移动式地下隧道掘进机装置

权利要求书： 1.一种移动式隧道掘进单元，包括：

支撑体，所述支撑体由第一驱动装置驱动，用于驱动所述移动式隧道掘进单元的所述第一驱动装置包括与隧道地面接触的一对间隔开的履带和用于使所述履带移动进而使所述支撑体移动的相关履带驱动装置；

切割器头驱动装置，位于所述支撑体的可操作前端，所述切割器头驱动装置可配合到已经预先安装在起动腔室中、邻近待掘进的隧道面的可旋转的切割器头，以在使用时旋转地驱动所述可旋转的切割器头，从所述切割器头驱动装置的可操作前端延伸的渣土料斗和第一输送机装置，所述切割器头包括全工作面的切割器头，所述全工作面的切割器头配备有用于在隧道面上掘进的切割器，所述切割器头被布置成允许切屑穿过所述切割器头以排放到所述渣土料斗中并且到达所述第一输送机装置上，所述切割器头驱动装置和切割器头的后部部分限定对准的中央孔口，所述第一输送机装置的前部可延伸穿过所述对准的中央孔口；

伸缩式护罩装置，用于防护所述掘进单元，所述护罩装置包括前部护罩和后部护罩，所述前部护罩邻近所述移动式隧道掘进单元的前部，所述切割器头从所述前部护罩突出并且适应所述切割器头驱动装置，所述前部护罩也已经与所述切割器头一起预先安装在所述起动腔室中，所述后部护罩至少围绕所述移动式隧道掘进单元的上部部分，所述前部护罩和所述后部护罩相对于彼此伸缩地操作，以适应在掘进方向上的改变；以及致动装置，所述致动装置包括在所述切割器头驱动装置与一对相对的第一夹持器组件之间延伸的多个液压推力缸。

2.根据权利要求1所述的移动式隧道掘进单元，其中，所述第一驱动装置包括在所述一对间隔开的履带之间延伸的横向支撑件，所述履带枢转地安装到所述横向支撑件，以使得所述履带能够相对于所述横向支撑件旋转，以与掘进隧道的圆形形状相符。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的移动式隧道掘进单元，其中，所述移动式隧道掘进单元还包括提升装置，所述提升装置在所述支撑体与所述第一驱动装置之间延伸，以相对于所述履带提升所述支撑体并继而提升所述切割器头驱动装置，以使得所述支撑体和所述切割器头驱动装置能够相对于所述第一驱动装置被提升至期望高度，以使得所述切割器头驱动装置能够配合到所述起动腔室内的预先安装的可旋转的切割器头。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的移动式隧道掘进单元，其中，所述切割器头包括多个外围切割器区段和中央切割器头区段，其中所述中央切割器头区段具有逐渐变细的侧壁和相应地逐渐变细的所述外围切割器区段的对应内表面，以确保紧密配合，所述中央切割器头区段与所述切割器头驱动装置连接，其中所述外围切割器区段的尺寸取决于所述待掘进的隧道的尺寸而变化，而所述中央切割器头区段则不管所述待掘进的隧道尺寸而保持不变。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的移动式隧道掘进单元，其中，所述第一输送机装置延伸穿过所述移动式隧道掘进单元的中间，以便随后卸载到第一备用单元上，所述第一输送机装置包括输送机前区段和输送机后区段，其中所述输送机前区段可从所述切割器头驱动装置缩回，从所述渣土料斗下方伸出，以允许接近所述切割器头。

6.根据权利要求1或权利要求2所述的移动式隧道掘进单元，其中，所述前部护罩包括接合在一起的多个外围区段，以在所述隧道面附近提供完全支撑的护罩，所述外围区段限定中央孔口以适应所述切割器头驱动装置并且所述第一输送机装置的前部和所述渣土料斗可延伸穿过该中央孔口，其中所述外围区段之一包括腹部护罩区段，以通过沿隧道仰拱滑动来稳定所述移动式隧道掘进单元。

7.根据权利要求6所述的移动式隧道掘进单元，其中，所述前部护罩固定至所述切割器头驱动装置的外部，并且所述后部护罩固定至所述移动式隧道掘进单元的后端，以使得所述致动装置能够相对于所述移动式隧道掘进单元和所述后部护罩伸缩地移动所述前部护罩。

8.根据权利要求1或权利要求2所述的移动式隧道掘进单元，其中，所述推力缸包括四对推力缸，所述移动式隧道掘进单元的两个横向侧各有两对，所述四对推力缸从所述第一夹持器组件朝向所述切割器头驱动装置向内延伸，以使得所述移动式隧道掘进单元能够在各个方向上转向，所述推力缸的端部配备有圆球形球接头，以在所述切割器头驱动装置与所述移动式隧道掘进单元的其余部分之间提供柔性连接。

9.根据权利要求1或权利要求2所述的移动式隧道掘进单元，其中，所述移动式隧道掘进单元包括夹持器装置，以通过提供所需的夹持力和推力来促进掘进，所述夹持器装置包括一对相对较小的前部第二夹持器组件，其布置成从所述前部护罩突出，所述第一夹持器组件包括配合至所述支撑体并且从所述支撑体延伸的一对相对较大的后部第一夹持器组件。

10.根据权利要求9所述的移动式隧道掘进单元，其中，所述第二夹持器组件在所述前部护罩的上边缘的任一侧上限定为形，以便于径向向上延伸，并且所述第一夹持器组件在所述移动式隧道掘进单元的相对侧上延伸，其中缸筒被承载在所述支撑体上以引导所述第一夹持器组件的运动，所述第一夹持器组件包括可移动的弯曲夹持器元件。

11.根据权利要求10所述的移动式隧道掘进单元，其中，在所述推力缸的控制下，所述第一夹持器组件可以相对于所述移动式隧道掘进单元延伸并缩回，其中在所述延伸位置中，所述夹持器元件夹持隧道壁，并且在所述缩回位置，所述移动式隧道掘进单元可以自由向前移动，而所述第二夹持器组件延伸以夹持隧道壁，然后使用所述致动装置将所述移动式隧道掘进单元的后部向前拉。

12.根据权利要求1或权利要求2所述的移动式隧道掘进单元，其中，所述移动式隧道掘进单元还包括配合在所述移动式隧道掘进单元的后端附近的支撑钻机旋转环，以及用于旋转所述环的相关联的环驱动装置，所述支撑钻机旋转环带有至少两个间隔开的支撑钻机，以便于将岩石锚栓支撑件配合到周围的墙壁上，并且所述支撑钻机可以同时操作使所述环和所述支撑钻机限定了车载岩石支撑锚固系统，所述锚固系统可以在所述移动式隧道掘进单元挖掘时提供支撑。

