Учеб_пос_СТЛ2007

ВВЕДЕНИЕ

Основным звеном лесозаготовительного процесса является вывозка древесины. Для ее осуществления лесозаготовительное предприятие (ЛЗП) вынуждено выполнять большие объемы работ по строительству, содержанию и ремонту дорог, по организации движения лесовозного транспорта.

Для своевременного и качественного производства этих работ ЛЗП создает специальное подразделение - лесотранспортный цех (ЛТЦ), который включает дорожно-строительный отряд (ДСО) по строительству магистралей и веток, мастерские участки по ремонту дорог и строительству усов, диспетчерский пункт и бригады водителей лесовозных автопоездов. Залогом эффективной работы ЛТЦ является, прежде всего, его проект, разработанный на современном уровне.

Проект ЛТЦ может быть темой дипломного и курсового проектирования. Цель написания учебного пособия - помочь студенту разработать проект ЛТЦ. В учебном пособии приведены методики проектирования, расчетов и указания по выполнению чертежей проекта. В приложениях приводятся нормативные и другие материалы, необходимые для проектирования.

Данное пособие предназначено для студентов специальности 250401 дневной и заочной форм обучения. В процессе проектирования студент выполняет значительное количество инженерных расчетов и чертежей, но конечные результаты должны быть следующие:

1)структурная схема транспортного цеха; 2)состав ДСО на строительстве ветки, состав бригад и их техническая

вооруженность на строительстве усов, ремонте и содержании дороги и вывозке древесины;

3)потребность дорожно-строительных и эксплуатационных материа-

лов;

4)технико-экономические показателя работы цеха: сменная производительность автопоездов на вывозке древесины, стоимость строительства усов, себестоимость вывозки 1 м3 и 1 м3×км.

Сводные результаты должны быть отражены в конце разделов и в заключение пояснительной записки.

Введение и разделы 1 и 2 настоящего пособия написаны профессором Г.Ф. Греховым и доцентом Г.А. Бессарабом, разделы 3 и 4 - профессором Н.А. Тюриным и раздел 5 - доцентом Яблочкиным А.А.

3

1)разделения лесосырьевой базы на зоны летней и зимней заготовки.

Кзоне зимней заготовки обычно относят наиболее удаленную от нижнего склада часть лесосырьевой базы, принимая во внимание, что стоимость строительства зимних дорог в несколько раз меньше, чем летних. Практикой работы ЛЗП установлено, что зимняя зона составляет не менее 60 % от общей площади лесосырьевой базы, а летняя 40 %.

2)размещения лесовозных путей в лесосырьевой базе. Указания по выбору схемы и размещению путей приведены в учебнике [2].

Размещение путей начинают с установления направления магистрали, которая при схеме в «елочку» должна рассекать запасы древесины в лесобазе на две равные части. Такое положение магистрали обеспечивает минимум грузовой работы по веткам. Для установления положения магистрали проводят так называемую экономическую трассу. Для этого сырьевую базу разбивают на полосы шириной 2 ... 6 км, перпендикулярно общему направлению магистрали. В каждой полосе находят точку, которая делит запасы древесины этой полосы пополам. Проведя линию через найденные точки, получим экономическую трассу. По возможности спрямив трассу, получим окончательное положение магистрального пути. Размещение путей транспорта леса по «вильчатой» схеме выгодно при отношении А/В менее 0,5 - 0,6 и длина магистрального пути при этом будет незначительная.

Далее необходимо при схеме «елочка» определить оптимальный угол примыкания ветки к магистрали. Угол примыкания определяем по формуле

где kм , kв - стоимости вывозки 1 м3× ×км по магистрали и по ветке, kм = = 0,05...0,08; kв=0,08...0,10 р./м3; Е - нормативный коэффициент эффективности, Е = 0,15; Св - стоимость строительства 1 км ветки, Св = 17... 22 тыс. p.; Qв - годовой грузооборот ветки,

м3, Qв=20…30 тыс.м3.

Стоимости здесь и далее даны в ценах 1989 г. Для пересчета стоимостей в современные цены необходимо стоимости в ценах 1989 г. умножить на индекс, который приводится в задании на проектирование ЛТЦ.

