برای بیش از 20 سال، QuakeWrap Inc. از توسان، آریز، راه حل تعمیر زیرساخت را با استفاده از مواد پلیمری تقویت شده با الیاف توسعه داده است. لوله کامپوزیتی با قطر بزرگ این شرکت، "StifPipe" در حال حاضر در دیترویت، میشیگان به عنوان بخشی از آخرین پروژه زیرساخت فاضلاب شهر در حال نصب است. لوله FRP 16 فوت (4.87 متر) قطر دارد.
QuakeWrap اولین بار StifPipe را در سال 2016 راه اندازی کرد، زمانی که جایزه نوآوری انجمن مهندسین عمران آمریکا را از آن خود کرد. از آن زمان، StifPipe در برنامه های سراسر جهان، از پورتوریکو تا استرالیا، استفاده شده است، اما هیچ یک از پروژه های قبلی از StifPipe در مقیاس برنامه دیترویت استفاده نکرده است. لوله نصب شده در دیترویت 16 فوت قطر و تنها 2 اینچ (5.08 سانتی متر) ضخامت دارد.
این لوله دارای بالاترین استحکام ویژه در بین لوله های موجود در بازار است که باعث می شود بسیار سبک باشد و خورده نشود. استفاده از دیوارهای ضخیمتر ساخته شده از مواد ضعیفتر را مقایسه کنید که تمایل به از دست دادن ظرفیت هیدرولیکی دارند (میزان جریان بهینه فاضلاب). این می تواند کشنده باشد، به خصوص اگر مقادیر زیادی مایع یا آب نیاز به حمل و نقل داشته باشد.
دیوارهای StifPipe از 12 لایه مواد -- چهار لایه فیبر کربن، شش لایه الیاف شیشه و دو لایه از مواد هسته اختصاصی تشکیل شده است. این ماده به ضخامت دو اینچ از یک لوله به اندازه کافی بزرگ برای قرار دادن بدنه هواپیمای بوئینگ 737 با شکاف چهار فوتی پشتیبانی می کند. برای اینکه یک لوله بتنی با همان قطر استحکام قابل مقایسه داشته باشد، باید حدود 18 اینچ ضخامت داشته باشد.
یک بازرسی در سال 2019 بخشی از لوله های منطقه را هدف قرار داد که فاضلاب یک ایستگاه پمپاژ بزرگ دیترویت را حمل می کند. منطقه فاضلاب پس از یافتن بخش های قدیمی که نیاز به تعمیر داشتند، تصمیم گرفت لوله با قطر 17.{2}}پا را اصلاح کند. این لولهها بیش از نیمی از فاضلاب دیترویت را حمل میکنند، بنابراین نمیتوان آنها را تا زمانی که لولهها بازسازی میکنند، بهطور دائم خاموش کرد. در عوض، فاضلاب را فقط می توان به طور موقت برای بخشی از روز خاموش کرد. این زمان کافی برای تعمیر لوله باقی نگذاشت، بنابراین اعضای تیم به دنبال فناوری لولهای بودند که بتوان آن را در بالای زمین تولید و مونتاژ کرد، سپس آن را در سیستم فاضلاب قرار داد و با استفاده از فرآیند لغزش نصب کرد.
به گفته QuakeWrap، یکی از اصلی ترین مزایای StifPipe سبک بودن نسبی آن است که نصب را آسان می کند. وزن آن حدود 450-500 پوند در هر فوت، حدود 10 درصد وزن بتن و فولاد و کمتر از 25 درصد وزن لوله ساندویچ فایبرگلاس کارخانه ای است. این مورد مورد علاقه پیمانکاران در طول ساخت و ساز است.
از میان سه فناوری این پروژه، StifPipe دومین فناوری نصب شده است. در طول روز، لوله اصلی به طور موقت خاموش شد. پیمانکار لولههای جایگزین را از طریق کانالهای زیرزمینی در جای خود قرار داد، سپس آنها را از سر به انتها با لولههای اصلی تراز کرد. طراحی سبک وزن StifPipe حتی برای نصب نیازی به تجهیزات جک ندارد. پس از بارگیری StifPipe در جای خود در بخشها، فضای حلقوی بین 16-پایی StifPipe و قطر 17.{4}}پایی لوله اصلی با بتن سبک پر شد. در غروب، سیستم لوله کشی دوباره روشن شد و فاضلاب یک شبه از ایستگاه پمپاژ خارج شد.
سبک وزن StifPipe در هنگام حمل و نقل نیز مزایایی دارد. سنبههایی که در محل تولید میشوند، در تریلرهای کم تردد، دو بار در یک زمان به دیترویت ارسال میشوند. هنگامی که طول لوله در 14 فوت نگه داشته می شود و انتهای آن روی هم قرار می گیرد، هر دو لوله را می توان همزمان روی تریلرها نصب کرد و در عین حال فاصله کافی برای پل 15.{3}}پایی و روگذر را حفظ کرد. در پروژه دیترویت در مجموع از 13 لوله از این نوع استفاده شد.
اگرچه استفاده از StifPipe در حال حاضر مستلزم ساخت قطعات در محل و انتقال به محل نصب است، StifPipe را نیز می توان با استفاده از روش wet layup در محل ساخت و نصب کرد. در پروژه ای در مینیاپولیس، مواد StifPipe از طریق یک منهول استاندارد به تونلی به عمق 100 فوت منتقل می شود. سپس، برای تشکیل یک لوله تعمیر به قطر 12-پا گذاشته و پخت شد.
در یک پروژه جداگانه در پایگاه نیروی تفنگداران دریایی Lejeune در جکسونویل، کارولینای شمالی، مواد مورد استفاده برای StifPipe در اطراف یک لوله موجود پیچیده شده و در محل پخت میشود. QuakeWrap در حال حاضر با وزارت حمل و نقل ایالات متحده بر روی پروژه تعمیر خط لوله نفت و گاز کار می کند که در آن یک محصول کامپوزیت فیبر کربن و الیاف شیشه دیگر به نام SuperLaminate مانند یک بالون در یک خط لوله نفت باد می شود و چندین مایل دورتر نصب می شود.
