Al meer dan 20 jaar ontwikkelt QuakeWrap Inc. uit Tucson, Ariz., een oplossing voor infrastructuurherstel waarbij gebruik wordt gemaakt van vezelversterkte polymeermaterialen. De composietpijp van het bedrijf met een grote diameter, "StifPipe", wordt momenteel geïnstalleerd in Detroit, Michigan, als onderdeel van het nieuwste rioleringsinfrastructuurproject van de stad. De FRP-buis heeft een diameter van 16 voet (4,87 meter).
QuakeWrap lanceerde StifPipe voor het eerst in 2016, toen het de American Society of Civil Engineers Innovation Award won. Sindsdien is StifPipe wereldwijd in apps gebruikt, van Puerto Rico tot Australië, maar geen van de eerdere projecten heeft StifPipe op de schaal van de Detroit-app gebruikt. De pijp die in Detroit is geïnstalleerd, heeft een diameter van 16 voet en is slechts 5,08 cm dik.
Het is bekend dat de buis de hoogste specifieke sterkte heeft van alle buizen op de markt, waardoor hij extreem licht is en niet corrodeert. Vergelijk het gebruik van dikkere wandbekledingen gemaakt van zwakkere materialen, die de neiging hebben om hydraulisch vermogen te verliezen (de optimale stroomsnelheid van afvalwater). Dit kan dodelijk zijn, vooral als er grote hoeveelheden vloeistof of water moeten worden vervoerd.
De wanden van de StifPipe zijn gemaakt van 12 lagen materiaal -- vier lagen koolstofvezel, zes lagen glasvezel en twee lagen eigen kernmateriaal. Het vijf centimeter dikke materiaal ondersteunt een pijp die groot genoeg is om in de romp van een Boeing 737 te passen, met een tussenruimte van 1,20 meter. Om een betonnen buis van dezelfde diameter van vergelijkbare sterkte te hebben, moet deze ongeveer 18 inch dik zijn.
Een inspectie in 2019 was gericht op een deel van de leidingen in het gebied, die rioolwater van een groot pompstation in Detroit vervoeren. Het riooldistrict besloot de leiding met een diameter van 17,{2}voet in te korten na het vinden van verouderde delen die gerepareerd moesten worden. De leidingen vervoeren meer dan de helft van het afvalwater van Detroit, dus ze kunnen niet permanent worden afgesloten terwijl de leidingen opnieuw worden geplaveid. In plaats daarvan kan de riolering slechts een deel van de dag tijdelijk worden afgesloten. Er was niet genoeg tijd om de pijp te repareren, dus zochten teamleden naar pijptechnologie die bovengronds kon worden vervaardigd en geassembleerd, en vervolgens in het riool werden gestopt en geïnstalleerd met behulp van het sliplining-proces.
Volgens QuakeWrap is een van de belangrijkste voordelen van StifPipe de relatieve lichtheid, waardoor de installatie eenvoudiger wordt. Hij weegt ongeveer 450-500 pond per voet, ongeveer 10 procent van het gewicht van beton en staal en minder dan 25 procent van het gewicht van een in de fabriek gemaakte sandwichbuis van glasvezel. Dit wordt begunstigd door aannemers tijdens de bouw.
Van de drie technologieën in het project is StifPipe de tweede die wordt geïnstalleerd. Overdag werd de oorspronkelijke leiding tijdelijk afgesloten. De aannemer heeft de vervangende leidingen via ondergrondse kanalen op hun plaats gebracht en vervolgens in één lijn gebracht met de originele leidingen. Het lichtgewicht ontwerp van StifPipe vereist zelfs geen krikapparatuur voor installatie. Nadat de StifPipe in secties op zijn plaats was geladen, werd de ringvormige ruimte tussen de StifPipe met een diameter van 16-voet en de originele pijp met een diameter van 4,5 meter gevuld met lichtgewicht beton. 'S Avonds werd het leidingsysteem weer ingeschakeld en 's nachts stroomde het rioolwater uit het pompstation.
Het lichte karakter van de StifPipe heeft ook voordelen tijdens transport. Ze worden ter plekke gefabriceerd en met twee opleggers per twee naar Detroit verscheept. Als de leidinglengte op 4 meter wordt gehouden en de uiteinden op elkaar worden gestapeld, kunnen beide leidingen tegelijkertijd op aanhangers worden gemonteerd terwijl er nog steeds voldoende ruimte overblijft voor de 4,5 meter lange brug en het viaduct. Het Detroit-project gebruikte in totaal 13 van dergelijke pijpen.
Hoewel het gebruik van StifPipe momenteel vereist dat componenten ter plaatse worden vervaardigd en naar de installatielocatie worden getransporteerd, kan StifPipe ook ter plaatse worden vervaardigd en geïnstalleerd met behulp van de wet layup-methode. Bij een project in Minneapolis wordt StifPipe-materiaal door een standaard mangat naar een tunnel van 30 meter diep getransporteerd. Vervolgens werd het gelegd en uitgehard om een reparatiepijp met een diameter van 12-voet te vormen.
In een apart project op Marine Corps Base Lejeune in Jacksonville, North Carolina, wordt het materiaal dat voor StifPipe wordt gebruikt, om de buitenkant van een bestaande pijp gewikkeld en ter plekke uitgehard. QuakeWrap werkt momenteel samen met het Amerikaanse ministerie van Transport aan een reparatieproject voor olie- en gaspijpleidingen, waarbij een ander koolstofvezel- en glasvezelcomposietproduct genaamd SuperLaminate zal worden opgeblazen als een ballon in een oliepijpleiding en enkele kilometers verderop zal worden geïnstalleerd.
