Особенности сухопутного транспорта леса и его элементы

ПРЕДИСЛОВИЕ

Вторая часть книги «Технология и техника в лесной промышленности» содержит сведения по транспортным и лесовосстановительным работам. Рассматриваются эти вида работ не как мало связанные между собой, а как единое целое с лесосечными и нижнескладскими работами, изложенными в первой части, т.е. как единый комплекс работ, выполняемый в лесу. Это соответствует основному правилу лесоводства, которое сформулировано одним из создателей учения о лесе Г.Ф. Морозовым: «Рубка и возобновление должны быть синонимами».

В то же время общепринятая разбивка лесозаготовительного производства на три фазы: лесосечные, лесоскладские работы, лесной транспорт и рассматриваемые в единстве с ними лесовосстановительные работы имеют свои особенности, позволяющие изучать их как четко разграниченные отдельные части выполняемых в лесу работ.

Такой подход позволяет студентам детально рассмотреть все отдельные процессы, приемы работы и технические средства, применяемые по указанным видам работ, не теряя в то же время целостного представления обо всем комплексе работ в лесу.

Во второй части рассматриваются транспортные пути сухопутного и водного транспорта, подвижной состав, лесосплавные единицы и сооружения с необходимой их характеристикой.

В разделе по лесовосстановительным работам обосновываются различные способы возобновления вырубаемых площадей с характеристикой отдельных видов работ и применяемых машин.

ТРАНСПОРТ ЛЕСА

1.1 Общая характеристика и основные понятия о транспорте леса

Общие положения

В общепринятом понимании транспортом называют отрасль производства, занятую перемещением грузов и пассажиров. Однако, кроме этих общих для любого вида транспорта свойств, транспорт леса имеет свои, присущие только ему особенности.

Можно выделить следующие вида транспорта: сухопутный, водный, воздушный, трубопроводный.

Транспорт леса можно считать специализированным промышленным транспортом, отличие от транспорта общего пользования, занимающегося организацией перевозки грузов общего назначения. О принадлежности лесотранспорта к промышленному транспорту свидетельствует то, что он непосредственно участвует в производственном процессе, является одной из фаз лесозаготовительного производства.

Наиболее широко используется транспорт леса, на долю которого приходится около 60 % всех перевозок. Его доля в себестоимости лесопродукции до 40 %, а трудоемкость – до 25...30 % от общих трудозатрат в лесозаготовках. При строительстве новых лесозаготовительных предприятий на сухопутный транспорт расходуется 45…50 % капитальных вложений.

Сухопутный транспорт леса подразделяется на два вида: автотранспорт и железнодорожный транспорт. Более подробно особенности этих разновидностей лесотранспорта будут рассмотрены в соответствующих подразделах.

Водный транспорт леса наряду с сухопутным занимает важное место в лесозаготовительном производстве. С его использованием транспортируется до 40 % заготавливаемого древесного сырья, при этом общая протяженность водных путей составляет более 140 тыс. км. В многолесных районах европейского Севера, Урала, Сибири около 75 % заготавливаемых лесоматериалов доставляется по водным магистралям. Об эффективности водного пути говорит тот факт, что стоимость перевозки леса водным транспортом меньше в 2...20 раз, чем железнодорожным и в 12...75 раз, чем автомобильным.

Воздушный транспорт леса (дирижаблями, аэростатами, вертолетами и т.д.) практически не используется в нашей стране при вывозке лесоматериалов и имеет локальное применение только при вывозке людей и грузов, например, при вахтовом методе лесозаготовок.

Трубопроводы чаще всего как пневмотранспорт используются на нижних складах лесозаготовительных предприятий и на деревообрабатывающих предприятиях для перемещения мелких фракций лесоматериалов – стружки, опилок, щепы.

К разновидностям сухопутного транспорта можно также отнести канатно-подвесной и транспортерно-конвейерный. Первый из них был рассмотрен при изучении трелевочных работ, а второй относят к внутрискладскому транспорту лесных нижних складов, где он изучается как элемент технологического оборудования склада.

Основные понятия

Прежде, чем перейти к изучению транспорта леса студентам необходимо усвоить некоторые специфичные понятия.

Подвижным составом называют транспортные агрегаты (средства), состоящие из тяговых машин (автомобилей, тракторов, локомотивов) и грузового или пассажирского прицепного состава (прицепов, прицепов-роспусков, полуприцепов, сцепов, платформ и вагонов).

