1.本发明涉及地下空间开挖设备技术领域，种导特别是洞扩道掘指一种导洞扩孔隧道掘进机及其施工方法。
背景技术：
2.开挖斜井常用的孔隧施工方式为：反井钻机先施工出直径不超过2m的先导洞，然后采用传统钻爆法进行爆破，进机及利用先导洞进行下溜渣作业，施工完成先导洞直径的流程扩大，以达到设计需求。种导然而由于斜井角度较大，洞扩道掘人员作业风险及物料运输风险成倍增加，孔隧且钻爆法作业对围岩扰动大，进机及加剧了人员施工的施工风险，故安全高效的流程机械化施工装备一直是斜井施工的发展方向。
3.现有的种导斜井施工设备如下：申请公布日为2021.02.09、申请公布号为cn 112343610 a的洞扩道掘中国发明专利申请公开的一种斜井用导洞扩孔悬切tbm及施工方法，申请公布日为2021.02.09、孔隧申请公布号为cn 112343611 a的中国发明专利申请公开的一种斜井用导洞扩孔tbm及施工方法，此类设备存在以下不足：第一，所述的撑靴推进机构全部布置在先导洞内，布置这些撑靴推进机构需要更大的导洞直径，增加了施工成本；第二，在空间狭小的先导洞内维修撑靴推进机构十分困难；第三，当先导洞开挖有偏差时，先导洞内的撑靴推进机构对设备的纠偏将非常困难，设备只能按着先导洞的偏差方向掘进，斜井的施工轴线精度无法得到保证。
4.因此，设计一种导洞扩孔隧道掘进机及其施工方法，来改变现有施工装备的不足很有必要。
技术实现要素：
5.针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种导洞扩孔隧道掘进机及其施工方法，本发明的一个目的在于解决地下空间开挖施工成本高的技术问题；本发明的另一个目的在于解决地下空间开挖施工撑靴推进机构维修困难的技术问题；本发明的另一个目的在于解决地下空间开挖施工调向困难的技术问题；。
6.本技术的技术方案为：一种导洞扩孔隧道掘进机，包括与主梁相连的第一撑靴机构、与主梁轴向滑动配合的刀盘系统，所述刀盘系统连接有径向撑紧机构，所述刀盘系统与第一撑靴机构之间设置有轴向步进机构。本技术方案提供的掘进机适用于任何隧洞的开挖，特别适用于斜井的开挖，在已扩挖的洞内安装第一撑靴机构，第一撑靴机构相对主梁轴向固定，即第一撑靴机构无法沿主梁前后移动，第一撑靴机构前方安装有刀盘系统，刀盘系统滑动套设在主梁，轴向步进机构可带动刀盘系统沿主梁前后移动。即本技术方案无需依靠先导洞对主梁进行支撑，优化了原有撑靴推进机构全部设计在先导洞内的方案，既有助于减小先导洞的开挖直径，降低先导洞施工成本，也便于第一撑靴机构的维修，又便于对掘进轴线进行纠偏调整。
7.优选地，所述刀盘系统包括与主梁滑动配合的刀盘，所述刀盘连接有主驱动，所述
主驱动设置在与主梁滑动配合的驱动箱体内，所述径向撑紧机构通过所述驱动箱体与刀盘系统相连。在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了一种优选的导洞扩孔隧道掘进机，通过驱动箱体的设置既便于刀盘系统与主梁之间滑动结构的设置，同时能够为主驱动提供防护效果。
8.优选地，所述刀盘的前面板设置有刮渣板，所述刀盘的前面板的后侧设置有与所述刮渣板对应的刮渣箱，所述刮渣箱与主梁之间设置有排渣口。在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了一种优选的导洞扩孔隧道掘进机，所述刀盘前面板上设置有若干刮渣板，刮渣板将岩渣刮入刮渣箱内，减少刀盘破岩产生的岩渣对主梁的大面积冲击，岩渣从刮渣箱流下，从主梁与刀盘之间的间隙流入先导洞内。
9.优选地，所述排渣口位于刀盘的前端和/或刀盘的后端。当排渣口设置在刀盘的前端时，适用于斜井的开挖，便于渣土从先导洞排出；当排渣口设置在刀盘的后端时，适用于其他类型隧洞的开挖。
