Вот уже более 20 лет компания QuakeWrap Inc. из Тусона, штат Аризона, разрабатывает решение для ремонта инфраструктуры с использованием полимерных материалов, армированных волокном. Композитная труба большого диаметра компании StifPipe в настоящее время монтируется в Детройте, штат Мичиган, в рамках последнего проекта городской канализационной инфраструктуры. Труба FRP имеет диаметр 16 футов (4,87 метра).
QuakeWrap впервые запустил StifPipe в 2016 году, когда он получил награду Американского общества инженеров-строителей за инновации. С тех пор StifPipe использовался в приложениях по всему миру, от Пуэрто-Рико до Австралии, но ни один из предыдущих проектов не использовал StifPipe в масштабе приложения Detroit. Труба, установленная в Детройте, имеет диаметр 16 футов и толщину всего 2 дюйма (5,08 см).
Известно, что эта труба обладает самой высокой удельной прочностью среди всех труб на рынке, что делает ее чрезвычайно легкой и не подверженной коррозии. Сравните использование толстостенных футеровок из более слабых материалов, которые имеют тенденцию терять гидравлическую способность (оптимальный расход сточных вод). Это может быть смертельно опасным, особенно если необходимо транспортировать большое количество жидкости или воды.
Стенки StifPipe состоят из 12 слоев материала -- четырех слоев углеродного волокна, шести слоев стекловолокна и двух слоев запатентованного внутреннего материала. Материал толщиной в два дюйма поддерживает трубу, достаточно большую, чтобы соответствовать фюзеляжу Boeing 737, с зазором в четыре фута. Чтобы бетонная труба того же диаметра имела сравнимую прочность, она должна иметь толщину около 18 дюймов.
Инспекция 2019 года была направлена на часть труб в этом районе, по которым проходят сточные воды с крупной насосной станции в Детройте. Район канализации решил обрезать трубу диаметром 17,5-футов после обнаружения стареющих участков, которые требовали ремонта. По трубам проходит более половины сточных вод Детройта, поэтому их нельзя отключить навсегда, пока трубы ремонтируют. Вместо этого канализацию можно временно отключить только на часть дня. Времени на починку трубы не оставалось, поэтому члены команды искали трубную технологию, которую можно было бы изготовить и собрать над землей, а затем поместить в канализационную систему и установить с помощью скользящей прокладки.
По словам QuakeWrap, одним из основных преимуществ StifPipe является его относительная легкость, что упрощает монтаж. Она весит около 450-500 фунтов на фут, что составляет около 10 процентов веса бетона и стали и менее 25 процентов веса сэндвич-трубы заводского изготовления из стекловолокна. Этому способствуют подрядчики во время строительства.
Из трех технологий проекта StifPipe устанавливается второй. В течение дня первоначальная труба была временно перекрыта. Подрядчик проложил замененные трубы через подземные каналы, а затем выровнял их встык с оригинальными трубами. Легкая конструкция StifPipe не требует даже домкрата для установки. После того, как StifPipe была загружена на место по частям, кольцевое пространство между трубой StifPipe диаметром 16-фута и исходной трубой диаметром 17,5-фута было заполнено легким бетоном. Вечером снова включили водопроводную систему, и за ночь из насосной станции вытекли нечистоты.
Легкий вес StifPipe также имеет преимущества при транспортировке. Изготовленные на месте оправки, они отправляются в Детройт в прицепах с низким клиренсом, по два за раз. Когда длина трубы поддерживается на уровне 14 футов, а концы уложены друг на друга, обе трубы могут быть смонтированы на прицепах одновременно, при этом сохраняется достаточный зазор для 15-футового моста и эстакады. Всего в Детройтском проекте использовалось 13 таких труб.
Хотя использование StifPipe в настоящее время требует, чтобы компоненты производились на месте и доставлялись к месту установки, StifPipe также может быть изготовлен и установлен на месте с использованием метода мокрой укладки. В проекте в Миннеаполисе материал StifPipe транспортируется через стандартный люк в туннель глубиной 100 футов. Затем она была уложена и выдержана, чтобы сформировать ремонтную трубу диаметром 12-фут.
В рамках отдельного проекта на базе морской пехоты Лежен в Джексонвилле, штат Северная Каролина, материал, используемый для StifPipe, оборачивается снаружи существующей трубы и отверждается на месте. QuakeWrap в настоящее время работает с Министерством транспорта США над проектом ремонта нефте- и газопровода, в рамках которого другой композитный продукт из углеродного волокна и стекловолокна под названием SuperLaminate будет надут, как воздушный шар, в нефтепроводе и установлен в нескольких милях от него.
