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隧道自行式移动栈桥发布时间：2021-04-23T08:40:31.861Z 来源：《防护工程》2021年3期作者：马立[导读] 在施工空间便于操作，作业面也可平面展开，对隧道施工具有重要意义。
四川公路桥梁建设集团有限公司公路隧道分公司四川双流 610200摘要：自行式移动栈桥是隧道施工的重要设备，合理选择及使用自行式移动栈桥，有利于推进隧道施工进程。
对此，本文探究自行式移动栈桥的优势，分析自行式移动栈桥类型及特点，并提出一种新型自行式移动栈桥设计方案，为隧道施工提供帮助。
关键词：隧道自行式；移动栈桥；优势；特点隧道施工中，自行式移动栈桥的作用是改善结构的承载力，满足建设单位仰拱施工要求。
隧道自行式移动栈桥一般是一体化设计，含有多项专项技术，配置多功能自动行走装置，前支架及后横移机构、液压自平衡系统等，整体自动化程度较高。
现阶段，多数单线铁路隧道中，仰拱依旧停留在传统简易栈桥施工阶段，传统栈桥采取固定结构，整体灵活性较差，开挖及仰拱无法同步进行，对此，实施自动式移动栈桥，可满足跨度要求，在施工空间便于操作，作业面也可平面展开，对隧道施工具有重要意义。
1.自行式移动栈桥的优势简易栈桥通过工字钢及其他型钢工地加工，这种栈桥结构简单、加工便捷、成本低廉，但也存在很多的不足。
主要是栈桥一般是两片独立结构，在大型车辆通过时容易散开，易发生车辆倾覆及安全事故。
栈桥为固定结构，在移动过程中还需装载机及挖掘机进行吊装移动、定位，费时费力的同时，加之栈桥程度较短，仰拱混凝土施工长度在3-6m，最长也会在12m以内，整体施工速度较为迟缓。
近几年，隧道施工的机械化程度较高，更多的是施工单位使用自行式栈桥。
自行式栈桥整体架构相对稳定，具有较高的安全性。
自行式栈桥配置独立驱动系统，不需要外部机械辅助便可完成自动移动，使用过程方便快捷。
自行式栈桥可满足一次性施工24m的混凝土连续施工，也能进行多种方式组合施工，适应不同的工况。
隧道窑概况隧道窑是耐火材料、陶瓷和建筑材料工业中最常见的连续式烧成设备。
其主体为一条类似铁路隧道的长通道。
通常两侧用耐火材料和保温材料砌成窑墙，上面为由耐火材料和保温材料砌筑的窑顶，下部为由沿窑内轧道移动的窑车构成的窑底。
隧道窑属于逆流操作的热工设备，沿窑长分为预热、烧成、冷却三带。
制品与气流依相反方向运动，在三带中依次完成制品的预热、烧成、冷却过程。
隧道窑两端没有窑门，每隔一定时间将装好制品（砖坯）的窑车推入一辆，同时装有已烧成制品的窑车顶出一辆。
窑车进入预热带后，车上制品首先来自烧成带的燃烧废气接触并被加热。
而后随窑车移动进入烧成带，借助燃料燃烧放出的大量热，达到烧成最高温度并经过一定保温时间后制品被烧成。
烧成制品至冷却带，与鼓入的大量空气相遇，制品被冷却后出窑。
冷却制品用空气经鼓风机从冷却带两侧窑墙基窑顶送入窑内，空气在冷制品的同时本身被加热。
由于冷却用风量大，超出燃料燃烧所需的空气量，因此只有一部分热风供给燃烧使用，另一部分则可抽出，作为砖坯干燥的热源或另作他用。
燃料燃烧所产生的高温烟气沿隧道窑流入预热带，在加热制品的同时本身被冷却，最后经排烟机烟筒排出。
由上述分析可以看出，隧道窑中由于制品和气流按逆流方向运动，烧成制品及废气量都得到较充分的利用，因此较间歇式窑炉热效率高。
某些隧道窑在预热带前设有干燥带，利用从冷却带抽出来的热风干燥砖坯。
设置窑前干燥带课省去单独的干燥工序，节能燃料，同时减轻劳动强度。
