Грунтомет (полосопрокладыватель): виды, назначение, характеристики

Грунтомет – это самодвижущаяся (тракторная), либо движущаяся за счет тяги оператора машина, предназначенная для тушения лесных пожаров с помощью создания (прокладки) минерализованных полос и засыпки кромки движущегося огня грунтом (низовые пожары).

Виды

Наиболее широко известны способы борьбы, основанные на использовании воды (растворов химикатов, пуске встречного огня (отжига) и прокладывании заградительных полос. В практике борьбы с лесными пожарами также широко распространен способ создание минерализованных полос и засыпки кромки пожара грунтом с помощью лопат. Грунт был и остается одним из наиболее эффективных огнетушащих средств. Использование грунта для непосредственной борьбы с лесными пожарами путем метания его специальными грунтометами представляет большую перспективу, так как в древостоях наиболее горимых типов леса, произрастающих на сухих почвах, в равнинных условиях всегда в непосредственной близости от кромки огня грунт имеется в неограниченном количестве.

В зависимости от характера лесного пожара, типа лесорастительных условий, в которых он происходит, и тактики борьбы с ним, механизация работ по использованию грунта может осуществляться с помощью грунтометов различной мощности.

Грунтометы (полосопрокладыватели) бывают следующих видов:

• Движущиеся за счет оператора (рассмотрим на примере ручного моторизированного полосопрокладывателя «Грунтомет 350»).
• Самодвижущиеся (тракторные): навесные (ГТ-3) и фрезерные полосопрокладыватели (ГС, АЛФ-10); на колесном или гусеничном ходу.

Грунтомет 350

Назначение устройства

Грунтомет 350 лесопожарный предназначается для пассивной борьбы с огнем в лесу и механизации путем прокладки опорной противопожарной минерализованной полосы с целью последующего проведения от нее отжига или пуска встречного огня.

Применение такого грунтомета в силу его специфичности ограничивается только работами по тушению в основном небольших очагов огня в начальный момент их возникновения или кромки низового пожара малой интенсивности на легких почвах, а также при отсутствии возможности применять другие противопожарные средства.

С помощью такого грунтомета весьма успешно осуществляется дотушивание горящих пней и валежа путем забрасывания их грунтом и при необходимости оконтуривание небольшой по величине площади пожарища бороздой при операции окарауливания. Грунтомет производит одновременно вырезание грунта из почвы и метание его, обеспечивая механизацию процессов борьбы с лесными пожарами, выполнявшихся ранее вручную с помощью лопат.

Он представляет собой самостоятельный мотоагрегат, управляемый в работе одним рабочим-мотористом (оператором) и, являясь менее аффективным по сравнению с тракторными агрегатами, относится к классу ручного мотоинструмента.

Преимущества

Существуют различные универсальные средства для тушения и предотвращения низовых лесных пожаров, которые объединяют в себе возможности как грунтомета, так и полосопрокладывателя. Одним из примеров является ручной моторизированный полосопрокладыватель «Грунтомет 350» от ООО «Мехатронные системы».

Предназначен для формирования противопожарной минерализованной полосы шириной не менее 0,35 метра, не имеет приводных колес и приводится в движение за счет тяги оператора.

Ручной моторизированный полосопрокладыватель оснащен двигателем внутреннего сгорания мощностью 7 л.с., что позволяет прокладывать минерализованную полосу шириной 0,35 м со скоростью 0,36 км/ч. Это соразмерно работе 10-15 человек с лопатами. За счет отсутствия привода транспортных колес аппарат обладает низкой массой (всего 55 кг), с полосопрокладывателем легко преодолевать пересеченную местность такую, как канавы, ямы, склоны.

Устройство обладает высокой мобильностью и маневренностью, спокойно проходит между деревьями, стоящими друг от друга на расстоянии 1 м. Грунтомет подходит как для создания новых, так и для подновления уже существующих минерализованных полос, а в экстремальных условиях его можно использовать для засыпки и тушения кромки низового пожара малой интенсивности.

