1. Валка деревьев

Валка деревьев определяет удобство их сбора и трелевки, влияет на качество продукции на последующих этапах обработки.

Однако валка — наиболее опасный вид лесосечных работ, требующий высокой концентрации, жесткого следования правилам ведения работ и выполнения отдельных приемов.

Перед началом работы вальщик должен знать способ разработки лесосеки, удобное для последующей трелевки направление валки деревьев, а также есть ли необходимость окучивать сортименты.

Выбор длины пильной шины бензиномоторной пилы производится таким образом, чтобы до 80 % деревьев можно было перепилить с одной установки пилы. При более короткой шине обработка толстых деревьев займет много времени и сил. Слишком длинная шина ведет к большой массе пилы и расходу топлива, а также неудобна при работе в густых древостоях.

Процесс валки дерева включает несколько технологических приемов:

• осмотр и оценку дерева, выбор направления падения дерева;
• подготовку места вокруг дерева и путей отхода;
• выполнение подпила, спиливания и повала дерева.

При осмотре дерева необходимо обратить внимание на следующее:

• состояние дерева в целом, наличие крупных сухих ветвей и наружной гнили;
• диаметр ствола и направление его наклона;

а также:

• оценить неравномерность развития кроны;
• оценить крутизну склона;
• оценить силу и направление ветра.

После сопоставления соотношения перечисленных параметров между собой, выбирается направление валки, форма и размещение подпила, толщина перемычки недопила и прием валки дерева.

Выбор направления валки зависит от формы кроны, наклона и состояния ствола, крутизны склона, на котором растет дерево, технологического процесса. Направление валки дерева должно обеспечить удобство выполнения последующих операций: формирования пачек стволов или сортиментов, трелевки, сбора и погрузки сортиментов, обрезки сучьев, окучивания сортиментов, а при выборочных рубках — сохранность оставляемого древостоя.

Если трелюют деревья за вершины, то валят их в направлении грузового хода трактора, если за комли — в противоположном направлении.

При трелевке сортиментов чаще всего направление валки не имеет значения, оно определяется удобством и безопасностью работы вальщика. Однако иногда следует придерживаться некоторых правил. При разработке волока валить деревья следует так, чтобы сортименты, особенно ценные их виды, не оказывались на пути движения форвардера. При разработке центральных частей широких пасек деревья следует валить перпендикулярно волоку, чтобы манипулятор форвардера мог до них дотянуться без выезда с волока.

При валке на склоне необходимо учитывать возможные последствия падения дерева: при валке вверх по склону после падения дерева комель подбрасывается выше пня и может начать скольжение вниз; при валке вниз по склону деревья проходят больший угол, разгоняются и могут получить большие повреждения, чем на равнине; после валки под углом к склону возможно скатывание комля.

При разработке лесосек под трелевку чокерными тракторами, деревья валят вершинами от рабочего хода трактора под углом 70° к волоку. При разработке волока под трелевку сортиментов форвардером, деревья на волоке валят вдоль волока. После раскряжевки откатывают сортименты к краям волока, чтобы исключить наезд на них форвардера.

При проведении выборочных рубок или для сохранения подроста, валку производят в просветы между деревьями или куртинами подроста.

Выбор направления валки также необходим при окучивании сортиментов. Правильная укладка деревьев позволит минимизировать работу вальщика по выполнению этой трудозатратной операции. Выбор направления валки важен при необходимости перемещения удаленной кроны на волок. Чтобы минимизировать время и силы, затрачиваемые на перемещение кроны, деревья валят так, чтобы их кроны располагались как можно ближе к волоку.

При выполнении обрезки сучьев отдельными сучкорубами, вальщику следует валить деревья так, чтобы их кроны по возможности не перекрывались, а стволы не пересекались.

Подготовку рабочего места начинают с удаления мешающего подлеска, подроста и нижних ветвей деревьев, спиливания корневых наростов и высоко расположенных корневых лап.

Пути отхода вальщика при валке в равнинной местности подготавливаются под углом 45° в сторону, противоположную направлению валки, при валке на склонах расположение путей отхода меняется в зависимости от направления валки (рис. 1).

Рис. 1. Направление коридоров отхода

Чтобы обеспечить возможность оставления пней установленной высоты и безопасные условия работы при глубине снежного покрова свыше 0,6 м, вальщику выделяется в помощь рабочий для расчистки снега.

Для исключения ненаправленной валки дерева, закрытия подпила при падении дерева, образования «усов» необходимо спилить крупные корневые наплывы (рис. 2), прежде всего находящийся впереди по направлению валки дерева, а затем боковые и расположенный позади.

Рис. 2. Удаление корневого наплыва

Последнее позволит удобнее размещать в пропиле валочное приспособление. Угол встречи резов должен быть прямым, резы не должны заходить в основную часть ствола.