10.优选地，所述主梁的外壁与驱动箱体之间通过相互匹配的滑动轨道和滑板轴向滑动配合。在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了优选的滑动方式及滑动结构。
11.优选地，所述主梁包括中空主梁一，所述驱动箱体通过中空主梁一与所述主梁轴向滑动配合。
12.优选地，所述径向撑紧机构包括与刀盘系统相连的第一径向伸缩装置，所述第一径向伸缩装置背离刀盘系统的一端连接有伸缩盾。在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了一种优选的导洞扩孔隧道掘进机，将径向撑紧机构设置为伸缩盾的结构形式，不仅能够与洞壁支撑而实现定位，而且还能够对刀盘系统的主驱动进行安全防护。
13.优选地，所述伸缩盾关于所述主梁对称设置有若干个，相邻两个伸缩盾之间设置有与刀盘系统相连的固定盾，所述固定盾与伸缩盾形成环状护盾结构。在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了一种优选的导洞扩孔隧道掘进机，进一步提升了对主驱动进行安全防护的性能。
14.优选地，每个所述伸缩盾与刀盘系统之间均设置有倾斜方向与第一径向伸缩装置倾斜方向相反的连杆机构，所述连杆机构包括四个连杆，四个连杆两两为一个连杆组，两个连杆组沿所述主梁的轴向方向间隔分布且相互平行，每个连杆组中的两个连杆沿所述主梁的周向方向间隔分布且相互平行。
15.优选地，每个所述伸缩盾与刀盘系统之间设置有两个第一径向伸缩装置，两个第一径向伸缩装置关于伸缩盾的中截面相互对称设置。
16.优选地，所述第一撑靴机构包括关于主梁对称设置的两个撑靴组、与所述主梁相连的支撑架，两个撑靴组均包括相连的第一靴板和第二径向伸缩装置，所述支撑架通过纠偏伸缩装置与第二径向伸缩装置相连，两个撑靴组的第二径向伸缩装置之间通过带有十字转动轴的鞍架相连。在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了一种优选的导洞扩孔隧道掘进机，当第一撑靴机构撑紧洞壁时，通过控制第二径向伸缩装置的伸出量，使主梁绕十字转动轴进行左右方向的摆动；通过纠偏伸缩装置的伸出量，使主梁绕十字转动轴进行上下方向的摆动，进而控制掘进轴线。
17.优选地，所述纠偏伸缩装置的伸缩方向与第二径向伸缩装置的伸缩方向相交，每个所述第一靴板均连接有两个第二径向伸缩装置。所述第二径向伸缩装置优选使用液压油
缸。
18.优选地，所述轴向步进机构包括连接在刀盘系统与第一撑靴机构之间的直线伸缩装置。在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了一种优选的导洞扩孔隧道掘进机，所述通过直线伸缩装置的动作，既可以以第一撑靴机构为支点向前推动刀盘系统，又可以以径向撑紧机构为支点向前拉动第一撑靴机构，相反地，也可以实现刀盘系统和第一撑靴机构的后退。
19.优选地，所述直线伸缩装置包括连接在第一撑靴机构的撑靴与刀盘系统的驱动箱体之间的推进油缸、连接在第一撑靴机构的支撑架与所述驱动箱体之间的辅助油缸。
20.优选地，所述主梁包括中空主梁一和中空主梁二，所述刀盘系统通过中空主梁一与所述主梁轴向滑动配合，所述中空主梁二位于中空主梁一的前端，所述中空主梁二的直径小于中空主梁一的直径，所述中空主梁二的连接有第二撑靴机构。
21.优选地，所述中空主梁一的横截面为非回转体形，所述中空主梁二的横截面为圆环形。在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了一种优选的导洞扩孔隧道掘进机，所述中空主梁一横截面可以为任意的非回转体形，例如矩形、棱形等。
22.优选地，所述主梁连接有支护系统。在上述实施方式的基础上，本技术方案提供了一种优选的导洞扩孔隧道掘进机，即增加支护系统，如锚杆钻机、喷浆机械手、钢拱架安装机等系统，增加所述支护系统并不影响本掘进机的主体功能。
