CN111594200A - 掘进机的盾体结构和掘进机 - Google Patents

Abstract

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，撑紧盾主体和撑紧盾顶护盾通过第二伸缩油缸相连，撑紧盾主体与伸缩内盾相连。本发明所提供的掘进机的盾体结构在前盾和撑紧盾均设置顶护盾，并通过伸缩油缸使顶护盾伸出撑紧洞壁以提高盾体稳定性，还能缩回避免卡机，同时本发明所提供的多个顶护盾相互配合，支护的面积更大，更有助于在岩石整体性较差的地层，比如围岩收敛地层等，对掘进机的主机区域的设备和人员提供有效的防护。

Description

掘进机的盾体结构和掘进机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种掘进机的盾体结构和包括上述盾体结构的掘进机。

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。

发明内容

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：

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：

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。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图4描述根据本发明一些实施例中的掘进机的盾体结构和掘进机。

本申请的一些实施例提供了一种掘进机的盾体结构100。

实施例1

本实施例所提供的掘进机的盾体结构100包括前盾10、伸缩盾20和撑紧盾30。

如图1所示，沿从前向后的方向，盾体结构100包括依次设置的前盾10、伸缩盾20和撑紧盾30。其中，前盾10包括前盾主体11和前盾顶护盾12，前盾主体11和前盾顶护盾12之间设置有第一伸缩油缸13，通过第一伸缩油缸13的伸缩使前盾顶护盾12上下运动。撑紧盾30包括撑紧盾主体31和撑紧盾顶护盾32，撑紧盾主体31和撑紧盾顶护盾32之间设置有第二伸缩油缸33，通过第二伸缩油缸33的伸缩使撑紧盾顶护盾32上下运动。伸缩盾20包括伸缩外盾21和伸缩内盾22，伸缩外盾21套设在伸缩内盾22外侧，并于前盾顶护盾12相连，伸缩内盾22与撑紧盾主体31相连。通过前盾顶护盾12、伸缩外盾21、撑紧盾顶护盾32向上移动在盾体结构100的上方形成连续的支护结构，在前盾顶护盾12、伸缩外盾21、撑紧盾顶护盾32向上伸出后，可以撑紧岩洞的洞壁，以提高盾体结构100的稳定性，并为掘进机200的主机区域的设备和人员提供有效的防护。同时通过第一伸缩油缸13和第二伸缩油缸33，前盾顶护盾12、伸缩外盾21、撑紧盾顶护盾32可以向下移动以缩回，从而避免卡机。

进一步地，如图1所示，前盾10包括多个第一伸缩油缸13，多个第一伸缩油缸13沿前后方向间隔设置。通过设置多个第一伸缩油缸13既可以保障第一伸缩油缸13伸缩过程中前盾顶护盾12支撑的平稳性，还可以通过使多个第一伸缩油缸13伸缩不同的行程，使得前盾顶护盾12呈现前高后低或前高后低的姿态，从而使前盾10呈现类似锥形的结构，从而减小掘进机200前进的摩擦阻力，使掘进机200能够继续前进，进一步降低卡盾事故发生的可能。

进一步地，如图1所示，撑紧盾30包括多个第二伸缩油缸33，多个第二伸缩油缸33沿前后方向间隔设置。通过设置多个第二伸缩油缸33既可以保障第二伸缩油缸33伸缩过程中撑紧盾顶护盾32支撑的平稳性，还可以通过使多个第二伸缩油缸33伸缩不同的行程，使得撑紧盾顶护盾32呈现前高后低或前高后低的姿态，从而使撑紧盾30呈现类似锥形的结构，从而减小掘进机200前进的摩擦阻力，使掘进机200能够继续前进，进一步降低卡盾事故发生的可能。

