Учебник строительство и эксплуатация лесовозных дорог
МЕТОДЫ И ЭТАПЫ СТРОИТЕЛЬСТВА ЛЕСОВОЗНОЙ ДОРОГИ
В организации дорожно-строительных работ выделяют два этапа. На первом этапе проектируют организационные мероприятия, на втором — их практическую реализацию. Без проведения первого этапа трудно решать задачи, которые ставят перед вторым этапом: 1) выполнение всего строительства и отдельных видов работ в заданные сроки; 2) обеспечение высокой
производительности коллектива; 3) экономия ресурсов, и обеспечение высокого качества работ.
Важнейшими мероприятиями первого этапа является подготовка технической документации, необходимой для строительства лесовозных дорог: рабочего проекта со сметами, проекта производства работ, технологических карт строительства лесовозных автомобильных дорог.
В рабочем проекте лесовозной дороги имеется раздел пояснительной записки «Проект организации строительства» (ПОС). ПОС, разрабатываемый проектной организацией, является основным исходным документом для составления смет, планирования капиталовложений, проведения подготовительных работ, установления числа дорожно-строительных машин, оборудования и материалов, сроков их поставки, определения необходимой мощности строительной организации.
Примерный состав разделов ПОС лесовозной дороги следующий: 1. Характеристика условий строительства. 2. Мероприятия подготовительного периода. 3. Объемы работ и сроки их выполнения. 4. Методы производства работ. 5, 6 и 7. Потребность в рабочих, дорожно-строительных машинах и материалах.
Проект производства работ (ППР) составляет строительная организация. ППР является конкретизацией и детализацией ПОС применительно к местным условиям. ППР определяет: 1. Продолжительность строительного периода, темп потока общий и по отдельным процессам. 2. Объемы работ по каждому строительному процессу. 3. По каждой бригаде: способ выполнения работы, комплекты дорожных машин* и потребность в оборудовании, численный состав бригады, потребность в стройматериалах транспортных средствах, инструментах, эксплуатационных материалах. 4. Итоговые данные по ДСО.
5. Директивные и оперативные календарные графики строительства. 6. Технико-экономические показатели. 7. Недостающие технологические карты.
Работы по строительству дороги делят на две группы: подготовительные и основные. К подготовительным работам относят: техническую, организационную, производственно-хозяйственную подготовку, разрубку просеки и подготовку дорожной полосы. Основные работы: строительство искусственных сооружений, земляного полотна, дорожной одежды, отделочные работы и обустройство дороги.
При строительстве лесовозных дорог применяют поточные или непоточные методы. Независимо от метода строительства основной формой организации работ является хозрасчетный бригадный подряд.
Поточный метод строительства представляет собой такую форму организации работ, при которой бригады или звенья
рабочих постоянного состава последовательно переходят с одного участка дороги на другой, выполняя на каждом из них одинаковую работу одними и теми же способами, применяя одинаковые машины, приспособления и инструменты. Например, звено землеройных машин, возведя земляное полотно на одном участке захватки длиной 200 м, переходит на следующий и выполняет на нем такие же работы, как и на предыдущем.
При поточном методе строительства различают специализированные и комплексные потоки. Специализированным потоком называют дорожно-строительные подразделения (звенья,
бригады), объединенные вместе, представляющие собой комплекс материально-технических и трудовых ресурсов, необходимых для строительства отдельного конструктивного элемента дороги или выполнения отдельного вида дорожно-строительных работ.
Комплексный поток представляет собой совокупность специализированных потоков (рис. 6.1), ежесуточной продукцией которого является готовый к эксплуатации участок дороги и по которому уже во время строительства осуществляют подвозку стройматериалов и выполняют другие перевозки.
