴삭 기계가 먼저 부딪치도록 통상적으로 매설된 사회 기반 시설 바로 위에 부설된다. 마커 테이프는 다양한 폭 및 가요성 재료에 도움이 된다. 일부는 트레이서 와이어 또는 포일과 같은 금속성 구성 요소를 포함하며, 그 목적은 설치된[즉, 지하에서 사회 기반 시설 위에 매설된] 후에 마커 테이프[그러므로 사회 기반 시설]을 지표면(surface)으로부터 원격으로 위치 파악하는 것을 돕는 것이다. 일부 마커 테이프는 굴삭 기계[일반적으로 굴삭기 버킷(excavator bucket)]가 부딪칠 때, 보일 수 있는 지표면으로 또는 그 근처로 당겨질 수 있다는 이론에 따라서 신장되도록 설계된다. 명백하게, 지표면으로 당겨지면, 마커 테이프가 굴삭 작업자(excavation crew)에게 보여지는 것이 가능하지만, 거의 지표면으로 당겨지면 마커 테이프가 보여지는 것이 또한 가능하다. 예를 들어, 마커 테이프가 개방된 트렌치(open trench)에 끌어올려졌으면[그러나, 여전히 지표면 아래에 있는], 마커 테이프가 개방된 트렌치에서 감시자(spotter)에 의해 보여지는 것이 가능할 수 있었다[굴삭 작업자는 트렌치를 주시하고 의심스러운 점이 트렌치에서 발견되면 채굴(digging)을 멈추도록 굴삭기 작업자(backhoe operator)에게 경고한다]. 그러므로, 가시 가능한 마커 테이프는 매설된 사회 기반 시설의 존재를 굴삭 작업자에게 경고할 수 있다. 불행히도 현장에서의 슬픈 경험은 오늘날 시장에 나와 있는 마커 테이프 중 어느 것도 매설된 사회 기반 시설에 대한 손상을 방지하기 위하여 마커 테이프가 굴삭기 작업자에게 보여질 수 있도록 파손되지 않고 안정적으로 지하로부터 당겨질 수 없다는 것을 나타낸다.

관련 마커 테이프 기술의 설명:

다음의 특허는 마커 테이프를 포함하고 본 발명의 시그널 테이프와 관련된 발명을 개시한다.

3,115,861 Allen 1963년 12월 31일

3,282,057 Prosser 1966년 11월 1일

3,568,626 Southworth, Jr. 1971년 3월 9일

3,633,533 Allen 1972년 1월 11일

3,908,582 Evett 1975년 9월 30일

4,623,282 Allen 1986년 11월 18일

4,654,639 De Courville 1987년 3월 31일

4,767,237 Cosman 등. 1988년 8월 30일

4,988,236 Ramsey 등. 1991년 1월 29일

5,017,415 Cosman 등. 1991년 5월 21일

현재 시장에 나와 있는 마커 테이프의 광범위한 테스트는 이러한 마커 테이프 중 어느 것도 정상적인 굴삭의 과정 동안 굴삭기의 작업자에 의해 지속적이고 확실히 보여질 수 없다는 것을 보여주었다. 테스트된 마커 테이프는 불가능하지 않다면 굴삭기 작업자의 시각, 또는 심지어 감시인의 시각으로 보는 것이 매우 어렵게 되도록 이러한 작은 부분 또는 이러한 곳에서 파손되거나, 찢어지거나 또는 신장된다. 현재 시장에 나와 있는 마커 테이프 중 어느 것도 굴삭기 작업자가 볼 수 있도록 파손되지 않고 지면으로부터 확실히 당겨질 수 없다.

종래 기술의 마커 테이프의 한 예는 1972년 Gordon H. Allen 등에 게 허여된 US 3,633,533이다[이하 Allen의 '533 특허]. Allen의 '533 특허는 예를 들어 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 또는 폴리비닐리덴 클로라이드[예를 들어, Saran™] 또는 탄화플루오르로 만들어질 수 있는 얇은 플라스틱 필름을 포함하는 마커 테이프의 초기 예를 개시한다. 도 1[Allen의 '533 특허로부터 취함]에 도시된 바와 같이, 마커 테이프(10)는 약 0.001 내지 0.002 인치[또는 22.54 x 10^-3㎝ 내지 5.08 x 10^-3㎝]의 두께를 가질 수 있는 필름(1)을 포함할 수 있다. 필름(1)의 각각의 면은 다소 연속적인 금속 코팅(2, 2')을 지닐 것이다. 금속 코팅(2, 2')은, 예를 들어 종래의 진공 증착 기술에 의해 약 0.00005 내지 0.00007 인치[또는 1.27 x 10^-4㎝ 내지 1.778 10^-4㎝]의 두께의 박막으로서 증착될 수 있는 알루미늄으로 만들어질 수 있다. 금속 코팅 필름(1)의 각각의 외부 표면에는 다시 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 또는 폴리비닐리덴 클로라이드[예를 들어, Saran™] 또는 탄화플루오르일 수 있는 합성 플라스틱의 보호 코팅 또는 필름(3, 3')이 있다.

완성된 마커 테이프(10)는 매설된 사회 기반 시설을 둘러싸거나 이에 인접한 토양의 색상 대비되는 색상을 가져야 한다. 이를 위해, 필름(3, 3')은 적색, 녹색, 황색과 같은 색상, 또는 매설된 사회 기반 시설이 설치되는(emplaced) 토양의 색상과 대비되었을 임의의 적절한 다른 색상을 가질 수 있다. 대안적으로, 필름(3, 3')이 투명하면, 금속 코팅(2, 2') 자체의 색상은 토양의 색과 대비되는 색상을 완성된 마커 테이프(10)에 제공하는 목적을 제공할 수 있다. 당업자에게 공지된 다른 절차가 또한 필요한 대비 색상을 마커 테이프(10)에 제공하도록 사용될 수 있다.

Allen의 '533 특허는 또한, 각각 약 0.0005 인치[또는 1.27 10^-3㎝]의 범위에 있는 두께를 가질 수 있고 촉매화된 에폭시 시멘트일 수 있는 적층 접착제(laminating adhesive)의 박막(5)에 의해 서로 견고히 적층되는 2개의 얇은 금속층(4, 4')을 포함하는, 도 2[또한 Allen의 '533 특허로부터 취함]에 도시된 바와 같은 마커 테이프(10')를 교시한다. 도 1에 도시된 필름(3, 3')과 같은 박막(6, 6')은 금속층(4, 4')의 각각의 외부 표면에 적층된다. 토양과 대비되도록 선택된 색상인 완성된 마커 테이프(10')에 색상의 제공은 도 1에 도시된 실시예와 관련하여 나타낸 것과 동일한 방식으로 실행될 수 있다.

Allen의 '533 특허는 또한 플라스틱 테이프(7)의 상부면으로 절단된 채널(11)에 부설되는, 지그재그 배열의 형태를 하는, 예를 들어 구리, 니켈 또는 철 합금으로 만들어진 트레이서 와이어(8)를 그 표면 상에 갖는, 착색된 폴리에틸렌 또는 내습성 및 방오(soil-resistant) 합성 플라스틱 테이프(7)를 포함하는 도 3 및 도 4[또한 Allen의 '533 특허로부터 취함]에 도시된 마커 테이프(10")를 교시한다. 착색된 폴리에틸렌 또는 합성 플라스틱의 또 다른 테이프(9)가 테이프(7)의 상부면 상에 적층된다. 이러한 실시예의 변형예는 초기에 이러한 플라스틱 또는 재료의 고온 용융물에 금속 와이어를 통과시키는 것에 의한 것과 같이, 금속 와이어를 유사 재료의 보호 합성 플라스틱으로 코팅하고, 그런 다음, 가열된 롤러를 통과시키는 것에 의해 상기 코팅된 와이어를 마커 테이프(100")에 직접적으로 접착하는 것이다. 트레이서 와이어(8)의 목적은 종래 기술을 사용하여 마커 테이프(10")가 지하에 매설된 동안 검출되는 것을 가능하게 하는 것이다. Allen의 '533 특허는 그의 와이어(8)가 아직 지하에 있는 동안 그의 마커 테이프의 위치를 파악하는데 유용한 전기 도체가 아닌 것을 교시하지 않는다는 점에 유의하여야 한다. 이러한 와이어(8)가 본 출원인의 발명에서 제공된 바와 같이 강한 코어 재료일 수 있었다 라는 것을 Allen의 '533 특허에 절대적으로 교시하지 않았다. 테이프는 착색되고, 테이프 검출을 돕도록 토양 대비 반사 줄무늬(soil contrasting reflective stripe)를 가진다. Allen은 테이프가 보호되는 지하 사회 기반 시설 또는 매설물 라인(utility line)의 유형을 위해 허용된 코딩으로 색상 코딩된다는 것을 교시한다. 일반적으로 지하 시설을 식별하기 위해 업계에서 허용되는 균일한 색상 코드는 다음과 같다: 적색(전력선), 황색(가스, 석유 또는 증기선), 오렌지색(전화, 경찰 및 화재 통신 및 케이블 TV), 청색(송수관), 및 녹색(하수관).

마커 테이프(10 및 10')에서의 금속 포일의 목적은 종래 기술에 의해 지하에 매설된 동안 마커 테이프가 검출되는 것을 가능하게 하는 것이다. 마커 테이프(10")에서의 금속 와이어(8)의 목적은 매설된 동안 종래 기술을 사용하여 마커 테이프가 검출되는 것을 가능하게 하는 것이다. 사실상, 금속 와이어(8)는 마커 테이프(10")에서 트레이서 와이어로서 기능한다. Allen의 '282 특허가 본 출원인의 발명에서 제공된 바와 같은 강한 코어 재료의 사용, 즉 파손없이 지면 밖으로 지속적으로 당겨질 수 있는 동시에, 마커 테이프의 나머지 부분 중 적어도 일부를 지속적으로 지표면으로 가져오는 강한 코어 재료를 교시하지 않는다는 점에 유의하여야 한다.

US 4,623,282(이하, "Allen의 '282 특허")에서 Allen은 매설된 테이프 상에 표시 및 채색을 알아볼 수 있도록 유지하는 것에 관한 것이다. 이전의 Allen의 마커 테이프의 테이프 표면 상에서의 경고성 인쇄는 탄화수소 및 지우기(erasure), 벗겨짐, 지하 전기분해에 의한 지면 아래에서의 화학적 활성에 의해 제거되는 것에 취약하다는 것이 밝혀졌다. 그러므로, 일정 기간 후에, 경고성 인쇄는 긁힘 또는 벗겨짐(rubbing off)으로 인해, 또한 지면 아래에 존재하는 탄화수소 또는 석유의 영향으로부터의 자연적인 원인으로 인해 그의 이전의 마커 테이프로부터 지워지며, 이러한 것은 추정상 보호되는 매설물 요소를 식별하는 수단으로서 제공된 경고성 인쇄 표시를 쓸모없게 만든다. 도 5[Allen의 '282 특허로부터 취함]에 도시된 바와 같이, 지표면(13)을 갖는 토양(12)의 용적은 매설 파이프, 또는 파이프(14)의 수 피트 위에 매설된 마커 테이프(16)를 갖는 다른 매설된 사회 기반 시설(14)을 포함한다. 도 6 및 도 7[또한 Allen의 '282 특허로부터 취함]에 도시된 바와 같이, 색상 코드화 표시 줄무늬(20)와 대비 색상 코드화 줄무늬(22)와 함께 경고성 인쇄 표시(18)를 갖는, 파손되기 쉬운 마커 테이프(16)가 제공된다. 줄무늬(18)는 전술한 균일한 색상 코드를 사용하여 매설된 설비의 유형을 나타낼 수 있다. 그러나, Allen의 '282 특허로서, 토양 색상이 이러한 색상 줄무늬를 보이지 않게 한다는 점에 유의하여야 한다.

그래서, Allen의 '282 특허는 마커 테이프(16)를 용이하게 보이도록 만들기 위하여 대비 색상 코딩에 줄무늬(22)를 제공한다. 관련 매설물 라인 또는 건설의 요소에 대응하는 코딩된 테이프 색상이 토양에서 채굴하는 것을 확실하게 경고하는데 충분한 주변 토양과의 대비를 형성하지 않을 가능성이 있다. 예를 들어, 전력선 등과 관련된 적색 위치 파악 테이프(red colored locating tape)가 사암 또는 붉은 점토와 같이 적색 토양에 놓여질 때, 위치 파악 테이프 색생과 주변 토양 사이의 필요한 대비가 존재하지 않는다. 유사하게, 오렌지색 코딩된 테이프는 종종 사막 토양에서 충분한 대비를 제공하지 못하고, 녹색 코딩 및 청색 코딩된 테이프는 종종 숲이 우거진 곳이나 그늘질 곳에서 문제가 된다. 이러한 예에서, 매설물 라인은 경고성 위치 파악 테이프를 보기 전에 손상될 수 있다.

경고성 인쇄 표시(18)는 매설물 라인(14)의 전체 길이를 연장시키도록 테이프 상에서 반복된다. 마커 테이프(16)는 또한 마커 테이프(16)를 가로질러 연장된 채색된 줄무늬의 형태를 하는 경고 코딩된 표시(20)를 포함한다. 도 5 내지 도 7의 예시된 예에서, 라인(14)은 송수관이도록 가정되며, 그러므로 균일한 산업 코드에 따라서, 경고 줄무늬(20)는 청색 줄무늬이다. 테이프(16)는, 테이프를 가로질러 연장되고 주위 토양(10)의 색상뿐만 아니라 색상 코딩된 줄무늬(20)와의 색상 대비를 형성하는 경고성 대비 줄무늬(cautionary contrast stripe)(22)를 더 포함한다. 대비 줄무늬(22)는 마커 테이프(16)에 고도의 가시성 및 고 광반사 특징을 제공하여서, 그 색상이 색상 코딩된 줄무늬(20)의 색상에 근접한 토양에 배치될 때 테이프가 용이하게 보여질 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 경고성 표시(18)는 투명 폴리에스터 플라스틱 필름(24)의 밑면에 역인쇄되고(reverse printed), 그러므로 긁힘 또는 벗겨짐으로부터 경고성 표시를 보호한다. 고 반사 표면을 갖는 가요성 금속 포일(26)[예를 들어, 알루미늄]은 고도의 가시성 및 반사성 줄무늬(22)가 알루미늄 포일(26)의 표면 상에 형성되도록 색상 코딩된 줄무늬(20)를 구비한다. 포일(26)의 인쇄된 표면은 그런 다음 투명 플라스틱 필름(26)의 인쇄된 표면에 인접하여 배치되고, 이 둘은 접착제(29)에 의해 서로 접착된다. 알루미늄 포일층(26)의 바닥을 보호하도록, 다른 투명 폴리에스터 필름이 접착제(30)에 의해 포일(26)의 밑면에 접착된다.

Allen의 '282 특허는 다음과 같이 "부서지기 쉬운" 마커 테이프에 의해 그가 의미하는 것을 개시한다: 위치 파악 테이프의 강도는, 굴삭과 관련하여, 굴삭기 또는 트렌처(trencher)와 같은 기계적 또는 유사한 채굴 또는 굴삭 장비에 의한 임의의 다른 이유 때문에 땅 속으로의 매설물 라인 또는 건설 또는 절단의 요소를 부설하는 토양 내로의 종래의 채굴시에, 위치 파악 테이프가 이러한 장비에 의해 결합되거나 또는 끌어 올려지면, 장비의 이빨 등이 테이프를 전단하거나, 절단하거나 또는 파손시켜, 테이프가 땅으로부터 뜯겨지고 그 길이를 따라서 몇 피트 느슨하게 하도록 한다.

불행하게도, 개선된 Allen의 '282 특허조차도, 마커 테이프는 굴삭기 버킷에 의해 신속하게 절단되는 경향이 있고, 관찰자가 볼 수 있도록 노출된 트렌치에서 가시 가능한 재료가 거의 남지 않는다. 버킷에 의해 절단된 재료는 버킷에 있는 토양 내에 수용되며, 관찰자 또는 장비 작업자에게 보이지 않는다. Allen의 '282 특허는 본 출원인의 발명에 제공된 바와 같은 강한 코어 재료의 사용, 즉 파손없이 지면 밖으로 지속적으로 당겨질 수 있는 동시에, 마커 테이프의 나머지 부분 중 적어도 일부를 지속적으로 지표면으로 가져오는 강한 코어 재료를 교시하지 않는다는 점에 유의하여야 한다.

Southworth Jr.는 US 3,568,626(이하, "Southworth의 '626 특허")에서, 굴삭 장비의 버킷 또는 스쿠프(scoop)에 의해 접촉될 때 토양으로부터 당겨지도록 설계된 지시기 조립체[즉, 마커 테이프]를 개시한다. 도 8 및 도 9[Southworth의 '626 특허로부터 취함]는 땅(35)의 지표면 수 피트 아래 및 파이프(37) 수 피트 위에 각각 매설된 마커 테이프(38 및 38')에 의해 굴삭 손상으로부터 보호되는 매설된 파이프 라인(37) 또는 다른 매설된 사회 기반 시설을 수용하는 일정 용적의 땅(35)을 도시한다. 마커 테이프(38, 38')는 동일하며, 도 10[또한 Southworth의 '626 특허로부터 취함]에 더욱 상세하게 도시된다.

마커 테이프(38, 38')는 지름이 대략 1/4 인치인 2개의 나일론 코드(42 및 44)를 중심으로 접혀진 세장형의 신축성 비닐 시트(40)이다. 비닐은 예를 들어 폴리에틸렌일 수 있으며, 파손 전에 그 길이의 최대 8배까지 신장되는 능력을 가질 수 있다. 나일론 코드는 바람직하게 그 길이의 3 내지 4배까지 신장 가능하다. 이러한 재료는 오하이오주의 클리블랜드에 소재하는 Chemical Rubber Publishing Company에 의해 출판된 "The Handbook of Chemistry and Physics"의 제41판에 기재되어 있다. 코드(42 및 44)는 리본(38, 38')의 자장자리에 세장형 융기부를 형성하도록 시트(40)에 있는 길이 방향 접힘부(longitudinal fold) 내로 끼워진다. 시트 재료(40)의 한쪽 면 상의 적절한 접착제는 코드(42 및 44)를 적소에 고정하고, 도 10의 실질적으로 단일의 조립체를 형성하도록 시트(40)의 중앙 부분에 대해 시트(40)의 가장자리를 홀딩한다. 리본(38, 38')이 조립체를 구성하고 매설물 라인 위에 매설될 때, 자동 굴삭 장비의 작업자, 배장기(plow) 또는 삽을 가진 작업자는 리본(38, 38')에 부딪칠 때 그의 도구로 리본을 꺼내기 시작한다. 이렇게 하여, 작업자는 리본에 의해 제공되는 저항을 느낄 수 있다. 저항은 도구의 작용력(effort)에 응답하여 탄성적으로 항복하여서, 그 일부가 굴삭되는 토양의 부분 위에서 보이게 된다. 리본의 표면 상의 다수의 위치에 있는 적절한 범례(suitable legend)(46)는 매설물의 존재를 작업자에게 알린다. 도 10에서의 범례(46)는 또한 리본(38, 38')에 자기 코딩 신호(48) 및 방사성 코딩 신호(50)가 인가되었다는 표시를 포함한다. 이러한 것은 매설물 라인의 경로에 뒤이어 지면 위의 적절한 장비에 의해 그 경로를 따르는 연속적인 코딩 신호를 감지할 수 있다는 것을 작업자에게 알려준다.

Southworth의 '626 특허는 가장자리에서만 샌드위치된 나일론 코드(42 및 44)를 갖는 대신에, 그의 마커 테이프의 리본(38, 38')이 도 11에 도시된 바와 같이 리본 폭 전체에 샌드위치된 유사한 코드(52)를 가질 수 있다는 것을 교시한다. 이러한 코드(52)는 규칙적이거나 또는 무작위적인 패턴일 수 있다. Southworth, Jr.는 이러한 코드가 유리 섬유 또는 강선을 또한 구성할 수 있다는 것을 교시한다.

Southworth의 '626 특허는 그의 리본 코드(42 및 44)가 굴삭 기계에 마주칠 때 리본이 지표면으로 당겨지도록 충분히 강하다는 것을 교시한다. 그러나 Evett의 US 3,908,582는, Southworth의 테이프의 상당 부분이 굴삭 기계에 의해 더욱 관찰 가능한 위치로 당겨지도록 부서지지 않고 강하며 충분히 신축성이도록 의도되지만, 고도로 치밀한 토양으로부터 당겨지기 전에 굴삭 장비에 의해 굴삭된 트렌치에 인접한 테이프의 부분을 Southworth의 테이프가 가지며, 그러므로 Southworth의 테이프가 용이하게 관찰 가능한 길이 방향 범위까지 신장되는 것을 막는다는 것을 교시한다. 다시 말해서, 종래 기술은 Southworth의 '626 특허가 파손없이 지면 밖으로 지속적으로 당겨질 수 있는 동시에, 마커 테이프의 나머지 부분 중 적어도 일부를 지속적으로 지표면으로 가져올 수 있는 코어 재료를 갖는 마커 테이프를 제공하지 못한다는 것을 인식하고 교시한다.

