Перспективные экологосберегающие технологии рубок леса

В Скандинавских странах на рубках главного пользования в местно­сти, позволяющей трелевку хлыстов за вершины, часто используют метод, представленный на рис. 35. В этом случае стволы деревьев при обрезке сучьев располагаются на удобной рабочей высоте. На волоке образуется настил из веток и вершин. Вершины хлыстов удобно группируются для их захвата чокером. Вначале производится планирование работ. Выбирается на­правление волока, ширина пасеки, которая не может превышать двойной высоты древостоя. Валка деревьев начинается с одной стороны пасечного волока вершинами в сторону магистрального (рис. 35,а).

Рис. 35 Схема выполнения работ при заготовке и трелевке хлыстов

В первый прием валится два-три рядом стоящих дерева. На повален­ных деревьях обрезаются сучья и на такую же глубину валятся деревья с противоположной стороны волока (рис. 35,б). В результате формируется пасечный волок.

Далее, с одной стороны волока на полупасеке производится валка деревьев в виде «елочки» вершинами по направлению к волоку (рис. 35,в). В первую очередь валятся близстоящие деревья, которые используют в каче­стве опорных. Затем работы переносятся в глубь древостоя. При направ­ленной валке группируется как можно больше вершин хлыстов вместе. Аналогичные работы продолжаются на полупасеке до конца вырубки по направлению в глубь от магистрального волока (рис. 35,г). Закончив рабо­ты на одной полупасеке, переходят на вторую, где валка деревьев повторя­ется в том же порядке с ближнего конца волока (рис. 35,д). После заверше­ния валки деревьев на пасеке и обрезки сучьев хлысты вершинами вперед вытрелевываются на погрузочную площадку или верхний склад (рис. 35,е).

Для облегчения захвата чокерами хлыстов на них с вершинного конца ос­тавляется несколько укороченных веток.

Для условий Беларуси как на рубках промежуточного, так и главного пользований наиболее целесообразны системы машин, где заготовка сортиментов осуществляется либо с помощью бензиномоторных пил, либо харвестерами (машинная заготовка). Полностью машинная заготовка сортиментов, учитывая высокую стоимость харвестеров, получит перспективное применение в стране после освоения их серийного выпуска отечественным машиностроением. В настоящее же время основным механизмом, обеспечивающим заготовку сортиментов на лесосеке, является бензиномоторная пила. Учитывая эти обстоятельства, наметившийся в Беларуси пе­реход на одиночную валку деревьев и то, что эффективность работы форвардеров во многом определяется качеством валки деревьев, местом и характером расположения сортиментов на лесосеке, рассмотрим ряд про­грессивных для наших условий технологических схем.

Полосная валка (рис. 36). В состав системы машин входят безредукторная бензиномоторная пила и погрузочно-транспортная машина, оснащенная гидроманипулятором с радиусом действия не менее 8 м. Метод подходит для прореживаний и заготовки сортиментов различной длины в лесонаса­ждениях с преобладанием в них стволов объемом до 0,12 м³, обеспечивает эффективное производство без ненужного ручного пакетирования и предотвращает повреждение почвы.

Вначале (рис. 36,а) производится планирование. Выбирается направ­ление валки, ширина разрабатываемой полосы (пасеки), которая определя­ется зоной досягаемости гидроманипулятора, но не должна быть менее 25 м. Намечаются оставляемые на доращивание деревья. Далее - волок очищается от поросли (рис. 36,б). Прореживание начинается на любой из полупасек на участке длиной 15-20 м. В первую очередь валят деревья, стоящие по краям волока под углом 90° к нему. Когда другое дерево мешает выбранному направлению падения, применяется обходная валка.

Рис. 36 Схема выполнения работ при полосной валке

Место падения самого большого дерева определяет место пакетиро­вания первого штабеля сортиментов (рис. 36,в). Дерево валят поперек ле­жащего (рис. 36,г), оставляя ствол на удобной для обрезки сучьев и рас­кряжевки высоте. Валка-пакетирование при этом выполняется как одна операция, т.к. пакетировать небольшие деревья легко. Делаются два перекрывающих друг друга подпила на разной высоте (первый выше и со стороны, куда необходимо повалить дерево). Убирается пила, дерево наклоняют, направляя его свободное падение. Для облегчения пакетирования, часто дерево валится так, чтобы вершина повисла на чем-нибудь. Ствол обхватывается клещами и относится к пачке. Закончив прореживание вокруг пачки в зоне действия манипулятора, срезают деревья, стоящие на волоке (рис. 36,д). Далее планируется место под новую пачку и работы повторяются в том же порядке. Закончив валку на одной полупасеке (рис. 36,е), выполняют прореживание в такой же последовательности на второй (рис. 36,ж). После его окончания сортименты уложены в пачки и готовы к погрузке и вывозке форвардером.

Короткомерный метод (рис. 37). Данный метод более подходит при проведении прореживаний бензопилой в насаждениях со средним объемом более 0,19 м³ для получения пиловочника и балансовой древесины стандарт­ной длины. В результате работы по этому методу обеспечивается удобная рабочая высота, которая облегчает обрезку сучьев и снимает нагрузку на спину. Большая часть образующихся в результате вырубки деревьев сучьев и веток остается на волоке, создавая защитное покрытие корням деревьев и облегчая движение форвардеров на грунтах со слабой несущей способностью.