Для валки дерева в выбранном направлении и исключения сколов используют подпил и применяют валочные приспособления.

Расположение, глубина и форма подпила при падении дерева должны компенсировать наклон его ствола, неравномерность расположения кроны, направление ветра и исключать зажим пильной шины при выполнении основного пропила (рис. 3), но при этом исключать несвоевременное падение дерева.

Рис. 3. Способы выполнения подпила

Для валки прямых деревьев с равномерной кроной достаточно глубины подпила в 1/4—1/5 диаметра ствола в месте реза (для крупных деревьев подпил выполняют более глубоким, но исключающим зажим шины).

Если дерево имеет заметный наклон в направлении валки, его крона неравномерно развита или дует попутный ветер, подпил должен быть глубиной не менее 1/3 диаметра ствола.

Если ветер препятствует валке или дерево необходимо валить против наклона ствола, глубину подпила выполняют меньшей — 1/5 диаметра ствола, для исключения падения дерева под действием наклона или ветра до выполнения основного пропила.

Резы подпила располагают под углом 25—45°. Нижний рез, при валке крупного дерева, может выполняться наклонным. Дно пропила должно быть перпендикулярно направлению валки.

Высоту подпила определяют для каждого дерева в пределах 0,25—0,1 диаметра ствола (расстояние измеряют между крайними наружными точками подпила).

Вначале выполняют верхний рез подпила, затем нижний. Угловые резы должны смыкаться в одну линию.

После выполнения подпила пилу переносят на противоположную сторону дерева и горизонтальным резом спиливают дерево (рис. 4).

Рис. 4. Веерный пропил

Основной рез располагают выше подпила на 15—20 мм, в конце реза шина должна быть параллельна подпилу и не доходить до него 20—30 мм.

Образовывающийся недопил выполняет роль шарнира при падении дерева и исключает его соскальзывание в сторону вальщика, а также препятствует падению дерева в произвольном направлении. При наличии недопила у вальщика есть возможность управлять падением дерева и корректировать место его приземления. Если пропил будет прорезан до подпила, то возможны зажим пилы и неконтролируемое падение дерева, иногда срезанное деревоначинает вращаться на пне, и в этом случае направление его падения непредсказуемо.

Величина недопила зависит от диаметра дерева:

• до 40 см — 2 см;
• от 40 до 60 см — 3 см;
• от 61 см и выше — 4 см.

Если дерево имеет напенную гниль, то недопил выполняют более широким — на 2—3 см.

Если недопил делают чрезмерно широким, несоответствующим параметрам дерева, то возможны появление длинной трещины в стволе или отщеп боковой части и снижение его качества, а также появление «выхватов» из внутренней части комля. Узкий же недопил снижает возможности вальщика по управлению падением дерева.

Если диаметр ствола больше длины шины, то одним из самых популярных методов валки является подтянутый веерный пропил (рис. 5).

Рис. 5. Подтянутый веерный пропил

1. шаг — вершина шины вводится в дерево за недопилом — бензопила должна быть в горизонтальном положении и отводиться как можно дальше, зубчатый упор служит точкой вращения.
2. шаг — при переходе к следующему резу шина должна полностью находиться в основном пропиле, чтобы он оставался ровным: переместить пилу, установить зубчатый упор и делать следующий рез.
3. шаг — установить клин, когда пропил выполнен уже на 2/3.
4. шаг — бензопила устанавливается, как при простом веерном пропиле, нужно следить за тем, чтобы оставался равномерный недопил по всей длине подпила.

Если валку ведут при ветре, дерево имеет наклон или неравномерную крону, то недопил должен быть клиновидным, широкая часть недопила будет препятствовать падению в сторону наклона или ветра.

Более быстрое разрушение узкой части недопила приводит к повороту дерева вокруг оси, в сторону широкой части недопила, и его падению в заданном направлении.

Сложнее всего свалить в заданном направлении дерево с большим наклоном, с пороками формы ствола, при сильном и порывистом ветре, в горной местности.

При наклоне ствола свыше 5° в сторону, обратную валке, применяют лебедку или валят дерево в направлении наклона. Подпил при валке против наклона должен быть не более 1/5 диаметра ствола, большая глубина пропила может вызвать неконтролируемое падение дерева до начала выполнения основного реза.

При валке в сторону наклона также возможно неконтролируемое падение дерева, при этом может образоваться скол или отщеп ствола, а комель дерева может начать двигаться в сторону от направления валки. Поэтому рекомендуют подпил в этом случае увеличиватьдо 1/3—1/2диаметра ствола.

Перестойные деревья большого диаметра, пораженные напенной гнилью, валят в сторону имеющегося наклона или в сторону более развитой кроны, при этом если гниль располагается в зоне пропила, то ширину недопила увеличивают на 2—3 см.

