[发明专利]一种基于形状记忆合金修复已变形地铁盾构隧道的装置

说明书

本发明公开了一种基于形状记忆合金修复已变形地铁盾构隧道的装置，包括形状记忆合金圈、柔性薄膜加热装置；所述柔性薄膜加热装置包含柔性加热薄膜和电源，所述柔性加热薄膜粘贴在形状记忆合金圈内侧并可随形状记忆合金圈反复折叠弯曲，放置于盾构隧道内的形状记忆合金圈被加热薄膜加热后能带动盾构隧道恢复原状。本发明克服现有突发地表堆载造成地铁盾构隧道变形时，缺少主动将变形的隧道横截面恢复为圆形的装置；同时本发明可对任意横截面形状的已变形盾构隧道进行纠正，而采用加热薄膜方案具备加热面积大、加热均匀、反复振动折叠后仍具备可靠加热性能的优点，另外形状记忆合金圈和加热装置复合为整体结构从而提高了施工效率。

技术领域

本发明属于岩土工程研究领域,尤其涉及一种基于形状记忆合金修复已变形地铁盾构隧道的装置。

背景技术

伴随着城市地铁盾构隧道的快速发展，地铁盾构隧道频受邻近工程扰动，例如工程实例表明地表突发大量堆土造成下方盾构隧道拼装管片变形，例如盾构隧道横截面由圆形变为“横鸭蛋”形，严重影响隧道结构和运营安全。地表突发大量堆土造成地铁盾构隧道变形后，目前的加固方法是在隧道内侧用钢环拼接焊接加固，同时在地表上方卸载，等待变形隧道横截面由“横鸭蛋”向圆形回弹，但工程实例表明这样被动等待变形隧道回弹效果不佳。因此需要一种主动让横截面变形的盾构隧道由“横鸭蛋”形变为圆形的装置。

发明内容

本发明为了克服现有突发地表堆载造成地铁盾构隧道变形时，缺少主动将变形的隧道横截面整体恢复为圆形的装置，本发明提供了一种基于形状记忆合金修复已变形地铁盾构隧道的装置。

本发明的技术方案：一种基于形状记忆合金修复已变形地铁盾构隧道的装置，包括形状记忆合金圈、柔性薄膜加热装置；所述形状记忆合金圈放置于已变形盾构隧道内侧；所述柔性薄膜加热装置包含柔性加热薄膜和电源，所述柔性加热薄膜粘贴在形状记忆合金圈内侧并能随形状记忆合金圈反复折叠弯曲，同时柔性加热薄膜通电后能对形状记忆合金圈加热，形状记忆合金圈高温变形后能带动盾构隧道恢复原状。

优选地，所述柔性加热薄膜为银纳米线柔性薄膜，银纳米线柔性薄膜可在大面积曲面内快速均匀加热，同时在曲面、振动、折叠条件下具备可靠的加热性能。

优选地，所述形状记忆合金圈为圆环形，加热后外径与隧道圆形内径相等。

优选地，所述形状记忆合金圈为双程形状记忆效应，室温时可受压变为任何形状，加热时表现为圆环形。

本发明的有益效果是克服现有突发地表堆载造成地铁盾构隧道变形时，缺少主动将变形的隧道横截面恢复为圆形的装置，本发明提供了一种基于形状记忆合金修复已变形地铁盾构隧道的装置，本发明的优点在于：

1、形状记忆合金圈在室温时可以变形从而适应任意横截面形状的已变形盾构隧道。

2、柔性加热薄膜对形状记忆合金圈内侧加热具有加热面积大且加热均匀的优点。

3、柔性加热薄膜随形状记忆合金圈反复振动和折叠后，在曲面上仍具备可靠的加热性能。

4、施工便捷，因为形状记忆合金圈和柔性加热薄膜复合为整体结构，所以施工时无需组装形状记忆合金圈和加热装置，从而提高了施工效率。

附图说明

图1为本发明的形状记忆合金圈和柔性加热薄膜复合结构；

图2为本发明的未变形盾构隧道横截面示意图；

图3为本发明的已变形盾构隧道横截面示意图；

图4为本发明的形状记忆合金圈纠正变形盾构隧道示意图；

图5为本发明的形状记忆合金圈完成纠正变形盾构隧道示意图；

图中1.形状记忆合金圈，2.柔性加热薄膜，3. 地铁盾构隧道管片，4. 地表突发堆载压力，5.电源。