一种隧道辅助开挖装置及异形隧道掘进机的制作方法

1.本实用新型涉及掘进机领域，特别是涉及一种隧道辅助开挖装置及异形隧道掘进机。


背景技术：

2.传统的圆形断面隧道一般是采用具有圆形刀盘的掘进机即可开挖整个断面，刀盘绕中心轴旋转开挖扫过的面积即是圆形隧道横截面，而针对矩形断面、马蹄形断面或者其他异形断面(非圆形断面)隧道，掘进机通常是通过组合式刀盘进行掘进。比如，对于门洞形断面隧道，通常是通过圆形的主刀盘和主刀盘后部两侧的轮式刀盘配合进行掘进。为了便于主刀盘和轮式刀盘切削下来的渣土运输出去，掘进机设置有用于输送渣土的主输送装置，主输送装置用于将主刀盘切削下来的渣土由前向后输送，包括由前向后依次布置的主刀盘后侧的主机皮带机和位于掘进机后配套的拖车上的后配套皮带机，主刀盘切削下来的渣土依次经由主机皮带机、后配套皮带机的输送后，再由渣土车运送出隧道。轮式刀盘切削下来的渣土通常是先堆积在隧道内，再由施工人员利用铁锹等辅助工具将渣土倒入渣土车，最后通过渣土车将渣土运送出隧道，这个渣土输送方式效率低、人工成本高。
3.申请公布号为cn113586073a的中国发明专利申请公开了一种连续开挖装置和全断面掘进机，全断面掘进机包括前后设置的圆形刀盘和前主梁，所述连续开挖装置包括内外套设的后主梁和滑箱，后主梁前后延伸并与前主梁连接，滑箱能够沿后主梁前后滑动，滑箱的左右两侧均设有开挖机构，具体地，滑箱下部左右两侧均设置有前后延伸的滑道，开挖机构包括滑动装配在滑道中的滑块、与滑块连接的支撑臂和与支撑臂连接的轮式刀盘，还包括推进油缸和摆动油缸，推进油缸一端与滑块铰接，另一端与滑箱铰接，推进油缸能够驱动滑块前后移动进而带动支撑臂与轮式刀盘前后移动，摆动油缸一端与滑块铰接，另一端与支撑臂铰接，摆动油缸能够带动支撑臂前后摆动进而带动轮式刀盘前后摆动。连续开挖装置还包括主油缸、撑靴和提升机，主油缸一端与滑箱铰接，另一端与后主梁铰接，主油缸能够带动滑箱前后移动，撑靴设置在滑箱的左右两侧并能够通过伸缩顶紧隧道侧壁。提升机轮式刀盘切削下来的渣土能够通过提升机输送到后主梁内的皮带输送机上，最终被输送到隧道外。
4.上述方案中，处于全断面掘进机前端的圆形刀盘开挖圆形断面隧道，处于全断面掘进机后端的轮式刀盘将圆形断面隧道二次开挖，使得全断面掘进机最终开挖出城门洞形、矩形、马蹄形等异形断面隧道。提升机作为渣土清理装置能够对轮式刀盘切削下来的渣土进行清理，代替了传统的靠人力的清理方式，效率较高且节省人工成本。但是在轮式刀盘向前移动对圆形断面隧道进行二次开挖的过程中，轮式刀盘向前移动时，由于提升机装在后主梁上，提升机保持位置不变，只有在主梁向前移动时，提升机才对隧道内的渣土进行清理。这种渣土清理方式的问题在于，轮式刀盘切削下来的渣土堆积在隧道内清理不及时，渣土堆积较多时会散落较大的区域，不容易清理干净。另外，上述轮式刀盘在切削时前后往复运动，很容易将堆积的渣土打散，进一步加大的清理难度。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种隧道辅助开挖装置，用以解决现有的开挖异形隧道的掘进机结构较为复杂、开挖流程较为繁琐的技术问题。本实用新型还提供了一种包括上述隧道辅助开挖装置的异形隧道掘进机。
6.本实用新型的隧道辅助开挖装置的技术方案是：
