- •«Лесные дороги»
- •Введение. Цели и задачи курса. Связь с другими дисциплинами.
- •Основные понятия и определения транспорта.
- •Дорога и ее основные элементы.
- •Классификация лесных дорог.
- •Погрузочно-разгрузочные средства.
- •Общие вопросы проектирования лесовозных дорог.
- •2. Проектирование водопропускных и водоотводных сооружений.
- •Дорожно-строительные материалы и основы механики грунтов.
- •1. Классификация дорожно-строительных материалов и их физико-механические свойства.
- •Грунты и их дорожная классификация.
- •Механические свойства грунтов.
- •Определение основных параметров земляного полотна.
- •Водно-тепловой режим земляного полотна и основы его регулирования.
- •Строительство лесных автомобильных дорог.
- •Строительство земляного полотна.
- •Строительство дорожной одежды.
- •Строительство зимних лесовозных дорог и устройство ледяных переправ.
- •12. Зачет (письменно).
Дорога и ее основные элементы.
Дорога - это инженерное сооружение создаваемое для движения тягового и прицепного состава. Выделяются следующие элементы дороги:
а) земляное полотно – основание для дорожной одежды и других элементов дороги. Земляное полотно может быть в виде насыпей в пониженных местах.
б) дорожная одежда – может быть как много – слойной так и однослойной. Непосредственно принимает на себя нагрузку от автотранспортных средств и передает ее на земляное полотно.
в) обочины – боковые полосы земляного полотна или облегченной дорожной одежды, оставляемые для вынужденной остановки транспорта, размещения заграждений, дорожных знаков и т. д.
г) проезжая часть – участок дороги непосредственно предназначенный для проезда. Ширина проезжей части измеряется от границ покрытия.
Проезжая часть может иметь одну, две и более полос движения.
д) ось дороги – нанесенная или воображаемая линия проходящая по центру дороги.
е) инженерные дорожные сооружения – к ним относятся мосты, трубопереезды, водосборные колодцы и т.д.
ж) обстановка дороги - внешнее оформление, дорожные знаки, разметка, посадочные площадки, ограждения.
ЛЕКЦИЯ №2
Классификация лесных дорог.
Лесные дороги относятся к дорогам промышленного транспорта , прокладываются по лесным массивам и от лесных массивов к дорогам общего пользования, а также к лесоперерабатывающим предприятиям и пунктам отгрузки.
Лесные дороги подразделяются на лесохозяйственные и лесовозные. В настоящее время это деление чисто условно, так как лесовозные дороги практически не строятся. Лесохозяйственные дороги служат для обеспечения работ по лесовосстановлению, уходу за лесом, охране леса. В соответствии с «Инструкцией по проектированию лесохозяйственных автомобильных дорог (ВСН-82) они подразделяются на 3 типа:
I тип - магистральные дороги – расчетная интенсивность движения 25-50 автомобилей в сутки; вывозка свыше 500 тыс. куб.м /год.
II тип – дороги с расчетной интенсивностью движения до 25 автомобилей в сутки, сооружаются для доступа в отдельные крупные массивы и имеющие выход на магистральные дороги, вывозка 150 -500 тыс.куб.м/год.
III тип – лесохозяйственные дороги с движением единичных автомобилей , сооружаются для специальных целей – противопожарные, мелиоративные и т.д.
Лесовозные сооружаются для перевозки древесины, техники и других грузов, предназначенных для лесозаготовительных предприятий.
По СНиП -2.05.07-85 лесовозные дороги делятся на магистральные четырех категорий, ветки, служебные дороги и усы.
Магистральными называются дороги, рассчитанными на срок действия более 20 лет. Магистрали объединяют все лесовозные дороги в единую сеть. На магистрали выходят ветки, прокладываемые для освоения отдельных участков лесных массивов со сроком действия до 10 лет. Для разработки отдельных лесосеке прокладываются - усы, временные дороги со сроком службы 1-2 года.
Транспортно-технологические схемы вывозки.
Взаимное расположение лесовозных дорог различных типов: погрузочных, перегрузочных и разгрузочных пунктов, а также виды перевозимой древесины определяют транспортно-технические схемы.
Различают 3 вида схем:
Прямая вывозка – при которой древесину вывозят от пня до конечного пункта без перегрузок. Применяется редко – на малые расстояния в основном тракторами.
