一种基于形状记忆合金修复已变形地铁盾构隧道的装置制造方法及图纸

本发明专利技术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。本发明专利技术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；同时本发明专利技术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。

Device for repairing deformed Metro Shield Tunnel Based on shape memory alloy

The invention discloses a device for shape memory alloy repair based on deformation of metro shield tunnel, including the shape memory alloy ring, flexible thin film heating device; the flexible film heating device includes a flexible heating film and power supply, the flexible heating film is pasted on the inner ring shape memory alloy with shape memory alloy ring folding bending of the shape memory alloy ring is placed in the tunnel of the heated film after heating can lead shield tunnel restoration. The invention overcomes the existing burst under surface load caused by shield tunnel deformation, lack of initiative will restore the cross section of the tunnel deformation circular device; and the invention can shield tunnel has deformation of arbitrary cross-section are corrected, and the use of heating film scheme has advantages of large heating area, uniform heating, repeated vibration after folding still have the reliable performance of heating, and the heating device also ring shape memory alloy composite structure so as to improve the efficiency of construction.

【技术实现步骤摘要】
一种基于形状记忆合金修复已变形地铁盾构隧道的装置
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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。本专利技术的技术方案：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。本专利技术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，本专利技术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，本专利技术的优点在于：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为本专利技术的形状记忆合金圈和柔性加热薄膜复合结构；图2为本专利技术的未变形盾构隧道横截面示意图；图3为本专利技术的已变形盾构隧道横截面示意图；图4为本专利技术的形状记忆合金圈纠正变形盾构隧道示意图；图5为本专利技术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。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。如图1-5，一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1、柔性薄膜加热装置；所述形状记忆合金圈1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2和电源5，所述柔性加热薄膜2粘贴在形状记忆合金圈1内侧并能随形状记忆合金圈1反复折叠弯曲，同时柔性加热薄膜2通电后能对形状记忆合金圈1加热，形状记忆合金圈1高温变形后能带动盾构隧道管片3移动从而使盾构隧道恢复原状。本专利技术基于形状记忆合金修复已变形地铁盾构隧道的装置的工作过程如下：步骤1：对如图1所示的形状记忆合金圈和加热薄膜复合结构，在室温时对形状记忆合金圈1施加载荷使其变形，然后把此形状记忆合金圈1运至如图3所示的因地表突发堆载压力4造成变形的地铁盾构隧道横截面处，然后施加载荷使形状记忆合金圈1紧贴在隧道管片3内侧；步骤2：如图4所示连接柔性加热薄膜2和电源5；步骤3：打开电源5从而对柔性加热薄膜2加热，柔性加热薄膜2中的热量传递到形状记忆合金圈1，这时形状记忆合金圈1恢复为原有圆环状态，将已变形的盾构隧道管片3向外顶起，最终使已变形隧道的横截面由“横鸭蛋”形变为如图5所示的圆形。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于形状记忆合金修复已变形地铁盾构隧道的装置，其特征在于：其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。

【技术特征摘要】
1.一种基于形状记忆合金修复已变形地铁盾构隧道的装置，其特征在于：其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。2.根据权利要求1所述的一种基于形状...

【专利技术属性】
技术研发人员：金炜枫，王鑫，邓陈艳，
申请(专利权)人：浙江科技学院浙江中德科技促进中心，
类型：发明
国别省市：浙江,33