7.隧道辅助开挖装置包括前后延伸的开挖主梁和对开挖主梁进行支撑的支撑装置，开挖主梁上前后移动配置有导向套，导向套上配置有刀盘安装座，刀盘安装座上装有轮式刀盘，轮式刀盘用于对隧道进行二次开挖，隧道辅助开挖装置还包括伸缩驱动机构、集渣装置和集渣装置拖车，伸缩驱动机构用于驱动轮式刀盘向前运动切削，伸缩驱动机构一端连接在开挖主梁或者支撑装置上，另一端连接在刀盘安装座或者导向套上，集渣装置设置在集渣装置拖车上并用于收集轮式刀盘开挖下来的渣土，所述集渣装置拖车的前端连接在导向套上，以使集渣装置拖车能够与轮式刀盘同步向前移动，保持集渣装置拖车上集渣装置与轮式刀盘同步向前移动。
8.有益效果：本实用新型的隧道辅助开挖装置的轮式刀盘在伸缩驱动机构的驱动下向前运动实现对圆形断面的二次开挖，轮式刀盘向前运动的同时，导向套会带动集渣装置拖车同步向前运动，集渣装置车上的集渣装置也随轮式刀盘同步运动，以使集渣装置能够及时将轮式刀盘切削下来的渣土收集清理，做到实时出渣，渣土不易在隧道内堆积，更易将渣土清理干净。
9.进一步地，集渣装置拖车与导向套的顶部连接。
10.有益效果：相较于集渣装置拖车与导向套左右两侧连接，集渣装置拖车连接在导向套的顶部时，用于连接集渣装置拖车与导向套的结构较为简单。
11.进一步地，集渣装置拖车通过伸缩机构与导向套连接。
12.有益效果：通过伸缩机构连接集渣装置拖车与导向套，可以通过伸缩机构调节集渣装置拖车与轮式刀盘之间的距离，进而可以调节集渣装置与轮式刀盘之间的距离，便于装置的安装。另外采取伸缩机构连接导向套与集渣装置拖车，既可以实现集渣装置与轮式刀盘的同步动作，实现同步出渣，也可以使集渣装置与轮式刀盘分步动作，控制更加灵活。
13.进一步地，所述伸缩机构为油缸。
14.有益效果：油缸结构简单，便于安装。
15.进一步地，所述集渣装置拖车后侧设置有后配套拖车，后配套拖车上设置有后配套出渣装置，后配套出渣装置用于将集渣装置收集的渣土向后输送，后配套拖车与集渣装置拖车之间通过步进伸缩油缸连接。
16.有益效果：后配套拖车与集渣装置拖车通过步进伸缩油缸连接，可以将步进伸缩油缸调整至泄压状态，步进伸缩油缸的活塞杆能够在步进伸缩油缸的缸体中自由伸缩，在导向套带动集渣装置拖车向前运动时，后配套拖车保持不动，然后再控制步进伸缩油缸驱动后配套拖车向前运动，实现集渣装置拖车和后配套拖车的分步式运动，不仅控制更加灵活，而且能减小导向套与集渣装置拖车之间的连接结构的负担。
17.本实用新型的异形隧道掘进机的技术方案是：
18.异形隧道掘进机包括主机和连接在主机后侧的隧道辅助开挖装置，主机包括主开挖刀盘和前后延伸的主机梁体，主开挖刀盘用于开挖圆形断面隧道，隧道辅助开挖装置包
括前后延伸的开挖主梁和对开挖主梁进行支撑的支撑装置，开挖主梁与主机梁体连接，开挖主梁上前后移动配置有导向套，导向套上配置有刀盘安装座，刀盘安装座上装有轮式刀盘，轮式刀盘用于对隧道进行二次开挖，隧道辅助开挖装置还包括伸缩驱动机构、集渣装置和集渣装置拖车，伸缩驱动机构用于驱动轮式刀盘向前运动切削，伸缩驱动机构一端连接在开挖主梁或者支撑装置上，另一端连接在刀盘安装座或者导向套上，集渣装置设置在集渣装置拖车上并用于收集轮式刀盘开挖下来的渣土，所述集渣装置拖车的前端连接在导向套上，以使集渣装置拖车能够与轮式刀盘同步向前移动，保持集渣装置拖车上集渣装置与轮式刀盘同步向前移动。
19.有益效果：本实用新型的异形隧道掘进机的轮式刀盘在伸缩驱动机构的驱动下向前运动实现对圆形断面的二次开挖，轮式刀盘向前运动的同时，导向套会带动集渣装置拖车同步向前运动，集渣装置车上的集渣装置也随轮式刀盘同步运动，以使集渣装置能够及时将轮式刀盘切削下来的渣土收集清理，做到实时出渣，渣土不易在隧道内堆积，更易将渣土清理干净。
