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

Как правило, применение наплавных лесонаправляющих соору­ жений в качестве обоновки увязывается в единый комплекс меро­ приятий по устройству сплавных путей. Участки, подлежащие обоновке, выявляют проведением специальных изысканий или по опыту проведения сплава в предыдущие годы.

§ 2. КОНСТРУКЦИЯ ЛЕСОНАПРАВЛЯЮЩИХ СООРУЖЕНИЙ

В состав наплавных лесонаправляющих сооружений в различ­ ных сочетаниях входят: боны, звеньевые соединения, козырьки, головные и боковые стационарные опоры, такелаж, реп и устрой­ ства для их управления.

Наплавные деревянные лесонаправляющие сооружения по ка­ питальности относятся к I I I , IV и V классам. В соответствии с классом капитальности специальным ГОСТ установлены допу­ скаемые напряжения и сортность применяемых при строительстве материалов, а также расчетная обеспеченность наибольших рас­ ходов в многолетнем ряду наблюдений.

Конструкции лесонаправляющих сооружений должны отвечать следующим основным требованиям:

возможности изготовления из стандартного оборудования и ма­ териалов, имеющихся на месте;

возможности механизации и автоматизации изготовления и монтажа;

должны быть просты и надежны в эксплуатации; габарит и вес отдельных элементов должны позволять выгру­

ных из бревенных или брусчатых звеньев или металлических по­ плавков. Боны изготовляют звеньями длиной 20—35 м. При этом

венные и многобревенные. Однобревенные боны применяют только

имеют плоские боны. Пакетные боны, которые выполняют из 3, 4, 5, 7, 10 бревен, применяют для ограждения и защиты рейдов от волн, при строительстве продольных запаней, в некоторых кон­ струкциях плотов. Бревна в пакете скрепляют проволокой, сжи­ мами или тросовыми комплектами.

60

лены деревянными шпонками, в нагельных — деревянными наге­ лями и т. д.

При необходимости придать бону большую плавучесть и проч­ ность плоские боны строят двух- и трехрядными по высоте. В этом случае отдельные ряды соединяют в бон вертикальными шпонками или нагелями.

Порядок расположения бревен по длине и ширине бона назы­ вается «разгонкой». Если на одну из боковых сторон бона на (рис. 21, г) спроектировать все стыки бревен, обозначив их поряд­ ковыми номерами тех рядов бревен по ширине бона, в которых находятся стыки, то боны с разным числом бревен по их ширине будут иметь следующие последовательности расположения стыков по длине бона:

61

сов, цепей, металлических пластин и т. д. без прокладки или с про­ кладкой вдоль секции бона продольного троса (лежня).

Если лежень по бону не прокладывается, то каждое звено яв­ ляется несущей конструкцией по отношению ко всем остальным

нижележащим по течению звеньям; разрушение любого звена или звеньевого соединения приводит к аварии всего лесонаправляющего сооружения.

При прокладке лежня по бону несущей конструкцией является лежень, к которому прикрепляют каждое звено бона. При таком

62

соединении выход из строя любого звена не влечет за собой ава­ рии лесонаправляющего сооружения, поэтому при эксплуатации любое звено бона можно легко заменить другим.

Звеньевые соединения с прокладкой вдоль секций лежней, не­ смотря на больший расход такелажа, получили преимущественное применение на лесосплаве.

Некоторые конструкции звеньевых соединений приведены на рис. 22.

При соединении звеньев обращают внимание на то, чтобы плы­ вущий лес беспрепятственно скользил вдоль бона. Это достигается

больших углах постановки лесонаправляющих сооружений проис­ ходит подныривание под боны проплывающих бревен. В резуль­ тате эти бревна попадают за ограждаемые лесонаправляющими сооружениями участки реки и оседают на отмелях, островах, попа­ дают в несплавные протоки и т. д.

Подныривание бревен под боны можно предупредить или путем уменьшения угла постановки лесонаправляющих сооружений, или увеличением осадки бонов.

Уменьшение углов постановки лесонаправляющих сооружений не всегда бывает желательным, так как это вызывает увеличение длины бонов. Более эффективно применение козырьков, благодаря которым увеличивается осадка бонов.

На рис. 23 показаны конструкции применяемых козырьков. Для облегчения ремонта, выгрузки на берег и спуска бонов в воду ко­ зырьки, как правило, делают съемными. Осадку козырьков уста­ навливают по скорости течения воды, диаметру сплавляемых бре­ вен и углу установки бона.

63

При проведении молевого сплава предельный угол а уста­ новки бонов с козырьками различной конструкции определяют по

установки бона.