13.根据权利要求12所述的移动式隧道掘进单元，其中，所述后部护罩包括多个指状件，所述多个指状件限定了间隙，所述支撑钻机可以延伸穿过所述间隙并进行钻凿，所述指状件引导和协助所述支撑钻机的钻凿操作，所述移动式隧道掘进单元还至少包括安全容纳在所述后部护罩内的探针钻机，以允许提前定位所述掘进单元前方的不良地面条件和/或水再进行钻凿。

14.一种移动式地下隧道掘进机装置，包括：

根据权利要求1至13中任一项所述的移动式隧道掘进单元；以及

至少一个后部尾接备用单元，在使用中布置在所述移动式隧道掘进单元的后面。

15.根据权利要求14所述的移动式地下隧道掘进机装置，其中，第一备用单元配备有第二输送机装置，以将切屑和渣土从在所述移动式隧道掘进单元上的第一输送机装置朝向第二备用单元运输，所述第二备用单元装备有第三输送机装置，以接收来自于在所述第一备用单元上的所述第二输送机装置朝向卡车或者加油车的切屑和渣土。

16.根据权利要求15所述的移动式地下隧道掘进机装置，其中，所述第一、第二和第三输送机装置都是可折叠的，以改进可操纵性，其中所述第一、第二和第三输送机装置的端部部分可以向下折叠或者枢转。

17.一种掘进隧道的方法，所述方法包括：

在起动腔室内构造起动框架，包括在所述腔室内的地面上组装多个基底框架部件，以限定向上通向待掘进的隧道面的基底框架；

在邻近所述隧道面的所述基底框架的任一侧上配合一对侧框架部件；

在所述腔室的端部处组装多个外围切割器头区段，基本上邻近所述待掘进的隧道面，以最终限定外切割器头环；

在所述切割器头环的中央配合中央切割器头区段，以限定切割器头；

在邻近所述切割器头的地面上配合腹部前护罩区段；

在所述切割器头上组装多个前部护罩区段，并且将这些区段固定至所述腹部前护罩区段，以限定前部护罩；

在根据权利要求1至13中任一项所述的移动式隧道掘进单元的顶部配合后部护罩；并且

将所述移动式隧道掘进单元连接至所述切割器头和所述前部护罩。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，随着组装的进行，进一步安装额外的侧框架部件。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，提供了一种操纵器，以供伸缩臂叉装机使用，以帮助将所述外围切割器头区段、所述中央切割器头区段、所述腹部前护罩区段和所述前部护罩区段组装到所述起动框架内，所述操纵器包括后板，所述后板具有可以通过钩挂装置抓住并提起的细长支撑件。

说明书： 移动式地下隧道掘进机装置技术领域[0001] 本发明涉及一种移动式地下隧道掘进机装置。背景技术[0002] 隧道掘进机(TBM)是一种用于穿过各种土壤和岩石开挖具有圆形横截面的隧道的机器。隧道直径的范围可以从1米(使用微型TBM完成)到大约19米。直径小于1米左右的隧道通常使用水平方向钻凿而不是TBM进行。[0003] 隧道掘进机可替代在岩石中钻凿和爆破的方法，以及在土壤中的常规“手工开采”方法。TBM的优点是可以限制对周围地面的干扰并产生平滑的隧道壁。这大大降低了衬砌隧道的成本，并且使其适合在城市化程度较高的地区使用。主要缺点是成本，因为TBM的构造成本高昂且可能难以运输。隧道越长，隧道掘进机相对于钻凿爆破方法的相对成本就越低。这是因为使用TBM进行隧道开挖更加有效，并且缩短了完成时间(因此相对更安全)。

[0004] 现代的TBM通常由旋转的切割轮(称为切割器头)、其后的主轴承、推力系统和尾接支撑装置组成。所用机器的类型取决于项目的特定地质、存在的地下水量和其他因素。在通常TBM被最常使用的硬岩中，可以使用护罩或者开放式TBM。另外，TBM既可以用于“湿切割”应用(其中将雾喷射在切割器头上)中，也可以用于“干切割”应用(其中不喷射任何雾)中。但是，在所有情况下，TBM都使用安装在切割器头上的圆盘切割器开挖硬岩。圆盘切割器会在岩石上产生压应力裂缝，从而使机器前的岩石(称为隧道面)被切下。开挖出的岩石(称为渣土)通过切割器头上的开口转移到带输送机，然后其穿过带输送机到达输送系统或者渣土车以从隧道中移出。

[0005] 开放式TBM没有护罩，因此不受支撑，从安全角度考虑，这是不理想的。为了前进，该机器使用了夹持器系统，该夹持器系统顶着隧道的侧壁。然后，机器将向前推动夹持器，从而获得推力。在冲程结束时，机器的后腿下降，夹持器和推力缸缩回。推力缸的缩回使夹持器组件重新定位，以进行下一个掘进循环。夹持器延伸，后腿抬起，然后重新开始掘进。开放式TBM通常使用地面支撑方法，诸如环形梁、岩石锚栓、喷射混凝土、钢带、环形钢和金属丝网。[0006] 因此，本发明的目的是提供一种移动式地下隧道掘进机装置，该装置解决了与传统TBM相关联的大多数固有问题或者缺点，同时仍保留并利用了与现有TBM相关联的已证明的优点。发明内容[0007] 第一示例[0008] 根据本发明，提供了一种移动式地下隧道掘进机装置，包括：[0009] 移动式隧道掘进单元，包括：第一驱动装置，用于驱动该移动式隧道掘进单元；夹持器装置，其通过提供夹持力和推力来促进掘进；和可旋转的切割器头，其配备有切割器，用于掘进隧道表面；以及[0010] 至少一个备用单元，尾接在移动式隧道掘进单元后面，每个备用单元包括用于驱动备用单元的第二驱动装置和在第二驱动装置顶部的支撑框架。[0011] 在掘进机装置的第一变型中，夹持器装置包括前夹持器组件和后夹持器组件，每个夹持器组件包括支撑体和四个可移动夹持器元件，所述夹持器元件可以使用第一致动器相对于支撑件延伸和缩回。在延伸位置，夹持器元件夹持隧道壁，而在缩回位置，可以操作第一驱动装置以使移动式隧道掘进单元移动。[0012] 在一个实施例中，夹持器元件采取配合在圆球形接头上的夹持器垫的形式。在一个实施例中，四个可移动夹持器元件围绕支撑体以45度角延伸，以限定“X”形。在一个实施例中，前夹持器组件和后夹持器组件被配合到扭矩轴壳体的任一端，并且第二致动器被布置成使前夹持器组件的支撑体和切割器头相对于扭矩轴壳体延伸和缩回。[0013] 在一个实施例中，切割器头包括中央接合面，该中央接合面具有远离中央接合面以一定角度延伸的多个切割器区段，从而限定出逐渐变细的的自动定心的布置。在一种变型中，切割器区段可以从切割器头移除。在另一种变型中，切割器区段可以相对于切割器头可移动地折叠。在一个实施例中，在前夹持器组件与切割器头之间设置有防尘罩，并且具有从防尘罩延伸的输送机装置，以使渣土和切屑能够被运输到隧道卡车以用于随后的处置。输送机装置包括：在移动式隧道掘进单元顶部的第一输送机，以经由设置在防尘罩上的斜槽接收切屑，以及在第一备用单元的顶部的第二输送机，以继续向卡车输送切屑。在一个实施例中，掘进机装置包括支撑钻机和相关的平台，其与移动式隧道掘进单元断开连接。