但各种不同砖坯只能按同一干燥制度进行干燥，同时干燥废品无法选出，它们也必须随同正品一道继续其后的烧成过程，造成燃料浪费。
所以对于形状和尺寸相差比较悬殊或干燥废品较多的砖坯，不宜入窑前干燥带，而应另设干燥器隧道窑窑墙的结构窑墙是窑体的重要组成部分，它对于窑的寿命、投资、燃料消耗以及操作控制都会产生很大影响。
选用合适的窑墙厚度对降低窑的燃料消耗，改善劳动条件和延长窑体寿命都有很大的意义。
窑墙厚度是根据使用温度和砌筑要求来决定的。
隧道窑工作原理及系统操作隧道窑的系统设置是否合理、窑体结构能否满足要求、操作是否得当，对产品质量、产量、燃料消耗以及窑炉使用寿命都有影响。
（一）隧道窑工作原理隧道窑属于泥流操作的热工设备，沿窑长度方向分为预热带、烧成带、冷却带。
制品与气流以相反方向运动，在三带中依次完成制品的预热、烧成、冷却的过程。
隧道窑两端设有窑门，每隔一定的时间，将装好砖坯的窑车推入一辆，同时，已经烧成砖瓦成品的窑车被推出一辆。
坯体进入预热带后，首先与来自烧成带的燃烧产物（烟气）接触而且被加热，而后进入烧成带，燃料燃烧放出的热量及生成的燃烧产物加热坯体，使之达到一定的温度而烧成，并经过一定时间的保温，生成稳定的制品。
燃烧产物自预热带的排烟口、烟道，经风机或烟囱排出窑外。
烧成的制品进入冷却带，将热量传递给入窑的冷空气制品本身冷却后出窑。
被加热的空气一部分抽进去进行余热利用。
简单来说，隧道窑的烧成过程就是燃料在窑内燃烧、坯体与气体进行热交换、湿交换的过程。
通过燃料燃烧产生的热量，将窑内温度升高到坯体烧成所需温度，在烧成温度时，坯体内各组分发生一系列物理、化学变化，经过这一系列变化，坯体由生坯焙烧为具有一定强度和耐久性，符合建筑要求的砖成品。
（二）隧道窑烧成制度隧道窑工作系统的设置就是在热工基础知识的指导下，针对特定的原料和制品，制定出适宜的烧成制度并保证烧成制度的实现。
窑炉的烧成制度包括温度制度和压力制度，温度制度需要根据原料性能和产品要求而定，而压力制度是保证窑炉按照既定的温度制度进行烧成。
因此影响产品性能的关键是烧成的温度制度。
（1）温度制度温度制度依据物料在烧成过程中的化学、物理变化制定的温度及其与时间的关系，包括升温速度、烧成温度、保温时间、降温速度等参数，并最终形成适宜的烧成曲线。
隧道窑的烧成曲线隧道窑的烧成曲线也是沿窑长装在窑顶或窑侧的热电偶测得的窑内温度曲线（见图5-3），在低温阶段接近气体温度，在高温阶段接近制品温度。
简述隧道窑的分带以及各个带所起到的作用？
答：分为预热带、烧成带、冷却带。
(1）预热带，车上坯体与来自烧成带燃料燃烧产生的烟气接触，逐渐被加热，完成坯体的预热过程。
2）烧成带：坯体借助燃料燃烧所释放出的热量，达到所要求的最高烧成温度，完成坯体的烧成过程。
3）冷却带：高温烧成的制品进入冷却带，与从窑尾鼓入额的大量冷空气进行热交换，完成坯体的冷却过程。
简述一下你所学过的隧道窑的优缺点
优点：1、烧成周期较短，生产效率较高；2、产品质量比较好；3、节约燃料；4、烧成制度单一，便于控制；5、大大减少了工人的劳动强度；缺点：1、建设费用比较高；2、烧成制度改变较难；3、对产量变更的适应性较小；4、它是平焰式窑炉，容易产生气体分层，造成上下温差。
特别是预
热带，一般处于负压，上下温差更大。
设有一窑墙，用粘土砖和红砖两种材料砌成，厚度均为230mm，窑墙内表面温度为1000℃，外表面温度为80℃。
试求每平方米窑墙的热损失。
已知粘土砖的导热系数
λ1=0.835+0.00058t W/m2.0
