20년 이상 동안 Ariz. Tucson의 QuakeWrap Inc.는 섬유 강화 폴리머 재료를 사용하여 인프라 수리 솔루션을 개발해 왔습니다. 이 회사의 대구경 복합 파이프인 "StifPipe"는 현재 미시간주 디트로이트 시의 최신 하수 인프라 프로젝트의 일환으로 설치되고 있습니다. FRP 파이프의 직경은 16피트(4.87미터)입니다.
QuakeWrap은 2016년 미국토목학회 혁신상을 수상하면서 StifPipe를 처음 출시했습니다. 그 이후로 StifPipe는 푸에르토리코에서 호주에 이르기까지 전 세계 앱에서 사용되었지만 이전 프로젝트에서는 디트로이트 앱 규모로 StifPipe를 사용한 적이 없습니다. 디트로이트에 설치된 파이프는 직경이 16피트이고 두께가 2인치(5.08cm)에 불과합니다.
이 파이프는 시중의 파이프 중 비강도가 가장 높은 것으로 알려져 있어 매우 가볍고 부식되지 않습니다. 더 약한 재료로 만든 더 두꺼운 벽 라이닝의 사용을 비교하십시오. 이는 수압 용량(폐수의 최적 유량)을 잃는 경향이 있습니다. 이것은 특히 많은 양의 액체나 물을 운반해야 하는 경우 치명적일 수 있습니다.
StifPipe의 벽은 12층의 재료 -- 4층의 탄소 섬유, 6층의 유리 섬유 및 2층의 전용 코어 재료로 구성됩니다. 2인치 두께의 재료는 4피트 간격으로 보잉 737의 동체에 맞도록 충분히 큰 파이프를 지지합니다. 동일한 직경의 콘크리트 파이프가 비슷한 강도를 가지려면 두께가 약 18인치여야 합니다.
2019년 검사는 대형 디트로이트 펌프장에서 하수를 운반하는 지역 파이프의 일부를 대상으로 했습니다. 하수도 구역은 수리가 필요한 노후 부분을 찾은 후 직경 17.5-피트의 파이프를 자르기로 결정했습니다. 이 파이프는 디트로이트 폐수의 절반 이상을 운반하므로 파이프를 재포장하는 동안 영구적으로 폐쇄할 수 없습니다. 대신 하수도는 하루 중 일정 시간 동안만 일시적으로 차단될 수 있습니다. 그것은 파이프를 고칠 시간이 충분하지 않았기 때문에 팀원들은 지상에서 제조 및 조립할 수 있는 파이프 기술을 찾아 하수 시스템에 넣고 슬립라이닝 공정을 사용하여 설치했습니다.
QuakeWrap에 따르면 StifPipe의 주요 이점 중 하나는 비교적 가벼워 설치가 더 쉽다는 것입니다. 무게는 피트당 약 450-500파운드, 콘크리트 및 강철 무게의 약 10%, 공장에서 만든 유리 섬유 샌드위치 파이프 무게의 25% 미만입니다. 이것은 건설 중에 계약자가 선호합니다.
프로젝트의 세 가지 기술 중 StifPipe가 두 번째로 설치됩니다. 낮 동안 원래 파이프는 일시적으로 폐쇄되었습니다. 계약자는 교체용 파이프를 지하 채널을 통해 제자리에 연결한 다음 원래 파이프와 끝에서 끝까지 정렬했습니다. StifPipe의 경량 설계는 설치를 위한 잭 장비도 필요하지 않습니다. StifPipe를 여러 섹션에 적재한 후 직경 16-피트 StifPipe와 직경 17.5-피트 원래 파이프 사이의 환형 공간을 경량 콘크리트로 채웠습니다. 저녁에는 배관 시스템이 다시 가동되었고 밤새 하수가 펌프장에서 흘러나왔습니다.
StifPipe의 가벼운 특성은 운송 중에도 이점이 있습니다. 맨드릴은 현장에서 제조되어 한 번에 두 개씩 낮은 간격의 트레일러에 실려 디트로이트로 배송됩니다. 파이프 길이가 14피트로 유지되고 끝이 서로 쌓이면 두 파이프를 동시에 트레일러에 장착할 수 있으며 15.5-피트 다리와 육교를 위한 적절한 간격을 유지합니다. 디트로이트 프로젝트는 총 13개의 이러한 파이프를 사용했습니다.
현재 StifPipe를 사용하려면 부품을 현장에서 제조하여 설치 위치로 운반해야 하지만 StifPipe는 습식 적층 방법을 사용하여 현장에서 제조 및 설치할 수도 있습니다. 미니애폴리스의 한 프로젝트에서 StifPipe 재료는 표준 맨홀을 통해 100피트 깊이의 터널로 운반됩니다. 그런 다음 12-피트 직경의 수리 파이프를 형성하기 위해 놓고 양생했습니다.
노스캐롤라이나 주 잭슨빌에 있는 Lejeune 해병대 기지의 별도 프로젝트에서 StifPipe에 사용되는 재료는 기존 파이프의 외부를 감싸고 현장에서 양생됩니다. QuakeWrap은 현재 미국 교통부와 함께 석유 및 가스 파이프라인 수리 프로젝트를 진행하고 있습니다. 이 프로젝트에서는 SuperLaminate라는 또 다른 탄소 섬유 및 유리 섬유 복합 제품이 송유관에 풍선처럼 부풀려져 몇 마일 떨어진 곳에 설치됩니다.