[0014] 第二示例[0015] 在掘进机装置的第二优选变型中，移动式隧道掘进单元配备有伸缩式护罩装置，该伸缩式护罩装置包括：邻近移动式隧道掘进单元的前部的前部护罩，切割器头从该前部护罩突出；以及后部护罩，围绕移动式隧道掘进单元的至少上部。[0016] 1.主驱动器[0017] 前部护罩适应切割器头驱动装置(安装在切割器头上)以旋转地驱动切割器头，切割器头驱动装置通常包括液压驱动电动机，该液压驱动电动机驱动由推力轴承稳定的齿圈。提供了一种特殊的密封装置，以将灰尘保持在外部而不穿透切割器头驱动装置。切割器头驱动装置的形状经过专门设计，以助于以正确的顺序快速组装前部护罩。当切割器头已经组装在切割面中时，使用一种特殊的快速附接方法来辅助在切割器头驱动装置与切割器头之间的快速组装/连接。切割器头驱动器设计为具有开放空心的中心，以允许主传输机在切割器头内部收集灰尘。相同的开口允许检修切割器头。[0018] 2.推力装置[0019] 在一个实施例中，包括多个液压推力缸的致动装置在切割器头驱动装置与在移动式隧道掘进单元的后端上的支撑装置之间延伸，该致动装置被布置成相对于在移动式隧道掘进单元的后端上的支撑装置(并且因此相对于固定到移动式隧道掘进单元的后端上的后部护罩)伸缩地移动前部护罩。[0020] 推力缸的布置在切割器头驱动装置与支撑装置之间提供了柔性连接，从而允许在旋转打滑之后校正支撑装置。推力缸，通常是四对推力缸，从在移动式隧道掘进单元后端的支撑装置朝向切割器头驱动装置稍微向内延伸。这使得能够在所有方向上，(即，上、下、左和右)操纵移动式隧道掘进单元装置，从而使得能够切掉、横切、下降、倾斜甚至螺旋轴都可以被钻出。推力缸的连接经由在任一端的圆球形球形接头实现，以适应自由运动。推力缸配备有位置传感器，使系统能够确定切割器头相对于支撑装置的位置。[0021] 3.夹持器[0022] 在一个实施例中，夹持器装置包括前夹持器稳定器组件和后夹持器组件，前夹持器稳定器组件配合到前部护罩并从前部护罩延伸，后夹持器组件配合到移动式隧道掘进单元的后端上的支撑装置并且从其延伸。每个夹持器组件都包括支撑体和两个可移动的弯曲夹持器元件，夹持器元件可以使用第一致动器相对于它们各自的支撑体延伸和缩回。稳定器夹持器组件以45°延伸，后夹持器组件以180°延伸。在延伸位置，弯曲的夹持器元件夹持隧道壁，在缩回位置，移动式隧道掘进单元可以向前拉。在一个实施例中，夹持器元件采取弯曲的夹持器垫的形式，该夹持器垫配合在销型圆球形接头上以适应自由运动。[0023] 4.切割器头[0024] 在一个实施例中，切割器头采取配备有圆盘切割器的全工作面的切割器头的形式，该切割器头限定了开挖器和通道，以允许切屑和渣土自动地通过该切割器头排入渣土料斗并收集到位于切割器头紧后面的第一传输机装置上。第一输送机装置延伸穿过移动式隧道掘进单元，以便随后卸载到第一备用单元上。[0025] 在一个实施例中，使用快速附接方法将切割器头可拆卸地固定到移动式隧道掘进单元，这改进了掘进循环的效率。中央区段具有逐渐变细的轮廓，以适应区段的精确附接。所有切割器均为后装式，以适应高效维护。另外，切割器头包括多个区段，这些区段可以与前部护罩预先安装。根据使用需要，切割器头的尺寸也可以变化；设想的直径范围在4.5米至5.5米之间。这是通过具有一个公共的中央区段来实现的，4.5米和5.5米配置的各个区段锚接到该中央区段。

[0026] 5.输送机[0027] 第一输送机装置延伸穿过移动式隧道掘进单元，以随后卸载到第一备用单元上。第一输送机可从切割器头驱动器缩回，以允许更换和维护切割器头。所有输送机的设计都具有可变的几何形状，以使输送机能够被压缩以助于在运输期间的可操纵性。所有输送机均采用模块化设计，以使得通用零件库存能够减轻备件和维护要求。在一个实施例中，第一、第二和第三输送机装置都是可折叠的，以改善并促进可操纵性。