C,红砖的导热系数λ2=0.467+0.00051t W/m2.0
C，红砖的允许使用温度为700
℃以下，那么在此条件下能否使用？。
几种常见砖瓦窑的特点随着砖瓦原材料的改革，砖瓦质量的提高和企业规模的扩大，砖瓦窑也随着越来越发展成熟且种类繁多，现就我国比较常见的砖窑的优缺点进行简单的阐述。
一隧道窑。
隧道窑是目前自动化程度最高，且各地政府首推的焙烧窑。
隧道窑一般是平顶式，分为不可移动窑和可移动窑（这种窑目前还不是很成熟）。
可移动窑和不可移动窑工作原理基本相同是窑体通过圆形或椭圆形轨道不断前行，前边纳入砖坯，后边吐出成品砖完成焙烧过程。
常用的是不可移动窑，窑体分为焙烧窑和干燥室，利用余热利用系统抽取冷却带热量进入干燥室对砖坯进行干燥，干燥室的砖坯通过顶车，摆渡纳入焙烧系统。
该窑自动化程度高，设计先进的能达到全程监控并自动化装出窑，降低了劳动强度并节省大量的人力资源。
缺点是该窑投资巨大（日产量十万块标砖的规模，总投资四百多万元左右），且生产过程中维修费用过高，生产成本控制难度高。
现在很多地区尤其是北方地区砖价很低，利润空间太小，竞争残酷激烈，让许多投资者对隧道窑望而生畏！特别是周边地区轮窑较多的情况下，建议不要盲目选择隧道窑，很可能会被轮窑挤得没有生存空间，搞到血本无归。
二晾晒型轮窑。
该窑发展历史悠久，技术比较简单且经验相对丰富，在我国各地都有存在。
对砖的成型水份，成型硬度没有太高的要求，内燃的掺配比例比较随意，总之，各种技术含量相对较低，生产易于掌控，部火日产量一般在四至五万块标砖（内机动力窑）。
缺点是该窑受气候环境影响较大，龙其是冬季和雨季比较困难；加之占地面积大（晾晒场地），人力浪费多，污染气体排放量大。
属于淘汰型砖窑，现在很多地区已经在落实关闭该类小轮窑。
隧道砖窑的工作原理隧道砖窑是一种利用地下隧道进行砖燃烧的窑炉。
它的工作原理是通过在地下隧道中引入燃料和氧气，以产生高温燃烧，使黏土砖坯经过烧结而成为成型的砖。
隧道砖窑的工作原理可以分为几个步骤。
首先，将黏土砖坯送入隧道窑的入口处。
然后，在隧道窑的顶部或底部，引入燃料，如煤炭或天然气，以及适量的空气，以提供燃烧所需的氧气。
在燃烧过程中，燃料会释放出热量，并产生高温燃烧气体。
随着燃料的燃烧，火焰和高温气体会沿着隧道窑的长度逐渐向前移动。
这个过程通常被称为“火焰传播”。
在火焰传播过程中，燃料的热量会逐渐传递给黏土砖坯，使其逐渐升温。
当黏土砖坯被加热到足够高的温度时，其中的水分会蒸发并释放出来，这个过程通常被称为“预热”。
接下来，黏土砖坯会继续升温，直到达到烧结温度。
在烧结过程中，黏土砖坯中的粘土颗粒会发生化学反应，粘结在一起，形成坚固的砖块。
隧道砖窑的工作原理还涉及到温度的控制。
通过调节燃料的供应和空气的流量，可以控制燃烧的强度和窑内的温度。
这样可以确保砖坯在适当的温度范围内进行烧结，从而获得高质量的砖块。
隧道砖窑还需要考虑烟气的排放问题。
在燃烧过程中，会产生大量的烟气和废气。
为了减少对环境的污染，隧道砖窑通常会安装烟气净化设备，如除尘器和脱硫装置，以净化烟气并减少废气的排放。
总结一下，隧道砖窑的工作原理是通过燃烧燃料产生高温，使黏土砖坯经过预热和烧结而形成砖块。
通过控制燃烧的强度和窑内的温度，以及安装烟气净化设备，可以实现高效、环保的砖燃烧过程。
隧道砖窑在建筑材料生产中具有重要的作用，能够满足大量砖块的需求，并为建设行业提供可靠的材料基础。
移动式隧道窑简析
