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

Т а б л и ц а 5

Значения коэффициента kp для рей и бонов различной конструкции

Однобревенная рея

сосадкой 0,22—0,30 м;

сглубоко сидящим ко­

70

Расчет звеньевых соединений бона производят по нагрузке, определяемой формулой (37), с учетом, однако, только тех сил, ко­ торые действуют на участке от конца лесонаправляющего соору­ жения до рассматриваемого звеньевого соединения.

Особенности гидродинамического расчета многоопорных лесо­ направляющих сооружений. Определение сил, действующих на многоопорное лесонаправляющее сооружение от потока воды, про­ плывающей древесины и ветра, производят в той же последова­ тельности и по тем же формулам, что и для реевого. Но вследствие подвижности реевых сооружений нагрузка на них от проплываю­ щего леса оказывается меньше, чем на многоопорные сооружения, поэтому при расчете последних в расчетных формулах (30) и (34) принимают повышенные значения коэффициентов сопротивлений &л и / л , равные для бонов без козырьков 0,77.

Нагрузка на головную опору многоопорного лесонаправляю­ щего сооружения определяется из уравнения

где 2 Р , = РХ П + Р.1Л + P X D ;

/ — расстояние между промежуточными опорами.

Определение силы удара сплоточной единицы о лесонаправляю­ щее сооружение. Когда на реке ведут сплав леса в сплоточных единицах, лесонаправляющие сооружения воспринимают сосредо­ точенные ударные нагрузки. При лесосплаве в сплоточных еди­ ницах наиболее рациональное лесонаправляющее сооружение—• реевое,, которое под воздействием удара сплоточных единиц может временно изменять свое положение в потоке и уменьшать тем самым силу удара.

При применении многоопорных лесонаправляющих сооружений для уменьшения силы удара русловые опоры устраивают с цеп­ ными шеймами. В этом случае благодаря провисанию цепей обес­ печивается демпфирование удара сплоточной единицы о бон и некоторое его смещение в момент удара.

Нормальная составляющая силы удара сплоточной единицы о реевый бон может быть определена по формуле, полученной из теоремы теоретической механики об изменении кинетической энергии,

2gq>

71

При ударе сплоточной единицы о многоопорный бон нормаль­ ная составляющая определяется по формуле

уVv2

малосбежистыми, прямыми, без крупной сучковатости, трещин и гнили. Отобранные бревна окаривают и просушивают в летне-осен­ ний период.

Для временных бонов бревна отбирают из первых партий сплавляемого леса. В конце навигации эти боны демонтируют и бревна снова пускают в сплав.

Во всех нитях, за исключением наружной, бревна в стыках дол­ жны примыкать одно к другому одноименными концами. В наруж­ ной нити все бревна располагают вершинами вверх по течению. Это обеспечивает лучшее скольжение вдоль бона проплывающего леса. Если сооружение имеет козырек, последнее условие может и не выполняться.

При строительстве бонов выдерживают установленную для при­ нятой конструкции бона разгонку стыков. Между двумя соседними связями по длине бона не должно быть больше одного стыка,

22

при действии па них поперечных нагрузок достигается при следую­

При изготовлении пакетных бонов площадь поперечного сечения

из шпонок или нагелей. Расстояние от торца бревен до отверстия под болт или нагель, а также до врубки под шпонку не должно быть менее 25 см.

Ширину бона принимают в зависимости от поверхностной ско­ рости течения и условий эксплуатации бонов. Если во время экс­ плуатации сооружения по бонам должны перемещаться рабочие,

ветре, больших волнениях, при расположении бона на значитель­ ном расстоянии от берега, рекомендуется устраивать поверх бонов

честве переправ или переходных мостиков) необходимо устраивать боковые перила.

Для строительства лесонаправляющих и других наплавных со­ оружений выбирают площадку на ровном пойменном берегу, защи­ щенную от ледохода. Работы по изготовлению бонов трудоемки, и при больших объемах строительства необходимо механизировать и автоматизировать процесс. В настоящее время наиболее полно механизировано и автоматизировано изготовление болтовых и на­ гельных бонов.

При механизированном изготовлении бонов все работы выпол­ няет комплексная бригада в составе 15 человек. Отверстия в брев­ нах под нагели или болты сверлятся сверлильными установками

73

чивается специальными разметочными линейками.

Оторцовку бревен на участке механизированного изготовления бонов ведут переносными электроили бензопилами, нагели из-

готовляют круглопильными станками (типа ДСН-1), а болты —

вмеханических мастерских лесосплавного предприятия.