23.一种导洞扩孔隧道掘进机施工方法，采用上述导洞扩孔隧道掘进机，所述施工方法包括以下步骤：s1：完成先导洞的施工；s2：组装所述掘进机并完成掘进前的准备工作；s3：所述第一撑靴机构撑紧扩挖后的洞壁，所述径向撑紧机构脱离扩挖后的洞壁；s4：在所述轴向步进机构的推动作用下，刀盘系统破岩的同时沿主梁向前移动；s5：所述轴向步进机构推进行程结束后，所述径向撑紧机构撑紧扩挖后的洞壁，所述第一撑靴机构脱离扩挖后的洞壁，在所述轴向步进机构的拉动作用下，所述第一撑靴机构带动主梁、后配套系统向前移动；s6：重复步骤s3-s5，完成整个隧洞的施工。
24.一种导洞扩孔隧道掘进机施工方法，采用上述导洞扩孔隧道掘进机，所述施工方法包括以下步骤：s1：完成先导洞的施工；s2：组装所述掘进机并完成掘进前的准备工作；s3：所述第二撑靴机构撑紧先导洞的洞壁，所述第一撑靴机构撑紧扩挖后的洞壁，所述径向撑紧机构脱离扩挖后的洞壁；s4：在所述轴向步进机构的推动作用下，刀盘系统破岩的同时沿主梁向前移动；s5：所述轴向步进机构推进行程结束后，所述径向撑紧机构撑紧扩挖后的洞壁，所述第一撑靴机构远离扩挖后的洞壁，所述第二撑靴机构脱离先导洞的洞壁，在所述轴向步进机构的拉动作用下，所述第一撑靴机构带动主梁7、后配套系统向前移动；s6：重复步骤s3-s5，完成整个隧洞的施工。
25.进一步地，当第一撑靴机构撑紧洞壁且所述第二撑靴机构脱离先导洞的洞壁时，
通过控制第二径向伸缩装置的伸出量，使主梁绕十字转动轴进行左右方向的摆动；通过纠偏伸缩装置的伸出量，使主梁绕十字转动轴进行上下方向的摆动，进而控制掘进轴线。
26.与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下技术效果：（1）优化原有撑靴推进机构全部设计在先导洞内的方案，有助于减少先导洞的开挖直径，降低先导洞施工成本；（2）当先导洞施工轴线有偏差时，现有技术通过先导洞内的撑靴推进机构对设备的纠偏将非常困难，设备只能按着先导洞的偏差方向掘进，而本发明可以不在先导洞内设置撑靴机构，也可以在先导洞内设置第二撑靴机构，在设备调向时，收回先导洞的第二撑靴机构，整机调向将十分简单；（3）本发明不仅用于斜井的开挖，也适用于竖井、水平隧洞的开挖。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本发明中掘进机的整机结构示意图；图2为图1中主机部分的结构示意图；图3为图1中a-a面的剖视图；图4为图1中b-b面的剖视图；图5为图1中c-c面的剖视图；；图6为图1中刀盘的正视图。
29.附图标号说明：第二撑靴机构1，第二靴板101，第二撑靴油缸102；刀盘2，刮渣板201，刮渣箱202；主驱动3，驱动箱体301，滑板302，伸缩盾303，固定盾304，连杆机构305，盾体油缸306；第一撑靴机构5，第一靴板501，第二撑靴油缸502，扭矩油缸503，十字转动轴504，推进油缸505，辅助油缸506；后配套系统6，拉杆601；主梁7，中空主梁二701，中空主梁一702，滑动轨道703。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.一种导洞扩孔隧道掘进机，如图1所示，包括与主梁7相连的第一撑靴机构5、与主梁7轴向滑动配合的刀盘系统，所述刀盘系统连接有径向撑紧机构，所述刀盘系统与第一撑靴机构5之间设置有轴向步进机构。
32.除上述结构特征外，其他结构可与现有相同，如主梁7通过拉杆601连接的后配套系统6等，此处不再赘述。
33.本技术方案提供的掘进机适用于任何隧洞的开挖，特别适用于斜井的开挖，在已扩挖的洞内安装第一撑靴机构5，第一撑靴机构5相对主梁7轴向固定，即第一撑靴机构5无法沿主梁7前后移动，第一撑靴机构5前方安装有刀盘系统，刀盘系统滑动套设在主梁7，轴向步进机构可带动刀盘系统沿主梁7前后移动。
