[发明专利]扩大原隧道直径并完成隧道衬砌的掘进机及其施工方法

权利要求书

1.一种扩大原隧道直径并完成隧道衬砌的掘进机，包括盾体和后配套台车，盾体内设有掘进系统、出渣系统和拼装系统，盾体包括依次连接的前盾（5）、中盾（8）和尾盾（13），其特征在于：所述拼装系统包括内环拼装机（6）和外环拼装机（14），内环拼装机（6）设置在前盾（5）内，外环拼装机（14）设置在尾盾（13）内；所述前盾（5）包括外侧环板（501）和内侧环板（502），外侧环板（501）和内侧环板（502）之间设有开挖机构（1），开挖机构（1）与出渣系统连接。

2.根据权利要求1所述的扩大原隧道直径并完成隧道衬砌的掘进机，其特征在于：所述外侧环板（501）内依次设有第一固定隔板（503）、第二固定隔板（504）和第三固定隔板（505），内侧环板（502）的前端通过第一固定隔板（503）与外侧环板（501）相连接，内侧环板（502）的尾端通过第二固定隔板（504）与外侧环板（501）相连接，开挖机构（1）前端穿过第一固定隔板（503），开挖机构（1）的尾盾穿过第二固定隔板（504），开挖机构（1）与第三固定隔板（505）相连接。

3.根据权利要求2所述的扩大原隧道直径并完成隧道衬砌的掘进机，其特征在于：所述内侧环板（502）的内部设有油脂通道（509），内侧环板（502）上部的内壁上设有固定环（508），内侧环板（502）下部的内壁上设有内管拼接支座（511），内管拼接支座（511）与内环拼装机（6）相连接，内侧环板（502）的前端设有环槽（510），环槽（510）内设有内铣刀（3），外侧环板（501）的前端设有外铣刀（4），内铣刀（3）和外铣刀（4）分别与开挖机构（1）相对应。

4.根据权利要求2或3所述的扩大原隧道直径并完成隧道衬砌的掘进机，其特征在于：所述内侧环板（502）前端的内壁上设有前盾密封刷（2），前盾密封刷（2）位于第一固定隔板（503）的后方。

5.根据权利要求1~4任一项所述的扩大原隧道直径并完成隧道衬砌的掘进机，其特征在于：所述开挖机构（1）包括刀盘（101）、开挖壳体（102）和驱动装置（106），开挖壳体（102）内设有驱动轴（103），驱动轴（103）伸出开挖壳体（102），驱动轴（103）的前端连接有刀盘（101），驱动轴（103）的尾端与驱动装置（106）相连接，驱动轴（103）通过第七连接法兰（110）与开挖壳体（102）相连接，驱动轴（103）上设有螺旋叶片（104），开挖壳体（102）上设有出渣口（109），出渣口（109）与出渣系统相连接。

6.根据权利要求5所述的扩大原隧道直径并完成隧道衬砌的掘进机，其特征在于：所述出渣口（109）上设有出渣闸门（108），所述刀盘（101）包括环形刀座（1014），环形刀座（1014）内设有径向梁（1015），环形刀座（1014）和径向梁（1015）上均设有面板刀具（1012），环形刀座（1014）的中心设有中心刀具（1011），环形刀座（1014）和径向梁（1015）之间形成面板开口（1013），面板开口（1013）与开挖壳体（102）相对应。

7.根据权利要求1或6所述的扩大原隧道直径并完成隧道衬砌的掘进机，其特征在于：所述内环拼装机（6）包括支撑立柱（607），支撑立柱（607）上设有拼装驱动机构（608），拼装驱动机构（608）上连接有第二摆杆（605），第二摆杆（605）上铰接有第一摆杆（604），第一摆杆（604）的下部铰接有抓取装置（601），抓取装置（601）的一侧通过第二摆动油缸（603）与第一摆杆（604）相连接，第一摆杆（604）的上部通过第一摆动油缸（602）与第二摆杆（605）相连接，第二摆杆（605）上部铰接有伸缩油缸（609），伸缩油缸（609）的套筒端与支撑立柱（607）相连接。

8.根据权利要求7所述的扩大原隧道直径并完成隧道衬砌的掘进机，其特征在于：所述出渣系统包括集渣箱（7）和螺旋输送机（15），集渣箱（7）的出渣口（704）与螺旋输送机（15）的进料口套筒（702）相连接。