[0028] 6.支撑钻机和探针钻机[0029] 在一个实施例中，支撑钻机旋转环和用于旋转该环的相关联的环驱动装置被安装在移动式隧道掘进单元的后端附近，通常在支撑装置之后。支撑钻机旋转环承载两个间隔开的钻机，以便于将岩石锚栓支撑件配合到周围的墙壁上。钻机能够绕其自身的轴线旋转，以实现型配置，以改变支撑锚栓的钻凿装置。钻机配备有滑块，因此可以相对于隧道壁稳定下来。护罩在切割器头附近容纳将探针钻机。可以手动调节探针钻机的位置和定向，以允许通过切割器头在三个方向上进行覆盖钻凿。反过来，切割器头配备了三个开口，探针钻机杆可以穿过这些开口前进。[0030] 7.护罩[0031] 在一个实施例中，后部护罩包括多个指状件，所述多个指状件限定了间隙，钻机可延伸穿过该间隙并进行钻凿。这些指状件被液压致动，以在运输过程中提供调节，并且在支撑钻凿期间对隧道壁提供支撑，以保护支撑钻机操作员。护罩设计为模块化，可通过限制尺寸和重量来简化运输。护罩组件利用护罩接口提高了效率，导致快速对准并且易于接近紧固件。底部/腹部护罩区段通过在隧道仰拱上滑动始终与夹持器垫协作来稳定移动式隧道掘进机。腹部护罩配备有可更换的耐磨板，以延长其使用寿命。护罩彼此之间可伸缩地操作，以在掘进方向改变和弯曲时帮助机器的移动性和敏捷性。[0032] 8.履带[0033] 在一个实施例中，用于驱动移动式隧道掘进单元的第一驱动装置包括与隧道地面接触的一对间隔开的履带，以及用于使履带移动的相关的履带驱动装置，从而使移动式隧道掘进单元移动。在一个实施例中，履带被安装到移动式隧道掘进单元的底部，并且可以液压地枢转/调节，以更好地适应掘进隧道的圆形形状。另外，履带可相对于掘进单元以六个自由度移动，以适应掘进单元的不同直径并在将移动式隧道掘进机组装到切割器头时完美对准。履带还配备有稳定缸，在进行枢轴调节时，该稳定缸可以被致动以将移动式隧道掘进机从其履带上抬起。履带由柴油驱动的液压推进器提供动力，该液压推进器被锁定移动式隧道掘进单元的背部。履带由接近移动式隧道掘进机的一个操作员通过手持遥控器操作。[0034] 9.第一备用单位[0035] 在一个实施例中，第一备用单元配备有第二输送机装置，以从在移动式隧道掘进单元上的第一输送机装置朝向第二备用单元接收切屑和渣土。在一个实施例中，第一备用单元配备有主液压动力组以及配备有PLC系统的配电板。第一备用单元还配备有洗涤器单元，以助于抑制灰尘。[0036] 10.第二备用单元[0037] 在一个实施例中，第三备用单元配备有第三输送机装置，以从在第一备用单元上的第二输送机装置朝向卡车接收切屑和渣土。在一个实施例中，第二备用单元配备有冷却水循环泵送系统。第二备用单元还配备有主输入变电站以及尘土抽吸扇单元。还安装了电缆卷盘和软管卷盘，以允许连续操作300米。附图说明[0038] 现在将参考附图通过示例进一步描述本发明。在附图中：[0039] 图1示出了根据本发明的第一实施例的移动式地下隧道掘进机装置的第一俯视立体图；[0040] 图2示出了图1中所示的移动式地下隧道掘进机装置的第二俯视立体图；[0041] 图3示出了移动式地下隧道掘进机装置的仰视立体图；[0042] 图4示出了移动式地下隧道掘进机装置的仰视图；[0043] 图5示出了移动式地下隧道掘进机装置的侧视图；[0044] 图6A示出了在使用中的根据本发明的第二实施例的第一变型的移动式地下隧道掘进机装置的侧视图；[0045] 图6B示出了在使用中的根据本发明的第二实施例的第二变型的移动式地下隧道掘进机装置的侧视图；[0046] 图7至图9示出了在图6A中所示的移动式地下隧道掘进机装置中使用的移动式隧道掘进单元的各种视图；[0047] 图10示出了在图7至图9中所示的移动式隧道掘进单元的立体图，但是没有安装切割器头或者伸缩式护罩装置；[0048] 图11A至图11C示出了在图10中所示的移动式隧道掘进单元的各种视图；[0049] 图12和图13示出了与图11C相似的前截面图和后截面图，但是其中使用了不同的提升配置；[0050] 图14A、图14B和图14C示出了在图7至图9中所示的移动式隧道掘进单元中使用的伸缩式护罩装置的各种视图；[0051] 图15示出了正在被操纵的移动式地下隧道掘进机装置的各种视图；[0052] 图16示出了支撑钻凿模式，随后是安装到移动式地下隧道掘进机装置的移动式隧道掘进单元上的支撑钻机；[0053] 图17示出了与图6A和图6B中所示的变型相对应的移动式地下隧道掘进机装置的移动式隧道掘进单元的两种可能的直径尺寸，通过仅仅改变防护装置和切割器头就可以相对容易地互换；[0054] 图18A和图18B示出了设置在移动式隧道掘进单元上的第一输送机装置的可折叠性；[0055] 图19A至图19C示出了设置在第一备用或者辅助单元上的第二输送机装置的可折叠性；[0056] 图20A至图20C示出了设置在第二备用或者辅助单元上的第三输送机装置的可折叠性；[0057] 图21A至图21G示出了现场涉及的步骤的典型顺序；[0058] 图22A至图22W示出了起动框架的构造中涉及的一系列步骤，以最终限定在图7至图9中所示的可在现场使用的移动式隧道掘进单元；[0059] 图23示出了在本发明的移动式隧道掘进单元中使用的切割器头的各种视图；[0060] 图24示出了图23中所示的切割器头的中央切割器头部件的各种视图；[0061] 图25示出了配合到伸缩臂叉装机的操纵器的各种视图，该操纵器用于在图22A至图22W中所示的起动框架内组装切割器头和护罩区段；以及[0062] 图26示出了图25中所示的操纵器的各种视图。具体实施方式[0063] 本发明的以下描述被提供作为实现本发明的教导。相关领域的技术人员将认识到，可以对所描述的实施例做出许多改变，同时仍然获得本发明的有益结果。还将显而易见的是，通过选择本发明的一些特征而不利用其他特征，可以实现本发明的一些期望的益处。因此，本领域技术人员将认识到，对本发明的修改和变型是可能的并且在某些情况下甚至是期望的，并且是本发明的一部分。因此，提供以下描述作为对本发明原理的说明，而不是对其的限制。

[0064] 参考附图的图1至图5，根据本发明的第一实施例或者变型的移动式地下隧道掘进机装置10包括：前部或者引导的移动式隧道掘进单元12以及至少一个后部、尾接的备用或者辅助单元14。移动式隧道掘进单元12包括：第一驱动装置16，用于驱动移动式隧道掘进单元12；夹持器装置18，促进掘进(通过提供所需的夹持力和推力)；以及可旋转的切割器头20，其配备有切割器22，用于掘进隧道表面。夹持器装置18包括前夹持器组件24和后夹持器组件26。每个夹持器组件24、26包括支撑体28、30和四个可移动夹持器元件32、34，夹持器元件32、34可以使用第一致动器(通常为液压活塞)相对于支撑体28、30延伸和缩回。在延伸位置，夹持器元件32、34夹持隧道壁，并且在缩回位置，可以操作第一驱动装置16以使移动式隧道掘进单元12移动。

