Тема 3. Валка та трелювання деревини. Особливості валки дерев в гірській місцевості.

Дізнаємось

Особливості валки дерев в гірських умовах .

Валка дерев на гірських схилах представляє особливу категорію складності в порівнянні з умовами рівнинній особистості. Тут необхідно враховувати основні фактори: - порівняльну дерев великого розміру - центри тяжкості підземної частини дерев (особливо листяних порід), як правило, зміщені від поздовжніх осей стовбурів в сторону під горою через деякого нахилу стовбурів і одностороннього розвитку крон дерев.

-ухил місцевості створює труднощі пересування вальника з пилкою і відходу його від падаючого дерева.

- ухил місцевості ускладнює також, а в деяких випадках обмежує, пересування мобільного валочного техніки.

- при валці великих дерев на значних ухилах утруднено управління вальник пилкою

- значно сніговий покрив і небезпека снігових зсувів ускладнюють, а іноді роблять неможливою валку дерев в зимовий час.
Особливе значення в гірських умовах набувають вибір напрямку валки дерев. На схилах крутизною до 15 градусів напрямок валки зазвичай визначається способом транспортного освоєння лісосіки, нахилом дерева і іншими факторами. Найбільш прийнятне при роботі на ухилах крутістю понад 15 градусів є напрямок валки вниз по схилу і під деяким кутом. Кут між напрямком ухилу і напрямком падіння дерева повинен змінюватися в залежності від величини дерева його нахилу до підошви гори: чим менше вага і нахил дерева, тим більше повинен бути кут.
Великі труднощі як в гірських так і рівнинних умовах являє валка дерев, що мають зворотний природний нахил стовбура напрямку ковша і валка дерев в вітряну погоду. Зіштовхування дерев зі зворотним нахилом стовбура з пня вимагає додаток значних зусиль. Особливу небезпеку в даному випадку представляють дерева з великою вагою і великим кутом нахилу. Виходячи з вимог техніки безпеки не рекомендується проводити валку дерев в ручну, зворотний кут нахилу яких перевищує більше 5 градусів. Їх валку слід виконувати за допомогою трелювальних тракторів і лебідок або в напрямку природного нахилу.
Важливий вплив на процес валки дерев надає вітер, який має ймовірний характер мінливості у напрямку, поривчастої сили.

Згідно норм техніки безпеки і якісного виконання робіт валку дерев виробляють при нахилі не більше 5 балів за шкалою Бофорта. При сильному зустрічному вітрі, коли його швидкість V> 10 м / с, спиляне дерево при зіткненні може залишатися деякий час стоячи на пні при нестійкому положенні, яке може викликати можливість його падіння в будь-якому напрямку. У той же час, при сильному попутному вітрі можуть виникнути розщепити стовбура при розпилюванні дерева.


До гірських відносять ліси, які ростуть у межах гірських систем і окремих гірських масивів з коливанням відносних висот більше 100 м і середнім кутом ухилу поверхні від підніжжя до вершини хребтів або до межі з безлісним простором понад 5°, а також ліси на гірських плато і плоскогір'ях незалежно від ухилу місцевості.

Ліси на горбистих височинах, що не входять до гірських систем, до гірських лісів не відносяться.

В України гірські ліси займають 23% покритих лісовою рослинністю земель і розташовані у Карпатах та Криму. Головною особливістю гір­ських лісів можна вважати накопичення великих запасів крупномірної і цінної деревини, яку використати дуже важко, тому лісосировинний по­тенціал гірських лісів використовується недостатньо. Як показали дослі­ди, проведені П.І.Молотковим, А.Ф.Поляковим, В.А.Бузуном, М.М.Гор-шеніним, С.А.Генсіруком, у гірських лісах Карпат суцільно-лісосічні руб­ки на великих площах при відсутності природного поновлення лісу спри­чинюють різке збільшення поверхневого стоку. Це свого часу призвело до катастрофічних наслідків - активізувалися процеси ерозії ґрунтів, а тому зараз суцільно-лісосічні рубки дозволяють лише на пологих та по-катих схилах. За інших умов на більш стрімких схилах та у місцях з не­стійкими до ерозії ґрунтами рекомендовані поступові та добровільно-вибіркові рубки. Такий підхід дозволяє гірським лісам виконувати особ ливі захисні функції, а саме - запобігати змиванню ґрунтів, їх зсуву, ре гулювати водний режим.

