沙石和聚酯片材组合制造的防洪墙,可以在洪水来袭时更为迅速的进行搭建,同时比人工装填的沙袋具有更强的抵御洪水的能力,因次会在不远的将来取代沙袋。
Geocell系统公司(旧金山,加利福尼亚州)的防洪墙快速部署系统(RDFW)项目采用伊士曼(金斯波特,田纳西州)专门开发的特殊等级的聚酯材料,利用板材连锁互扣的形式建立起一个聚酯板连锁网格,装填机能够快速的将沙石填入网格建成防洪屏障,大大提高了障碍设施的安装速度,从而增强了人们抵御自然灾害的能力。
“在和洪水的斗争中,速度是至关重要的,”伊士曼的项目设计主管盖伦·怀特解释说。“你必须立刻出现在灾害将要发生的地区,做好充分的防御准备,因为洪水一旦发生,洪峰的到来和水位的上升都将非常快。”
伊士曼和Geocell系统公司关于RDFW项目的合作始于该项目成立之初的2000年。RDFW系统的发明者Arellanes在还是联邦应急管理署(FEMA)土方行业雇员的时候就认定,必须开发更为快速和有效的防洪手段。
通过这项工作,Arellanes和他的团队创造了被他们称之为“沙石隔离网格”的体系,由高强度的塑料板制成,利用固定在其中被压实的沙石来铺设道路。Arellanes非常欣赏这项设计在抗洪方面拥有的潜力,他认为这能建立起一个简单但是强大的屏障。
加利福尼亚葡萄酒箱带来的启事
Arellanes的父亲一直对儿子的塑料追求和沙石网格结构持怀疑态度,一天晚上,在葡萄酒的放松下,Arellanes的灵感一涌而出,不是来自酒本身,而是他的父亲和葡萄酒箱。
他们当时将箱子里的葡萄酒都拿出来检查瓶底的产期,Arellanes的父亲从清空的箱子里取出分隔酒瓶用的折叠纸板,掷向他的儿子,说:“这才是你应该使用的东西。”Arellanes手里的结构在放大时是一个完美的网格,缩小时可以被折叠成很小的尺寸。“我们对这个结构和进行了改进就成为了我们现在真正使用的产品。”Arellanes说。
改进其功能的关键就在于选择特殊级别的聚酯材料——Spectar Clear。Arellanes也尝试了其它的材料,包括高密度PE和PET,但是它们不能到达要求。于是Arellanes和伊士曼公司合作,共同研发专用级别的塑料。
伊士曼特种塑料业务部门的零售和建筑部经理路易斯·佩根说,对于满足防洪墙需求的材料,其耐候性是关键,包括对化学品、水和紫外线的抗性。此外,优良的韧性也不可或缺,因为它们必须要适合切割成最终的形式。Arellanes还希望材料是可重复利用的,进一步提高RDFW系统的成本效益。佩根说,伊士曼的SpectarClear系列产品完全满足上述要求。
最终的结果是一个能被重复使用3次的产品,在与填充沙袋的竞争中,其价格更低。伊士曼还一直致力于这种塑料使用到最后废弃时的化学物质回收,让他们恢复到最初的聚合物单体形式,从而可以制造出新的原材料。
洪水测验和考察
以目前的设计,RDFW系统通过两个人的部署,就能展开一个4英尺见方8英寸高的产品。这些组件可以相互交错,使用不用的宽度和高度,在某些情况下可以累积到14英尺高。在这两人部署的同时,土方设备就在后面跟随,迅速将沙石填入塑料网格内。
“我们产品的铺设速度比沙袋快100倍,”Arellanes说,一个4英尺见方8英寸高的基本单位可以在一秒钟内完成,一旦填满沙石,其作用相当于堆积了35个沙袋。
自2004年以来,RDFW系统已经经历了实验室和现实灾害的测试,陆军工程兵使用RDFW成功抵御了萨克拉门托、克拉克斯、詹姆斯敦和拉穆尔等地区的洪水紧急状况。在拉穆尔的事件中,11个未受过训练的消防队员在一小时内就铺设了半英里长的防洪屏障。