本发明属于定向钻穿越管道技术领域，具体是涉及一种定向钻穿越管道包覆带及其制备方法和施工方法。
背景技术：
定向钻穿越技术具有施工周期短、对环境扰动小的特点，适用于铁路、公路、河流等区域埋地管道的铺设，是一种高效的非开挖埋地管道铺设技术，目前已广泛应用于石油天然气和市政管道的建设。穿越管道外防腐以3pe、fbe及热收缩带补口为主材料，具有良好的防腐和耐冲击性能，但其耐磨损、耐划伤性能较差，常由于穿越段土质坚硬、石块异物、穿越孔洞不圆滑、控向精度较低等原因使管道出现外防腐层划伤、划透、补口刮翻等严重问题，损伤处的管体失去了防腐层保护，极易出现腐蚀甚至是穿孔。由于穿越管道位置的特殊性，后期防腐层修复难度极大，因此，对穿越管道外防腐层的增强防护显得尤为必要。
现有的技术和方案主要有：
1、手糊环氧玻璃钢：玻璃纤维增强复合材料又称环氧玻璃钢，该技术耐冲击、耐划伤效果优异，但环氧玻璃钢材料是在现场手糊制作，质量难以控制；而且固化周期较长，实际应用过程中将影响穿越施工进度。
2、双层耐磨熔结环氧涂层：双层耐磨熔结环氧涂层底层为常规的fbe涂层，用作防蚀保护，外层为以环氧树脂为主要成膜物质，并添加无机填料组成的双组分环氧涂料，用以提供机械保护，多层结构使得涂层耐水性和抗冲击性能得到显著改善。但是双层熔结环氧涂层的保护效果有限，双层耐磨熔结环氧涂层只能在工厂预制，现场不方便施工，会增加运输成本且在运输途中会对管道防腐层造成磕碰、损坏。
3、光固化保护套：光固化保护套使用光固化树脂预浸渍玻璃纤维短毡，制成玻璃纤维预浸料。使用时，避光条件下缠绕在管道防腐层外部，通过自然光或者紫外光促使树脂固化，形成具有较强看划伤性能的复合材料防护层。但该技术存在材料造价高、与管道3pe防腐层无法实现有效粘结、纤维不连续、材料需避光保存、避光施工等问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种定向钻穿越管道包覆带。该定向钻穿越管道包覆带该包覆带对管道的防腐层提供有效的机械性损伤保护。
为实现上述目的，本发明定向钻穿越管道包覆带采用的技术方案是：定向钻穿越管道包覆带，其特征在于：包括浸渍有水固化树脂的玻璃纤维布基层，所述玻璃纤维布基层的上表面设置有由水固化树脂制成的上覆盖层，所述玻璃纤维布基层的下表面设置有由水固化树脂制成的下覆盖层。
上述的定向钻穿越管道包覆带，其特征在于：所述玻璃纤维布基层的厚度为0.3mm～3.0mm，所述上覆盖层和下覆盖层的厚度均为0.2mm～0.5mm。
上述的定向钻穿越管道包覆带，其特征在于：所述水固化树脂为单组份水固化聚氨酯预聚体或水固化环氧树脂预聚体。
为了方便、有效的制备上述定向钻穿越管道包覆带，本发明还提供了一种定向钻穿越管道包覆带的制备方法。本发明定向钻穿越管道包覆带的制备方法采用的技术方案是：用于制备如上述的定向钻穿越管道包覆带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a、选取水固化树脂，所述水固化树脂在温度为21℃～25℃且有水或湿气存在的条件下的固化时间为30min～720min；
步骤b、选取玻璃纤维布，所述玻璃纤维布的克重为200g/㎡～1200g/㎡，幅宽为10mm～500mm，卷长为30m～200m；
步骤c、按照水固化树脂和玻璃纤维基布的重量比为1：(3～4)，秤取所述玻璃纤维布和水固化树脂；
步骤d、将所秤取的所述水固化树脂倒入树脂槽，并将所秤取的玻璃纤维布浸渍在所述树脂槽内；