Вид тяги определяется по виду используемой энергии (тепловая, электрическая), ходовой части тяговой машины (колесная, гусеничная) и по способу перемещения груза.

Прицепной состав классифицируют по виду ходовой части (колесная, гусеничная, санная).

Одним из важных элементов любого вида транспорта является путь. Путь служит для перемещения по нему тяговых машин и прицепного состава при перевозке грузов и пассажиров. Применительно к сухопутному транспорту путь является сооружением, состоящим из земляного полотна с водопропускными сооружениями, дорожной одежды (на автомобильных: дорогах) или верхнего строения пути (на железных дорогах).

Земляным полотном называют естественное или искусственное основание, на котором устраивают дорожную одежду или верхнее строение.

Дорожная одежда – это проезжая часть автомобильной дороги, состоящая из одного или нескольких слоев, образованных из различных дорожно-строительных материалов.

Верхнее строение железнодорожного пути – это проезжая часть, состоящая из двух рельсовых ниток, прикрепленных при помощи костылей и болтов к шпалам. В свою очередь шпалы укладываются на балластной призме, образованной из крупнозернистого песка, гравия или щебня. Балластная призма размещается на земляком полотне.

Искусственными водопропускными сооружениями называют сооружения для пропуска воды с одной стороны дороги на другую.

У железных дорог земляное полотно вместе с искусственными сооружениями называют нижним строением пути.

Приведенные понятия об основных элементах транспорта не могут полностью учитывать специфику устройства и применения транспорта. Так, у некоторых видов транспорта не агрегатное построение подвижного состава, а совмещенное. Например, грузовой автомобиль с кузовом, который выполняет функцию тягача и прицепа. В водном транспорте имеется только путь, и нет традиционного подвижного состава в обычном понимании, как тяговой машины и прицепного состава. В воздушном транспорте нет пути как сооружения за исключением взлетно-посадочной полосы и рулежных дорог на аэродромах.

Сухопутный транспорт леса

Подвижной состав

Как указывалось ранее, подвижной состав для вывозки лесоматериалов при лесозаготовках включает в себя тяговые машины и прицепной состав.

При транспортировании леса по автомобильным лесовозным дорогам применяют подвижной состав, представляющий собой лесовозный автопоезд, состоящий из автомобиля-тягача и колесного прицепного состава.

В качестве автомобилей-тягачей на вывозке леса наибольшее распространение получили специальные лесовозные автомобили типа ЗИЛ-131,
КамАЗ-5410, Урал-375, Урал-377, МАЗ-509А, МАЗ-5434, КрАЗ-255Л,
КрАЗ-260Л и др. Различаются эти автомобили по мощности двигателя (от 82,5 кВт у ЗИЛ-131 до 235 кВт у КрАЗ-6437), собственной массе (от 6,4 т до 11,5 т), нагрузке на коник (от 50 кН до 140 кН). Эта характеристика определяет тяговые свойства автомобилей как тягачей и учитывается при подборе прицепного состава к ним.

Колесный прицепной состав к лесовозным автомобилям-тягачам представлен прицепами, полуприцепами и прицепами-роспусками.

Прицеп представляет собой повозку с двумя или тремя осями, несущую весь груз на себе. Применяется он при перевозке коротья.

Полуприцеп также является повозкой, имеющей от одной до трех осей, но несущей на себе только часть груза. Другую часть груза несет на себе автомобиль.

Прицепами-роспусками называют повозку с одной или двумя осями и так же, как и полуприцеп, несущую на себе только часть груза (остальную несет автомобиль). Отличается прицеп-роспуск от полуприцепа возможностью изменения расстояния относительно автомобиля в зависимости от длины перевозимого груза.

При вывозке заготовленного леса наибольшее распространение получили подвижные составы с прицепами-роспусками. С их использованием можно перевозить лесоматериалы длиной от 6 до 27 м. Прицеп-роспуск
ТМЗ-80 агрегатируется с автомобилями марок ЗИЛ-131, Урал-375. Он может перевозить хлысты, деревья свыше 9 м длиной и массой груза до 8 т и сортименты длиной до 9 м. Прицепы-роспуски ГКБ-9362, работающие с автомобилями типа МАЗ и КрАЗ, перевозят хлысты и деревья длиной до 27 м и массой груза до 14 т.