移动隧道窑特点是：砖坯不动窑移动，窑体沿直径60m~80m的环形轨道运行，窑体从前到后分为干燥段、预热段、焙烧段、保温段、冷却段，总长约l00m~120m.在未被窑体占用的环形轨道上，移动台车承载的制坯机与窑体同向运转，边制坯边码坯；在其后的移动式窑体以70m/d～l20m/d的速度前移，前端“纳入”砖坯，后端“吐出”成品砖，依次完成码坯一干燥一预热-焙烧-保温-冷却-出砖的全过程。
与传统的普通隧道窑相比，砖坯一次码在环形窑底上，由窑体移动来完成制砖工艺所需要的相对移动，故不需要窑车及其配套设施。
在普通隧道窑中，窑车的上部为焙烧空间，没有送风、排烟风机，为避免高温烟气窜入窑车烧坏车轮和轴承，还需设置车底送风风机。
在整个热供系统中，需保持车底、车面的送风压力平衡，既不让高温烟气下窜，也不许车底冷风上窜降低窑温。
移动式隧道窑没有窑车，故无需车底送风。
烧砖需要耗煤或有机质或油或蒸汽。
如何最大限度地提高热效率，是烧砖窑设计时的技术关键点。
砖的烧结温度在950°C～1080°C之间，要节煤就得提高窑炉的保温隔热效果。
移动式隧道窑采用硅酸铝耐火纤维砖叠砌，不但能减少窑体重量和窑体热胀冷缩应力，更能提高其绝热性，窑温保持时间长。
在生产实际中停止投煤、供风48小时后，重新投煤、供风仍能正常焙烧，这在普通隧道窑的运行中是不可能达到的。
移动式隧道窑中，砖坯从烧成温度降至室温，其散发的热量足以烘干同体积的湿砖坯，这可免建热风炉，也不必采取超热焙烧工艺来多耗煤以供烘干用热。
在移动式隧道窑的热供系统中，干燥用风皆从窑尾进入，经过冷却段冷却烧成砖，使烧成砖在窑尾出口处降至室温，也就是说烧成砖散发的热量已全部被进入窑炉中的风带至焙烧段和干燥段，以供助燃和烘干。
移动式隧道窑的节能是其一个显著特点，而其合理的工艺流程设计、布局和简捷的物流路线也使整个制砖厂的能耗大幅度地降低。
在制砖厂生产中，每万块标砖需原料约20m3.若以每年生产3000万块标砖、每年300个工作日计，则每天生产10万块。
这样，原料制备、运输、陈化、制坯、干燥、码烧等各工序间每日物流总量约250t ×（7次～l0次）以上。
普通隧道窑大部分人力消耗于此，因此，劳动强度大、工作环境恶劣。
在采用移动式隧道窑及其工艺布局的制砖企业，相对繁重的劳动是码坯，其动作简单而不费力，人力搬取1～2块／次）一转身（90°～l50°）一码放。
这与传统制砖厂的装、出窑工作相比就相当轻松了，特别是工作环境不脏不热。
移动式隧道窑的工艺布局为：
圆筒形陈化仓置于隧道窑环形轨道内场地的中央，仓墙与仓顶下檐之间设有密封件；跨越窑体上方的高架输送机将原料从窑的环轨外的细碎设备处输送至陈化仓，输送陈化料的旋转式输送饥一端铰接在仓内中央立柱中，另一端与移动台车上的制坯机料斗铰接；该旋转式的输送机的机架与陈化仓仓顶固接，制坯机移动时带动旋转式输送机使中央立柱旋转，仓顶也随之旋转；旋转式输送机伸入仓顶内的一段，其上布置的斗式提升机将陈化处理后的原料送至旋转式输送机，然后再送到制坯机，边制坯、边码坯。
制坯机按码坯需要逐渐前移。
这一工艺装备布局，圆筒中央陈化仓较之于分仓分时段入料、取料的传统矩形陈化仓有许多优点：占地少，建筑投资少；陈化循环合理，先入先取，循环渐进；物流路线简捷，提高了生产效率，降低了运营成本。
环形轨道上还设置有移动式护坯棚，包括位于环行隧道窑窑底上方的圆弧形棚顶和支撑棚顶的多个立柱。
该棚顶的两端分别与环形隧道窑窑体的首、尾端连为一体，棚顶架的两侧下沿设有导轨，棚顶立柱的上、下端均设有滚轮，其中立柱下端滚轮置于环形隧道窑的轨道上，立柱上端滚轮顶着棚顶下沿的导轨。
当窑体转动时棚顶将同步移动，而立柱也独立移动，以便调整柱的间距。