步骤e、使浸渍有水固化树脂的玻璃纤维布穿过对辊机，通过对辊机将玻璃纤维布上多余的水固化树脂挤出，此时，浸渍有水固化树脂的玻璃纤维布为玻璃纤维布基层，从玻璃纤维布基层向其上表面渗出的水固化树脂成为上覆盖层，从玻璃纤维布基层向其下表面渗出的水固化树脂成为下覆盖层，从而制成定向钻穿越管道包覆带；
步骤f、对制成的所述包覆带进行裁切，收卷，并装入密封包装袋。
为了对管道的防腐层提供有效的机械性损伤保护，本发明还提供了一种定向钻穿越管道包覆带的施工方法。本发明定向钻穿越管道包覆带的施工方法采用的技术方案是：一种如上述的定向钻穿越管道包覆带的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将包覆带在管道的尾端缠绕一圈；
步骤二、采用螺旋式缠绕的方式，将所述包覆带从管道的尾端向管道的首端进行搭接缠绕。
上述的施工方法，其特征在于：在步骤一之前，打开所述包覆带的密封包装袋，向密封包装袋内喷入清水，反复挤压所述包覆带使其与水充分接触，然后再取出所述包覆带。
上述的施工方法，其特征在于：缠绕完成后，将手套沾水后反复按压并摩擦所述包覆带的表面，使所述包覆带表面平整。
上述的施工方法，其特征在于：所述包覆带的搭接宽度大于等于55％。
上述的施工方法，其特征在于：步骤一中缠绕包覆带时，拉紧包覆带，随着包覆带的缠绕，从而将包覆带的皱褶赶平，将包覆带内侧的气泡赶出。
上述的施工方法，其特征在于：如果管道的管径大于500mm，则使用自粘塑料薄膜包裹在包覆带外侧，对包覆带进行临时固定。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明定向钻穿越管道包覆带的结构简单，设计新颖合理，该包覆带在未使用之前呈柔性状态，当缠绕在管道的防腐层上时遇水或水蒸气固化、定型，从而能够使得该包覆带对管道的防腐层提供有效的机械性损伤保护，可有效防止管道在定向钻穿越施工中对管道上防腐层的破坏，有效延长管道的使用寿命，提高管道运行的安全性、可靠性。
2、本发明制备方法能够有效的实现对玻璃纤维布的水固化树脂浸渍、挤出多余水固化树脂、裁切、收卷和密封保存，其操作简便，能够有效的制备包覆带。
3、本发明施工方法中，采用螺旋式缠绕的方式，并且进行搭接缠绕，当水固化树脂遇水或水蒸气进行固化时，能够确保包覆带在搭接处能够进行有效的粘结，并且在所述搭接处能够形成双层包覆带的效果，提高了对管道防腐层的保护强度。
4、本发明施工方法中，通过从管道的尾端向管道的首端进行缠绕，能够避免在定向钻穿越管道的施工工程中发生“掀边现象”。
5、本发明施工方法中，当缠绕完成后，将手套沾水后反复按压并摩擦所述包覆带的表面，使所述包覆带表面平整。这样，通过沾水，可以增加包覆带与水的接触量，进一步加快了水固化树脂的固化效率，进一步缩短了水固化树脂的固化时间，同时，确保了包覆带的表面平整，尽可能减少在定向穿越管道施工过程中的管道与穿越孔壁的摩擦力。
6、本发明施工方法中，当管道的管径稍大时，为了避免包覆带在固化之前与防腐层之间连接不紧密，从而通过自粘塑料薄膜对包覆带进行临时固定，当包覆带固化之后，可以将所述自粘塑料薄膜拆除。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明包覆带的横截面示意图。
图2为本发明包覆带与管道的位置关系示意图。
图3为本发明用于制备包覆带的制备方法的方法流程图。
图4为本发明用于制备包覆带的制备方法中所使用的树脂槽的结构示意图。
图5为本发明包覆带的施工方法的方法流程图。
图6为本发明包覆带的施工方法中包覆带缠绕时的状态示意图。
