8.2 Усиление ледовой переправы колейным деревянным настилом

Изгибающий момент, возникающий в настиле во льду пропорционален жесткости древесины и льда:

Для предохранения намороженного слоя от разрушения при высокой интенсивности движения необходимо по слою усиления уложить деревянный настил сплошного или колейного типов.

Наиболее эффективные результаты достигаются при вмораживании деревянных настилов в лед.

Под настилом достигается более равномерное распределение нагрузки на лед, снижение напряжений изгиба в ледяном покрове.

Деревянные настилы на ледяных переправах обычно состоят из поперечин, уложенных на лед, прогонов, распределяющих нагрузку на определенную длину, и собственно настила.

Для примера рассмотрим усиление ледяного покрова грузоподъёмность, которого определена методом теории упругости.

Определим, насколько повысится грузоподъемность переправы при укладке на лед деревянных настилов.

Рисунок 8 – Усиление льда с помощью деревянного настила

Грузоподъемность усиленной ледяной переправы определим по формуле

,

где - модуль упругости древесины, МПа, ;

- модуль упругости льда, МПа, ;

- момент инерции поперечин древесины, м⁴,

,

- радиус поперечины, м;

м⁴,

- момент инерции полосы льда шириной, равной расстоянию между поперечинами, м⁴;

,

- расстояние между поперечинами, м, = 0,5,

м⁴,

т.

Определим насколько увеличилась грузоподъемность ледяной переправы, при применении деревянных настилов, по формуле

,

%.

Грузоподъемность ледяной переправы после применения деревянных настилов увеличилась на 2,9%. Эффективность применения намораживания выше, чем применение деревянных настилов, деревянные настилы применяем в тех случаях когда нет возможности наморозить переправу.

Рисунок 9- Схема ледовой переправы

9 РАСЧЕТ ОРИЕНТИРОВОЧНОЙ ПОТРЕБНОСТИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЛЕСОВОЗНЫХ ДОРОГ (ЛЕТНИХ И ЗИМНИХ) ДЛЯ ВЫВОЗКИ ДРЕВЕСИНЫ

В процессе лесоэксплуатации строятся летние и зимние временные дороги. Причем протяженность этих строящихся дорог, при их небольшом грузообороте, в несколько раз превышает протяженность магистрали и веток вместе взятых.

Общую протяженность усов определим по формуле

, (9.1)

где - соответственно, протяженность зимних и летних усов, км,

, (9.2)

- объем вывозки леса, м³;

- запас ликвидной древесины, без дровяной на 1 га общей площади, принимаем, - =100 м³/га;

- эксплуатационный запас ликвидной древесины в сырьевой базе, принимаем =135 м³/га;

– коэффициент использования лесосечного фонда, при сплошных рубках k_ил=1;

- среднее расстояние между усами, км,

м,

км,

км,

Для несплошных рубок

, (9.3)

где х – доля несплошных рубок;

при К =0,4

км;

при К =0,6

км;

при К =0,8

км

Рисунок 10 - График зависимости от К

10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРУДОЁМКОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА ЛЕТНИХ УСОВ

10.1 Технология строительства усов на хворостяной подушке

При строительстве летних усов применяем 4 типа конструкции. Соотношение протяженности летних усов различных конструкций в процентах приведены на рисунке 11.

1) 10 % = 0,363 км 2) 42 % =1,52км

3) 28 % =1,02км 4) 20 % =0,726км

Рисунок 11 - Конструкции усов: 1 – хворостяная подушка; 2 – хворостяная подушка с засыпкой дренирующим грунтом; 3 – сплошной поперечный настил с хворостяной подушкой и с засыпкой дренирующим грунтом; 4 – щитовые покрытия

Строительство усов ведется одновременно с разрубкой трассы или после освоения одной третьей части делянки. В первом случае лесосечные отходы берутся с трассы, во втором случае - от сучкорезных машин, запас у которых уже имеется.

Технологическая схема строительства уса приведена на рисунке 8.

В пределах делянки трасса разрубается шириной 100 м, чтобы с обеих сторон от уса уложить штабель леса, под каждым из которых необходима площадь 40×30 м. Вне пределов делянки трасса разрубается такой ширины, чтобы от поваленных деревьев хватило сучьев для устройства хворостяной подушки.

Строительство уса начинается с восстановления уса и наметки типов покрытий на различных участках в зависимости от типа местности и степени увлажнения.

Там, где устраивается поперечный настил, сначала укладываются продольные лежни из мелких хлыстов, а затем – поперечные (из некондиционной древесины). Подвозку лежней и раскладку производят щитоукладчиком ЛД-17.

При подготовке дорожного основания подрост и пни должны быть спилены на уровне земли на полосе шириной 5 м. Растительный слой по возможности должен быть сохранен.

Спиленные пни, камни и валежник удаляют за пределы дорожной полосы. Спиленный подрост оставляется на дорожной полосе.

