權(quán)利要求書： 1.一種懸臂掘進(jìn)機(jī)，包括掘進(jìn)機(jī)本體（3），其特征在于：所述掘進(jìn)機(jī)本體（3）的前部設(shè)有多自由度懸臂（6）和清渣機(jī)構(gòu)（7），多自由度懸臂（6）位于清渣機(jī)構(gòu)（7）的上方，多自由度懸臂（6）的前部設(shè)有擴(kuò)挖截割裝置（1）；所述擴(kuò)挖截割裝置（1）包括支撐盤（107）、中心開挖機(jī)構(gòu)和懸臂式開挖機(jī)構(gòu)，支撐盤（107）與主驅(qū)動（2）相連接，主驅(qū)動（2）帶動支撐盤（107）轉(zhuǎn)動，所述中心開挖機(jī)構(gòu)設(shè)置在支撐盤（107）的中心處，懸臂式開挖機(jī)構(gòu)設(shè)置在支撐盤（107）的外沿處，懸臂式開挖機(jī)構(gòu)與中心開挖機(jī)構(gòu)組成傘式收合機(jī)構(gòu)；

所述懸臂式開挖機(jī)構(gòu)包括至少兩個伸縮懸切臂（106），伸縮懸切臂（106）鉸接在支撐盤（107）上，且通過驅(qū)動油缸（105）與中心開挖機(jī)構(gòu)相連接；在驅(qū)動油缸（105）的作用下，伸縮懸切臂（106）能相對與支撐盤的鉸接點擺動，實現(xiàn)伸縮懸切臂的開合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸臂掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述多自由度懸臂（6）包括回轉(zhuǎn)支撐（601），回轉(zhuǎn)支撐（601）轉(zhuǎn)動設(shè)置在掘進(jìn)機(jī)本體（3）上，回轉(zhuǎn)支撐（601）上設(shè)有鉸接座（602），鉸接座（602）上設(shè)有擺臂（603），擺臂（603）的一端與鉸接座（602）鉸接、另一端設(shè)有擴(kuò)挖截割裝置（1），擺臂（603）通過擺動油缸（604）與鉸接座（602）相連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的懸臂掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述擺臂（603）的前端設(shè)有伸縮臂（605），伸縮臂（605）通過伸縮控制油缸（606）與擺臂（603）相連接，擴(kuò)挖截割裝置（1）固定在伸縮臂（605）上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項所述的懸臂掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述中心開挖機(jī)構(gòu)包括連~

接軸（104）和中心刀盤（102），連接軸（104）的一端與支撐盤（107）固定連接、另一端與中心刀盤（102）相連接，中心刀盤（102）上設(shè)有開挖刀具（101），中心刀盤（102）的直徑不小于支撐盤（107）的直徑。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的懸臂掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述中心刀盤（102）為錐臺型刀盤，開挖刀具（101）設(shè)置在錐臺型刀盤的前端面和錐型側(cè)面上，中心刀盤（102）通過連接法蘭（103）與連接軸（104）固定連接，所述懸臂式開挖機(jī)構(gòu)與連接法蘭（103）可開合設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的懸臂掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述伸縮懸切臂（106）包括固定外臂（1061）、伸縮內(nèi)臂（1062）和懸切滾刀（1063），伸縮內(nèi)臂（1062）套設(shè)在固定外臂（1061）內(nèi)，且通過伸縮油缸（1065）與固定外臂（1061）滑動連接，所述伸縮內(nèi)臂（1062）的外端部設(shè)有旋轉(zhuǎn)刀盤（1064），懸切滾刀（1063）沿軸向設(shè)置在旋轉(zhuǎn)刀盤（1064）上。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的懸臂掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述固定外臂（1061）的外壁上設(shè)有連接耳座（1066），驅(qū)動油缸（105）的一端與連接耳座（1066）鉸接、另一端與中心開挖機(jī)構(gòu)的連接法蘭（103）鉸接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的懸臂掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)刀盤（1064）包括固定部（64?1）和轉(zhuǎn)動部（64?2），轉(zhuǎn)動部與固定部之間設(shè)有軸承結(jié)構(gòu)（64?3），固定部（64?1）與伸縮內(nèi)臂（1062）固定連接，懸切滾刀（1063）固定在轉(zhuǎn)動部（64?2）上。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或5或8所述的懸臂掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述掘進(jìn)機(jī)本體（3）的下部設(shè)有履帶式行走機(jī)構(gòu)（5），掘進(jìn)機(jī)本體（3）的后部設(shè)有輸送機(jī)（4），輸送機(jī)（4）與清渣機(jī)構(gòu)（7）相對應(yīng)。