Одноступенчатая вывозка – древесина трелюется по волокам к лесовозным дорогам (на верхний склад), где ее грузят на транспортные средства – автомобили, автопоезда и т.д. Наиболее распространенные в настоящее время.
Многоступенчатая вывозка – при которой в отличие от одноступенчатой предусматривается дополнительные перегрузки древесины.
Объемно-качественные и технико-экономические показатели.
Для оценки качества организации, объемов выполняемых работ, условий и эффективности функционирования лесотранспортных систем существуют три группы показателей: показатели природных условий, производственно-технические и технико-экономические.
Показатели природных условий характеризуют климат, рельеф, почвы и грунты района, лесотаксационные данные сырьевой базы.
Климат – зависит от географического положения местности и оказывает существенное влияния на состояние дорожной сети. Поэтому учитывается при проектировании и эксплуатации транспортной сети и организации движения транспортных средств.
Рельеф – обуславливает многие характеристики проектирующихся и строящихся дорог, а также эффективность эксплуатации, так как от крутизны и извилистости дороги зависит скорость движения транспортных сре6дств, расход горюче-смазочных материалов и величины полезных нагрузок.
В нормативных документах по проектированию дорог рельеф местности учитывается по категориям сложности. Их выделено 5 – равнинная, слабохолмистая, пересеченная, гористая и горная.
Равнины – участки поверхности с малыми колебаниями относительных высот , с наличием холмов и оврагов.
Холмы – возвышенная местность не более 200м над уровнем моря. Переходы в равнину плавные.
Почвенно-грунтовые условия – являются определяющими при выборе типов и параметров дорожных конструкций и технологии строительства.
Таксационные показатели древостоев – определяют объемы перевозок по транспортной сети ,и следовательно, категорию дорог, необходимы для вывозки данного объема древесины.
Производственно-технические показатели – характеризуют эксплуатационные возможности лесотранспортных систем и объемы выполняемых по ним перевозок. В эту группу входят следующие показатели:
Lп- полная длина дорог всех категорий, имеющихся в лесосырьевой базе /лесничества и т.д./ для ее освоения;
Lэ – эксплуатационная длина дорог , т.е. общая протяженность дорог на той же территории, находящихся в эксплуатации в настоящий момент.
Lо – густота дорожной сети определяется отношением полной длины дорог на определяемой территории (лесничества, лесхозе) к ее площади: Lо = Lп
S
Грузооборот дороги – объем древесины, вывозимой по данной дороге за расчетный период времени /месяц, сезон, год и т.д./. Расчетный годовой грузооборот дороги определяют: для предприятий с ограниченным сроком действия делением ликвидного запаха древесины в лесосырьевой базе Qб тяготеющего к дороге на срок действия предприятия T: Qгр. = Qб
Т
а для предприятий постоянного действия по величине годичной лесосеки:
Q гр.= Qл = Qб
где Qл – годичная лесосека м3.
Qб – ликвидный объем древесины в сырьевой базе м3.
t о.р – оборот рубок , лет.
Грузопоток – объем древесины вывозимой по какому либо участку дороги в расчетный период /год, месяц, смену/.
Грузопоток каждого последующего участка равен сумме предыдущих.
Грузовая работа дороги – R определяется суммой произведения объемов древесины, перевозимой с каждого погрузочного пункта на соответствующее расстояние вывозки:
i - № погрузочного пункта ( i = 1
qi – объем вывозки с i –го погрузочного пункта;
– расстояние вывозки с i –го погрузочного пункта;
Среднее расстояние вывозки – lср. определяется делением грузовой работы на средний объем вывозки:
L ср. = R
Q
Интенсивность движения - число транспортных средств, проходящих по данному участку дороги за единицу времени (час, сутки, м-ц, год) в обоих направлениях. При расчете прочности и работоспособности дорог достаточно знания абсолютной величины интенсивности.
Пропускная способность дороги – наибольшее число транспортных средств, которое может пройти по дороге в единицу времени при заданных параметров движения (скорости), с соблюдением правил движения и обеспечением его безопасности. Обусловлена рядом факторов: число полос движения, типами автотранспортных средств, типом и качеством покрытия и т.д.
Технико-экономические показатели - используются как критерии при решении задач оптимизации вывозки леса: выбора транспортно-технологических схем, транспортных и дорожно-строительных средств, дорожных конструкций, способов организации дорожных и транспортных работ.