В комплексном потоке дорожно-строительные работы разделяют на две группы: линейные и сосредоточенные. К линейным работам относят такие виды работ, которые на протяжении строящейся дороги размещены более менее равномерно, сосредоточенные же работы сконцентрированы на небольших участках. При небольших объемах работ применяют непоточные методы строительства:
1) метод раздельной организации работ (метод широкого фронта), при котором каждый строительный процесс выполня-ется отдельно от других работ, т. е. бригада сначала выполняет одну работу и на другую работу переходит лишь после завершения первой;
2) некомплексный поточный метод, заключающийся в том, что водопропускные сооружения, водоотводные устройства и земляное полотно возводят за год до строительства дорожной одежды; достоинство этого метода — самоуплотнение земляного полотна, которое необходимо для обеспечения устойчивости дорожной одежды, особенно дорожных одежд с усовершенствованными покрытиями, весьма чувствительными к неравномерным осадкам.
При проектировании, планировании, организации и управлении строительством используется общесоюзный нормативный документ по организации труда и технологии строительного производства (СНиП, часть 3), а также технологические правила, составленные Гипролестрансом, которые содержат принципы организации и методы производства отдельных видов дорожно-строительных работ с приведением технико-экономиче-ских показателей. Типовые технологические карты являются дополнением к технологическим правилам и содержат подробную технологию рабочих процессов и приемов работы каждой отдельной машины, организации труда на рабочем месте. Типовые технологические карты приведены также в ВСН 10—72.
Для того чтобы учесть местные условия, строители при необходимости разрабатывают свои технологические карты. Эта работа может быть выполнена на ЭВМ. На кафедрах сухопутного транспорта леса ЛТА им. С. М. Кирова и промышленного и транспортного строительства МЛТИ составлены программы, позволяющие с минимальными затратами труда и средств получить оптимальные решения. В основу оптимального решения положено нахождение экстремального значения целевых функций.
Составление технологических карт на ЭВМ включает под готовку исходной информации, ввод ее в машину и получение на АЦПУ выходной информации в виде четырех таблиц: технологическая последовательность операций и потребные ресурсы, потребность и стоимость дорожно-строительных машин, трудозатраты и заработная плата, технико-экономические показатели.
Рис. 6.1. Схема комплексного потока строительства лесовозной автомобильной дороги:
линейные работы: 1 — разрубка просеки,; 5 — корчевка пней; 6 — строительство малых искусственных сооружений; 7 — возведение земляного полотна; 8 — строительство дорожной одежды; 9 — отделочные работы и обустройство дороги; сосредоточенные работы: 2 — строительство большого моста; 3 — возведение высокой насыпи; 4 — устройство глубокой выемки; 10 — готовая дорога
Сухопутный транспорт леса
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СУХОПУТНОГО ТРАНСПОРТА ЛЕСА
1.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРАНСПОРТА И ЕГО ВИДОВ
Транспортом называют совокупность путевых, технических и организационных средств, предназначенных для перевозки грузов и людей. В процессе перевозок, также входящем в понятие транспорт, материальные объекты не создаются и, как правило, не перерабатываются, однако транспорт относят к материальной сфере производства.
Транспорт очень широкое понятие, оно объединяет переместительные процессы, различные по ведомственной и производственной принадлежности, видам перевозимого груза, используемым техническим транспортным средствам. Различают транспорт общего назначения — межведомственный, осуществляемый специализированными транспортными предприятиями, находящимися в ведении транспортных министерств, и транспорт ведомственный — промышленный, осуществляемый транспортными подразделениями промышленных предприятий. Промышленный транспорт обеспечивает перевозками грузов производственный процесс предприятий и часто является связующим составным звеном между его технологическими фазами или цехами. Промышленный транспорт включает межцеховые перевозки технологических грузов. Перевозки таких грузов по территории отдельных цехов относятся к внутризаводскому или внутрицеховому транспорту.