10.一種如權(quán)利要求1 9任一項所述的懸臂掘進(jìn)機(jī)的施工方法，其特征在于：步驟如下：~

S1：調(diào)整懸臂掘進(jìn)機(jī)的位置，使懸臂掘進(jìn)機(jī)與掌子面處于合適距離，并將擴(kuò)挖截割裝置（1）的伸縮懸切臂（106）完全收縮至擴(kuò)挖截割裝置（1）的中心刀盤（102）后部；

S2：多自由度懸臂（6）的伸縮控制油缸（606）帶動多自由度懸臂（6）的伸縮臂（605）以及擴(kuò)挖截割裝置（1）沿掌子面進(jìn)行掘進(jìn)，直到擴(kuò)挖截割裝置（1）的中心刀盤（102）完全掘入掌子面內(nèi)；

S3：在驅(qū)動油缸（105）和伸縮懸切臂（106）的伸縮油缸（1065）的控制下將伸縮懸切臂（106）展開，對中心刀盤（102）開挖的洞壁進(jìn)行擴(kuò)挖；

S4：然后通過伸縮控制油缸（606）和多自由度懸臂（6）的擺動油缸（604）調(diào)節(jié)伸縮臂（605）的位置，使擴(kuò)挖截割裝置（1）對下一工位進(jìn)行開挖；

S5：在步驟S2 S4中，清渣機(jī)構(gòu)（7）收集破巖過程中形成的巖石及渣土，并由輸送機(jī)（4）~

將巖石及渣土排出，完成出渣。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的懸臂掘進(jìn)機(jī)的施工方法，其特征在于：步驟S3的具體步驟如下：

S3.1：懸臂式開挖機(jī)構(gòu)包括四個伸縮懸切臂（106），的四個伸縮懸切臂（106）在驅(qū)動油缸（105）的作用下相對中心刀盤（102）張開；

S3.2：伸縮懸切臂（106）在伸縮油缸（1065）的控制下向外伸出，四個伸縮懸切臂（106）的伸出長度沿旋轉(zhuǎn)方向逐個增加，完成伸縮懸切臂（106）長度調(diào)節(jié)和相對中心刀盤（102）的向外展開；

S3.3：在主驅(qū)動的作用下，伸出長度最短的伸縮懸切臂（106）上的懸切滾刀（1063）對掌子面形成的臨空面進(jìn)行懸切開挖形成第一開挖臨空面；同時相鄰伸縮懸切臂（106）上的懸切滾刀（1063）對第一開挖臨空面進(jìn)行懸切開挖形成第二開挖臨空面，按上述開挖方式，四個伸縮懸切臂（106）同時進(jìn)行四層臨空面的逐層開挖；

S3.4：重復(fù)步驟S3.3向外展開的伸縮懸切臂（106）上的懸切滾刀（1063）對中心刀盤（102）開挖的洞壁進(jìn)行懸切擴(kuò)挖。

說明書： 一種懸臂掘進(jìn)機(jī)及其施工方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及掘進(jìn)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種懸臂掘進(jìn)機(jī)及其施工方法。背景技術(shù)[0002] 懸臂掘進(jìn)機(jī)是一種大型隧道開挖裝備，在山嶺隧道及城市地鐵工程建設(shè)中發(fā)揮著重要作用?，F(xiàn)有的懸臂掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)施工時懸臂開挖結(jié)構(gòu)貼緊掌子面，懸臂左右、上下擺動，

從一側(cè)到另一側(cè)順序切割巖石，開挖效率比較低下。且現(xiàn)有掘進(jìn)機(jī)如申請?zhí)枮?br />
CN201220295118.8的一種復(fù)合式懸臂掘進(jìn)機(jī)主要用于硬巖地層，一定截面的開挖。開挖面

