[发明专利]自由断面掘进设备

权利要求书

1.一种自由断面掘进设备，其特征在于，包括：

整机行走组件(1)，能够沿隧道掘进方向行进；

多个激光发生组件(3)，设置在整机行走组件(1)上，多个激光发生组件(3)被配置为发射沿预设轨迹对隧道的掌子面进行切割的激光，以使所述掌子面形成具有待挤压切口的凹凸状岩体；

楔形挤压组件(2)，设置在整机行走组件(1)上并朝向所述掌子面，楔形挤压组件(2)被配置为从所述待挤压切口处挤压所述凹凸状岩体，以使所述凹凸状岩体破碎脱落。

2.根据权利要求1所述的自由断面掘进设备，其特征在于，激光发生组件(3)包括：

激光发生单元(12)，设置在整机行走组件(1)上并能够产生设定功率的激光；

激光发射头(15)，与激光发生单元(12)连接并能够朝向所述掌子面发射所述激光。

3.根据权利要求2所述的自由断面掘进设备，其特征在于，激光发生组件(3)还包括旋转组件，设置在整机行走组件(1)上，激光发射头(15)设置在所述旋转组件上并能够随所述旋转组件转动。

4.根据权利要求3所述的自由断面掘进设备，其特征在于，所述旋转组件包括：

旋转平台电机(18)，与整机行走组件(1)固定连接；

旋转平台(17)，与旋转平台电机(18)的旋转轴连接并能够相对于整机行走组件(1)转动；

回转平台(16)，激光发射头(15)设置在回转平台(16)上且回转平台(16)能够驱动激光发射头(15)相对于旋转平台(17)转动，回转平台(16)设置在旋转平台(17)上，并且激光发射头(15)和回转平台(16)能够一起随旋转平台(17)转动。

5.根据权利要求2所述的自由断面掘进设备，其特征在于，激光发生组件(3)还包括水冷装置(8)，设置在整机行走组件(1)上并与激光发生单元(12)连接，水冷装置(8)能够冷却激光发生单元(12)。

6.根据权利要求1所述的自由断面掘进设备，其特征在于，楔形挤压组件(2)包括：

驱动组件，与整机行走组件(1)连接；

楔形块(19)，与所述驱动组件连接，所述驱动组件能够驱动楔形块(19)挤压所述掌子面。

7.根据权利要求6所述的自由断面掘进设备，其特征在于，所述驱动组件包括：

伸缩油缸(6)，其固定端与整机行走组件(1)连接，伸缩油缸(6)的伸缩端与楔形块(19)驱动连接；

俯仰油缸(5)，其固定端与整机行走组件(1)连接，俯仰油缸(5)的伸缩端与伸缩油缸(6)的中部驱动连接。

8.根据权利要求7所述的自由断面掘进设备，其特征在于，楔形挤压组件(2)还包括回转组件，设置在伸缩油缸(6)的伸缩端，楔形块(19)通过所述回转组件与伸缩油缸(6)的伸缩端连接，且楔形块(19)能够相对于伸缩油缸(6)转动。

9.根据权利要求8所述的自由断面掘进设备，其特征在于，所述回转组件包括：

回转电机(24)，设置在伸缩油缸(6)的伸缩端；

回转平台(22)，与回转电机(24)的回转轴连接，回转平台(22)能够相对于伸缩油缸(6)转动，楔形块(19)设置在回转平台(22)上。

10.根据权利要求1所述的自由断面掘进设备，其特征在于，整机行走组件(1)远离楔形挤压组件(2)的一端下部设置有撑靴装置(9)，撑靴装置(9)能够与隧道地面抵接。