[0065] 夹持器元件32、34通常包括配合在圆球形接头上的夹持器垫。圆球形接头使得能够进行转向，左右转向和上下转向均可。在使用中，前夹持器组件24与切割器头20一起向前移动，而后夹持器组件26向外延伸以接合隧道。特别地，前夹持器组件24稳定切割器头20，而后夹持器组件26提供推力。在前进1米后，例如，前夹持器组件24夹紧隧道，而后夹持器组件26缩回。在一种变型中，因为没有对移动式隧道掘进单元12的整体支撑，所以顶部的两个夹持器元件32、34可以缩回，以使移动式隧道掘进单元12能够被拖动穿过隧道。[0066] 在一个实施例中，四个可移动夹持器元件32、34围绕支撑体28、30以45度角延伸，以限定X形。前夹持器组件24和后夹持器组件26配合到扭矩轴壳体42的任一端，以用于适应将齿轮箱44与切割器头20连接的扭矩轴。第二致动器46(通常为液压活塞)布置成使前夹持器组件24的支撑体28、30和切割器头20相对于扭矩轴壳体42延伸和缩回。在一个实施例中，切割器头20包括中央接合面48，该中央接合面48具有多个(通常为四个)模块化的切割器区段50，该多个模块化的切割器区段50以远离中央接合面48的角度延伸。这种布置限定了逐渐变细的的自动定心布置。在一种变型中，切割器区段50可以从切割器头20移除(类似于抬起钻机)；在另一种变型中，切割器区段50可以相对于切割器头20可移动地折叠。[0067] 防尘罩52设置在前夹持器组件24与切割器头20之间。输送机装置54从防尘罩52延伸，以使渣土和切屑能够被运输到隧道卡车56以用于随后的处置。输送机装置54包括：在移动式隧道掘进单元12顶部的第一输送机58，其经由设置在防尘罩52上的斜槽60接收切屑；以及在备用单元14顶部的第二输送机62，以继续朝向卡车56输送切屑。在使用中，旋转的切割器头20在其旋转时使切屑扬起，然后将切屑倾倒在斜槽60中，然后至第一输送机58上。在使用中，每个掘进机装置10可以使用两辆卡车56，以穿梭方式拖走渣土。对于每750m的隧道长度，可以提供一辆额外的卡车。

[0068] 掘进机装置10包括通风管道64，该通风管道64从防尘罩52一直延伸到掘进机装置10的背部处的洗涤器单元66。掘进机装置10还包括新鲜空气管68，以将新鲜空气吹入到掘进机装置10的工作区域中。在一个实施例中，掘进机装置10包括支撑钻机70和相关的平台

72，其与移动式隧道掘进单元12断开连接。在使用中，由于掘进机装置10在钻凿和振动，支撑钻机70和平台72将是稳定的，从而允许人员在平台72的顶部上工作。特别地，人可以站在平台72的顶部上，可以执行支撑工作所需的钻凿。通常从距离水平的?30度一直到另一侧的?30度进行钻凿。

[0069] 备用单元14包括用于驱动备用单元14的第二驱动装置74，以及在第二驱动装置76的顶部上的支撑框架76。具有两个分离的单元12、14的优点在于改进了移动性并允许所有必需的设备(诸如液压动力组、齿轮箱、电动机、水和电缆卷筒等)布置成便于提供平衡的布置。掘进机装置10在机器10的两侧上包括走道78。在替代实施例中，它们可以被布置成从内向外切割来代替如上所描述的切割器头和向前切割的切割器。结果，没有将掘进机装置向后推的任何装置，从而简化了对夹持器装置的需求。这种布置还可以使液压系统和其他设备以及输送机通过头部的中央，并且还可以在也可以在前面的头部进行液压激活。[0070] 现在转向附图的图6A至图16，示出了根据本发明的第二实施例或者变型的移动式地下隧道掘进机装置100。掘进机装置100包括移动式隧道掘进单元102和至少一个后部、尾接的备用单元104，如下面进一步详细描述的。移动式隧道掘进单元102包括由第一驱动装置108驱动的支撑体106(图8中最佳示出)。用于驱动移动式隧道掘进单元102的第一驱动装置108包括与隧道地面112接触的一对间隔开的履带110，以及用于使履带110移动的相关的履带驱动装置114，从而使移动式隧道掘进单元102的支撑体106移动。履带110相对较宽，以更好地支撑移动式隧道掘进单元102。另外，如图12和图13中最佳示出，履带110通过枢转销117安装到横向支撑件115，以更好地适应掘进隧道的圆形形状。另外，液压缸119被配合在横向支撑件115与支撑体106(未示出)之间，以相对于履带110提升掘进单元102的上部(将在下文进一步详细解释)。这是用于相对于履带110提升支撑体106的提升配置的一种配置(另一配置在下文进一步描述)。这种提升装置方便地适应圆形掘进隧道，并且对于适应掘进单元102的变化直径特别有用，如将在下文参考图17进一步详细说明的，并且在将移动式隧道掘进单元102组装到切割器头116时确保对准(下面进一步详细解释)。如图8中最佳示出，示出了另一种提升装置，其包括两对纵横交错的提升缸400。缸400可以被致动以提升支撑体106(并且因此提升移动式隧道掘进单元102的上部)。履带110由柴油驱动的液压推进器提供动力，该液压推进器锁定到移动式隧道掘进单元102的背部。履带110由接近掘进单元102的一个操作员通过手持遥控器操作。

[0071] 如在图7、图8、图9和图23中最佳示出的，移动式隧道掘进单元102还包括圆形的可旋转的切割器头116，该切割器头116配备有用于掘进在图6A中所示的隧道面120的切割器118。圆形掘进隧道在地下尤其具有利，这主要是由于其固有的强度。在所示的变型中，切割器头116包括带有圆盘切割器118的全工作面的切割器头116，切割器头116限定了开挖器