Привод на колеса был исключен из конструкции по результатам полевых испытаний, которые показали, что:

• использование приводных колес подразумевает использование в конструкции коробки передач, в этом случае масса грунтомета увеличивается минимум на 20 кг;
• дорожный просвет при использовании приводных колес позволяет удобно использовать грунтомет только на ровной однородной поверхности, но на пересеченной местности возникает проблема по преодолению преград;
• обеспечение коробки передач грунтомета дополнительной транспортной скоростью (для быстрого перемещения из точки А в точку Б) влечет за собой дополнительные минимум 7-10 кг;
• приводные колеса отбирают часть крутящего момента двигателя, в результате фрезы грунтомета работают менее эффективно, выходом из ситуации является повышение мощности двигателя, что влечет за собой увеличение массы;
• для разгрузки и загрузки аппарата требуется минимум 2 человека.

В результате исключения приводных колес получили следующее:

• грунтомет массой 55 кг легко маневрирует и преодолевает препятствия на пересеченной местности;
• для обеспечения движения грунтомета во время прокладки минерализованной полосы требуется тяга соответствующая 60 Н или 6 кг и в два раза меньше в случае его транспортировки с места на место;
• все 7 л.с. двигателя работают на создание минерализованной полосы;
• для загрузки и разгрузки грунтомета достаточно 1-го человека.

Технические характеристики

Комплектация

Порядок работы с Грунтометом 350

Перед началом работы оператор изделия должен проверить техническое состояние изделия и подготовить его к пробному пуску.

Более подробно о подготовке к запуску грунтомета, его запуске, эксплуатации и остановке, а также о правилах хранения, транспортирования и утилизации можно ознакомиться в руководстве по эксплуатации.

Тракторный грунтомет ГТ-3

Лесопожарный тракторный грунтомет ГТ-3 разработан как самостоятельное навесное оборудования для агрегатирования только с колесным трактором высокой проходимости T-I50K, оборудованным защитным ограждением и толкателем бульдозерного типа, с помощью которого расчищают проход для агрегата. Привод в действие грунтомета осуществляется от вала отбора мощности трактора при частоте вращения его 1000 об/мин.

Назначение ГТ-3

Тракторный грунтомет ГТ-3 предназначается для:

• активного тушения кромки лесных низовых пожаров слабой и средней интенсивности направленной струей грунта;
• устройства минерализованных полос различного назначения перед кромкой лесных пожаров;
• создания и подновления защитных минерализованных полос при противопожарном устройстве лесной территории.

Все указанные работы выполняются на песчаных и супесчаных почвах.

Специфической особенностью тракторных грунтометов является то, что при активной борьбе с низовыми пожарами, грунтомет сразу выполняет несколько операций по тушению: остановку (сбивает и подавляет пламя грунтом), надежную локализацию (за счет борозды глубиной 10…25 см, из которой берется грунт) и дотушивание пожара (за счет широкой насыпной полосы вдоль всего периметра кромки пожара).

Устройство ГТ-3

1 – корпус; 2 – навесное устройство; 3 – предохранительная муфта; 4 – редуктор-реверс; 5 – приводной карданный вал; 6 – рабочий орган; 7 – направляющий кожух; 8 – опорные катки; 9 – гидроцилиндр; 10 – режущий нож.

Корпус 1 выполнен в виде сварной конструкция и является несущим основанием для соединения остальных узлов. Навесное устройство 2 трубчатой конструкции является присоединительным треугольником для агрегатирования с трактором. Присоединительные элементы унифицированы с соответствующими точками стандартной задней навесной системы тракторов класса 3 тс.

Предохранительная муфта 3 фрикционного типа служит для предотвращения поломок деталей трансмиссии привода грунтомета при возрастании крутящего момента на рабочем органе.

В рабочем состоянии муфта регулируется на передачу заранее выбранной величины максимального крутящего момента на рабочем органе в пределах 1000-1200 нм.

Редуктор-реверс 4 служит для изменения направления вращения рабочего органа, а также является натяжным устройством цепной передачи, которая осуществляет привод выходного вала рабочего органа.

Приводной карданный вал 5 является соединительным звеном между ВОМ (валом отбора мощности) трактора и приемным валом грунтомета. Он изготовлен из узлов стандартного карданного шарнира типа АБ-100 и передает крутящий момент от трактора к орудию.

