Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Лебедев Н.И. Водный транспорт леса учебник

.pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
20.68 Mб
Скачать

Плоские сплоточные единицы из-за трудоемкости их изготовле­ ния и большого расхода прислужного леса также имеют ограни­ ченное применение. Их применяют при межнавигационной сплотке короткомерных сортиментов, спецсортиментов и сортиментов лист­

венных пород,

а

также при навигационной сплотке, если

сплав

леса проводят

в

однорядных плотах (по

рекам с малыми

глу­

бинами) .

 

 

 

 

П у ч о к (рис.

11) сплоточная единица

цилиндрической

фор­

мы из параллельно расположенных круглых лесоматериалов, соеди­

ненных пучковыми обвязками.

При сплотке бревен на пучок на­

кладывают не менее двух, а при сплотке

хлыстов — не менее пяти

обвязок.

 

 

 

 

 

 

 

 

Длина бревен в одном пучке должна быть одинаковой, а сор­

тименты— одноименными. В

отдельных

случаях

 

допускается

 

 

сплотка в пучок бревен, разли­

 

 

чающихся по длине до 1,0 м.

 

 

Сортировки бревен по диамет­

 

 

рам при сплотке пучков не тре­

 

 

буется. Бревна и хлысты в пучки

 

 

укладываются

комлями в

разные

 

 

стороны. Длина пучка L не дол­

 

 

жна

превышать больше

чем на

 

 

0,3 м

длину

входящих

в пучок

Рис.

Пучок бревен

наиболее

длинных

бревен. Лесо­

 

 

материалы

лиственных

пород

сплачивают в пучок с обязательным

добавлением

в

него

бревен

или хлыстов хвойных пород.

 

 

 

 

 

 

 

Геометрическими характеристиками пучка являются: длина L ,

ширина В,

высота Н, осадка

t, периметр

р и

объем

V. Качество

сплотки пучка характеризуется его прочностью и волноустойчивостью. Прочность пучка — способность пучка сопротивляться раз­ рушению под воздействием внешних сил при надлежащей проч­ ности обвязок. Волноустойчивость пучка — способность пучка удер­ живать на волнении круглые лесоматериалы от выплывания.

Прочность и волноустойчивость пучка зависят от коэффициента формы, который определяется как отношение осей его поперечного сечения:

С = — .

(21)

н

 

Чем ближе С к единице, т. е. чем ближе поперечное

сечение

пучка к кругу, тем прочнее пучок. По правилам сплава

коэффи­

циент формы пучка принимают для озерных условий

сплава

1,5—1,75, а для речных условий до 3,0.

 

Помимо коэффициента С, на прочность и волноустойчивость

пучка влияют объем пучка, длина бревен и плотность их

укладки

в пучке. Повышение прочности и волноустойчивости пучков дости­ гается за счет увеличения их объема, длины бревен и параллель­ ного их расположения.

40

Основная

транспортная характеристика пучка — осадка /, ко­

торую устанавливают в зависимости или от нормирующей

глубины

на сплавной

трассе, или от глубины затопления зимнего

плотбища

(при зимней береговой сплотке)

h:

 

 

t =

h—z,

 

где z— запас глубины, принимаемый равным 20—30 см. Высоту пучка определяют по формуле

 

Я = - ^5 _ ,

 

 

 

 

(22)

где у д и у д р — удельные веса

воды

и древесины,

кгс/м3;

 

 

 

£ — коэффициент,

учитывающий, что при эллиптическом

 

сечении пучков

осадка их не пропорциональна объ­

 

емному весу. Значения этого коэффициента

могут

 

быть приняты равными 0,935—0,95.

 

 

 

 

 

При известных С, Н, В и средней длине сплачиваемых

бревен

/ с р

объем пучка определяется

как объем

эллиптического

цилиндра

 

V=^BHlcp9,

 

 

 

 

 

(23)

где

р — коэффициент полнодревесности

пучка,

зависящий

от круп­

ности сплачиваемого леса; при сплотке мелкого

леса р = 0,55; сред­

него и крупного р = 0,65—0,72.