Взависимости от конструкции сверлильной установки произ­ водительность труда бригады рабочих за восьмичасовую смену со­ ставляет 80—170 пог. м шести- и четырехбревенных бонов. По

Конструкторским бюро треста Вычегдалесосплав для изготов­ ления нагельных пяти- и шестибревенных бонов разработана по­

длины, роликовый транспортер, бункер-дозатор нагелей и пульт управления. Работа всех этих механизмов автоматизирована и контролируется одним оператором. Вариант технологической схемы участка для изготовления нагельных бонов с применением полу­ автоматической поточной линии «Кедр» приведен на рис. 28. Тех­

74

дают в цех 3. В этом цехе на шпалорезной установке изготовляют трехкантный брус. После оторцовки до требуемой длины брусья

ком 6 брусья переносятся на роликовый транспортер 7, на котором

и транспортер, которым бон перемещается на один шаг нагельного крепления. Далее включается сверлильная установка 8, и в боне просверливается сквозное отверстие. При обратном ходе шпинделя вслед за сверлом с противоположной стороны прессом 9 в отвер­ стие запрессовывается нагель. В прессовое устройство нагели по­ даются из бункера-дозатора 10. С транспортера 7 готовый бон по­ ступает на неприводной роликовый транспортер. Деление ленты бона на секции требуемой длины осуществляется пильным агре­ гатом 11. Готовые секции нагельных бонов тельферами 12 пере­ гружают на вагонетки и по узкоколейному пути 2 отвозят на склад 13. В дальнейшем секции бонов спускают в воду и отбукси­ ровывают к местам их установки. Нагели изготовляют на круглопильном станке 14 (типа ДСН-1).

Все операции, начиная от захвата брусьев брусоукладчиком и кончая делением ленты бона на секции, выполняются автоматиче­ ски. Контроль за работой всех механизмов полуавтоматической поточной линии «Кедр» осуществляет один оператор с пульта уп­ равления 16.

В состав комплексной бригады по строительству нагельных бо­ нов входят 9 человек, в том числе 4 — на подготовке брусьев, 1 — оператор поточной линии, 2— на обслуживании станка для изго­ товления нагелей и электростанции 15, 2— на перегрузке секций бонов на вагонетки и отвозке их на склад.

Опытный образец полуавтоматической линии «Кедр» смонтиро­ ван на Максаковском рейде треста Вычегдалесосплав. Производи­ тельность линии 140 пог. м бонов. По сравнению с установкой СУМИБ выработка на одного рабочего увеличивается почти в 2 раза.

Кроме болтовых и нагельных бонов, на строительных площад­ ках изготовляют шпоночные и пакетные боны, реи, козырьки, до­ щатый настил и перила для бонов, головные опоры лесонаправ­ ляющих сооружений. На этих работах широкое применение нашли переносные электро- и бензопилы, электрорубанки, электродрели и другой ручной инструмент.

Лесонаправляющие сооружения должны обеспечивать долгий срок службы, надежность, удобство и безопасность в работе.

Для увеличения срока службы и сохранения плавучести боны после окончания сплава выгружают на берег или ставят на об­ сушку. После выгрузки или обсушки боны осматривают и ремон­ тируют.

Если лесонаправляющие сооружения выполнены из хорошо про­ сушенной сосновой или еловой древесины и не требуют капиталь-

75

ного ремонта, допускается их зимнее хранение на воде. Для этого нужно подобрать затоны и староречья, защищенные от ледохода.

Такелаж (тросы, звеньевые соединения и др.) снимают, смазы­ вают и хранят в заранее подготовленных помещениях или в таке­ лажных складах.

Боны выгружают на берег и спускают на воду лебедками или тракторами и только по слегам. Оснащение бонов козырьками, р_еями, соединение звеньев, прокладку лежней и т. д. производят на воде. К местам установки лесопаправляющие сооружения транспортируют катерами.

При монтаже и установке лесонаправляющих сооружений между тросами, цепями и деревянными частями нужно устанавли­ вать металлические прокладки или пеньковые маты. При про­ кладке шлаговочных тросов, а также при закреплении лесонаправ­ ляющих сооружений за донные или береговые опоры для анкеров нужно подбирать бревна, диаметр которых был бы не менее 20 диаметров троса. Шлаговка бонов тросом «в крюк» не допуска­ ется, так как при таком соединении происходит порча стальных канатов. Примеры правильно выполненных соединений приведены на рис. 22.

В период эксплуатации за лесонаправляющими сооружениями должен быть установлен надзор, а на наиболее ответственных рее­ вых сооружениях организовано круглосуточное дежурство рабочих. При установке лесонаправляющих сооружений на судоходных или временно судоходных реках участки последних должны быть обо­ рудованы судовой обстановкой, а сами боны иметь освещение.

