本发明涉及盾构机技术领域，具体涉及一种扩张式盾构机。
背景技术：
盾构隧道掘进机，简称盾构机。是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开掘切削土体、输送土碴、拼接隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，设计地质、土木、机械、等多门学科技术，而且要按照不同的地址进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路等隧道工程。
盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
盾构机根据工作原理一般分为手掘式盾构，挤压式盾构，半机械式盾构(局部气压、全局气压)，机械式盾构(开胸式切削盾构，气压式盾构，泥水加压盾构，土压平衡盾构，混合型盾构，异型盾构)。
目前，在铁路、公路、地铁等隧道工程施工作业中，盾构机是一种常见的隧道掘进的专用工程机械。盾构机用于隧道暗挖施工作业，其主要功能是通过土体开挖、土碴排运、整机推进和管片安装等完成隧道的成型挖掘。现有的盾构机大都采用切削装置对隧道的泥土进行挖掘，然后隧道内被挖掘出的泥土及岩屑等杂物通过螺旋输送机排出，从而实现隧道的掘进作业。但现有的盾构机也存在一些不足之处：现有的盾构机构掘进速度缓慢、切削效率低，通常在土层中挖掘直径1米-15米大小隧道的掘进速度为每分钟8厘米左右，而遇到硬岩石时其掘进速度就更加缓慢，导致施工工期较长，施工作业量较大。
另外现有的盾构机大都需要将掘进产生的泥土等物进行向外输出，需要大量的人力物力。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种扩张式盾构机，以解决现有技术中的问题。
本发明的扩张式盾构机，一种扩张式盾构机，包括盾构机掘进装置、盾构机拼环装置和液压机；
所述盾构机掘进装置设于扩张式盾构机的前端，所述盾构机拼环装置设于盾构掘进装置的后端，所述液压机设于扩张式盾构机的后端；
所述盾构机掘进装置包括盾构机钻头、掘进动力传输装置、扩张装置和扩张动力装置；
所述盾构机钻头设于盾构机掘进装置的一端，所述盾构机钻头的另一端连接掘进动力传输装置，所述扩张装置设于盾构机掘进装置的另一端，所述扩张动力装置设于扩张装置的内部。
优选的，所述掘进动力传输装置采用液压电机，所述液压电机连接液压机。
优选的，所述扩张动力装置采用液压缸，所述液压缸连接液压机。
优选的，所述扩张装置包括至少十级扩张装置；
所述每级扩张装置均包括相同块数的扩张拼接体；
所述每级扩张拼接体为弧度和宽度相同的5-6块扩张拼接体；
所述各级扩张装置中的各块扩张拼接体在不工作时均有相同面积的重叠；
所均每级扩张装置均连接相应级别的液压缸。
优选的，所述不同级别的液压缸均采用5-6个液压缸，与此级相对应的扩张拼接体的个数相同。
优选的，所述各级扩张装置随着相距盾构机钻头距离的增大，其扩张直径逐级增加，扩张装置的宽度不变。
优选的，所述扩张装置的直径为30cm-200cm。
优选的，所述盾构机钻头的直径为30cm。
优选的，所述盾构机钻头采用麻花钻头。
采用以上的结构，使本发明的具有以下有益效果：
本发明所掘进的孔径小，而且掘进过程中泥土等杂物直接用压力将其分散至孔径的四周，不仅不会产生泥土等杂物，需要车辆和人力将其运出，提高了掘进速度和效率，同时不会产生塌方，安全性大大提高。
本发明整个过程中只要有电源的提供即可，整个装置简单高效。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示出本发明的盾构机掘进装置的剖视结构示意图；
图2示出本发明的盾构机扩张装置的剖视结构示意图；
图3示出本发明的盾构机扩张装置全部扩张时前视图的截面示意图。
图中，1、盾构机钻头；2、液压电机；3、液压缸；4、扩张装置。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
所描述的实施例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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其他实施例，都属于本发明所保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体意义。
如图1-3所示，本发明的扩张式盾构机，包括盾构机掘进装置、盾构机拼环装置和液压机；
所述盾构机掘进装置设于扩张式盾构机的前端，所述盾构机拼环装置设于盾构掘进装置的后端，所述液压机设于扩张式盾构机的后端；
所述盾构机掘进装置包括盾构机钻头1、掘进动力传输装置、扩张装置4和扩张动力装置；
所述盾构机钻头1设于盾构机掘进装置的一端，所述盾构机钻头1的另一端连接掘进动力传输装置，所述扩张装置4设于盾构机掘进装置的另一端，所述扩张动力装置设于扩张装置4的内部。
所述掘进动力传输装置采用液压电机，所述液压电机连接液压机。
所述扩张动力装置采用液压缸3，所述液压缸3连接液压机。
所述扩张装置4包括至少十级扩张装置，所述扩张装置4包括第一级扩张装置、第二级扩张装置、第三级扩张装置、第四级扩张装置、第五级扩张装置、第六级扩张装置、第七级扩张装置、第八级扩张装置、第九级扩张装置和第十级扩张装置。；
所述每级扩张装置4均包括相同块数的扩张拼接体；
所述每级扩张拼接体为弧度和宽度相同的5-6块扩张拼接体；
所述各级扩张装置4中的各块扩张拼接体在不工作时均有相同面积的重叠；
所均每级扩张装置4均连接相应级别的液压缸3。
所述不同级别的液压缸3均采用5-6个液压缸，与此级相对应的扩张拼接体的个数相同。
所述各级扩张装置4随着相距盾构机钻头1距离的增大，其扩张直径逐级增加，扩张装置4的宽度不变。
所述扩张装置4的直径为30cm-200cm。
所述盾构机钻头1的直径为30cm。
所述盾构机钻头1采用麻花钻头。
所述扩张装置4为没有底和盖的圆柱形，均匀的分为五块，每块的中间位置均连接1个液压缸作为扩张动力。
工作时，启动液压机，液压机带动液压电机2工作，此时盾构机钻头1向前运动，在盾构机钻头1进给一段距离后，液压电机2停止转动；液压机带动第一级扩张装置对应的液压缸3工作，第一级扩张装置在液压缸3的带动下逐步向外扩张，直至所有第一级扩张装置对应的液压缸3伸长直最大，则第一级扩张装置扩张完成，此时孔径四周的土经圆柱形的第一级扩张装置均匀压实，不会出现塌方，且不会产生土碴，不用运土车将土运出，扩张完成后第一级扩张装置在液压缸3的带动下回缩至未扩张时的状态；然后盾构机钻头1由液压电机2带动继续进给一段距离后，第一级扩张装置恰好处于此段距离，然后第一级扩张装置开始进行扩张工作，同时，位于第一级扩张装置后方的第二级扩张装置进行扩张工作，扩张完成后，第一级扩张装置和第二级扩张装置在各自相对应的液压缸的带动下回缩至未扩张时的状态，如此循环，直至最后一级扩张装置将孔径扩张成200cm的直径，此时，由盾构机拼环装置对200cm的孔进行管道内铺设管片，然后，一直往复扩张，形成一条200cm直径的孔洞。由于孔洞的直径为200cm，孔洞小，不会对地面造成破坏。真个施工过程安全可靠。
本发明中的探测系统和方向系统与现有技术相同，在此不做赘述。
本发明所掘进的孔径小，而且掘进过程中泥土等杂物直接用压力将其分散至孔径的四周，不仅不会产生泥土等杂物，需要车辆和人力将其运出，提高了掘进速度和效率，同时不会产生塌方，安全性大大提高。
本发明整个过程中只要有电源的提供即可，整个装置简单高效。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。