Сухопутный транспорт леса можно отнести к промышленному транспорту, так как его задачей является вывозка заготовленной в лесосеках древесины на нижние склады лесопромышленных предприятий или непосредственно потребителям (деревообрабатывающим и другим предприятиям). Правомерность отнесения сухопутного транспорта леса к промышленному транспорту обусловливается тем, что вывозка леса наряду с лесосечными работами и первичной обработкой древесины на нижних складах является технологической фазой, выполняемой транспортным цехом лесозаготовительного производства.
Сухопутный транспорт леса имеет ряд разновидностей. В зависимости от вида путей, по которым осуществляется перемещение грузов, транспорт делят на рельсовый, безрельсовый, канатный, трубопроводный.
Рельсовый транспорт предполагает перемещение транспортных средств по путям специальных конструкций, в которых элементом, непосредственно контактирующим с колесами транспортных средств, являются рельсы. К рельсовому транспорту леса относится вывозка древесины по железным дорогам, узкой (шириной 750 мм) и широкой (шириной 1520 мм) колеи.
Транспортные средства безрельсового транспорта передвигаются по дорогам различного типа по их укрепленной проезжей части. К этому виду транспорта относится вывозка леса по автомобильным и тракторным дорогам.
К канатному транспорту относят процесс перемещения на специальных тележках (каретках) грузов (древесины) по натянутому между опорами несущему канату.
При трубопроводном транспорте грузы перемещают внутри труб воздухом (пневмотрубопроводный транспорт), водой (гидротрубопроводный транспорт) и в специальных вагонетках (капсулах), за счет перепада давления воздуха (пневмо-капсульный).
Канатный и трубопроводный транспорт применяют для перемещения древесины на небольшие расстояния и в небольших объемах. Для транспортировки древесины из лесосек на нижние склады эти виды транспорта не используются и в учебнике не рассматриваются.
Сухопутный транспорт лесозаготовительных предприятий является обобщающим комплексным понятием, включающим следующие его элементы: дорожную сеть со вспомогательными сооружениями, подвижной состав (тяговый и прицепной), дорожную технику, связь.
Лесотранспортные средства имеют непосредственное технологическое взаимодействие с погрузочно-разгрузочной техникой на лесосеках и нижних складах. Поэтому при решении организационных вопросов транспорт леса следует рассматривать совместно с погрузочно-разгрузочными операциями, как единую систему.
Технология строительства лесовозных дорог
«Via est vita» – рассуждали патриции, колеся в обнимку с соблазнительными гетерами по древним булыжникам Рима. И оспаривать, что дорога – это жизнь, наверное, вряд ли кто осмелится. Особенно если это дорога лесная. Да, для лесников строительство лесовозных дорог, веток и усов сегодня является жизненной необходимостью. И если крупные производители еще в состоянии наскрести необходимые средства на их сооружение, то для малого бизнеса и сельхозпредприятий освоение удаленных делянок становится проблематичным.
Нужна дорога, но дешевая. Выход один – строить лежневую дорогу. Сравнительно небольшая интенсивность движения позволяет использовать для ее сооружения местные материалы – древесину и наиболее подходящие по своим механическим свойствам грунты. Лесовозная дорога лежневого типа не новость для лесников. Она такая же древняя, как и сама лесозаготовка. И сейчас лежневки строят, их эксплуатируют, но их же и проклинают. О том, как добиться взаимности от этой капризной дамы, сделать ее надежной, долговечной, работающей не только зимой, но и летом, пойдет наша беседа.
Несколько слов о применяемой для строительства древесине. Противники ее использования, не отрицая достаточно высоких характеристик сооружаемого полотна, исключительно из ценовых соображений предпочтение отдают дорожным одеждам из щебня и других материалов. Такой подход справедлив, но в том случае, когда древесина добывается где-либо в другом месте и может быть использована иным способом. Древостой, вырубаемый в процессе сооружения лесовозной дороги, как, собственно, и примыкающий к ней лесной массив, до ввода дороги в эксплуатацию не может быть использован иначе, чем в качестве дорожного строительного материала. То есть, проще говоря, он не имеет потребительской стоимости. И потому лес на дорожные работы должен отпускаться бесплатно. А его цена в этом случае будет состоять исключительно из затрат на валку и раскряжевку. Таким образом, по сравнению с добычей и доставкой щебня (более 1000 руб./кбм!) используемый для строительства лесовозной дороги древостой является самым дешевым строительным материалом.