Allen의 US 3,115,861(이하, "Allen의 '861 특허")는, 수 피트 위에서 매설되고 하수도, 가스, 수도, 전기 라인 등과 같은 매설된 사회 기반 시설 위에서 연속적으로 진행하는 착색된 토양 층의 사용을 교시하는, 매설된 사회 기반 시설을 보호하기 위한 매우 초기[1963]의 노력이다. 착색된 토양의 색상은 사회 기반 시설이 매설되는 토양의 색상과 대비되도록 선택된다. Allen의 '861 특허는, 착색된 토양의 색상이 매설된 사회 기반 시설의 유형을 나타낼 수 있고, [특히 30 피트[9.14 m]와 같은 깊은 매장에 대하여, 하나는 매설된 사회 기반 시설의 수[예를 들어, 2] 피트[또는 0.61 m] 위의 깊이로서, 그리고 다른 하나는 토양의 지표면의 수 피트[예를 들어, 2 또는 0.61 m] 아래에 부설되는 2개의 착색된 토양이 사용될 수 있어서, 매설된 사회 기반 시설의 위치 파악의 즉각적인 표시를 취하는 것을 교시한다. 각각의 층[이러한 것은 2[또는 0.61 m] 또는 수 피트 두께 및 5 또는 6 피트 폭 또는 대략 1.5 m 내지 1.8 m 폭일 수 있는]은 지하 사회 기반 시설의 경로를 따를 것이다. 매설된 사회 기반 시설의 길이를 따라서 위치를 파악하는데 중요한 밸브 또는 다른 특징부가 있는 경우에, Allen은 착색된 토양의 하부 층의 수 피트[즉, 2 피트[0.61 m]] 이상 위에 착색된 토양의 분리 층[다른 층에 대해 선택된 색상과 다른 색상의]을 매설하는 것을 교시한다. 분리 층은 아마도 6 피트 x 6 피트[또는 대략 1.8 m x 1.8 m]이고, 하부 층의 2 피트[또는 약 0.61 m] 위에 있을 것이다. 또한 이러한 층을 제1 층에 통합하여 밸브 또는 중요한 다른 특징부의 존재를 나타내도록 색상을 변경하는 것이 또한 가능하다. 사용시에, Allen의 '861 특허의 착색된 토양 층은 굴삭 장비에 의해 지표면으로 보내져서 굴삭 작업자가 보도록 하고, 그러므로 굴삭 작업자에게 매설된 사회 기반 시설의 존재를 경고할 수 있도록 의도된다. 명백히, Allen의 '861 특허는, 본 출원인의 발명에서 제공된 바와 같은 강한 코어 재료를 가진 마커 테이프의 사용, 즉, 굴삭 작업자가 볼 수 있고, 그러므로 승무원에게 매설된 사회 기반 시설의 존재를 경고할 수 있도록, 파손없이 지면 밖으로 지속적으로 당겨질 수 있는 동시에, 마커 테이프의 나머지 부분 중 적어도 일부를 지속적으로 지표면으로 가져올 수 있는 강한 코어 재료를 갖는 마커 테이프를 제공하지도 교시하지도 않는다.

매설된 사회 기반 시설을 보호하기 위한 또 다른 초기 노력인 Prosser의 US 3,282,057[이하, "Prosser의 '057 특허"]는 매설된 사회 기반 시설 바로 위의 착색된 플라스틱 층 마커 테이프를 포함하는 표시 수단[이하, "마커 테이프"]을 매설하는 것을 교시한다. 마커 테이프는 매설된 사회 기반 시설이 손상될 수 있기 전에 굴삭기의 버킷과 접촉되도록 매설된 사회 기반 시설 위에 설치된다. 그 의도는 착색된 플라스틱 마커 테이프의 일부를 굴삭기 버킷에 의해 지표면으로 가져오고, 그러므로 굴삭 작업자에게 매설된 사회 기반 시설이 있다는 것을 경고하는 것이다. 마커 테이프의 일부를 지표면으로 가져오는 것을 용이하게 하도록, 착색된 플라스틱 필름이 플라스틱의 파열 및 분리를 돕도록 짧은 간격으로 천공될 수 있다. 이러한 것은 또한 신장을 유발하는 원인일 수 있다. Prosser의 '057 특허는 또한 매설된 사회 기반 시설의 유형을 나타내도록 필름 상에 경고 표시의 배치를 교시한다.

도 12[Prosser의 '057 특허로부터 취함]는 대체로 도면 부호 55로 지시된 부분적으로 완성된 지하 라인 시설의 단면도를 도시한다. 시설은 굴삭부(58)가 형성된 땅 또는 지면(56)을 포함한다. 굴삭부(58) 내에는 플라스틱 마커 테이프(64)가 그 위에 배치되는 뒤채움(backfill)(62)의 작은 층으로 덮인 매설된 사회 기반 시설(60)[이 경우에 파이프]이 있다. 마커 테이프(64) 위에는 도면 부호 66으로 지시된 필요로 하는 뒤채움의 나머지가 배치된다. 마커 테이프(64)는 플라스틱의 연속적인 스트립이다.

도 13[또한 Prosser의 '057 특허로부터 취함]은 도 12에 도시 된 마커 테이프(64)의 대안적인 형태를 도시하며, 도면 부호 66으로 도 13에 지시된다. 마커 테이프(66)는 길이 치수에 대해 횡방향으로 연장되는 복수의 약화된 영역(68)을 갖는 플라스틱 필름의 연속 스트립(67)이다.

마커 테이프(70)가 복수의 중첩 시트(72)로 형성되는 Prosser의 '057 특허의 마커 테이프의 대안적인 배열이 도 14[또한 Prosser의 '057 특허로부터 취함]에 도시되어 있다. 중첩 시트(72)는 마커 테이프(70)가 큰 공급 롤에 권취될 수 있기 위해 낮은 강도의 가열 밀봉구[도시되지 않음]에 의해 또는 낮은 강도의 접착 본드[도시되지 않음]에 의해 서로 부착된다. 굴삭 수단이 부딪칠 때, 시트는 분리되고, 마커 테이프의 일부는 지표면으로 오도록 의도된다.

Prosser의 '057 특허의 마커 테이프는 또한 복수의 주름 또는 접힘부에 의해 합쳐지는 각각의 분리된 시트를 갖는 것에 의해 연장 가능한 실시예에 또한 제공될 수 있다. 이러한 것은 마커 테이프(74)가 접힘부 또는 주름(76)에 의해 연결된 복수의 연결된 시트(72')를 포함하는 도 15[또한 Prosser의 '057 특허로부터 취함]에 도시되어 있다. 이러한 실시예에 의해, 마커 테이프가 굴삭 도구에 의해 흩뜨러지면, 주름 또는 접힘부(76)는 펼쳐지는 것에 의해 마커 테이프를 도울 것이다.

사용시에, Prosser의 '057 특허의 마커 테이프는 도 12에 도시된 바와 같이 매설된 사회 기반 시설의 약간 위에 매설된다. 그런 다음, 나머지 뒤채움은 굴삭부(58)를 채우도록 사용된다. 굴삭기와 같은 굴삭 수단이 매설된 사회 기반 시설 가까이에서 굴삭할 때, 마커 테이프의 부분이 떼어져 굴삭기 버킷에 갇히게 되고, 토양이 버킷으로부터 비워질 때 보여질 수 있으며, 그러므로 굴삭 작업자에게 매설된 사회 기반 시설의 존재를 경고한다. 불행하게, 실제로, 굴삭 버킷에서 Prosser의 '057 특허의 마커 테이프의 절단된 부분을 보는 것은 매우 어려우며, 흩뜨러지지 않은 토양에 남아있는 Prosser의 '057 특허의 마커 테이프의 부분은 손상되지 않은 임의의 부분이 굴삭 트렌치 내로 당겨질 수 있기 전에 전단되기 쉽다. 그러므로, 감시자[그의 직업은 마커 테이프를 위해 개방된 트렌치를 보는 것이다] 조차도 Prosser의 '057 특허의 마커 테이프를 보는 것은 때때로 매우 어렵다. Prosser의 '057 특허의 마커 테이프의 성능에 관한 전술한 정보는 다음에 논의되는 바와 같이 Evett의 US 3,908,582로부터 나온다. 명백히, Prosser의 '057 특허는, 본 출원인의 발명에서 제공된 바와 같이 마커 테이프의 사용, 즉 굴삭 작업자가 볼 수 있고, 그러므로 승무원에게 매설된 사회 기반 시설의 존재를 경고할 수 있도록, 파손없이 지면 밖으로 지속적으로 당겨질 수 있는 동시에, 마커 테이프의 나머지 부분 중 적어도 일부를 지속적으로 지표면으로 가져올 수 있는 강한 코어 재료를 갖는 마커 테이프를 교시하거나 또는 제공하지 못하였다.

Allen의 US 3,504,503(이하, "Allen의 '503 특허")는 Prosser의 '057 특허의 플라스틱 표시 수단의 개선을 교시한다. Prosser의 '057 특허의 플라스틱 표시 수단이 비금속이므로 검출될 수 없고 매설된 사회 기반 시설이 종종 비금속이기 때문에, Allen의 '503 특허는 원격으로 검출 가능한 플라스틱 표시 수단이 필요할 것이라는 것을 교시한다. 그는 이러한 제안이 공지된 검출 수단을 사용하여 원격으로 검출 가능하도록 Prosser의 '057 특허 플라스틱 테이프를 전자기적으로 마킹하는 것에 의해 원격으로 검출 가능하도록[지표면으로부터] 만드는 것을 종래 기술에서 다루었다.

Allen의 '503 특허는 간단히 이러한 것이 잘 기능하지 않으며 이러한 접근법이 "어떠한 용도로도 사용되지 않았다"고 진술하고 있다. Allen의 '503 특허는 Prosser의 '057 특허가 하는 것과 동일한 방식으로 향상된 시트 또는 테이프를 사용한다. Allen의 '503 특허는 매설된 사회 기반 시설에 인접한 토양의 색상과 대비되는 색상을 갖는, 시트 또는 테이프의 형태를 하는 부서지기 쉬운 가요성 금속 포일을 제공하여서, 상기 색상은 서로 용이하게 시각적으로 구별될 수 있다. 금속 포일 시트 또는 테이프는 토양에 매설될 때 수분 및/또는 산화 또는 다른 열화로부터 보호되며, 그러므로 그 위치가 종래의 검출 디바이스를 사용하여 원격으로 용이하게 검출될 수 있다[지표면으로부터]. 그러므로, 어떠한 채굴 또는 굴삭이 일어나기 전에, 매설된 시트 또는 테이프의 존재 및 일반적인 위치 파악[그러므로, 매설된 사회 기반 시설의 위치 파악]이 결정될 수 있으며, 채굴 또는 굴삭 장비의 작업자는 미리 경고받을 수 있다.

Allen의 '503 특허는 구리, 알루미늄, 니켈 및 주석이 그의 포일 시트 또는 테이프를 만들도록 사용될 수 있고, 그가 강으로 만들어진 포일, 특히 주석 코팅 강제 포일을 사용하는 것을 선호한다고 교시한다. Allen의 '503 특허는 그가 종래의 주석 코팅 밀 게이지 냉간 압연 강재(tin-coated mill gauge cold rolled steel)를 냉간 압연하여 만든 약 0.001 내지 0.002 인치[또는 대략 2.54 x 10^-3㎝ to 5.1 x 10^-3㎝]의 두께의 포일을 사용한다. 최선의 결과를 위해, Allen의 '503 특허는 이러한 것이 완성된 포일의 필요한 가요성에 부정적인 영향을 줌에 따라서 냉간 압연 포일을 어닐링하는 것에 대해 교시한다. 그의 강제 포일을 보호하고 착색하기 위해, Allen의 '503 특허는 강제 포일의 한쪽 면 또는 양쪽 면이 오래 지속되는 내습 및 내산화성 폴리에스터 페인트로 페인팅될 수 있다고 교시한다. Allen의 '503 특허는 페인팅된 강제 포일이 필요에 따라 경고 표시가 각인될 수 있다는 것을 교시한다. 그러므로, 페인팅된 강제 포일은 그런 다음 압출, 적층, 또는 다른 공지된 코팅 기술에 의해, 수분 및 토양에서 존재하는 것으로 알려진 다른 물질과 접촉시에 열화에 내성이 있는 실질적으로 투명한 플라스틱의 박막[통상적으로 0.001 인치 또는 2.54 x 10^-3㎝]이 한쪽 면 또는 양쪽 면에서 코팅되거나 또는 피복된다. 폴리에틸렌은 특히 바람직한 코팅 물질로서 주목된다. 또한, Allen의 '503 특허는, 강제 포일 위에 색상을 페인팅하는 대신에, 임의의 필요한 색상의 착색 또는 유색의 합성 플라스틱을 사용하는 것에 의해 도포될 수 있다는 것을 교시한다. 그는 이러한 플라스틱 필름이 또한 임의의 필요한 경고 표시가 각인될 수 있다는 것에 유의하여야 한다. Allen의 '503 특허는 그의 포일 시트 또는 테이프가 3 내지 12인치 또는 7.62㎝ 내지 30.5㎝[또는 그 이상]의 폭일 수 있으며, 지표면의 4 인치 또는 10.2㎝ 내지 2 피트 이상 [61㎝ 이상] 아래에서, 그리고 매설된 사회 기반 시설 위의 적절한 높이에서 매설될 수 있다는 것을 교시한다. 명백히 Allen의 '503 특허는, 본 출원인의 발명에서 제공되는 바와 같은 마커 테이프의 사용, 즉 굴삭 작업자가 볼 수 있고, 그러므로 승무원에게 매설된 사회 기반 시설의 존재를 경고할 수 있도록, 파손없이 지면 밖으로 지속적으로 당겨질 수 있는 동시에, 마커 테이프의 나머지 부분 중 적어도 일부를 지속적으로 지표면으로 가져올 수 있는 강한 코어 재료를 갖는 마커 테이프를 교시하거나 또는 제공하지 못하였다. 강제 포일을 사용하는 실시예에서도 Allen의 '503 특허는 그가 어닐링되지 않은 강제 포일의 가요성을 원하기 때문에 강제 포일을 어닐링[포일에 훨씬 큰 강도를 주었을]하는 것에 대해 교시한다는 점에 유의하여야 한다.

Southworth의 '626 특허는 그의 리본 코드[본 출원의 도 10의 42 및 44]가 굴삭 기계에 마주칠 때 매설된 마커 테이프(38, 38')가 지표면으로 당겨지도록 충분히 강하다는 것을 교시한다. 그러나, Evett의 US 3,908,582[이하, Evett의 '582 특허]는, Southworth의 테이프[본 출원의 도 10에서의 38, 38']가 취약하지 않고 Southworth의 테이프(38, 38')의 상당 부분이 보다 관찰 가능한 위치로 굴삭 기계에 의해 당겨질 정도로 강도 및 충분히 신장 가능하도록 의도되지만, 실제로는 굴삭 장비에 의해 채굴된 트렌치에 인접한 테이프(38, 38')의 부분들이 고도로 치밀한 토양으로부터 당겨지기 전에 전단되고, 그러므로 Southworth의 테이프(38, 38')가 용이하게 관찰 가능한 길이 방향 범위로 신장되는 것이 방해된다는 것을 교시한다.

Prosser의 '057 특허는 본 출원의 도 12 내지 도 15에서 그의 착색된 플라스틱 마커 테이프(64, 66, 70 및 34)가 매설된 사회 기반 시설의 수 인치[2 인치 이상 또는 5.1㎝ 이상] 위에 매설되어서, 매설된 사회 기반 시설 가까이에서 채굴될 때, 굴삭 장비가 매설된 사회 기반 시설과 접촉하기 전에 착색된 플라스틱 마커 테이프와 접촉하고, 굴삭 작업자에게 아래의 위험을 경고하도록 굴삭 장비가 마커 테이프[본 출원의 도 12 내지 도 15에서 64, 66, 70 및 34]를 지표면으로 당길 것이라는 것을 교시한다. Prosser의 '057 특허는 그의 마커 테이프(70)가 저강도 접착제 접착 또는 저강도 가열 밀봉에 의해 서로 부착되는 중첩 시트(72)[본 출원의 도 14에 도시된 바와 같이]로 만들어질 수 있다는 것을 교시한다. 그러므로, 마커 테이프(70)가 굴삭 장비에 부딪칠 때, 시트(72)는 슬라이딩되어, 굴삭 작업자에게 가시적인 경고를 제공하기 위해 지표면으로 보내질 수 있다. Prosser의 '057 특허는 또한 굴삭 장비와 접촉시에, 굴삭 작업자에게 경고하기 위해 지표면에 도달될 수 있도록 마커 테이프(74)의 일부 신축 및 신장을 제공하도록 접힘부(76)에 의해 연결되는 시트(72')를 갖는 그의 마커 테이프(74)의 실시예를 또한 가진다.

Evett의 '582 특허는, Prosser의 '057 특허의 표시 수단이, [굴삭 장비의] 채굴 또는 탐침 요소에 의해 결합되고 당겨질 때, "표시 수단을 보다 용이하게 만들 수 있는 길이 방향 범위로 펼쳐질 것이라고 하며; 그러나, 표시 수단이 펼쳐질 수 있는, 그러므로 길이 방향으로 연장될 수 있는 범위가 아주 제한되어서, 이러한 것이 지면 레벨로부터 보이지 않을 수 있다는 것"을 교시한다. Evett는 "접힌 테이프가 초기에 미끄러진 시트 사이에 놓일지라도, 이러한 시트가 비교적 짧은 기간에 지면에서 변형 가능하여서, 테이프가 매설되는 지면으로부터 테이프가 보호되지 않는다"는 것을 진술한다. 또한, 테이프가 부설되는 지면의 치밀도에 의존하여, "채굴에 의해 채굴된 트렌치에 인접한 테이프의 부분 또는 탐침 요소가 지면으로 당겨지기 전에, 그러므로 펼쳐지기 전에 전단될 수 있다". 이러한 것은 테이프가 특히 높은 인장 강도를 갖는 재료로 만들어지지 않기 때문에 명백히 더욱 많은 문제가 된다[Evett의 '582 특허, 컬럼 1, 10 내지 31행].

Evett의 '582 특허는 도 16[Evett의 '582 특허로부터 취함]에서 엔진(81), 및 지표면 레벨(83) 상에서 이동을 위한 무한 트랙(82)을 갖는 종래의 트랙터(80)를 도시한다. 탐침 요소(84)는 트랙터(80)의 전방에 장착되고, 채굴 요소(85)는 트랙터(80)의 후방에 장착된다. 탐침 요소(84)는 채굴 요소(85)보다 얕은 깊이까지 지표면 레벨(83)을 침투하도록 배열된다. 또한, 도 16에 도시된 바와 같이, 파이프(86)는 지하에 매설되고, 트랙터(80)의 주행 방향에 대해 횡방향으로 진행하며, 채굴 요소가 파이프에 대해 이동되면 채굴 요소(85)에 의해 결합되어 손상되는 깊이로 매설된다. 그러나, 마커 테이프(88)는 파이프(86) 위의 짧은 거리 및 채굴 요소(85)의 채굴 깊이 위의 지면 내에 배치된다.

Evett의 '582 특허는, 채굴 요소(85)가 파이프(86)에 대해 이동되고 그러므로 파이프를 손상시키기 전에 마커 테이프(88)가 탐침 요소(84)에 의해 결합될 것이라는 것을 교시한다. 트랙터(80)의 추가적인 전진 이동은 도 17[또한 Evett의 '582 특허로부터 취함]에서 도시된 바와 같이 마커 테이프(88)로 하여금 토양(83)으로부터 당겨지도록 하고, 그러므로 파이프(86)에 대한 잠재적인 손상 위험이 있다는 것을 트랙터(80)의 작업자에게 경고할 것이다.

