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龙图腾网获悉广州地铁设计研究院股份有限公司;中南大学申请的专利一种地铁隧道矿山法开挖的可视化试验系统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：CN120819378B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-10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：202511010979.5，技术领域涉及：E21D9/10；该发明授权一种地铁隧道矿山法开挖的可视化试验系统是由陈勇军;雷金山;何亮;张永冠;金熙昊;杨秀竹;何启平;唐鹏飞;洪佳民;黄依蝶;程子艮设计研发完成，并于2025-07-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种地铁隧道矿山法开挖的可视化试验系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种地铁隧道矿山法开挖的可视化试验系统，包括：安装于光学平台的组合模型箱：其中用可视化填充材料来模拟地铁隧道的围岩；隧道开挖模块利用隔离材料将内部界面分成多个洞室区域，以形成预定计划开挖的隧道模型，每个洞室区域填充有可视、可熔性填充物，并埋设有导电热熔装置以模拟隧道的开挖；支护系统为预先设置在围岩材料中的锚杆模拟装置；加载装置包括施加荷载模拟隧道周围原始应力的应力加载单元和监测荷载大小的压力传感器；激光仪用于发射激光束产生散斑场；成像装置用于摄取散斑场图像；另有图像识别及解读模块基于matlab开发的专用图像分析工具GEO‑PIV。本申请能够实现对隧道任意部分开挖全过程可视化。

本发明授权一种地铁隧道矿山法开挖的可视化试验系统在权利要求书中公布了：1.一种地铁隧道矿山法开挖的可视化试验系统，其特征在于，包括： 安装于光学平台的组合模型箱，其填充有可视化填充材料； 隧道开挖模拟装置，其密封安装于所述组合模型箱内并利用隔离材料将所述隧道开挖模拟装置内的界面分成预设数量的洞室区域，以形成预定形状的隧道模型，且所述每个洞室区域填充有可熔性填充物并埋设有用于通电导热模拟开挖过程的电热熔丝；其中在隧道开挖模拟装置的底部或一侧预埋微型负压抽吸口，连接可重复使用的高温过滤式残渣回收袋和小型真空泵装置，用于在填充物熔化后迅速吸出流动性残渣，防止堵塞与污染； 加载装置，其安装于所述组合模型箱上，所述加载装置包括应力加载单元和压力传感器，所述应力加载单元用于为隧道开挖模拟装置施加荷载模拟隧道周围的原始应力，所述压力传感器用于监测施加在隧道模型上的荷载大小； 激光仪，其安装于所述组合模型箱的两侧，用于向所述组合模型箱的两侧发射激光束，以产生散斑场； 成像装置，用于在激光仪向所述组合模型箱发射激光束时，摄取散斑场图像； 图像识别及解读模块，用于对采集到的散斑场图像进行特征提取与位移识别分析，以实现隧道围岩变形的可视化量测； 控制单元，其分别与隧道开挖模拟装置、加载装置、激光单元和摄像单元相连接，用于执行地铁隧道矿山法开挖的可视化试验操作； 锚杆构件，其在隧道模型系统内预先设置锚杆模型以模拟城市地铁隧道开挖后隧道支护体系，用于根据不同支护工况需求或开挖工法，快速装配具有预设参数的锚杆组件，实现可调节模拟效果；其中所述锚杆构件角度调节范围为0°~45°；其中，所述锚杆构件的锚固段需覆盖模型中扰动-稳定分界面，并且所述锚杆构件的间距可调； 在执行可视化试验过程时，根据所述洞室区域填充的可熔性填充物的熔断顺序和或形状，以模拟实际施工过程中不同地质要求相应的开挖工法，其中所述工法包括但不限于全断面法、台阶法、中隔壁法、交叉中隔壁法，并通过调整所述可视、可熔性填充物及电热熔丝的分区布局和熔断顺序实现模拟切换。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人广州地铁设计研究院股份有限公司;中南大学，其通讯地址为：510091 广东省广州市白云区云城北二路129号地铁设计大厦；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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