[發明專利]一種基于形狀記憶合金修復已變形地鐵盾構隧道的裝置

有效

• 申請號: 201710456826.2
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107083962B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 金煒楓;王鑫;鄧陳艷
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院（浙江中德科技促進中心）
• 主分類號: E21D9/01
• 分類號: E21D9/01
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所(普通合伙) 33230
• 代理人: 付建中

本發明公開了一種基于形狀記憶合金修復已變形地鐵盾構隧道的裝置，包括形狀記憶合金圈、柔性薄膜加熱裝置；所述柔性薄膜加熱裝置包含柔性加熱薄膜和電源，所述柔性加熱薄膜粘貼在形狀記憶合金圈內側并可隨形狀記憶合金圈反復折疊彎曲，放置于盾構隧道內的形狀記憶合金圈被加熱薄膜加熱后能帶動盾構隧道恢復原狀。本發明克服現有突發地表堆載造成地鐵盾構隧道變形時，缺少主動將變形的隧道橫截面恢復為圓形的裝置；同時本發明可對任意橫截面形狀的已變形盾構隧道進行糾正，而采用加熱薄膜方案具備加熱面積大、加熱均勻、反復振動折疊后仍具備可靠加熱性能的優點，另外形狀記憶合金圈和加熱裝置復合為整體結構從而提高了施工效率。

技術領域

本發明屬于巖土工程研究領域,尤其涉及一種基于形狀記憶合金修復已變形地鐵盾構隧道的裝置。

背景技術

伴隨著城市地鐵盾構隧道的快速發展，地鐵盾構隧道頻受鄰近工程擾動，例如工程實例表明地表突發大量堆土造成下方盾構隧道拼裝管片變形，例如盾構隧道橫截面由圓形變為“橫鴨蛋”形，嚴重影響隧道結構和運營安全。地表突發大量堆土造成地鐵盾構隧道變形后，目前的加固方法是在隧道內側用鋼環拼接焊接加固，同時在地表上方卸載，等待變形隧道橫截面由“橫鴨蛋”向圓形回彈，但工程實例表明這樣被動等待變形隧道回彈效果不佳。因此需要一種主動讓橫截面變形的盾構隧道由“橫鴨蛋”形變為圓形的裝置。

發明內容

本發明為了克服現有突發地表堆載造成地鐵盾構隧道變形時，缺少主動將變形的隧道橫截面整體恢復為圓形的裝置，本發明提供了一種基于形狀記憶合金修復已變形地鐵盾構隧道的裝置。

本發明的技術方案：一種基于形狀記憶合金修復已變形地鐵盾構隧道的裝置，包括形狀記憶合金圈、柔性薄膜加熱裝置；所述形狀記憶合金圈放置于已變形盾構隧道內側；所述柔性薄膜加熱裝置包含柔性加熱薄膜和電源，所述柔性加熱薄膜粘貼在形狀記憶合金圈內側并能隨形狀記憶合金圈反復折疊彎曲，同時柔性加熱薄膜通電后能對形狀記憶合金圈加熱，形狀記憶合金圈高溫變形后能帶動盾構隧道恢復原狀。

優選地，所述柔性加熱薄膜為銀納米線柔性薄膜，銀納米線柔性薄膜可在大面積曲面內快速均勻加熱，同時在曲面、振動、折疊條件下具備可靠的加熱性能。

優選地，所述形狀記憶合金圈為圓環形，加熱后外徑與隧道圓形內徑相等。

優選地，所述形狀記憶合金圈為雙程形狀記憶效應，室溫時可受壓變為任何形狀，加熱時表現為圓環形。

本發明的有益效果是克服現有突發地表堆載造成地鐵盾構隧道變形時，缺少主動將變形的隧道橫截面恢復為圓形的裝置，本發明提供了一種基于形狀記憶合金修復已變形地鐵盾構隧道的裝置，本發明的優點在于：

1、形狀記憶合金圈在室溫時可以變形從而適應任意橫截面形狀的已變形盾構隧道。

2、柔性加熱薄膜對形狀記憶合金圈內側加熱具有加熱面積大且加熱均勻的優點。

3、柔性加熱薄膜隨形狀記憶合金圈反復振動和折疊后，在曲面上仍具備可靠的加熱性能。

4、施工便捷，因為形狀記憶合金圈和柔性加熱薄膜復合為整體結構，所以施工時無需組裝形狀記憶合金圈和加熱裝置，從而提高了施工效率。

附圖說明

圖1為本發明的形狀記憶合金圈和柔性加熱薄膜復合結構；

圖2為本發明的未變形盾構隧道橫截面示意圖；

圖3為本發明的已變形盾構隧道橫截面示意圖；

圖4為本發明的形狀記憶合金圈糾正變形盾構隧道示意圖；

圖5為本發明的形狀記憶合金圈完成糾正變形盾構隧道示意圖；

圖中1.形狀記憶合金圈，2.柔性加熱薄膜，3. 地鐵盾構隧道管片，4. 地表突發堆載壓力，5.電源。