積不可調(diào)，適用性不佳進(jìn)而影響開挖效率。

發(fā)明內(nèi)容[0003] 針對上述背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明提出一種懸臂掘進(jìn)機(jī)及其施工方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中懸臂掘進(jìn)機(jī)不能變徑開挖的問題。

[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種懸臂掘進(jìn)機(jī)，包括掘進(jìn)機(jī)本體，所述掘進(jìn)機(jī)本體的前部設(shè)有多自由度懸臂和清渣機(jī)構(gòu)，多自由度懸臂位于清渣機(jī)構(gòu)的上方，多自由度

懸臂的前部設(shè)有擴(kuò)挖截割裝置。

[0005] 所述多自由度懸臂包括回轉(zhuǎn)支撐，回轉(zhuǎn)支撐轉(zhuǎn)動設(shè)置在掘進(jìn)機(jī)本體上，回轉(zhuǎn)支撐上設(shè)有鉸接座，鉸接座上設(shè)有擺臂，擺臂的一端與鉸接座鉸接、另一端設(shè)有擴(kuò)挖截割裝置，

擺臂通過擺動油缸與鉸接座相連接。

[0006] 所述擺臂的前端設(shè)有伸縮臂，伸縮臂通過伸縮控制油缸與擺臂相連接，擴(kuò)挖截割裝置固定在伸縮臂上。

[0007] 所述擴(kuò)挖截割裝置包括支撐盤、中心開挖機(jī)構(gòu)和懸臂式開挖機(jī)構(gòu)，支撐盤與主驅(qū)動相連接，主驅(qū)動帶動支撐盤轉(zhuǎn)動，所述中心開挖機(jī)構(gòu)設(shè)置在支撐盤的中心處，懸臂式開挖

機(jī)構(gòu)設(shè)置在支撐盤的外沿處，懸臂式開挖機(jī)構(gòu)與中心開挖機(jī)構(gòu)組成傘式收合機(jī)構(gòu)。

[0008] 所述中心開挖機(jī)構(gòu)包括連接軸和中心刀盤，連接軸的一端與支撐盤固定連接、另一端與中心刀盤相連接，中心刀盤上設(shè)有開挖刀具，中心刀盤的直徑不小于支撐盤的直徑。

[0009] 所述中心刀盤為錐臺型刀盤，開挖刀具設(shè)置在錐臺型刀盤的前端面和錐型側(cè)面上，中心刀盤通過連接法蘭與連接軸固定連接，所述懸臂式開挖機(jī)構(gòu)與連接法蘭可開合設(shè)

置。

[0010] 所述懸臂式開挖機(jī)構(gòu)包括至少兩個伸縮懸切臂，伸縮懸切臂等角度鉸接在支撐盤上，且通過驅(qū)動油缸與中心開挖機(jī)構(gòu)相連接。

[0011] 所述伸縮懸切臂包括固定外臂、伸縮內(nèi)臂和懸切滾刀，伸縮內(nèi)臂套設(shè)在固定外臂內(nèi)，且通過伸縮油缸與固定外臂滑動連接，所述伸縮內(nèi)臂的外端部設(shè)有旋轉(zhuǎn)刀盤，懸切滾刀

沿軸向設(shè)置在旋轉(zhuǎn)刀盤上。

[0012] 所述固定外臂的外壁上設(shè)有連接耳座，驅(qū)動油缸的一端與連接耳座鉸接、另一端與中心開挖機(jī)構(gòu)的連接法蘭鉸接。

[0013] 所述旋轉(zhuǎn)刀盤包括固定部和轉(zhuǎn)動部，轉(zhuǎn)動部與固定部之間設(shè)有軸承結(jié)構(gòu)，固定部與伸縮內(nèi)臂固定連接，懸切滾刀固定在轉(zhuǎn)動部上。

[0014] 所述掘進(jìn)機(jī)本體的下部設(shè)有履帶式行走機(jī)構(gòu)，掘進(jìn)機(jī)本體的后部設(shè)有輸送機(jī)，輸送機(jī)與清渣機(jī)構(gòu)相對應(yīng)。

