20 yılı aşkın bir süredir Tucson, Arizona'daki QuakeWrap Inc., fiberle güçlendirilmiş polimer malzemeler kullanan bir altyapı onarım çözümü geliştiriyor. Şirketin geniş çaplı kompozit borusu "StifPipe", şu anda şehrin en son kanalizasyon altyapı projesinin bir parçası olarak Michigan, Detroit'te kuruluyor. FRP borunun çapı 16 fittir (4,87 metre).
QuakeWrap, StifPipe'ı ilk olarak 2016 yılında Amerikan İnşaat Mühendisleri Derneği İnovasyon Ödülü'nü kazandığında piyasaya sürdü. O zamandan beri StifPipe, Porto Riko'dan Avustralya'ya kadar dünya çapındaki uygulamalarda kullanıldı, ancak önceki projelerin hiçbiri StifPipe'ı Detroit uygulaması ölçeğinde kullanmadı. Detroit'te kurulan boru 16 fit çapında ve yalnızca 2 inç (5,08 cm) kalınlığındadır.
Borunun, piyasadaki herhangi bir borunun en yüksek özgül mukavemetine sahip olduğu bilinmektedir, bu da onu son derece hafif kılar ve aşınmaz. Hidrolik kapasiteyi (optimal atık su akış hızı) kaybetme eğiliminde olan, daha zayıf malzemelerden yapılmış daha kalın duvar kaplamalarının kullanımını karşılaştırın. Bu, özellikle büyük miktarlarda sıvı veya suyun taşınması gerekiyorsa ölümcül olabilir.
StifPipe'ın duvarları, 12 kat malzemeden -- dört kat karbon fiber, altı kat cam elyaf ve iki kat tescilli çekirdek malzemeden yapılmıştır. İki inç kalınlığındaki malzeme, bir Boeing 737'nin gövdesine dört fitlik bir boşlukla sığacak kadar büyük bir boruyu destekliyor. Aynı çaptaki bir beton borunun karşılaştırılabilir mukavemette olması için, yaklaşık 18 inç kalınlığında olması gerekir.
2019 yılında yapılan bir inceleme, büyük bir Detroit pompa istasyonundan kanalizasyon taşıyan bölgenin borularının bir kısmını hedef aldı. Kanalizasyon bölgesi, onarılması gereken eskimiş bölümler bulduktan sonra 17.5-ayak çaplı boruyu kesmeye karar verdi. Borular, Detroit'in atık suyunun yarısından fazlasını taşıyor, bu nedenle borular yeniden kaplanırken kalıcı olarak kapatılamazlar. Bunun yerine, kanalizasyon yalnızca günün bir kısmı için geçici olarak kapatılabilir. Bu, boruyu tamir etmek için yeterli zaman bırakmadı, bu nedenle ekip üyeleri yer üstünde üretilip monte edilebilecek boru teknolojisi aradılar, ardından onu kanalizasyon sistemine koydular ve astarlama işlemi kullanılarak monte ettiler.
QuakeWrap'e göre, StifPipe'ın ana avantajlarından biri, kurulumu kolaylaştıran göreli hafifliğidir. Ayak başına yaklaşık 450-500 libre, beton ve çeliğin ağırlığının yaklaşık yüzde 10'u ve fabrika yapımı cam elyafı sandviç borunun ağırlığının yüzde 25'inden daha az ağırlığında. Bu, inşaat sırasında müteahhitler tarafından tercih edilmektedir.
Projedeki üç teknolojiden StifPipe, kurulacak ikinci teknolojidir. Gün boyunca, orijinal boru geçici olarak kapatıldı. Yüklenici, yedek boruları yer altı kanallarından geçirerek yerine yerleştirdi ve ardından bunları orijinal borularla uç uca hizaladı. StifPipe'ın hafif tasarımı, kurulum için kriko ekipmanı gerektirmez. StifPipe bölümler halinde yerine yüklendikten sonra, 16-foot çaplı StifPipe ile 17.5-foot çaplı orijinal boru arasındaki dairesel boşluk hafif betonla dolduruldu. Akşam, boru sistemi tekrar açıldı ve gece boyunca pompa istasyonundan lağım suyu aktı.
StifPipe'ın hafif yapısı nakliye sırasında da avantajlara sahiptir. Yerinde üretilen mandreller, her seferinde iki tane olmak üzere düşük boşluklu römorklarda Detroit'e gönderilir. Boru uzunluğu 14 fitte tutulduğunda ve uçlar üst üste istiflendiğinde, 15.5-ayaklık köprü ve üst geçit için yeterli boşluk korunurken her iki boru da aynı anda römorklara monte edilebilir. Detroit projesinde bu tür toplam 13 boru kullanıldı.
StifPipe'ın kullanımı şu anda bileşenlerin sahada üretilmesini ve kurulum yerine taşınmasını gerektirse de, StifPipe ayrıca ıslak yerleştirme yöntemi kullanılarak sahada üretilip kurulabilir. Minneapolis'teki bir projede, StifPipe malzemesi standart bir rögardan 100 fit derinliğindeki bir tünele taşınıyor. Ardından, 12- fit çapında bir tamir borusu oluşturmak için döşendi ve iyileştirildi.
Kuzey Karolina, Jacksonville'deki Marine Corps Base Lejeune'deki ayrı bir projede, StifPipe için kullanılan malzeme mevcut bir borunun dışına sarılır ve yerinde kürlenir. QuakeWrap şu anda ABD Ulaştırma Bakanlığı ile birlikte, SuperLaminat adlı başka bir karbon elyafı ve cam elyafı kompozit ürününün bir petrol boru hattındaki bir balon gibi şişirilip birkaç kilometre öteye kurulacağı bir petrol ve gaz boru hattı onarım projesi üzerinde çalışıyor.
