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龙图腾网获悉西南交通大学申请的专利盾构掘进过程中土体运动轨迹可视化实时追踪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：CN117189145B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-12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：202311019420.X，技术领域涉及：G01N11/00；该发明授权盾构掘进过程中土体运动轨迹可视化实时追踪试验装置是由方勇;姚玉相;何川;豆留盼;田扬;王宇博;卓彬;徐公允设计研发完成，并于2023-08-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本盾构掘进过程中土体运动轨迹可视化实时追踪试验装置在说明书摘要公布了：本发明公开了一种盾构掘进过程中土体运动轨迹可视化实时追踪试验装置，包括模型土箱、缩尺土压平衡盾构掘进系统、磁定位系统和支撑系统，模型土箱、缩尺土压平衡盾构掘进系统相对布置、且均滑动安装在支撑系统上并可锁定，模型土箱两端端部开口的、且中通的筒状结构，模型土箱内套设有加载板，用于滑动密封所述模型土箱的一端端部开口，加载板的一端面通过伸缩结构延伸出模型土箱内，并安装在支撑系统，缩尺土压平衡盾构掘进系统的掘进部分置于模型土箱内，其密封部分用于滑动密封所述模型土箱的另一端端部开口，所述加载板与其密封部分之间形成加装空间，所述缩尺土压平衡盾构掘进系统的掘进部分与其密封部分之间形成模拟盾构的盾构土舱。

本发明授权盾构掘进过程中土体运动轨迹可视化实时追踪试验装置在权利要求书中公布了：1.一种盾构掘进过程中土体运动轨迹可视化实时追踪试验装置，其特征在于，包括模型土箱、缩尺土压平衡盾构掘进系统、磁定位系统和支撑系统， 所述模型土箱、缩尺土压平衡盾构掘进系统相对布置、且均滑动安装在所述支撑系统上并可锁定， 所述模型土箱为两端端部开口的、且中通的筒状结构，所述模型土箱内套设置有加载板，用于滑动密封所述模型土箱的一端端部开口， 所述加载板的一端面连接有伸缩结构，该伸缩结构延伸出所述模型土箱内，并安装在所述支撑系统上， 所述缩尺土压平衡盾构掘进系统的刀盘的部分置于所述模型土箱内，用于旋转切削试验土样，所述缩尺土压平衡盾构掘进系统的隔板的部分用于盾构掘进过程中内套在所述模型土箱的另一端端部开口并密封， 所述加载板与所述缩尺土压平衡盾构掘进系统的密封部分之间形成预加装试验土样以及模拟监测盾构掘进过程中试验土样运动轨迹的加装空间，所述缩尺土压平衡盾构掘进系统的掘进部分与所述缩尺土压平衡盾构掘进系统的密封部分之间形成模拟盾构的盾构土舱，所述缩尺土压平衡盾构掘进系统的掘进部分掘进后的试验土样被导引到所述盾构土舱； 其中，所述磁定位系统包括磁传感器阵列的部分和永磁体的部分，所述磁传感器阵列的部分装配在所述模型土箱外周，所述永磁体的部分随机放置在所述加装空间内； 所述缩尺土压平衡盾构掘进系统的密封部分还设置有螺旋输送机，用于将盾构土舱内的试验土样排出所述模型土箱； 所述模型土箱的底部通过滑动部件在所述支撑系统上滑动及锁定； 所述缩尺土压平衡盾构掘进系统通过水平支撑板在所述支撑系统上滑动及锁定， 所述缩尺土压平衡盾构掘进系统包括刀盘、隔板、螺旋输送机、传动轴、扭矩传感器和刀盘驱动电机，所述传动轴和刀盘驱动电机分别通过传动轴支座、刀盘驱动电机固定支座固定在所述水平支撑板上，所述传动轴的一端与所述刀盘驱动电机连接，另一端与所述刀盘连接，所述刀盘与所述传动轴支座之间所在的传动轴部分上设置有隔板，所述传动轴支座与所述刀盘驱动电机固定支座之间的传动轴上设置有扭矩传感器；所述刀盘上固定有搅拌棒，所述隔板的直径与模型土箱的外径一致，所述隔板周边设有密封垫圈，所述隔板上固定螺旋输送机的输入端，所述螺旋输送机通过固定支座固定在所述水平支撑板上，所述螺旋输送机的轴线与所述传动轴的轴线平行； 所述磁定位系统包括永磁体、磁传感器阵列、数据采集器、数据处理器，所述磁传感器阵列用于接收永磁体发出的磁场信号并将其转变为电信号，所述数据采集器负责磁传感器通道选择和队列式的数据存储及读取； 所述数据处理器包括PC机以及上位机软件，用于对数据采集器采集到的数据进行处理，以及执行永磁体位姿求解算法，计算分析出定位点的位置和姿态信息；同时，在PC机上实时显示出当前永磁体的位置与方向，永磁体的运动轨迹和三维效果图； 所述模型土箱、刀盘、搅拌棒、加载板、隔板、传动轴均由无磁钢材料制成； 所述模型土箱的加装空间根据实际试验需求，加装对应的试验土样，并对试验土样分层填充并压实。

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