Evett의 '582 특허는 외장(90) 및 외장(90) 내에 둘러싸인 리본(92)을 포함하는 도 18에 도시된 바와 같은 경고 테이프[마커 테이프](88)를 제공한다. 외장 및 리본은 파이프 라인과 같은 세장형의 매설된 사회 기반 시설 위에 부설되는 것을 용이하게 하도록 상당한 길이 방향 범위의 것이다. 외장(90)은 지면에 매설될 때 분해되지 않는 임의의 적절한 재료의 2개의 필름으로 만들어질 수 있다. 2개의 필름은 그 측면 가장자리를 따라서 함께 적층된다. 이러한 목적에 적합한 재료는 폴리에틸렌, 폴리염화비닐 및 가교된 폴리올레핀(cross-linked polyolefin)이다. 리본(92)은 접힘부가 테이프(88)의 길이 방향 길이에 평행하게 연장되는, 도 18에 도시된 바와 같이 그 자체 위로 접혀지는 단일의 좁은 필름을 포함한다. 테이프(94)가 도 18의 외장(90)과 같이 구성된 외장(96)을 포함하는 테이프의 다른 실시예가 도 19에 도시되어 있다. 리본(98)은 외장(96) 내에 봉입되고, 리본(98)에서의 접힘부가 외장(96)의 길이에 직각이라는 사실에 의해 도 18에 도시된 것과 구별된다.

Evett는 외장(90, 96)이 밝게 착색되고, 그 외부 표면 상에 각인된 경고 표시를 가질 수 있다고 교시한다. 리본 및 외장은 토양에서 발견되는 조건 하에서 용이하게 분해되지 않는 재료로 만들어지는 것으로서 개시되어 있다. 또한, Evett는 리본(92, 98)과 외장(90, 96) 사이에 낮은 마찰 계수가 바람직하다는 것을 교시한다. 이러한 것은 리본 및 외장을 위한 재료의 선택에 의해, 또는 바람직하게 테이프의 구성에 윤활제를 제공하는 것에 의해 달성될 수 있다. 명백히, Evett의 '582 특허는 본 출원인의 발명에서 제공된 마커 테이프의 사용, 즉 굴삭 작업자가 볼 수 있고, 그러므로 승무원에게 매설된 사회 기반 시설의 존재를 경고할 수 있도록, 파손없이 지면 밖으로 지속적으로 당겨질 수 있는 동시에, 마커 테이프의 나머지 부분 중 적어도 일부를 지속적으로 지표면으로 가져올 수 있는 강한 코어 재료를 갖는 마커 테이프를 교시하거나 또는 제공하지 못하였다.

Allen의 US 4,623,282는 매설된 사회 기반 시설이 매설되는 토양에서 존재하는 조건에서 견디는 경고성 표시 및 대비 색상 코딩을 구비하는 Allen의 US 3,504,503에 기술된 바와 같은 금속 포일을 포함하는 부서지기 쉬운 가요성 테이프를 제공하는 것에 관련된다. 예를 들어 Allen은 매설된 사회 기반 시설의 유형을 나타내는 경고 표시가 경고 테이프의 외부 표면에 인쇄되어야 한다고 교시한다. 이러한 경고성 표시는 탄화수소 및 지하 전기분해에 의해 지면 아래에서의 지우기, 벗겨짐, 화학적 활성에 의해 제거되는 것에 취약하다는 것이 밝혀졌다. 그러므로, 일정 시간 후에, 경고 표시는 긁힘 또는 벗겨짐으로 인해, 또한 지면 아래에 존재하는 탄화수소 또는 석유의 영향으로부터의 자연적인 원인으로 인해 지워진다. 그러므로, Allen의 '503 특허의 경고 표시는 사용 중에 지워지기 쉽다. Allen의 '282 특허는 경고 표시가 투명 테이프 필름의 내측 표면에 역인쇄되어 경고성 표시가 표면에서 벗겨질 수 없는 테이프를 제공한다. 또한, Allen의 '282 특허는 토양의 색상에 보다 양호한 대비 색상 상황을 제공하는 것과 관련된다.

DeCourville, US 4,654,639[이하 DeCourville의 '639 특허]는 파이프 라인, 전기선 또는 다른 매설된 물체와 같은 매설된 사회 기반 시설의 존재를 굴삭 기계의 작업자에게 나타내기 위한 시그널링 재료(signaling material)[즉, 마커 테이프]를 제공하는 것과 관련된다. 마커 테이프는 매설된 사회 기반 시설 전에 굴삭 기계에 의해 접촉되고, 트렌치 또는 굴삭기 버킷에서 관찰되는 것에 의해 매설된 사회 기반 시설의 존재를 "신호한다". 이러한 것은 길이에 있어서 이전에 논의된 고전적인 마커 테이프이다. 실제로, 마커 테이프는 굴삭 기계의 버킷에 부딪칠 때 트렌치 또는 굴삭 기계의 버킷에서 항상 보이지는 않는다. 이러한 것은 트렌치의 벽이 트렌치의 어느 한쪽에 매설되어 남아있는 재료의 잔류물을 가리도록 어느 정도 무너지도록 굴삭이 만들어진 토양이 다소 느슨해질 때 명백히 악화된다.

DeCourville의 '639 특허는 비교적 낮은 파단 저항성[낮은 인장 강도]을 갖는 지지 그리드를 구비한 다부품 시그널링 스트립을 제공하는 것에 의해, 그리고 지지 그리드보다 상당히 높은 인장 강도를 갖는 다수의 길이 방향으로 연장되는 불연속 스트립을 이러한 지지 그리드에 고정하는 것에 의해 종래 기술에서의 문제점을 개선하도록 시도한다. 이러한 것은 시그널링 디바이스가 굴삭기 버킷에 부딪칠 때, 낮은 인장 강도의 지지 그리드 섹션이 굴삭기 버킷에 의해 쉽게 절단되지만, 높은 인장 강도의 길이 방향으로 연장된 불연속 스트립 중 적어도 하나는 매설된 사회 기반 시설의 존재를 굴삭 기계 작업자에게 신호하도록 버킷에서 얻어질 것이다. 이를 위해, 높은 인장 강도의 길이 방향으로 연장되는 스트립의 길이는 전형적인 굴삭용 버킷의 최대 치수보다 크도록 선택된다. 이러한 것은 길이 방향 연장 스트립이 굴삭 작업자에게 더욱 양호하게 경고하기 위해 버킷의 단부 위로 돌출할 것이다.

DeCourville의 '639 특허는 길이 방향 연장 스트립 섹션이 필요한 높은 인장 강도를 갖도록 금속으로 만들어질 수 있다는 것을 교시한다. 자연적으로, 금속은 토양 환경으로부터 보호되어야만 하여서, 금속은 낮은 부식성 금속[아마도 스테인리스강]일 수 있거나, 또는 적절한 코팅 또는 보호 합성 수지[플라스틱] 재료, 직조된 섬유 밴드 또는 심지어 비직조 플라스틱 섬유 밴드에 의해 보호될 수 있다. 지지 그리드는 포일 또는 필름, 합성 섬유, 면 등의 형태를 하는 폴리염화비닐, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌으로 만들어질 수 있다. 지지 그리드는 천공 또는 비천공 필름 또는 포일일 수 있다. DeCourville은 심지어 필요하면 지지 그리드가 생분해성(biodegradable)일 수 있다고 기술한다.

도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, DeCourville의 시그널링 재료는, 그 길이 방향 가장자리를 따라서 그리드(80)에 융합된 2개의 플라스틱 포일 또는 시트 밴드(82)에 열적으로 접착되는 플라스틱 재료를 포함하고, 이에 의해 각각의 포켓(88)을 제공하는 지지 그리드 또는 그릴(80)을 포함한다. 각각의 포켓(88)은 이격된 관계로 배치된 다수의 금속 스트립 섹션(84)을 수용한다. 금속 스트립 섹션(84) 사이의 공간은 도 20에서 도면 부호 86에 도시되어 있다. 이들 공간(86)은 도 20의 상부 부분에 도시된 스트립(84) 사이의 공간(86)이 도 20의 하부 부분에 있는 스트립(82)의 중간에서 일어나도록 배열된다. 이러한 공간은 조립체가 도 22에 도시된 바와 같이 굴삭기 버킷(90)에 부딪칠 때 스트립(82) 중 적어도 하나가 보이도록 돕는다. 명백히, DeCourville의 '639 특허는 본 출원인의 발명에서 제공되는 바와 같이 마커 테이프의 사용, 즉 굴삭 작업자가 볼 수 있고, 그러므로 승무원에게 매설된 사회 기반 시설의 존재를 경고할 수 있도록, 파손없이 지면 밖으로 지속적으로 당겨질 수 있는 동시에, 마커 테이프의 나머지 부분 중 적어도 일부를 지속적으로 지표면으로 가져올 수 있는 강한 코어 재료를 갖는 마커 테이프를 교시하거나 또는 제공하지 못하였다.

Cosman 등의 US 4,767,237(이하, "Cosman 등의 '237 특허")는 마커 테이프의 길이를 따르는 2개의 근접하게 이격된 평행한 도체 와이어를 지니는 다소 종래의 마커 테이프를 제공한다. 와이어의 목적은 마커 테이프에서의 파손의 결정을 허용하는 것이다. 이러한 것은 2개의 근접하게 이격된 평행한 도체 와이어에 의해 제공되는 커패시턴스를 측정하는 것에 의해 달성된다. 기능하기 위해, Cosman 등의 '237 특허의 마커 테이프는 송신기가 와이어에 연결될 수 있도록 지표면으로부터 접근될 수 있어야만 한다. 사용시에, 마커 테이프는 매설된 사회 기반 시설 위에 매설되고, 수동적인 공진 마커(passive, resonating marker)는 매설된 사회 기반 시설의 스플라이스 포인트(splice point) 또는 티(Tee) 포인트[파이프를 위한]와 같이 사전 결정된 관심 위치에서 마커 테이프에 부착된다. 수동적인 공진 마커는 검출되고, 그러므로 관심 위치를 파악하며, 이격된 평행한 와이어는 마커 테이프에서의 파손의 거의 정확한 위치를 결정하도록 사용될 수 있다. 명백히, Cosman 등의 '237 특허는, 본 출원인의 발명에서 제공된 마커 테이프의 사용, 즉 굴삭 작업자가 볼 수 있고, 그러므로 승무원에게 매설된 사회 기반 시설의 존재를 경고할 수 있도록, 파손없이 지면 밖으로 지속적으로 당겨질 수 있는 동시에, 마커 테이프의 나머지 부분 중 적어도 일부를 지속적으로 지표면으로 가져올 수 있는 강한 코어 재료를 갖는 마커 테이프를 교시하거나 또는 제공하지 못하였다.

Cosman 등의 US 5,017,415는 사전 결정된 위치에서 테이프 상에 부착된 다수의 수동적인 공진 마커를 갖는 다소 종래의 비전도성 마커 테이프 구성을 제공한다. 마커 테이프는 매설된 사회 기반 시설 위에 매설되고, 수동적인 공진 마커는 종래의 기술을 사용하여 위치된다. 수동적인 공진 마커는 활성화되어 검출되도록 지표면으로의 어떠한 접근도 요구하지 않으며, 마커 테이프는 파손되어도 여전히 기능한다. Cosman의 '415 특허는 본 출원인의 발명에서 제공된 마커 테이프의 사용, 즉 굴삭 작업자가 볼 수 있고, 그러므로 승무원에게 매설된 사회 기반 시설의 존재를 경고할 수 있도록, 파손없이 지면 밖으로 지속적으로 당겨질 수 있는 동시에, 마커 테이프의 나머지 부분 중 적어도 일부를 지속적으로 지표면으로 가져올 수 있는 강한 코어 재료를 갖는 마커 테이프를 교시하거나 또는 제공하지 못하였다.

RFID 기술:

무선 주파수 식별[Radio Frequency Identification: RFID] 디바이스(통상적으로 "RFID 태그들"로 지칭되는)는 널리 공지되어 있으며, 전형적으로 안테나에 동작 가능하게 결합된 집적 회로(IC)를 포함한다. 태그는 또한 배터리와 같은 내부 전원을 또한 가질 수 있거나, 또는 전원을 가지지 않을 수 있으며 대신에 외부 판독기로부터 에너지를 얻을 수 있다. 저렴한 비용이 가장 중요한 요소일 때, 배터리가 없는 RFID 태그가 더욱 바람직할 수 있다. 내부 전원이 없는 RFID의 단점 중 하나는 낮은 동작 범위이다. 즉, RFID 태그를 위한 유일한 전원이 판독기[조사 디바이스(interrogating device)] 방사로부터 오면, 판독기는 시스템이 기능하도록 태그에 상당히 근접하여야만 한다. 배터리를 구비한 RFID 태그는 더욱 긴 판독 범위가 바람직한 적용물에 바람직할 수 있다. 어느 하나 또는 둘 모두가 본 발명과 관련하여 사용될 수 있다. 본 발명의 RFID 태그는 바람직하게 UHF 또는 마이크로파 주파수 대역에서 공진하며, 그 중 어느 것이나 RFID 판독기가 유용하게 되는 충분히 긴 판독 범위로부터 태그를 조사하는 것을 가능하게 한다.

RFID 태그와 관련된 집적 회로는 전형적으로 태그 식별자가 저장되는 특정량의 메모리, 및 아마도 태그에 관한 다른 정보 및/또는 태그가 관련되는 아이템 또는 아이템들을 포함한다. RFID 판독기(정보를 읽거나 RFID 태그에 정보를 기록할 수 있는 조사기(interrogator)로서 또한 공지된)가 RFID 태그를 조사하기 위해 그 판독기 안테나를 통해 에너지를 전송할 때, 태그는 판독기가 RFID 태그 식별자를 얻을 수 있는 정보 또는 다른 정보로 응답한다. RFID 판독기에 의해 얻어진 데이터, 식별자, 또는 정보는 그런 다음 식별자들의 데이터 베이스에서의 입력 또는 그 RFID 태그와 관련된 정보와 비교될 수 있다. 이러한 방식으로, RFID 태그된 아이템에 관한 정보는 아마도 실시간으로 획득되고, 업데이트되고, 사용자에게 제공될 수 있고 및/또는 RFID 태그에 기록될 수 있다.

현재 이용 가능한 RFID 시스템은 저주파(100 메가헤르츠 미만) 및 고주파(100 메가헤르츠 이상) 모드 모두에서 동작한다. 그 저주파 태그 대응부와 달리, 고주파 태그는 밀접하게 이격된 동안에도 1미터보다 큰 거리에서 데이터를 판독할 수 있다. 새로운 데이터는 또한 태그로 전송될 수 있다.

지하 매설물을 검출하고 보호하기 위해 다수의 RFID 디바이스가 개발되었다. 예를 들어, 3M™ EMS Caution Tape 7600 Series는 천연 가스 라인, 전화선, 전력선, 수로 또는 다른 유형의 매설된 사회 기반 시설과 같은 매설된 사회 기반 시설 가까이 또는 위에 설치될 수 있는 경고 테이프를 제공한다. 마커는 공지된 마커 테이프에 부착된 소형 RFID 디바이스를 포함한다. 디바이스는 3M™ Dynatel™ Locator 700 Series와 같은 판독기와 함께 동작한다. RFID 마커는 내장된 배터리를 요구하지 않으며, 마커 테이프에 접속된 외부 송신기 또는 액세스 포인트의 사용을 요구하지 않는다. 마커는 독립적으로 기능하여서, 경고 테이프의 섹션이 절단되거나 또는 제거되더라도, 테이프 상의 다른 마커는 위치 정보를 계속 제공한다. 경고 테이프는 표준 지하 매설물 색상으로 제공되며, 마커는 다양한 유형의 지하 매설물[가스, 전화선(telco), 폐수 등)에 특정한 산업 표준 주파수로 조정된다. 3M™ EMS Caution Tape 7600 Series는 2 피트[0.61 m]의 매설 깊이까지 기능할 수 있다.

지하 사회 기반 시설을 마킹하기 위한 또 다른 3M™ 제품은 3M™ EMS Rope 7700 Series이다. 로프는 로프를 따라서 약 8 피트[또는 대략 2.44 m]마다 설치된 EMS 마커를 구비한 폴리에스터 로프를 포함한다. 경고 테이프와 마찬가지로, 로프에서의 절단은 나머지 마커의 기능에 영향을 미치지 않는다. 로프는 거친 지형을 통해 4 피트(또는 약 1.2m)까지 매설되도록 충분히 강하다.

본 발명의 시그널 테이프는 전술한 바와 같이 3M™ EMS Caution Tape 7600 Series에서 사용된 것과 유사한 RFID 태그를 포함할 수 있다. 본 발명의 시그널 테이프는 또한 아래에서 논의되는 바와 같이 코어 재료로서 폴리에스터 로프를 포함할 수 있으며, 본 발명과 함께 사용된 폴리에스터 로프는 RFID 태그를 포함할 수 있고 전술한 3M™ EMS Rope 7700 Series와 유사할 수 있는 것으로 구상된다. 다음에 논의된 바와 같이, 본 발명의 시그널 테이프에서 사용된 모든 폴리에스터 로프는 시그널 테이프의 코어 재료로서 사용되고, 필요에 따라 3M™ EMS Rope 7700 Series의 폴리에스터 로프보다 훨씬 강하다. 본 발명의 시그널 테이프는 또한 코어 재료로서 평평한 폴리에스터 로프를 전술한 3M™ EMS Caution Tape 7600 Series에서 사용되는 것과 유사한 별개의 RFID 태그와 통합될 수 있다. 이들 및 다른 실시예는 아래에서 설명될 것이다.

트레이서 와이어 기술:

트레이서 와이어는 비금속 재료로 구성된 지하 매설물의 위치 파악을 돕도록 사용하는데 널리 공지되어 있다. 트레이서 와이어를 사용하지 않고 철 및 기타 금속성 지하 매설물을 검출, 위치 파악 및 매핑하도록 수년에 걸쳐서 개발된 많은 시스템이 있었다. 이러한 시스템의 대부분은 금속성 지하 매설물에서 교류 전류를 인가하거나 또는 유도하는 것을 수반한다. 인가되거나 유도된 교류 전류는 자기장을 만들고, 자기장은 그런 다음 지표면으로부터 감지되며 지하 매설물을 매핑하도록 사용된다. 최근에, 지하 매설물에 대하여 비금속 또는 폴리머 재료를 사용하는 것이 일반적인 실시이다. 예를 들어, 가스, 수도 및 하수관은 점차적으로 폴리머로 만들어지고 있다. 종래의 방법론에 의한 비금속 폴리머 지하 매설물의 위치 파악은 지하 매설물 대해 공지된[및 일정한] 공간적 관계로 금속 "트레이서 와이어"를 매설하는 것에 의해 가능하게 된다. 교류 전류는 그런 다음 트레이서 와이어에 인가되거나 또는 유도되며, 트레이서 와이어는 지표면으로부터 매핑된다. 트레이서 와이어와 비금속성 지하 매설물의 공간적 관계가 알려지기 때문에, 트레이서 와이어를 매핑하는 것은 지하 매설물을 매핑한다.

트레이서 와이어는 지하 매설물에 대해 알려진[및 일정한] 공간적 관계로 매설되어야 한다. 예를 들어, 트레이서 와이어는 지하 매설물의 수 인치[즉, 2 인치 이상(5.1cm 이상)] 위에 또는 지하 매설물의 한쪽 측면 또는 다른쪽 측면까지 수 인치[즉, 2 인치 이상(5.1㎝ 이상)]에서 매설될 수 있다. 중요한 것은 지하 매설물에 대한 트레이서 와이어의 배향이 무엇이든, 상기 배향이 일정하고 알려져야만 한다는 것이다. 지하 매설물의 길이를 따라서 사전 결정된 간격으로, 트레이서 와이어가 지표면 또는 맨홀이나 지표면 근처의 다른 접근 포트로 보내져서, 전류는 트레이서 와이어로 인가될 수 있다[지표면으로부터]. 지하 매설물의 위치 파악이 필요할 때, 트레이서 와이어는 접근되고, AC 전류가 한쪽 단부에서 트레이서 와이어에 인가되고, 트레이서 와이어의 다른쪽 단부는 접지된다. 트레이서 와이어를 통해 흐르는 AC 전류[지면으로]는 트레이서 와이어에서 전파되는 자기 신호를 발생시킨다. 이러한 신호는 종래의 손파지 자기 위치 파악 디바이스[수신기], 예를 들어, Schonstedt Instrument Company의 "Maggie" 또는 "GA-92XTd" 자기식 위치 파악 수신기를 사용하여 지표면으로부터 원격으로 검출되고 매핑될 수 있다. 트레이서 와이어의 위치가 매핑될 때, 트레이서 와이어의 위치와 지하 매설물 사이의 공간적 관계가 알려지기 때문에, 트레이서 와이어를 매핑하는 것은 지하 매설물의 매핑을 가능하게 한다.