 

 

 

 

 

 

 

 

Длина периметра пучка р, которую необходимо знать для уста­

новления длины обвязки, определяется

как длина

периметра эл­

липса по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

P = f(B

+ H).

 

 

 

 

(24)

С учетом коэффициента запаса k, принимаемого равным для про­ волоки 0,10—0,12 и для обвязочных комплектов — 0,08—0,10, пол­ ная длина одной обвязки составит

/ 0 = (1 + /г)р.

(25)

Сечение обвязки подбирают по разрывному усилию, которое опре­ деляется по формуле

S^mP,

(26)

где т — коэффициент запаса прочности; для проволоки

и тросо­

вых обвязочных комплектов он равен 3, для обвязочных комплектов из цепей — 4;

Р — усилие в одной обвязке, кгс.

Для случая, когда пучок сплачивается на воде в сплоточной машине, Р можно определять по формуле, предложенной А. А.Труфановым,

Р =\(Тдр-Тдр) ( 1 - ^ ~ ^ ) / С Р Я 2 тс, ' (27)

41

где

kp

— коэффициент

распора,

принимаемый равным 0,16

 

 

для еловых

неокоренных

бревен и 0,21 для сосновых

 

dcv

неокоренных

бревен;

бревен, м;

4р,

— средние длина и диаметр

Н — высота пучка, м;

уД р — удельный вес древесины, тс/м3.

При береговой сплотке пучков с коэффициентом

формы не бо­

лее 2,2 для определения усилия в обвязке ЦНИИ

лесосплава ре­

комендует следующую

формулу:

 

 

 

 

 

р = P V a r ^ l ,

 

(28)

где L ' — часть длины пучка, приходящаяся на одну

обвязку.

Л е с о с п л а в н ы е

с и г а р ы

имеют эллиптическую форму по­

перечного сечения, а

в

плане — вид сигары. Длина

сигар в не­

сколько раз превосходит

длину

бревен или хлыстов,

из которых

их сплачивают. Различают озерные и морские сигары, отличаю­

щиеся объемами, габаритами и способами

крепления.

Порядок укладки бревен или хлыстов

в лесосплавную сигару

определяется правилами сплотки.

 

Крепление сигар состоит из поперечных

обвязок, усов-растяжек

и продольных лежней. Если лесосплавная сигара изготовлена из

бревен, то для предупреждения

выпадания

отдельных

бревен при

буксировке в торцах сигары устанавливают торцовые щиты. В этом

случае за вертикальные и горизонтальные

брусья торцовых щитов

крепят концы продольных лежней. С поперечными

обвязками

лежни соединяются усами-растяжками.

 

 

Формируют лесосплавные

сигары в

сплоточных

колыбелях,

в боновых рамах или в поддонах.

 

 

Удельный расход такелажа лесосплавных сигар из сортиментного леса высок и достигает 7—9 кгс/м3. В прошлом плоты из ле­ сосплавных сигар транспортировались по Каспийскому, Белому и Охотскому морям. В настоящее время лесосплавные сигары в на­ шей стране транспортируют только по оз. Байкал.

Сигару формируют из пакетов хлыстов объемом до 20 ж3 . Для обеспечения волноустойчивости сигары укладку в нее пакетов хлыстов производят рядами по длине и ширине. По высоте сигара состоит из четырех рядов пакетов с перекрытием их стыков на по­ ловину длины пакета. После укладки второго по высоте ряда па­ кетов в торцах сигары закладываются два тросовых анкера. По­ верх сигары прокладывают буксирный трос, концы которого ско­ бами соединяют с коушами тросов анкеров. Поперечные тросовые обвязки с цепными вставками и талрепами утягиваются с усилием 6—7 т. Готовая лесосплавная сигара имеет следующие размеры: длину 65 м, ширину в миделе 10,5, ширину в торцах 6,5, осадку 2,8—3,2 м, объем 900—1100 м3. Удельный расход такелажа 1,63— 1,98 кгс/м3. Плоты, составленные из таких сигар, можно буксиро­ вать при шторме силой до 10 баллов.