Для устройства хворостяной выстилки используются вершинки и сучья деревьев любых пород. Однако лучший эффект, особенно при устройстве верхнего слоя покрытия, достигается при использовании еловых сучьев.

При строительстве хворостяного слоя щитоукладчик ЛД-17 осуществляет погрузку лесосечных отходов, их транспортировку к месту укладки, равномерную раскладку по основанию и уплотнение.

Устройство подушки ведется способом «от себя», укладывая сучья равномерным слоем на всю ширину дороги. Толщина слоя сучьев в свежеуложенном состоянии должна быть примерно в 3-4 раза больше требуемой после уплотнения.

В конструкции уса 2-го и 3-го типов хворостяная подушка засыпается дренирующим грунтом. Толщина засыпки зависит от марки автомобилей, применяемых на вывозке леса. Песок и гравийные материалы для засыпки подвозятся из ближайших карьеров автомобилями-самосвалами или из резерва с разработкой и перемещением их бульдозером.

Рисунок 12 – Технологическая схема строительства усов на хворостяной подушке: 1-сучкорезная машина ЛП-30; 2-бензопила МП-5 «Урал»; 3-щитоукладчик ЛД-17; 4-бульдозер ДЗ-18; 5-автосамосвал КамАЗ-5511

Расчет трудоемкости строительства усов на хворостяной подушке приведен в таблице 6.

Таблица 5 - Расчет потребности трудозатрат на устройстве усов на хворостяной подушке

№ процес-са	Источник обоснования норм	Описание рабочих процессов с расчетом объемов работ на 1 км	Единицы измере-ния	Объем работ		Произ-води-тель-ность	Потребность
				на 1 км	на весь участок		чел.-дн	маш-см.
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Нормы выработки и расценки на подготовительные, вспомогательные и хозяйственные работы 1986 г §20	Вырубка подроста с укладкой на трассу 1 км: 5×1000=5000 м2	м2	5000	14520	1520	9,55	-
2	Нормы выработки и расценки на подготовительные, вспомогательные и хозяйственные работы 1986 г §7	Спиливание пней за подлицо d=0,24 м. при среднем запасе αэ=1 м3/га.Количество пней: на 1 га: 562шт.; на 1 км: 281 шт.	шт.	281	1020	100	10,2	5
3	НВиР ВЛТО «Леспром» 1985г. §81	Заготовка поперечин для сплошного настила из некондиционной древесины d=0,16 м, на 1 км: 1000/0,16=6250 м3	шт.	6250	6352,5	85	74,74	-
4	Технологические карты и правила	Подвозка и укладка бревен сплошного настила	м	1000	1016,4	39	26,0	26,0
5	Типовая техноло-гическая карта на строительство лесовозных усов с покрытием из лесосечных отходов 1983 г.	Устройство хворостяной подушки ТБ-1-0,5 на 1 км: 1000×0,1×4,5=450	м3	450	1306,8	195	59,7	60

Продолжение таблицы 5

1	2	3	4	5	6	7	8	9
6	Нормы выработки и расценки на подготовительные, вспомогательные и хозяйственные работы 1986 г §33	Засыпка бульдозером Т-130 из боковых резервов хворостяных усов	м3	1000	2541	300	8,47	9
Итого:	-	-	-	-	-	-	190	100

Средняя трудоемкость строительства усов на хворостяной подушке:

чел-дн./км. (10.1)

10.2 Строительство деревянно-лежневых лесовозных усов

10.2.1 Технология строительства

Колесопроводы, по которым движутся колеса автопоезда, устраивают из бревен или хлыстов. Бревна и хлысты укладывают вразнокомелицу в вырезы в шпалах. Вырезы, выполненные в виде трапецеидального паза, позволяют с помощью клиньев скреплять отдельные бревна (хлысты) и не позволяют им перемещаться в сторону.

Стыкуют лежни колесопроводов обязательно на шпалах вразбежку или по угольнику. При стыковке по угольнику стык двух смежных концов пакетом бревен опирается на сдвоенные шпалы.

В зависимости от почвенно-грунтовых условий шпалы укладывают на грунт, на продольные лежни или на клетку из продольных и поперечных лежней (лаг).

Для снижения расхода древесины применяется перекладка элементов деревянно-лежневой дороги. Перекладка покрытия уса осуществляется бригадой рабочих из 7 человек, имеющей на вооружении трелевочный трактор и две бензиномоторные пилы.

Вначале на отработавшем усе лежневое покрытие разбирается. Трелевочный трактор собирает помеченные лежни колесопроводов с конца уса к его началу, подвозя их на расстояние не более 300 м. Затем лежни и шпалы грузят челюстным погрузчиком на обычный лесоавтопоезд. При этом около стоек на коники укладывают сначала более длинные лежни, а в середину короткие и шпалы.

Погруженную верхнюю часть разобранного уса перевозят к месту строительства нового. На трассе нового уса после проведения подготовительных работ бригада раскладывает привезенные шпалы и лежни. Одновременно с этим сломанные лежни и шпалы заменяют на новые с соответствующей подгонкой.