20.进一步地，集渣装置拖车与导向套的顶部连接。
21.有益效果：相较于集渣装置拖车与导向套左右两侧连接，集渣装置拖车连接在导向套的顶部时，用于连接集渣装置拖车与导向套的结构较为简单。
22.进一步地，集渣装置拖车通过伸缩机构与导向套连接。
23.有益效果：通过伸缩机构连接集渣装置拖车与导向套，可以通过伸缩机构调节集渣装置拖车与轮式刀盘之间的距离，进而可以调节集渣装置与轮式刀盘之间的距离，便于装置的安装。另外采取伸缩机构连接导向套与集渣装置拖车，既可以实现集渣装置与轮式刀盘的同步动作，实现同步出渣，也可以使集渣装置与轮式刀盘分步动作，控制更加灵活。
24.进一步地，所述伸缩机构为油缸。
25.有益效果：油缸结构简单，便于安装。
26.进一步地，所述集渣装置拖车后侧设置有后配套拖车，后配套拖车上设置有后配套出渣装置，后配套出渣装置用于将集渣装置收集的渣土向后输送，后配套拖车与集渣装置拖车之间通过步进伸缩油缸连接。
27.有益效果：后配套拖车与集渣装置拖车通过步进伸缩油缸连接，可以将步进伸缩油缸调整至泄压状态，步进伸缩油缸的活塞杆能够在步进伸缩油缸的缸体中自由伸缩，在导向套带动集渣装置拖车向前运动时，后配套拖车保持不动，然后再控制步进伸缩油缸驱动后配套拖车向前运动，实现集渣装置拖车和后配套拖车的分步式运动，不仅控制更加灵活，而且能减小导向套与集渣装置拖车之间的连接结构的负担。
附图说明
28.图1是本实用新型的异形隧道掘进机实施例1中的整体结构示意图；
29.图2是本实用新型的异形隧道掘进机实施例1中的部分结构示意图；
30.图3是图1中a-a处的剖视图；
31.图4是图1中b-b处的剖视图；
32.图5是图1中c-c处的剖视图；
33.图6是图1中d-d处的剖视图；
34.图7是本实用新型的异形隧道掘进机实施例1中的集渣装置的俯视图；
35.图8是圆形断面隧道的截面图；
36.图9是门洞形断面隧道的截面图。
37.附图标记说明：1、主机开挖装置；2、主机推进装置；3、主机驱动装置；4、主机撑靴；5、主开挖刀盘；6、开挖主梁；7、第一支撑装置；8、第二支撑装置；9、导向套；10、轮式刀盘；11、第一支撑座；12、第一支撑装置撑靴；13、靴体；14、撑靴油缸；15、支撑装置滑靴；16、板体；17、滑动柱体；18、恒压浮动支撑结构；19、换步油缸；20、第二支撑座；21、第二支撑装置撑靴；22、滑轮；23、刀盘安装座；24、拖车滑靴；25、提升油缸；26、伸缩套筒；27、主筒体；28、副筒体；29、主机梁体；30、刀盘驱动油缸；31、主机皮带机；32、转载皮带机；33、刮板输送机；34、后配套皮带机；35、集渣装置拖车；36、后配套拖车；37、铲斗；38、拨料轮；381、盘体；382、拨料齿；39、输送机顶推油缸；40、行走轮；41、拖拉调节油缸；42、前连接板；43、后连接板；100、圆形断面隧道；200、门洞形断面隧道。
具体实施方式
38.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
39.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
