参见图1-图7，环形切削成拱预支护隧道施工成套设备包括：机座25、主拱架、支护拱13、链刀组件1、注浆系统2、刀鞘4、混凝土喷射装置8、渣土回收装置9、轨道行走驱动装置10；所述主拱架和轨道行走驱动装置10设在所述机座26上，机座26上设有油缸底部支撑11，所述主拱架包括前后两个与隧道断面轮廓相适应的弧形拱架6a、6b，弧形拱架6a、6b上设有所若干径向油缸支撑7，弧形拱架6a、6b内设有固定梁15；所述刀鞘4通过铰链和第一伸缩机构油缸17连接在移动座5上，通过移动座5与弧形拱架6a上的弧形导轨30滑动配合，移动座5上设有与弧形拱架6a上的弧形轨道30滑动配合的刀鞘驱动装置；刀鞘驱动装置（参见图3），包括设在移动座5上的马达28及连接在马达28上的小齿轮29，小齿轮29与设在弧形拱架6a上的弧形齿条31啮合，移动座5通过卡槽32卡在弧形拱架6a的弧形导轨30上，移动座5上的马达28通过驱动小齿轮29在弧形齿条31上行走带动移动座5在弧形拱架6a上做弧形运动；所述链刀组件1（参见图4、图5），包括刀架26、设置在刀架26一端的马达23，马达23通过链轮21驱动设在刀架26上的链式切刀20；如图6、图7所示，链刀组件1通过链刀刀座3与刀鞘4上的纵向轨道36配合（参见图6），链刀刀座3固定在链刀组件1的刀架26上，链刀刀座3通过卡板16卡在刀鞘4上的纵向导轨36上；与链刀组件1连接的链刀刀座3上设有与刀鞘4配合的链刀组件驱动装置，链刀组件驱动装置（参见图7）包括设在刀座3上的马达33及小齿轮34和设在刀鞘4上的齿条35，刀座3上的马达33通过驱动小齿轮34在齿条35上行走带动刀座3沿刀鞘4运动；所述注浆系统2（参见图4、6）设在链刀组件1的一侧，注浆系统2上设有卡套24、挡板27和注浆管19，通过卡套24与链刀组件1刀架26上的滑轨22配合，用挡板27封堵开挖的槽口，通过注浆管19与混凝土泵送系统连接，在注浆系统2与链刀组件1之间设有第二伸缩机构油缸18；所述混凝土喷射装置8（参见图2）通过二维定位机构设在弧形拱架6a、6b内的固定梁15上位于弧形拱架6b的后面，二维定位机构由横轨14a和纵轨14b以及定位驱动装置构成，其中横轨14a设在固定梁15上，纵轨14b设在横轨14a上，混凝土喷射装置8设在纵轨14b上；定位驱动装置包括驱动纵轨14b沿横轨14a运动的马达及传动机构和驱动混凝土喷射装置8沿纵轨14b运动的马达及传动机构，传动机构采用齿轮齿条机构；所述渣土回收装置9为常规装置设在机座26的后面；所述支护拱13通过第三伸缩机构油缸12设置在弧形拱架6a前面。
《一种环形切削成拱预支护隧道施工成套设备》设备的工作原理：整机沿隧道内的轨道行走，在隧道掌子面前就位，机座26上的油缸底部支撑11和弧形拱架6a径向油缸支撑7伸出顶在掌子面和隧道壁上，对整机起稳定支持作用；第三伸缩机构油缸12将支护拱13推到掌子面上对掌子面起稳定支持作用，然后链刀组件1的马达23启动，带动链轮21水平转动，通过油缸17调整刀鞘4的上下位置，通过链刀组件驱动装置驱动刀座3沿着刀鞘4上的纵向导轨36滑动，带着链刀组件1缓慢向前伸出，并插入掌子面的土壤里面对土壤进行切削，插入到预定的深度之后，通过刀鞘驱动装置使与刀鞘4连接的移动座5沿着弧形拱架6a上的弧形轨道30运动，通过刀鞘4带动链刀组件1进行环向切割，当切割到预定位置时，注浆系统2通过油缸18的推动进入到链刀组件1挖出来的槽内，注浆系统2上的挡板27将挖出的槽口封住，由注浆管19对挖出的槽进行注浆工作，所注的混凝土含有添加剂能在预定的时间内凝固成形，注浆后通过刀鞘4继续沿着弧形拱架6a做环向运动使链刀组件1对土壤不断切削，注浆系统2则不断对切除的空间进行填充；直到工作预定的范围，到达终点位置后，链刀刀座3沿着刀鞘4上的纵向导轨36往回移动，带动链刀组件1从土壤中慢慢抽出；则此时在切割过的范围已经形成了一个混凝土的拱壳，在一定的凝固时间后就可以起到一个支护作用，可以在拱壳之下对隧道进行了开挖，开挖过程中可将渣土等通过渣土回收装置9输送出去；挖完之后，底部油缸支撑11收起来，启动支撑行走驱动装置10使得整机在轨道上移动到预定位置，然后继续之前的动作进行下一环的工作，在此工作期间启动混凝土喷射装置8通过二维定位机构可做前后左右运动，对前面的拱开始混凝土喷射进行隧道的二次衬砌。
