、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果有更进一步的说明。需要说明的是，对于这些实施方式的说明并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所述的本实用新型的实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0042]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护??围的限制。
[0043]由于当今的暗挖法施工机械化程度非常低，其中的挖上方土和开槽两个工序均靠人工来完成，本实用新型设计了一种多功能操作臂，该多功能操作臂操作定位臂、主旋转机构、摆动机构以及挖土开槽装置，操作定位臂一端用于连接在车架上，另一端与主旋转机构后端连接，主旋转机构前端与摆动机构连接，摆动机构可相对于主旋转机构的轴向转动，挖土开槽装置包括圆柱形的刀体和驱动刀体在其轴向转动的驱动系统，刀体顶端设有凸起的挖土刀，圆柱面上螺旋地设有开槽刀，摆动机构与挖土开槽装置连接，摆动机构能够驱动挖土开槽装置相对于主旋转机构上下摆动，以使刀体转轴在前向和竖直向上的方向上切换。
[0044]图1和图2为本实用新型多功能操作臂的一个示意性实施例的结构示意图，如图1和图2所示，多功能操作臂包括操作定位臂1、主旋转机构2、摆动机构3以及挖土开槽装置4，操作定位臂I 一端用于连接在车架8上，另一端与主旋转机构2后端连接，主旋转机构2前端与摆动机构3连接，摆动机构3与挖土开槽装置4连接，在此需要说明的是，该实施例中的“前”和“后”是相对于该多功能操作臂的伸出方向，即面向隧道断面的方向为前，背向隧道断面的方向为后，主旋转机构2可以选用360°旋转油缸，也可以选用360°旋转电机，同样地，摆动机构3也可以选用180°旋转油缸或180°旋转电机。
[0045]操作定位臂I最好采用双三角式定位结构，如图1和图2所示，操作定位臂I包括操作主臂101、一对后伸缩油缸102、一对前伸缩油缸103以及用于连接主旋转机构2的连接件104，操作主臂101的后端用于铰接车架8，前端与连接件104铰接，后伸缩油缸102一端用于铰接车架8，另一端与操作主臂101的中部铰接，前伸缩油缸103 —端与操作主臂101的中部铰接，另一端与连接件104铰接，当后伸缩油缸102中的左侧的伸缩油缸缩回，右侧的伸缩油缸伸出时，操作主臂101在后伸缩油缸102的作用下向左摆动，当后伸缩油缸102中的左侧的伸缩油缸伸出，右侧的伸缩油缸缩回时，操作主臂101在后伸缩油缸102的作用下向右摆动，当一对后伸缩油缸102同步伸缩时，操作主臂101在后伸缩油缸102的作用下上下升降，同理，连接件104在一对前伸缩油缸103的作用下也可左右摆动，上下俯仰，其中操作主臂101还可以包括固定臂和伸缩子臂，进一步提升操作定位臂I的定位灵活性，操作定位臂I也可以采用电力驱动的机械手臂，还可以采用直角坐标定位结构或其它结构的定位臂。
[0046]在该实施例中，操作定位臂I既可以按水平和垂直方向分步定位，还能够直接实现斜上或斜下定位，使前端的挖土开槽装置4的定位更加精准、高效，摆动机构3可相对于主旋转机构2的轴向转动，挖土开槽装置4包括圆柱形的刀体41和驱动刀体41在其轴向转动的驱动系统42，刀体41顶端设有凸起的挖土刀43，挖土刀43凸起的长度方向最好以相对于刀体41转轴方向倾斜的方式设置，因为倾斜设置的挖土刀43能够更大面积地挖上方土，提高工作效率。刀体41圆柱面上螺旋地设有开槽刀44，开槽刀44的刀刃可以是平刃，也可以优选为锯齿形，因为锯齿形刀刃能够提高开槽刀44的破土开槽能力，摆动机构3能够驱动挖土开槽装置4相对于主旋转机构2上下摆动，以使刀体41转轴在前向和竖直向上的方向上切换，挖土开槽装置4启动，继而实现不同的工序。
[0047]在挖上方土工序下，摆动机构3驱动挖土开槽装置4使刀体41转轴垂直于隧道断面，挖土开槽装置4在启动状态下，驱动系统42驱动刀体41在其轴向转动，挖土刀43在操作定位臂I和主旋转机构2的联合定位下完成挖上方土工序；在开槽工序下，摆动机构3驱动挖土开槽装置4使刀体41转轴平行于隧道断面，挖土开槽装置4在启动状态下，驱动系统42驱动刀体41在其轴向转动，开槽刀44在操作定位臂I和主旋转机构2的联合定位下完成开槽工序。设置主旋转机构2的目的是为了便于挖土开槽装置4定位，因为在挖上方土工序和开槽工序中，挖土开槽装置4通过操作定位臂I并不能直接到达位于隧道断面两侧的施工位置。