40.需要说明的是，本实用新型的具体实施方式中，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在这种实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
41.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语如“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通
过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
43.以下结合实施例对本实用新型作进一步地详细描述。
44.本实用新型中所提供的异形隧道掘进机的实施例1：
45.如图1至图7所示，异形隧道掘进机包括主机和连接在主机后侧的隧道辅助开挖装置，主机用于开挖如图8所示的圆形断面隧道100，隧道辅助开挖装置用于对主机开挖的圆形断面隧道进行二次开挖，以形成如图9所示的门洞形断面隧道200。
46.主机包括主机开挖装置1、主机推进装置2、主机驱动装置3、主机撑靴4和主机梁体29，主机开挖装置1包括主开挖刀盘5，主开挖刀盘5做圆周运动以开挖出圆形断面隧道100，主机驱动装置3作为主开挖刀盘5的动力源以驱动主开挖刀盘5转动，主机推进装置2用于驱动主开挖刀盘5向前推进。在本实施例中，主机推进装置2为主机推进油缸，主机推进油缸的活塞杆伸出时驱动主开挖刀盘5向前推进。主机撑靴4用于顶紧隧道内壁为主机推进装置2提供反作用力，以便主开挖刀盘5向前推进。
47.隧道辅助开挖装置包括前后延伸的开挖主梁6和开挖主梁的支撑装置，支撑装置包括在开挖主梁6上前后间隔的第一支撑装置7和第二支撑装置8，并且在第一支撑装置7和第二支撑装置8之间设置有导向套9，导向套9前后导向移动安装在开挖主梁6上，导向套9上连接有刀盘安装座23，刀盘安装座23上转动安装有轮式刀盘10，轮式刀盘10做圆周运动用于对圆形断面隧道100进行二次开挖，以形成门洞形断面隧道200。
48.第一支撑装置7包括第一支撑座11和设置在第一支撑座11上用于顶紧隧道内壁的第一支撑装置撑靴12，第一支撑座11与开挖主梁6固定并且开挖主梁6在第一支撑座11中穿过。第一支撑装置撑靴12有两组，两组第一支撑装置撑靴12在第一支撑座11上前后间隔设置，每组第一支撑装置撑靴12有四个，并且每组的四个第一支撑装置撑靴12沿第一支撑座11周向间隔设置。以一组第一支撑装置撑靴12为例介绍，位于上侧的两个第一支撑装置撑靴12中的一个的顶紧方向为左斜向上，另一个的顶紧方向为右斜向上，位于下侧的两个第一支撑装置撑靴12中的一个的顶紧方向为左斜向下，另一个的顶紧方向为右斜向下，四个第一支撑装置撑靴12采用这种布局的顶紧效果更好。更为具体地，第一支撑装置撑靴12包括靴体13和和撑靴油缸14，撑靴油缸14的活塞杆伸缩运动时带动靴体13运动，以使第一支撑装置撑靴12顶紧隧道内壁或远离隧道内壁。在本实施例中，每个第一支撑装置撑靴12的撑靴油缸14有两个，且两个撑靴油缸14沿第一支撑座11的周向间隔设置，撑靴油缸14沿第一支撑座11周向间隔设置使得前后两组的第一支撑装置撑靴12之间的间距较小，以使第一支撑座11沿前后方向的尺寸较短，进而隧道辅助开挖装置的整体结构更为紧凑。