Головні рубки у гірських умовах супроводжуються загостренням протиріч між лісоексплуатаційними і лісівницькими вимогами щодо охо ронних функцій лісу. Практика рубок у Карпатах показала, що при вико ристанні лісозаготівельної техніки, яка зовсім не пристосована до гір­ських умов, після суцільних рубок у перші 2-5 років з кожного гектара поверхні вирубки змивається 300-600 т ґрунту. Ерозійні процеси припи­няються з появою молодого покоління лісу, яке на змитих ґрунтах буде менш продуктивним, ніж материнське, і матиме на 2-3 класи нижчий бо­нітет.

Технологія розробки лісосік у гірських умовах залежить не тільки від характеру лісу, а й від топографії місцевості, засобів механізації виробничих процесів і багатьох інших причин. Валка дерева у гірських умовах відрізняється від цієї операції у рівнинних лісах, бо тут спиляне дерево падає на землю не під кутом 90°, а 120°, іноді 130°. У гірських умовах валять дерева вниз або вверх по схилу, іноді під кутом 30-40° до технологічного волока. При великій масі стовбура він при падінні може розбитися на куски, тому в гірських умовах дерева валять у пев­ному напрямку з обов'язковим застосуванням гідроклина або гідро­домкрата.

Великі об'ємом хлисти у горах розробляють на сортименти і тре­люють тільки у сортиментах, що зменшує пошкодження ґрунту. Існують межі щодо стрімкості схилів, на яких дозволене тракторне трелювання деревини. Технологічні волоки бажано прокладати близько до горизон­талей, а кути їх підйому влітку не повинні перевищувати 22°, а взимку -14°. Краще, коли технологічні волоки примикають до магістральних під кутом 30-40°. На пологих схилах магістральні волоки мають вигляд зиг­загів, а на стрімкіших - серпантину. Лісовозні шляхи у гірських умовах прокладають також у вигляді серпантину. Як правило, їх роблять неши­рокими - до 4 м, але через кожні 200 м обов'язково розширюють удвічі для того, щоб міг розминутися зустрічний транспорт. На рис. 60 зобра­жена одна з розповсюджених технологічних схем розробки лісосіки у гірських умовах при тракторному трелюванні деревини.

Правила головних рубок стосовно лісів Українських Карпат передба­чають одночасно з вузько-лісосічними суцільними рубками широке засто­сування поступових рубок. Але практика показала, що двоприйомні по­ступові рубки через непристосованість лісозаготівельної техніки до гір­ських умов ведуть до подорожчання заготівель при проведенні першого прийому рубки, а після другого - сильно послаблюють ґрунтозахісні та інші корисні функції лісу. Рівномірно-поступові рубки проводять на схилах стрімкістю до 20°, а на стрімкіших застосовують добровільно-вибіркові рубки, які дуже важко здійснювати, бо практично неможливо механізувати лісосічні роботи, крім звалювання дерев. На схилах до 20° можна засто­совувати тракторне трелювання, на схилах, які стрімкіші 20°, доцільніше застосувати повітряне трелювання сортиментів або хлистів за допомогою підвісних трелювальних установок.



Для здійснення повітряного трелювання деревини необхідно про­рубати трасу вздовж схилу, по якій будуть спускати вниз підвішені до кареток повітряно-трелювальної канатної установки пачки сортиментів чи хлистів. Несучий канат закріплюється вгорі і внизу на щоглах, карет­кам надає рух лебідка. Зрубані дерева і сортименти при суцільних руб­ках можна підтягувати до несучого троса за допомогою трелювального трактора або самої установки, а при несуцільній рубці трактором тре­лювати недоцільно. Раніше застосовувалися канатно-підвісні трелю­вальні установки ВТУ-3, ЛЛ-А, ЛЛ-26Б, а також УК-1-Т і УК-1-6Т.

Співробітниками кафедри лісівництва Львівського лісотехнічного ін­ституту була розроблена і запропонована виробництву для впрова­дження механізована улоговинна рубка. Цей спосіб поєднує коротко­строкову улоговинну і дрібно лісосічну рубку. Смисл рубки зводиться до того, що замість хаотичного розміщення улоговин по площі насадження їх закладають за певною системою  На улоговинах у певному порядку деревостан вирубується повністю. Такі рубки, як показала прак­тика, можуть бути проведені у 3-5 прийомів у букових, буково-ялицевих, ялиново-буково-ялицевих і ялиново-ялицевих деревостанах, що ростуть на схилах 18-35°. Одна канатна підвісна трелювальна установка (КПТУ) може розробляти ділянку лісу шириною до 160 м і довжиною до 1200 м. Якщо профіль схилу плоский, то траса КПТУ шириною 3-4 м прорубу­ється по середині лісосіки і довжина улоговин з кожного боку траси мо­же бути до 160 м, а їх ширини - 40 м. При складному профілі схилу, тобто при наявності потоків та вододільних ліній, траса КПТУ обладну­ється по долині потоку. На схилах до 25° застосовують 2-3-прийомну рубку, а на стрімкіших - 3-4 прийомну.