При валке «сложных» деревьев — наклонных, гнилых, с нависшей кроной — можно применять прием с оставлением непропиленой части ствола (рис. 6), затем установить валочное приспособление и перерезать непропиленую часть.

Рис. 6. Валкадерева с использованием удерживающей перемычки

Сухостойные деревья предварительно проверяют на прочность. Их валят только в сторону наклона и избегают резких механических воздействий, которые могут вызвать отламывание сучьев и вершины.

При валке в горных условиях с уклоном до 15° ее направление выбирают по схеме разработки лесосеки и наклона стволов. По мере увеличения уклона деревья валят вниз по склону, подпил выполняют более глубоким — до 1/3 диаметра ствола.

При разработке ветровальных деревьев предварительно подпирают кольями корневую систему, а поднятую часть ствола дерева опирают на обрезок ствола или строят клеть. Затем двумя резами сначала сверху, а потом снизу отделяют ствол. У буреломных деревьев сначала отделяют сломанную часть ствола, также предварительно оперев ее на бревно или клеть, затем валят оставшийся ствол, соблюдая правила валки.

Если необходимо свалить сдвоенное у корня дерево, то стволы обрабатывают как отдельные деревья, при этом стволы валят в сторону их естественного наклона. Если стволы срослись на высоте более 1 м, то сначала валят все дерево обычным способом в сторону естественного наклона, а затем уже на земле отрезают отдельные стволы.

По окончании валки дерева, если оно располагалось на волоке, необходимо срезать пень заподлицо с землей. Действовать при этом следует аккуратно, чтобы исключить попадание шины и цепи в грунт.

2. Обрезка сучьев

На обрезке сучьев (рис. 7) лучше легкие бензиномоторные пилы с короткой шиной. При выполнении комплекса работ валкаобрезка-раскряжевка вальщик должен подобрать пилу необходимых параметров, обеспечивающих качественную работу с минимальными затратами энергии.

Рис. 7. Обрезка сучьев

При обрезке сучьев необходимо удалить все сучья вровень со стволом. Допустимая высота сучьев при приемке древесины — 1 см, максимальная глубина зарезов также не должна превышать 1 см.

При обрезке сучьев вальщик должен находиться справа от дерева, при передвижении обращать внимание на устойчивое положение ног и корпуса. Пилу лучше держать на стволе, используя ее как опору при передвижении. При смене рабочей позиции пилу опирают корпусом, при обработке сучьев — шиной. Нельзя тянуться пильной шиной, чтобы достать удаленные от рабочей позиции сучья.

При подаче пилы на основание толстых ветвей обязательно упираются в ствол или ветвь зубчатым упором или корпусом. Тонкие сучья срезают одним движением, перемещая пилу касаясь ствола шиной.

Мелкие сучья срезают одним широким движением вдоль ствола. Для обработки ствола по всей поверхности совершают несколько таких челночных движений, не отрывая шины от ствола. Начинают обрезку с дальней от себя стороны дерева.

Средние и толстые сучья обрезают движениями пилы по периметру ствола, упираясь в ствол зубчатым упором. Совершают несколько движений на ширинудоступности с одной рабочей установки.

Обрезка крупных сучьев осложняется частым защемлением шины. Последовательность действий при их обрезке необходимо выбирать заранее, в частности, заранее обрезать свободную часть ветви.

Чаще всего применяют поэтапную обрезку: сначала обрезают более тонкие мешающие ветви, затем длинные части основных ветвей, а затем удаляют оставшиеся короткие части, при необходимости выполняя подпил. Свободные ветви, направленные вниз, а также упертые в грунт и напряженные, обрезают после поворота дерева.

По окончании обрезки сучьев их обычно переносят на волок.

3. Раскряжевка хлыстов

При раскряжевке бензиномоторными пилами для каждого хлыста используется индивидуальная схема раскроя. Порядок раскряжевки включает:

• глазомерную оценку ствола;
• разметку хлыста с учетом требований к сортиментам;
• непосредственно раскряжевку на сортименты.

Оценка хлыста проводится для выбора оптимальной схемы раскряжевки с учетом формы и размеров ствола, его пороков, размеров и состояния сучьев, их расположения. Схема раскряжевки корректируется по мере обнаружения скрытых дефектов, в основном гнилей.

Вальщик учитывает потребность предприятия в определенных видах сортиментов, требования стандартов к сортиментам и технические условия лесозаготовительного предприятия.

При индивидуальной валке отдельную разметку хлыста не производят и учитывают только состояние ствола в пределах предполагаемой длины сортимента. При этом:

• наиболее ценные и качественные сортименты выпиливают из комлевой части хлыста;
• мерная рулетка должна быть длиннее самого длинного сортимента, который выпиливает вальщик, обычно — 20 м;
• диаметр низкосортных сортиментов чаще всего не контролируют, при выпиловке качественных сортиментов используют мерную скобу;
• рулетка должна располагаться в легкодоступном месте, обычно на поясе;
• конец мерной ленты оснащается специальным стальным крючком.