다수의 회사가 이러한 유형의 자기 위치 파악 장비를 판매한다. 예를 들어, Schonstedt Instrument Company의 CL 300 Cable Locating Kit는 자기 수신기["Maggie" 또는 "GA-92XTd" 또는 이와 유사한 수신기와 같은], 유도 클램프를 사용하여 또는 원격 유도에 의해 AC 전류를 유도하도록 금속성 지하 매설물에 AC 전류를 직접 인가하는 송신기, 및 지하 매설물 또는 트레이서 와이어를 매핑하는데 필요한 다양한 액세서리를 포함한다. Schonstedt 시스템을 사용하여, 송신기는 필요한 자기장을 유도하기 위해 금속성 지하 매설물[또는 금속성 트레이서 와이어]에 직접 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, Schonstedt는 지하 매설물[또는 트레이서 와이어] 주위에 클램핑될 수 있는 유도 클램프를 제공하고, 송신기는 그런 다음 직접적인 전기 연결없이 금속성 매설물 또는 트레이서 와이어에서 필요한 자기장을 유도할 것이다. 마지막으로, 송신기는 지표면으로부터 다양한 자기장을 직접 전파할 수 있는 능력을 가지며, 가변적인 자기장은 매설된 금속성 지하 매설물 또는 트레이서 와이어로 필요한 자기장을 유도한다. 명백히, 이러한 마지막 옵션은 범위와 관련하여 보다 제한적이며, 직접적인 전기 연결은 바람직한 기능 모드이다. 이상적인 조건 하에서, Schonstedt 시스템은 19 피트[또는 대략 5.8 m]까지의 깊이에서 지하 금속성 매설물[또는 트레이서 와이어]을 검출할 수 있다.

트레이서 와이어가 지하 환경으로부터 보호되도록 적절하게 처리되는 것이 중요하다. 트레이서 와이어가 설치 동안 또는 설치 후에 일부 예상치 못한 소스로부터 기계적으로 파손되면, 또는 트레이서 와이어가 열화되고 부식이 와이어에서 파손을 유발하면, 와이어를 사용하여 지하 매설물을 매핑하는 것은 불가능할 것이다. 하나의 소스³가 관련됨에 따라서, 구리 트레이서 와이어에 대한 부적절한 보호 커버링의 사용은 심각한 결과를 초래할 수 있다. 많은 지역이 명시한 대로 트레이서 와이어에 대한 장소 사양(locality specification)이 토건업자에게 "#12 자켓이 있는 실축형 구리 와이어(#12 solid copper wire with jacket")를 설치하기만을 요구하면, 토건업자는 가장 가까운 야적장 또는 전기 도매업자에게 가서 입수 가능한 가장 저렴한 # 12 실축형 구리 와이어를 구입할 수 있다. 이러한 것은 종종 THHN 와이어 또는 "열가소성 고내열성 나일론 코팅 와이어"일 것이다. THHN 와이어 상의 나일론 PVC 코팅은 전형적으로 구리를 열화시켜 노출시키기 전에 지하에서 약 2년 동안 지속할 것이다. 시간 경과에 따라서 베어(bare) 구리 와이어는 그 본래의 상태, 즉 흙(earth)으로 되돌아가려 한다. 이러한 상황은 명백히 신호의 손실을 유발하여 지하 매설물의 위치를 파악하여 매핑하기 위해 트레이서 와이어를 사용하는 것을 훨씬 더 어렵게[불가능하게] 만든다.

³ 2017년 2월, http://www.waterworld.com/articles/2010/09/dos-and-donts-of-tracer-wire-systems.html에서 WaterWorld™로부터 다운로드된 "Do's and Don'ts of Tracer Wire Systems", Michael Moore.

트레이서 와이어는 매설물이 트렌치 공법(trenching method)을 사용하여 설치되면 지하 매설물에 대하여 필요한 위치에서 용이하게 부설될 수 있다. 트레이서 와이어는 보링 헤드가 지하 매설물을 당기는데 사용되는 것과 동시에 보링 헤드에 트레이서 와이어를 부착하는 것에 의해 수평 보링 시스템을 사용하여 부설될 수 있다. 이러한 것은 지하 매설물이 비금속 재료로 만들어지고 그러므로 공지된 위치 파악 및 매핑 기술에 의해 매설된 후에 용이하게 위치를 찾을 수 없을 때 주로 행해진다. 이러한 상황에서, 하나의 트레이서 와이어가 적어도 파손되지 않고 필요할 때 위치 신호를 제공할 수 있는 것을 보장하도록 지하 매설물과 함께 다수의 트레이서 와이어를 설치하는 것이 공지되어 있다. 매설물이 보링에 의해 부설될 때, 트레이서 와이어의 강도는 풀백 동안의 파손이 트렌치 부설 지하 매설물에 의한 파손보다 훨씬 더 큰 문제이기 때문에 매우 중요하다. 일반적인 구리 트레이서 와이어가 높은 인장 강도를 가지지 않기 때문에, 보링 작업 시에 트레이서 와이어로서 구리 코팅된 강제 와이어를 사용하는 것이 때때로 바람직하다. 트레이서 와이어는 실축형 구리 와이어일 수 있지만, 구리 코팅된 강제 코어 와이어일 수 있다는 것에 유의한다. 이러한 구성은 동일한 크기의 와이어에 대해 실질적으로 동일한 전도도를 갖는 트레이서 와이어에 훨씬 증가된 강도를 제공한다.

종래 기술의 트레이서 와이어는 도 23 및 도 24에 도시된다. 도 23에 도시된 바와 같이, 종래의 트레이서 와이어(100)는 절연체(104)로 피복된 실축형 구리 코어(102)를 포함한다. 도 24는 도 23의 화살표(F)를 따르는 단면으로서 종래의 트레이서 와이어를 도시한다.

리츠 와이어 기술:

용어 "리츠 와이어(Litz wire")는 "직조된 와이어(woven wire")를 의미하는 독일 단어 litzendraht로부터 유래되었다. 일반적으로 정의된 바에 따르면, 리츠 와이어는 균일한 패턴의 꼬임 및 부설 길이를 포함하는 와이어 묶음으로 함께 묶이거나 편조된 개별적으로 필름 절연된 와이어로 구성된 와이어이다. 다중가닥(multistrand) 구성[와이어 묶음]은 "표피 효과(skin effect")로 인해 교류 전류를 운반하는 실축형 도체에서 마주치는 전력 손실, 또는 도체의 표면에서 집중되는 무선 주파수의 경향을 최소화한다. 이러한 효과에 대응하기 위하여, 도체의 크기를 크게 증가시키지 않으면서 표면적의 양을 증가시키는 것이 필요하다. 이러한 것은 작은 지름을 가진 각각의 가닥을 많은 가닥 묶음의 와이어에 제공하는 것에 의해 행해진다. 리츠 와이어 묶음에서의 각각의 가닥은 절연되며, 그렇지 않으면 전체 묶음은 단순히 동등한 크기의 실축형 와이어로서 작용한다는 것은 중요하다. 폴리우레탄 및 폴리우레탄 나일론 필름은 대개 그 낮은 전기 손실 또는 그 납땜성 때문에 개별 가닥을 절연하기 위하여 자주 사용되는 재료이며; 그러나, 다른 절연체가 또한 사용될 수 있다. 리츠 와이어는 일반적으로 와이어 묶음의 외측에서 단일 또는 이중 랩으로 또는 직물(전형적으로 나일론)의 제공으로 추가로 절연되지만, 이러한 것들은 이용 가능하게 서비스되지 않는다.

적절하게 구성된 리츠 와이어조차도 가닥화(stranding)의 한계로 인해 일부 표피 효과를 보일 것이다. 고주파수 범위를 위해 의도된 와이어는 동일한 단면적의 리츠 와이어보다 미세한 게이지 크기의 보다 많은 가닥을 요구하지만, 보다 적고 더욱 큰 가닥으로 구성된다. 적절하게 설계된 리츠 와이어에서, 개별 가닥의 크기는 "표피 효과" 깊이와 거의 동일하여서, 표피 효과로 인한 전력 손실이 최소화될 수 있다.

리츠 와이어와 같은 가닥 와이어 구성에서, 근접 효과(proximity effect)로 인한 전력 손실을 최소화하는 것은 또한 중요하다. 근접 효과는 인접 도체에 의해 발생된 자기장의 존재로 인해 전류가 루프(loop) 또는 집중 분포로 흐르는 경향이다. 변환기와 인덕터에서, 근접 효과 손실은 일반적으로 표피 효과 손실보다 더 중요하다. 리츠 와이어 권선에서, 근접 효과는 내부 근접 효과(묶음 내에서의 다른 전류 효과) 및 외부 근접 효과(다른 묶음에서의 전류 효과)로 세분화될 수 있다. 꼬임이나 직조없이 미세 전도체를 함께 그룹화하는 것보다는 리츠 와이어를 꼬거나 또는 직조하는 이유는 가닥 전류(strand currents)가 동일한 것을 보장하는 것이다. 단순한 꼬여져 다발화된 도체 와이어는 근접 효과가 실축형 와이어가 갖는 유일한 중요한 문제인 경우에 이러한 것을 적절히 달성할 수 있다. 표피 효과가 또한 문제가 되는 경우에, 동일한 가닥 전류를 보장하도록 보다 복잡한 리츠 와이어 구성이 사용될 수 있다. 그러므로, 양호하게 설계된 구성에서, 가닥 전류는 거의 동일하다. 일반적으로, 이러한 복잡한 리츠 와이어 구성은 와이어 묶음의 단면에서 가능한 모든 위치를 점유하기 위해, 와이어 묶음의 중심으로부터 와이어 묶음의 외측으로, 그런 다음 와이어 묶음의 중심으로 다시 이동하기 위해 와이어 묶음의 주어진 길이에서 진행하는 개별 가닥 등을 가지도록 추구한다.

전술한 "표피 효과"는 재료 및 주파수에서의 변화와 함께 변한다. 낮은 주파수에서, 표피 효과가 사실상 무시된다. 즉, "표피 깊이" 또는 전도의 깊이는 도체의 거의 전체 단면이 전도에 사용되는 정도이다. 예를 들어, 구리에서 60Hz 주파수에서, "표피 깊이"는 약 1 ㎝이다. 도 25에 도시된 바와 같이, 이러한 것은 약 60 Hz의 주파수에서 교류 전류를 운반하는, 예를 들어 2 ㎝ 지름의 구리 전도체(110)에 대해, 전도체(110)의 거의 전체 단면적(A₁)이 전류를 전도하도록 이용되었을 것이라는 것을 의미한다. 이러한 것은 전도체(110)의 지름에 걸쳐서 명확한 점 묘사(stippling)를 사용하여 도 25에 도시되어 있다. 구리에서의 500 Hz의 주파수에서, 표피 깊이는 약 0.34 ㎝이다. 그러므로, 500 HZ에서 교류 전류를 운반하는 도 26에 도시된 2cm 지름의 구리 와이어는 전류를 전도하도록 와이어 단면의 약 60%만 사용한다. 이러한 것은 도 26의 영역(A₁ 및 A₂) 사이의 도넛 형상 영역(112)으로 표현된다. 구리에서의 1 MHz의 주파수에서, 표피 깊이는 약 0.0076㎝이다. 이러한 것은 1 MHZ에서 교류 전류를 운반하는 도 27에 도시된 2㎝ 구리 와이어가 전류를 전도하도록 와이어 단면의 약 1.5%만을 사용하였을 것이라는 것을 의미한다. 이러한 것은 도 27에서의 원 사이의 작고 점 묘사된 도넛 형상의 영역(114)에 의해 예시된다. 상기 예로부터, 표피 효과가 상당한 전도성 손실을 초래할 수 있다는 것이 명백하다. 이러한 문제를 피하기 위해, 리츠 와이어는 주어진 작동 주파수에 대해, 리츠 와이어 구성에서의 개별 와이어는 표피 깊이와 거의 같은 두께이도록 선택되어서, 표피 효과로 인한 전도성 손실이 거의 없다.

리츠 와이어는 많은 상이한 구성으로 입수될 수 있다. 예를 들어, 단순한 리츠 와이어는 직물 방적사, 테이프 또는 압출된 화합물의 선택적인 외부 절연체와 함께 꼬인 5개의] 단일 필름 절연 와이어 가닥을 포함할 수 있다. 이러한 구성은 도 28에 예시된다. 또 다른 유형의 리츠 와이어는 전체 조립체를 피복한 선택적인 외부 절연체와 함께 꼬인 도 28에 도시된 유형의 리츠 와이어의 5개의 가닥[그러나 선택적인 외부 절연체가 없는]을 포함할 수 있다. 이러한 유형의 리츠 와이어는 도 29에 도시되어 있다. 리츠 와이어 조립체에 더욱 많은 강도가 필요한 경우에, 도 28에 도시된 리츠 와이어 유형의 다중 가닥[그러나 선택적인 외부 절연체가 없는]은 조립체 전체를 피복한 외부 절연체를 구비한 중앙 섬유 코어 주위에서 꼬여질 수 있다. 이러한 유형의 리츠 와이어는 도 30에 도시되어 있다. 직사각형 구성으로 꼬여지고 편조된 개별의, 필름 절연된 와이어 가닥으로 구성된 직사각형 단면 조립체로서 리츠 와이어를 제공하는 것이 또한 가능하다. 이러한 유형의 리츠 와이어는 도 31에 도시되어 있다. 리츠 와이어 전도체에 대한 전형적인 적용은 고주파 인덕터 및 변압기, 모터, 릴레이, 인버터, 전원 공급 장치, DC/DC 컨버터, 통신 장비, 초음파 장비, 음향 장비, TV 장비, 및 열 유도 장비를 포함한다. 본 출원인은 지금까지 누군가가 리츠 와이어를 트레이서 와이어 또는 마커 테이프로서 사용하였다는 것을 알지 못한다.

수평 보링 기술:

지하 매설물을 부설하도록 현재 사용되는 가장 보편적인 방법 중 하나는 Geldner의 US 5,803,189[이하, "Geldner의 '189 특허"]에 도시된 바와 같은 방향성 보링 기계(directional boring machine)를 사용하는 수평 보링이다. Geldner의 '189 특허에서 논의된 바와 같이, 종래의 방향성 보링 기계는 캐리지 상에 장착된 길이 방향 붐(longitudinal boom)을 구비한 트랙형 베이스(tracked base) 상에 장착된 가동성 캐리지, 및 길이 방향 붐을 따르는 전후진 이동을 위해 붐에 장착된 드릴 헤드를 포함한다. 붐은 5°내지 25°의 범위의 각도로 천공될 지표면에 대해 각을 이룬다. 드릴 헤드는 일반적으로 유압 모터에 의해 구동되는 회전 스핀들을 포함하며, 하나 이상의 세장형 드릴 스템(drill stem)은 유압 모터에 분리 가능하게 연결된다. 종래의 방향성 보링 기계는 제1 드릴 스템의 한쪽 단부를 드릴 헤드의 회전 스핀들에 연결하고 드릴 비트(drill bit)를 반대쪽 또는 외부 단부에 연결하는 것에 의해 작동한다. 드릴 헤드가 붐 상의 후퇴 위치에 있으면, 스핀들 회전이 시작되고, 드릴 헤드는 붐 아래로 전진하여 보어를 천공한다. 드릴 헤드가 외부 붐 단부에 도달할 때, 드릴 스템은 드릴 헤드 스핀들로부터 분리되고, 드릴 헤드는 그 본래의 위치로 후퇴된다. 제2 드릴 스템의 한쪽 단부가 그런 다음 스핀들에 장착되고, 그 반대쪽 단부가 기존 드릴 스템에 연결된다. 드릴 헤드가 다시 붐의 단부에 도달할 때까지 천공 공정은 계속 진행되며, 공정은 반복된다.

드릴 스템은 비교적 강성이며, 천공되는 보어는 초기에 붐의 각도에 대응하는 경사각으로 직선 방향으로 연장된다. 천공 각도가 변경될 수 있어서, 필요한 깊이가 도달될 때, 천공 작업은 수평으로 변경된다. 지하 보어가 필요한 길이가 되면, 드릴 비트는 지표면에서 다시 나오거나 필요한 목표물에서 채굴된 목표 구멍에 들어갈 때까지 각을 이루어(angularly) 지향될 수 있다. 방향 및 깊이에 대한 드릴 비트의 위치는 드릴 비트에 위치된 종래의 전자 송신기 및 지표면 상에 지지되는 전자 수신기에 의해 결정될 수 있다. 이러한 방식으로, 상당한 길이의 지하 보어가 보링될 수 있다.

드릴 비트가 목표 위치에서 지면으로부터 다시 나오거나 또는 목표 피트(target pit)로 들어갈 때, 부설되는 매설물은 이러한 부착을 위해 특별히 구성된 드릴 비트에 부착되고, 매설물이 부착된 드릴 비트는 시작 지점으로 다시 빼내지며 매설물을 당긴다. 작업의 이러한 부분은 "풀백"으로 지칭된다. 이러한 방식으로, 파이프, 전력선 또는 전기 통신 케이블 등일 수 있는 매설물 라인은 비싸고 시간 소모적인 트렌칭 및 뒤채움없이 부설될 수 있다.

다수의 비금속 매설물 라인이 수평 보링을 사용하여 부설되고, 현지 규정(local code)은 설치된 비금속 매설물 라인이 추후에 위치 파악되는 것을 가능하게 하도록 트레이서 와이어가 매설물 위에 또는 근처에 부설될 것을 거의 항상 요구한다. 통례는 매설물이 풀백 전에 헤드에 고정될 때 드릴 비트에 트레이서 와이어 라인을 고정하는 것이다. 이러한 방식으로, 필요한 트레이서 와이어는 매설물과 동시에 부설된다. 불행히도, 이러한 공정 동안 트레이서 와이어로서 사용되는 유형의 와이어의 대부분은 큰 강도를 가지지 않으며, 트레이서 와이어가 풀백 동안 파손되는 것이 드물지 않다. 파손된 트레이서 와이어는 쓸모없으며, 그래서 보통은 트레이서 와이어 중 적어도 하나가 파손없이 매설물의 수명이 끝날 때까지 부설되어 있도록 몇몇 트레이서 와이어를 비트에 부착하는 것이다.

본 발명의 개시된 시그널 테이프는, 시그널 테이프의 바디에 통합되고 지하에 매설되었을 때, 굴삭 기계에 부딪칠 때에 파손없이 지면 밖으로 당겨지도록 충분히 강한, 매우 강한 코어 재료를 이용한다. 사용 중인 굴삭 기계의 가장 일반적인 유형은 굴착기이다. 코어 재료는 지면과의 접촉에 의해 유발되는 손상[습기, 기계적 마모, 화학 작용 등]으로부터 코어 재료를 보호하는 보호 필름 재료 내에 적층된다. 보호 재료는 또한 지면으로부터 당겨지도록 설계되며[적어도 부분적으로], 색상 코딩, 경고 및 코딩 표시, 및 다른 표시[예를 들어 지시]가 보호 필름 재료 위에 설치된다. 굴삭기 버킷 또는 스쿠프가 어떤 각도로 시그널 테이프에 부딪쳐도 문제없이 시그널 테이프를 지표면으로 가져오는 것이 중요하다. 개시된 시그널 테이프는 굴삭기 버킷에 의해 90°의 부딪침으로, 즉, 시그널 테이프의 길이 방향을 가로질러 직선으로 지표면으로 보내질 것이다. 이러한 것은 또한 굴삭기 버킷 또는 스쿠프가 45°각도로 시그널 테이프에 부딪치면 양호하게 기능한다. 굴삭기 버킷 또는 스쿠프가 길이 방향을 따라서[180°부딪침[또는 0°부딪침]] 시그널 테이프에 부딪치면 시그널 테이프를 지표면으로 가져오는 것이 중요하다.

시그널 테이프를 위한 코어 재료는 상기 버킷 또는 스쿠프에 의해 지면 밖으로 당겨질 때 굴삭기의 버킷 또는 스쿠프에 의해 쉽게 절단되거나 쉽게 파손되지 않는 금속 케이블을 포함할 수 있다. 코어 재료는 또한 직물 또는 임의의 다른 적절한 재료일 수 있다. 코어 재료의 핵심 인자는 강도, 연신율 및 비용이다. 코어 재료는 장력 및 전단력이 강해야만 한다. 굴삭기 버킷 또는 스쿠프에 의한 초기 부딪침 동안, 코어 재료 상에서의 힘, 즉 전단력이 코어 재료의 길이를 직접 가로지르기 때문에, 코어 재료의 전단 강도가 인장 강도보다 더 중요하다. 코어 재료가 전단 시에 충분하지 않으면, 굴삭기 버킷 또는 스쿠프에 의한 초기 부딪침 동안 파손될 수 있다. 사실, 적절한 전단 강도의 이러한 결핍이 굴삭기 버킷 또는 스쿠프에 부딪칠 때 많은 종래 기술의 마커 테이프가 실패한 주된 이유 중 하나라고 고려된다. 초기 부딪침이 발생하면, 굴삭기 버킷 또는 스쿠프는 코어 재료[시그널 테이프 구조의 나머지]를 지면 밖으로 당기기 시작하고, 코어 재료의 인장 강도가 더욱 중요하게 된다. 이상적인 코어 재료는 인장 및 전단 강도가 매우 강하고, 매우 저렴하며, 연신율이 무한한 것이다. 불행히도, 높은 강도는 때때로 높은 비용을 의미하고, 양호한 연신율 특성은 때때로 빈약한 강도 성능이 따른다.

