技术摘要：
本发明提供了一种掘进机的盾体结构和掘进机。掘进机的盾体结构包括：前盾，包括前盾主体和前盾顶护盾，前盾主体和前盾顶护盾通过第一伸缩油缸相连；伸缩盾，包括套设的伸缩外盾和伸缩内盾，伸缩外盾与前盾顶护盾相连；撑紧盾，包括撑紧盾主体和撑紧盾顶护盾，撑紧盾主  全部
背景技术：
目前，在岩石掘进机施工过程中，现有的掘进机的盾体为整体结构，直径尺寸无法 改变，在掘进机施工过程中，当穿越围岩收敛地层时，围岩存在大变形、破碎带、塌方等地质 风险，使得围岩与掘进机周边的间隙逐渐缩小，最终可能会导致围岩与盾体抱死，形成卡机 (也称卡盾)。并且卡盾停机整修会造成长时间工期延误，不利于隧道建设的进行。
技术实现要素：
为了改善上述技术问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种掘进机的盾体 结构。 本发明的另一个目的在于提供一种包括上述盾体结构的掘进机。 为实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种掘进机的盾体结构，包 括：前盾，包括前盾主体和前盾顶护盾，所述前盾主体和所述前盾顶护盾通过第一伸缩油缸 相连；伸缩盾，包括套设的伸缩外盾和伸缩内盾，所述伸缩外盾与所述前盾顶护盾相连；撑 紧盾，包括撑紧盾主体和撑紧盾顶护盾，所述撑紧盾主体和所述撑紧盾顶护盾通过第二伸 缩油缸相连，所述撑紧盾主体与所述伸缩内盾相连。 本发明所提供的掘进机的盾体结构包括前盾、伸缩盾和撑紧盾。前盾包括前盾主 体和前盾顶护盾，通过设置有沿前盾的径向方向设置的第一伸缩油缸，使得前盾顶护盾能 够沿前盾的径向方向伸长或收缩。另外，伸缩盾包括套设的伸缩外盾和伸缩内盾，伸缩外盾 与前盾顶护盾相连，在第一伸缩油缸带动前盾顶护盾沿上下方向移动的过程中，伸缩外盾 也进行移动。此外，撑紧盾包括撑紧盾主体和撑紧盾顶护盾，通过设置有沿撑紧盾的径向方 向设置的第二伸缩油缸，使得撑紧盾顶护盾能够沿撑紧盾的径向方向伸长或收缩。这样，前 盾和撑紧盾均包括顶护盾，从而在发生卡盾事故之前，可以使前盾顶护盾、伸缩外盾、撑紧 盾顶护盾和挖掘面之间迅速分离并形成间隙，从而大幅度降低发生卡盾的可能性，以保障 掘进机能够继续向前进行掘进。 同时，前盾和撑紧盾均设置顶护盾，两个顶护盾(前盾顶护盾和撑紧盾顶护盾)可 伸出撑紧洞壁以提高盾体结构的稳定性，还能缩回避免卡机，相较于相关技术，本技术方案 所提供的掘进机的盾体结构的顶护盾支护的面积更大，更有助于对掘进机的主机区域的设 备和人员提供有效的防护，尤其适用于岩石整体性较差的地层，比如围岩收敛地层等，进而 使设置有本技术方案所提供的盾体结构的掘进机可以应对更加复杂的地质条件，具有更多 的适用场景。 另外，本发明提供的上述技术方案中的掘进机的盾体结构还可以具有如下附加技 术特征： 4 CN 111594200 A 说　明　书 2/7 页 在上述技术方案中，所述第一伸缩油缸的数量为多个，多个所述第一伸缩油缸沿 所述前盾的轴向方向间隔设置；和/或所述第二伸缩油缸的数量为多个，多个所述第二伸缩 油缸沿所述撑紧盾的轴向方向间隔设置。 