49.在第一支撑座11的底部设置有支撑装置滑靴15，支撑装置滑靴15用于滑动支撑在隧道底壁上。支撑装置滑靴15包括在前后延伸的板体16和位于板体16左右两侧的滑动柱体17，滑动柱体17前后延伸并用于与隧道底壁接触。另外，第一支撑座11的底部设置有恒压浮动支撑结构18，支撑装置滑靴15安装在恒压浮动支撑结构18的底部。本实施例中，恒压浮动支撑结构18包括恒压油缸和套在恒压油缸外的弹簧。其他实施例中，恒压浮动支撑结构还可采用专利文献cn209324356u中公开的轮对浮动支撑装置。通过调节恒压浮动支撑结构18使得支撑装置滑靴15始终压紧在隧道内壁上，以避免开挖主梁6出现歪斜。另外，当隧道辅助开挖装置处于上下坡或小弯道开挖过程中，开挖主梁3与导向套9上下有压力变化时，支撑装置滑靴15与第一支撑座11能够上下相对移动，保证开挖主梁3在导向套9内的顺畅滑
行，避免卡死。
50.第一支撑座11的前侧设置有用于与主机的主机梁体29连接的拖拉连接结构。具体地，拖拉连接结构包括换步油缸19，换步油缸19的前端与主机梁体29铰接，后端与第一支撑座11铰接。在其他实施例中，换步油缸可以替换为气缸、电动推杆、或者丝杠螺母机构等。
51.第二支撑装置8包括第二支撑座20和设置在第二支撑座20上用于顶紧隧道内壁的第二支撑装置撑靴21，第二支撑座20与开挖主梁6固定并且开挖主梁6从第二支撑座20中穿过。第二支撑装置撑靴21有两个且左右对称布置，第二支撑装置撑靴21的结构与第一支撑装置撑靴12的结构相同，此处不再赘述。
52.如图4所示，导向套9的截面呈矩形环状，其内部通道供开挖主梁6穿过。在导向套9的左右内侧面上安装有滑轮22，相对应地，开挖主梁6上设置有前后延伸的导向槽，滑轮22安装在导向槽中并能够在导向槽中前后滚动，以实现导向套9前后导向移动安装在开挖主梁6上。
53.导向套9上上下导向活动安装有刀盘安装座23，轮式刀盘10有两个且左右成对布置安装在刀盘安装座23的下侧，两个轮式刀盘10的转动轴线均沿上下竖直方向延伸，采用这种布置形式使得两个轮式刀盘10均水平放置，并且两个轮式刀盘10均吊装在刀盘安装座23的下侧，使得轮式刀盘10与刀盘安装座23呈上下方向排布，刀盘安装座23的安装空间较大，刀盘安装座23安装时不易发生干涉，便于刀盘安装座23的安装。需要说明的是，两个轮式刀盘10在工作时旋转方向相反，并且两个轮式刀盘10的前端相向转动，以将轮式刀盘10切削下来的渣土拨向两个轮式刀盘10之间的间隔处，也即将渣土拨向隧道底壁的中间位置，以便实现中间收渣。
54.另外，导向套9与刀盘安装座23之间连接有用于驱动刀盘安装座23上下移动的安装座驱动机构。具体地，在导向套9的左右外侧面上均连接有提升油缸25，提升油缸25的下端与刀盘安装座23连接，提升油缸25构成了安装座驱动机构，提升油缸25的活塞杆的伸缩运动能够带动刀盘安装座23上下移动，进而实现轮式刀盘10的上下移动。在其他实施例中，提升油缸可以替换为气缸、电动推杆或者丝杠螺母机构等。通过对轮式刀盘10的上下位置的调整，能够对轮式刀盘10上下竖直方向的开挖深度进行调整，以满足不同开挖截面的需求。
55.在本实施例中，提升油缸25有四个，两个位于导向套9的左侧，另两个位于导向套9的右侧，并且四个提升油缸25均布在刀盘安装座23上。提升油缸25采用这种布局，轮式刀盘10在上下移动的过程中更为稳定。
56.在导向套9的底部设置有伸缩套筒26，伸缩套筒26包括与导向套9固定的主筒体27和与刀盘安装座23固定的副筒体28，副筒体28上下滑动且周向转动装配在主筒体27的内部，即副筒体28能够在主筒体27内上下运动并能够在主筒体27内进行转动，在提升油缸25将刀盘安装座23向上提升时，主筒体27与副筒体28对刀盘安装座23起到导向作用，以避免刀盘安装座23在上下移动过程中出现歪斜。此外，刀盘安装座23能够通过伸缩套筒26在一定程度上相对导向套9左右偏转，以使轮式刀盘10能够满足小弯道施工，进而使隧道辅助开挖装置的适应性更强。