코어 재료는 강도와 "연신율" 사이의 역전 관계를 가진다. 코어 재료가 케이블 또는 강하지만 쉽게 신장되지 않는 일부 다른 유형의 재료일 때, 여분의 재료는 코어 재료가 굴삭기 버킷에 의해 지면으로 보내지는 것을 보장하도록 시그널 테이프 내에 배치되어야만 한다. 예를 들어, 시그널 테이프의 100 피트[약 30.5 m]가 그 안에 있는 200 피트[약 61 m][또는 그 이상] 정도의 코어 재료를 가질 수 있도록, 여분의 와이어가 시그널 테이프 내에 설치될 것이다. 이러한 것은 2 대 1의 여분의 재료 비율을 제공할 것이다. 이러한 방식으로, 신장되지 않는 코어 재료는 본 명세서에서 사용되는 용어의 의미 내에서 "신장"될 수 있다. 보다 작은 여분의 코어 재료의 비율은 선택된 코어 재료의 강도에 의존하여 또한 사용될 수 있으며, 예를 들어, 시그널 테이프 코어 재료의 일부 실시예는 1.2 대 1의 여분의 코어 재료의 비율을 가질 수 있다.

다른 한편으로, 양호한 강도 및 양호한 연신율 특징을 갖는 코어 재료는 주어진 길이의 시그널 테이프에서 보다 적은 재료를 요구할 수 있으며, 여분의 재료의 비율은 1 대 1, 또는 대략 100 피트[대략 30.5 m]의 코어 재료 대 100 피트[약 30.5 m]의 시그널 테이프의 섹션과 같을 수 있다. 이러한 유형의 코어 재료는 예를 들어 다양한 지름 및 강도로 이용 가능한 충격 코드(shock cord)일 수 있다. 본 발명의 시그널 테이프와 함께 사용하는데 적합한 충격 코드의 예는 450 lb_f(pounds_f)[또는 대략 2000 N]의 평균 인장 강도를 갖는 Consolidated Cordage[sales@consolidatedcordage.com]의 1/2 인치 지름의 폴리프로필렌 충격 코드일 것이다.

코어 재료로서 금속 케이블을 사용할 때, 약 850 lb_f[약 3781 N]의 인장 강도를 갖는 0.25 인치[약 0.32㎝]의 금속 케이블이 2 대 1의 여분의 재료 관계[100 피트[30.5 m] 길이의 시그널 테이프에서 200 피트[61 m]의 코어 재료]와 매칭되면 양호하게 기능한다는 것이 밝혀졌다. 100 lb_f[대략 440 N]의 인장 강도를 갖는 금속 케이블이 많은 예에서 양호하게 기능한다는 것이 또한 밝혀졌다. 이러한 강도 범위[대략 100 lb_f]에서의 코어 재료를 갖는 시그널 테이프는 시그널 테이프의 바람직한 실시예에 대해 다음에 논의되는 코어 재료만큼 신뢰 가능하게 지표면에 도달하지 않는다는 것을 유의하여야 한다.

코어 재료는 또한 직물을 포함할 수 있다. 저렴하면서 여전히 인장 강도가 우수한 전제 조건을 갖는 직물이 이용 가능하다. 예를 들어, 전기 도관을 통해 와이어를 당기기 위해 통상적으로 사용되는 직물 제품이 본 발명을 위한 코어 재료로서 사용하는데 적합한 것으로 밝혀졌다. 이러한 재료는 또한 비교적 저렴하다. 재료는 폭이 약 1/2 인치[또는 -1.3㎝]이고 약 1250 lb_f[약 5560 N]의 인장 강도를 갖는 폴리에스터 리본이다. 리본은 은 연신율 성능을 가져서, 약 2 대 1의 여분의 재료 관계를 갖는 본 발명의 시그널 테이프에 사용되도록 낮거나, 또는 약 200 피트[약 61 m]의 리본이 테이프의 100 피트[약 30.5 m] 섹션 내에 포함되었을 것이다.

코어 재료는 또한 로프를 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리에스터 로프는 양호한 강도와 합리적인 가격을 가진다. 5/16 인치[약 0.79cm] 지름의 폴리에스터 로프는 2000 lb_f[약 8900 N]보다 큰 최종 파괴 강도를 가진다. 폴리에스터 로프는 우수한 연신율 특성을 가지지 않지만, 지하 매설을 위하여 양호한 환경적 능력을 가진다. 이러한 것은 우수한 내마모성, 지하 매설시 예상되는 온도에서 알칼리 및 산에 대한 양호한 내화학성, 및 석유 제품, 표백제 및 용매에 대한 우수한 내성을 가진다. 고강도 폴리에스터 로프도 또한 이용 가능하다. 예를 들어, 약 6000 lb_f[또는 약 27000 N]의 인장 강도를 갖는 1 인치[2.54㎝] 지름의 폴리에스터 로프가 이용 가능하다. 이러한 제품은 시그널 테이프에서의 코어 재료로서 테스트되었으며, 양호하게 기능한다.

개시된 시그널 테이프는 또한 위에서 언급된 바와 같이, 단락 [0049] 내지 [0051](여기서의 단락 번호는 본원 국제 특허 출원 공개 공보의 단락 번호임)에 논의된 바와 같은 3M™ EMS Caution Tape 7600 Series에서 사용된 것과 유사[또는 동일]할 수 있는 내장형 RFID 태그와 함께 사용되도록 설계된다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 시그널 테이프는 코어 재료로서 폴리에스터 로프를 사용할 수 있으며, 일부 예에서, 시그널 테이프는 전술한 3M™ EMS Rope 7700 Series와 유사한 내장형 RFID 태그를 구비한 폴리에스터 로프를 포함할 수 있다.

개시된 시그널 테이프는, 파이프 라인 또는 다른 매설된 사회 기반 시설의 근처 및/또는 위에 설치될 때, 테이프가, 파이프 라인 근처에서 채굴하는 굴삭기가 먼저 테이프[파이프 라인과 마주치기 전에]를 마주치고 시그널 테이프가 감시자 또는 굴삭기 작업자에 의해 관찰되도록 지표면 위로 시그널 테이프의 상당 부분을 끌고가는 위치에 있도록 설계된다. 시그널 테이프의 정상적인 매설 깊이는 토양 표면 아래 약 1 피트[또는 0.30 m]이며; 그러나, 밀도, 토양 조성, 지하 수면 깊이, 기후 등과 같은 다양한 현장 조건은 필요한 매설 깊이에 영향을 줄 수 있다. 그러므로, 매설 깊이는 다수의 이유 때문에 변할 수 있다. 매설 깊이는 시그널 테이프를 노출시키는 침식의 가능성 때문에 1 피트[0.30 m]보다 훨씬 적지 않을 것이며, 이러한 것은 명백한 이유로 바람직하지 않다. 물론, 1 피트[0.30 m]보다 훨씬 큰 깊이, 2 피트[0.61 m], 3 피트[0.91 m], 4 피트[1.22 m] 이상 깊이에서의 매설은, 시그널 테이프가 임의의 양호한 것을 행하는 매설된 사회 기반 시설이 위에 매설되어야만 하기 때문에[명백한 이유 때문에], 시그널 테이프가 보호하도록 의도된 지하 사회 기반 시설이 더욱 깊은 깊이에 매설된다는 것을 의미한다. 시그널 테이프에 대한 1 피트[0.30 m]보다 훨씬 큰 매설 깊이가 갖는 다른 문제는, 더욱 깊이 매설될수록 공지된 탐지기(locator) 기술을 사용하여 검출하는 것이 더욱 어렵다는 것이다. 또한, 매설 깊이가 깊을수록, 시그널 테이프를 토양 밖으로 이동시키는데 더욱 많은 에너지가 필요하기 때문에, 굴삭기를 이용하여 시그널 테이프를 지표면으로 가져오는 것이 더욱 어려우며, 이는 시그널 테이프가 더욱 깊이 매설될수록, 인장 및 전단이 더욱 강해야만 한다는 것을 의미한다.

도 1은 Allen의 US 3,633,533에 따른 종래 기술의 마커 테이프의 제1 실시예를 도시한 도면.
도 2는 Allen의 US 3,633,533에 따른 종래 기술의 마커 테이프의 제2 실시예를 도시한 도면.
도 3은 Allen의 US 3,633,533에 따른 종래 기술의 마커 테이프의 제3 실시예를 도시한 도면.
도 4는 도 3의 단면 A-A를 따르는 도 3의 단면도.
도 5는 Allen의 US 4,623,282에 따른 종래 기술의 마커 테이프의 설치를 도시한 도면.
도 6은 Allen의 US 4,623,282의 마커 테이프를 클로즈업 도면.
도 7은 도 6의 단면 B-B를 따르는 도 6의 단면도.
도 8은 Southworth, Jr.의 US 3,568,626에 따른 종래 기술의 마커 테이프의 설치를 도시한 도면.
도 9는 도 8의 단면 C-C를 따른 도 8의 단면도.
도 10은 Southworth, Jr.의 마커 테이프의 도면.
도 11은 Southworth, Jr.의 마커 테이프의 선택적 특징을 도시한 도면.
도 12는 Prosser의 US 3,282,057에 따른 종래 기술의 마커 테이프의 설치를 도시한 도면.
도 13은 Prosser의 US 3,282,057의 마커 테이프의 제1 실시예를 도시한 도면.
도 14는 Prosser의 US 3,282,057의 마커 테이프의 제2 실시예를 도시한 도면.
도 15는 Prosser의 US 3,282,057의 마커 테이프의 제3 실시예를 도시한 도면.
도 16은 Evett의 US 3,908,582에 따른 종래 기술의 마커 테이프의 설치를 도시한 도면.
도 17은 도 17의 단면 D-D를 따르는 도 17의 단면도.
도 18은 Evett의 US 3,908,582에 따른 마커 테이프의 제1 실시예를 도시한 도면.
도 19는 Evett의 US 3,908,582에 따른 종래 기술의 마커 테이프의 제2 실시예를 도시한 도면.
도 20은 DeCourville의 US 4,654,639에 따른 종래 기술의 마커 테이프의 설치를 도시한 도면.
도 21은 도 20의 단면 E-E를 따르는 도 20의 단면도.
도 22는 DeCourville의 US 4,654,639로부터 측부 밖으로 매달린 마커 테이프의 섹션을 갖는 굴삭기 버킷의 도면.
도 23은 종래 기술의 트레이서 와이어를 도시한 도면.
도 24는 도 23의 화살표(F)의 방향으로의 도 23의 단면도.
도 25는 2.0 ㎝ 구리 와이어에서 60 Hz 전기 전도의 예를 도시한 도면.
도 26은 2.0㎝ 구리 와이어에서의 500 Hz에서 전도의 예를 도시한 도면.
도 27은 2.0 ㎝ 구리 와이어에서의 1 MHz에서 전도의 예를 도시한 도면.
도 28은 종래 기술의 리츠 와이어의 제1 실시예를 도시한 도면.
도 29는 종래 기술의 리츠 와이어의 제2 실시예를 도시한 도면.
도 30은 종래 기술의 리츠 와이어의 제3 실시예를 도시한 도면.
도 31은 종래 기술의 리츠 와이어의 제4 실시예를 도시한 도면.
도 32는 매설된 파이프 라인을 "보호하는" 종래 기술의 마커 테이프의 설치를 도시한 도면.
도 33은 도 32의 측면도.
도 34는 본 발명의 시그널 테이프를 도시한 도면.
도 35는 도 34의 단면 G-G를 따르는 본 발명의 시그널 테이프의 단면도.
도 36은 도 34의 본 발명의 시그널 테이프의 분해도.
도 37은 코어 재료가 어떻게 직조된 실로 제조될 수 있는지를 도시한 도면.
도 38은 매설된 파이프 라인을 "보호하는" 본 발명의 시그널 테이프를 사용하여 굴삭기를 이용한 테스트 채굴을 도시한 도면.
도 39는 지상으로부터 본 도 38의 평면도.
도 40은 45°각도 테스트 채굴의 평면도.
도 41은 180°[또는 0°] 각도 테스트 채굴의 평면도.
도 42는 RFID 기술을 사용하는 본 발명의 시그널 테이프의 평면도.
도 43은 도 42의 단면도.
도 44는 도 42의 시그널 테이프의 제2 실시예의 분해도.
도 45는 도 42의 시그널 테이프의 제3 실시예의 분해도.
도 46은 시그널 테이프가 지면으로부터 당겨짐에 따라서 코어 재료 각도를 도시하는 도면.
도 47은 코어 재료가 사인파 패턴으로 시그널 테이프에 삽입될 때 조립된 시그널 테이프에서 코어 재료가 어떻게 접혀지는지를 도시한 도면.
도 48은 코어 재료가 구형파 패턴(square wave pattern)으로 시그널 테이프에 삽입될 때 조립된 시그널 테이프에서 코어 재료가 어떻게 접혀지는지를 도시한 도면.
도 49는 코어 재료가 삼각파 패턴(triangular wave pattern)으로 시그널 테이프에 삽입될 때 조립된 시그널 테이프에서 코어 재료가 어떻게 접혀지는지를 도시한 도면.
도 50은 코어 재료가 불균일한 방형파 패턴(non-uniform rectangular wave pattern)으로 시그널 테이프에 삽입될 때 조립된 시그널 테이프에서 코어 재료가 어떻게 접혀지는지를 도시한 도면.
도 51은 종래의 당김 테이프의 바디 내에 통합된 종래의 트레이서 와이어의 예를 도시한 도면.
도 52는 직물 캐리어 내에 통합된 리츠 와이어의 예를 도시한 도면.
도 53은 종래의 마커 와이어에 의해 "보호되는" 지하 매설물의 단면도.
도 54는 도 53의 화살표(I)의 방향으로부터 종래의 마커 와이어에 의해 "보호되는" 지하 매설물의 측면도.
도 55는 마커 와이어로서 사용되는 리츠 와이어에 의해 보호되는 지하 매설물의 단면도.
도 56은 도 55의 화살표(J)의 방향으로부터 마커 와이어로서 사용되는 리츠 와이어에 의해 보호되는 지하 매설물의 측면도.
도 57은 리츠 당김 테이프 또는 리츠 마커 테이프와 함께 사용하기 위한 리츠 와이어 묶음에서 최적의 와이어 크기를 결정하는 방법을 도시한 도면.
도 58은 리츠 와이어를 통합하는 지하 매설물을 "보호하기" 위한 종래의 마커 테이프의 평면도.
도 59는 도 58의 단면 K-K를 따르는 도 58의 마커 테이프의 단면도.
도 60은 전형적인 수평 천공 작업을 도시한 도면.
도 61은 풀백 작업을 위해 준비된 종래의 드릴 비트 및 스템을 도시한 도면.
도 62는 풀백을 위하여 드릴 비트로의 리츠 와이어 트레이서 와이어의 부착을 도시한 도면.
도 63은 시그널 테이프 내에서 보다 큰 크기의 코어 재료[약 1 인치의 지름]의 설치를 위해 사용될 수 있는 공정 및 시그널 테이프의 상부 및 바닥 보호층이 어떻게 코어 재료의 상당 부분에 접착제로 고정되는지를 도시하는 도면.
도 64는 도 63에서 조립된 시그널 테이프가 도 63의 단면선 I-I의 관점으로부터 어떻게 보이는지를 도시한 도면.

도 32는 매설된 매설물(124)[이 경우에, 파이프 라인]의 길이를 따라서 본 종래 기술의 마커 테이프 설치를 도시한다. 매설된 매설물(124)은 대략 4 피트(약 1.22m) 깊이에서 토양 표면(120) 아래에 설치된다. Allen[US 3,115,861; 3,504,503 또는 4,623,282]에 의해 개시된 유형의 마커 테이프는 매설된 매설물(124) 위에, 그리고 토양 표면(120)의 약 1 피트(대략 0.305m) 아래에 매설된다. 도 33은 도 32와 동일한 구성을 도시하지만, 측면도이다.

도 1 내지 도 31은 발명의 배경 부문에서 이미 전술되었다는 것을 유의하여야 한다.

도 34는 경고성 표시(132)가 그 위에 있는 수직 평면도로 시그널 테이프(130)를 도시한다. 도 35는 도 33에 도시된 축(G-G)을 따르는 테이프(130)의 단면을 도시한다. 도 36은 테이프(130)의 분해도를 도시한다. 이러한 3개의 도면은 동시에 설명될 것이다. 테이프(130)는 그것의 밑면에 역인쇄된 경고성 표시(132)를 구비한 투명 폴리에스터층(134)을 포함한다. 경고성 표시(132)의 일부가 또한 경고성 표시와 동시에 층(134)의 밑면에 인쇄된 색상 코드를 구성한다는 것에 유의하여야 한다. 그러므로, 테이프(130)가 지하 가스 라인을 보호하기 위해 사용되도록 의도되면, 황색 색상의 표시가 또한 경고성 표시와 동시에 층(134 54)의 밑면을 따라서 각인될 것이다. 알루미늄 또는 다른 금속 포일의 층(136)은 접착제[도시되지 않음]에 의해 공지된 방식으로 투명 폴리에스터층(134)의 밑면에 부착된다. 투명 폴리에스터의 또 다른 층(138)은 접착제[또한 도시되지 않음]에 의해 공지된 방식으로 포일층(136)의 밑면에 부착된다. 직물의 층(140)은 [재차 도 35에는 도시되지 않은 접착제에 의해] 투명 폴리에스터층(138)의 밑면에 부착된다. 코어 재료(142)는 직물층(140)과 바닥 투명 폴리에스터층(144) 사이에 샌드위치된다. 직물층(140) 및 바닥층(144)은 가장자리에서 접착 스트립(146, 146')과 합쳐진다. 전도성 트레이서 와이어(148)는 또한 직물층(140)과 바닥층(144) 사이에 샌드위치된다. 비록 접착 스트립(146, 146')이 스트립으로서 도 36에 도시되어 있을지라도, 접착층이 필요에 따라 바닥층(144)을 완전히 가로질러 진행하는 것이 가능하다는 것에 유의하여야 한다.

알루미늄 포일층(136) 및 코팅된 전도성 트레이서 와이어(148)는 공지된 전자 검출 기기에 의해 매설된 테이프가 지표면으로부터 위치 파악되는 것을 가능하게 하도록 제공된다. 직물층(140)은 피복재의 강도를 증가시키기 위해 제공된다. 표지의 다른 색상 코드층이 바닥 폴리에스터층(144)의 내부 표면 상에 지지될 수 있다는 것에 유의하여야 한다.

도면에 도시된 재료 두께의 다양한 치수 및 다른 치수 관계는 축척(scale)으로 도시되지 않으며, 실제 층 두께[또는 다른 치수]에 관한 어떠한 추론도 도면의 축척으로부터 추론되어서는 안된다. 테이프의 폭은 달라질 수 있지만[예를 들어, 현장 및 토양 조건으로 인하여], 시그널 테이프가 6인치[약 15.2㎝] 및 3 인치[약 7.6㎝]의 폭으로 또한 제공될 것이라는 것을 고려할지라도, 12 인치[약 30.5㎝]의 폭이 만족스러운 것으로 판명되었다.