42

Плоские

сплоточные единицы.

Сплоточные единицы, имеющие

по высоте

один ряд, называются

о д н о р я д н ы м и . Однорядные

сплоточные единицы сплачивают из бревен, чаще всего уложенных вразнокомелицу. Сплотка ведется при помощи тонких бревен-ром- жин, проволоки и клиньев.

Однорядные сплоточные единицы используют как самостоя­

тельные транспортные единицы

(при малых глубинах), или же они

служат основанием (донкой)

для плоских многорядных сплоточ­

ных единиц.

 

Из применявшихся ранее плоских многорядных сплоточных единиц наибольшее распространение имели кошмы, обрубы и

клетки.

 

 

Кошма представляет собой штабель

бревен,

заключенный

между верхними и нижними скрепляющими

бревнами

(поворами).

Бревна в кошме укладывают или с прокладками между каждым

рядом (костромская

кошма), или

без

прокладок

(унженская

кошма).

 

 

 

 

Обруб представляет собой сруб с днищем из 2—8

повор, запол­

ненный бревнами. В обрубах сплавляют

короткомерные сорти­

менты, шпалы, сортименты лиственных пород.

 

Клетка состоит из

нескольких

рядов

бревен.

Нижний ряд

клетки представляет собой однорядную сплоточную единицу. Вто­ рой ряд бревен плотно укладывают между ромжинами поперек первого ряда. Третий ряд укладывают параллельно первому, чет­ вертый— параллельно второму и т. д. Начиная с третьего ряда, каждую крайнюю пару бревен в ряду проволокой скрепляют за ромжину.

К плоским многорядным сплоточным единицам относится и сплоточная единица «ерш». В «ерше» бревна располагаются про­ дольно наклонными рядами, причем каждый последующий ряд пе­ рекрывает предыдущий с уступом в 1—3 м от передних торцов. Длина такой сплоточной единицы достигает 50—75 м, а ширина — 6—8 м. В начале и в конце сплоточной единицы «ерш» устанавли­ вают однорядные плитки. Плоты, составленные из сплоточных еди­ ниц «ерш», имеют меньшее по сравнению с плотами, составлен­ ными из других сплоточных единиц, сопротивление движению. В связи с этим такие сплоточные единицы применяют главным об­ разом при транспортировке леса вверх по течению.

§ 3. ТРАНСПОРТНЫЕ КАЧЕСТВА ПЛОТОВ

К транспортным качествам плота относятся: прочность, волно-

устойчивость и управляемость.

 

 

 

 

П р о ч н о с т ь ю

п л о т а называют

сопротивляемость

крепле­

ний плота разрушению от воздействия внешних сил.

 

В о л н о у с т о й ч и в о ст ь — способность удерживать на

волне­

нии сплоточные единицы и бревна от выплывания из плота.

 

Плот

обладает

достаточной

прочностью и

волноустойчи-

востью,

если его первоначальная

форма

и габарит

не изменяются,

43

а потери леса отсутствуют в течение всего периода

транспор­

тировки.

 

Прочность и волноустойчивость плота зависят от

прочности

сплоточных единиц, от качества и конструкции применяемого фор­ мировочного такелажа, от способов наложения и соединения между собой различных элементов формировочного такелажа. Как показывают лабораторные исследования и практика транспорта леса в плотах, нарушение прочности пучков чаще всего происхо­ дит в результате ослабления обвязочных комплектов и последую­ щего выскальзывания из пучков отдельных бревен.