在上述任一技术方案中，所述前盾包括第一导向柱和第一配合件，所述第一导向 柱和所述第一配合件中的一者与所述前盾主体相连，另一者与所述前盾顶护盾相连；其中， 所述导向柱和所述配合件接触配合，以限定所述前盾主体和所述前盾顶护盾的相对运动方 向；和/或所述撑紧盾包括第二导向柱和第二配合件，所述第二导向柱和所述第二配合件中 的一者与所述撑紧盾主体相连，另一者与所述撑紧盾顶护盾相连；其中，所述导向柱和所述 配合件接触配合，以限定所述撑紧盾主体和所述撑紧盾顶护盾的相对运动方向。 在上述任一技术方案中，所述前盾顶护盾的圆心角为120°；所述撑紧盾的圆心角 为100°。其中，圆心角为沿盾体结构的轴向方向的截面的圆心角。 在上述技术方案中，所述前盾顶护盾的数量为两个，所述前盾顶护盾的数量为两 个，两个所述前盾顶护盾对称设置在所述前盾的左右两端；其中，两个所述前盾顶护盾的圆 心角均为60°，且两个所述前盾顶护盾分别相对于所述前盾主体的运动方向平行。 其中，前盾的左右两端指的是沿前盾的轴向方向的截面的左右两端。 在上述任一技术方案中，所述掘进机的盾体结构，还包括防扭组件和撑靴组件，所 述防扭组件包括：前扭矩臂，所述前扭矩臂的一端与所述前盾主体相连；防扭油缸，所述防 扭油缸的一端与所述前扭矩臂的另一端转动连接；后扭矩臂，所述后扭矩臂的一端与所述 撑紧盾主体相连，所述后扭矩臂的另一端与所述防扭油缸的另一端转动连接；所述撑靴组 件，与所述撑紧盾主体相连。 在上述技术方案中，所述前扭矩臂与所述前盾主体的尾端下部相连，所述后扭矩 臂与所述撑紧盾主体的前端上部相连；其中，所述前扭矩臂的延伸方向、所述后扭矩臂的延 伸方向与所述伸缩盾的轴向方向平行。 在上述任一技术方案中，所述撑紧盾顶护盾包括多个存储隔仓，多个存储隔仓沿 所述撑紧盾顶护盾的周线方向相邻设置，所述存储隔仓用于容纳钢筋排。 在上述任一技术方案中，所述伸缩内盾上设有观察窗。 本发明第二方面的技术方案提供了一种掘进机，包括：如第一方面技术方案中任 一项所述的掘进机的盾体结构。 其中，掘进机为全断面隧道掘进机(Tunnel  Boring  Machine，简称TBM)的简称。其 中，掘进机还包括与前盾相连的刀盘、与撑紧盾相连的尾盾等结构，在此不再赘述。 本发明第二方面的技术方案提供的掘进机，因包括第一方面技术方案中任一项所 述的掘进机的盾体结构，因而具有上述任一技术方案所具有的一切有益效果，在此不再赘 述。 本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践 了解到。 附图说明 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得 明显和容易理解，其中： 5 CN 111594200 A 说　明　书 3/7 页 图1是本发明一些实施例所述的掘进机的盾体结构的结构示意图； 图2是本发明一些实施例所述的前盾的结构示意图； 图3是本发明一些实施例所述的撑紧盾的结构示意图； 图4是本发明一些实施例所述的掘进机的结构示意图。 其中，图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为： 100盾体结构；10前盾；11前盾主体；12前盾顶护盾；13第一伸缩油缸；14第一导向 柱；15第一配合件；16稳定靴；20伸缩盾；21伸缩外盾；22伸缩内盾；23观察窗；30撑紧盾；31 撑紧盾主体；32撑紧盾顶护盾；33第二伸缩油缸；34第二导向柱；35第二配合件；36撑靴组 件；37存储隔仓；40防扭组件；41前扭矩臂；42防扭油缸；43后扭矩臂；200掘进机。