图7为本发明包覆带的施工方法中采用自粘塑料薄膜进行临时固定的状态示意图。
附图标记说明:
1—包覆带；1-1—玻璃纤维布基层；1-2—上覆盖层；
1-3—下覆盖层；2—管道；2-1—尾端；
2-2—首端；3—防腐层；4—树脂槽；
4-1—槽体；4-2—进口；4-3—出口；
4-4—进口引导辊；4-5—出口引导辊；5—自粘塑料薄膜。
具体实施方式
如图1所示的一种定向钻穿越管道包覆带，包括涂覆有水固化树脂的玻璃纤维布基层1-1，所述玻璃纤维布基层1-1的上表面设置有由水固化树脂制成的上覆盖层1-2，所述玻璃纤维布基层1-1的下表面设置有由水固化树脂制成的下覆盖层1-3。
结合图1和图2，该包覆带1主要由涂覆有水固化树脂的玻璃纤维布基层1-1以及由水固化树脂的上覆盖层1-2和下覆盖层1-3构成。该包覆带1使用时，其缠绕在管道2外侧的防腐层3上，其采用玻璃纤维布作为结构骨干，其具有一定的强度，同时采用水固化树脂主要起到粘结和定型作用，即通过水固化树脂遇水固化的性能，使得缠绕在管道2上的包覆带1具备一定的机械强度，另外，还能够使相互搭接的包覆带1之间具有很好的粘结性能。这样，该包覆带1在未使用之前呈柔性状态，当缠绕在管道2的防腐层3上时遇水或水蒸气固化、定型，从而能够使得该包覆带1对管道2的防腐层3提供有效的机械性损伤保护，可有效防止管道2在定向钻穿越施工中对管道2上防腐层3的破坏，有效延长管道2的使用寿命，提高管道2运行的安全性、可靠性。
本实施例中，所述玻璃纤维布基层1-1的厚度为0.3mm～3.0mm，所述上覆盖层1-2和下覆盖层1-3的厚度均为0.2mm～0.5mm。
本实施例中，所述水固化树脂为单组份水固化聚氨酯预聚体或水固化环氧树脂预聚体。
如图3所示的一种用于制备定向钻穿越管道包覆带的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、选取水固化树脂，所述水固化树脂在温度为21℃～25℃且有水或湿气存在的条件下的固化时间为30min～720min；
步骤b、选取玻璃纤维布，所述玻璃纤维布的克重为200g/㎡～1200g/㎡，幅宽为10mm～500mm，卷长为30m～200m；
步骤c、按照水固化树脂和玻璃纤维基布的重量比为1：(3～4)，秤取所述玻璃纤维布和水固化树脂；
步骤d、将所秤取的所述水固化树脂倒入树脂槽4，并将所秤取的玻璃纤维布浸渍在所述树脂槽4内；
步骤e、使浸渍有水固化树脂的玻璃纤维布穿过对辊机，通过对辊机将玻璃纤维布上多余的水固化树脂挤出，此时，浸渍有水固化树脂的玻璃纤维布为玻璃纤维布基层1-1，从玻璃纤维布基层1-1向其上表面渗出的水固化树脂成为上覆盖层1-2，从玻璃纤维布基层1-1向其下表面渗出的水固化树脂成为下覆盖层1-3，从而制成定向钻穿越管道包覆带；
步骤f、对制成的所述包覆带进行裁切，收卷，并装入密封包装袋。
本实施例中，在该制备方法中，首先通过选取水固化树脂，所述水固化树脂可以是单组份水固化聚氨酯预聚体，也可以是水固化环氧树脂预聚体，再选取玻璃纤维布，然后在树脂槽4内将水固化树脂浸渍在所述玻璃纤维布上，再通过对辊机将玻璃纤维布上多余的水固化树脂挤出，随后再进行裁切、收卷和密封保存，避免水固化树脂与水或水蒸气接触。
