Предохранение веток кроны от поломок и системы подобного предохранения

Важнейшей причиной, установки устройств закрепления кроны, является желание пре­дупредить поломки в кроне и тем самым отвести потенциальную угрозу безопасности уличного движения! Эти опасения можно так­же в значительной степени снять путём соответствующего уменьшения кроны. Явным недостатком подобной меры является то, что в результате здоровая и характерная крона лишилась бы своего типичного для породы дерева или некоего особого габитуса. Ведь как раз старые, мощные деревья и являются "персонами", у ко­торых следует сохранять внешний вид. Некоторые недостатки в статике кроны можно скомпенсировать техническими мерами либо за счёт продуманной её обрезки. Систему предохранения кроны следует устанавливать для того, чтобы избежать поломки или об­ламывания и обрушения её частей, а также для сохранения её ти­пичного вида и обеспечения требований безопасности.

Устройства закрепления кроны необходимы:

- для страхования отдельных стволиков или ветвей,

для страхования целых групп стволиков или ветвей.

Многие десятилетия под «предохранением веток кроны от поломок» понимали систему скрепления с помощью штанги с резьбой и стального каната. Только в недавнем прошлом произошло разделение по принципу действия приспособлений и по их монтажу и методу закре­пления.

С тех пор, как человек прилагает усилия по сохранению и безопасности знаменательных и мощных деревьев, требуется овладеть метода­ми, позволяющими предохранять их от падения или взаимной поломки и/или поломки кроны, ответвляющихся стволов и ветвей. Быстро бы­ло выяснено, что благодаря сокращению кроны риск обрушения или поломки в течение короткого или среднего промежутка времени уменьшается, но из-за этого дерево теряет присущий ему характер­ный вид и свою неповторимость. Пришлось задуматься над различны­ми возможностями разрешения этой проблемы.

Для предохранения от падения устанавливались оттяжки и защитные конструкции, от поломок - крепёжные расчалки крон. Системы были самыми разнообразными как по конструкции, так и по своему действию.

Для подпора использовались деревянные стойки, кирпичные кладки и стальные балки. В качестве оттяжек применялись цепи, а позже начали использовать и проволочные тросы. Когда эти устройства использовались относительно долго, то в месте их фиксации возникали проблемы на коре и древесине, обусловленные давлением приспособления на дерево и трением между ними.

Крепление могущих сломаться частей кроны осуществлялось с помо­щью прочных стяжек, полос, подвижных цепей или тросов. Крепле­ние производилось деревянными фиксаторами, стальными бандажами или обхватами. Деревянные фиксаторы создавали участки придавливания, другие крепёжные приспособления - обхватывающие пережи­мы и перетяжки. Участки придавливания были причиной повреждения коры и местами появления гнили, пережимы из-за торможения асси­миляции приводили к странгуляции. Все эти факторы являлись зна­чительными недостатками с точки зрения физиологии и биологии дре­весины, так что предполагаемое позитивное действие по истечении нескольких десятилетий потеряло своё значение. Странгуляция не только стимулировала рост риска обрушения, но приводила и к от­миранию соответствующей части кроны. Сокращался или прекращался не только проход тканевой жидкости, но прерывалось и транспорти­рование питательного раствора. Установка этих предохраняющих приспособлений была утомительной и тяжёлой. К тому же большей частью их устанавливали не там, где их действие было бы наиболее эффек­тивно, а там, где это удавалось сделать.

Рис.16/37/ф./: Отпадение части кроны приводит не только к появлению обширной, критической раны, но и к такому изменению в устойчивости жизненных процессов дерева, что оно находится на грани выживаемости. Отпадение было вызвано особенностями разрастания развилки ствола. Хорошо видны места сдавливания и стыков с глубокими рубцами в древесине. Своевременное выявление проблемы и принятие мер по предупреждению и стабилизации могло бы гарантировать сохранение жизни липы на длительный срок.

Рис.17/37/ф./: Горизонтальное скрепление развилки ствола стяжками. На правом стволе под поперечной ветвью чётко просматривается трещина, образовавшаяся из-за противоположно направленного напряжения в основании развилки.