34.即本技术方案无需依靠先导洞对主梁1进行支撑，优化了原有撑靴推进机构全部设计在先导洞内的方案，既有助于减小先导洞的开挖直径，降低先导洞施工成本，也便于第一撑靴机构5的维修，又便于对掘进轴线进行纠偏调整。
35.在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述刀盘系统包括与主梁7滑动配合的刀盘2，所述刀盘2连接有主驱动3，所述主驱动3设置在与主梁7滑动配合的驱动箱体301内，所述径向撑紧机构通过所述驱动箱体301与刀盘系统相连。
36.在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了一种优选的导洞扩孔隧道掘进机，通过驱动箱体301的设置既便于刀盘系统与主梁7之间滑动结构的设置，同时能够为主驱动3提供防护效果。
37.在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，如图2和图6所示，所述刀盘2的前面板设置有刮渣板201，所述刀盘2的前面板的后侧设置有与所述刮渣板201对应的刮渣箱202，所述刮渣箱202与主梁7之间设置有排渣口。
38.在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了一种优选的导洞扩孔隧道掘进机，所述刀盘2前面板上设置有若干刮渣板201，刮渣板201将岩渣刮入刮渣箱202内，减少刀盘2破岩产生的岩渣对主梁7的大面积冲击，岩渣从刮渣箱202流下，从主梁7与刀盘2之间的间隙流入先导洞内。
39.在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述排渣口位于刀盘2的前端和/或刀盘2的后端。当排渣口设置在刀盘2的前端时，适用于斜井的开挖，便于渣土从先导洞排出；当排渣口设置在刀盘2的后端时，适用于其他类型隧洞的开挖。
40.在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，如图4所示，所述主梁7的外壁与驱动箱体301之间通过相互匹配的滑动轨道703和滑板302轴向滑动配合。在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了优选的滑动方式及滑动结构。
41.在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述主梁7包括中空主梁一702，所述驱动箱体301通过中空主梁一702与所述主梁7轴向滑动配合。
42.在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述径向撑紧机构包括与刀盘系统相连的第一径向伸缩装置，所述第一径向伸缩装置背离刀盘系统的一端连接有伸缩盾303。在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了一种优选的导洞扩孔隧道掘进机，将径向撑紧机构设置为伸缩盾303的结构形式，不仅能够与洞壁支撑而实现定位，而且还能够对刀盘系统的主驱动3进行安全防护。
43.具体地，既可以采用盾体油缸306作为所述第一径向伸缩装置，也可以采用其他伸缩装置替代，如满足载荷的电动伸缩缸、齿轮齿条传动伸缩装置等等。
44.在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述伸缩盾303关于所述主梁7对称设置有若干个，相邻两个伸缩盾303之间设置有与刀盘系统相连的固定盾304，所述
固定盾304与伸缩盾303形成环状护盾结构。在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了一种优选的导洞扩孔隧道掘进机，进一步提升了对主驱动3进行安全防护的性能。