У гірських умовах очистка лісосік повинна допомагати збереженню фунтозахисних і водоохоронних функцій, гальмувати хід ерозійних про­цесів. Як показали дослідження В.З.Гулісашвілі, вогнева очистка лісосік у гірських умовах недоцільна, бо вона погіршує фізичні властивості ґру­нту та його водопроникність. На схилах стрімкістю до 30° порубкові за­лишки подрібнюють до 0,7 м і рівномірно розкидають до площі. При цьому зменшується змив ґрунту, покращується хід поновлення лісу. Дос­від карпатських лісівників показав, що на середніх за стрімкістю схилах порубкові залишки краще укладати у вали, які варто розміщувати по горизонталях. Ширина валів повинна бути 1,0-1,5 м, висота - до 1 м, а відстань між ними 5-10 м (рис. 63). Вали несуцільні - через кожні 40-50 м роблять розриви у 2-3 м. Якщо на площі лісосіки утворилися про­моїни, їх потрібно щільно закласти порубковими залишками, які будуть служити мулофільтрами, припиняючи розвиток ерозії ґрунту.

У сухих борах також доцільніше розкидати подрібнені залишки рів­номірно по площі. По-перше, у цьому випадку вони будуть служити мульчою і зменшувати випаровування води з поверхні ґрунту. По-друге, при перегниванні вони збагачуватимуть ґрунт органічними сполуками і азотом. По-третє, залишки будуть охороняти самосів від різких коли­вань температури. Товщина шару розкиданих залишків не повинна пе­ревищувати 10 см. У протипожежних цілях вирубки з розкиданими за­лишками слід обрамляти мінералізованими смугами.

При найбільш розповсюдженій технології головних рубок, яка пе­редбачає трелювання деревини тракторами, на нестійких ґрунтах поруб­кові залишки укладають на волоки, де гусениці тракторів вминають їх у ґрунт.

Цим укріплюються волоки, що дозволяє збільшити навантаження на них, тобто збільшити кількість проходів трактора по одному і тому ж волоку без негативного впливу на ґрунт, удвічі і більше разів. Таку очист­ку доцільно проводити на вологих і мокрих ґрунтах. Хоча вона дещо по­гіршить фізичні властивості ґрунтів, але у той же час порубкові залишки будуть збагачувати ґрунти органічними речовинами, що у майбутньому відновить їх порозність.

І все ж таки найдоцільніше порубкові залишки використовувати як сировину для лісохімічної, фармацевтичної промисловості, для виготовлення технологічної тріски тощо. Поки що така утилізаційна очистка лісосік посідає дуже скромне місце серед інших способів очистки. З розширенням механізації процесів очистки стовбурів від гілля та сучків, а також з вдосконаленням процесу відокремлення зеленої частини крон від деревини масштаби утилізаційної очистки зростуть.

Після закінчення рубки на лісосіці не пізніше тридцяти днів після за­кінчення строку вивезення деревини проводиться огляд місць рубок. Серед питань, які ставляться при цьому, обов'язковими є схоронність підросту в процесі рубки, а також якість очистки лісосіки.

