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龙图腾网获悉华东交通大学申请的专利一种盾构隧道环外注浆堵漏加固的模型实验装置及方法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：CN115182754B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-31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：202210961646.0，技术领域涉及：E21D11/10；该发明授权一种盾构隧道环外注浆堵漏加固的模型实验装置及方法是由蒋亚龙;林付根;徐长节;徐贞珍;耿大新;罗伟;丁海滨设计研发完成，并于2022-08-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种盾构隧道环外注浆堵漏加固的模型实验装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种盾构隧道环外注浆堵漏加固的模型实验装置及方法，它包括模型箱、盾构隧道衬砌结构、液压千斤顶、弹性件、储浆罐、转轴、扇叶、储浆仓、定位支架、止浆阀、流量计、压力表，模型箱包括上部结构和下部结构，下部结构包括第一模块、第二模块、第三模块和框架，第一模块、第二模块和第三模块的中部上均为高强钢化玻璃。本发明的有益效果是：可以满足不同注浆数量、不同注浆角度、不同注浆深度和不同注浆间距的要求，调节千斤顶的不同顶出距离和分区分层压入两种不同的土体材料，可以模拟在不均匀荷载和复杂地层作用下的不利工况；盾构隧道衬砌结构的环向裂缝的设计，配合储水槽可以有效的对注浆堵漏的效果进行评价。

本发明授权一种盾构隧道环外注浆堵漏加固的模型实验装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种盾构隧道环外注浆堵漏加固的模型实验装置，其特征在于：它包括模型箱、盾构隧道衬砌结构、液压千斤顶、弹性件、储浆罐、转轴、扇叶、储浆仓、定位支架、止浆阀、流量计、压力表，所述模型箱包括上部结构和下部结构，所述下部结构包括第一模块、第二模块、第三模块和框架，所述第一模块、第二模块和第三模块的中部上均为高强钢化玻璃，且四周凸起为金属材质并预留有螺栓孔； 所述框架、第一模块、第二模块和第三模块依次通过螺栓连接形成模型箱的下部结构，所述下部结构均设有出水口，且出水口靠近下部结构的底端，每个所述出水口上设有止水阀，所述下部结构的顶部上设有储水槽，且储水槽的上表面与下部结构顶部齐平，所述盾构隧道衬砌结构包括管片衬砌和定位卡环，所述上部结构还包括反力板，所述反力板设置在上部结构的中部，所述液压千斤顶设置在反力板的下方，所述储浆罐的底部上设有支撑柱，且支撑柱的底部上设有底座，所述底座上设有滚轮，所述盾构隧道衬砌结构的内部设有微型摄像头、注浆管和注浆盘； 所述注浆管设有注浆管一、注浆管二、注浆支管一和注浆支管二，所述储浆罐的下方设有储浆仓一和储浆仓二，所述注浆管一的一端上设有空气压缩机，且另一端分别与储浆仓一和注浆支管二进行连接，所述注浆支管二的另一端与储浆仓二连接，位于储浆仓二出口的注浆支管二与注浆管二进行连接，所述注浆支管一的一端与储浆仓一连接，另一端与注浆管二进行连接，所述注浆管二与所述注浆盘进行连通； 所述第一模块设有多个，且为模型箱组成的主要结构，所述第二模块至少设有4个，且4个第二模块组成圆形开口，所述第三模块的四分之一高度处预留有注水孔，所述上部结构包括框架一和框架二，且框架一、框架二和反力板之间通过螺纹连接； 定位卡环的中间还设有16个预留孔，且两边呈凹槽状，所述管片衬砌尺寸与定位卡环上的凹槽尺寸一致，且插接到定位卡环中，若干个管片衬砌插接到若干个定位卡环中形成盾构隧道衬砌结构；注浆盘还包括环形支架和斜撑，且环形支架设有2个，两个所述环形支架上均设有固定孔，所述固定孔直径相同且与定位卡环预留孔直径一致，所述环形支架为内凹结构，并与定位卡环配套使用，并能卡扣在一起；注浆管二上设有注浆分支，且注浆分支固定在注浆盘和定位卡环上，未插入注浆分支的预留孔用橡胶塞进行堵塞； 实验时配制2种不同的土体材料来模拟不均匀地层：将配置好的两种不同土体材料各自搅拌均匀，左右分区或上下分区同步装入模型箱内，采取人工压实措施埋至与圆形开口底部同一水平线，期间采用环刀法取样控制压实度； 在盾构隧道衬砌结构上开设若干环向裂缝，裂缝长度取D16，D为盾构隧道衬砌结构外直径，裂缝宽度取0.5×d90，d90为土体在级配曲线上占90%所对应的颗粒直径，设置在盾构隧道衬砌腰部位置，然后将其放置在压实土体上，且对盾构隧道衬砌结构进行防水处理，具体的，靠近圆形开口一端略微伸出模型箱，在与模型箱相接触位置配合防水橡胶垫和胶水进行密封；另一端则使用防水袋密封包裹处理，而定位卡环和管片衬砌插接处同样使用胶水密封； 继续埋设土体直至设计高度，埋设方法同上；接着依次组装实验其他部件形成实验系统； 调节6个液压千斤顶使其压缩弹性件，弹性件受压缩后会向加载板施加竖向力，其值大小为kx，k为劲度系数，x为压缩量；改变不同千斤顶的顶出距离获得不同的荷载值，以此来模拟不均匀荷载工况； 向储水槽中倒入足量的水，直至模型箱中浸水面与储水槽水面处于同一水平线，记录此刻储水槽水面高度h0，24小时后再次记录储水槽水面高度h1，通过高度差和储水槽几何尺寸即计算出一天中模型箱的漏水量； 继续向储水槽加水至原来高度，将注浆浆液在储浆罐中配置并搅拌均匀，打开止浆阀一使浆液进入储浆仓，不同的储浆仓中放置了一些不与浆液反应的不同颜色的氧化铁，达到设计要求的注浆量后，关闭止浆阀一，记录此刻的各监测初始数据，打开空气压缩机将浆液注入到土体中，在此过程中，每10秒记录一次监测数据，模型箱外人工记录，盾构隧道衬砌结构内通过若干个微型摄像头记录，直至注浆结束，24小时后，记录此刻的储水槽高度，计算出注浆后一天中模型箱的漏水量； 打开止水阀，将模型箱内的水导出，然后拆除模型箱上部结构，沿着与盾构隧道衬砌结构相垂直的开挖截面将模型箱内土体分区开挖，记录不同截面浆液扩散痕迹，并对加固区用标准试件进行取样，进行单轴抗压、抗剪和渗透性检测，与未加固的土体材料性能进行比对，最后将其他部件依次拆除； 综合量测数据，进行盾构隧道环外注浆堵漏加固规律分析。

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