Ослабление обвязочных комплектов наблюдается прежде всего у пучков с большим коэффициентом формы и неплотной укладкой бревен. При действии бортовой волны в таких пучках происходит перегруппировка и уплотнение бревен. В результате этого эллип­ тическая форма поперечного сечения пучка изменяется почти до круглой. С уменьшением периметра сечения натяжение обвязочных комплектов ослабевает. При дальнейшем воздействии волны из пучка с ослабленными обвязочными комплектами выскальзывают отдельные бревна, что в свою очередь вызывает дальнейшее ос­ лабление обвязочных комплектов. Это будет продолжаться до пол­ ного разрушения всего пучка.

При оснащении плота формировочным такелажем применяют такие способы соединения отдельных его элементов, которые ис­ ключают преждевременный износ и разрыв формировочного та­

келажа от резких

перегибов, скручивания,

от перетирания

друг

о друга и т. д.

 

 

 

 

Прочность плота должна быть одинаковой по всему его пе­

риметру.

 

 

 

 

У п р а в л я е м о с т ь п л о т а — свойство

плота

изменять

курс

и вписываться в

кривизну пути под воздействием

буксировщика

или специальных устройств и быть устойчивым на курсе. Управ­ ление плотом возможно лишь в том случае, когда продольные его связи находятся в напряженном состоянии. Это достигается путем соединения продольных связей плота с буксирным тросом впереди идущего буксировщика. Натурные испытания показывают, что на­ пряжение в продольных связях при буксировке плота уменьшается по мере удаления от головной его части к хвостовой. В результате

этого

уменьшения напряжения в продольных

связях хвостовая

часть

плота становится легкоподвижной и

трудноуправляемой,

особенно на участках со свальными течениями и при действии на плот боковых ветров. Для предупреждения выхода плота за пре­ делы судового хода в помощь буксировщику придают специальные средства управления хвостовой частью плота, о которых будет сказано ниже (см. гл. IX) .

Управляемость зависит и от гибкости плота, которая характе­ ризуется его радиусом жесткости.

Радиус жесткости — радиус кривизны сжатого борта плота, при котором бортовые пучки, не деформируясь, располагаются по кри­ вой без интервалов.

44

Радиус жесткости определяют по формуле (при п~>\)

 

 

 

-

B n

l

 

 

 

 

 

Рж ~ .

 

.s

>

 

 

 

 

 

(п

1) а

 

 

 

где

В — ширина

плота;

 

 

 

 

 

 

 

п — количество поперечных

рядов

сплоточных единиц

 

в плоту;

 

 

 

 

 

 

 

I — длина одного

поперечного ряда

(длина

пучка);

 

а — средняя

величина

интервалов

между

поперечными

(п—\)а

рядами;

 

 

 

 

 

 

— общая

сумма интервалов, включая расстояния меж­

 

ду секциями.

 

 

 

 

 

 

Во избежание разрушения

пучков внутреннего борта при транс­

портировке плота по кривому участку, радиус жесткости плота не должен быть более радиуса поворота судового хода.

§ 4. ТИПЫ ПЛОТОВ, УСЛОВИЯ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ И КОНСТРУКТИВНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ

Плоты по условиям плавания делятся на речные, озерные и морские. Конструкции этих плотов различны. Речные плоты дол­ жны обладать достаточной прочностью для буксировки в речных условиях и необходимой управляемостью при прохождении по из­ вилистым участкам рек. Озерные и морские плоты должны обла­ дать достаточной прочностью, волноустойчивостью, а также ходо­ выми качествами для буксировки соответственно в озерных и мор­ ских условиях.

Речные, озерные и морские плоты буксируют потребителям па­ роходами или теплоходами. Кроме того, речные плоты по течению могут сплавляться и самосплавом. Однако в настоящее время самосплав плотов все более и более заменяется буксировкой па­ роходами или теплоходами.