45.在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，每个所述伸缩盾303与刀盘系统之间均设置有倾斜方向与第一径向伸缩装置倾斜方向相反的连杆机构305，所述连杆机构305包括四个连杆，四个连杆两两为一个连杆组，两个连杆组沿所述主梁7的轴向方向间隔分布且相互平行，每个连杆组中的两个连杆沿所述主梁7的周向方向间隔分布且相互平行。
46.在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，每个所述伸缩盾303与刀盘系统之间设置有两个第一径向伸缩装置，两个第一径向伸缩装置关于伸缩盾303的中截面相互对称设置。
47.在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，如图5所示，所述第一撑靴机构5包括关于主梁7对称设置的两个撑靴组、与所述主梁7相连的支撑架4，两个撑靴组均包括相连的第一靴板501和第二径向伸缩装置，所述支撑架4通过纠偏伸缩装置与第二径向伸缩装置相连，两个撑靴组的第二径向伸缩装置之间通过带有十字转动轴504的鞍架相连。
48.在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了一种优选的导洞扩孔隧道掘进机，当第一撑靴机构5撑紧洞壁时，通过控制第二径向伸缩装置的伸出量，使主梁7绕十字转动轴504进行左右方向的摆动；通过纠偏伸缩装置的伸出量，使主梁7绕十字转动轴504进行上下方向的摆动，进而控制掘进轴线。
49.具体地，所述第二径向伸缩装置优选使用第二撑靴油缸502，也可以采用其他伸缩装置替代，如满足载荷的电动伸缩缸、齿轮齿条传动伸缩装置等等。所述纠偏伸缩装置采用扭矩油缸503，也可以采用其他伸缩装置替代，如满足载荷的电动伸缩缸、齿轮齿条传动伸缩装置等等。
50.在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述纠偏伸缩装置的伸缩方向与第二径向伸缩装置的伸缩方向相交，每个所述第一靴板501均连接有两个第二径向伸缩装置。
51.在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述轴向步进机构包括连接在刀盘系统与第一撑靴机构5之间的直线伸缩装置。在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了一种优选的导洞扩孔隧道掘进机，所述通过直线伸缩装置的动作，既可以以第一撑靴机构5为支点向前推动刀盘系统，又可以以径向撑紧机构为支点向前拉动第一撑靴机构5，相反地，也可以实现刀盘系统和第一撑靴机构5的后退。
52.在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述直线伸缩装置包括连接在第一撑靴机构5的撑靴与刀盘系统的驱动箱体301之间的推进油缸505、连接在第一撑靴机构5的支撑架4与所述驱动箱体301之间的辅助油缸506。优选地，所述直线伸缩装置包括用于顶推的推进油缸505、用于拉进的辅助油缸506。
53.在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述主梁7包括中空主梁一702和中空主梁二701，所述刀盘系统通过中空主梁一702与所述主梁7轴向滑动配合，所述中空主梁二701位于中空主梁一702的前端，所述中空主梁二701的直径小于中空主梁一702的直径，所述中空主梁二701的连接有第二撑靴机构1。
54.在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述中空主梁一702的横截