Грузоподъемность автомобилей с прицепным составом лимитируется также грузоподъемностью шин колес автомобиля. При формировании автопоездов необходимо стремиться к достижению максимальной грузоподъемности в соответствии с допустимыми осевой нагрузкой и давлением на дорогу при обеспечении в то же время необходимой проходимости, маневренности и управляемости.

В районах, с продолжительной и устойчивой зимой при вывозке леса по снежным и ледяным дорогам используют автомобили с санными прицепами. Лесовозные сани имеют центральный полоз и две лыжи. Соединяются они с автомобилями так же, как и колесный прицепной состав.

На базе тягача МАЗ-509А, прицепа-роспуска ГКБ-9383-012 и гидроманипулятора СФ-65С создан лесовозный поезд ТМ-22-1. Данный автопоезд не только может перевозить хлысты длиной от 12 до 16 м, но также вести их погрузку и выгрузку. Грузоподъемность автопоезда ТМ-22-1 составляет 15,5 т.

Созданы специальные автопоезда для вывозки (кроме хлыстов и деревьев) других лесоматериалов.

Сортиментовоз, созданный на базе автомобиля КамАЗ-53212 и прицепа ГКБ-8352, предназначен для транспортирования лесоматериалов длиной от
2 до 6 м. Он имеет специальное навесное оборудование ОНС-6,0, состоящее из надрамника, защитной решетки и коников.

Для вывозки щепы используются специальные автопоезда – щеповозы. Щеповоз ЛТ-7А состоит из седельного автомобиля-тягача МАЗ-5430 и самосвального полуприцепа и имеет грузоподъемность 12,3 т. На базе автомобиля КрАЗ-25851 и полуприцепа создан щеповоз ЛТ-170 с грузоподъемностью 20 т. Имеются аналогичные типы щеповозов на базе других автомобилей.

Контейнеровый автопоезд ТМ-12 перевозит пневый осмол и щепу. Кроме автомобиля-тягача (МАЗ-509А) и полуприцепа он оборудуется дополнительно тремя сменными большегрузными контейнерами общей грузоподъемностью 13 т.

Для вывозки лесоматериалов по железной дороге используется подвижной состав, включающий тяговые машины в виде тепловозов (мотовозов) и прицепной состав в виде специальных лесовозных вагонов и платформ, пассажирских вагонов и вагонов различного специального назначения.

В зависимости от назначения дороги и объемов вывозки леса применяют тепловозы различных типов.

При вывозке лесоматериалов и пассажиров по магистральным узкоколейным железным дорогам используется тепловоз ТУ-7 с мощностью двигателя 294 кВт в двух модификациях. На рельсах с более прочным основанием применяется тепловоз в модификации со служебной массой 24 т и давлением колесной пары на рельс 60 кН, а на рельсах со слабым верхним строением – соответственно, со служебной массой 20 т и давлением на рельс 50 кН.

При работе на ветках и усах используется менее мощный тепловоз
ТУ-6 – с мощностью двигателя 93 кВт, служебной массой 14 т и давлением на рельс колесной пары 35 кН. Он также используется при маневровых работах на станциях и промышленных предприятиях. При вывозке заготовленного леса по временным путям и на маневровых работах используют также мотовозы (тепловозы с дизельными двигателями мощностью менее 110 кВт и с карбюраторными бензиновыми двигателями менее 80 кВт).

Специальные лесовозные вагоны (прицепной состав) предназначены для перевозки хлыстов, полухлыстов и деревьев. Для перевозки одного грузового пакета они комплектуются попарно, и такой состав называется сцепом. На них перевозят хлысты и деревья длиной от 13 до 20 м, грузоподъемность их составляет 24 т (ЛТ-24). В вагоне-сцепе ЛТ-22 грузоподъемностью 28 т перевозят хлысты длиной от 10 до 24 м без предварительной их сортировки.

Лесовозные платформы используют для перевозки сортиментов, пиломатериалов, дров, балластных материалов, строительных грузов и различного оборудования. Такое назначение имеет лесовозная платформа ЛТ-14.

Лесовозные дороги

Классификация лесовозных дорог и основные характеристики. Ранее было представлено разделение дорог по технологическим признакам на магистрали, ветки и усы. Также отмечалось, что дороги могут быть автомобильными и железными (рельсовыми).

По конструкции пути дороги классифицируют на безрельсовые, рельсовые, лесоспуски, канатно-подвесные.