Строительство лесовозных дорог на слабых грунтах
Трасса лесовозных дорог и веток прокладывается с учетом рельефа местности, избегая наиболее болотистых мест. Тем не менее, их протяженность может достигать 30–40 %; глинистые участки, нуждающиеся в укреплении, как правило, также колеблются в пределах 30–40 % протяженности. Кроме того, для преодоления небольших речек и ручьев потребуется сооружение временных мостов. И в целом лесовозные трассы обычно относятся к III категории местности (заболоченность больше 20 %).
Технология строительства лесовозных дорог на торфяной почве
Наибольший строительный интерес, безусловно, привлекает сооружение лежневок на болотах. В соответствии с дорожно-строительной классификацией (СНиП II-Д.5-62 и II-Д.6-62) болота бывают трех типов: I – сплошь заполненные плотным торфом устойчивой консистенции; II – заполненные торфом и другими болотными грунтами неустойчивой консистенции; III – заполненные жидким торфом и водой с плавающей жидкой коркой (сплавиной).
В недалеком прошлом наши дедушки хорошо знали, как при необходимости построить такую дорогу. Этот опыт обобщен ведущими учеными, и в трудах Гипролестранса, АГТУ, СевНИИПа для каждого из перечисленных типов болот рекомендуется своя конструкция дорожной одежды. Поперечный разрез лесовозной дороги для болот I и II типов показан на рис. 1. 
Рис. 1. Конструкция лежневки для болот I и II типа
Для переувлажненных почв, в поймах рек и ручьев с изобилием проточной ключевой воды лежневки возводятся по типу «колодцев» (рис. 2). Причем технология их сооружения отличается тем, что первоначально строится обычная лежневка, показанная на рис. 1. Затем она «вдавливается» во влагонасыщенный грунт трелевочником, нагруженным подвижным составом и поверх нее прокладывается следующая. Таким же способом, удалив ножом бульдозера покрытие из местного водопроницаемого грунта, выполняется и ремонт дороги. Для укрепления глинистых, труднопроходимых даже после незначительного дождика участков применяется покрытие, аналогичное лежневке для болот I и II типов (рис. 1). Только вместо сплошного поперечного наката из баланса (3) на расстоянии 1–1,5 м укладываются такие же шпалы. Сравнительно сухие участки трассы с достаточной влагопроницаемостью грунта обустраиваются отсыпкой полотна дороги на прослойку из порубочных остатков. Ее толщина, с учетом уплотнения в 3–4 раза, должна составлять 15–20 см.
Рис. 2. Лежневка для переувлажненных почв
Рассмотрим некоторые, на наш взгляд, существенные конструктивные особенности лежневых дорог. Все лежневки сооружаются на сланях (2) – продольных лежках из хлыстов. Служат они исключительно для крепления поперечного наката бревен (3). Прочность конструкции обеспечивается проволочной увязкой сланей, поперечных бревен и продольных хлыстов, уложенных поверх бревен по краям дороги, в одно целое. Особо важным на этом этапе строительства является обязательность углубления слани для полного прилегания поперечного наката к грунту. Этим достигается равномерное распределение нагрузки от подвижного состава по ширине дороги. Небрежное выполнение этой операции неизбежно приведет к поломке поперечного провисающего бревна. Особенно это характерно для зимнего периода, когда слань опирается на замерзший грунт, и двухопорный поперечный настил не выдерживает нагрузки колеса. А весной, когда особенно важно успеть вывезти заготовленный лес с зимней делянки, нагруженный МАЗ попадает в вытаявшую, фактически заранее подготовленную строителями ловушку.