[0015] 一種所述的懸臂掘進(jìn)機(jī)的施工方法，步驟如下：[0016] S1：調(diào)整懸臂掘進(jìn)機(jī)的位置，使懸臂掘進(jìn)機(jī)與掌子面處于合適距離，并將擴(kuò)挖截割裝置的伸縮懸切臂完全收縮至中心刀盤后部；

[0017] S2：伸縮控制油缸帶動伸縮臂以及擴(kuò)挖截割裝置沿掌子面進(jìn)行掘進(jìn)，直到擴(kuò)挖截割裝置的中心刀盤完全掘入掌子面內(nèi)；

[0018] S3：在驅(qū)動油缸和伸縮油缸的控制下將伸縮懸切臂展開，對中心刀盤開挖的洞壁進(jìn)行擴(kuò)挖；

[0019] S4：然后通過伸縮控制油缸和擺動油缸調(diào)節(jié)伸縮臂的位置，使擴(kuò)挖截割裝置對下一工位進(jìn)行開挖；

[0020] S5：在步驟S2S4中，清渣機(jī)構(gòu)收集破巖過程中形成的巖石及渣土，并由輸送機(jī)~

將巖石及渣土排出，完成出渣。

[0021] 步驟S3的具體步驟如下：S3.1：懸臂式開挖機(jī)構(gòu)包括四個伸縮懸切臂，的四個伸縮懸切臂在驅(qū)動油缸的作用下相對中心刀盤張開；

[0022] S3.2：伸縮懸切臂在伸縮油缸的控制下向外伸出，四個伸縮懸切臂的伸出長度沿旋轉(zhuǎn)方向逐個增加，完成伸縮懸切臂長度調(diào)節(jié)和相對中心刀盤的向外展開；

[0023] S3.3：在主驅(qū)動的作用下，伸出長度最短的伸縮懸切臂上的懸切滾刀對掌子面形成的臨空面進(jìn)行懸切開挖形成第一開挖臨空面；同時相鄰伸縮懸切臂上的懸切滾刀對第一

開挖臨空面進(jìn)行懸切開挖形成第二開挖臨空面，按上述開挖方式，四個伸縮懸切臂同時進(jìn)

行四層臨空面的逐層開挖；

[0024] S3.4：重復(fù)步驟S3.3向外展開的伸縮懸切臂上的懸切滾刀對中心刀盤開挖的洞壁進(jìn)行懸切擴(kuò)挖。

[0025] 本發(fā)明懸臂掘進(jìn)機(jī)的多自由度懸臂配合擴(kuò)挖截割裝置對開挖面進(jìn)行多自由度靈活開挖，開挖位置和開挖角度便于調(diào)節(jié)，保證開挖精度。擴(kuò)挖截割裝置的中心刀盤對開挖面

進(jìn)行滾刀的擠壓破巖在先開挖，伸縮懸切臂的懸切滾刀對中心刀盤開挖的洞壁進(jìn)行在后懸

切開挖，完成隧道的開挖、擴(kuò)挖一次成型，提高開挖效率。通過對本發(fā)明縮懸切臂展開角度

和伸出長度的調(diào)節(jié)，對洞壁進(jìn)行實時可調(diào)的擴(kuò)挖，能滿足各種異形斷面隧道的開挖，開挖靈

活性和適用性較高，具有較高的推廣價值。

附圖說明[0026] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技

術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

[0027] 圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。[0028] 圖2為本發(fā)明多自由度懸臂結(jié)構(gòu)示意圖。[0029] 圖3為擴(kuò)挖截割裝置結(jié)構(gòu)示意圖。[0030] 圖4為伸縮懸切臂結(jié)構(gòu)示意。[0031] 圖5為伸縮懸切臂內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意。[0032] 圖6為伸縮懸切臂處于收合掘進(jìn)狀態(tài)示意圖。[0033] 圖7為伸縮懸切臂處于張開掘進(jìn)狀態(tài)示意圖。具體實施方式[0034] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?br />
本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他

實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

[0035] 如圖1所示，實施例1，一種懸臂掘進(jìn)機(jī)，包括掘進(jìn)機(jī)本體3，所述掘進(jìn)機(jī)本體3的前部設(shè)有多自由度懸臂6和清渣機(jī)構(gòu)7，多自由度懸臂6具有轉(zhuǎn)動、伸縮和擺動的功能，實現(xiàn)擴(kuò)

