Лесовозный ус. Выбор трасс лесовозных усов К чему относится лесовозный ус
Выбор трасс лесовозных усов
Правильное, хорошо организованное выполнение лесосечных работ возможно лишь в том случае, если на лесосеку своевременно, еще до прихода комплексных бригад, подведен лесовозный ус. Направление, протяженность и очередность строительства сети усов на год намечаются после отвода лесосек. При отводе лесосек и трассировании усов учитывают возможность использования существующей сети усов.
Основным требованием при разработке схемы размещения усов является требование наименьших затрат труда и средств на их сооружение и на последующую эксплуатацию с учетом расходов на трелевку. Трассирование уса должно быть всесторонне увязано с технологией разработки лесосеки, что выражается в равномерном размещении погрузочных пунктов, сокращении расстояний трелевки, выборе удобного места для пункта техобслуживания, столовой и т. д.
Направление трассы усов выбирает технорук лесопункта совместно с мастером леса, которому будет поручена разработка данной лесосеки, и дорожным мастером, под руководством которого будет строиться ус. Предварительно трассу уса намечают по абрису, затем ее уточняют на местности и закрепляют в натуре с помощью вешек, затесок на деревьях.
Для прокладки уса разрубают дорожную полосу шириной 8 м. Древесина, которую при этом заготовляют, используется для строительства уса. Оставшиеся хлысты укладывают для отгрузки на нижний склад. Все опасные деревья вдоль лесовозного уса на расстояние 25 м в обе стороны должны быть убраны до начала его строительства. Зону безопасности на территории лесосеки разрубают на полосе шириной 25 м комплексные бригады в начале разработки лесосеки.
При автомобильной вывозке леса прокладывают усы следующих типов: грунтовые (наезженные по естественному грунту), профилированные, улучшенные добавками песка или гравия, снежные, накатанные по уплотненному снегу, и снежно-поливные; лежневые из щитов, бревен или хлыстов; инвентарные ленточные; сборно-разборные из железобетонных плит; засыпные на хворостяной подушке. Тип уса выбирается в зависимости от почвенно-грунтовых условий и типа автомобилей с учетом наличия в леспромхозе дорожно-строительного оборудования и строительных материалов.
Усы узкоколейных дорог строятся, как правило, без балласта, с укладкой рельсовой решетки на спланированное грунтовое основание. В зимнее время в районах с устойчивой продолжительной зимой усы строят на снежном основании.
Усы строят дорожно-строительные бригады под руководством дорожного мастера или мастера подготовительных работ. Численный состав рабочих в бригадах и оснащенность механизмами определяется специальными технологическими картами строительства усов исходя из местных условий и типа уса. Подготовленные к работе усы лесовозных дорог дорожный мастер сдает по акту начальнику дороги или начальнику лесопункта.
Подготовительные работы проводят с целью создания необходимых условий для безопасной и высокопроизводительной работы на основных лесосечных работах. Подготовка лесосек к разработке обязательна и должна проводиться до ее начала.
2.1 Состав подготовительных работ
В состав подготовительных работ входят: подготовка лесосырьевого фонда, уборка опасных деревьев, подготовка волоков и лесопогрузочных пунктов, выбор трасс и строительство лесовозных усов; подготовки обслуживающих (вспомогательных) производств (обустройство мастерского участка).
2.2 Отвод лесосек в натуре
Отвод лесосек производят лесхозы, как правило, в весенне-летний период: по главному пользованию и лесовосстановительным рубкам - за 2 года до поступления лесосек в рубку; по рубкам ухода за лесом - за 1 год до рубки; по сплошным санитарным и прочим подобным рубкам - по фактической необходимости. Перед отводом лесосек все лица, привлекаемые к этой работе, должны быть предварительно проинструктированы с проведением тренировки по отводу и таксации лесосек в натуре. Приступая к отводу лесосеки, берут ее выкопировку с плана нарезки лесосек (с подробной привязкой), выписывают таксационную характеристику входящих в нее участков-выделов и подбирают аэроснимки, если они имеются.