Безрельсовые дороги могут разделяться на дороги для санного перемещения (зимние) и для колесного. Зимние дороги могут быть снежными и ледяными. Для колесного транспорта дороги могут быть без одежды (грунтовые) и с дорожной одеждой. Колесный транспорт может также перемещаться по зимним дорогам, как и санный.

Рельсовые дороги делят на дороги узкой колеи (750 мм) и широкой (нормальной) колеи (1520 мм).

Лесоспуски (лотки) применяют для транспортирования лесоматериалов в горных условиях. Они бывают земляные, деревянные и металлические.

В горных условиях и в пересеченной местности лес транспортируют с помощью канатно-подвесных дорог.

Вывозку леса по автомобильным дорогам проектируют для новых лесозаготовительных предприятий. В равнинной и слабохолмистой местности при отсутствии каменных дорожно-строительных материалов вывозку заготовленного леса организуют по узкоколейным железным дорогам. Для пионерной вывозки леса могут применяться и ширококолейные железные дороги, если осваиваются крупные лесные массивы, оторванные от транзитных путей транспорта.

Лесовозная дорога как инженерное сооружение имеет путь. Путь характеризуется тремя проекциями: на горизонтальной плоскости – планом дороги, на вертикальной плоскости вдоль оси дороги – продольным профилем дороги и на вертикальной плоскости, перпендикулярной оси дороги – поперечным профилем дороги. Осью дороги называют линию, проходящую вдоль пути по его середине. Расположение оси в пространстве называют трассой дороги. Трасса дороги представляет собой пространственную гибкую линию, которая имеет повороты в плане и уклоны в продольном профиле. Процесс размещения трассы в пространстве с разметкой на местности называют трассированием. Трасса закрепляется на местности геодезическими знаками.

План дороги представляет собой проекцию трассы (оси) на горизонтальную плоскость. На плане дороги кроме прочерченной проекции ее оси показывается рельеф местности и географические элементы (лес, реки, озера, другие дороги и т.д.). Обязательно указывается масштаб изображения. Для дорог круглогодового действия при равнинном и пересеченном рельефе принимается масштаб 1:2000, для такого типа горных дорог – 1:1000, для зимних дорог – 1:5000.

Необходимо стремиться прокладывать дороги по кратчайшему пути, но это не всегда представляется возможным из-за различного рода препятствий: овраги, горы, водные преграды (болота, озера, реки), населенные пункты, заповедники и т.д. Поэтому дорога, как правило, состоит из прямых и кривых участков. Удлинение дороги за счет ее кривизны оценивается коэффициентом развития трассы

, (11)

где – действительная длина трассы в плане;

– длина воображаемой прямой линии, соединяющей начальную и конечную точки трассы.

Кривые участки дороги характеризуются радиусами и углами поворота . В нормальных нестесненных условиях радиус должен быть не менее 600 м. Для других условий величина и оговаривается специальными инструктивными положениями (ИЗЛП-82). При известных значениях и определяют длину кривого участка трассы .

Основными характеристиками лесовозной дороги, позволяющими дать оценку ее эксплуатационно-строительных качеств кроме величин , , , являются: полная строительная длина дороги ; коэффициент развития трассы, определяемый по формуле (11); минимальный радиус кривой ; средний радиус ; отношение среднего радиуса к минимальному коэффициент кривизны дороги ; число поворотов на 1 км дороги и некоторые другие.

Средний радиус дороги находят как

, (12)

где – сумма длин всех кривых;

– сумма радианов всех углов поворота.

Коэффициент кривизны дороги определяют по выражению

, (13)

Полная характеристика дороги должна быть комплексной с учетом не только характеристик плана, но и продольного профиля.

Продольный профиль дороги представляет собой проекцию конструкции дороги на вертикальную плоскость, проходящую через ее ось. По сути, продольный профиль является вертикальным разрезом дороги, т.к. под линией, обозначающей проекцию дороги, даются в разрезе все лежащие ниже грунты с указанием их вида толщины слоев (мощности), а также отмечаются горизонты грунтовых вод. Эти данные получают на основании геологических изысканий.

Продольный профиль автомобильной лесовозной дороги вычерчивается в масштабах: вертикальном 1:500, горизонтальном 1:5000. Для узкоколейных железных дорог установлены масштабы профиля: вертикальный 1:1000, горизонтальный 1:10000. Вертикальный масштаб грунтового профиля принимают равным 1:50.