도 37[Wikipedia ®로부터 취함]은 코어 재료(142)를 구성하도록 사용되었을 수도 있는 것과 같은 직조 테이프의 확대도를 도시한다. 테이프는 날실 또는 대안적으로 말단 실(end threads)로 지칭되는 다수의 길이 방향 실과, 씨실 또는 대안적으로 피크(pic)로서 공지된 직조 테이프를 가로질러 진행하는 실로 구성된다. 전술한 바와 같이, 코어 재료는 본 발명을 위해 의도된 바와 같이 기능하도록 인장 및 전단 모두에서 강해야만 한다. 직조 테이프의 인장 강도는 주로 날실[또는 말단 실]로부터 비롯된다. 직조 테이프의 전단 강도는 주로 씨실(또는 피크)로부터 비롯된다. 대략 1/2 인치[1.3㎝]의 폭인 폴리에스터 코어 재료가 코어 재료로서 사용될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 이러한 재료는 약 75 lb_f[약 333.6 N]의 전단 강도 및 약 1,250 lb_f[약 5560 N] 인장 강도를 가지며, 코어 재료로서 본 발명의 시그널 테이프에서 양호하게 기능한다. 또한 아라미드 섬유 코어 재료가 아주 양호하게 기능한다는 것이 밝혀졌다. 이러한 아라미드 섬유 코어 재료는 또한 폭이 약 1/2 인치[1.3㎝]이고, 200 lb_f[또는 약 890 N]를 초과하는 전단 강도 및 3000 lb_f[또는 약 13340 N]를 초과하는 인장 강도를 가진다. 테이프를 만드는 아라미드 섬유가 폴리에스터 테이프를 만들도록 사용된 폴리에스터 섬유보다 강하지만 테이프들이 다르게 구성되기 때문에, 아라미드 섬유 테이프는 폴리에스터 테이프보다 강하다. 아라미드 섬유 테이프는 폴리에스터 섬유 테이프보다 인치당 더욱 많은 피크를 가지며, 씨실은 또한 표준의(regular) 폴리에스터와 비교하여 보다 큰 강도 대 중량비를 가진다.

시그널 테이프의 바람직한 실시예의 코어 재료(142)를 위한 바람직한 재료는 200 lb_f[또는 약 890 N]보다 큰 전단 강도 및 3000 lb_f[또는 대략 13340 N]를 초과하는 인장 강도를 갖는 대략 1/2 인치[1.3㎝] 폭의 아라미드 섬유 테이프이다. 이러한 코어 재료는 약 1.2 : 1의 추가 재료 비율로 사용될 때 시그널 테이프에서 매우 양호하게 기능한다. 그러므로, 본 발명의 시그널 테이프의 1000 피트[약 305 M] 길이에서 배열된 약 1200 피트[약 366 m]의 코어 재료가 있을 수 있다.

도 38은 매설된 매설물(124) 위에 매설된 본 발명의 시그널 테이프(130)를 이용한 테스트 채굴을 도시하고, 도면은 매설된 매설물(124)의 길이를 따라서 보여진다. 굴삭기 버킷(150)은 매설된 매설물(124)에 대해 횡으로 채굴하려 한다.

도 39 내지 도 41은 매설된 매설물 위에 매설된 본 발명의 시그널 테이프(130)와 함께 도 38에 도시된 테스트 채굴의 지면 위로부터의 평면도이다. 굴삭기 버킷(150)은 매설된 매설물(124)을 가로지르고, 매설물로 및 매설물 부근에서 채굴하려 한다. 도 39에서, 채굴은 매설된 매설물(124)의 길이에 대해 90°각도일 것이다. 도 40에서, 채굴 방향은 매설된 매설물(124)에 대해 45°각도일 것이며, 도 41에서, 채굴 각도는 매설된 매설물(124)에 대해 0°[또는 180°]일 것이다. 광범위한 현장 테스트는 모든 각도에서 부딪칠 때 시그널 테이프(130)가 매우 양호하게 기능한다는 것을 보여 주었다. 시그널 테이프(130)는 버킷이 매설된 매설물(124)로 갈 수 있기 전에 굴삭기 버킷에 부딪칠 것이며, 굴삭기 버킷은 매설된 매설물이 버킷에 근접하여 있다는 것을 굴삭기 작업자에게 경고하도록 토양의 지표면으로[및 위로] 코어 재료 및 보호 재료의 부분을 가져올 것이다.

도 42는 지하에 매설될 때 시그널 테이프의 위치를 파악하기 위한 주요 위치 파악 수단으로서 공지된 RFID 기술을 통합하는 본 발명의 시그널 테이프의 제2 실시예(130')를 도시한다. 경고성 표시(132')는 시그널 테이프(130')에 통합될 수 있다. 도 43은 도 42의 H-H 단면을 따르는 시그널 테이프(130')의 단면도를 도시한다. 테이프(130')는 그 밑면에 역인쇄된 경고성 표시(132')를 갖는 투명 폴리에스터층(134')을 포함한다. 경고성 표시(132')의 일부가 또한 경고성 표시와 동시에 층(134')의 밑면에 인쇄된 색상 코드를 구성할 것이다라는 것에 유의하여야 한다. 그러므로, 테이프(130')가 지하 가스 라인을 보호하기 위해 사용되도록 의도되면, 황색 색상의 표시는 경고성 표시와 동시에 층(134')의 밑면을 따라서 각인될 것이다. 알루미늄 또는 다른 금속 포일의 층(136')은 접착제[도시되지 않음]에 의해 공지된 방식으로 투명 폴리에스터층(134')의 밑면에 부착된다. 투명 폴리에스터의 또 다른 층(138')은 공지된 방식으로 접착제[또한 도시되지 않음]에 의해 포일층(136')의 밑면에 부착된다. 직물의 층(140')은 투명 폴리에스터층(138')의 밑면에 부착된다[다시 도 45에 도시되지 않은 접착제에 의해]. 코어 재료(142')는 직물층(140')과 바닥 투명 폴리에스터층(144') 사이에 샌드위치된다. 직물층(140') 및 바닥 투명 폴리에스터층(144')은 가장자리에서 접착 스트립(146", 146'")과 합쳐진다. 시그널 테이프(130')는, 필요하면 RFID 기술의 백업 위치 파악 수단으로서 이러한 전도성 트레이서 와이어를 제공하는 것이 가능할 수 있을지라도, RFID 기술을 사용하여 시그널 테이프가 지하에 위치되는 것을 가능하게 하며, 그러므로 전도성 트레이서 와이어[도 35에서 148]를 가지지 않는다. 유사한 방식으로, 알루미늄 층(136')은 또한 시그널 테이프(130')에 대해 필요하지 않지만, 필요하면 백업 위치 파악 수단으로서 포함될 수 있으며, 이러한 백업으로서 도 43에 제공된다. 접착 스트립(146", 146'")이 스트립으로서 도 44 및 도 45에 도시되어 있을지라도, 필요에 따라서 접착층이 바닥층(144')을 가로질러 완전히 진행할 수 있다는 것에 유의하여야 한다.

시그널 테이프(130')가 지하에 설치될 때의 주요 위치 파악 수단은 전술한 바와 같이 종래의 RFID 기술이다. 이를 위해, RFID 태그(160)는 시그널 테이프(130')의 길이를 따라서 약 8 피트[약 2.44 m]마다 시그널 테이프(130') 상에 또는 안에 설치된다. 도 43에서, 종래의 RFID 태그(160)[상기에서 설명한 바와 같은]는 공지된 방식으로 접착제(164)를 사용하여 종래의 블리스터 패키지(blister package)(162)를 사용하여 투명 폴리에스터 바닥층(144')의 외부 표면에 부착된다. 접착제(164)가 블리스터 패키지(162)의 한쪽 가장자리로부터 다른쪽 가장자리로 진행하고, RFID 태그(160)를 도 43에 도시된 바와 같이 층(144')에 직접 접착시킨다는 것에 유의하여야 한다. 블리스터 패키지(162)는 시그널 테이프(130')의 바닥에 태그(160)를 완전히 밀봉하고, 공지된 방식으로 폴리에스터 등으로 만들어진다. 시그널 테이프에서 RFID 태그(160)의 존재는 공지된 RFID 전자 검출 기기에 의해, 매설된 시그널 테이프를 지표면으로부터 찾는 것을 가능하게 한다.

도 44는 RFID 기술을 이용하는 시그널 테이프의 또 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, RFID 태그(165 및 165')는 시그널 테이프(130')의 길이를 따라서 약 8 피트[약 2.44 m]의 간격으로 시그널 테이프(130') 내부에 위치된다. RFID 태그(165 및 165')가 도 44에 도시된 바와 같이 바닥층(144')의 내부 표면에 부착된 것으로 도시되어 있다. 태그는 종래의 방식으로 접착제[도 44에 도시되지 않음]를 사용하여 층(144')에 부착될 것이다. 도 44의 나머지 부분은 도 36에 도시된 부분과 유사하며, 유사한 도면 부호를 사용한다.

도 45는 RFID 기술을 이용하는 시그널 테이프의 또 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, RFID 태그(165" 및 165'")는 시그널 테이프(130")의 길이를 따라서 약 8 피트[약 2.44 m]의 간격으로 시그널 테이프(130") 내부에 위치된다. RFID 태그(165"및 165'")가 코어 재료(142")의 표면에 부착된 것으로 도시되어 있다. 태그는 종래의 방식으로 접착제[도 45에 도시되지 않음]를 사용하여 코어 재료(142")에 부착될 것이다. 도 45의 나머지 부분은 도 44에 도시된 부분과 유사하며, 유사한 도면 부호를 사용한다.

도 46은 굴착기 버킷이 토양 표면(174) 위로 약 5 피트[또는 약 1.5m] 위에 있는 굴삭기 버킷(172)에 의해 지면 밖으로 당겨질 때 시그널 테이프(170)가 만드는 각도(ω)를 도시한다. 코어 재료가 굴삭기 버킷의 상부와 함께 만드는 각도는 약 35°이거나, 또는 코어 재료가 지표면으로부터 빠져나오는 각도는 약 55°이다. 현장 테스트에서, 굴착기 버킷이 지표면 위의 약 10 피트[또는 약 3 m] 높이까지 시그널 테이프의 코어 재료의 파손되지 않은 스트립[강조 추가됨]을 당기고 코어 재료에 여전히 부착된, 파손되어 해체될 외부 보호층의 상당한 부분을 가질 수 있는 것은 아주 일반적이다. 이러한 것은 코어 재료 및 외부 보호층의 부착된 부분이 굴착기의 작업자에게 명확하게 보이고 그에게 잠재적인 문제를 경고하는 역할을 할 것이라는 것을 의미한다. 또한, 현장 테스트에서, 지면 밖으로 나오는 코어 재료의 저항으로부터 굴착기에서의 상당한 항력[강조 추가됨]이 있다는 것이 밝혀졌다. 그래서, 숙련된 굴착기 작업자가 저항의 양에 의해 눈에 띄게[그리고 구두로] 놀란 것으로 알려져 있다.

도 46은 또한 시그널 테이프가 지면으로부터 당겨짐에 따라서 얼마나 많은 토양이 이동되는지의 표시를 또한 제공한다. 도 46의 기하학적 형상을 사용하여, 굴착기 버켓이 시그널 테이프에 대해 1 피트[약 0.3 m]의 매설 거리와 함께 토양의 표면 위에서 약 5 피트[약 1.5 m] 높이에 있을 때 흩뜨러진 토양의 총 무게가 대략 81 파운드[약 36 kg]이라는 것이 계산되었다. 이러한 토양 무게는 시그널 테이프가 굴착기에 의해 발굴될 때 관찰되는 저항을 유발하는데 단순히 충분하지 않으며, 따라서, 여전히 지중에 매설된 시그널 테이프로부터 코어 재료의 슬라이딩 및 신장이 존재하여야만 한다. 또한 시그널 테이프가 발굴될 때 상당하고 큰 "균열" 소음이 있다는 것이 관찰되었다. 도 35에 도시된 바와 같이, 시그널 테이프의 바람직한 실시예에서, 코어 재료(142)는 적어도 하나의 자장자리 표면 상에서 시그널 테이프 보호 재료의 바닥층(144)에 접착된다. 이러한 것은 보호층(144)의 내부 표면 전체에 접착제[도 35에 도시되지 않음]를 도포하는 것에 의해 행해진다. 관찰된 "균열" 소음은 여전히 지하에 있는 시그널 테이프의 부분에 있는 보호층(144)으로부터 코어 재료(142)가 찢어지는 것에 기인하는 것으로 고려된다.

실제, 시그널 테이프의 조립체에서, 코어 재료(180)는 코어 재료의 자장자리보다 훨씬 많이 보호층(182)에 실제로 접착된다는 것이 밝혀졌다. 도 47은 시그널 테이프에 조립됨에 따라서 코어 재료(180)가 어떻게 접히는지를 도시한다. 바닥층(182)의 상부면 상에서 코어 재료(180)를 구비한 바닥 투명 폴리에스터층(182)이 도시된다. 위에서 언급한 바와 같이, 접착제[도 47에 도시되지 않음]는 시그널 테이프의 조립 동안 바닥층(182)의 상부면 전체에 도포되었을 것이다. 코어 재료(180)는 도 47에 도시된 바와 같이 정현파형 패턴으로 조립체 내로 공급되고, 그런 다음, 전체 조립체는 구성 요소를 함께 가압하도록 닙 롤러(nip roller)를 통해 진행한다. 이러한 공정에서, 코어 재료(180)는 바닥층(182)의 상부면에 대해 평탄화된다. 도 47의 면밀한 검사로서, 코어 재료(180)의 도면 상부면(A)의 좌측 부분(185)이 위를 향하고 있다는 것을 알 것이다. 이러한 제1 부분(185)의 바로 우측으로의 코어 재료(180)의 부분(187)에서, 관찰 표면(B)은 아직 위를 향하고 있다. 유사한 방식으로, 부분(187)의 바로 우측으로의 부분(189)에서, 표면(A)은 위를 향한다. 이러한 것은 코어 재료(180)의 표면의 상당 부분이 보호층(182)에 접착된다는 것을 의미한다. 토양으로부터의 제거 동안 이러한 접착제 결합의 파손이 관찰된 큰 "균열" 소음을 유발하는 것으로 고려된다.

도 47은 필요한 여분의 코어 재료를 수용하기 위해 정현파형 패턴을 사용하여 시그널 테이프에 조립되는 코어 재료를 도시한다. 도 48 내지 도 50은 사용될 수 있는 다른 패턴을 도시한다. 예를 들어, 도 48은 직사각형 패턴을 도시한다. 도 49는 삼각형 패턴을 도시하고, 도 50은 불규칙한 직사각형 패턴을 도시한다. 각각의 패턴에서, 코어 재료의 표면의 상당 부분이 바닥 보호층에 접착되는 것을 알 수 있다.

전술한 바와 같이, 리츠 와이어는 공지되고 많은 목적을 위해 사용된다. 출원인이 알기로는 지금까지 누구도 리츠 와이어를 트레이서 와이어로 사용하지 않았다. 출원인은 비금속 재료를 포함하는 지하 매설물의 위치 파악 및 매핑을 위한 트레이서 와이어로서 리츠 와이어가 사용될 수 있다는 리츠 와이어에 대한 새로운 용도를 발견하였다. 전술한 바와 같이, 지하 매설물에 대하여 비금속 또는 폴리머 재료를 사용하는 것은 통상적인 실시가 되었다. 예를 들어, 가스, 수도 및 하수관은 점차적으로 폴리머로 만들어지고 있다. 이러한 비금속성 지하 매설물은 기존의 트렌치 공법을 사용하여 부설될 수 있지만, 현재 대부분이 수평 보링을 사용하여 부설되고 있다. 수평 보링 작업에서, 보링 비트(boring bit)가 시작 위치에서 지면 내로 밀리며, 그런 다음 지면을 통해 목표 위치(그러므로 시추공(borehole)을 한정하는)로 밀리며, 목표 위치에서, 보링 비트는 지표면으로, 또는 목표 영역에서 채굴된 목표 피트 내로 보내진다. 지하 매설물은 보링 비트에 부착되고, 비트는 시추공을 통해 다시 빼내지며, 그러므로 지하 매설물을 설치한다. 트레이서 와이어는 종종 매설물 라인에 부착되고 매설물 라인과 함께 다시 당겨져서, 비금속성 매설물은 추후에 위치 파악되고 매핑될 수 있다. 종래의 트레이서 와이어의 낮은 강도 때문에, 토건업자가 트레이서 와이어 중 적어도 하나가 풀백 작업을 중단함이 없이 견딜 수 있기를 희망하여 몇몇 길이의 트레이서 와이어를 보링 비트에 결속하는 것은 일반적이다.

본 출원인은 트레이서 와이어를 직물 당김 테이프에 통합하고 수평 천공 풀백 작업 시에 부설됨에 따라서 지하 매설물과 함께 트레이서 와이어를 설치하도록 이러한 구조를 사용하는 것이 가능하다는 것을 발견했다. 구리 와이어(242)와 같은 평범한 와이어(plain wire)를 도 51에 도시된 바와 같은 폴리에스터 당김 테이프(241)에 통합하는 것이 알려졌다. 출원인이 결정할 수 있기까지 알려지지지 않은 것은, 이러한 구조를 마커 와이어로서 사용하고 수평 천공 풀백 작업에서 매설물과 함께 설치하기 위하여 드릴 헤드에 이러한 구조를 결속하는 것이다. 출원인은 직물 테이프 내에 내장된 트레이서 와이어를 "Tough Trace"로 지칭한다. 이러한 것은 본질적으로 직물 테이프 내에 내장된 종래의 트레이서 와이어이다. 직물은 폴리에스터 또는 아라미드 섬유, 또는 고강도, 토양 화학 물질에 대한 우수한 내성 및 합리적인 비용을 갖는 임의의 다른 적합한 직물 테이프일 수 있다.

본 출원인은 리츠 와이어를 보링 헤드에 직접 부착하고 풀백 작업 시에 지하 매설물과 함께 이를 부설하는 것에 의해 도 28 내지 도 31에 도시된 바와 같은 리츠 와이어를 트레이서 와이어로서 사용하는 것이 가능하다는 것을 또한 발견하였다. 이러한 상황에서, 강도는 전제 조건이어서, 매우 강한 유형의 리츠 와이어를 사용하여야 할 것이다.

도관을 통해 전기 와이어를 당기도록 전기 업계에서 사용되는 유형의 테이프와 유사한 직조 테이프 내에 도 28 내지 도 31에 도시된 유형의 리츠 와이어를 통합하는 것이 또한 가능하다. 이러한 유형의 당김 테이프는 도 51에 도시되어 있다. 도 52는 직조되고 그 안에 통합된 리츠 와이어(244)를 갖는 폴리에스터 섬유를 포함할 수 있는 직물 테이프(243)를 포함하는 당김 테이프를 도시한다. 표준 폴리에스터 당김 테이프는 W/P 1250 Lb 폴리에스터 당김 테이프[600 North Brown Street, Titusville, PA, 16354에 소재한 "The Ribbon Factory"로부터 대량으로 입수 가능한]일 수 있다. 이러한 당김 테이프는 1/2 인치(1.27㎝)의 폭, 약 1/16 인치(약 0.16㎝)의 두께이며, 1250 lb_f[또는 약 5560N]의 인장 강도를 가진다. 당김 테이프는 상이한 치수 및 폭, 및 상이한 강도, 예를 들어 2500 lb_f[약 11,000 N]의 인장 강도를 갖는 다른 소스로부터 입수 가능하다. 아라미드 섬유로 만들어진 당김 테이프가 또한 이용 가능하다. 3000 lb_f[또는 약 13,3430 N]의 인장 강도를 가진 아라미드 섬유 당김 테이프를 얻는 것이 가능하다. 이러한 테이프는 약 5/8 인치[약 1.59㎝]의 폭 및 약 1/16 인치[약 0.16㎝]의 두께이다. 구리 트레이서 와이어가 그 안에 통합된 폴리에스터 당김 테이프를 얻는 것이 또한 가능하다. 이러한 것은 도 51에 도시되어 있다. 본 출원인은 표준 폴리에스터 또는 아라미드 섬유 당김 테이프 내에 리츠 와이어를 통합하고, 공지된 당김 테이프 내에 있는 종래의 트레이서 와이어로서 리츠 와이어를 사용하는 것이 가능하다는 것을 발견하였다. 그 안에 리츠 와이어가 통합된 당김 테이프는 본 출원인에 의해 "리츠 당김 테이프"로서 지칭된다. 예를 들어, 리츠 당김 테이프는 상기 매설물이 종래의 트렌치 작업을 사용하여 부설될 때 비금속성 지하 매설물의 위, 아래, 또는 한쪽 측면에서 수 인치 매설될 수 있다. 리츠 당김 테이프는 리츠 당김 테이프를 보링 헤드에 결속하고 지하 매설물과 함께 풀백되는 것에 의해 수평 보링 작업 시에 또한 부설될 수 있다. 이러한 유형의 설치는 전술한 바와 같은 종래의 위치 파악 및 매핑 기술을 사용하여 지표면으로부터 위치 파악할 수 있다는 예상된 이점을 가지며, 전술한 본 발명의 시그널 테이프와 유사한 방식으로 작용하는 직조 테이프를 갖는 이점을 또한 가진다. 즉, 강한 폴리에스터 또는 아라미드 테이프로 구성된 리츠 당김 테이프가 굴삭기 버킷에 부딪칠 때, 이러한 것은 본 발명의 시그널 테이프와 동일한 방식으로 지표면으로 당겨지고, 그러므로 굴삭이 즉시 중단되지 않으면 매설된 지하 매설물이 손상될 수 있다는 경고를 굴삭 작업자에게 제공한다. 이러한 경고의 효과를 높이는 한 가지 방법은 당김 테이프를 밝은 색의 표시로 착색하고, 굴삭을 즉시 중단하도록 굴삭 작업자에게 지시하도록 적혀진 표시를 제공하는 것이다.