[0048]在本实用新型多功能操作臂的另一个优选的示意性实施例中，多功能操作臂还包括导管导入装置6，主旋转机构2的一侧连接并托起导管导入装置6。由于导管导入装置6较长，如图1所示，主旋转机构2最好包括旋转油缸21和转接体22，旋转油缸21与操作定位臂I另一端连接，摆动机构3通过转接体22与旋转油缸21连接，旋转油缸21和转接体22连接并托起导管导入装置6，具有较高的稳定性。导管导入装置6能够实现打导管工序，使多功能操作臂实现更多的工序，因而本实用新型多功能操作臂能够替代现有的全人工手持风镐的工作方式，降低了劳动强度，大大提高了工作效率。
[0049]在本实用新型多功能操作臂的另一个优选的示意性实施例中，如图3所示，导管导入装置6包括推进机构61和夹持机构62，推进机构61包括轨道梁611、推进油缸612和滑台613，滑台613设置在轨道梁611上，且能够沿轨道梁611前后滑动，推进油缸612的一端固定连接轨道梁611，推进油缸612的另一端固定连接滑台613，夹持机构62设置在滑台613上；夹持机构62用于夹持导管7，推进机构61中的推进油缸612用于前后移动滑台613，滑台613前后运动，进而带动夹持机构62向前或向后移动，便于将导管7插入土层。
[0050]如图4所示，上述示意性实施例中，夹持机构62可以包括壳体621，壳体621内可以设置有锥形空腔，锥形空腔的一端内径较大，另一端内径较小，锥形空腔内可以设置有分体式夹紧套622，分体式夹紧套622可以包括相互独立的第一夹紧部件和第二夹紧部件，第一夹紧部件和第二夹紧部件合在一起形成分体式夹紧套622，分体式夹紧套622的外部成锥形，也是一端内径较大，另一端内径较小，与锥形空腔相适配，分体式夹紧套622内轴向形成的通孔(第一夹紧部件和第二夹紧部件之间轴向形成的通孔)用于夹持导管7，导管7位于分体式夹紧套622的内径较大的一端用于插入土层。
[0051 ] 上述示意性实施例中，分体式加紧套622并不只限于包括第一夹紧部件和第二夹紧部件，也可以由三个夹紧部件或更多的夹紧部件组成，数个夹紧部件合在一起形成分体式夹紧套622，分体式夹紧套622的外部成锥形，内部形成轴向的通孔，用于夹持导管7。
[0052]本实用新型将壳体621内部设置为具有特定锥度角的锥形空腔，锥形空腔的一端内径较大，另一端内径较小，锥形空腔内能够为分体式夹紧套622提供前后移动的滑道，分体式夹紧套622的外部成锥形，同样一端内径较大，另一端内径较小，分体式夹紧套622的锥度角和锥形空腔的锥度角相适配，当分体式夹紧套622内夹持的导管7遇到阻力后，分体式夹紧套622向内径较小的一端方向移动，即，分体式夹紧套622从锥形空腔内径较大一端向内径较小的另一端移动，锥形空腔对分体式夹紧套622的压力增大，进而分体式夹紧套622对导管7的夹紧力变大，便于夹紧导管7，使其进入土层。
[0053]上述示意性实施例中，锥形空腔的内径较大的一端可以设置有复位油缸623，复位油缸623的缸筒624与壳体621固定连接，复位油缸623的缸杆625内部中空，导管7穿过缸杆625，插入土层。分体式夹紧套622内径较大的一端可以设置有分体式的空心的圆柱体结构，圆柱体结构插设在缸杆625的内部中空内，且缸杆625的中空内壁设置有一圈凹槽，圆柱体结构上设置有一圈凸台，凸台位于凹槽内；当向缸杆625远离分体式夹紧套622的一侧加入压力油时，缸杆625向分体式夹紧套622 —侧移动，进而通过凸台与凹槽的配合，能够实现缸杆625带动分体式夹紧套622在锥形空腔内向内径较小的另一端方向移动，实现夹紧导管7 ;当向缸杆625靠近分体式夹紧套622的一侧加入压力油时，缸杆625向远离分体式夹紧套622的一侧移动，进而通过凸台与凹槽的配合，能够实现缸杆625带动分体式夹紧套622在锥形空腔内向内径较大的一端方向移动，实现松开导管7。
[0054]进一步地，为了能够增大分体式夹紧套622与导管7之间的摩擦力，在分体式夹紧套622内沿