Возможные схемы раскряжевки ствола с учетом пороков и строения приведены на рис. 8.

Эффективная раскряжевка требует учета большого количества условий. В целом следует придерживаться приведенных ниже рекомендаций.

В первую очередь необходимо провести отторцовку ствола. Остатки недопила, неперпендикулярность торца, козырьки, выхваты на торце сортиментов не допускаются.

Из кривых стволов следует выпиливать более короткие сортименты так, чтобы стрела прогиба полученного сортимента оказывалась в пределах допусков для данного их сорта. При

Рис. 8. Схемы раскряжевки хлыстов с различными дефектами стволов: а — с односторонней кривизной; б — с двухсторонней кривизной; в — с искривленной комлевой частью; г — с местным дефектом; д — с напенной гнилью; е — со стволовой напенной гнилью; ж — с вершинной гнилью

разносторонней кривизне концы сортиментов располагают в местах перегибов.

Гнилые комлевые торцы обрабатывают, последовательно отрезая короткие сортименты (0,3—0,5 м) до тех пор, пока размер гнили не войдет в пределы, допустимые для самого ценного сортимента.

Если в стволе имеется внутренняя ядровая гниль, то желательно выпиливать сортименты так, чтобы она оказалась внутри одного сортимента.

Сильносбежистые и хлысты с напенной гнилью раскряжевывают на короткие сортименты.

Сучковатые хлысты раскряжевывают так, чтобы сучковатость как можно меньше сказывалась на качестве сортиментов. Этого достигают тем, что стараются избегать попадания наиболее сучковатой части ствола в качественный сортимент или делают ее по возможности короткой.

В зонах ствола с явными дефектами — наростами, крупными сучьями, пасынками — располагают низкокачественные сортименты или выпиливают их.

Торцы выпиленных сортиментов должны быть перпендикулярны оси ствола. Сколы, усы, трещины сортиментов значительно снижают сортность и могут быть понижены в сорте при приемке у потребителя, что приведет к экономическим потерям.

Порядок выполнения приемов раскряжевки определяется расположением хлыста, его диаметром, длиной пильной шины.

Если хлыст свободно лежит на земле, а длина шины больше диаметра ствола в месте реза, то рез выполняют сверху вниз, последовательно перерезая ствол (рис. 9, а, б).

Рис. 9. Примеры раскряжевки хлыстов бензопилами (цифрами указан порядок выполнения пропилов)

При диаметре ствола больше длины шины до 1,5 раз, используют порядок раскряжевки, как показано на рис. 9, в, если больше 1,5 раз, то работают по схеме, показанной на рис. 9, г.

Если диаметр ствола существенно больше длины пильной шины, то используют схему рис. 9, е. Аналогичную схему используют, если необходимо получить неразделенные сортименты, в этом случае пропил 5 на рис. 9, е не выполняют.

Если ствол располагается на двух опорах и его середина провисла, то раскряжевку проводят приемами, указанными на рис. 9, д.

Если ствол образовал консоль, то сортимент отпиливают по схеме на рис. 9, ж.

В обоих последних случаях следует руководствоваться правилом — сначала резать сжатые волокна на глубину примерно 1/3 диаметра, а затем вторым резом, с противоположной стороны, полностью отделить сортимент. Это же касается случая, когда хлыст оказался зажатым между тремя стволами, пнями, крупными камнями или их комбинацией. Сначала вертикальным резом перерезают сжатые волокна, а затем оставшуюся часть отпиливают, как на рис. 10.

Рис. 10. Раскряжевка напряженных хлыстов (цифрами указан порядок выполнения пропилов)

Если длина пильной шины значительно меньше диметра ствола, то провисшую консоль обрабатывают в порядке, показанном на рис. 9,з.

Иногда вальщику ставится задание окучивать сортименты. Это тяжелая операция, и необходимо выбрать оптимальный способ ее выполнения. Способ окучивания зависит от умения вальщика свалить дерево в заданном направлении и спланировать последовательность валки деревьев. В любом случае сортименты, особенно крупные, следует не поднимать, а, применяя различные инструменты, подтаскивать, перекатывать, кантовать. Если все-таки сортимент необходимо поднять, то поднимают только один край — легче вершину, располагают его как можно ближе к себе и поднимают, держа спину прямой, избегая поворотов. При сплошных рубках от вальщика требуют окучивать только мелкие сортименты, а крупные можно оставлять в месте первоначального приземления дерева.

Отрезки стволов, которые образуются при выпиловке дефектных участков ствола и обрезке вершины, должны разрезаться на части длиной не более 0,5 м.