В зависимости от дальности транспортировки плоты подраз­ деляют на плоты местной буксировки и транзитные. Прочность и волноустойчивость местных и транзитных плотов различны.

Форма в плане речных и озерных плотов преимущественно де­ лается прямоугольной. На сопротивление воды движению плотов большое влияние оказывает соотношение между шириной и длиной

плотов. Наивыгоднейшее отношение ширины

плота

к его длине

для речных плотов составляет 1:5—1:8,

а для

озерных —

1 : 10—1 : 20.

 

 

Для буксировки вверх по течению речные плоты чаще всего формируют из сплоточных единиц «ерш».

Морские и в отдельных случаях озерные плоты формируют из одной или нескольких сигар. Сигары в плоту устанавливают в кильватер; между ними оставляют интервалы, при которых ис­ ключаются удары одной сигары о другую при буксировке плота при больших волнах.

Габарит плотов (ширина, длина, осадка) устанавливают с уче­ том условий буксировки и габаритов сплавной трассы. Габарит плотов, буксируемых по каналам, должен соответствовать габари­ там судоходной трассы каналов и радиусам их поворотов. Габарит озерных и морских плотов обычно не ограничивается габаритом судового хода и определяется мощностью применяемых букси­ ровщиков и условиями наименьшего сопротивления плота дви­ жению.

Для каждого конкретного сплавного бассейна габарит плотов устанавливают по правилам сплава.

Конструктивно речные и озерные плоты выполняются неразъ­ емными (несекционными) и разъемными (секционными). Несек­ ционные плоты применяют в том случае, когда их буксируют в пределах одного сплавного бассейна или озера с примерно оди­ наковыми габаритами сплавной трассы на всем пути следования плота до потребителя.

Секционные плоты применяют на сплавных трассах, габариты которых изменяются, или когда плот требуется проводить через гидроузлы. Разъемные плоты можно быстро делить на отдельные части (секции) или укрупнять. Эти работы выполняются на пере­ формировочных рейдах.

Размеры секций, подлежащих проводке через гидроузлы, дол­

жны соответствовать габариту шлюзовых камер

с учетом запаса

по ширине и длине. Секционные плоты имеют

преимущественное

применение, так как в этом случае их можно формировать из раз­ ноименных сортиментов и для нескольких потребителей, унифици­ ровать формировочный такелаж и свести до минимума затраты труда на переформирование и расформирование плотов в пути и пунктах приплава.

В речных и озерных плотах составляющие их сплоточные еди­ ницы устанавливают одним из следующих способов:

1. Продольными рядами (линейками) с интервалами 0,3—0,5 м (лежневые плоты). В этом случае каждую сплоточную единицу короткими отрезками растительных канатов, цепей или проволо­ ки — клевками, прикрепляют к одному общему тросу — лежню. Лежень прокладывают по верху сплоточных единиц. На сплоточ­

ной единице клевки крепят охватом за два-три

бревна. В отдель­

ных случаях для сокращения расходов тросов

для лежней, две,

а иногда и три сплоточные единицы предварительно соединяют ко­ роткими бревнами-ромжинами. Плот по ширине формируют из не­ скольких линеек, установленных вплотную друг к другу. По длине плота линейки соединяют несколькими стальными тросами — по­ перечными счалами.

2. Поперечными рядами вплотную друг к другу. В каждый по­ перечный ряд устанавливают сплоточные единицы одинаковой длины. Число единиц в ряду зависит от ширины секции или плота. В зависимости от конструкции плота сплоточные единицы в ряду могут быть скрепленными и не скрепленными друг с другом.

И в первом и во втором случаях сплоточные единицы в плоту

46

устанавливают так, чтобы бревна располагались в продольном на­ правлении.

В каждую линейку и секцию устанавливаются сплоточные еди­ ницы из одноименных сортиментов. Установка сплоточных единиц из разных сортиментов («шахматка») в одну линейку или секцию не допускается.