挖截割裝置1的靈活開挖。多自由度懸臂6位于清渣機(jī)構(gòu)7的上方，清渣機(jī)構(gòu)可采用現(xiàn)有的清

渣裝置，用于收集擴(kuò)挖截割裝置1開挖下的渣石。多自由度懸臂6的前部設(shè)有擴(kuò)挖截割裝置

1，擴(kuò)挖截割裝置1隨多自由度懸臂6進(jìn)行同步運動，用于對掌子面的開挖。所述掘進(jìn)機(jī)本體3

的下部設(shè)有履帶式行走機(jī)構(gòu)5，履帶式行走機(jī)構(gòu)5為履帶式行走裝置，帶動掘進(jìn)機(jī)本體的整

體運動。掘進(jìn)機(jī)本體3的后部設(shè)有輸送機(jī)4，輸送機(jī)4與清渣機(jī)構(gòu)7相對應(yīng)，用于將清渣機(jī)構(gòu)收

集的渣土向后運輸。

[0036] 進(jìn)一步，如圖2所示，所述多自由度懸臂6包括回轉(zhuǎn)支撐601，回轉(zhuǎn)支撐601轉(zhuǎn)動設(shè)置在掘進(jìn)機(jī)本體3上，回轉(zhuǎn)支撐能相對掘進(jìn)機(jī)本體1轉(zhuǎn)動，回轉(zhuǎn)支撐采用現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，然后

通過驅(qū)動電機(jī)帶動其相對掘進(jìn)機(jī)本體轉(zhuǎn)動，進(jìn)而實現(xiàn)多自由度懸臂的轉(zhuǎn)動?；剞D(zhuǎn)支撐601上

設(shè)有鉸接座602，鉸接座602上設(shè)有擺臂603，擺臂603的一端與鉸接座602鉸接、另一端設(shè)有

擴(kuò)挖截割裝置1，擺臂603通過擺動油缸604與鉸接座602相連接，在擺動油缸的作用下，擺臂

帶動擴(kuò)挖截割裝置1左右擺動，實現(xiàn)擴(kuò)挖截割裝置1的靈活開挖。優(yōu)選地，所述擺臂603的前

端設(shè)有伸縮臂605，伸縮臂能進(jìn)行伸縮，實現(xiàn)其整體長度的改變，伸縮臂605通過伸縮控制油

缸606與擺臂603相連接，擴(kuò)挖截割裝置1固定在伸縮臂605上。通過伸縮臂的伸縮實現(xiàn)擴(kuò)挖

截割裝置1前后運動。

[0037] 如圖3所示，實施例2，一種懸臂掘進(jìn)機(jī)，所述擴(kuò)挖截割裝置1包括支撐盤107、中心開挖機(jī)構(gòu)和懸臂式開挖機(jī)構(gòu)，支撐盤107與主驅(qū)動2相連接，主驅(qū)動2帶動支撐盤107轉(zhuǎn)動，所

述中心開挖機(jī)構(gòu)設(shè)置在支撐盤107的中心處，懸臂式開挖機(jī)構(gòu)設(shè)置在支撐盤107的外沿處，

中心開挖機(jī)構(gòu)位于懸臂式開挖機(jī)構(gòu)的中部，形成傘形結(jié)構(gòu)，且懸臂式開挖機(jī)構(gòu)能相對中心

開挖機(jī)構(gòu)開合和伸縮，用于異形斷面隧道的開挖。

[0038] 進(jìn)一步，如圖4所示，所述中心開挖機(jī)構(gòu)包括連接軸104和中心刀盤102，連接軸104沿主機(jī)結(jié)構(gòu)5軸向設(shè)置，連接軸104的一端與支撐盤107固定連接、另一端與中心刀盤102相