57.隧道辅助开挖装置还包括伸缩驱动机构、集渣装置、集渣装置拖车35和位于集渣装置拖车35后侧的后配套拖车36，伸缩驱动机构用于驱动轮式刀盘10向前移动。在本实施
例中，伸缩驱动机构为刀盘驱动油缸30，刀盘驱动油缸30左右布置有两个，刀盘驱动油缸30的前端与第一支撑座11连接，后端与刀盘安装座23连接，刀盘驱动油缸30能够带动轮式刀盘10向前移动以实现轮式刀盘10的开挖动作。在其他实施例中，刀盘驱动油缸可以替换为气缸、电动推杆或者丝杠螺母机构等。
58.集渣装置设置在集渣装置拖车35上，后配套拖车36上设置有后配套出渣装置，在本实施例中，后配套出渣装置为后配套皮带机34，集渣装置用于收集轮式刀盘10开挖下来的渣土，后配套皮带机34用于将集渣装置收集的渣土向后输送。集渣装置包括刮板输送机33和设置在刮板输送机33前端的铲斗37，铲斗37里设置有左右布置的两个拨料轮38，拨料轮38包括盘体381和环绕盘体381设置的拨料齿382，在电机的驱动下拨料轮38转动，转动的拨料轮38通过拨料齿382将轮式刀盘10切削下来的渣土拨向刮板输送机33，刮板输送机33再将拨料轮38拨来的渣土向后进行输送。
59.需要说明的是，在第二支撑装置8下侧形成有供集渣装置伸入的集渣空间，该集渣空间处于隧道的中间位置，轮式刀盘10切削下来的渣土被拨向该集渣空间的隧道底壁上，刮板输送机33采用自前向后逐渐升高的布置方式，以便刮板输送机33的前端伸入集渣空间中，将轮式刀盘10切削下来的渣土运离，实现渣土的中间收渣。
60.刮板输送机33的前端与集渣装置拖车35铰接，后端设置有输送机顶推油缸39，输送机顶推油缸39的一端与刮板输送机33铰接，另一端与集渣装置拖车35铰接，通过控制输送机顶推油缸39的活塞杆的伸缩量能够对刮板输送机33的倾斜角度角度进行调节。
61.为了便于将主开挖刀盘5切削下来的渣土和轮式刀盘10切削下来的渣土进行汇集统一出渣，异形隧道掘进机还包括将主开挖刀盘5切削下来的渣土由前向后进行输送的主机皮带机31和转载皮带机32，主机皮带机31用于将主开挖刀盘5切削下来的渣土由前向后进行输送，转载皮带机32设置在开挖主梁6上，用于将主机皮带机31输送来的渣土继续向后输送至刮板输送机33上。刮板输送机33将轮式刀盘10切削下来的渣土和主开挖刀盘5切削下来的渣土向后输送至后配套皮带机34上，再由后配套皮带机34输送至渣土车或者隧道皮带机上，并最终由渣土车或者隧道皮带机运送至隧道外实现出渣。
62.集渣装置拖车35通过伸缩机构连接在导向套9上，在本实施例中，伸缩机构为拖拉调节油缸41，拖拉调节油缸41前端铰接在导向套9的顶部，拖拉调节油缸41后端铰接在集渣装置拖车35的顶部。在其他实施例中，伸缩机构也可以为气缸，丝杠螺母机构等。轮式刀盘10向前进行开挖时，轮式刀盘10会带动导向套9向前移动，导向套9通过拖拉调节油缸41拉动集渣装置拖车35向前移动，这样刮板输送机33和轮式刀盘10能够实现同步动作，使得刮板输送机33能够及时将轮式刀盘10切削下来的渣土清理运走，做到实时出渣，渣土不易在隧道内堆积，更易将渣土清理干净。当然，拖拉调节油缸41处于泄压状态时，拖拉调节油缸41的活塞杆在拖拉调节油缸41的缸体中能够自由伸缩，轮式刀盘10可以先向前开挖，集渣装置拖车35保持在原地不动，然后再控制拖拉调节油缸41拖动集渣装置拖车35向前移动，实现轮式刀盘10和刮板输送机33的分步动作，此时刮板输送机33再将轮式刀盘10切削下来渣土运走。除此之外，伸缩机构还可以用于调节刮板输送机33与轮式刀盘10之间的间距，以便于安装，同时也能适用更多的工作条件。
