具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明提供了一种模拟盾构管片壁后单管注浆的试验装置，包括：固定箱体11及可滑动嵌套于所述固定箱体11内的移动箱体12，所述移动箱体12的侧边设有用于灌浆的注浆孔43，所述固定箱体11上方设有注水孔，所述注水孔接入所述移动箱体12内。注浆时，空压机51注入高压空气进入注浆管，通过内外压差将浆液池61中浆液吸入，浆液在注浆管中通过注浆孔43进入移动箱体12中土体(固体介质)并凝固，根据浆液体积增加速度，调节电机21抽出移动箱体12的速度，即完成同步注浆过程模拟，根据需要在固定箱体11顶板加入设定的水压，模拟水下隧道在不同水压的同步注浆过程。试验完成后，可打开固定箱体11的盖板便于对土体进行切片，观察注浆扩散效果。采用固定箱体11和移动箱体12结合的方式，根据注浆量抽出移动箱体12，与传统同步注浆模拟装置模拟从“盾构壳体”向外部土体边注浆边掘进的过程相比，该方案更加侧重并有利于模拟管片壁后注浆完成后浆液的扩散情况，对于探明管片注浆后浆液扩散规律具有重要意义。

优选的方案，所述固定箱体11及移动箱体12的顶部均为开口状态，所述固定箱体11上设有可拆卸盖板，所述注水孔位于所述盖板上。采用半开式箱体，可从顶上打开盖板，便于对试验后的注浆土体进行切片或进一步研究，可直观的观察浆液扩散形态，盖板设有注水孔，可调节箱体水压，实现模拟不同地层、不同水压下单管注浆过程。

优选的方案，所述固定箱体11的侧壁上端设有转轴13，所述盖板与所述侧壁通过转轴13翻转连接。转轴13便于打开和关闭，使用方便。

优选的方案，所述固定箱体11的下方固设有轨道31，所述移动箱体12上固设有齿轮及电机21，所述齿轮与轨道31啮合，所述电机21驱动齿轮转动以带动所述移动箱体12与所述固定箱体11相对滑动。采用固定箱体11和移动箱体12结合的方式，根据注浆量控制电机21转速以同步抽出移动箱体12，与传统同步注浆模拟装置模拟从“盾构壳体”向外部土体边注浆边掘进的过程相比，更加侧重并有利于模拟管片壁后注浆完成后浆液的扩散情况，对于探明管片注浆后浆液扩散规律具有重要意义。

优选的方案，所述移动箱体12的侧边设有环形布置的多个注浆孔43。所述装置还包括空压机51及浆液池61，所述注浆孔43外侧接入注浆软管41，注浆软管41的另一头接入空压机51及浆液池61。移动箱体12内设有土体，浆液遇到土体并凝固。

优选的方案，所述注浆孔43的内侧连接注浆钢管42。外侧通过注浆软管41接入空压机51及浆液池61，内侧通过注浆钢管42注入浆液，可以让浆液固定的排入移动箱体12的任意点处。

在一个具体的实施场景中，移动式土体箱包括固定箱体11和移动箱体12。固定箱体11为长方体箱子，缺少短边一侧的侧板，顶面的盖板可以沿着长边打开，盖板靠近转轴13的一侧设有注水管71。移动箱体12嵌套在固定箱体11内部，从固定箱体11缺少短边一侧滑动进出，且同为长方体箱子，缺少顶板和短边一侧的侧板，缺少的侧板与固定箱体缺少的侧板正相对。移动箱体12的靠近外侧的侧板下部安装有两台电机21，对称位置固定安装，电机21设有转动齿轮22。固定箱体11的长边方向下方设有两条带有齿轮的轨道31，轨道31与电机21上下对应，电机21的转动齿轮22与轨道31咬合，轨道31顶面低于固定箱体11地板的平面高度，即固定箱体11整个位于轨道31的上方。工作时，电机21通过齿轮转动使移动箱体12往固定箱体11外侧方向移动。移动箱体12外部侧板的电机21上方还设有环形均匀布置的10个注浆孔43，以及侧板中心位置布置一个注浆孔43，工作时，设置好注浆孔位置，在注浆孔43箱体内侧安装注浆钢管42，不进行注浆的注浆孔43采用堵头封堵，注浆孔43外侧接入注浆软管41，注浆软管41另一头接入空压机51及浆液池61，具体的工作原理如下：

注浆时，空压机51注入高压空气进入注浆软管41，通过内外压差将浆液池61中浆液吸入，浆液在注浆软管41中通过注浆孔43进入移动箱体12中土体(固体介质)并凝固，根据浆液体积增加速度，调节电机21抽出移动箱体12的速度，即完成同步注浆过程模拟，根据需要通过注水孔71在固定箱体11盖板加入设定的水压，模拟水下隧道在不同水压的同步注浆过程。

相对现有技术的优势主要体现在：

(1)本发明提供的一种模拟盾构管片壁后单管注浆的试验装置，采用固定箱体和移动箱体结合的方式，根据注浆量抽出移动箱体，与传统同步注浆模拟装置模拟从“盾构壳体”向外部土体边注浆边掘进的过程相比，本发明更加侧重并有利于模拟管片壁后注浆完成后浆液的扩散情况，对于探明管片注浆后浆液扩散规律具有重要意义。

(2)本发明提供的一种模拟盾构管片壁后单管注浆的试验装置，采用箱体可打开顶部的盖板，便于对试验后的注浆土体进行切片或进一步研究，可直观的观察浆液扩散形态，盖板设有注水孔，可调节箱体水压，实现模拟不同地层、不同水压下单管注浆过程。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。