Технологии заготовки леса: сортиментная или хлыстовая?

Заготовка леса — это масштабный процесс по подготовке бревен и их последующей доставке заказчику для строительства или на предприятие, занимающееся деревообработкой. До момента доставки предстоит цикл взаимосвязанных процессов, от качества проведения которых зависит сохранность древесины.

Существует два способа заготовки: ручной и механизированный.

Ручная лесозаготовка

Такая работа считается одной из наиболее опасных. К ней не допускаются люди, не прошедшие обучение и не изучившие технику безопасности. В экипировку, помимо специальной обуви, одежды и шлема, входят устройства для замера, оборудование для переноса. Действия, совершаемые за цикл, идентичны при любом способе:

• подготовка участка;
• рубка;
• срез верхней неиспользуемой части, сучьев;
• окорка (снятие коры производится на предприятии; если дальнейшее использование древесины предполагается в качестве растопки, то этот этап исключается);
• трелевка (перемещение бревен ближе к дороге);
• раскряжевка (распиливание штамбов поперек);
• сортирование, штабелирование, погрузка, транспортировка.

Ручная работа по заготовке начинается с определения направления, в котором упадет спиленный ствол. Валка планируется так, чтобы минимизировать перетаскивание сортиментов.

Дерево очищается от лишнего – поросли вокруг комля, сучьев, и немного подпиливается со стороны, в которую оно должно упасть (примерно на 1/15 от толщины ствола), а с другой пропиливается валочный, который фиксируют для управления падением. Правила проведения таких разработок гласят, что пропил не должен быть ниже подпила. Расстояние между ними должно оставаться достаточным для успешной валки.

Необходимо учитывать наклон: расстояние отклонения верхушки от комля будет равным расстоянию падения ствола в сторону от запланированного места. Сучья обрезаются каждый по отдельности или несколько сразу. Вальщик проводит раскряжевку по мере очищения штамба от сучьев. Остатки древесины на вырубленной делянке распределяются по волокам и разминаются тракторами, укладываются валами с промежутком в 20 м, или равномерно распределяются по площадке.

Правила вырубки леса разрешают проводить единичную валку деревьев в том случае, когда она производится по заверенному плану. Больные, старые, непригодные для строительства деревья отмечаются лесничим, после чего спиливаются вальщиками.

Заготавливание с помощью машин

Способ использует современные технологии с применением лесопильных комбайнов. На один харвестер нужно два форвардера. Первый производит спил, чистит и режет, создавая удобные для транспортировки хлысты длиной 4-6 м.

Харвестер

Харвестер за день заготавливает столько леса для строительства, сколько специалист с бензопилой осилит за 5-6 дней – примерно 10 тонн. Контроль за комбайном ведется джойстиками: первый управляет манипулятором, а вторым регулируется работа головки, которая производит обработку.

Дерево зажимается с двух сторон захватами и вальцами, и протаскивается через головку, попутно очищаясь от сучьев. Получается готовое бревно, срезаемое и распиливаемое пилой, встроенной в манипулятор. Длина хлыстов регулируется с помощью компьютерной технологии, контролирущей шаг распила.

После завершения каждого этапа монитор подает красный цветовой сигнал. Обобщить действия харвестера можно так:

• прибытие на плановую делянку;
• подвод обрабатывающей головки к стволу, валка;
• срезание сучьев, раскряжевывание;
• перерывы на обслуживание;
• ликвидация подроста.

Работа над одним хлыстом занимает не больше минуты. Это зависит от толщины спила, и подготовки оператора.

Форвардер

Форвардер собирает готовые хлысты. Его манипулятор гораздо мощнее, так как предназначен для захватывания до 7 бревен одновременно. Машина не переворачивается из-за большой поднимаемой массы благодаря собственному весу, в зависимости от модели колеблющемуся от 13 до 20 тонн. Любая техника, предназначенная для заготовления древесины, утяжеляется как можно сильнее именно для этой цели. Великолепная проходимость полноприводной машины достигается благодаря четырем парам ведущих колес, на которые при необходимости крепят алюминиевый трак.

Работа лесозаготовительных комбайнов ведется круглые сутки. При необходимости делаются паузы, во время которых машины получают необходимое обслуживание. Правила эксплуатации форвардера или харвестера подразумевают длительность смены для оператора, не превышающую 12 часов. В течение этого времени обрабатывается до 500 деревьев, после чего они перевозятся на место дальнейшей обработки.