連接，實現(xiàn)中心刀盤與支撐盤的同步轉(zhuǎn)動，中心刀盤102上設(shè)有開挖刀具101，開挖刀具可采

用現(xiàn)有的滾刀，中心刀盤102的直徑不小于支撐盤107的直徑，以實現(xiàn)懸臂式開挖機(jī)構(gòu)處于

收合狀態(tài)時，能完全收合在中心刀盤后部，以不影響中心刀盤102的正常掘進(jìn)。

[0039] 優(yōu)選地，所述中心刀盤102為錐臺型刀盤，即前大后小的錐臺，提高中心刀盤在開挖過程中的嵌入力，提高掘進(jìn)效率。開挖刀具101均布設(shè)置在錐臺型刀盤的前端面和錐型側(cè)

面上。中心刀盤102通過連接法蘭103與連接軸104固定連接，所述懸臂式開挖機(jī)構(gòu)與連接法

蘭103可開合設(shè)置，即懸臂式開挖機(jī)構(gòu)能相對中心刀盤102的連接軸104展開和收合，與傘形

結(jié)構(gòu)收合方式相同。其他結(jié)構(gòu)與實施例1相同。

[0040] 如圖5所示，實施例3，一種隧道開挖裝置，所述懸臂式開挖機(jī)構(gòu)包括兩個或四個伸縮懸切臂106，伸縮懸切臂106等角度鉸接在支撐盤107上，且通過驅(qū)動油缸105與中心開挖

機(jī)構(gòu)相連接，在驅(qū)動油缸的作用下，伸縮懸切臂106能相對與支撐盤的鉸接點擺動，實現(xiàn)伸

縮懸切臂的張開與否。

[0041] 進(jìn)一步，所述伸縮懸切臂106包括固定外臂1061、伸縮內(nèi)臂1062和懸切滾刀1063，固定外臂鉸接在支撐盤上，伸縮內(nèi)臂1062套設(shè)在固定外臂1061內(nèi)，且通過伸縮油缸1065與

固定外臂1061滑動連接，固定外臂1061為中空結(jié)構(gòu)，伸縮油缸1065內(nèi)置在固定外臂內(nèi)，且一

端與固定外臂鉸接、另一端與伸縮內(nèi)臂鉸接，在伸縮油缸的作用下，伸縮內(nèi)臂能相對固定外

臂伸縮，實現(xiàn)伸縮懸切臂整體長度的調(diào)節(jié)。所述伸縮內(nèi)臂1062的外端部設(shè)有旋轉(zhuǎn)刀盤1064，

即所述旋轉(zhuǎn)刀盤1064包括固定部64?1和轉(zhuǎn)動部64?2，轉(zhuǎn)動部與固定部之間設(shè)有軸承結(jié)構(gòu)

64?3，固定部64?1與伸縮內(nèi)臂1062固定連接，懸切滾刀1063固定在轉(zhuǎn)動部64?2上。即懸切滾

刀1063沿軸向設(shè)置在旋轉(zhuǎn)刀盤1064上，掘進(jìn)過程中懸切滾刀受力，旋轉(zhuǎn)刀盤能進(jìn)行被動轉(zhuǎn)

動。所述固定外臂1061的外壁上設(shè)有連接耳座1066，驅(qū)動油缸105的一端與連接耳座1066鉸

接、另一端與中心開挖機(jī)構(gòu)的連接法蘭103鉸接。在驅(qū)動油缸的作用下，固定外臂帶動伸縮

內(nèi)臂、旋轉(zhuǎn)刀盤繞與支撐盤的鉸接點擺動。其他結(jié)構(gòu)與實施例2相同。

[0042] 實施例4：如圖6、7所示，一種如實施例3所述的懸臂掘進(jìn)機(jī)的施工方法，步驟如下：[0043] S1：調(diào)整懸臂掘進(jìn)機(jī)的位置，使懸臂掘進(jìn)機(jī)與掌子面處于合適距離，并將擴(kuò)挖截割裝置1的伸縮懸切臂106完全收縮至中心刀盤102后部；此時收合后的伸縮懸切臂所在的直

徑不大于中心刀盤的最大刀盤直徑，

[0044] S2：伸縮控制油缸606帶動伸縮臂605以及擴(kuò)挖截割裝置1沿掌子面進(jìn)行掘進(jìn)，直到擴(kuò)挖截割裝置1的中心刀盤102完全掘入掌子面內(nèi)；即主驅(qū)動2通過支撐盤107帶動組合式開