§ 5. УЗЛЫ КРЕПЛЕНИЯ РЕЧНЫХ И ОЗЕРНЫХ ПЛОТОВ

Для сохранения неизменяемости формы плота и предупрежде­ ния его разрушения при транспортировке каждый плот имеет про­ дольные, поперечные и дополнительные крепления. .

Продольные крепления. Продольные крепления, к которым от­ носятся лежни и однобревенный оплотник, воспринимают на­ грузки, передаваемые от буксира и от воздействия на плот волн. Для лежней применяют стальные канаты диаметром 18,5—28,0 мм. Число лежней в плоту зависит от его конструкции и ширины. В лежневых плотах число лежней несколько меньше числа линеек или равно ему; в секционных плотах прокладывают два бортовых,

а иногда и средний лежни. Концы лежней

закрепляют

в головной

и хвостовой частях секций или плотов, а по длине — к

сплоточным

единицам, к оплотнику и к поперечным

креплениям.

Варианты

закрепления лежней в концевых частях и по длине плота

пока­

заны на рис. 12. Для исключения самораскручивания

гаек

пла­

стинчатые сжимы 6 шплинтуют или подкладывают под них пру­ жинящие шайбы.

Однобревенный оплотник составляют из бревен хвойных пород диаметром 18—22 см. Бревна соединяют между собой оплотными цепями с замком типа «утка» (рис. 13, а) или тросовыми стропами (рис. 13, г). Для этого в бревнах на расстоянии 28—30 см от тор­ цов просверливают отверстия диаметром 65 мм.

В некоторых конструкциях плотов продольные лежни соеди­ няют с оплотником, пропуская их через оплотные цепи, скрепляя соединительными скобами или проволокой (рис. 13, а, б, в). Про­ дольный однобревенный оплотник соединяют с бортовыми пучками секций бортовыми комплектами, выполненными из гибкого сталь­ ного троса d= 12-4-14 мм с цепными надставками и рычажными замками на концах. Бортовой комплект охватывает оплотник в 1,0 или 1,5 оборота, и после утяжки концы соединяют рычажным замком (рис. 14). В некоторых конструкциях плотов вместо однобревенного оплотника применяют пакетные боны.

Поперечные крепления. К поперечным креплениям плотов от­ носятся бортовые комплекты, поперечные счалы и поперечный од­ нобревенный оплотник (или пакетные боны).

Поперечные счалы выполняют из стальных тросов диаметром 12—18 мм с цепными надставками, рычажными замками или коу­

шами на концах. Счал

прокладывают поперек секции

или

плота

с охватом оплотника. Счалы в различных конструкциях

плотов

укладывают по разному,

с охватом пучков восьмеркой

(рис. 15,а),

47

с охватом двух, трех или четырех пучков (рис. 15, б) или проклад­ кой троса поверху сплоточных единиц. Во всех случаях перед со­ единением или закреплением концов счал утягивается лебедкой или другим механизмом.

 

Рис. 13.

Способы соединения

ошютных

бревен:

а — цепями

(лежень

продергивают м е ж д у

цепями);

б — то ж е ,

лежень крепят соединитель­

ной

скобой;

в — то

ж е , лежень

крепят проволокой; г

— тросовым стропом

При формировании некоторых конструкций озерных плотов для увеличения их прочности два бортовых пучка соединяют друг с другом при помощи ромжин, специальных комплектов и рычагов

(рис. 16). Поперечный оплотник соединяют с продольным оплотными цепями.

Дополнительные крепления. К дополнительным креплениям от­ носятся поперечные брустверы, усы-растяжки, швартовые гужи и др. Поперечные брустверы придают головной и хвостовой частям плота и шлюзуемых секций большую прочность. Бруствер выпол­ няют в виде трехбревенного бона из бревен или хлыстов, уложен­ ных с разгонкой стыков и соединенных проволочными хомутами.

3 Заказ № 1877

49

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