实施例2

在实施例1的基础上，进一步地，如图2所示，前盾10包括第一导向柱14和第一配合件15，第一导向柱14与前盾主体11相连，第一配合件15与前盾顶护盾12相连。第一导向柱14与第一配合件15相配合限制前盾顶护盾12的移动方向。这样通过将前盾顶护盾12的移动方向限制为上下方向，保障前盾顶护盾12与挖掘面具有较大的接触面积，以进一步提高盾体结构100的稳定性。

在一些实施例中，前盾顶护盾12的数量为一个，前盾顶护盾12的圆心角α为120°。通过合理设置前盾顶护盾12的圆心角α的角度，既避免圆心角α过小，以保障能保障前盾顶护盾12的支护面积，也避免圆心角α过大，降低前盾顶护盾12的结构强度。

在一些实施例中，如图2所示，前盾顶护盾12的数量为两个，两个前盾顶护盾12的圆心角分别为60°。两个前盾顶护盾12对称设置在前盾10的左右两端，这样通过设置左右两个前盾顶护盾12对掘进机200的左右两侧的挖掘面进行撑紧，独立控制，更加合理。同时，前盾10还包括设置在左右两端的稳定靴16，稳定靴16能够沿左右方向伸出撑紧岩洞的洞壁，以进一步提供掘进机200的稳定性。

实施例3

在实施例1或实施例2的基础上，进一步地，如图3所示，撑紧盾30包括第二导向柱34和第二配合件35，第二导向柱34与撑紧盾主体31相连，第二配合件35与撑紧护盾相连。第二导向柱34与第二配合件35相配合限制撑紧盾顶护盾32的移动方向。这样通过将撑紧盾顶护盾32的移动方向限制为上下方向，保障撑紧盾顶护盾32与挖掘面具有较大的接触面积，以进一步提高盾体结构100的稳定性。

在一些实施例中，撑紧盾顶护盾32的数量为一个，撑紧盾顶护盾32的圆心角β为100°。通过合理设置撑紧盾顶护盾32的圆心角β的角度，既避免圆心角β过小，以保障能保障撑紧盾顶护盾32的支护面积，也避免圆心角β过大，降低撑紧盾顶护盾32的结构强度。

进一步地，如图3所示，撑紧盾顶护盾32包括多个存储隔仓37，多个存储隔仓37沿撑紧盾顶护盾32的周线方向相邻设置，存储隔仓37用于容纳钢筋排。

通过设置可容纳钢筋排的存储隔仓37，可实现钢筋排快速支护。

实施例4

在上述任一实施例的基础上，进一步地，如图1和图3所示，掘进机的盾体结构100，还包括防扭组件40和撑靴组件36，其中，防扭组件40用于将前盾10受到旋转扭矩传递到撑紧盾30上，撑靴组件36用于将传递到撑紧盾30上的旋转扭矩传递到岩洞的洞壁上，最终由与撑靴组件36相接触的洞壁来承受，同时稳定靴16伸出配合撑靴组件36撑紧洞壁来进一步稳定前盾10的姿态，降低刀盘在掘进时产生的震动，从而保证刀盘正常旋转掘进。

具体地，防扭组件40包括前扭矩臂41、防扭油缸42和后扭矩臂43。其中，前扭矩臂41的一端与前盾主体11相连；防扭油缸42的一端与前扭矩臂41的另一端转动连接；后扭矩臂43的一端与撑紧盾主体31相连，后扭矩臂43的另一端与防扭油缸42的另一端转动连接；撑靴组件36与撑紧盾主体31相连。

进一步地，如图1所示，前扭矩臂41与前盾主体11的尾端下部相连，后扭矩臂43与撑紧盾主体31的前端上部相连；其中，前扭矩臂41的延伸方向、后扭矩臂43的延伸方向与伸缩盾20的轴向方向平行。