Запроектированную к отводу лесосеку предварительно осматривают в натуре. При существенных расхождениях с данными лесоустройства (неспелый лес, неправильное определение преобладающей породы), в результате чего насаждения не могут быть отведены в рубку, эти участки заменяют другими с составлением соответствующего акта. При необходимости лесосеку разбивают на делянки.
2.3 Подготовительные работы по площади делянок
Делянка - участок лесосеки, тяготеющей к одному погрузочному пункту (верхнему складу). Количество делянок на лесосеке зависит от ее размеров и принятого среднего расстояния трелевки. Размеры делянок для каждого конкретного случая различны и зависят в основном от типа применяемых машин на валке и трелевке.
Пасека - это часть делянки, осваиваемая с одного трелевочного волока. Длина пасеки преимущественно равна ширине делянки. Ширину пасеки устанавливают исходя из способа валки и трелевки деревьев (хлыстов), состава и высоты лесонасаждений, рельефа местности, почвенно-грунтовых условий.
Лента (полупасека)- часть делянки, которая разрабатывается за один проход вальщика, ВТМ или ВПМ.
Производится разбивка на пасеки с помощью визиров. Отводится защитная полоса с открытой границей шириной 25-30 м. Прокладывается волок, его граница отмечаются метками на деревьях.
2.4 Выбор схемы транспортного освоения лесосеки
Прокладка волоков должна происходить с максимальным использованием промежутков между оставляемыми деревьями и вырубкой при этом минимального количества деревьев (подроста). Ширина волока должна быть не более 5 м. Длина пасечных волоков в летний период (при непромерзшем грунте) до 250 м в лесах 1 и П группы и 300 - в лесах III группы. В зимний период при промерзшем грунте длина волоков может увеличиваться.
При проведении лесосечных работ в летний период в лесах с влажными и переувлажненными почвами или со свежими суглинистыми почвами трелевка древесины допускается только по волокам, укрепленным порубочными остатками.
Общая доля повреждений почвы путем минерализации ее поверхности на тяжелых глинистых и суглинистых сырых и влажных почвах (долгомошная, черничная и сходные с ними группы типов леса) не должна превышать 20% площади лесосеки в равнинных условиях.
В равнинных условиях повреждение почвы в виде колеи глубиной свыше 10 см и протяженностью более 3% длины пасечного волока и более 5% магистрального не допускается. Для местности, где образование колеи не ведет к резкому снижению защитных, водоохранных функций леса и условий лесовозобновления, ограничения по повреждению почв могут снижаться органами лесного хозяйства.
2.5 Разрубка трасс и строительство лесовозных усов
Транспортная подготовка лесосечного фонда включает изыскание и строительство лесовозных усов и искусственных сооружений. Лесовозные усы, как правило, имеют простое устройство.
До начала разработки на лесосеку подводится ус лесовозной дороги. Для его прокладки выполняют упрощенные изыскание местности. Трассирование уса должно быть увязано с принятой технологией разработки лесосек.
Для прокладки уса разрабатывается полоса шириной 6...8 м. Все опасные деревья вдоль лесовозного уса на расстоянии 25 м в обе стороны убирают до начала его строительства. Тип уса выбирается в зависимости от почвенно-грунтовых условий. Протяженность лесовозных усов зависит от принятого расстояния трелевки и размещения лесосечного фонда, отведенного в рубку на расчетный год. Усы строят дорожно-строительные бригады под руководством мастера.
2.6 Подготовка погрузочных площадок. Расчет необходимого числа погрузочных площадок для складирования заготовленной древесины
Места под погрузочные площадки выбираются по требованиям:
Уклон автопоезда не должен превышать 15%, а сам путь должен быть по возможности прямолинейным;
Под погрузочную площадку желательно использовать территорию, имеющую редину, прогалину, без подроста основной породы;
Размер погрузочной площадки должен быть достаточным для размещения 6-8 сменного запаса леса, заготовленного бригадой.