На чертеже продольного профиля дороги изображают: линию поверхности земли, характеризующую рельеф местности по трассе дороги с десятикратным искажением действительной кривизны уклонов; проектную линию поверхности строящейся дороги; отметки поверхности земли к оси дороги, называемые черными отметками; отметки проектной линии, отнесенные к бровке земляного полотна, называемые проектными отметками; условное направление уклонов проектной линии с указанием их величины и длины участка с однообразным уклоном; грунтовой разрез по оси дороги.

Разность проектных и черных отметок составляет рабочую отметку, которая определяет высоту насыпи или глубину выемки. Точки перехода насыпи в выемку и наоборот называют нулевыми точками (отметками). Под продольным профилем дороги вычерчивается условный план трассы дороги с указанием румбов, длин линий, углов поворота, элементов кривых и т.д. Это позволяет дать полную техническую характеристику продольного профиля.

Из-за неровностей рельефа проектная линия продольного профиля образует ломаную линию, состоящую из отдельных элементов. Элементом продольного профиля называется участок проектной линии, расположенный между смежными переломами и имеющий однообразный уклон. Каждый элемент характеризуется длиной и уклоном. Уклоном называется отклонение линии продольного профиля от горизонтали. Определяется уклон, как отношение величины превышения одной точки относительно другой к расстоянию между этими точками. Обозначается уклон в сотых долях, в процентах и в промилле (‰). Последнее обозначение используется чаще. Соотношение обозначений можно видеть на числовом примере: ‰.

Уклоны делят на спуски и подъемы. При проектировании дорог в зависимости от рельефа местности и категории дороги назначают различные уклоны проектной линии. К ним относятся: руководящий подъем; уравновешенный уклон; скоростной уклон; расцепочный подъем; уклон кратной тяги; вредный уклон; безвредный уклон; эквивалентный уклон; фиктивный уклон.

Руководящий подъем – это максимальный подъем в грузовом направлении на прямом участке пути, преодолеваемый поездом с равномерной скоростью при одиночной тяге без расцепки состава на части. Протяжение руководящего подъема должно превышать длину поезда. Уравновешенный уклон – это максимальный подъем в не грузовом направлении, преодолеваемый поездом с постоянной скоростью. Он больше руководящего подъема и проверяется на возможность остановки груженого поезда. Остальные виды уклонов характеризуются следующим образом: скоростной – подъем с использованием кинетической энергии поезда; расцепочный – для преодолевания требует расцепки; кратной тяги – для преодоления требуется дополнительная тяговая единица; вредный – спуск с применением тормозов; безвредный – спуск без применения тормозов; эквивалентный – учитывается сопротивление движения по кривой; фиктивный – определяется как сумма геометрического и эквивалентного уклонов.

При проектировании лесовозных дорог в основу берется руководящий подъем. С его увеличением уменьшается строительная стоимость дороги (за счет сокращения длины дороги, уменьшения объема земляных работ), но увеличиваются эксплуатационные расходы (за счет снижения производительности, скорости движения, увеличения расхода горючего). С учетом этого и должен определяться оптимальный руководящий подъем. На рис. 2 показано графическое определение оптимального руководящего подъема , при сопоставлении строительных и эксплуатационных расходов.

Предельно допустимыми значениями руководящих уклонов для лесовозных дорог различного типа и категорий являются величины: – для равнинной местности; – для холмистой местности; – для горных дорог.

Основными характеристиками продольного профиля дороги считают: длину дороги , руководящий подъем , уравновешенный подъем , протяжение горизонтальных участков , протяжение подъемов и спусков , шаг проектирования , общий объем земляных работ на 1 км пути, количество искусственных сооружений на 1 км пути.

Поперечный профиль дороги – это графическое изображение поперечного ее сечения в плоскости, перпендикулярной оси дороги.

Масштаб изображения принимается в пределах от 1:100 до 1:200.

На поперечном профиле можно видеть основные элементы дорожной конструкции, как показано на рис. 3.

Дорожная одежда является проезжей частью дороги, специально укрепленной; для создания прочной и ровной поверхности. Основанием дорожной одежды является земляное полотно. Поперечный профиль дороги определяет форму земляного полотна: насыпь, выемку, нулевое место и полунасыпь – полувыемку. Насыпь – это искусственное повышение дороги относительно поверхности земли, а выемка – искусственное понижение. Нулевое место находится там, где дорога проходит из насыпи в выемку или наоборот. Полунасыпи и полувыемки устраивают на косогорных участках.