Следующим не менее важным элементом лежневой дороги являются колесопроводы (4). Это название произошло, очевидно, от чисто внешнего восприятия их функционального назначения. Однако главным для колесопроводов является опять же равномерное распределение нагрузки. Но теперь уже вдоль дороги. Поэтому важным при их сооружении является монолитность. Колесопроводы сооружаются из хлыстов. Для достижения монолитности соединение одного хлыста с другим не обязательно должно быть физическим. То есть комлевые части сочленяющихся хлыстов достаточно расположить встык как можно ближе друг к другу. Но параллельные хлысты на этом участке сочленения должны быть непрерывными. К ним комлевые части стыкующихся хлыстов плотно прикручиваются двумя скрученными между собой проволоками. Таким образом достигается монолитность колесопровода в целом. Необходимость распределения нагрузки вдоль полотна дороги особенно важна на болотистых почвах. При движении подвижного состава торфяная подушка прогибается, и, если колесопровод не является монолитным, в месте его разрыва образуется выступ. Здесь и происходит разрушение дорожного полотна. А вот сооружение лежневых дорог без колесопроводов – увы, зачастую строят и так, – вообще недопустимо!
Рис. 3. Конструкция дороги через топкое болото
Верхний грунтовый слой дорожной одежды (5) с рекомендованной толщиной в 20–30 см также служит для равномерного распределения нагрузки на площадь настила, защищает колесопроводы от преждевременного разрушения, позволяет лесовозным машинам более свободно маневрировать. Но основное его назначение – создание для используемой древесины условий переувлажненного состояния. В этой среде дерево не гниет и становится мореным. При идеальном уходе такая лежневка может быть вечной! В реальных условиях наши дедушки без капитальных затрат эксплуатировали такие дороги по 12–15 лет. А это срок очередного освоения делянки при добровольно-выборочной рубке. Так что даже для лесовозных усов такую дорогу рекомендуется строить с грунтовым покрытием.
Но особый интерес представляет сооружение лесовозной дороги на болотах III типа, с плавающей сплавиной. Практически таких дорог не делают – страшно. А если и случается вывозить лес через топкое болото, то только зимой. Летом лежневки прокладывают вкруговую. Однако опыт использования таких оттаявших зимников – в исключительных случаях, конечно, – предполагает возможность их успешной эксплуатации и летом. Конструкция такой дороги показана на рис. 3. Дорожная одежда аналогична лесовозной ветке, сооружаемой на болотах I и II типов. Отличие состоит в несколько иной конструкции сланей. Для болот III типа слань состоит из двух параллельно лежащих и увязанных между собой хлыстов. Стыки последующего с предыдущим должны приходиться примерно на середину параллельного хлыста и выполняться: вершинные – внахлест, с жесткой увязкой проволокой; комлевые – соединением «ласточкин хвост». В результате получаются гибкие монохорды, поддерживающие дорожный настил из пачек бревен и баланса в равновесном положении при динамических нагрузках от движущихся транспортных средств. По сути, конструкция такой дороги адекватна понтонному мосту, где функцию выталкивающей силы выполняет объем вытесненной воды. С той разницей, что сконструированный таким образом «понтон» является дырявым. Вода, просачиваясь через сплавину, постепенно заполняет чашу прогиба; подъемная сила снижается, и дорога вместе с движущимся транспортом начинает погружаться.
И в заключение: думается, наступит и такое время, когда мы, разъезжая по нашим лежневым дорогам, тоже будем радоваться жизни.
Михаил ГУЛЯЕВ
Архангельская областная отраслевая газета «Лесные новости»
При перепечатке ссылка на www.woodbusiness.ru обязательна!
1 торфяная подушка; 2 слань; 3 поперечный накат из бревен и баланса; 4 колесопровод; 5 покрытие из местных грунтов.