121(图23中最佳示出)和通道122(图8中最佳示出)以允许切屑和渣土自动通过切割器头

116排入渣土料斗402(图10和图11B中最佳示出)，并且收集到位于切割器头116紧后面的第一输送机装置124上(如图8中最佳示出)。特别参考图23和图24，切割器头116包括四个外围模块化切割器区段410和中央切割器头区段412。外围切割器区段410的尺寸取决于待掘进的隧道的尺寸而变化，而中央切割器头区段412则与隧道尺寸无关，保持相同，从而限定了共同的中央。中央切割器头区段412限定中央孔口414，以使切割器118能够向后加载，如由箭头416所示的横截面立体图中最佳示出的。如图24中最佳示出，中央切割器头区段412具有逐渐变细的侧壁418，其中外围切割器区段410的对应内表面相应地逐渐变细。这确保了区段410和412之间的紧密配合，其中中央切割器头区段412又通过快速连接装置连接至主驱动器134(在下文进一步讨论)。在使用中，如图8所示，渣土料斗402延伸穿过中央切割器头区段412的中央孔口414，以接收切屑，以便由第一输送机装置124进行运输。

[0072] 如在图6B、图8和图10中最佳示出的，第一输送机装置124延伸穿过移动式隧道掘进单元102，以便随后卸载到第一备用单元126上，这将在下文更详细地描述。第一输送机装置124包括输送机前区段124.1和输送机后区段124.2，其中输送机前区段124.1可从切割器头驱动装置134缩回，从渣土料斗402的下方移出，以允许更换切割器和保养。输送机后区段124.2通常被封闭在盖子420下面，盖子420主要用作安全措施并减少在移动式隧道掘进单元102内的灰尘。

[0073] 如图6A、图7、图9、图14A、图14B和图14C中最佳示出的，移动式隧道掘进单元102配备有伸缩式护罩装置128。护罩装置128包括：邻近移动式隧道掘进单元102的前部的前部护罩130，切割器头116从该前部护罩130突出；以及后部护罩132，其围绕移动式隧道掘进单元102的至少上部。前部护罩130和后部护罩132相对于彼此伸缩地操作，以在掘进方向改变和弯曲时帮助掘进单元102的移动性和敏捷性。前部护罩130还包括接合在一起的多个外围模块区段130.1至130.4，这进一步有助于移动式隧道掘进单元102的紧凑且可操纵的设计。护罩装置128因此提供了邻近被掘进的隧道面120的完全支撑的区域。外围区段130.1至130.4在中间限定孔口131，以适应贯通其中的输送机前区段124.1。区段130.1至130.4之一是底部/腹部护罩区段130.4，其通过始终在隧道仰拱上打滑而与夹持器垫156(在下文进一步详细说明)协作地稳定了移动式隧道掘进单元102。腹部护罩区段130.4配备有可更换的耐磨板，以延长其使用寿命。护罩装置128是模块化的，以通过限制尺寸和重量来简化运输。参考图22R，护罩装置128被设计为快速且有效地组装，其中护罩接口提供快速对准并且易于接近紧固件。

[0074] 前部护罩130(如上所描述的，与切割器头116一起)可以从移动式隧道掘进单元102的其余部分拆卸，并且通常预先安装在起动腔室中，如将在下文参考图21A至图21G以及在图22A至图22W中进一步详细描述的。前部护罩130适应在图9、图10、图11A和图11B中最佳示出的切割器头驱动装置134，以旋转地驱动切割器头116。切割器头驱动装置134安装在切割器头116上，并且通常包括液压驱动电动机，其驱动由推力轴承稳定的齿圈。使用密封装置来防止灰尘进入，从而防止灰尘进入切割器头驱动装置134。驱动装置134限定在中间的孔口430，如图10中最佳示出，以适应贯通其中的输送机前区段124.1。孔口430，与中央切割器头区段412的中央孔口414结合，便于接近切割器118，以进行持续的维护。

[0075] 如将在下文特别参考图21B、图21C和图21D更详细地描述的，切割器头驱动装置134的形状经过专门设计，以助于以正确的顺序快速组装前部护罩130。另外，开发了一种快速附接方法，以在切割器头116已经组装在切割面中时辅助在切割器头驱动装置134与切割器头116之间的快速组装/连接。如上所述，并且特别参考图6A、图6B和图17，如使用中所要求的，切割器头116也可以具有变化的尺寸。特别地，这些图示出了移动式地下隧道掘进机装置100的移动式隧道掘进单元102的两个可能的直径尺寸，即5.5米直径的机器(在图6B中示出并且在图17中由箭头180指示)和4.5米直径的机器(在图6A中示出并且在图17中由箭头182指示)。重要的是，相同的移动式隧道掘进单元102可以用于两种尺寸，而仅护罩装置

128(特别是前部护罩130)和切割器头116需要更换。另外，以上描述的中央切割器头区段

412允许将用于4.5米和5.5米配置的四个外围切割器区段410固定就位(下面参考图22K、图

22L和图22M进一步描述)。对于5.5米直径的机器180，通常使用额外的仓式矿车432来提供额外的存储能力，如图6B中所示。

[0076] 图6A、图6B和图17示出了取决于机器尺寸，支撑体106(以及因此移动式隧道掘进单元102的上部)相对于履带110的相对位置。因此，例如，在4.5米的配置中(即，图6A和图17中的箭头182)，缸119(在一种配置中)或者缸400(在另一配置中)被缩回，以便降低移动式隧道掘进单元102(特别是支撑体106)。相反，在5.5米的配置中(即图6B和图17中的箭头180)，支撑体106和移动式隧道掘进单元102被升高，其中缸119、缸400相应地被延伸。

[0077] 现在转到图10、图11A和图11B，包括多个液压推力缸138的致动装置136在切割器头驱动装置134与一对相对的夹持器组件154之间延伸。推力缸138在其两端处的连接采用圆球形球接头140的形式，以允许自由运动。如图22中所示，前部护罩130被固定到主驱动器134的外部，而后部护罩132被固定到移动式隧道掘进单元102的后端。以此方式，致动装置136被布置成相对于移动式隧道掘进单元102(并且因此相对于后部护罩132)伸缩地移动前护罩130。这种伸缩运动进一步有助于移动式隧道掘进单元102的紧凑且可操纵的设计。[0078] 推力缸138，通常是四对推力缸，在单元102的任一侧各两对，从夹持器组件154朝向切割器头驱动装置134稍微向内延伸，如图11B中最佳示出。这使得能够在所有方向(即，上、下、左和右)上操纵移动式隧道掘进单元102，从而甚至可以使得钻出螺旋轴，如图15中最佳示出。在该图中，示出了两条路径142、144；在第一路径142中，切割器头116相对于掘进机装置100的其余部分以8.2度的角度延伸，而在第二路径144中，切割器头116相对于掘进机装置100的其余部分以7.9度的角度延伸。移动式隧道掘进单元102具有近似30米的转弯半径。[0079] 推力缸138的布置用作在切割器头驱动装置134与移动式隧道掘进单元102的其余部分之间的柔性连接，这允许在旋转滑动之后校正移动式隧道掘进单元102。推力缸138配备有位置传感器139，使得移动式隧道掘进单元102能够确定切割器头116相对于移动式隧道掘进单元102的其余部分(特别是夹持器组件154)的位置。[0080] 移动式隧道掘进单元102包括夹持器装置，以促进掘进(通过提供所需的夹持力和推力)。夹持器装置包括布置成从前部护罩130突出的一对相对较小的前夹持器组件152(在图7和图9中最佳示出)，以及配合在其上以便从其延伸的一对相对较大的后夹持器组件154。特别地，较小的夹持器组件152在前部护罩130的上边缘的任一侧上限定(并且因此以