面为非回转体形，所述中空主梁二701的横截面为圆环形。在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了一种优选的导洞扩孔隧道掘进机，所述中空主梁一702横截面可以为任意的非回转体形，例如矩形、棱形等。
55.在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述主梁7连接有支护系统。在上述实施方式的基础上，本技术方案提供了一种优选的技术方案，即增加支护系统，如锚杆钻机、喷浆机械手、钢拱架安装机等系统，增加所述支护系统并不影响本掘进机的主体功能。
56.作为所述导洞扩孔隧道掘进机优选的实施方式，在先导洞和已扩挖的洞内依次安装第二撑靴机构和第一撑靴机构，第二撑靴机构和第一撑靴机构均通过结构固定安装在主梁上。刀盘和主驱动相连，且两者中部均为中空结构，并套设在主梁上；主驱动箱体外部安装有若干固定防护盾和若干伸缩盾。
57.第一撑靴机构通过支撑架与主梁连接的同时，与主驱动箱体通过推进油缸连接。支撑架和主驱动箱体间另设有辅助油缸；支撑架尾部与后配套系统通过拉杆连接。
58.掘进时，第二撑靴机构和第一撑靴机构均撑紧洞壁，伸缩盾缩回，在推进油缸的作用下，主驱动带动刀盘转动破岩的同时沿主梁向前移动，期间辅助油缸随动伸出。推进油缸推进行程结束后，伸缩盾伸出撑紧洞壁，第二撑靴机构和第一撑靴机构在撑靴油缸作用下脱离井壁，然后辅助油缸收回，带动支撑架以及与支撑架相连接的主梁、后配套系统向前移动，在此期间推进油缸和与推进油缸相连的第一撑靴机构随动。
59.待第二撑靴机构、第一撑靴机构、主梁以及后配套系统移动到位后，第二撑靴机构和第一撑靴机构伸出撑紧井壁，与主驱动箱体相连的伸缩盾收回，进行下一循环的掘进作业。
60.具体地，如图1-图6所示，先导洞内设置第二撑靴机构1，扩挖洞内设置刀盘2、主驱动3、支撑架4、第一撑靴机构5、后配套系统6。第二撑靴机构1和支撑架4之间固定安装有主梁7，刀盘2、主驱动3依次套设在主梁7上，刀盘2和主驱动3均为中空结构。
61.主梁7为中空结构，包含位于先导洞内的中空主梁二701和位于已扩挖洞内的中空主梁一702，中空主梁二701和中空主梁一702为钢性固定连接。其中中空主梁二701的直径小于先导洞直径，中空主梁一702上设计有滑动轨道703。
62.位于先导洞内的第二撑靴机构1包含若干第一靴板101，和与其数量对应的第一撑靴油缸102，第一撑靴油缸102活塞端与第一靴板101连接，第一撑靴油缸102缸体与中空主梁二701连接。第一靴板101的布置位置应避开中空主梁二701的正下部，便于施工期间岩渣顺利通行。
63.刀盘2为平面型或锥形结构，优选锥形结构。刀盘2为中空结构，套设在中空主梁一702上，并可绕中空主梁一702转动，刀盘2前面板上设置有若干刮渣板201，刮渣板201将岩渣刮入刮渣箱202内，减少刀盘2破岩产生的岩渣对中空主梁一702的大面积冲击，岩渣从刮渣箱202流下，从主梁7与刀盘2的中空间隙流入先导洞内。
64.主驱动3的驱动箱体301为中空结构，驱动箱体301套设在中空主梁一702上，驱动箱体301的中空箱体上安装有滑板302，滑板302与中空主梁一702上的滑动轨道703相配合。主驱动3与刀盘2相连接，驱动刀盘2旋转，并可带动刀盘2沿中空主梁一702前后移动。
65.位于先导洞内的中空主梁二701安全长度l应不小于主驱动3沿中空主梁一702的
滑动距离，所述l为第二撑靴机构1与刀盘2最前端的距离。
66.驱动箱体301的外部沿洞壁圆周设置有上下左右四个方向的伸缩盾303，另在圆周方向的其余位置设置有固定防护盾304。伸缩盾303通过连杆机构305与驱动箱体301连接，伸缩盾303与驱动箱体301之间还设有盾体油缸306。
67.第一撑靴机构5包含第二靴板501，第二撑靴油缸502，扭矩油缸503，十字转动轴504。第二撑靴油缸502与第二靴板501连接的同时通过扭矩油缸503与支撑架4相连接。支撑架4与主梁7固定连接，支撑架4尾部与后配套系统6通过拉杆601连接。