Реи. Реи являются гидравлическими боковыми опорами бонов, обеспечивающими их установку под необходимым углом к направ­ лению течения. Реи устанавливают с береговой стороны бонов и прикрепляют к ним под некоторым углом.

Наиболее распространенными конструкциями рей являются балансирные, рамно-дощатые, треугольно-шарнирные, консольно-

64

шарнирные и поворотные. Конструкцию рей выбирают в зависимо­ сти от поверхностных скоростей течения. Балансирные реи приме­

В качестве примера на рис. 25 приведена конструкция тре­ угольно-шарнирной реи. Конструктивно рея 2 выполнена в виде брусчатой рамы, к бону 1 ее прикрепляют шарнирно вершиной треугольника, образованного двумя подкосами 3. Для одновремен­ ного изменения угла постановки всех рей к бону (это вызывается необходимостью быстрого изменения положения лесонаправляющего сооружения в русле реки, например при изменении горизон­ тов воды в реке, при пропуске судов и т. д.) служит трос 4, с ко­ торым все реи соединены короткими тросиками.

В качестве тягового механизма применяют лебедки, установлен­ ные на головной плитке лесонаправляющего сооружения (реевые боны с центральным управлением).

Стационарные опоры лесонаправляющих сооружений. Усилия, передаваемые на лесопаправляющие сооружения от потока воды, ветра и плывущего леса, воспринимаются стационарными опорами.

Реевые лесопаправляющие сооружения имеют одну береговую или русловую головную опору, а многоопорные — одну головную и несколько боковых береговых или русловых опор.

В качестве головных береговых опор чаще всего применяют анкерно-стенчатые и свайные, а в качестве головных русловых — якорные опоры. Боковые русловые опоры многоопорных лесона­ правляющих сооружений делаются якорными, свайными или коз­ ловыми. Описание конструкций стационарных береговых опор и их расчет даны в гл. V.

При применении якорных опор нагрузка от лесонаправляющего сооружения на якорь передается через цепную или тросовую шейму; при этом под действием вертикальной составляющей силы давления головная часть бонов стремится погрузиться в воду. Во избежание этого лесонаправляющее сооружение закрепляют за якорную опору через головную плитку. Головные плитки выпол­ няют в виде металлических и деревянных понтонов или из много­ рядных плиток из бревен. Продольный лежень бона и якорная шейма в этом случае крепятся за анкер. Для пропуска шеймы в плитке делают специальный вырез.

§ 3. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАПЛАВНЫХ ЛЕСОНАПРАВЛЯЮЩИХ СООРУЖЕНИЙ

Гидродинамическим расчетом устанавливают направление дей­ ствия, величины и точки приложения сил, действующих на на­ плавные лесонаправляющие сооружения, а также необходимое число береговых и русловых опор. Исходные данные для расчета принимают по материалам изысканий и обследований рек с учетом условий месторасположения и опыта эксплуатации лесонаправляю-

65

щего сооружения в прошедшие годы. К исходным данным отно­ сятся:

вен по ширине бона, число рядов бревен по высоте бона, наличие козырька и его тип, конструкция рей и др.), ширина b и осадка t бона;

продолжительность работы Т на первоначальном сплаве в течение суток;

средний диаметр dcp сплавляемых бревен;

коэффициент р неравномерности поступления леса к бону. При проектировании лесонаправляющих сооружений произво­

дят гидродинамический расчет как реевых, так и многоопорных лесонаправляющих сооружений. Учитывая, что методика гидроди­ намического расчета многоопорных и реевых лесонаправляющих сооружений в принципе одинакова, в дальнейшем подробно рас­ смотрена методика гидродинамического расчета реевых лесона­ правляющих сооружений, имеющих преимущественное применение на первоначальном лесосплаве. Для многоопорных бонов в конце параграфа даны лишь указания к расчету, учитывающие особен­

66

сила Ри воздействия потока воды; сила Рп воздействия проплывающего вдоль лесонаправляющего

вается при гидродинамическом расчете.

Все указанные силы действуют па лесонаправляющее сооруже­

67

р— коэффициент неравномерности проплава леса вдоль лесонаправляющего сооружения; для устроенных рек (группы Б и В) р = 3,0-4-2,0; для рек неустроенных

(группа А) р = 3,0-4-8,0;

k — коэффициент перехода от средней поверхностной ско­ рости течения к средней скорости движения бревен; для равнинных рек k = 0,7-4-0,8, для горных и полу­ горных k = 0,5-4-0,6;

Т— продолжительность сброски лесоматериалов с при­ речных складов в сутки, ч;

от воздействия ветра

ков /п = 0,9, для бонов с козырьками — / п = 1,25-4-1,50;

68

поставленную под углом у к направлению течения, определяют по формуле

69