45度径向向上延伸)。夹持器154在移动式隧道掘进单元102的相对侧上延伸，其中缸筒155(图9中最佳示出)被承载在支撑体106上，用于引导夹持器组件154的运动。夹持器组件154包括可移动、弯曲的夹持器元件156。在推力缸138的控制下，夹持器组件154可以相对于移动式隧道掘进单元102延伸和缩回。在延伸位置，夹持器元件156夹持在隧道壁上，特别地，在使用中，移动式隧道掘进单元102保持与地面接触。在后夹持器组件154缩回之后，较小的夹持器组件152延伸，然后致动装置136被用来向前拉动移动式隧道掘进单元102的后部。因此，后夹持器组件154提供推力，而较小的夹持器组件152提供稳定性。在一个实施例中，弯曲的夹持器元件156采取弯曲的夹持器垫的形式，其配合在销型圆球形接头上以适应自由运动并使对在岩上的压力形成最小化。

[0081] 如图10中最佳示出，移动式隧道掘进单元102进一步包括支撑钻机旋转环160和配合在移动式隧道掘进单元102的后端附近的相关联的环驱动装置162，用于将环160旋转270度。支撑钻机旋转环160承载两个间隔开的钻机164，以便于将岩石锚栓支撑件配合到周围的墙壁上，并且钻机164可以同时操作以提高生产率，即，支撑锚栓被同时钻凿和安装。如图16中最佳示出，钻机164通常配合到旋转环160以限定形配置。可以使用这种布置来安装最长3米的顶板锚栓和/或支撑网，如在完全钻凿模式中的线165所示。因此，在使用时，环160旋转270度，如图所示在四个不同的位置或者间隔处停止，以使钻机164能够在周围的壁上钻孔。结果是八个钻孔165，在壁上隔开约1.165米(如x所指示的)。

[0082] 重要的是，环160和钻机164限定了车载岩石支撑锚固系统，该系统可以在移动式隧道掘进单元102忙于开挖时提供支撑。这导致完全支撑的开挖，其中前部护罩130限定了主要支撑件，并且顶板锚栓限定了次级支撑件。另外，如图8中最佳示出，移动式隧道掘进单元102包括安全地容纳在后部护罩132内的一个或多个探针钻机440。这允许钻凿提前(通常长达30米)定位在掘进单元102前方的不良地面条件和/或水。可以手动调节探针钻机的位置和定向，以允许在三个方向上通过切割器头116和前部护罩130进行覆盖钻凿。在一个实施例中，如图7至图9中最佳示出，后部护罩132包括多个指状件166，该多个指状件166限定间隙，钻机164可以延伸穿过该间隙并进行钻凿。这些指状件166引导并协助支撑钻机164的钻凿操作。指状件166被液压致动以在运输期间提供调节并且还在支撑钻凿期间对隧道壁提供支撑，以保护支撑钻机操作者442(如图8中最佳示出)。[0083] 再次参考图6A和图6B，第一备用单元126配备有第二输送机装置170，以将切屑和渣土从在移动式隧道掘进单元102上的第一输送机装置124朝向第二备用单元172运输。第一备用单元126配备有主液压动力组和装有PLC系统的配电板。第一备用单元126还配备有洗涤器单元以助于抑制灰尘。在设想的布置中，第二备用单元172配备有第三输送机装置174，以从在第一备用单元126上的第二输送机装置170朝向卡车176接收切屑和渣土。在一个实施例中，第二备用单元172配备有冷却水循环泵送系统。第二备用单元172还配备有主输入变电站以及尘土抽吸扇单元。还安装了电缆卷盘和软管卷盘，以允许连续操作300米。

另外，如图18A和图18B、图19A至图19C和图20A至图20C所示，第一输送机装置124、第二输送机装置170和第三输送机装置174都是可折叠的，以便改善和促进可操纵性。特别地，输送机装置124、170、174的端部部分可以向下折叠或者枢转，如图18A、图19A和图20A中最佳示出。

另外，输送机装置124、170、174被设计成具有可变的几何形状，以使得它们能够被压缩以助于在运输期间的可操纵性。输送机装置124、170、174具有模块化设计，以使得通用零件库存能够减轻备件和维护要求。

[0084] 有利地，掘进机装置可以被远程地监视和控制，因此对于工作人员是安全的。[0085] 在使用中，现在转向图21A至图21G，并且进一步向下转向图22A至图22W，当与传统TBM相比时，利用相对较小的部件意味着在为掘进机装置准备起动腔室之后，掘进机装置可以通常根据预编程的路线盲目前进。通常，参考图21A，通过准备箱形切割的起动腔室200来准备场地，所述起动腔室200的典型高度为6米并且长度为约为12米。如箭头202所示，通过为腔室200钻凿支撑件来进一步准备该场地。然后用LHD(负载托运卸料)型卡车安装模板结构(箭头204)，然后用卡车搅拌机泵送混凝土(箭头206)。单元102、126、172的紧凑设计允许每个单元在现有的隧道和竖直井筒内运输(即，每个单元可以配合到标准保持架中)，其中所有部件都可以容易且快速地组装和拆卸。方便地，就这一点而言，本发明的各个部件都被设计为不超过2米。在运输配置中，其中移除了切割器头116以及前部护罩130和后部护罩132的各个区段，移动式隧道掘进单元102的长度约为5.565米。在包括切割器头116以及前部护罩130和后部护罩132的掘进配置中，移动式隧道掘进单元102的长度约为8.875米。