마커 테이프에 위치 파악 및 매핑 능력을 제공하도록 리츠 와이어를 종래의 마커 테이프에 통합하는 것이 또한 가능하다. 도 52는 매설된 사회 기반 시설, 이 경우에 파이프 라인 위에서의 종래의 마커 와이어 설치의 단면도를 도시한다. 이 경우에 파이프 라인(192)인 매설된 사회 기반 시설은 토양 표면(190)의 약 2 피트[약 61cm] 아래에 매설된다. 종래의 마커 와이어(191)는 파이프 라인(192)의 수 인치[이 경우에 6 인치(약 13.2cm)] 위에 매설된다. 도 53은 이러한 배열의 측면도이다. 도 54는 파이프 라인(192)을 보호하도록 마커 테이프로서의 리츠 와이어의 사용을 도시한다. 이 도면에서, 리츠 와이어(191)는 파이프 라인(192)의 수 인치[이 경우에, 6 인치(약 13.2㎝)] 위에 매설된다. 도 53은 이러한 배열의 측면도를 도시한다. 도 52 및 도 53에서의 리츠 와이어는 일부 유형의 환경 보호재로 피복된 베어 리츠 와이어일 수 있거나, 또는 그 안에 통합된 리츠 와이어를 구비하는 폴리에스터 또는 아라미드 섬유 테이프일 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 두 경우 모두, 적절한 환경 보호재가 필요할 것이다.

본 출원인은 리츠 와이어에 대한 새로운 용도, 즉 트레이서 와이어로서의 리츠 와이어의 사용을 발견했다. 리츠 와이어는 직물 캐리어 테이프를 구비하거나 또는 이러한 캐리어 테이프가 없는 트레이서 와이어 상황에서 사용될 수 있다. 직물 캐리어 테이프 내에 통합될 때, 본 출원인은 이러한 제품을 리츠 당김 테이프로 지칭한다. 마커 와이어로서 단독으로 사용될 때, 본 출원인은 이러한 제품을 리츠 마커 테이프로 지칭한다.

도 56은 리츠 당김 테이프 또는 리츠 마커 테이프와 함께 사용하기 위한 리츠 와이어 묶음에서 최적의 와이어 크기를 결정하는 방법을 도시한다. 리츠 당김 테이프 또는 리츠 마커 테이프를 검출할 시스템의 작동 주파수가 알려져 있다고 추정한다. 리츠 와이어의 전체 길이와 리츠 와이어에서 와이어[또는 가닥]의 수 또한 알려져 있는 것으로 추정한다. 그러므로, 주어진 동작 주파수에 대하여, 묶음에서의 주어진 길이의 리츠 와이어 및 주어진 수의 와이어 또는 가닥에 의해, 최적의 와이어[가닥] 크기는 리츠 와이어에서 최소 임피던스 값을 만드는 크기이다. 이러한 것은 검출 시스템에 의해 리츠 와이어에 유도된 어떠한 전류도 검출을 위한 최대 자기장을 만들 것이라는 것을 의미한다. 도 56은 리츠 와이어 묶음에서 주어진 수의 와이어[가닥]가 함께 주어진 길이의 리츠 와이어 및 주어진 작동 주파수에 대한 ┃Z┃, X_L 및 R_DC를 도시한다. ┃Z┃는 용량성 리액턴스[X_L]와 DC 저항[R_DC]의 합계의 함수이다. 도 56에서의 x 축은 리츠 와이어 묶음에서의 개별 와이어의 와이어 크기이며, 상기 크기는 우측으로 감소한다. y 축은 위로 증가하는 ┃Z┃, X_L 및 R_DC이다. 임피던스의 절대값(┃Z┃)은 다음 식에 의해 결정된다.

[1] ┃Z┃= X_L + R_DC

식[1]에서, X_L은 식[2]에 의해 지배되는 유도성 리액턴스와 같다.

[2] X_L = ωL = 2πfL

[2]에서, ω는 주파수 또는 2πf이고, L은 헨리(henries)에서 와이어의 인덕턴스이다.

[3] R_DC = (ρ x L _길이)/(면적_가닥의 × 수_가닥의)

식[3]에서, ρ는 묶음에서 사용된 와이어 유형에 대한 DC 저항 상수이고, L은 와이어의 길이이며, 나머지 변수는 자명한 것이다. X_L의 플롯은 와이어 크기가 감소하면 감소하고, R_DC 플롯은 와이어 크기가 감소하면 증가하는 것을 알 수 있다. 두 곡선이 만나는 곳에서, ┃Z┃의 최소값을 구할 수 있으며, 이러한 것은 최적의 와이어 크기이다. 이러한 것은 또한 X_L과 R_DC의 합인 ┃Z┃의 플롯에 의해 또한 도시된다. ┃Z┃의 플롯이 최소값을 보이는 곳이 X_L과 R_DC 곡선이 교차하는 곳이다. 본 출원인은 실축형 구리 또는 구리 코팅 강제 와이어 대신에 리츠 와이어를 트레이서 와이어로서 사용하는 것에 의해, 리츠 와이어 트레이서 와이어의 유효 표면적이 상당히 증가한다는 것을 발견했다. 예를 들어, 트레이서 와이어로서 리츠 와이어의 사용은 와이어의 표면적을 약 4배까지 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 16 게이지 실축형 구리 와이어와 동등한 단면적을 갖는 리츠 와이어 트레이서 와이어는 실축형 와이어가 갖는 와이어 표면적의 약 4배를 가질 수 있다. 유도 전류가 와이어 표면적의 함수이기 때문에, 이러한 것은 공지된 위치 파악 및 매핑 디바이스를 통해 리츠 와이어 트레이서 와이어에서 유도된 전류를 극적으로 증가시킨다. 유도 전류에서의 증가는 리츠 와이어 트레이서 와이어가 전술한 바와 같은 종래의 위치 파악 및 매핑 송신기에 의해 조사될 때 훨씬 큰 유도 자기 신호 강도를 유발할 것이다. 이러한 것은 차례로 리츠 와이어 트레이서 와이어의 위치 파악을 훨씬 용이하게 한다.

도 54는 지표면(190) 아래 약 2 피트[약 61cm]에 매설된 비금속성 지하 매설물(192)[이 예에서, 파이프]의 도면을 도시한다. 지하 매설물(192)이 비금속성이기 때문에, 공지된 위치 파악 및 매핑 기술에 의해 지표면(190)으로부터 검출 가능하지 않다. 이러한 것을 해결하기 위해, 트레이서 와이어(194)는 비금속성 지하 매설물(192) 바로 위에 약 6 인치[약 15.2㎝]에 매설된다. 이러한 트레이서 와이어(194)는 도 28 내지 도 31에 도시된 유형 중 임의의 유형으로부터 선택된 리츠 와이어 또는 임의의 다른 공지된 유형의 리츠 와이어이다. 본 발명은 이러한 유형의 적용물에서 트레이스 와이어로서 리츠 와이어를 사용하는 것이다. 도 55는 도 54의 화살표(J)를 따라서 취한 도 54의 설치의 도면이다. 본 발명에 따라서, 리츠 당김 테이프(194)는 도 28 내지 도 31에 도시된 것과 같은 임의의 유형의 리츠 와이어 또는 임의의 다른 유형의 리츠 와이어를 통합하는 공지된 폴리에스터 당김 테이프를 포함한다. 리츠 당김 테이프를 사용하는 이점은 비금속성 지하 매설물이 전술한 바와 같은 종래의 표면 기술을 사용하여 위치 파악 및 매핑될 수 있다는 것이다. 그러나, 리츠 당김 테이프의 사용은, 폴리에스터 당김 테이프[또는 필요하면, 아라미드 섬유 당김 테이프]가 굴삭 장비에 의해 지표면으로 당겨지도록 충분히 강하고, 그러므로 지하 매설물의 존재를 굴삭 작업자에게 경고하기 때문에, 마커 테이프와 유사한 방식으로 지하 매설물의 존재를 또한 미리 경고한다. 굴삭 작업자에게 가능하게 처참한 결과와 함께 그들이 지하 매설물을 채굴하려 한다는 것을 더욱 분명하게 하도록, 리츠 당김 테이프는 색상 코딩될 수 있거나, 또는 본 출원인의 마커 테이프에 대해 다음에 설명되는 바와 같이 훨씬 동일한 형태로 그 외부 표면 상에 설치된 경고성 표시를 가질 수 있다.

도 57은 트레이서 와이어로서 그 안에 리츠 와이어(202)를 통합하는 본 발명에 따른 마커 테이프(200)를 도시한다. 본 출원인은 본 발명의 마커 테이프를 리츠 마커 테이프로 지칭한다. 마커 테이프는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 Allen의 '533 특허의 구조와 구조가 유사하다. 이러한 마커 테이프는 또한 즉석의 개시(instant disclosure)의 도 3 및 도 4에 예시되고 전술되었다. 본 발명의 마커 테이프는 도 54 및 도 55에 도시된 바와 같은 트레이서 와이어로서 리츠 와이어를 통합한다. Allen의 '533 특허 공개에서, 트레이서 와이어(8)는 본 발명의 도 3에 도시된 바와 같이 지그재그 형태로 그의 마커 테이프 내에 내장되었다. 이러한 것은 리츠 와이어가 검출 공정에서 간섭을 피하도록 마커 테이프 상에 대체로 직선으로 설치되어야만 함에 따라서, 트레이서 와이어로서 리츠 와이어를 사용할 때 가능하지 않다. 리츠 와이어가 마커 테이프(200) 내에서 지그재그 또는 사인파 방식으로 설치되면, 종래의 위치 파악 및 매핑 디바이스에 의한 검출 동안 트레이서 와이어에서 유도된 전류 중 일부는 와이어의 다른 섹션에서 유도된 전류를 상쇄할 것이며, 그러므로 잘 기능하려면 직선이어야만 한다.

전술한 바를 염두하여, 도 57 및 도 58에 도시된 마커 테이프(200)는 비교적 직선의 채널(206)이 형성된 착색 폴리에틸렌 또는 다른 내습 및 방오성 합성 플라스틱 테이프의 하부층(204)을 포함한다. 리츠 와이어(202)는 마커 테이프(200)를 위한 트레이서 와이어로서 작용하도록 채널(206) 내에 설치된다. 다시, 리츠 와이어(202)는 리츠 와이어에 대한 임의의 구조일 수 있다. 다수의 이러한 구조가 도 28 내지 도 31에 도시되어 있지만, 임의의 유형의 리츠 와이어 구조가 사용될 수 있다. 본 발명은 트레이서 와이어로서 리츠 와이어를 마커 테이프 내에 제공한다.

도 58은 도 57의 단면 K-K를 따라서 취한 마커 테이프(200)의 단면도이다. 또한 착색된 폴리에틸렌 또는 합성 플라스틱으로 만들어진 상부층(208)이 하부층(204)의 상부면에 적층된다. 테이프(200)는 지하 매설물의 유형으로 색상 코딩될 수 있고, 테이프 검출을 돕기 위해 토양 대비 반사 줄무늬를 가질 수 있다. 테이프(200)는 또한 하부층(204) 및/또는 상부층(208)의 내부 또는 외부 표면 상에 각인된 경고 표시 및/또는 식별 표시를 가질 수 있다. 테이프(200)는 보호되는 매설물 라인의 유형에 대한 허용된 코딩으로 색상 코딩될 것이다. 지하 시설을 식별하기 위해 업계에서 일반적으로 허용되는 균일한 색상 코드는 다음과 같다: 적색-전력선; 황색-가스, 오일 또는 증기 라인; 주황색-전화, 경찰 및 화재 통신 및 케이블 TV; 청색-송수관; 녹색-하수관.

도 59는 지하 매설물을 부설하기 위한 종래의 수평 보링 작업을 도시한다. 방향성 보링 기계(220)는 지표면(221) 상에 놓여있는 것으로 도시되어 있다. 방향성 보링 기계(220)는 Geldner의 US 5,803,189로부터 취해졌지만, 시판되고 있는 수많은 유형의 방향성 보링 기계 중 임의의 것일 수 있다. 드릴 스템(222)은 지표면(221) 아래로 연장되어 시추공을 한정한다. 검사 피트(inspection pit)(224)는 드릴 스템(222) 및 관련된 시추공의 정확한 위치 파악를 가능하게 하도록 드릴 스템(222)의 의도된 경로를 따라서 대략 중간에서 채굴된다. 피트(226)는 드릴 스템(222)을 위한 목표 피트이며, 드릴 헤드(228) 및 목표 스핏(226) 내로 연장되는 드릴 스템(222)의 일부를 보인다.

도 61은 종래의 대체로 평면인 보링 헤드(230)가 부착되고 Melsheimer의 US 9,719,344로부터 취한 드릴 스템[222; 도 60에 도시됨]의 단부 부분(228)을 도시한다. 어댑터(232)는 한쪽 단부에서 볼트 체결 수단[도 60에 도시되지 않음]에 의해 보링 헤드(230)의 면에 고정되고, 다른쪽 단부에서 스위블 조인트(236)에 의해 견인 헤드(tow head)(234)에 결합된다. 견인 헤드(234) 풀백 작업 동안 도관(238)[파이프, 케이블 등]을 보유하고 당기도록 구성된 덕트 풀러(duct puller)을 지닌다. 전술한 바와 같이, 방향성 보링 기계(220)는 매설물의 필요한 시작점에 위치되고, 매설물의 필요한 경로를 따라서 드릴 스템(222) 및 드릴 헤드(228)를 이용하여 시추공을 생성한다. 매설물의 필요한 종단점에서, 드릴 헤드(228)는 목표 구멍 내로 연장되고[또는 도 60에 도시되지 않은 지면 밖으로 보내지며], 매설물(238)은 드릴 헤드(228)에 고정된다. 이제 매설물(228)이 부착된 드릴 스템은 풀백 작업으로 지칭되는 것으로 시추공을 통해 시작 지점으로 다시 빼내진다. 매설물이 설치되는 동시에 마커 와이어를 설치하기 위해 스위블 조인트 주위에 여러 개의 마커 와이어를 결속하는 것이 비금속성 매설물을 부설할 때 일반적인 실시이다. 몇몇 마커 와이어가 사용되는 이유는 마커 와이어가 시작 지점으로 빼내짐에 따라서 지하에서 마커 와이어 중 하나 이상의 파손을 풀백 작업이 유발하는 경우가 종종 있기 때문이다. 파손된 마커 와이어는 거의 쓸모가 없으므로, 적어도 하나의 와이어가 파손되지 않고 시작 지점으로 회수될 것이라는 희망으로 다수의 와이어가 결속된다.

도 62는 풀백 작업을 위한 준비로 견인 헤드(234)에 단단히 결속된 본 발명의 리츠 당김 테이프(240)를 도시한다. 리츠 당김 테이프 내에 내장된 리츠 와이어에 대한 손상을 방지하기 위해, 리츠 와이어는 리츠 당김 테이프(240)의 마지막 몇 피트로부터 제거되고, 어떠한 리츠 와이어도 없는 리츠 당김 테이프의 이 부분은 풀백을 위하여 도시된 바와 같이 견인 헤드(234)에 결속되어서, 풀백 힘(pullback force)은 고강도 테이프에 직접 전달되고 비교적 낮은 강도의 리츠 와이어에는 전달되지 않는다.

도 63은 폴리에스터 로프와 같은 더욱 큰 지름의 코어 재료(342)를 구비한 본 발명의 시그널 테이프(330)를 만드는 방법을 예시한다. 로프 코어 재료(342)는 하부층(334)의 상부에 놓이도록 좌측으로부터 공급되고, 하부층(344)과 함께 도 63에서 우측으로 이동한다. 하부층(344)은 공급 롤(348)로부터 공급되고, 또한 도 63에서 우측으로 이동한다. 도 63의 좌측 부분에서, 접착제 스프레이(350)는 조립된 로프 코어 재료(342) 및 하부층(344)으로 보내진다. 상부층(334)은 조립된 로프 코어 재료(342) 및 접착제가 도포된 하부층(344)으로 안내되고, 전체 조립체는 브러시 닙 휠(brush nip wheel)(352, 354)에 의해 함께 가볍게 가압된다. 상부층(334)이 하부층(344)에 도포된 접착제(346)에 의해 로프 코어 재료(342)의 표면적의 상당 부분[약 40 내지 50%]에 접착되는 것으로서 도시된 결과적인 제품이 도 64에 도시되어 있다.

전술한 실시예는 단지 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다. 당업자는 본 발명의 원리를 구현하고 그 사상 및 범위 내에서 다양한 수정 및 변경을 만들 수 있다.

Claims (45)