Наклонные плоскости, ограничивающие с боков насыпь или выемку, называются откосами. Крутизна откоса характеризуется отношением 1: , где , называемое коэффициентом заложения откоса, есть частное от деления горизонтальной проекции откоса на высоту насыпи или глубину выемки. Значение колеблется от 1,5 до 3 в зависимости от типа грунта, применяемых дорожных машин, климатических и гидрологических условий.

Линия пересечения плоскости откоса с поверхностью земляного полотна называется бровкой. Вдоль земляного полотна имеется резерв, из которого берется грунт для возведения насыпи.

Часть земляного полотна выше линии, соединяющей бровки, называется сливной призмой. Она предназначена для отвода воды с поверхности дороги и имеет треугольную или криволинейную форму на автомобильных дорогах и трапециевидную – на железных. С учетом формы сливной призмы можно определить площадь поперечного сечения насыпи , используя формулу

, (14)

где – площадь сливной призмы;

– ширина земляного полотна между бровками;

– высота насыпи – расстояние от поверхности земли (черной отметки) до линии, соединяющей бровки дороги;

– коэффициент заложения откоса, характеризующий его крутизну .

Определив площадь насыпи или выемки для определенных участков дороги (с учетом формы земляного полотна для этих участков), можно затем определить объем земляных работ для сооружения всей дороги. Для этого кроме аналитических способов, с использованием формулы (14) или других формул по определению площади поперечного сечения насыпи с учетом различных форм земляного полотна, применяют графические способы, способы с использованием таблиц, привлекая при этом и ЭВМ.

1.2.4.2 Автомобильные дороги. По автомобильным дорогам перевозится до 80...65 % заготовленного древесного сырья. Автомобильные дороги эффективны при разработке средних и небольших лесных массивов, а также разрозненных лесосек и при несплошных рубках леса. С их использованием упрощается вывозка леса по временным ответвлениям в зимний период, что дает возможность осваивать труднодоступные лесосеки, сокращая при этом и расстояние трелевки.

Автомобильные лесовозные дороги делят по категориям в зависимости от годового объема вывозки: Ш – при объеме более 1000 тыс. м³, 1УА – от 500 до 1000 тыс. м³, 1УБ – от 150 до 500 тыс. м³ и У – до 150 тыс. м³. Более высокие категории у магистралей, менее высокие – у веток и усов.

Автомобильные дороги могут быть постоянными и временными. К постоянным дорогам относят дороги, обслуживающие несколько лесозаготовительных предприятий, а также магистральные дороги и примыкающие к ним ветки при освоении крупных лесных массивов. Действуют они в течение всего срока работы лесозаготовительного предприятия, а некоторые остаются и после завершения лесоразработок для перевозки других народнохозяйственных грузов и людей между поселками.

К временным дорогам относятся ветки, действующие до 5 лет и лесовозные усы, которые используются, как правило, не более одного года.

По числу полос движения автомобильные лесовозные дороги разделяют на двухполосные и однополосные. Двухполосными являются дороги более высоких категорий (Ш и 1У), а однополосными – более низких (У). На однополосных дорогах для обеспечения двустороннего движения устраивают разъезды длиной не менее 30 м, расположенные на расстоянии прямой видимости, но не более 500 м.

Основными параметрами автомобильных лесовозных дорог, определяющими их эффективность, являются: расчетная скорость движения, расчетное расстояние видимости, расчетные нагрузки на ось и пропускная способность дороги.

Расчетная скорость движения – это максимально безопасная скорость движения автомобилей на всех участках дороги. Чем больше расчетная скорость, тем лучше должны быть условия эксплуатации дороги – больше расстояние видимости, ширина проезжей части и радиусы кривых. Большую расчетную скорость имеют дороги высокой категории, требующие повышенной стоимости строительства, но меньшие эксплуатационные показатели работы дороги. Расчетные скорости для дорог высокой категории составляют 50...70 км/ч, а для более низких (ветки, усы) – 20...40 км/ч.

Расчетное расстояние видимости – это минимально необходимое расстояние видимости поверхности дороги для предотвращения наезда на препятствие. Его можно определить по формуле

, (15)

где – расчетное расстояние видимости;

путь, проходимый автомобилем за время подготовки к торможению;

– тормозной путь;

– запасное расстояние, необходимое для остановки автомобиля, не доезжая до препятствия, принимается равным м.