63.集渣装置拖车35的底部设置有拖车滑靴24，集渣装置拖车35通过拖车滑靴24能够向前滑动，拖车滑靴24的结构与第一支撑装置7底部的支撑装置滑靴15的结构相同，此处不
再详细说明。后配套拖车36底部设置有行走轮40，行走轮40位于铺设在隧道底壁上的轨道上。集渣装置拖车35与后配套拖车36通过铰接连接结构连接，具体地，集渣装置拖车35的后端铰接有前连接板42，后配套拖车36的前端铰接有后连接板43，前连接板42与后连接板43相互铰接。
64.本实用新型异形隧道掘进机的工作流程如下：
65.开挖流程：主机的主开挖刀盘5在前部进行圆形断面隧道100的开挖。主机撑靴4顶紧隧道内壁，主机推进装置2一端顶在主机撑靴4上，另一端顶在主机开挖装置1上，推动主机开挖装置1向前推进，主机驱动装置3带动主开挖刀盘5转动起来，从而实现圆形断面隧道100的开挖。
66.隧道辅助开挖装置在后部对主机开挖的圆形断面隧道100进行二次开挖，以将圆形断面隧道100开挖成门洞形断面隧道200，隧道辅助开挖装置和主机同步工作。第一支撑装置撑靴12和第二支撑装置撑靴21顶紧隧道内壁，轮式刀盘10在轮式刀盘驱动电机的驱动下进行转动，同时轮式刀盘10在刀盘驱动油缸30的驱动下向前运动，从而实现门洞形断面隧道200的开挖。
67.出渣流程：在主机和隧道辅助开挖装置开挖之前，出渣系统的主机皮带机31、转载皮带机32、刮板输送机33和后配套皮带机34由后向前逐级启动，主机皮带机31将主开挖刀盘5切削下来的渣土由前向后进行输送，转载皮带机32将主机皮带机31输送来的渣土继续向后输送，刮板输送机33将转载皮带机32输送来的渣土向后输送，并且刮板输送机33将轮式刀盘10切削下来的渣土收集并向后输送，后配套皮带机34将刮板输送机33输送来的渣土向后输送至渣土车中，并最终被渣土车输送至隧道外。
68.换步流程：完成出渣工作后，异形隧道掘进机整体向前步进一个行程。首先将主机撑靴4收回，主机推进装置2即主机推进油缸调节至泄压状态，主机推进油缸的活塞杆能够自由伸缩，利用换步油缸19将主机撑靴4向前步进一个行程，再将主机撑靴4伸出撑紧洞壁。然后将隧道辅助开挖装置的第一支撑装置撑靴12和第二支撑装置撑靴21全部收回，刀盘驱动油缸30和拖拉调节油缸41调整至泄压状态，利用换步油缸19将隧道辅助开挖装置向前步进一个行程，在此过程中，开挖主梁6在导向套9内向前移动，如果集渣装置拖车35在收集轮式刀盘10切削下来的渣土时与轮式刀盘10同步动作，那么轮式刀盘10和集渣装置拖车35、后配套拖车36在原地不动，如果集渣装置拖车35在收集轮式刀盘10切削下来的渣土时与轮式刀盘10分步动作，那么拖拉调节油缸41拖动集渣装置拖车35、后配套拖车36向前步进一个行程即可。最后，将隧道辅助开挖装置的第一支撑装置撑靴12和第二支撑装置撑靴21全部伸出撑紧隧道内壁，继续下一阶段的开挖工作。
69.本实用新型的异形隧道掘进机的实施例2，与实施例1不同的是，刀盘驱动油缸的前端与开挖主梁连接，后端与导向套连接。