Рабочий орган 6 роторного типа содержит четыре комбинированные лопатки. Последние содержат элементы для резания и метания грунта. Режущие элементы выполнены в виде плоского симметричного ножа и установлены на передних торцах метательных лопаток. Такое положение ножей позволяет при работе за счет возникновения усилий сопротивления резанию грунта поворачиваться и автоматически устанавливаться на необходимый угол резания в зависимости от поступательной скорости агрегата. Для преодоления рабочим органом препятствий (корни, валеж) предусмотрен угол въезда лопаток порядка 20°, а в промежутках между лопатками установлен конусный отражатель, который на вершине имеет обтекатель. Кроме того, впереди рабочего органа по оси симметрии грунтомета установлен режущий нож 10, защищающий рабочий орган от внезапного удара при встрече с препятствием.

Направляющий кожух 7 установлен на корпусе грунтомета с целью регулирования струи в горизонтальной плоскости по длине метания. Направляющий кожух способен подавать грунт на длину до 35 м или укладывать его рядом с бороздой на 5-6 м. На корпус грунтомета кожух опирается специальными подшипниками скольжения, что облегчает поворот его при регулировании струи. Кожух выполнен составным, верхняя стенка может переставляться при налаживании грунтомета для реверсивной работы.

Опорные катки 8 располагаются по бокам корпуса рабочего органа и служат для опоры грунтомета в процессе работы. Каждый опорный каток оборудован ребордой и шипами. Посредством шипов в процессе движения агрегата происходит принудительное вращение катков, при этом реборды врезаются в почву и удерживают грунтомет от сдвигающих усилий, которые возникают в процессе резания и метания грунта. Кроме того, реборды производят предварительный надрез поверхностного слоя почвы по краям борозды.

Гидроцилиндр 9 необходим для управления струей грунта в процессе работы, т.е. позволяет на ходу регулировать дальность метания грунта путей изменения угла наклона направляющего кожуха.

Питание гидроцилиндра осуществляется от общей гидросистемы трактора и подключается к свободной линии гидрораспределителя.

Режущий нож 10 установлен спереди рабочего органа и производит предварительный надрез почвы, воспринимает удары при встрече препятствий, предохраняя рабочий орган, и обеспечивает устойчивость грунтомета в процессе работы.

Технические характеристики ГТ-3

АЛФ-10

АЛФ-10 отличается высокой скоростью агрегатирования с базовым трактором, технологическими возможностями по прокладке минерализованных полос, маневренностью и надежностью в работе, при этом он выделяется простотой в управлении и не ухудшает проходимость базового трактора.

Назначение АЛФ-10

Агрегат лесопожарный фрезерный (АЛФ-10) предназначен для прокладки заградительных и опорных минерализованных полос при тушении лесных пожаров, а также для создания и восстановления защитных минерализованных полос при противопожарном устройстве лесных, лесостепных и сельскохозяйственных территорий посредством фрезерования и метания грунта.

Фрезерный полосопрокладыватель может работать в различных категориях лесных площадей (насаждения различных классов воз­раста, вырубки, гари и т.д.) при полноте или количестве пней, обес­печивающих прохождение трактора на песчаных, супесчаных и лег­косуглинистых почвах с толщиной органического слоя (мертвый по­кров и подстилка) не более 6…8 см.

Наиболее эффективен АЛФ-10 при создании заградительных минерализованных противопожарных полос в светлохвойных лесах, произрастающих на сухих песчаных почвах. Агрегатируется с тракторами МТЗ с приводом от ВОМ через карданную передачу.

АЛФ-10 отличается высокой скоростью агрегатирования с базовым трактором, технологическими возможностями по прокладке минерализованных полос, маневренностью и надежностью в работе, при этом он выделяется простотой в управлении и не ухудшает проходимость базового трактора.

Технические характеристики АЛФ-10

Тракторный грунтомет ГС

Тракторный грунтомет ГС относится к грунтомету среднего типа, является самостоятельным навесным оборудованием и предназначен для агрегатирования с колесными тракторами класса 1,6 тс (МТЗ-80, МТЗ-82 и др.), а также с гусеничным трактором типа ЛХТ-55. Привод в действие грунтомета осуществляется от вала отбора мощности (ВОМ) посредством карданной передачи.

Тракторный агрегат, состоящий из такого грунтомета и колесного трактора, обладает меньшими габаритами по сравнение с грунтометом тяжелого типа, что значительно повышает маневренность в лесных условиях и оперативность доставки его на место пожара. Таким образом, по роду своего применения он относится к противопожарному оборудованию, предназначенному для оперативного тушения лесных пожаров в начальной стадии загорания. Грунтомет ГС производит одновременно процессы резания и метания грунта.

