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塑料管道在解决路面沉降和塌陷问题中起到的作用

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塑料管道在解决路面沉降和塌陷问题中起到的作用

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  弗雷泽密歇根州 - 弗雷泽底特律郊区一个破损的排水沟拦截器周围,由两英里长的聚乙烯管运输原污水,下水道拦截器内一个60英尺深、11英尺宽的素混凝土落水坑已经坍塌。

  在将11座城市污水运输至巨型传输线,然后运至污水净化厂的系统旁,地面下陷,形成100英尺宽、250英尺长的坑。

  1978年以来,几乎在同一地点,已经第三次发生污水管道故障。此次,地面下陷毁坏三幢房子,并将13,000,000加仑污水排入克林顿河。只能将污水排入克林顿河,否则原污水可能倒流进入两座城市的数千个地窖中。

  此后几个月内,当地政府担心降雨会加大破损系统的压力,该系统为528,000人提供服务。当地政府要求接入该系统的150,000个家庭和43,000个商户尽可能减少排放到排水沟的污水。使用纸盘,使用全套洗碗机,缩短淋浴时间,小便就不要冲了。而且,当地政府还在超级碗比赛时恳请大众:不要所有人都在中场休息时去洗手间。使用高峰可能意味着其他污染物也排入克林顿河,从而造成环境混乱。

  塑料基础设施一直都是解决所有问题的途径,不仅有用作长期支路管道的PE管,还有用于更换拦截器的复合材料。

  4月初完全使用支路管道时,将使用离心铸造、纤维玻璃增强聚合物砂浆(CCFRPM)管重建拦截器。该产品是美国休斯顿霍巴管,使用热固性树脂(如聚酯或乙烯基酯),短切玻璃纤维和增强剂生产该管。

  支路管道用钢

  根据实用产品的Chad Sandale的说法,JM Eagle和Uponor公司的高密度PE管适用于长期支路管道。安大略布兰特福德的商家将该管卖给处理应急工作的总承包商。

  根据塑料新闻最新排行显示,洛杉矶的JM Eagle在北美管、型材和管材生产商中排名第一,预估销售额为24.5亿美元。明尼苏达州苹果谷的Uponor排名第14,销售额为3.046亿美元。

  2017年大部分时间内,支路管道将在坍塌管道周围重新定位原污水路线。然后可以抽出并修理损坏的拦截器。

  “修理故障混凝土管的唯一方法就是将其完全绕过”,电话采访中Cadwell如是说。两条48英寸HDPE管线在15英里路的封锁车道地面以上并排运行约1英里,该段道路是落水坑附近的主要交通路线。巨型黑色塑料管道从整洁的住宅小区、餐馆和商店前穿过,然后在繁忙的十字路口处下沉到基准标高以下。

  “令人振奋的是,HDPE管能够出色完成某些工作,”俄克拉荷马州塔尔萨贸易集团,PE管联盟执行董事Peter Dyke如是说。

  金属管解决方案将导致订购钢管或延性铸铁管。

  “他们没有该种材料存货”,Dyke说,“本应该安装2-3倍长的管道,从而确保将额外污水排入河流中”。

  双管式管道转移拦截器周围所有的旱流污水和雨季污水。

  正在泵出”,在电话采访中LyreWinn如是说,Lyre Winn是Anderson, Eckstein和Westrick土建工程公司高级项目工程师。

  选择PE管用作支路管道的主要原因是时间问题,他补充道。倾盆大雨已经让马科姆县人们的心跳速度上升。超级碗后两天内,一英寸多降水量使得该系统超出容量若干加仑,第二条污水排入河流中。

  “时间是最大的问题,”Winn说。“聚乙烯管尺寸可用,且容易安装。熔接聚乙烯管的安装方法比熔接钢管更快,钢管是我们本来打算使用的另一种材料。但是必须将接缝焊接起来。[PE]管段也更长。PE管刚好有助于解决时间问题。”

  48英寸塑料管用支管连接回系统,该支管将流量接入54英寸钢管。临时管线将用到秋天。

  “支路管道为承包商提供足够的时间永久修复系统,”Dyke说。

  投入现金修复下沉

  自从1973年建成以来,本污水管道系统已经存在故障记录。当前坍塌位置以西约1000英尺的位置,1978年出现落水坑,花费2500万美元修理。之后,2004年—距离1978年坍塌处约1000英尺的位置—地面再次塌陷,完全阻塞拦截器。该修理工作历时约9个月,花费5300万美元,按照每年平均加息12美元的速度继续修理,直至2030年。

  本次工作成本预估为7500万到1.5亿美元,根据所需工作范围而定。三月中旬完工的支路管道工程施工款约八百万美元。现在,系统坍塌部分的修理成本约3270万美元,首先挖掘约300英尺长、30英尺宽,60英尺深的轴,然后更换直径为11英尺的已损坏的拦截器。

  Winn说,县政府官员选用德克萨斯州霍巴管作为拦截器,因为其所用材料与以往的另一家生产商所用材料相似。通过离心铸造工艺生产,建造旋转模具外表面到内表面墙壁结构。树脂、强化玻璃纤维和聚集物以计算机控制速率分布。

  马科姆县公共工程专员CandiceMiller在三月份视频中向居民展示一段复合管。“这将与拦截器并列,因此能够加固管道,并延长管道使用寿命。实际使用寿命可达到几百年。价格昂贵,但是我们必须如此做。”Miller说。

  当地政府预计下水道坍塌响应和修理成本总计达7500万美元,预定完成时间为感恩节。如果需要并批准第二阶段的预防维护工作,则预计成本还需7500万美元。

  官方名称为马科姆拦截器排水区(MIDD)的整个系统延伸17.2英里。当地政府花费150万美元雇佣宾夕法尼亚州红色区域机器人携带信息搜集相机、激光和机器人检查整个范围。仔细查看拦截器管道直系91,000英尺有助于工程师确定剩余系统中需要更换或修复的工作量大小。

  需要完成其他工作(如果有),以防止出现其他落水坑的情况。”

  如果管线中还需其他支路管道,则该县必须存有该工程所用的物料。PE管可以切割、移动并重新使用,以升级系统其他部分。

  “PE管的吸引力在于可以随意的更换它。”Cadwell说,“这是PE管的主要卖点。可以重复使用。现在我们的支路管道长度为1英里,但是,该管道可能全部出现故障,还需要约16英里的支路管道。”