С середины до конца XIX века специалисты осознали проблемы, связанные с привычными способами предохранения. Начался поиск пригодных для деревьев решений, учитывающих и ветровые условия, т.е. их воздействие на предохраняемые от повреждений и поломок кроны. Появилась система «Анкеровки», которую смогли внедрить в статически наиболее эффективной зоне дерева благодаря варьи­руемым конструктивным решениям, а также возможности получения заданного вида кроны, присущего объекту. Основная система креп­ления кроны анкерными болтами включала в себя укреплённые цен­трально в древесине ветвей болты и стяжку проволочными тросами между точками крепления на болтах. В качестве болтов исполь­зовались крюки с резьбой из имевшегося широкого ассорти­мента /с диаметром 1/2 дюйма/ или стальные штанги с проушиной и нарезанной на другом её конце вручную резьбой /с диаметром 1/2, 3/4 или 1 дюйм/. Проволочные тросы имели от 5 до 9 прово­лочек и, как правило, имели диаметр 3/16, 5/16, 3/8 и 1/2 дюйма.

Из-за простой конструкции тросов их после оборота вокруг проу­шины подобно проволоке накручивали на страховочный трос.

Целью предупреждения поломок ветвей кроны с помощью анкеровки является закрепление самой важной части кроны за другую или дру­гие части, чтобы в случае поломки избежать неконтролируемого па­дения и соответствующую часть удержать с помощью анкера или ан­керного соединения. Заранее получали уверенность в том, что установка анкера или анкерного соединения противодействует взаим­ным поломкам в кроне или поломке длинной и тяжёлой ветви или од­ного из стволов после его развилки, и что она не просто служит предупреждению падению.

Многоствольные деревья скрепляли анкерными соединениями, которые выполняли либо в виде кольцевого соединения, либо диагональными тросами, либо в виде замкнутого треугольного соеди­нения. Просверливаемые каналы должны быть глад­кими и лишь ненамного большими диаметра штанг, места выхода следовало выдалбливать до уровня ниже камбия и покрывать защитной замазкой. Тросы следовало так натяги­вать, чтобы после их надевания на крюки они не могли с них сос­кальзывать. Там, где имелась гниль или подозрение на неё, от использования крюков с резьбой следовало отказаться. Твёрдо была ус­тановлена и высота закрепления. В качестве точки анкеровки мож­но использовать верхнюю треть дерева.

Натяжение троса должно быть таким, чтобы:

- в древесине не возникало никаких изменений;

- анкер мог свободно, в соответствии с движениями кроны, перемещаться;

- не возникало обратное нагружение на крепление;

- были возможны маятниковые и колебательные движения отдельных элементов кроны;

- препятствовать широкому раскачиванию ветвей или стволов пос­ле развилки.

Рис.20/39: Рабочий эскиз Маурера по анкеровке ветвей или всей кроны /1950/. Надписи на эскизе от руки, сверху вниз: анкер с тросом; отдельный анкер; анкерный болт; рым-гайка; шайбы; треугольный анкер; анкерное соединение; основной и вспомо­гательные анкеры.

Рис.21/39: Рабочий эскиз Маурера по установке штанг с резьбой для скрепления отходящих от развилки стволов и непосредст­венно самой развилки. Надписи на эскизе от руки, сверху вниз: соединение штангой с резьбой; штанга с резьбой с внеш­ней трубой; расщепление; скрепление; дренаж; внешние трубы; тройник из штанг с резьбой; расщепление; скрепление; дренаж.

Было не просто реализовать всё перечисленное. Кроме того, нужно было учитывать, имелась ли на дереве листва или нет.

Требуемая высота анкеровки, вызывавшая сомнения, была определена такой формулировкой: «Наиболее благоприятная стати­чески точка или высота, где принцип действия анкеровки воплоща­ется наилучшим образом, находится в верхней трети над развилкой или во внешней трети ветви, замеренной от её основания».