Навчимось

До гірських відносять ліси, які ростуть у межах гірських систем і окремих гірських масивів з коливанням відносних висот більше 100 м і середнім кутом ухилу поверхні від підніжжя до вершини хребтів або до межі з безлісним простором понад 5°, а також ліси на гірських плато і плоскогір'ях незалежно від ухилу місцевості.
Ліси на горбистих височинах, що не входять до гірських систем, до гірських лісів не відносяться.
В України гірські ліси займають 23% покритих лісовою рослинністю земель і розташовані у Карпатах та Криму. Головною особливістю гір¬ських лісів можна вважати накопичення великих запасів крупномірної і цінної деревини, яку використати дуже важко, тому лісосировинний по¬тенціал гірських лісів використовується недостатньо.
Головні рубки у гірських умовах супроводжуються загостренням протиріч між лісоексплуатаційними і лісівницькими вимогами щодо охо ронних функцій лісу. Практика рубок у Карпатах показала, що при вико ристанні лісозаготівельної техніки, яка зовсім не пристосована до гір¬ських умов, після суцільних рубок у перші 2-5 років з кожного гектара поверхні вирубки змивається 300-600 т ґрунту. Ерозійні процеси припи¬няються з появою молодого покоління лісу, яке на змитих ґрунтах буде менш продуктивним, ніж материнське, і матиме на 2-3 класи нижчий бо¬нітет.
Технологія розробки лісосік залежить не тільки від характеру лісу, а й від топографії місцевості, засобів механізації виробничих процесів і багатьох інших причин. Валка дерев відрізняється від цієї операції у рівнинних лісах, бо тут спиляне дерево падає на землю не під кутом 900, а 1200, іноді 1300. Валять дерево вниз або вверх по схилу, іноді під кутом 30-400 до технологічного волока. При великій масі стовбура він при падінні може розбитися на куски, тому дерева валять у певному напрямку з обов’язковим застосуванням гідроклина або гідродомкрата.
Великі об’ємом хлисти розробляють на сортименти і трелюють тільки у сортиментах, що зменшує пошкодження грунту. Існують межі щодо стрімкості схилів, на яких дозволене тракторне трелювання деревини. Технологічні волоки бажано прокладати близько до горизон¬талей, а кути їх підйому влітку не повинні перевищувати 22°, а взимку -14°. Краще, коли технологічні волоки примикають до магістральних під кутом 30-40°. На пологих схилах магістральні волоки мають вигляд зиг¬загів, а на стрімкіших - серпантину. Лісовозні шляхи у гірських умовах прокладають також у вигляді серпантину. Як правило, їх роблять неши¬рокими - до 4 м, але через кожні 200 м обов'язково розширюють удвічі для того, щоб міг розминутися зустрічний транспорт. На рис. 60 зобра¬жена одна з розповсюджених технологічних схем розробки лісосіки у гірських умовах при тракторному трелюванні деревини.
Отже валка дерев в гірській місцевості має свою специфіку, як по вибору напрямку звалювання, так і за параметром підпилу і недопилу. Тому вальнику необхідно враховувати крупномірність дерев, зміщення центру ваги дерева через нахил стовбурів і одностороннього розвитку крони в бік підошви гори, труднощі переходу вальника з пилкою по схилу, із-за наявності вологих і ковзаючих глинистих і легко обсипаючих кам'янистих грунтів та ін.
Вибір напрямку валки на схилах, крутизною до 15 градусів, як правило, визначається нахилом дерева, схемою розробки лісосіки і напрямком трелювання. При роботі на ухилах, крутизною понад 15 градусів, найбільш поширеним напрямом прийнято вважати вниз по схилу під кутом 30-45 градусів. Чим менше нахил і вага дерева, тим більше повинен бути ухил.
При валці дерев в гірській місцевості слід використовувати гідродомкрати великою вантажопід'ємністю. В даний час для спуску заготовленої деревини з гірських схилів по канатній дорозі застосовуються великі стаціонарні тросові лебідки. Однак, при всіх сучасних способах розробки гірських ділянок, заготівля деревини і її транспортування в горах залишається найскладнішою і травмонебезпечною.
Вибір напрямку звалювання дерева залежить від багатьох факторів і повинен передусім забезпечити безпеку зварювальника. При звалюванні дерева вниз по схилу, воно з великою швидкістю падає вниз по схилу доки не зіткнеться з перешкодою-кам’яний валун чи пень. Це явище – самовільний рух дерева після спилювання та падіння, є дуже небезпечним для звалювальника і помічника, а також призводить до знищення підросту на шляху дерева. Запобігти цьому явищу можна одним способом – зафіксувавши зпиляне дерево перед початком його звалювання за допомогою спеціального чокера, виготовленого із синтетичного матеріалу. Один кінець якого, повинен кріпитися нижче площини зрізу, а другий – вище. Валка слідуючих дерев буде проводитись на дерево звалене попередньо. Зона безпеки при схилі до 15⁰ становить 60 м, а при схилі більше 15⁰ - до підніжжя схилу.
Звалювання дерева з фіксуючим чокером.

Проблемні питання

Д.з.

Доступно тільки для зареєстрованих користувачів