Назначение ГС

Применяется для активного тушения кромки лесного низового пожара, устройства минерализованных полос различного назначения перед ней, а также создания и подновления защитных минерализованных полос при противопожарном устройстве лесной территории.

Устройство ГС

1 – навеска; 2 – механизм привода метателя; 3 – корпус; 4 – раздаточный редуктор с механизмом реверсирования вращения; 5 – механизм привода фрезы; 10 – кулачковая муфта; 12 – фрикционная муфта; 13 – метатель; 14 – режущая фреза; 15 – направляющий кожух; 16 – карданный вал привода; 17 – опорные катки.

Навеска 1 обеспечивает агрегатирование грунтомета с колесным трактором класса 1,6 тс, точки присоединения ее унифицированы с соответствующими элементами гидронавески трактора. В качестве механизма привода метателя 2 и фрезы 5 использованы стандартные втулочно-роликовые цепи. Корпус 3 является основным связующим звеном для всех углов и деталей грунтомета. Раздаточный редуктор 4 шестеренного типа предназначен для разделения подводимой от ВОМ трактора мощности на ведомый вал метателя и фрезы, а также обеспечивает требуемое направление вращения их. Для предотвращения поломок деталей трансмиссии при возрастании нагрузки в конструкции грунтомета предусмотрены предохранительные муфты фрикционного типа 12 и кулачкового типа 10. Метатель 13 представляет собой лопастной барабан с радиально расположенными лопатками трапецеидальной формы, обеспечивающей лучший разгон метаемых частиц грунта. Лопатки метателя на торце имеют режущие ножи, а на тыльной стороне их установлены специальные сегментные отражатели. Режущий рабочий орган 14, расположенный впереди метателя, представляет собой поперечную фрезу о четырьмя жесткими симметричными ножами, которые производят вырезание и рыхление грунта . Эта фреза в работе вращается в сторону, противоположную вращению метателя. В свою очередь, метатель подхватывает грунт, поднимает и производит выброс его через верхнюю направляющую кожуха 15. Направляющий кожух может ступенчато устанавливаться под углом от 20° до 45° в любую сторону, что обеспечивает необходимую дальность метания грунта в зависимости от вида выполняемой работы.

Карданный вал привода 16 выполнен на базе стандартных карданных шарниров марки ШПИ-45П и обеспечивает передачу крутящего момента величиной 630 нм. В процессе работы грунтомет опирается на два катка, расположенных по сторонам корпуса грунтомета вблизи рабочего органа. Конструкция катка выполнена таким образом, что, кроме опорной части в виде плоского обода, имеется реборда, которая врезается в край вырезанной борозды и служит для восприятия реактивного момента, возникающего при работе грунтомета.

Технические характеристики ГС

Плюсы и минусы тяжелой техники

Достоинствами применения тяжелой техники является:

• высокая производительность при создании минерализованных полос (до 1,5 км/ч и выше для бульдозеров, свыше 3 км/ч для тракторов с почвообрабатывающими орудиями);
• длительность работы без потери темпа.

Недостатками являются:

• относительно низкая скорость прибытия на пожар (для лесных районов);
• ограничения мобильности условиями рельефа и гидрологической сетью, транспортной доступностью, лесорастительными условиями;
• повышенные требования к обеспечению безопасности проведения работ.

Применение тяжелой техники целесообразно при тушении крупных пожаров, косвенного тушения пожаров с высокой скоростью распространения (верховых, беглых) и длительными сроками тушения.

Охрана труда при тушении лесного пожара

Основы безопасности

1. Бульдозеры, эксплуатирующиеся в ночное время, должны быть оснащены прожекторами (спереди и сзади).
2. Там, где это возможно, следует избегать использования одной машины на крупном пожаре. Рядом должна находиться вторая машина, которая в случае поломки первой или в чрезвычайной ситуации может прийти ей на помощь.
3. Каждый пожарный должен чутко реагировать на изменения в поведении огня, а также быть в курсе местонахождения машин. Кроме того, он должен обеспечить знание оптимальных путей отхода мастерами и бульдозеристами.
4. Пожарные не должны находиться спереди и сзади бульдозера в зоне, равной двойной высоте древостоя.
5. На каждой машине должен быть металлический навес, защищающий водителя от падающих деревьев или других предметов.
6. На всех бульдозерах должна быть лебедка. Особенно она необходима на машине, работающей в одиночку.

