[发明专利]一种适用软岩地质的掘进机及掘进方法

权利要求书

1.一种适用软岩地质的掘进机，其特征在于，包括刀盘(1)、前盾(2)、主驱动(4)、推进系统(5)、撑紧盾(7)以及辅助支撑系统(8)；

所述刀盘(1)、前盾(2)、撑紧盾(7)以及辅助支撑系统(8)沿掘进方向依次设置；所述主驱动(4)设置在前盾(2)内；所述主驱动(4)与刀盘(1)连接；所述推进系统(5)两端分别连接撑紧盾(7)和前盾(2)，用于推动刀盘(1)掘进；所述撑紧盾(7)用于为掘进机提供支反力；所述撑紧盾(7)包括护盾(7.1)、撑靴伸缩件(7.2)以及第二撑靴(7.3)；

所述辅助支撑系统(8)包括安装件(8.1)、撑靴组件(8.2)、动力件(8.3)、第一伸缩件(8.4)以及第二伸缩件(8.5)；

所述安装件(8.1)滑动设置在外部辅助设备(10)上，能沿掘进方向滑移；所述动力件(8.3)设置在安装件(8.1)上；所述撑靴组件(8.2)设置在动力件(8.3)上，通过动力件(8.3)带动撑靴组件(8.2)撑紧洞壁或与洞壁脱离接触；所述第一伸缩件(8.4)的两端分别与撑紧盾(7)以及安装件(8.1)活动连接；所述第二伸缩件(8.5)的两端分别与撑紧盾(7)以及外部辅助设备(10)活动连接；

使用所述适用软岩地质的掘进机在三种工况下进行掘进，具体如下：

第一种工况：

步骤A1：撑紧盾(7)的撑靴伸缩件(7.2)带动第二撑靴(7.3)撑紧在洞壁上，为推进系统(5)提供支反力；

步骤A2：推进系统(5)推动刀盘(1)掘进；

步骤A3：掘进完成后，撑紧盾(7)的撑靴伸缩件(7.2)带动第二撑靴(7.3)与洞壁脱离接触，推进系统(5)将撑紧盾(7)、辅助支撑系统(8)以及外部辅助设备(10)朝向掌子面向前拖进，从而完成掘进的一个循环；

第二种工况：

步骤B1：撑紧盾(7)的撑靴伸缩件(7.2)带动第二撑靴(7.3)撑紧在洞壁上，为推进系统(5)提供支反力；辅助支撑系统(8)的动力件(8.3)带动撑靴组件(8.2)撑紧在洞壁上，为撑紧盾(7)提供支反力；

步骤B2：推进系统(5)推动刀盘(1)掘进；

步骤B3：撑紧盾(7)的第二撑靴(7.3)与洞壁脱离接触；辅助支撑系统(8)的撑靴组件(8.2)保持撑紧洞壁状态；第一伸缩件(8.4)以及推进系统(5)将撑紧盾(7)以及外部辅助设备(10)朝向掌子面向前推进；推进完成后，撑靴组件(8.2)与洞壁脱离接触，第一伸缩件(8.4)将安装件(8.1)朝向掌子面向前拖进，从而完成掘进的一个循环；

第三种工况：

步骤C1：安装件(8.1)与外部辅助设备(10)通过固定件(14)固定连接；辅助支撑系统(8)的撑靴组件(8.2)撑紧洞壁，辅助支撑系统(8)以及外部辅助设备(10)为撑紧盾(7)提供支反力；

步骤C2：推进系统(5)推动刀盘(1)掘进；

步骤C3：第一伸缩件(8.4)和第二伸缩件(8.5)朝向掌子面伸出，将撑紧盾(7)朝向掌子面向前推出一定距离后，撑紧盾(7)的第二撑靴(7.3)撑紧洞壁；辅助支撑系统的撑靴组件(8.2)与洞壁脱离接触；第一伸缩件(8.4)和第二伸缩件(8.5)收缩，从而将辅助支撑系统(8)以及外部辅助设备(10)朝向掌子面向前拖进，从而完成掘进的一个循环。

2.根据权利要求1所述的适用软岩地质的掘进机，其特征在于，所述撑靴组件(8.2)数量为两组；两组撑靴组件(8.2)分别设置在动力件(8.3)的两端。

3.根据权利要求2所述的适用软岩地质的掘进机，其特征在于，所述撑靴组件(8.2)包括内套筒(8.21)和第一撑靴(8.22)；所述第一撑靴(8.22)设置在内套筒(8.21)上；所述动力件(8.3)与内套筒(8.21 )连接，动力件用于带动内套筒沿垂直于洞壁方向运动。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的适用软岩地质的掘进机，其特征在于，所述第一伸缩件(8.4)和第二伸缩件(8.5)的数量均为两组。

5.根据权利要求1所述的适用软岩地质的掘进机，其特征在于，还包括超前支护组件(3)；所述前盾(2)的上端设有安装部(2.1)；所述超前支护组件(3)设置在安装部上，用于围岩的支撑和稳固。