Оптимальное расстояние между ветками должно быть подсчитано для летней и зимней зон вывозки древесины. Оно выражается формулой

6

где Св - стоимость строительства 1 км ветки, 17 - 22 тыс.р. - летние и 2 - 5 тыс.р - зимние; λот.э - коэффициент, учитывающий отдаленность во времени многократно повторяющихся эксплуатационных расходов; ВВ - ежегодные расходы на содержание и ремонт 1 км ветки, можно принимать в пределах 500...700 р.; β - коэффициент, учитывающий частичную прокладку веток по не эксплуатационным площадям (1,0...1,2); kу - коэффициент удлинения трассы веток (1,05...1,15); Nус - параметр, характеризующий затраты на усы и магистральные волоки; γ - запас древесины в м3 на гектаре; bус - переменная часть стоимости перевозки древесины по усам, отнесенная к 1 м3×км грузовой работы (0,15…0,25), р./м3км.

Величину коэффициенту λот.э вычисляем по формуле

где n - срок действия данной ветки в годах; Et - норматив приведения (0,08); i - порядковый номер года эксплуатации ветки.

Значение параметра Nус определяем из выражения

где Сус - затраты на строительство 1 км уса (см. раздел 3); Вус - затраты на содержание и ремонт 1 км уса, летом 400...600 р., зимой 200… 250 p .; kус - коэффициент, учитывающий дополнительные расходы на содержание уса при повторном его использовании

для вывозки древесины со смежных лесосек, kус = 1,1 -1,2; k у' и k " - коэффициенты уд-

линения трассы уса и магистрального волока (1,1... 1,2); Стр - затраты на устройство 1 км магистрального волока, летом 400 ... 500 р., зимой 300 ... 400 p.; kп.п - расходы на устройство одного погрузочного, пункта (100 ... 200) р.; lп.п - расстояние между погрузочными пунктами (100 ... 300) м.

Рассчитав угол примыкания и оптимальные расстояния между ветками, вычерчиваем на плане-карте ветки как для летней, так и для зимней зон лесозаготовок, причем угол примыкания откладываем к линии соединяющей начальную и конечную точки магистрали.

7

2.4. Подбор лесосечного фонда и расчет измерителей лесотранспорта

Умение правильно подобрать лесосечный фонд для ЛЗП имеет большое техническое и экономическое значение. Первое и непреложное требование: лесосечный фонд на год должен быть расположен компактно. Выполнение этого требования: 1) создает возможность обойтись минимумом дорог, находящихся одновременно в эксплуатации, а это значит, что затраты на содержание и ремонт дорог будут незначительными; 2) обеспечивает перебазирование лесосечных бригад в максимально короткие сроки.

Второе непреложное требование выполнение сроков примыкания. Для лесов III группы установлен срок примыкания 3 года, а это означает, что если лесосека вырублена в 2006 г., то смежная лесосека может планироваться в рубку лишь на 2010 г. Длину лесосеки обычно принимают по длине квартала, ширину 100, 250, 500, 750 и 1000 м. При выполнении курсового проекта размер лесосеки может быть 2000 × 1000, 1500×750 или

1000×500 м.

Третье требование – годовой объем лесозаготовок не должен превышать, так называемую, расчетную лесосеку, величину которой определяем

где М – эксплуатационный запас лесосырьевой базы, тыс.м3; Т – возраст спелости древостоя (возраст рубок), лет.

Эксплуатационный запас нами определен. Возраст рубок принимаем для хвойных 100…120 лет, для лиственных древостоев 60…70 лет. В среднем можно принять 90…100 лет.

Годовой объем лесозаготовок Qг может быть принят равным годовому грузообороту дороги. Но этот объем не должен превышать расчетную лесосеку. В случае превышения, годичный объем лесозаготовок должен быть принят равным расчетной лесосеке.

Для подбора лесосечного фонда необходимо знать объемы летней Qл

изимней Qз рубок. Эти объемы принимаем Qл = 2/5Qг, Qз = 3/5Qг.

Иеще одно важное обстоятельство. В лесосырьевой базе имеются кварталы с незначительными запасами древесины. Можно предположить, что это приспевающие древостои и рубить их в течение ближайших 5 лет не только нецелесообразно, но и недопустимо. Поэтому кварталы с запасом древесины на 1 га меньше 100 м3 в рубку брать не следует и оставлять их для достижения спелости.

Сведения по подобранным лесосекам разумно свести в таблицу, фор-

8

ма которой приводится ниже.