При использовании на тушении лесного пожара тяжелой тракторной техники необходимо:

• отвести людей от работающей техники на безопасное расстояние;
• убедиться, что все бульдозеры (тракторы), которые используются, находятся в исправном техническом состоянии, имеют безопасную кабину (защиту кабины, ремни безопасности для водителя), защиту двигателя снизу, исправные искрогасители, огнетушитель и лопату, исправную светотехнику и звуковые сигналы;
• тракторист (бульдозерист) всегда должен работать вместе сигнальщиком – человеком, обеспечивающим разведку пути, выбор направления движения, контроль за поведением пожара;
• все члены тракторной (бульдозерной) команды оснащаются радиосвязью;
• по прибытии техники к месту проведения работ на пожаре и убытии руководитель тракторной команды (или тракторист) обязан сообщить об этом руководителю тушения пожара;
• для пробивки минерализованной полосы выбирать места с благоприятным лесным горючим материалом и рельефом местности;
• для увеличения эффективности и безопасности использовать тракторы (бульдозеры) в паре, особенно когда работы ведутся вблизи быстро движущейся кромки;
• при необходимости раскряжевать лежащие бревна (хлысты, ветровальные деревья), спиливать деревья и сушины;
• толкать ножом трактора (отвалом бульдозера) лесные горючие материалы в наружную сторону от минполосы, за исключением прямого тушения, когда горящие материалы должны перемещаться внутрь, к источнику огня и рассеиваться;
• не позволять никому, кроме тракториста (бульдозериста), управлять техникой;
• при дотушивании крупные бревна (деревья) или горящие завалы толкать на выгоревшую площадь, а завалы расталкивать на внешней стороне минполосы.

Правила для водителя тяжелой техники

Правила безопасности для водителя тяжёлой техники:

1. При работе с лебедочным тросом необходимо одевать перчатки.
2. Если водитель выходит из бульдозера, оставляя двигатель включенным, ему следует опустить отвал на землю и включить тормоза.
3. Продолжительность одной смены не должна превышать 12 часов.
4. Водитель должен знать, где спят и отдыхают пожарные расчёты, эти места должны быть размечены.
5. Даже сделав короткую остановку, перед началом движения водитель должен обойти вокруг транспортного средства и убедиться, не отдыхает ли кто-нибудь возле колёс (гусениц).
6. Водители должны оставлять свои машины на ночь в безопасном месте, на открытом пространстве, на голой земле.
7. Бульдозеры не должны эксплуатироваться на слишком крутых склонах.
8. Водителю следует проявлять особую осторожность при валке сухостоя, так как верхушка сухого дерева может отломиться и «сыграть» в сторону от общей линии падения.
9. Водители тяжелой техники (трактористы, бульдозеристы) должны быть обеспечены необходимым снаряжением и средства индивидуальной защиты, в соответствии с нормами для лиц, участвующих в тушении лесного пожара (лесные пожарные). Необходимо научить водителей правильному использованию средств индивидуальной защиты.

Правила безопасности для членов команды

Правила безопасности для членов команды при работе с тяжёлой техникой:

1. Работа с тросом лебедки или чокером осуществляется в перчатках.
2. Помощнику бульдозериста, работающему с лебедкой или чокером, запрещается держать трос между ног или становиться в петлю, образованную тросом, поскольку неожиданное натягивание троса может привести к увечью.
3. Запрещается находиться рядом с натянутым тросом, поскольку он может лопнуть и травмировать человека.
4. Пожарный, который захочет подойти к работающей машине, должен привлечь визуально внимание (жестами, световыми сигналами) водителя с безопасного расстояния. Все члены пожарной команды, работающие неподалеку от бульдозера, должны иметь яркую защитную каску.
5. Запрещается забираться на движущийся трактор и прыгать с него на ходу.
6. Пожарные должны держаться в стороне от работающей машины (на расстоянии две высоты древостоя).

Источники:

• Тушение лесных низовых пожаров способом метания грунта.
• Методические рекомендации. Валдайский Н.П., Вонский С.М., Чукичев А.Н. -Л.: 1977;
• Руководство по эксплуатации «Ручной моторизированный полосопрокладыватель «Грунтомет 350».