[0086] 一旦准备好场地，现在参考图21B，将机器区段沿着保持架中的井筒向下运输，如箭头210所示。然后，假设通道高度为至少2米，则可以将物料沿着下降井筒向下运输，如箭头212所示。在一个实施例中，切割器头116通过快速附接方法可拆卸地固定到移动式隧道掘进单元102(以下参考图22U、图22和图22W进一步说明)，这改进了掘进循环的效率。另外，切割器头116包括通常可以与前部护罩一起被预组装和预安装的多个区段(在上文和在下文进一步参考图22K、图22L和图22M描述)。如以上所描述的，中央区段412具有逐渐变细的轮廓以确保区段的精确附接。因此，在准备时，前部护罩130(如以上所描述的，与切割器头116一起)可以预先安装在起动腔室200中，如分别由箭头214和216所指示。一旦完成，起动腔室200就准备好用于本发明的移动式地下隧道掘进机装置100，如箭头218所示。[0087] 图21C示出了本发明的移动式地下隧道掘进机装置100的部件沿下降井筒运输，再次假设通道高度至少2米，如箭头220所示。然后，移动式地下隧道掘进机装置100可以在地下在相邻腔室中组装，如箭头222所示。图21D示出了移动式隧道掘进单元102沿路径226移动就位并且最终连接至切割器头116和前部护罩130的组合。图21E示出了第一备用单元170和第二备用单元172被移动到移动式隧道掘进单元102后面的位置，以使得掘进循环开始。掘进循环继续使机器前进，如以上所描述的，并且如图21F中的230中的箭头所示。当渣土和切屑沿着输送机向后输送时，渣土由卡车232(类似于图6A中所示的卡车176)移至储备区域，同时替代卡车234(也类似于图6A所示的卡车176)准备就绪取而代之，以保持该过程基本连续。然后如图21G中的箭头240所指示，将渣土排放到储备区域。一旦已钻出所需的隧道长度，如箭头242所示，将移动式隧道掘进单元102与切割器头116和前部护罩130组合断开连接，如箭头244所指示的从隧道中移出，然后移至新的预先准备的场地246，另一个切割器头116和前部护罩130的组合正在场地246中等待。

[0088] 现在转向图22A至图22W，现在将描述在准备好的起动腔室302内的发动或者起动框架300(在图22T中示出)的构造和使用。如图22A所示，在腔室302内，第一中央基底框架部件304向下放置在地面上，与待掘进的隧道面306间隔开。此后，通常使用连接板310将多个额外的中央基底框架部件308配合到第一中央基底框架部件304，从而导引至基本上抵靠隧道面306。这在图22B中示出。如图22C和图22D中所示，然后再次通常使用连接板314将多个侧基底框架部件312配合在已组装的中央基底框架部件304、308的任一侧上。图22D示出了所得到的用于起动框架300的组装的基底316。[0089] 如图22E中所示，使用杆320将第一侧框架部件318固定到邻近隧道面306的侧基底框架部件312。使用杆324将第二侧框架部件322固定至邻近隧道面306的相对的侧基底框架部件312，如图22F所示。提供了切割器头挡块组件326，以在第一侧框架部件318和第二侧框架部件322上延伸。一对切割器头挡块伸缩管支撑件328、330被配合到第一侧框架部件318和第二侧框架部件322的上部区域，如图22G的视图中所示。如图22H和图22I中所示，设置了一对移动式模板332并将其配合在第一侧框架部件318和第二侧框架部件322的端部附近。如图22J和图22K中所示，设置了第一对履带板334并将其配合到组装的基底316的端部。图

22K还示出了准备安装的第一切割器头区段336(对应于图23中所示的外围切割器头区段

410)。

[0090] 如图22L的视图中所示，额外的切割器头区段336被逐个安装，以最终限定外切割器头环338。切割器头环被支撑在第一对履带板334上。然后，将中央切割器头部件340(对应于图23中的中央切割器头区段412)配合在切割器头环338内，如图22M中所示(和后续附图)。如图22N中所示，设置第二对履带板342并将其安装到组装的基底316，与第一对履带板334相邻。如图22O和图22P中所示，前部护罩区段344设置并且支撑在第二对履带板342的顶部上。前部护罩区段344通常使用销钉346固定就位。现在转到图22Q，一对主驱动缸部件348放置在第一侧框架部件318和第二侧框架部件322附近的位置。该图还示出了准备安装在第一侧框架部件318附近的第三侧框架部件350。

[0091] 如图22R中所示，还设置并且安装了第四侧框架部件352。该图还示出了准备安装的前部护罩354，随后的图22S示出了围绕切割器头环338配合的前部护罩354。图22S还示出了第三对履带板356，该第三对履带板356设置在第二对履带板342附近并且配合到组装的基底316。该图还示出了准备安装在第三侧框架部件350附近的第五侧框架部件358。如图22T中所示，还设置并且安装了第六侧框架部件360。该图还示出了第四对履带板362，该履带板362设置在第三对履带板356附接并且配合到组装的基底316。其结果是现在组装完起动框架300。现在转到图22U，在使用中，一旦已经组装好起动框架300，移动式隧道掘进单元

102(如上所描述的，处于其运输配置中)被拉近。如图22中所示，设置有尾部护罩364，其基本上对应于以上描述的后部护罩132，并且安装在掘进单元102的顶部。最后，如图22W中所示，将移动式隧道掘进单元102驱动到起动框架300中，并且连接至中央切割器头部件340，并准备进行如上所描述的操作。

[0092] 为了帮助在起动框架300内组装切割器头116和护罩区段130.1、130.2、130.3和130.4(如图14A、图14B和图14C中所示)，设置有操纵器350，以供伸缩臂叉装机352使用，如图25中所示。伸缩臂叉装机352是液压驱动和遥控的。操纵器350布置成拾取对应于任何切割器头和/或护罩区段的部件354，将部件354驱动到起动框架300中，并且将其放置在需要的地方以便于相关部件354的组装或者连接。

[0093] 操纵器350在图26中更详细地示出，并且通常包括后板360，该后板具有细长的支撑件362，该支撑件362可以通过在伸缩臂叉装机352的端部处的钩挂装置364抓住和提起。支撑装置从后板360的前部延伸，包括一对间隔开的支撑板368、370。固定板372跨过支撑板

368、370的端部配合，固定板372相对于支撑板368、370可枢转，以使得相关部件354能够放置在需要的地方。

[0094] 与以上描述类型的传统TBM相比，本发明的隧道掘进机装置具有更大的移动性和多功能性，并且相对便宜。另外，使用各种可互换的部件大大简化了维护，从而提高了机器的整体效率。[0095] 另外，由于掘进隧道的圆形形状提供的固有强度在地下特别有利，因此本发明克服了对钻凿和爆破的需求。