本实施例的制备方法中，所述水固化树脂和玻璃纤维基布的重量比为1：(3～4)，即所述玻璃纤维布占所述包覆带总重量的75％～80％，所述水固化树脂占所述包覆带总重量的20％～25％。具体的，在本实施例中，所述玻璃纤维布占所述包覆带总重量的75％，所述水固化树脂占所述包覆带总重量的25％，即水固化树脂和所述玻璃纤维基布的重量比为1:3，也可以是，所述玻璃纤维布占所述包覆带总重量的80％，所述水固化树脂占所述包覆带总重量的20％，即水固化树脂和所述玻璃纤维基布的重量比为1:4，还可以是所述玻璃纤维布占所述包覆带总重量的,78％，所述水固化树脂占所述包覆带总重量的22％。
本实施例的制备方法中，采用树脂槽4来实现将水固化树脂浸渍在玻璃纤维布上，如图4所示，所述树脂槽4包括槽体4-1，所述槽体4-1呈长条形，所述水固化树脂倒入到所述槽体4-1底部，所述槽体4-1上沿其长度方向的一端设置有进口4-2，所述槽体4-1上沿其长度方向的另一端设置有出口4-3，所述槽体4-1内靠近所述进口4-2的部位设置有用于将玻璃纤维布从进口4-2引导至槽体4-1底部的进口引导辊4-4，所述槽体4-1内靠近所述出口4-3的部位设置有用于将玻璃纤维布从槽体4-1底部引导至所述出口4-3的出口引导辊4-5。在使用时，玻璃纤维布经被动牵引从进口4-2进入槽体4-1，通过进口引导辊4-4，将玻璃纤维布从进口4-2引导至槽体4-1的底部对玻璃纤维布进行浸渍，然后再经出口引导辊4-5的引导，将浸渍好的玻璃纤维布从槽体4-1的底部经出口4-3引导出来。
本实施例中，该制备方法能够有效的实现对玻璃纤维布的水固化树脂浸渍、挤出多余水固化树脂、裁切、收卷和密封保存，其操作简便，能够有效的制备包覆带。
如图5所示的定向钻穿越管道包覆带的施工方法，包括以下步骤：
步骤一、将包覆带1在管道2的尾端2-1缠绕一圈；
步骤二、采用螺旋式缠绕的方式，将所述包覆带1从管道2的尾端2-1向管道2的首端2-2进行搭接缠绕。
结合图6，在本实施例中，采用螺旋式缠绕的方式，并且进行搭接缠绕，当水固化树脂遇水或水蒸气进行固化时，能够确保包覆带1在搭接处能够进行有效的粘结，并且在所述搭接处能够形成双层包覆带的效果，提高了对管道2防腐层3的保护强度。另外，通过从管道2的尾端2-1向管道2的首端2-2进行缠绕，能够避免在定向钻穿越管道的施工工程中发生“掀边现象”。
在步骤一之前，打开所述包覆带1的密封包装袋，向密封包装袋内喷入清水，反复挤压所述包覆带1使其与水充分接触，然后再取出所述包覆带1。
本实施例中，通过对密封包装袋喷入清水，能够有效的加快水固化树脂的固化效率，缩短水固化树脂的固化时间。
本实施例的施工方法中，当缠绕完成后，将手套沾水后反复按压并摩擦所述包覆带1的表面，使所述包覆带1表面平整。这样，通过沾水，可以增加包覆带1与水的接触量，进一步加快了水固化树脂的固化效率，进一步缩短了水固化树脂的固化时间，同时，确保了包覆带1的表面平整，尽可能减少在定向穿越管道施工过程中的管道2与穿越孔壁的摩擦力。
本实施例的施工方法中，所述包覆带1的搭接宽度大于等于55％。通过将包覆带1的搭接宽度设计为大于等于55％,使得在包覆带1的搭接处能够形成双层包覆带的效果最佳，使管道2防腐层3的保护强度达到最佳。
本实施例的施工方法中，步骤一中缠绕包覆带1时，拉紧包覆带1，随着包覆带1的缠绕，从而将包覆带1的皱褶赶平，将包覆带1内侧的气泡赶出。
如图7所示，如果管道2的管径大于500mm，则使用自粘塑料薄膜5包裹在包覆带1外侧，对包覆带1进行临时固定。由于管道2的管径稍大，避免包覆带1在固化之前与防腐层3之间连接不紧密，从而通过自粘塑料薄膜5对包覆带1进行临时固定，当包覆带1固化之后，可以将所述自粘塑料薄膜5拆除。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。