本实施例所提供的掘进机的盾体结构100，通过设置防扭组件40有助于减少盾体结构100的整体长度，提高盾体结构100的空间利用率。

在另外一些实施例中，前扭矩臂41与前盾主体11的尾端上部相连，后扭矩臂43与撑紧盾主体31的前端下部相连。

实施例5

在上述任一实施例的基础上，如图1所示，伸缩内盾22上设有观察窗23。其中，观察窗23设置在伸缩内盾22的顶部位置。

通过设置安装在伸缩内盾22上的观察窗23，可以观察岩洞的洞壁顶部区域的围岩的情况，以为后续的掘进工作提供参考。

本申请的一些实施例提供了一种掘进机200。

实施例6

如图4所示，掘进机200包括掘进机的盾体结构100。当然可以理解的是，掘进机200还包括与前盾10相连的刀盘、与撑紧盾30相连的尾盾等结构，在此不再赘述。

本实施例所提供的掘进机200，因包括上述任一实施例中的掘进机的盾体结构100，因而具有上述任一实施例所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

下面以全断面隧道掘进机200为例，具体说明本申请所提供的掘进机的盾体结构100和掘进机200的具体结构和工作原理。

在现代化隧道建设中，全断面隧道掘进机200(Tunnel Boring Machine，以下简称TBM)作为一种先进的施工设备得到了广泛的应用，需要应对的地质条件也越来越复杂。当全断面岩石掘进机200在围岩收敛地层施工时，盾壳周围岩体会变形侵占开挖断面，顶部区域围岩尤为明显，这使得围岩与掘进机200周边的间隙逐渐缩小，最终会导致围岩与盾体抱死，形成卡机。若对岩石断裂、坍塌等现象没有设置防护结构将严重威胁人员和设备的安全。同时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。从施工设备出发，研发一种适于围岩收敛地层的TBM盾体结构100是目前急需解决的技术难题。

为此，本申请的一个具体实施例提供了一种适用于围岩收敛地层的TBM盾体结构100，在前盾10和撑紧盾30的顶部均增设了顶护盾，两个顶护盾(前盾顶护盾12和撑紧盾顶护盾32)为单层结构，可整体沿竖直方向收缩，收缩量较大，同时设置的稳定靴16和防扭组件40能有效地保持主机掘进姿态,用于解决现有技术中遇到围岩收敛不良地层时易卡机、影响施工等技术问题。

具体地，本具体实施例所提供的盾体结构100包括前盾10、伸缩盾20、防扭组件40、撑紧盾30等。

前盾10包括前盾主体11、覆盖角度120°的前盾顶护盾12和能沿前盾10水平径向方向伸出撑紧洞壁的稳定靴16，为应对围岩收敛，前盾顶护盾12和前盾主体11之间设有互相配合的矩形导向座(包括第一导向柱14和第一配合件15)，可实现前盾顶护盾12在竖直方向上的整体移动。

撑紧盾30包括覆盖角度100°的撑紧盾顶护盾32和撑紧盾主体31，撑紧盾顶护盾32和撑紧盾主体31之间设有互相配合的矩形导向座，可实现撑紧盾顶护盾32在竖直方向上的整体移动，同时撑紧盾顶护盾32上设置若干个可容纳钢筋排的存储隔仓37。

防扭组件40中的前扭矩臂41与前盾主体11的尾端下部连接，后扭矩臂43与撑紧盾主体31的前端上部连接，防扭组件40可将前盾10受到的扭转力矩传递到与撑靴组件36接触的洞壁上去。

伸缩盾20中的伸缩外盾21和伸缩内盾22在推进过程中为主机中段的人员和设备提供防护，并可利用观察窗23目测开挖洞壁顶部区域的围岩收敛情况。

工作原理如下：

在隧道挖掘遇到恶劣地质时，围岩发生收敛变形。首先可在伸缩盾20下方区域观察前盾10两侧围岩状况，必要时可通过安装在伸缩内盾22上的观察窗23观察洞壁顶部区域的围岩。若围岩的收敛变形已影响到TBM的正常掘进，则需采取措施。