Глава V

НАПЛАВНЫЕ ЛЕСОЗАДЕРЖИВАЮЩИЕ СООРУЖЕНИЯ ( З А П А Н И )

§ 1. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ НАПЛАВНЫХ ЛЕСОЗАДЕРЖИВАЮЩИХ СООРУЖЕНИЙ

Лесозадерживающими сооружениями — запанями называют на­ плавные сооружения, устанавливаемые на реках для удержания и хранения молевого леса и леса в сплоточных единицах. Акватория, используемая для приема и временного хранения бревен или спло­ точных единиц, задерживаемых запанью и лесоограждающими сооружениями, называется лесохранилищем. Скопление в лесохранилище бревен или сплоточных единиц, называется запанным пы­

леса. Аварии запаней, которые могут возникнуть в результате их неправильного расчета, постройки или эксплуатации, всегда при­ водят к тяжелым последствиям, ликвидация которых требует моби­ лизации большого числа рабочих и механизмов. В отдельных слу-

76

чаях аварии запаней приводят к потерям больших объемов леса, к разрушению лесосплавных, гидротехнических и портовых соору­

Это стало возможным благодаря проведенной в Советском Союзе большой научно-исследовательской и экспериментальной работе. Результатом этой работы явилось создание и внедрение в произ­

лесосплава и советским ученым: проф. Л. И. Пашевскому, канд. техн. наук С. Я. Мучнику, канд. техн. наук Г. Ф. Шульцу, инже­ неру С. Г. Маркову и др.

Запани классифицируют по назначению, степени перекрытия ширины реки и по сроку эксплуатации.

левого сплава и лесосплава в сплоточных единицах. Ниже этих за­ паней ставят сортировочно-формировочные или сортировочно-вы- грузочные устройства, в которых сортируют, сплачивают в сплоточ­ ные единицы, выгружают лес на берег или грузят в суда, а также формируют плоты. Коренные запани устанавливают на весь пе­ риод навигации.

П р о м е ж у т о ч н ы е з а п а н и устанавливают на путях перво­ начального сплава для временного удержания и хранения леса. Передерживают лес: при несовпадении сроков начала первоначаль­ ного сплава на отдельных участках рек и на притоках; в том слу­ чае, когда на нижележащих участках еще не закончены работы по формированию и выводу плотов береговой зимней, сплотки; для сокращения объема леса, одновременно хранимого в коренной за­ пани. Например, при молевом сплаве по Верхней Каме устанавли­ вают несколько передерживающих запаней. Благодаря периоди­ ческим передержкам и перепускам леса из одной запани в другую регулируют процесс молевого сплава и поступление леса в корен­ ную запань происходит более равномерно. Это исключает создание большого пыжа, уменьшает вероятность его обсушки и сокращает

ной запани в пределах лесосплавных рейдов для хранения неболь­ ших объемов леса. Расстояние от вспомогательной запани до ко­ ренной принимают таким, при котором исключается попадание в район размещения сортировочных устройств продуктов размыва ложа реки на участке размещения коренной запани. Емкость вспо­ могательных запаней должна быть не менее 1—5-суточной произ­ водительности рейда.

Вспомогательные запани обеспечивают ритмичную работу лесо­ сплавного рейда и исключают ее зависимость от разборки запанного пыжа коренной запани. Применяют вспомогательные запани и для улавливания аварийной древесины.

77

По степени перекрытия ширины реки запани делятся на попе­

а также на судоходных участках рек, навигация на которых закан­ чивается до начала установки запани.

Створ поперечных запаней может быть расположен либо нор­ мально, либо наклонно к оси потока. Наклонное расположение створа запани обусловливается топографическими и геологиче­ скими особенностями выбранного участка реки, исключающими возможность расположения береговых опор в створе, нормальном к оси потока. Применением наклонной запани достигается защита от размыва того берега, на котором расположена нижняя по тече­ нию опора.

П р о д о л ь н ы е з а п а н и устанавливают у одного из берегов, они перекрывают только часть ширины реки. Эти запани приме­ няют как на судоходных, так и на несудоходных реках, когда не­ обходимо обеспечить свободный проплав молевого леса, сплоточ­ ных единиц, плотов или судов мимо запани на нижележащий уча­ сток реки или когда применение поперечных запаней недопустимо из-за требований рыбоохраны.

Продольные запани применяют и в тех случаях, когда их стро­ ительство и эксплуатация обходятся дешевле, чем применение по­ перечных запаней (при больших скоростях течения, при легко раз­ мываемых берегах и т. д.).

В зависимости от срока эксплуатации запани делятся на по­

В проектно-расчетном отношении наплавные лесозадерживаю-

В зависимости от класса капитальности устанавливают процент обеспеченности расчетных расходов и скорости течения, коэффи­ циенты запаса прочности и устойчивости, сортность стройматериа­ лов и т. д.

§ 2. КОНСТРУКЦИЯ ЗАПАНЕЙ

Основные типы лесозадерживающих сооружений — лежневые поперечные и гибкие продольные запани. В этих запанях давление от запанного пыжа передается на лежни, поддерживаемые на плаву специальными плитками, понтонами или поплавками.

78

Поперечные лежневые запани. Поперечные запани по конструк­ тивным особенностям подразделяют на лежневые, сетчато-лежне- вые и шатровые (рис. 29). В лежневых запанях лежень состоит

из одной ветви, расположенной на уровне горизонта воды. Такие запани устанавливаются на реках со средними по живому сечению

но при ширине реки более 150 м, при приеме в лесохранилище первых партий леса наблюдается подныривание бревен под на­

немного впереди верхней. Между собой ветви соединены тросо­ выми или цепными подвесками. Расстояние между подвесками

79