При известной расчетной скорости значение определяют по формуле

, (16)

где время подготовки к торможению, которое принимают для автопоездов , а для узкоколейных поездов – до 15 с.

Входящее в формулу (16) значение тормозного пути можно определить аналитически с учетом вида подвижного состава, скорости его движения, состояния пути и уклона местности.

Расчетное расстояние видимости, так же как и расчетная скорость движения, повышается с увеличением категории дорог и составляет от 75 до 150 м – для дорог высоких категорий и 30…50 м – для дорог низких категорий.

Расчетные нагрузки на ось лесовозного автомобиля и прицепного состава определяют необходимую прочность дорожной одежды и искусственных сооружений. По расчетной нагрузке на ось лесовозные автопоезда делят на группы А и Б. В зависимости от расстояния между смежными осями (от 1 до 2,5 м) допускаемая нагрузка на ось составляет для группы А – 70...100 кН, для группы Б – 45...60 кН.

Пропускная способность дороги – это число автопоездов, которое может проследовать по данному участку дороги в единицу времени (ч, сутки) в одном направлении.

Для двухполосной дороги число автопоездов за 1 ч можно определить по формуле

, (17)

где – средняя скорость движения автопоезда, км/ч;

– длина автопоезда, м;

– расчетное расстояние видимости, м.

Например, при км/ч, м и м, значение получается равным автопоездов в час. При такой пропускной способности можно при круглогодовой работе перевезти свыше 4 млн м³.

Для однополосной дороги число автопоездов определяют по формуле

, (18)

где время занятия перегона одной парой поездов, которое определяется в зависимости от времени перегона автопоезда в грузовом и негрузовом направлении с учетом его трогания и замедления.

Для аналогичного приведенного выше примера при длине перегона м значение составит 180 с, а величина автопоездов в час. Но даже при такой пропускной способности можно перевезти более 200 тыс. м³ в год.

Состояние и эксплуатационные возможности автомобильных дорог во многом зависят от качества земляного полотна. Учитывая сложные условия эксплуатации лесовозных дорог, используют до 12 типов поперечных профилей земляного полотна с насыпями и выемками высотой (глубиной) до 12 м. Для насыпей используют тот же грунт, по которому проходит дорога, или привозной. При возведении высоких насыпей может применяться несколько грунтов, в том числе песок, гравий, гальке, щебень и др. Могут также использоваться камни и шлаки. Запрещается при возведении насыпей применять недренирующие грунты, содержащие в большом количестве водорастворимые соли, и ограничивается применение жирной глины, меловых и тальковых грунтов на переувлажненных участках дороги.

Устойчивость земляного полотна обеспечивается соблюдением проектных размеров, отводом поверхностных и грунтовых вод, послойным уплотнением насыпи до требуемой плотности. Грунтовые воды, которые могут нарушить устойчивость земляного полотна, должны перехватываться дренажными сооружениями.

При воздействии насыпи под автомобильные дороги должна обеспечиваться требуемая ширина земляного полотна , которая складывается, как

, (19)

где ширина проезжей части;

– ширина обочины.

Ширину проезжей части для однополосных дорог определяют по формуле

, (20)

где – ширина колеи расчетного автомобиля;

– минимальное расстояние от вертикальной оси колеса до кромки проезжей части.

Для определения ширины проезжей части для двухполосных дорог используют формулу

, (21)

где – габаритная наибольшая ширина автопоезда;

– минимальный зазор между встречными автомобилями.

Для более высоких категорий лесовозных дорог (двухполосных) ширина земляного полотна составляет 8,5...12 м, а ширина проезжей части – 6,5...8 м. Значение этих параметров для дорог менее низких категорий (однополосных) соответственно составляет 4,5...5,5 м и 3...3,5 м.

Поверхности земляного полотна для обеспечения стока воды придается, как правило, двухскатный профиль (10...50 ‰), а для откосов насыпей и канав устанавливается крутизна откосов в пределах 1:1,5...1:3.

Для размещения лесовозной дороги и ее инженерных сооружений (мостов, водоотводов и др.) с целью обеспечения безопасности движения автопоездов с расчетной скоростью от землепользователей отчуждаемся полоса земли, называемая полосой отвода. В зависимости от ширины просеки и полосы насаждений для защиты дороги от снежных заносов ширина полосы отвода может составлять от 60 до 100 м.