本发明公开了一种多模式盾构掘进试验研究装置，其包括箱壁为透明的土样箱体，土样箱体一侧设置有直线导轨，直线导轨上活动设置有用于盾构掘进土样箱内土层的圆形盾构机和半圆形盾构机，圆形盾构机可以模拟不同模式的盾构掘进方式，用于研究盾构掘进效率、刀盘磨损、地层渗漏水等情况，模拟盾构机实际的使用情况；半圆形盾构机在盾构掘进过程中，可以直观地从土样箱体外侧观察到盾构过程中土样土层位移形变的变化情况，并通过摄像机采集土层位移形变图片，上传至数据分析终端分析；本装置可以研究多模式盾构在掘进过程中，盾构的掘进参数、掘进模式与地层变形特征的联系，为实际工程提供参考和借鉴。