68.当第二靴板501撑紧洞壁时，通过控制第二撑靴油缸502左右伸出量，可使主梁7绕十字转动轴504进行左右方向的摆动；通过控制扭矩油缸503的伸出量，可使主梁7绕十字转动轴504进行上下方向的摆动，使掘进轴线可控。此时位于先导洞的第二撑靴机构1应远离先导洞洞壁，伸缩盾303也应远离洞壁。
69.第二靴板与501与驱动箱体301之间设置有推进油缸505，推进油缸505带动主驱动3沿主梁7前后滑动。支撑架4与驱动箱体301之间设置有辅助油缸506，辅助油缸506带动支撑架4、后配套系统6以及主梁7进行前后移动。
70.一种导洞扩孔隧道掘进机施工方法，采用所述导洞扩孔隧道掘进机，所述施工方法包括以下步骤：s1：完成先导洞的施工；s2：组装所述掘进机并完成掘进前的准备工作；s3：所述第一撑靴机构5撑紧扩挖后的洞壁，所述径向撑紧机构脱离扩挖后的洞壁；s4：在所述轴向步进机构的推动作用下，刀盘系统破岩的同时沿主梁7向前移动；s5：所述轴向步进机构推进行程结束后，所述径向撑紧机构撑紧扩挖后的洞壁，所述第一撑靴机构5脱离扩挖后的洞壁，在所述轴向步进机构的拉动作用下，所述第一撑靴机构5带动主梁7、后配套系统6向前移动；s6：重复步骤s3-s5，完成整个隧洞的施工。
71.一种导洞扩孔隧道掘进机施工方法，采用所述导洞扩孔隧道掘进机，所述施工方法包括以下步骤：s1：完成先导洞的施工；s2：组装所述掘进机并完成掘进前的准备工作；s3：所述第二撑靴机构1撑紧先导洞的洞壁，所述第一撑靴机构5撑紧扩挖后的洞壁，所述径向撑紧机构脱离扩挖后的洞壁；s4：在所述轴向步进机构的推动作用下，刀盘系统破岩的同时沿主梁7向前移动；s5：所述轴向步进机构推进行程结束后，所述径向撑紧机构撑紧扩挖后的洞壁，所述第一撑靴机构5远离扩挖后的洞壁，所述第二撑靴机构1脱离先导洞的洞壁，在所述轴向步进机构的拉动作用下，所述第一撑靴机构5带动主梁7、后配套系统6向前移动；s6：重复步骤s3-s5，完成整个隧洞的施工。
72.具体步骤如下：s1：完成先导洞的施工；s2：组装扩径式斜井开挖装置并完成掘进前的准备工作；
s3：先导洞内的第一靴板101在第一撑靴油缸102的作用下撑紧先导洞洞壁，后部第二靴板501在第二撑靴油缸502的作用下撑紧后部扩挖后的洞壁，伸缩盾303在盾体油缸306的作用下远离洞壁；s4：在推进油缸505的作用下，主驱动3带动刀盘2转动破岩的同时沿矩形主梁702向前移动，期间辅助油缸506随动伸出；s5：推进油缸505推进行程结束后，伸缩盾303在盾体油缸306的作用下伸出撑紧洞壁，第一靴板101在第一撑靴油缸102的作用下远离先导洞洞壁，后部第二靴板501在第二撑靴油缸502的作用下远离后部扩挖后的洞壁。然后辅助油缸506收回，带动支撑架4以及与支撑架4相连接的主梁7、第一撑靴装置1、后配套系统6向前移动，在此期间推进油缸505和与推进油缸相连的第二撑靴装置5随动，完成一个行程的移动；s6：重复步骤s3-s5，完成整个斜井的施工。
73.在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，当第一撑靴机构5撑紧洞壁且所述第二撑靴机构1脱离先导洞的洞壁时，通过控制第二径向伸缩装置的伸出量，使主梁7绕十字转动轴504进行左右方向的摆动；通过纠偏伸缩装置的伸出量，使主梁7绕十字转动轴504进行上下方向的摆动，进而控制掘进轴线。
74.本发明未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。
75.以上内容显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的有益效果。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。