首先从前往后，前盾主体11和前盾顶护盾12之间的第一伸缩油缸13可驱动前盾顶护盾12沿矩形导向座(即图2中的上下方向)整体地回缩，以保证前盾10外壳与围岩存在间隙。由于伸缩外盾21与前盾顶护盾12固定连接，这便能够带动伸缩外盾21回缩。同样地，撑紧盾顶护盾32和撑紧盾主体31之间的第二伸缩油缸33可驱动撑紧盾顶护盾32沿矩形导向座(即图3中的上下方向)整体地回缩，可保证撑紧盾30的外壳与围岩存在间隙。此时整个盾体结构100的顶部区域与洞壁表面脱离，掘进机200机身成倒锥形，由此减小了掘进机200前进的摩擦阻力，使掘进机200能够继续前进避免卡盾事故发生。然后可利用撑紧盾顶护盾32上的存储隔仓37对洞壁顶部区域采取钢筋排快速支护，保证施工安全。

由于整个盾体的顶部区域与洞壁脱离，防扭组件40将前盾10受到旋转扭矩传递到撑紧盾30上，最终由与撑靴组件36相接触的洞壁来承受，此时稳定靴16也需伸出撑紧洞壁来进一步稳定前盾10的姿态，降低刀盘在掘进时产生的震动。从而保证刀盘正常旋转掘进通过围岩收敛地层。

由此可见，相较于一些相关技术中的双护盾TBM结构，本具体实施例所提供的掘进机的盾体结构100通过设置能够沿上下方向伸出和缩回的前盾顶护盾12和撑紧盾顶护盾32，使得掘进机200在围岩收敛地层中不容易出现卡机事故。同时，相较于一些相关技术中的敞开式TBM盾体结构100，本具体实施例所提供的掘进机的盾体结构100通过第一伸缩油缸13和第二伸缩油缸33的调节，可以使盾体外圆面与围岩之间形成间隙，既能避免卡机现象，也可以保障盾体结构100与开挖洞壁之间具有足够大的接触面积以保证掘进机200的主机的姿态稳定，同时对主机区域的设备和人员提供有效的防护。同时，本具体实施例所提供的掘进机的盾体结构100的结构简单、盾体结构100的整体强度高，具有较高的经济价值和使用价值。

综上，本申请所提供的掘进机的盾体结构100和掘进机200至少具有以下有益效果：1.前盾10和撑紧盾30均设置顶护盾，两个顶护盾可伸出撑紧洞壁以提高盾体稳定性，并依靠自身结构保持掘进姿态，还能缩回避免卡机，且顶护盾结构简单，相较于相关技术具有更大的回缩量。2.在围岩收敛地层掘进时防扭组件40和稳定靴16能增强前盾10姿态稳定性。3.撑紧盾顶护盾32设置有可容纳钢筋排的存储隔仓37，可实现钢筋排快速支护，为TBM应对围岩收敛地层掘进提供了有利地机械结构支持。4.盾体结构100的整体长度比常见双护盾式盾体要短，结构空间利用率更高，能为人员和设备提供完整的机械结构防护。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种掘进机的盾体结构，其特征在于，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。

2.根据权利要求1所述的掘进机的盾体结构，其特征在于，

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。

3.根据权利要求1所述的掘进机的盾体结构，其特征在于，

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。

4.根据权利要求1所述的掘进机的盾体结构，其特征在于，

所述前盾顶护盾的圆心角为120°；

所述撑紧盾的圆心角为100°。

5.根据权利要求4所述的掘进机的盾体结构，其特征在于，

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。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的掘进机的盾体结构，其特征在于，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。

7.根据权利要求6所述的掘进机的盾体结构，其特征在于，

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。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的掘进机的盾体结构，其特征在于，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。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的掘进机的盾体结构，其特征在于，所述伸缩内盾上设有观察窗。

10.一种掘进机，其特征在于，包括：

如权利要求1至9中任一项所述的掘进机的盾体结构。

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