Фактически технико-экономические показатели определяют прямым подсчетом денежных затратах на организацию и эксплуатацию транспортных систем, а также объемов выполненных работ и расходе материальных ресурсов. Расчетное значение технико-экономических показателей определяются по математическим моделям. Основное назначение этих моделей – вычисление технико-экономических показателей лесотранспортных систем в различных условиях и при различных параметрах организации.
Основой для экономической оценки эффективности организации функционирования транспортных систем являются капитальные затраты К на строительство и содержание транспортных путей, гаражи, транспорт и их содержанию и эксплуатационные затраты С по строительству усов. Капитальные и эксплуатационные затраты вычисляются отдельно по дорожной составляющей /затраты на дороги/ и перевозной /затраты на транспортные средства/.
ЛЕКЦИЯ №3.
Классификация транспортных средств и их основные
показатели.
Основное назначение лесовозных дорог – перевозка по ним деревьев, хлыстов, круглых лесоматериалов (сортиментов), щепы и некондиционной древесины (дрова, отходы). Кроме древесины по ним перевозят, рабочих, технику, дорожно-строительные и топливо - смазочные материалы и т.д.
Многообразие объектов перевозок требует различных транспортных средств. Подвижной состав подразделяется на тяговый и прицепной.
К тяговому относятся подвижные средства, имеющие тяговую установку (двигатель) для самостоятельного передвижения.
Прицепной состав – транспортные средства без силовых установок , способные перемещаться и перевозить грузы только будучи сопряженными с тяговыми транспортными средствами.
Тяговое транспортное средство соединенное с одним или несколькими прицепными показывают автопоездом. К тяговому составу относятся автомобили и тяготы. При этом к автомобилям относятся транспортные средства, которые могут самостоятельно перевозить грузы, а тягачи используются как тяговое звено автопоезда. Могут быть автомобили – тягачи.
Отдельные тяговые и прицепные единицы, выполняющие определенные транспортные функции, называют транспортными звеньями, которые состоят из элементарных кинематических звеньев, включающих ходовые оси и шарнирные связи.
Прицепной состав делится на 3 основных типа:
Прицеп – прицепное транспортное средство сопряженное тяговой связью с предшествующим транспортным звеном в автопоезде. Вес прицепа и расположенного на нем груза полностью ложится на ходовые оси.
Полуприцеп – прицепное транспортное средство, сопряженное с предшествующим ему транспортным звеном опорной связью, при которой часть груза ложится на ходовые оси тягача, а другая часть на ходовые оси полуприцепа.
Седельный полуприцеп опирается передней частью своей нагрузки на тягач. Если тягач не имеет своей нагрузки, то он также называется седельным.
Прицеп роспуск – прицепное транспортное средство, сопрягаемое с предшествующим ему транспортным звеном в нагруженном состоянии тяговой и опорной связью, а, в ненагруженной только - тяговой.
Прицепные транспортные средства (прицепы, полуприцепы, прицепы-роспуски) не имеющие ведущих осей - пассивными, при наличие ведущих осей – активными.
Для перевозки хлыстов применяют автопоезда, состоящие из автомобиля – тягого и одного прицепа-роспуска /однокомплектный автопоезд/ или трех прицепов-роспусков /двухкомплектный автопоезд/.
Для транспортировки щепы используются щеповозы, состоящие из седельного тягача и полуприцепа с коробчатым кузовом.
Перевозку горюче-смазочных материалов применяют цистерны, строительных насыпных материалов - самосвалы, полуприцепы, хозяйственных грузов –кузовные автомобили и фургоны, людей – автобусы.
При выезде на дороги общего пользования ПДД накладываются следующие ограничения:
Н – транспортные средства с грузом не должны превышать 4.0м, В-ширина -2.5м;
L – одиночного автомобиля до 12.0 м, автопоезд с полуприцепом или одним прицепом – до 24.0м. Свес груза от крайней задней точки транспортного средства не должен превышать 2.0м. Входит в общую длину автопоезда.
Подвижной состав, параметры которого выходят за рамки требований, относится к внедорожному, и может использоваться только на специальных дорогах промышленного транспорта , а на дорогах общей сети только по спецподразделениям Госавтоинспекции.
Технические параметры лесовозных транспортных средств:
Сухая масса – общий вес незаправленного и неснаряженного транспортного средства.
Собственная масса – заправленного топливом, снаряженного инструментом, запасными колесами, но без груза.