Вначале выбирается направление валки, и на пути его прохождения на участке, равном приблизительно длине двух деревьев, обрезаются ветки и подлесок (рис. 37,а). Для прореживания на этом участке сначала валят одно или два так называемых «дерева-платформы» (рис. 37,б). Эти деревья будут служить опорой для следующих поваленных деревьев, располагая их на удобной высоте и облегчая как обрезку сучьев, так и раскряжевку хлыстов. Иногда вместо «дерева-платформы» используют естественные особенности местности, например, возвышенность. В ряде случаев в качестве опорного служит толстое дерево, которое после подпила на высоте около 0,5 м наклоняют на землю, оставляя комель на пне («дерево-скамейка»).

На подкладочные вначале валят стоящие на волоке деревья назад по направлению к вырубленному участку волока (рис. 37,в). После обрезки сучьев и раскряжевки их на сортименты последние раскатывают вправо и влево за габариты волока на сортиментные полосы, прилегающие к нему. Ширина полос должна соответствовать вылету манипулятора форвардера. Для облегчения работы оператора форвардера целесообразно балансы и пиловочник не смешивать, а укладывать в разные штабеля. Однотипные штабеля должны быть уложены вдоль волока в одном направлении, на­пример поперек.

Рис. 37 Схема выполнения работ при короткомерном методе

После разработки волока выполняется прореживание на прилегаю­щей к нему половине полупасеки (рис. 37,г). Валка деревьев производится в направлении вперед и назад так, чтобы они лежали как можно ближе к пачкам сортиментов, которые можно использовать для поддержания ство­лов на удобной высоте. Закончив прореживание на прилегающей к волоку половине полупасеки, приступают к разработке дальней ее половины. Де­ревья валят так, чтобы они падали по направлению к волоку и на сформи­рованные пачки сортиментов (рис. 37,д). В аналогичной последовательно­сти разрабатывается вторая полупасека, расположенная по другую сторону волока.

Рубка рядами (рис. 38). Рекомендуется при проведе­нии сплошных рубок главного пользования на грунтах с удовлетворитель­ной и хорошей способностью. В состав системы машин входит безредукторная бензиномоторная пила и форвардер. Допускается применение ко­лесного трактора с прицепной тележкой и гидроманипулятором или сортиментовоза с гидроманипулятором. Радиус действия манипулятора дол­жен быть не менее 6 м, грузовой момент - не менее 40 кНм. Цель метода - свести ручную обрезку сучьев до минимума, обеспечивая ее на удобной рабочей высоте, оставляя в то же самое время пиловочник там, где он лежит, готовый к погрузке форвардером. Единственное ручное пакетирование, которое нужно сделать, - отделить балансы (вершинную часть) от пиловочника. Преимуществом данного метода является также возможность создания толстого настила из веток и сучьев для передвижения форвардера.

Рис. 38 Схема выполнения работ при рубке рядами

Ширина пасеки для данного метода зависит от средней высоты вырубаемых деревьев и не может превышать их двойную высоту. Разработка пасеки начинается с валки толстого ветвистого дерева, расположенного посередине пасеки, прямо на другие деревья (рис. 38,а). На нем обрезаются сучья и делаются поперечные надрезы в соответствии со схемой раскроя хлыстов на сортименты. Данное дерево будет служить опорной платфор­мой для последующих деревьев. В зоне поваленного выбирается близ­стоящее дерево, которое валится на дерево-опору так, чтобы центр его тя­жести находился близко к дереву-опоре (рис. 38,б).

Для перемещения поваленного дерева на дереве-опоре в сбалансиро­ванное положение вальщик может использовать лом с кантовальным крю­ком. После обрезки сучьев и выполнения надрезов сбалансированный хлыст легко повернуть таким образом, чтобы он лег параллельно дереву-опоре (рис. 38,в). Если необходимо увеличить высоту «опоры», его остав­ляют лежать. В противном случае делаются поперечные распилы ствола в местах надрезов на сортименты.

Далее продолжается направленная валка других деревьев поперек дерева-опоры (рис. 38,г) по такому же принципу, с двух полупасек. В пер­вую очередь валятся близстоящие деревья, во вторую - отдаленные. После вырубки деревьев в зоне дерева-опоры выбирается новое крепкое дерево для опоры (рис. 38,д). Осуществляется смещение зоны работ к вновь пова­ленному дереву и обработанному дереву-опоре. На него аналогично валят­ся и обрабатываются вначале близстоящие деревья (рис. 38,е), а затем деревья, находящиеся далеко от ряда сортиментов (рис. 38,ж). Если некото­рые деревья находятся слишком далеко, чтобы их переместить или легко опереть на ряд сортиментов, то их оставляют стоять до работы со следую­щим рядом (на новой пасеке). Завершаются работы поперечной распилов­кой всех деревьев-опор и окучиванием в ряду тонкомерных сортиментов (рис. 38,з). Сформированные ряды сортиментов готовы к погрузке и вывозке.

Схемы, приведенные на рис. 36-38, достаточно хорошо апробированы в Скандинавских странах и странах Западной Европы. Их отличи­тельная особенность - одиночная валка, обрезка сучьев и раскряжевка хлыстов на сортименты.