Места для погрузочных площадок устраивают в соответствии с технологической картой одновременно с разрубкой просеки для дороги. Подготовка погрузочных площадок заключается в следующих работах:
Расчистка площадки от валежника, кустарника, валунов, спиливают пни заподлицо с землей
Разрубка зон безопасности и укладка хлыстов в качестве лежней.
Выбираем погрузочные площадки размером 35х40 м.
2.7 Затраты труда на проведение подготовительных работ
Объем подготовительных работ, и трудозатраты на их выполнение зависят от годового объема производства, почвенно-грунтовых условий и рельефа местности и системы машин на лесосечных работах и т.д.
Воспользуемся следующей формулой для определения трудозатрат:
где Q - годовой объем вывозки леса с каждой лесосеки, м3;
q - запас леса на 1 га, м 3 ;
A - трудозатраты на подготовку 1 га, (0,5-1,5 чел/дней);
B - трудозатраты на подготовку одного погрузочного пункта рабочими,(0,1-2);
K - коэффициент, учитывающий вырубки, гари и т.д., (1,1-1,2);
C - трудозатраты на строительство 1 км уса одним рабочим (10-15);
S - площадь, тяготеющая к одному погрузочному пункту, (5-8га);
b - ширина полосы леса, осваиваемая с одного уса, км.;
Временный путь для вывозки заготовленной древесины с лесосеки со сроком эксплуатации не более года, примыкающий к ветке или магистрали лесовозной дороги и предназначенный для освоения отдельных лесосек. Выбор трасс Л. у. проводится на этапе подготовительных лесосечных работ - комплекса операций по созданию необходимых условий для выполнения основных работ на лесосеке. Л. у. - часть лесотранспортной сети лесозаготовительного предприятия. Расстояние между Л. у., равное двум расстояниям трелевки древесины, устанавливают с учетом наименьших суммарных затрат на их строительство и трелевку древесины к лесопогрузочным пунктам. В зависимости от типа местности и применяемых автопоездов из покрытия Л. у. могут быть на железобетонных плитах, из деревянных щитов на фунтовом или шпальном основании, из бревен на шпальном основании (т. и. лежневые лесовозные дороги), а также гравийными, улучшенными фунтовыми и фунтовыми. Не допускается использование в качестве временных Л. у. русел рек и ручьев. Л. у. после окончания срока вывозки древесины должны быть разобраны, а занимаемые ими земли рекультивированы (см. Рекультивация земель).
Дороги, прокладываемые по лесным массивам и от лесных массивов к дорогам обшей сети, а также к производственным цехам лесозаготовительных предприятий и территориальным лесничествам, называются лесными дорогами.
Лесные дороги относят к дорогам промышленного транспорта и делят на лесовозные и лесохозяйственные. Лесовозные дороги служат для перевозки древесины и других грузов, осуществляемой лесозаготовительными предприятиями при освоении закрепленных за ними на правах аренды лесосырьевых баз. Лесовозные дороги проектируют как технологические пути и подразделяют на магистрали, ветки и усы.
Магистралью называют лесовозную дорогу, эксплуатируемую в течение всего или значительной части срока деятельности предприятия. Она связывает лесосырьевую базу с нижним лесоскла-дом предприятия, пунктом потребления или дорогой общего пользования. Магистраль, как правило, пересекает весь или почти весь лесной массив и объединяет все лесовозные дороги в единую сеть.
Веткой называют лесовозную дорогу, примыкающую к магистрали и предназначенную для освоения части лесного массива. В отдельных случаях ветки могут примыкать к дорогам общего пользования. Срок службы веток составляет 5-10 лет.