Номинальная грузоподъемность – масса груза, перевозимого транспортным средством, соответствующая его технической характеристике.
Полная масса – заправленное снаряженное и загруженное транспортное средство.
Максимальная осевая нагрузка - наибольшая нагрузка от полной массы, приходящаяся на одну ось.
Коэффициент использования массы – отношение номинальной грузоподъемности транспортного средства к его собственной массе.
Коэффициент тары – отношение собственной массы к его номинальной грузоподъемности.
Коэффициент использования пробега-
Кпр. = L гр.
L об.
Показывает какая часть общего пробега выполняется с грузом.
Лесовозные автомобили и автопоезда для перевозки
длинномерных лесоматериалов.
Наиболее распространенным для вывозки хлыстов является автопоезд, состоящий из автомобиля – тягача и прицепа-роспуска.
В качестве автомобилей –тягачей применяют серийные автомобили общепромышленного назначения МАЗ-509А; МАЗ-5434; Кр.АЗ-255л; 6437; Урал-43204 выпускаемые с технологическим оборудованием /поворотными кошками, ограждением кабины и тяговой балкой /приспособленным автомобилям –тягача Тавдинский механический завод выпускает специальные прицепы-роспуски с механическими двигателями ГКБ-9383-011; ГКБ-9883-010; ГКБ-9383-012.
На перевозке хлыстов используют автомобили (ЗИЛ-131, Урал-375, Урал-377,
КамАЗ-5320), которые дополнительно оборудуют кошками, ограждениями и т.д.
Сложности возникают при движении автопоездов по кривым участкам дорог. При движении по вогнутым переломам профиля дороги в вертикальной плоскости, расстояние между кошками уменьшается, а на выгнутых горках - увеличивается. Поэтому пакеты хлыстов не должны иметь жесткого крепления к кошкам, а переломы профиля дороги не должны превышать допустимых пределов - что учитывается при проектировании продольного профиля дороги.
Движения автопоездов по кривым участкам дорог в горизонтальной плоскости вызывает уменьшение расстояние между кошками и смещение траектории движения колес роспуска внутрь кривой. Для достижения вписывания автопоезда в кривые участки дорог с обеспечением движения колес роспуска по следу колес автомобиля между автомобилем и роспуском устраивается крестообразная сцепка, которая включает тяговую балку на автомобиле с канатами, противоположные концы которых крестообразно охватывают тяговую балку роспуска и крепятся на его раме специальными натяжными болтами. По условиям безопасности и движением на кривых между кабиной автомобиля и каплями деревьев должен быть зазор не менее 0.5-0.6м.
В последнее время хлыстовая вывозка значительно сокращается как в связи со значительно меньшими объемами заготовок, так и с переходом на сортиментную вывозку.
Транспортные средства для перевозки короткомерных
лесоматериалов и щепы.
Иногда для перевозки короткомерных лесоматериалов используют подвижной состав общего назначения. Однако, чаще всего используют специализированный, который условно подразделяют на 3 группы: сортиментовозы /для перевозки короткомерной древесины/, щеповозы /для щепы/ и контейнеровозы /для щепы и отходов/.
К первой группе относятся автопоезда в составе автомобильного тягача с седельным полуприцепом, имеющим платформу и стойки. Формируют их из серийно выпускаемых полуприцепов ГМ-10 к автомобилю КрАЗ-255А и ТМ-10-0000-0130 для автомобилей Кр.АЗ-258;255В; и МАЗ-504В. В последнее время широко внедряются шведские «Scania».
Ко второй группе относятся специализированные автопоезда – щеповозы, состоящие из автомобиля – тягача и полуприцепа, имеющегося большеобъемный кузов с самосвальным или транспортным оборудованием. Один из них – щеповоз ЛТ-7А состоит из седельного автомобиля тягача МАЗ -5430 и сидельного самосвального полуприцепа с кузовом вместимостью -25 куб.м и с подставными бортами - 37 куб.м, грузоподъемностью 12.3 т. Кузов с подогревом.
Контейнеры состоят из седельного тягача и полуприцепа на раме которого размещается контейнер кузовного типа. Автопоезд может работать по трем режимам:
с общим контейнером /загрузка на автопоезде, разгрузка в самосвальном режиме/.
со сменой контейнеров при погрузке – разгрузке в самосвальном режиме.
со сменой контейнеров – порожнего на груженный, на погруженном пункте , на погрузочном пункте и груженного на порожний и разгрузочный.
