文中介绍了与现有用途相同但行走原理不同的盾构法、顶管法、土中自行走式掘进机等施工技术的应用和研究现状，还分析介绍了与现有原理相近但用途不同的螺旋锚的螺旋静力承载机理，对螺旋桨轴向推动机理也进行了分析。通过理论分析和试验模拟的方法，解析了多种弹簧螺旋参数向土中旋入过程中，所能提供的拉力数值，建立了拉力的计算公式，进而为利用向土中旋入螺旋弹簧产生轴向拉力，拉动掘进机自行走前行提供理论支持。研究了螺旋掘进机的牵拉自身掘进前行的机理。通过理论分析初步建立了螺旋结构与土体相互作用的理论模型及拉力计算公式。影响螺旋结构与土体相互作用的因素可分为两类：一类是土体参数，另一类是螺旋结构的参数。针对螺旋结构参数中的螺旋长度、螺旋刚度和螺旋外径进行以正交试验设计为指导的系统对比试验，对采集的数据和试验过程的一些现象分析处理，得到了各研究参数与螺旋结构牵拉力的影响关系。结论如下：（1）螺旋结构与土体相互作用所产生的牵拉力最终由参与的土体剪切面上土体剪切力决定，而土体参与的多少由螺旋结构决定。（2）与螺旋结构相互作用的土体分为两部分，一部分呈现出为后端的倒锥台形状，另一部分为前端的圆柱体形状。（3）对于弹簧类型的螺旋结构，影响拉力的因素次序是：弹性系数，长度，外径，螺旋间距，弹簧丝的截面尺寸，其中，随着弹性系数、长度和外径的增大，弹簧提供拉力逐渐增大。（4）对于螺旋钻类型的螺旋结构影响因素次序是：螺旋的长度，外径，其中，随着长度和外径的增大，螺旋钻提供拉力逐渐增大。（5）矩形截面弹簧相对于圆截面弹簧在旋入土体过程中需要的扭矩更少，扭矩转换为拉力的效率更高。