Ус - это временная лесовозная дорога, служащая для освоения конкретной лесосеки. Усы, как правило, примыкают к веткам, но иногда и к магистрали. Срок службы уса соответствует продолжительности разработки лесосеки и равен обычно 2 - 3 мес, реже - 1 году.
В настоящее время на трелевке заготовленной древесины применяют колесные факторы, которые позволяют значительно увеличить расстояние трелевки в сухой местности и в зимнее время.
В этом случае лесовозные усы, как правило, не строят, а древесину трелюют непосредственно к веткам лесовозной дороги.
Лесохозяйственные дороги строят для выполнения работ по эксплуатации, уходу, восстановлению и охране лесов. Сеть лесохо-зяйственных дорог должна обеспечивать постоянный доступ в любую часть лесного массива, поэтому постоянным является и срок службы таких дорог. Основой для сети дорог лесничеств является сеть квартальных просек, выполняющих роль дорог низшего, III типа, обеспечивающих проезд единичных автомобилей. Эти дороги представляют собой противопожарные, осушительные, а также предоставляют доступ к лесным кордонам, лесосеменным и егерским участкам. Наряду с ними в лесном фонде строятся дороги II типа. Роль главного транспортного пути выполняет лесохозяйственная дорога I типа.
Учитывая, что согласно новому Лесному кодексу Российской Федерации (2007) все лесохозяйственные мероприятия в арендуемом лесном фонде должны выполнять арендаторы (лесозаготовители), сеть лесовозных и лесохозяйственных дорог целесообразно строить как единую и согласованную с общей сетью дорог местного значения.
Технологическая и организационная структура процесса транспорта древесины
Транспорт древесины представляет собой технологическую фазу лесозаготовительного производства, связующую две другие фазы - лесосечные работы и операции по первичной переработке древесины на нижних лесопромышленных складах.
Древесину из лесосек могут вывозить в виде деревьев, хлыстов, сортиментов и технологической шепы. Вид вывозимой древесины определяет технологическую структуру процесса транспорта леса.
На погрузочном пункте формируют межоперационный запас древесины. Наличие этого запаса чрезвычайно важно для обеспечения ритмичной работы лесовозного транспорта. Размер межоперационного запаса определяют расчетом.
Запас древесины на погрузочном пункте требуется в тех случаях, когда фактическое поступление будет меньше сменного задания на погрузку. Причиной, вызывающей создание запасов, являются случайные отклонения фактической производительности (уменьшение поступления) древесины или увеличение интенсивности ее вывозки.
Грузят деревья или хлысты на подвижной состав челюстными погрузчиками перекидного типа. Возможно также применение крупнопакстного метода погрузки с использованием лебедок.
Погруженную древесину вывозят автопоездами либо подвижным железнодорожным составом узкой колеи на нижний лесопромышленный склад.
При вывозке сортиментов использовать высокопроизводительные и дорогостоящие челюстные погрузчики становится невыгодным, поэтому для погрузки используют передвижные гидроманипуляторы или вывозку осуществляют подвижным составом, имеющим гидроманипулятор для самопогрузки.
Технологическую щепу вывозят автомобилями-щеповозами, оборудованными саморазгружающимся контейнером. Щепу в контейнер грузят непосредственно из передвижной рубительной машины. Как правило, щепу вывозят непосредственно ее потребителю.
Организационная структура лесотранспортного процесса в различных предприятиях может быть различной. Наиболее распространенной является такая структура, при которой лесотранспорт-ные работы в лесозаготовительном предприятии выполняет лесо-транспортный цех, конкретный состав которого определяется объемом транспортных работ и местными условиями.
Подразделениями лесотранспортного цеха, обеспечивающими вывозку древесины, являются:
службы содержания и ремонта лесовозных дорог и дорожных сооружений (дорожная служба);
техническая служба содержания и ремонта подвижного состава, дорожной и погрузочно-разгрузочной техники, обеспечения горючим, смазочными материалами и запасными частями;
диспетчерская служба, задачей которой является оперативное планирование и управление лесотранспортным процессом, обеспечение выполнения плана вывозки и учет выполненной транспортной работы.