При введении анкеровки стальными тросами и вворачиваемыми соеди­нениями использовались чистые, не имевшие поверхностных дефектов элементы, в чём можно убедиться ещё и сегодня на ста­рых объектах. Происходившая коррозия открытых мест и желание из­бежать «ржавления» вызвали потребность в использовании высококачественных материалов и оцинкованных деталей. Для увеличения срока службы анкеров и их соединений отдельные заказчики требова­ли применения ещё более качественных элементов, таких как нер­жавеющие стали или стальные тросы в пластиковой оболочке. Это были затраты, которые гарантировали увеличение срока службы эле­ментов, но не обязательно более продолжительное функционирова­ние самого анкерного соединения, поскольку оно в основном зави­сит от процессов в дереве, таких как прирост кроны по высоте и ширине и возрастание лиственной массы, а не от долговечности элементов.

Применение подобных устройств предохранения кроны приводило к повреждению дерева, которые обычно выражались в виде пережатий коры, защемлений и появлению древесной гнили. В ходе поисков менее травмирующих методов предохранения в конце 80-ых годов использовались ленточные пояса, которыми обхватывали ствол, или же вокруг ствола натягивали ременные петли, которые соединяли со стальными канатами или тросами (система Оснабрюк). Однако подобные жёсткие системы имели проблемы из-за их недостаточной гибкости (эластичности), которые выражались в прекращении наращивания реакционнойлибо компенсационной древесины. Это было связано, в первую очередь, с ограниченной способностью стального каната к растяжению, что при возникающих при лёгких порывах ветра естественных колебаниях резко их ограничивало. При сильных порывах ветра мог возникнуть так называемый эффект карате.

Ввиду этой проблемы специалистами проводился поиск новых решений. Потребность в гибких, упругих и не вызывающих повреждений предохранениях кроны привела к появлению вначале 90-ых годов новых разработок, из которых, среди прочих, выделялись система Кроун Текс и начавшая тем временем повсеместно применяться динамическая система “Кобра”.

С середины 1993 года начались поставки этой, в то время новой системы Кобра, особенностью которой являлось наличие цилиндрического резинового демпфера обратного хода (демпфера резких скачков). С помощью этого демпфера, введённого в полипропиленовый полый канат, впервые стало возможным не удерживать на месте страхуемые части кроны в случае возникновения незначительных колебаний, а сохранить возможность продолжения ими свободных колебаний. Благодаря беспрепятственному использованию диапазона колебаний под воздействием низких нагрузок страхуемые подобным образом деревья сохраняют и в дальнейшем возможность образования реакционной и компенсационной древесины.

Рис. 1: Полипропиленовый канат Кобры благодаря характеру его плетенияиз моноволокнаиспользуется в качестве полого каната.Его диметр может быть увеличен за счёт расплющивания. В обхватывающий участок полого каната вводится распорный бандаж. Образующееся в связи с этим расширение поперечного сечения каната снижает удельное давление.

-

Наличие демпфера обратного хода отличает систему Кобра от других имеющихся на рынке систем предохранения кроны. Он выполнен из специальной резиновой смеси и предназначен для того, чтобы обеспечить ветвям или стволикам при незначительном размахе колебаний возможность перемещения в пределах допустимых люфтов. Компенсационная древесина может образовываться только при постоянном стимулировании перемещений; подобным образом живая древесина побуждается к дальнейшему самостоятельному повышению своей прочности.

Устройства закрепления крон должны с течением времени коррек­тироваться как вследствие развития дерева, так и из-за измене­ния свойств применённых материалов, поэтому необходимо прове­дение контроля через регулярные промежутки времени. Срок эксплуатации Кобра составляет не менее 10 лет. Результаты исследований состояния с величиной разрушающей нагрузки позволяют заключить, что если канаты не имеют повреждений и отсутствует опасность истирания, достаточно проведения контроля при наличии систем Кобра раз в пять лет. Если в ходе контроля деревьев обнаружатся обрывы волокон, растяжения петель плетения либо вдоль каната, необходимо считаться с ежегодным снижением разрушающей нагрузки порядка 3%; повреждённые подобным образом канаты при определённых обстоятельствах следует, в зависимости от сложившихся на месте условий, заменить.