70.本实用新型的异形隧道掘进机的实施例3，与实施例1不同的是，集渣装置拖车与导向套的左右两个侧面连接，在本实施例中，为了保证集渣装置拖车受到的拉力均衡，在导向套的左右两个侧面上均连接有拖拉调节油缸，托拉调节油缸的后端连接在集渣装置拖车上。
71.本实用新型的异形隧道掘进机的实施例4，与实施例1不同的是，集渣装置拖车与导向套铰接连接。具体地，导向套上铰接有前铰接板，集渣装置拖车上铰接有后铰接板，前
铰接板和后铰接板相互铰接。
72.本实用新型的异形隧道掘进机的实施例5，与实施例1不同的是，后配套拖车与集渣装置拖车通过步进伸缩油缸连接，步进伸缩油缸的前端与集渣装置拖车铰接，后端与后配套拖车铰接，采用这种设置可以将步进式伸缩油缸调整至泄压状态，步进式伸缩油缸的活塞杆能够在步进式延伸缩油缸的缸体中自由伸缩，在导向套带动集渣装置拖车向前运动时，后配套拖车保持不动，然后再控制步进式伸缩油缸驱动后配套拖车向前运动，实现集渣装置拖车和后配套拖车的分步式运动，不仅控制更加灵活，而且能减小导向套与集渣装置拖车之间的连接结构的负担。
73.本实用新型的异形隧道掘进机的实施例6，与实施例1不同的是，支撑装置仅包括第一支撑装置，在本实施例中，通过第一支撑装置对开挖主梁进行支撑。或者在其他实施例中，支撑装置仅包括第二支撑装置，此时支撑装置采用申请公布号为cn113586073a中的支撑形式。
74.本实用新型的异形隧道掘进机的实施例7，与实施例1不同的是，本实施例中，第一支撑装置底部通过滚轮支撑，隧道底部铺设有与滚轮配合的导轨。
75.本实用新型的异形隧道掘进机的实施例8，与实施例1不同的是，在本实施例中，两个轮式刀盘的转动轴线沿水平方向延伸，且两个轮式刀盘分别处于导向套左右两侧，处于导向套左侧的轮式刀盘与一个刀盘安装座连接，处于导向套右侧的轮式刀盘与另一个刀盘安装座连接，两个刀盘安装座分别通过一个提升油缸与导向套连接，两个轮式刀盘可以分开进行控制。
76.本实用新型的异形隧道掘进机的实施例9，与实施例1不同的是，集渣装置包括刮板输送机和刮板输送机前端设置的机械手臂，机械手臂动作将轮式刀盘切削下来的渣土拨向刮板输送机。或者在其他实施例中，集渣装置包括皮带输送机和皮带输送机前端设置的机械手臂，机械手臂上设置有铲斗，机械手臂动作使铲斗将渣土转运至皮带输送机上，皮带输送机再将渣土向后输送至后配套皮带机上。
77.本实用新型的异形隧道掘进机的实施例10，与实施例1不同的是，在本实施例中，两个轮式刀盘的转动方向旋转方向相反，左右成对布置的两个轮式刀盘的前端相互背离转动，以将轮式刀盘切削下来的渣土拨向隧道的两侧，故在本实施例中，刮板输送机需要设置两个，一个伸向隧道的左侧以将左侧的轮式刀盘切削下来的渣土输送走，另一个伸向隧道的右侧以将右侧的轮式刀盘切削下来的渣土输送走，并且两个刮板输送机均将渣土输送至后配套皮带机中。
78.本实用新型的异形隧道掘进机的实施例11，与实施例1不同的是，刀盘驱动油缸处于轮式刀盘的后侧，刀盘驱动油缸的一端连接在刀盘安装座上，另一端连接在第二支撑座上，与实施例1中的第二支撑座相比，本实施例中的第二支撑座在竖直方向上的尺寸较长。
79.本实用新型中所提供的隧道辅助开挖装置的实施例，隧道辅助开挖装置的结构与上文中异形隧道掘进机中任一实施例中所述的隧道辅助开挖装置的结构相同，此处不再赘述。
80.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。