挖裝置1沿開挖面進(jìn)行掘進(jìn)，中心刀盤102對開挖面進(jìn)行擠壓破巖掘進(jìn)，直到中心刀盤102完

全掘入洞內(nèi)。

[0045] S3：在驅(qū)動油缸105和伸縮油缸1065的控制下將伸縮懸切臂106展開，對中心刀盤102開挖的洞壁進(jìn)行擴(kuò)挖。根據(jù)需要，伸縮懸切臂106在驅(qū)動油缸105的作用下相對中心刀盤

102張開，且伸縮懸切臂106在伸縮油缸1065的控制下向外伸出，完成伸縮懸切臂106相對中

心刀盤102的向外展開，其展開角度和伸出長度，根據(jù)需要適時調(diào)節(jié)；向外展開的伸縮懸切

臂106上的懸切滾刀1063對中心刀盤102開挖的洞壁進(jìn)行擴(kuò)挖，懸切滾刀1063對洞壁接觸面

進(jìn)行懸切開挖，完成隧道的開挖、擴(kuò)挖一次成型，提高開挖效率。在掘進(jìn)過程中，根據(jù)設(shè)計需

要通過驅(qū)動油缸105和伸縮油缸1065對伸縮懸切臂106進(jìn)行展開角度和伸出長度的調(diào)節(jié)，對

洞壁進(jìn)行相應(yīng)擴(kuò)挖，進(jìn)而實現(xiàn)異形斷面隧道的開挖，適用性和靈活性較高，且能實現(xiàn)實時調(diào)

節(jié)。

[0046] 步驟S3的具體步驟如下：S3.1：懸臂式開挖機(jī)構(gòu)包括四個伸縮懸切臂106，四個伸縮懸切臂106在驅(qū)動油缸105的作用下相對中心刀盤102張開；其展開角度和伸出長度，根據(jù)

需要適時調(diào)節(jié)；

[0047] S3.2：伸縮懸切臂106在伸縮油缸1065的控制下向外伸出，四個伸縮懸切臂106的伸出長度沿旋轉(zhuǎn)方向逐個依次增加，相鄰兩個伸縮懸切臂伸出量的差值為懸切厚度，調(diào)整

好伸出量后，完成伸縮懸切臂106長度調(diào)節(jié)和相對中心刀盤102的向外展開；

[0048] S3.3：在主驅(qū)動的作用下，伸出長度最短的伸縮懸切臂106（設(shè)為0°伸縮懸切臂）上的懸切滾刀1063對掌子面形成的臨空面進(jìn)行懸切開挖形成第一開挖臨空面；同時相鄰伸縮

懸切臂106（即90°伸縮懸切臂）上的懸切滾刀1063對第一開挖臨空面進(jìn)行懸切開挖形成第

二開挖臨空面；然后180°伸縮懸切臂上的懸切滾刀1063對第二開挖臨空面進(jìn)行懸切開挖形

成第三開挖臨空面；然后270°伸縮懸切臂上的懸切滾刀1063對第三開挖臨空面進(jìn)行懸切開

挖形成第四開挖臨空面，如上完成一個開挖段的四層擴(kuò)挖，提高開挖效率。按上述開挖方

式，選用N個伸縮懸切臂106可進(jìn)行N層臨空面的逐層開挖。

[0049] S3.4：重復(fù)步驟S3.3向外展開的伸縮懸切臂106上的懸切滾刀1063對中心刀盤102開挖的洞壁進(jìn)行懸切擴(kuò)挖。

[0050] S4：伸縮懸切臂106對洞壁擴(kuò)挖完成以后，通過驅(qū)動油缸105和伸縮油缸1065將伸縮懸切臂106收合到中心刀盤102后部，然后通過伸縮控制油缸606和擺動油缸604調(diào)節(jié)伸縮

臂605的位置，使擴(kuò)挖截割裝置1對下一工位進(jìn)行開挖；

[0051] S5：在步驟S2S4中，清渣機(jī)構(gòu)7收集破巖過程中形成的巖石及渣土，并由輸送機(jī)~

4將巖石及渣土排出，完成出渣。

[0052] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。