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
РАЗМЕЩЕНИЕ ЛЕСОВОЗНОГО УСА НА ЛЕСОСЕКЕ
Д.Н. АФОНИЧЕВ, доц. каф. транспорта леса и инженерной геодезии ВГЛТА, д-р техн. наук
Существуют различные варианты размещения лесовозного уса на лесосеке, наиболее распространены две схемы: проложение уса по середине и по краю лесосеки, но не обосновываются условия, при которых следует размещать ус по середине и по краю лесосеки . Очевидно, что размещение уса определяется шириной лесосеки: при относительно небольшой ширине целесообразно ус разместить по краю лесосеки со стороны лесовозной магистрали. Выбор конкретного варианта размещения уса на лесосеке может быть обоснован путем сравнения затрат на устройство трелевочных волоков, погрузочных пунктов и трелевку лесоматериалов к погрузочным пунктам по рассматриваемым вариантам.
Обозначим суммарные затраты на устройство трелевочных волоков, погрузочных пунктов и трелевку лесоматериалов к погрузочным пунктам при размещении уса по краю лесосеки Z1 (руб), а при размещении уса по середине лесосеки - Z2 (руб). Размещение уса по краю лесосеки целесообразно, если выполняется условие
При несоблюдении условия (1) ус необходимо разместить по середине лесосеки.
Каждый из параметров Zx и Z2 включает пять статей затрат: Z3 - затраты на устройство погрузочных пунктов, руб; Z4 - затраты на устройство магистральных трелевочных волоков, руб; Z5 - затраты на трелевку по магистральным волокам, руб; Z6 - затраты на устройство пасечных волоков, руб; Z7 - затраты на трелевку по пасечным волокам, руб. Затраты Z3, Z4, Z5, Z6, Z7 определяются с учетом размеров лесосеки, пасек, расположения погрузочных пунктов и параметров технологического процесса лесосечных работ . Путем алгебраических построений можно получить аналитические зависимости, определяющие указанные затраты
где m - количество погрузочных пунктов, размещаемых по одной стороне уса; k - количество рядов пасек на лесосеке;
K - стоимость устройства одного погрузочного пункта, руб.
Количество рядов пасек k зависит от размещения уса, при расположении уса по середине k = 2, а при расположении уса по краю лесосеки k = 1.
Z4 = mkC1kPT{lII + a - a0), (3)
где CT - стоимость устройства магистрального волока, руб/км;
kPT - коэффициент удлинения магистрального волока;
1п - расстояние между погрузочными пунктами, км;
a - протяженность магистрального волока в пределах погрузочного пункта, км;
a0 - полуширина зоны тяготения к пасечному волоку, км.
Z5 = 1шЯЪГ (4)
где 1Ш - среднее расстояние трелевки по магистральному волоку, км;
q - объем трелюемой древесины, м3;
Ът - стоимость трелевки древесины по магистральным волокам, руб/(м3-км).
7 - mkkpnlnCn (dy z^ (5)
7 - 2ao It - J- (5)
где kpn - коэффициент удлинения пасечного волока;
СП - стоимость устройства пасечного волока, руб/км;
dy - ширина зоны тяготения к усу, км;
z - расстояние от уса до магистрального волока, км.
где lmB - среднее расстояние трелевки по магистральному волоку, км;
Ъп - стоимость трелевки древесины по пасечным волокам, руб/(м3-км).