Оба вида комбайнов можно разбить на несколько групп, каждая из которых предназначена для разработки лесополосы определенного типа. Небольшие машины массой 7-12 тонн могут захватить до 750 кг древесины, и их разумнее применять для прореживания делянки, так как на крупных стволах манипулятор и пилы быстро выходят из строя. Более крупные агрегаты весом в 13-17 тонн используют для второго прореживания и основного функционирования на делянке.

Для среднего объема леса используют именно универсальные машины. Тяжелые 20-тонные комбайны захватывают массу 1200 кг, но они довольно неповоротливы и не предназначены для эксплуатации в качестве прореживателей. Новые технологии позволяют выпускать однозахватные харвестеры, которые производят обработку ствола одним манипулятором с головкой, не нуждаясь в дополнительном устройстве, прикреплявшимся к раме. Длина стрелы составляет от 7 до 10 метров, что позволяет работать на участке в 14-20 метров шириной.

Организация и проведение работ по заготовке древесины

Заготовка лесоматериалов включает в себя вырубку, трелевку, необходимую обработку, складирование и вывоз с места заготовки. Разрешена данная деятельность в защитном и эксплуатационном лесном массиве. Этими работами занимаются владельцы, либо покупатели участков, в соответствии с порядком заготовки древесины. В первом случае она считается хозяйственной.

На делянке устанавливаются временные пункты размещения лесорубов, чтобы сократить расходы и время на их перевозку. Если на лесосеке планируется розничная реализация спиленного леса и продуктов его переработки, то строятся конторы, склады и т. д. Большинство из нас понимают, что ручная заготовка леса ушла в прошлое. Сейчас эту работу (особенно на крупных заготовках) выполняет компьютеризированная техника: харвестер, форвардер. Управляют ей операторы, специализирующиеся на лесотехнике. Харвестер может пилить деревья, удалять сучки, разрезает их на части – сделать он все это может в течение минуты. А форвардер – это погрузчик-тягач, с помощью которого древесина погружается и транспортируется на погрузочные площадки. При этом оператор сидит в теплой кабине, выполняя работу в комфортных условиях.

Площадь погрузочных площадок на проходных рубках определяется при разграничении лесосеки. Если лесорубы организуют их произвольно, за границами делянки, то происходит уничтожение лесных насаждений. Даже если это пустая площадка, то такие действия все равно считаются нарушением Лесного законодательства.

Сортировка и временное складирование

Заготовка леса может проводиться хлыстовым и сортиментным, или «скандинавским» методами. При первом, чаще всего применяемом в местности с неразвитой транспортной системой, сваленные для строительства деревья выгоднее вывозить большими необработанными партиями. Конечная очистка и распиловка будут производиться не в лесу, а поближе к заказчику.

С применением сортиментной технологии сортировка по породе, качеству и калибру производится на делянке. Распил на сортименты производится при наличии довольно развитой дорожной системы, позволяющей привезти готовый лес к заказчику практически от места валки.

Вне зависимости от того, какой способ применяется при заготовке древесины – ручной или механизированный – сортировка обязательна. Бревна укладываются удобными для захвата погрузчика штабелями. Схожие по внешним признакам однопородные сортименты можно раскряжевать для разных заказчиков. Если встроенные технологии харвестеров позволяют, то на торец каждого бревна наносится цветная полоса-маркировка.

Ручная лесозаготовка подразумевает складирование сортиментов на участке. Если трелевка выполняется небольшим форвардером, то бревна можно укладывать непосредственно на делянке. Если манипулятор большой, то сортименты складываются на участке валки. Если же работа исключает применение бензопил, то принципиальной разницы по месту складирования бревен нет.

Нюанс, распространяющийся на оба способа – балансы по пачкам нужно раскладывать максимально аккуратно, так как для дальнейшего использования данного рода древесины необходимо отсутствие на них сколов. Располагают пачки как можно удобнее для манипулятора. Если у оператора достаточно опыта управления харвестером, то пачки будут разложены по обе стороны волока, чтобы последующая работа форвардера не повредила деревья и не затянулась из-за неудобного расположения сортиментов.

Правила отвода и таксации лесосек

Правила отвода лесосек включают отбор деревьев для дальнейшей вырубки и ограничения на лесопосадках территорий для деревозаготовок. В случаях частных заготовок допускаются работы без разметки границ лесосек — рубка ухода за лесополосой:

1. Проводятся данные виды работ только при наличии договора аренды или купли продажи лесоучастка.
2. Либо государственными органами федерального уровня на основе постоянного использования.
3. Осуществляются вырубочные работы только в зоне лесного квартала.
4. Если лес эксплуатационный, то площадь вырубки может увеличиваться за счет сбора перестойных и засохших деревьев, которые подлежат уничтожению (максимально 3 га)
5. Работы по отводу и таксации лесосек включают в себя регистрацию молодой поросли целевых (основных) пород дерева.
6. Сохраняются при этих видах работ такие виды молодняка: ясень, дуб, бук, липа, сосна и другие.

