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龙图腾网获悉郑州大学;中铁十四局集团有限公司申请的专利一种模拟盾尾同步注浆管片自主上浮的可视化试验装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115184215B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210809143.1，技术领域涉及：G01N13/00；该发明授权一种模拟盾尾同步注浆管片自主上浮的可视化试验装置是由李明宇;王越;陈健;马帅;纪磊;杨公标;王承震;张建勇;历朋林;李义翔;于文端;杜昌言设计研发完成，并于2022-07-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种模拟盾尾同步注浆管片自主上浮的可视化试验装置在说明书摘要公布了：本发明提供一种模拟盾尾同步注浆管片自主上浮的可视化试验装置，包括土箱、管片模型、上浮协调系统、同步注浆系统、数据检测系统。管片模型为方型钢筒，可内部注水调节其重量；上浮协调系统利用可伸缩空气橡胶囊实现管片模型的自主上浮，同步注浆系统利用防水橡胶薄膜张贴于盾构外壳与土箱连接处，避免盾构外壳脱出后漏浆。本专利实际操作时，通过同步注浆系统将盾构外壳匀速从土箱中拉出，形成盾尾间隙，模拟真实的盾尾脱出同步注浆过程；通过上浮协调系统实现管片模型的自主上浮，更加贴近工程实际，且有效解决了管片上浮与盾尾脱出处出现的漏浆问题，为盾构隧道盾尾同步注浆时管片上浮量预测提供科学依据。

本发明授权一种模拟盾尾同步注浆管片自主上浮的可视化试验装置在权利要求书中公布了：1.一种模拟盾尾同步注浆管片自主上浮的可视化试验装置，其特征在于：包括土箱1、管片5、上浮协调系统、同步注浆系统、数据监测系统；所述土箱1包括两个钢板、两个透明板17与土箱1一侧滑轨4，钢板有肋，板之间通过螺栓连接，滑轨4由螺栓固定在土箱1一侧且高于土箱1；所述管片5为方型钢筒，底部铺设一层压电薄膜传感器10，监测受压面应力分布，管片5安装在土箱1正上方，侧面与土箱1侧面滑轨4相连；所述管片5上部设有开口12，所述开口12为向所述管片5内部注水的通道；所述上浮协调系统包括一圈可收缩空气橡胶囊3，竖直安装于管片5与土箱1之间，上下两端分别于管片5底部的压电薄膜传感器10外围和土箱1上边缘贴合；所述同步注浆系统包括可水平滑移盾壳与注浆系统，所述可水平滑移盾壳包括盾构机壳体6、防水橡胶薄膜14、滑轨8、摇把9、螺杆18、滑移钢架11、支撑钢架7，盾构机壳体6为方型钢筒，置于滑轨8之上，前端与滑移钢架11相连，滑移钢架11底部安装滑轮与滑轨8相连，滑轨8安置与支撑钢架7之上，摇把9通过螺杆18与滑移钢架11相连，通过转动摇把9，带动螺杆18收缩，从而使滑移钢架11产生水平移动，使得盾构机壳体6从土箱1一侧开口处拉出，形成盾尾间隙，土箱内部黏贴防水橡胶薄膜14覆盖该开口处，薄膜14与盾构机壳体6盾尾面贴合并留设注浆孔13；所述注浆系统包括注浆泵15和注浆管16，随着盾构机壳体6滑移，注浆管16同步向盾尾间隙注浆；管片5底侧周圈采用空气橡胶囊3与土箱1相连，避免管片5与土箱1内壁之间的空隙漏浆，实现管片的竖向位移来模拟管片上浮。

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