Если принять, что форма лесосеки в плане прямоугольная, то объем заготавливаемой на лесосеке древесины q можно определить по формуле
q = Х.00^^^., (7)
где у - ликвидных запас древесины на 1 га, м3/га.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2009
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
Средние расстояния трелевки по магистральному и пасечному волокам при размещении пасечных волоков перпендикулярно лесовозному усу, а магистральных - параллельно усу составляют
lMB = kPT;
Пв = 0,5kPn((dy / к) - z) (8)
Суммарные затраты Zx при к = 1 составят
Zj = mK + mC1kPT{ln + a - a0) +
100Ydylnmb1kpT +
+ (mkPnlnCn / 2a0)(dy - z) +
50Jdylnmkpnbn(dy - z). (9)
Суммарные затраты Z2 при к = 2 составят
Z2 = 2mK + 2mCTkPT(ln + a - a0) +
100Ydylnmb1kPT +
+ (mkPnInCn / 2a0)(dy - 2z) +
25JdylnmkPnbn(dy - 2z). (10)
Неравенство (1) легко привести к
Z2 - Zj > 0. (11)
С учетом формул (9) и (10) после преобразований неравенство (11) примет вид
mK + mCTkPT(ln + a - a0) - zmkPn ln CJ2a0 -
25YlnmkPnbn Cpy> °. (12)
Так как m > 0 и a0 > 0, то обе части неравенства (12) без изменения знака можно разделить на m и умножить на a0
2a0K + 2a0C1kPT(ln + a - a0) -
ZkPn lnCn - 50a0YlnkPnbndy2 > 0. (13)
Полученное неравенство легко решается относительно dy
dy < (2a0K + 2a0CTkPT(ln + a - a0) -
ZkPn lnCn) / 50a0YlnkPnbn. (14)
Ширина зоны тяготения к усу dy величина положительная, а поэтому из обеих частей неравенства (14) можно извлечь квадратный корень без изменения знака неравенства
2a0K + 2a0CTkPT х
x(ln + a - a0) - zkpnlnCn (15)
Формулу (15) можно упростить заменой an = 2a0 (an - ширина зоны тяготения к пасечному волоку, км) и выносом числовой константы из-под корня, тогда размещение уса по краю лесосеки целесообразно при соблюдении условия
a^K + anCTkpT х x(ln + a - 0,5an) - zkpnlnCn
Из полученного выражения (16) видно, что на размещение уса влияют три группы факторов: технологические параметры (an, ln, a, z), экономические показатели (K, CT, Cn, bn) и природные условия (kPT, kPn, у). Исследуем влияние ширины пасеки ln и ликвидного запаса древесины у на ширину зоны тяготения к усу dyK, при которой Zj = Z2, а следовательно согласно формулам (11) - (16)
a^K + anCTkpT х x(ln + a - 0,5an) - zkpnlnCn an ylnkpnbn
Следует учесть, что ln = nan, где n - целое число, тогда формула (17) преобразуется к виду
K + CTkpT -
NzkpnCn nanYkpnbn
Примем в соответствии с следующие значения: K = 35 руб, CT = 30 руб/км, Cn = 10 руб/км, bn = 0,55 руб/(м3-км) (экономические показатели приняты в базовом уровне), an = 0,016 км, a = 0,03 км, z = 0,05 км. Для равнинной местности можно принять kPT = 1,15, kPn = 1,2. Ликвидный запас древесины
Y примем в интервале 50-250 м3/га с шагом изменения 50 м3/га, при этом малые значения
Y соответствуют лесосекам при проведении рубок ухода за лесом. Расстояние между погрузочными пунктами ln может изменяться в достаточно широком диапазоне , а поэтому примем значение n = ln / an в интервале от 1 до 12.
На рисунке представлены графики зависимости dyK = fly). Множество значений dy расположенных выше кривых графиков, показанных на рисунке, согласно (16) соответствует условию размещения уса по середине лесосеки, а соответственно множество значений dy расположенных ниже кривых графиков - условию размещения уса по краю лесосеки.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2009
Предыдущая статья: Что нельзя делать в Великий пост? Следующая статья: Приемы нлп в любви примеры фраз