1. 세장형 마커 테이프로서,
   제1 사전 결정된 길이, 상부면, 바닥면, 및 제1 사전 결정된 폭을 갖는 열가소성 재료의 상부 열가소성 시트; 및
   제2 사전 결정된 길이, 상부면, 바닥면 및 제2 사전 결정된 폭을 갖는 열가소성 재료의 바닥 열가소성 시트를 포함하며, 상기 제1 및 상기 제2 사전 결정된 길이가 대략 동일하고, 상기 제1 및 제2 사전 결정된 폭이 대략 동일한 보호 재료;
   상기 상부 열가소성 시트와 상기 바닥 열가소성 시트 사이에 위치되는 대체로 비신축성 코어 재료를 포함하되, 상기 코어 재료는,
   사전 결정된 길이,
   외부 표면,
   약 1 인치[또는 약 2.54㎝]의 최대 측 방향 치수
   최소 사전 결정된 전단 강도,
   최소 사전 결정된 인장 강도를 가지며;
   상기 세장형 마커 테이프는, 상기 상부 열가소성 시트 또는 바닥 열가소성 시트 중 적어도 하나를 상기 코어 재료의 외부 표면의 상당 부분에 접착시키고 상기 상부 열가소성 시트 및 상기 바닥 열가소성 시트의 외부 가장자리들을 또한 함께 접착시키는 접착제를 더 포함하는, 세장형 마커 테이프.
2. 제1항에 있어서, 상기 대체로 비신축성 코어 재료는 약 1 인치[또는 약 2.54㎝]의 최대 폭과 약 1/4 인치[또는 약 0.16㎝]의 최대 두께를 갖는 상부면 및 하부면을 더 포함하는 스트립을 포함하는, 세장형 마커 테이프.
3. 제1항에 있어서, 상기 대체로 비신축성 코어 재료는 로프형 재료를 포함하며, 상기 로프형 재료의 최대 지름은 약 1 인치[또는 약 2.54㎝]인, 세장형 마커 테이프.
4. 제1항에 있어서, 상기 코어 재료의 상기 최소 인장 강도 강도는 약 400 lb_f[또는 약 1780 N]이며, 상기 코어 재료의 상기 사전 결정된 길이는 상기 상부 열가소성 시트의 사전 결정된 길이의 약 2배인, 세장형 마커 테이프.
5. 제1항에 있어서, 상기 코어 재료의 상기 사전 결정된 길이는 상기 상부 열가소성 시트의 상기 사전 결정된 길이와 대략 동일하며, 상기 최소 사전 결정된 인장 강도는 약 6000 lb_f[또는 약 27,000 N]인, 세장형 마커 테이프.
6. 제1항에 있어서, 상기 코어 재료는 사전 결정된 파형 패턴으로 상기 상부 열가소성 시트와 상기 바닥 열가소성 시트 사이에 위치되며, 상기 세장형 마커 테이프는 지면으로부터 당겨짐에 따라서 큰 경고음을 만드는, 세장형 마커 테이프.
7. 제6항에 있어서, 상기 사전 결정된 파형 패턴은 사인파, 삼각파, 구형파, 또는 방형파인, 세장형 마커 테이프.
8. 제1항에 있어서, 상기 세장형 마커 테이프는 지면으로부터 당겨짐에 따라서 보이게 되는, 세장형 마커 테이프.
9. 제1항에 있어서, 상기 상부 열가소성 시트의 상기 사전 결정된 길이와 대략 동일한 사전 결정된 길이를 갖는 대체로 직선의 트레이서 와이어가 상기 상부 열가소성 시트와 상기 바닥 열가소성 시트 사이에 위치되는, 세장형 마커 테이프.
10. 제9항에 있어서, 상기 트레이서 와이어는 리츠 와이어(Litz wire)를 포함하는, 세장형 마커 테이프.
11. 제1항에 있어서, 다수의 RFID(Radio Frequency Identification) 태그가 상기 상부 열가소성 시트 및 상기 바닥 열가소성 시트의 전체 사전 결정된 길이를 따라서 상기 열가소성 시트들 사이에 위치되어, 약 96 인치[또는 약 244㎝] 간격으로 상기 상부 열가소성 시트 또는 상기 바닥 열가소성 시트 중 적어도 하나에 접착되는, 세장형 마커 테이프.
12. 제1항에 있어서, 다수의 RFID 태그가 상기 바닥 열가소성 시트의 전체 사전 결정된 길이를 따라서 위치되고 상기 바닥 열가소성 시트의 바닥면에 접착되는, 세장형 마커 테이프.
13. 제12항에 있어서, 각각의 RFID 태그는 열가소성 블리스터 패키지 내에 수용되며, 상기 패키지는 상기 바닥 열가소성 시트의 바닥면에 또한 접착되는, 세장형 마커 테이프.
14. 제1항에 있어서, 다수의 RFID 태그가 약 96 인치[또는 약 244㎝] 간격으로 상기 상부 또는 상기 바닥 열가소성 시트 재료의 전체 사전 결정된 길이를 따라서 위치되고, 상기 RFID 태그는 상기 코어 재료의 상기 외부 표면에 접착되는, 세장형 마커 테이프.
15. 제1항에 있어서, 다수의 RFID 태그가 상기 상부 열가소성 시트 및 상기 바닥 열가소성 시트의 전체 사전 결정된 길이를 따라서 상기 열가소성 시트들 사이에 위치되어, 약 96 인치[또는 약 244㎝] 간격으로 상기 상부 열가소성 시트 또는 상기 바닥 열가소성 시트 중 적어도 하나에 접착되는, 세장형 마커 테이프.
16. 제1항에 있어서, 상기 코어 재료의 상기 최소 인장 강도 강도는 약 3,000 lb_f[또는 약 13,350 N]이며, 상기 코어 재료는 약 1 인치[또는 약 2.54㎝]의 최대 폭을 갖는 스트립이며, 상기 코어 재료의 상기 사전 결정된 길이는 상기 상부 열가소성 시트의 사전 결정된 길이의 약 1.2 내지 1.5배인, 세장형 마커 테이프.
17. 제16항에 있어서, 상기 코어 재료는 사전 결정된 파형 패턴으로 상기 상부 열가소성 시트와 상기 바닥 열가소성 시트 사이에 위치되고, 상기 신장형 수동적 마커 테이프는 지면으로부터 당겨짐에 따라서 큰 경고음을 만드는, 세장형 마커 테이프.
18. 제17항에 있어서, 상기 사전 결정된 파형 패턴은 사인파, 삼각파, 구형파, 또는 방형파인, 세장형 마커 테이프.
19. 제16항에 있어서, 상기 신장형 마커는 지면으로부터 당겨짐에 따라서 보이게 되는, 세장형 마커 테이프.
20. 제1항에 있어서, 상기 세장형 마커 테이프는 굴삭 장비에 의해 지면으로부터 당겨짐에 따라서 상당한 저항을 제공하며, 상기 저항은 상기 굴삭 장비의 작업자가 느낄 수 있도록 충분히 강한, 세장형 마커 테이프.
21. 세장형 마커 테이프로서,
    제1 사전 결정된 길이 및 제1 사전 결정된 폭을 갖는 열가소성 재료의 상부 열가소성 시트와, 제2 사전 결정된 길이 및 제2 사전 결정된 폭의 열가소성 재료의 바닥 열가소성 시트를 포함하고, 상기 제1 및 상기 제2 사전 결정된 길이가 대략 동일하며, 상기 제1 및 제2 사전 결정된 폭이 대략 동일한 보호 재료;
    미신장된 사전 결정된 길이를 가지며 상기 상부 열가소성 시트와 상기 바닥 열가소성 시트 사이에 위치되고, 미신장된 사전 결정된 길이의 약 1.2 내지 1.5배까지 파손없이 신장될 수 있는 신축성 코어 재료를 포함하되, 상기 코어 재료는,
    외부 표면,
    약 1 인치[또는 약 2.54㎝]의 최대 단면 치수,
    적어도 100 lb_f[또는 약 445 N]의 사전 결정된 인장 강도를 가지며,
    상기 세장형 마커 테이프는, 상기 상부 열가소성 시트 또는 상기 바닥 열가소성 시트 중 적어도 하나를 상기 코어 재료의 외부 표면의 상당 부분에 접착시키고 상기 상부 열가소성 시트 및 상기 바닥 열가소성 시트의 외부 가장자리들을 함께 접착시키는 접착제를 더 포함하는, 세장형 마커 테이프.
22. 제21항에 있어서, 상기 인장 강도는 적어도 400 lb_f[또는 약 1780 N]인, 세장형 마커 테이프.
23. 제21항에 있어서, 상기 상부 열가소성 시트의 상기 사전 결정된 길이에 대략 동일한 사전 결정된 길이를 갖는 대체로 직선의 트레이서 와이어가 상기 상부 및 바닥 열가소성 시트 사이에 위치되는, 세장형 마커 테이프.
24. 제23항에 있어서, 상기 트레이서 와이어는 리츠 와이어를 포함하는, 세장형 마커 테이프.
25. 제21항에 있어서, 다수의 RFID 태그가 상기 상부 열가소성 시트와 상기 바닥 열가소성 시트의 전체 사전 결정된 길이를 따라서 상기 열가소성 시트들 사이에 위치되어, 약 96 인치[또는 약 244㎝] 간격으로 상기 상부 열가소성 시트 또는 상기 바닥 열가소성 시트 시트 중 적어도 하나에 접착되는, 세장형 마커 테이프.
26. 제23항에 있어서, 다수의 RFID 태그가 약 96 인치[또는 약 244㎝] 간격으로 상기 상부 열가소성 시트 또는 상기 바닥 열가소성 시트 재료의 전체 사전 결정된 길이를 따라서 위치되며, 상기 RFID 태그는 상기 코어 재료의 상기 외부 표면에 접착되는, 세장형 마커 테이프.
27. 제21항에 있어서, 다수의 RFID 태그가 상기 상부 열가소성 시트 및 상기 바닥 열가소성 시트의 전체 사전 결정된 길이를 따라서 상기 열가소성 시트들 사이에 위치되어, 약 96 인치[또는 약 244㎝] 간격으로 상기 상부 열가소성 시트 또는 상기 바닥 열가소성 시트 중 적어도 하나에 접착되는, 세장형 마커 테이프.
28. 제21항에 있어서, 다수의 RFID 태그가 약 96 인치[또는 약 244㎝] 간격으로 상기 상부 열가소성 시트및 상기 바닥 열가소성 시트의 전체 사전 결정된 길이를 따라서 상기 열가소성 시트들 사이에 위치되며, 상기 RFID 태그는 상기 코어 재료의 상기 외부 표면에 접착되는, 세장형 마커 테이프.
29. 제21항에 있어서, 상기 신축성 코어 재료의 미신장된 사전 결정된 길이는 상기 상부 열가소성 시트의 사전 결정된 길이의 약 2배인, 세장형 마커 테이프.
30. 제29항에 있어서, 상기 코어 재료는 사전 결정된 파형 패턴으로 상기 상부 열가소성 시트와 상기 바닥 열가소성 시트 사이에 위치되며, 상기 세장형 마커 테이프는 지면으로부터 당겨짐에 따라서 큰 경고음을 만드는, 세장형 마커 테이프.
31. 제29항에 있어서, 상기 신장된 마커는 지면으로부터 당겨짐에 따라서 보이게 되는, 세장형 마커 테이프.
32. 제30항에 있어서, 상기 사전 결정된 파형 패턴은 사인파, 구형파, 삼각파 또는 방형파인, 세장형 마커 테이프.
33. 토양에 매설된 사회 기반 시설을 보호하는 방법으로서,
    세장형 마커 테이프를 제공하는 단계로서,
    제1 사전 결정된 길이를 갖는 열가소성 재료의 상부 시트, 및 상기 열가소성 재료의 상부 시트의 상기 사전 결정된 길이와 대략 동일한 제2 사전 결정된 길이를 갖는 열가소성 재료의 바닥 시트를 포함하는 보호 재료;
    상기 열가소성 재료의 상부 시트와 상기 열가소성 재료의 바닥 시트 사이에 위치되는 대체로 비신축성 코어 재료로서,
    상기 열가소성 재료의 상부 시트의 상기 사전 결정된 길이와 대략 동일한 사전 결정된 길이,
    약 6,000 lb_f[또는 약 27,000 N]의 최소 사전 결정된 인장 강도를 갖는, 상기 코어 재료, 및
    상기 열가소성 재료의 상부 시트 또는 상기 열가소성 재료의 바닥 시트 중 적어도 하나를 상기 코어 재료에 접착시키고 상기 열가소성 재료의 상부 시트와 상기 열가소성 재료의 바닥 시트를 함께 접착시키는 접착제를 더 포함하는 세장형 마커 테이프를 제공하는 단계; 및
    상기 매설된 사회 기반 시설 위에 상기 세장형 마커 테이프를 매설하는 단계를 포함하되,
    이에 의해, 굴삭 장비가 상기 매설된 사회 기반 시설에 부딪치기 전에 상기 세장형 마커 테이프에 부딪치고, 상기 마커 테이프가 보이게 되는 지표면으로 상기 마커 테이프를 당김으로써, 상기 매설된 사회 기반 시설의 존재를 상기 굴삭 장비의 작업자에게 경고하는, 방법.
34. 토양에 매설된 사회 기반 시설을 보호하는 방법으로서,
    세장형 마커 테이프를 제공하는 단계로서,
    제1 사전 결정된 길이를 갖는 열가소성 재료의 상부 시트, 및 제2 사전 결정된 길이를 갖는 열가소성 재료의 바닥 시트를 포함하고, 상기 제1 사전 결정된 길이는 상기 제2 사전 결정된 길이와 대략 동일한 보호 재료,
    상기 열가소성 재료의 상부 시트와 상기 열가소성 재료의 바닥 시트 사이에 위치되는 대체로 비신축성 코어 재료로서, 사전 결정된 길이, 및 약 3,000 lb_f[또는 약 13,350 N]의 최소 사전 결정된 인장 강도를 가지며, 상기 사전 결정된 길이가 상기 열가소성 재료의 상부 시트의 사전 결정된 길이의 약 1.2 내지 1.5배이며, 파형 패턴으로 상기 상부 및 상기 열가소성 재료의 바닥 시트 사이에 위치되는, 상기 코어 재료, 및
    상기 열가소성 재료의의 상부 시트 또는 상기 열가소성 재료의 바닥 시트 중 적어도 하나를 상기 코어 재료에 접착시키고 또한 상기 열가소성 재료의 상부 시트와 상기 열가소성 재료의 바닥 시트를 함께 접착시키는 접착제를 더 포함하는, 상기 세장형 마커 테이프를 제공하는 단계; 및
    상기 매설된 사회 기반 시설 위에 상기 세장형 마커 테이프를 매설하는 단계를 포함하되,
    이에 의해, 굴삭 장비가 상기 매설된 사회 기반 시설에 부딪치기 전에 상기 세장형 마커 테이프에 부딪치고, 상기 마커 테이프가 보이게 되는 지표면으로 상기 마커 테이프를 당김으로써, 건설 장비가 상기 세장형 마커 테이프의 길이 방향 연장부에 대체로 평행한 방향으로 상기 세장형 마커 테이프에 부딪칠 때에도 상기 매설된 사회 기반 시설의 존재를 상기 굴삭 장비의 작업자에게 경고하는, 방법.
35. 세장형 마커 테이프가 지표면 아래에 매설될 때, 지면으로부터 상기 세장형 마커 테이프를 지속적으로 빼내는 방법으로서,
    세장형 마커 테이프를 제공하는 단계로서,
    사전 결정된 길이를 갖는 열가소성 재료의 상부 시트 및 상기 열가소성 재료의 상부 시트의 상기 사전 결정된 길이와 대략 동일한 사전 결정된 길이를 갖는 열가소성 재료의 바닥 시트를 포함하는 보호 재료;
    상기 열가소성 재료의 상부 시트와 상기 열가소성 재료의 바닥 시트 사이에 위치되는 대체로 비신축성 스트립형 코어 재료로서, 사전 결정된 길이, 상부면, 하부면, 약 1 인치[또는 약 2.54㎝]의 최대 폭, 약 3,000 lb_f[또는 약 13,350 N]의 최소 사전 결정된 인장 강도를 가지며, 상기 코어 재료의 상기 사전 결정된 길이가 상기 열가소성 재료의 상부 시트의 사전 결정된 길이의 약 1.2 내지 1.5배이며, 상기 코어 재료가 사전 결정된 파형 패턴으로 상기 열가소성 재료의 상부 시트와 상기 열가소성 재료의 바닥 시트 사이에 위치되는, 상기 코어 재료; 및
    상기 열가소성 재료의 상부 시트 또는 상기 열가소성 재료의 바닥 시트 중 적어도 하나를 상기 코어 재료의 적어도 하나의 표면의 상당 부분에 접착시키고 또한 상기 열가소성 재료의 상부 시트와 상기 열가소성 재료의 바닥 시트를 함께 접착시키는 접착제를 더 포함하는, 세장형 마커 테이프를 제공하는 단계;
    지표면 아래에 상기 세장형 마커 테이프를 매설하는 단계를 포함하되,
    이에 의해, 굴삭 장비가 상기 세장형 마커 테이프에 부딪칠 때, 상기 세장형 마커 테이프는 보이게 되는 지표면 위로 당겨짐으로써, 상기 굴삭 장비가 상기 세장형 마커 테이프의 길이 방향 연장부에 대체로 평행한 방향으로 상기 세장형 마커 테이프에 부딪칠 때에도 매설된 마커 테이프를 상기 건설 장비의 작업자에게 경고하는, 방법.
36. 리츠 와이어의 마커 와이어로서의 새로운 사용 방법으로서, 통상의 마커 와이어 위치 파악 디바이스에 의해 위치가 검출될 수 있어서, 매설된 지하 매설물의 위치의 결정을 가능하게 하도록 상기 지하 매설물 가까이에 리츠 와이어를 매설하는 단계를 포함하는, 리츠 와이어의 마커 와이어로서의 새로운 사용 방법.
37. 직물 테이프의 길이 방향 연장부를 따라서 상기 직물 테이프 내로 직조되고 그 안에 내장된 와이어에 대한 새로운 사용 방법으로서,
    방향성 천공 기계의 드릴 헤드를 이용하여 지하 시추공을 천공하는 단계,
    직물 테이프 내로 직조되고 그 안에 내장된 상기 와이어를 상기 드릴 헤드에 부착하는 단계,
    매설물 라인을 상기 드릴 헤드에 부착하는 단계,
    풀백 작업 시에, 매설물 라인 및 부착된 직물 테이프 내로 직조되고 그 안에 내장된 상기 와이어와 함께 상기 드릴 헤드를 상기 시추공을 따라서 뒤로 빼내낸 단계, 및
    그러므로, 상기 매설물 라인이 설치되는 것과 동시에 직물 테이프 내로 직조되고 그 안에 내장된 상기 와이어를 지하에 설치하는 단계를 포함하는, 와이어에 대한 새로운 사용 방법.
38. 제37항에 있어서, 상기 와이어는 구리 마커 와이어인, 와이어에 대한 새로운 사용 방법..
39. 제37항에 있어서, 상기 직물은 폴리에스터 섬유로 직조되는, 와이어에 대한 새로운 사용 방법..
40. 제37항에 있어서, 상기 직물은 아라미드 섬유로 직조되는, 와이어에 대한 새로운 사용 방법..
41. 마커 테이프로서 사용하기 위한 리츠 와이어와 직물 테이프의 조합물로서,
    상기 리츠 와이어는 상기 직물 테이프의 한쪽 단부에서의 사전 결정된 부분 외에 상기 직물 테이프의 길이 방향 연장부를 따라서 내장되어 그 안에서 직조되며, 상기 부분은, 상기 부분이 드릴 스템에 고정되고 풀백 작업 동안 매설물 라인과 함께 마커 와이어로서 연속적으로 설치되도록 상기 리츠 와이어가 없는, 리츠 와이어와 직물 테이프의 조합물.
42. 풀백 작업 시에 마커 와이어와 매설물 라인을 동시에 설치하기 위한 방법으로서,
    지표면 상의 고정된 시작 위치로부터 지표면 근처 또는 지표면 상의, 그러나 사전 결정된 거리만큼 상기 공지된 시작 위치로부터 분리된 목표 장소로 공지된 방향성 천공 기계를 사용하여 지하 시추공을 천공하는 단계,
    상기 목표 장소에 있는 천공 헤드에 매설물 라인을 공지된 방식으로 부착하는 단계,
    직물 테이프의 한쪽 단부에서의 사전 결정된 부분 외에, 상기 테이프의 길이 방향 연장부를 따라서 그 안에 내장된 리츠 와이어를, 상기 직물 테이프를 포함하는 마커 테이프를 제공하는 단계,
    상기 마커 테이프의 상기 사전 결정된 부분을 상기 천공 헤드에 결속하는 것에 의해 상기 목표 장소에 있는 상기 천공 헤드에 상기 마커 테이프를 부착하는 단계,
    풀백 단계를 사용하여, 상기 시추공을 통해 상기 고정된 시작 위치로 상기 천공 헤드를 다시 빼내는 단계를 포함하되,
    이에 의해, 상기 풀백 단계 동안, 상기 매설물 라인이 상기 시추공에 설치되는 동시에, 상기 마커 테이프가 상기 시추공에 또한 설치되는, 마커 와이어와 매설물 라인을 동시에 설치하기 위한 방법.
43. 제42항에 있어서, 상기 테이프의 길이 방향 연장부를 따라서 그 안에 내장된 리츠 와이어를, 상기 직물 테이프를 포함하는 마커 테이프를 제공하는 단계는 폴리에스터 섬유로 직조된 마커 테이프 직물 테이프를 제공하는 단계를 더 포함하는, 마커 와이어와 매설물 라인을 동시에 설치하기 위한 방법.
44. 제42항에 있어서, 상기 테이프의 길이 방향 연장부를 따라서 그 안에 내장된 리츠 와이어를, 상기 직물 테이프를 포함하는 마커 테이프를 제공하는 단계는 아라미드 섬유로 직조된 마커 테이프 직물 테이프를 제공하는 단계를 더 포함하는, 마커 와이어와 매설물 라인을 동시에 설치하기 위한 방법.
45. 세장형 마커 테이프가 지면의 약 12 인치[또는 약 30㎝] 아래에 매설될 때 지면으로부터 상기 세장형 마커 테이프를 지속적으로 빼내기 위한 방법으로서,
    세장형 마커 테이프를 제공하는 단계로서,
    사전 결정된 길이를 갖는 열가소성 재료의 상부 시트 및 상기 열가소성 재료의 상부 시트의 상기 사전 결정된 길이와 대략 동일한 사전 결정된 길이를 갖는 열가소성 재료의 바닥 시트를 포함하는 보호 재료;
    상기 열가소성 재료의 상부 시트와 상기 열가소성 재료의 바닥 시트 사이에 위치되는 신축성 코어 재료로서, 사전 결정된 미신장된 길이, 상부면, 하부면, 약 1 인치[또는 약 2.54㎝]의 최대 단면 치수, 약 3,000 lb_f[또는 약 13,350 N]의 최소 사전 결정된 인장 강도를 가지며, 상기 코어 재료의 상기 사전 결정된 미신장된 길이가 상기 열가소성 재료의 상부 시트의 사전 결정된 길이와 대략 동일한, 상기 신축성 코어 재료, 및
    상기 열가소성 재료의 상부 시트 또는 상기 열가소성 재료의 바닥 시트 중 적어도 하나를 상기 코어 재료의 외부 표면의 상당 부분에 접착시키고 상기 열가소성 재료의 상부 시트 및 상기 상기 열가소성 재료의 바닥 시트의 외부 가장자리들을 함께 접착시키는 접착제를 더 포함하는, 상기 세장형 마커 테이프를 제공하는 단계; 및
    지표면의 약 12 인치[또는 약 30㎝] 아래에 상기 세장형 마커 테이프를 매설하는 단계를 포함하되,
    이에 의해, 굴삭 장비가 상기 세장형 마커 테이프에 부딪칠 때, 상기 세장형 마커 테이프는 보이게 되는 지표면으로 그리고 지표면 위로 당겨짐으로써, 상기 건설 장비의 작업자에게 매설된 마커 테이프를 알리는, 방법.

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