Отвод лесосек сплошного типа исключает:

• вырубку растений защищенных природоохранным законодательством;
• таких зон на территории леса как болота, прогалинки, вырубки;
• зон осеменения;
• спелых и высохших участков лесонасаждений, включающих в себя молодую поросль.

Отводятся границы делянки при помощи специальных геодезических приборов, которые определяют площадки лесозаготовок с погрешностью не более 4 %. После этого, в углу выделенной площади устанавливается столб высотой около 1,5 метра с табличкой. На ней указывается год вырубки, площадь, номер квадрата и вид рубки. Остальные углы отмечают столбами с отметинами (ленты, краска и др.).

Таксацией считается определение количества и качества произрастающей на выделенной лесосеке древесины. Допустимой погрешностью является:

• для отдельного вида деревьев – до 12 %;
• для общего числа – до 10 %.

Если количество древесины до вырубки определить нельзя, то делается это после заготовочных работ.

Трелевка

Для проведения этого этапа используют форвардер или трактора: трелевочный или обычный. Последний нежелателен и применяется очень редко из-за малой мощности. С/х трактор эксплуатируется в случае заготовки дров или небольших перемещений хлыстов для строительства. Трелевку можно разбить на несколько этапов:

• поездка к месту погрузки;
• собственно сбор заготовленного леса;
• перемещение груза на склад.

Большинство времени занимает работа по загрузке и выгрузке. На длительность трелевки также влияет количество сортиментов. Зимой их нужно вывозить сразу же, летом допускается хранение на участке в течение 2-3 дней.

Перевозка, хранение, нормативы

Транспортировка древесины может осуществляться всеми видами транспорта, кроме воздушного. У каждого свои особенности:

• по воде: медленно, но дешево, только при наличии крупных рек;
• по железной дороге: быстро и более затратно, чем по реке, но вместе с тем ж/д система разветвлена сильнее, чем крупные водные артерии;
• авто: в основном для ценных пород, самый дорогой способ.

Для строительства, как и в других сферах применения леса, пригоден качественный материал без трещин, сколов и иной деформации. Существуют правила, соблюдение которых сохранит заготовки:

• укладка производится в виде штабелей;
• обязательна установка навеса или пленочное укрытие;
• между полом и досками необходима вентилируемая щель.

Вышеуказанные требования являются залогом сохранения леса для строительства.

Существуют специальные нормативы, которыми регламентируется вырубка. Там же описаны требования, предъявляемые к санитарной и пожарной безопасности на вырубках. Правила обговаривают условия заготовки для нужд населения, нормы площади делянок, виды и методы заготовления, применение (включая область строительства). Также освещены требования к организации валки и ее проведению. По окончании работ состояние делянки оценивается экспертами, заполняющими соответствующий акт. Обновленные правила уточняют два важных момента: возможность перераспределения лимита заготовки и оставление в лесополосе старых деревьев.

Рубка деревьев

Рубка включает в себя сплошные и выборочные заготовки. Сплошной считается заготовка дерева, при которой сохраняются необходимые для дальнейшего роста леса растения. Выборочной является рубка отдельных зон лесопосадок. Это наиболее частый вид использования лесного сектора. Таким образом, удаляются особи с низкокачественными характеристиками, больные, переспелые – этот вид вырубки имеет санитарное, уходовое, защитное и породообразующее значение для лесного массива.

До 1910 года на Севере и в Сибири преобладали выборочные вырубки, которые в советские времена в больших объемах заменили на сплошные. Сейчас же главным достижением лесной промышленности является замена сплошных заготовок выборочными. Хотя это происходит медленными темпами, но все равно «легкие планеты» начинают восстанавливаться.

Характеристики выборочной лесозаготовки:

• периодичность – отрезок времени, по прошествии которого начинается следующая заготовка;
• порядок выбора – для вырубания назначаются особи не ценных пород, поврежденные, больные, сухие;
• скорость – число кубометров за определенный период;
• форма и объём – 50 или 100 га в лесопосадках первоочередного и второстепенного значения соответственно.

Выборочная заготовка обеспечивает устойчивость деревьев к разным заболеваниям, сохраняется основную породу и обеспечивает разнообразие видов. Лесная экосистема в целом оздоравливается и ведет нормальную жизнедеятельность – это касается и птиц, и животных. Лесной массив используется непрерывно – а это означает, что затраты на заготовку древесины уменьшаются.