Годичные лесосеки на плане-карте следует обозначить разным цветом или разной штриховкой. Эти условные обозначения обязательно надо показать на свободном поле плана-карты лесосырьевой базы.

Расчет измерителей лесотранспорта ведем на пятый год эксплуатации дороги по известным формулам. Годовой грузооборот известен. Поэтому можем записать

где l1л, l2л, l1з, l2з, - измеренные по карте расстояния от летних и зимних лесосек до нижнего склада, км; k - коэффициент удлинения трассы, k=1,08...1,15.

Тогда среднее расстояние вывозки древесины определится

lср.л = Rл / Qл ,

(2.10)

lср.з = Rз / Qз.

Также следует определить средневзвешенное расстояние вывозки

9

древесины для расчетного года

2.5.Определение протяженности магистрали и веток на пятый год эксплуатации

Необходимость знания протяженности магистрали и веток на определенный период вызвана тем, что лесозаготовители должны запланировать строительство и построить эти дороги за 1 ... 2 года до начала лесоэксплуатации. Как считают российские и зарубежные лесопромышленники, только заблаговременное строительство дорог обеспечивает возможность маневра и устойчивую работу ЛЗП.

Техника определения протяженности дорог не сложна: надо измерить на карте протяженность всех веток, которые будут работать на пятый год эксплуатации, и соответствующий участок магистрали, при этом следует не забыть учесть коэффициенты удлинения трассы (для магистрали 1,05 ...

1,10, для веток 1,10 ... 1,20).

2.6. Характеристика плана и продольного профиля участка ветки

План и продольный профиль участка дороги характеризуют следующими показателями: протяженность строящегося участка, длина прямых и кривых, минимальный радиус, протяженность болот, руководящий уклон, максимальный спуск в грузовом направлении, наиболее часто встречающиеся рабочие отметки, характеристика грунтов, характеристика искусственных сооружений (количество, вид, отверстие, длина), объем земляных работ, наличие грунтовых и гравийных месторождений и карьеров.

2.7.Проектирование поперечных профилей земляного полотна

идорожной одежды. Расчет дорожной одежды

Земляное полотно лесовозных автомобильных дорог проектируют, руководствуясь типовыми поперечными профилями, приведенными в учебнике [2]. Параметры земляного полотна принимают согласно СНиП 2.05.07—85 [4]. В частности, ширину земляного полотна на ветке при корытном поперечном профиле дорожной одежды берут равной 5 м. Если поперечный профиль дорожной одежды запроектирован полукорытным или серповидным, то ширину земляного полотна, следует рассчитать.

10

бульдозерами из канав или боковых резервов крутизну откосов следует принимать 1 : 3. Выполнить более крутой откос можно, но трудно. Внешние откосы выемок обычно делают крутизной 1 : 1,5.

Поперечные профили дорожной одежды на ветках, как уже упоминалось, могут быть корытными, полукорытными и серповидными. С учетом того, что дорожные одежды веток строят из недорогих материалов с обочинами, не превышающими 1 м (как правило 0,75 м), большей частью, применяют серповидный профиль. Однако при значительной стоимости материала покрытия или его дефиците следует безусловно переходить на корытный или полукорытный поперечный профили дорожной одежды. Поперечные профили дорожной одежды приведены в учебнике [2].

Дорожную одежду на ветках проектируют на земляном полотне из недренирующих грунтов двухслойной, на дренирующих— однослойной. Методика конструирования дорожных одежд и их расчета изложена в учебнике [2] и инструкции [5].

Расчет дорожной одежды ветки на прочность выполняют в следующей последовательности:

1. Определяют фактическую интенсивность движения автопоездов авт/сутки, на ветке

учитывающий неравномерность вывозки древесины в течение сезона kН =1,05-1,1; Тл – продолжительность безморозного сезона Тл=150 дней; Qпол – полезная нагрузка на автопоезд, м3.

где qа и qр – грузоподъемность лесовозного автомобиля, роспуска, прицепа или полуприцепа, т (технические характеристики приведены в Приложении 12; γоб - объемная масса свежесрубленной древесины, γо = 0,7...0,9 т/м3.

2. Определяют расчетную интенсивность движения лесовозных автопоездов и машин на прочих работах

где a – коэффициент, учитывающий количество полос движения на дороги (ветка однополосная, а=1); Sприв – суммарный коэффициент приведения всех осей автопоезда к

12