Каблинг

Каблинг – страховка дерева или его частей от падения при помощи монтажа поддерживающих стяжек на основе троса или канатов.
Основные области применения каблинга показаны ниже.При каблинге крайне важным является выбор высоты положения стяжек: при слишком низком положении стяжек нагрузки на них значительно возрастут в результате увеличения длины плеча рычага приложения действующих сил. Обычно стяжки каблинга устанавливаются на расстоянии 2/3 высоты дерева, рекомендуется также, чтобы высота стяжки каблинга была не меньше, чем 20 диаметров ствола в страхуемой части дерева. Такое положение соединений каблинга, в частности, предписывает стандарт ANSI A300 Part 3. При расчете нагрузок на стяжку каблинга также учитывается угол ее отхождения от базы: при отклонении от горизонтальной установки нагрузки на соединение заметно возрастают.

Стяжка каблинга может быть установлена жестко под натяжением (статический каблинг) или иметь небольшую слабину и допускать колебания (динамический каблинг). Выбор между динамическим и статическим каблингом зависит от характера решаемой проблемы. Для страховки развилок с расщеплением древесины, сильно наклоненных деревьев, стволов и вершин, запас прочности которых сильно снижен из-за развития гнилей, статический каблинг является единственным возможным решением. Любые колебания в этих случаях могут усугубить существующие проблемы и даже привести к возникновению аварийных ситуаций.

 

Существуют различные варианты исполнения статического каблинга. Для большинства описанных выше случаев мы предпочитаем использовать неинвазивный (без установки в ствол болтов или шпилек) статический каблинг на основе стального троса. Схема соединения такого каблинга показана ниже.

Для уменьшения колебаний стяжки устанавливаются под значительным натяжением.
Такая система обладает длительным сроком службы (до 15-30 лет), не наносит повреждения стволам и вершинам и не препятствует их росту, практически не заметна с земли.

Для страховки развилок без расщепления древесины и включенной коры, страховки от падения высоких деревьев с тонкими стволами лучше подходит динамический каблинг – система, допускающая небольшие колебания, но предохраняющая стволы или вершины деревьев от аварийно опасных отклонений.Преимущества динамического каблинга

• Динамический каблинг не снижает способность дерева приспосабливаться к существующим ветровым нагрузкам.
  В течение всей жизни деревья приспосабливаются к механическим нагрузкам, которые испытывают их стволы и корни. Усиление ветровой нагрузки вызывает адаптивный рост толщины ствола и увеличение длины корней выполняющих «якорную» функцию. Это явление называют реактивным ростом. При жестком фиксации ствола или вершин происходит «выключение» адаптивного роста, при этом линейный рост побегов дерева продолжается. В результате зависимость дерева от системы механической поддержки только возрастает со временем. При использовании динамического каблинга происходит постепенное увеличение прочности опорных структур дерева, в результате через 10-15 лет вместо переустановки системы каблинга во многих случаях она может быть просто демонтирована. На рисунке справа показана динамика многолетнего роста отношения запаса прочности дерева, совершающего небольшие колебания по сравнению с деревом, ствол которого был жестко фиксирован.
• При использовании динамической страховки исключается возникновения пиковых нагрузок на части системы или страхуемого дерева («карате-эффект»).
  Несмотря на то, что стяжки статического каблинга устанавливаются под натяжением, они не могут полностью предотвратить колебания. На рисунке выше показан пример таких колебаний; оранжевыми треугольниками на анимации отмечены точки в системе каблинга, принимающие на себя максимум динамических нагрузок. Ниже показано распределение динамических нагрузок при колебаниях ствола дерева: слева – естественное распределение нагрузок, справа – распределение нагрузок с установленным статическим каблингом. Как видно из приведенных примеров, при действии порывов ветра на деревья с установленным статическим каблингом, возникают пиковые нагрузки на узлы системы поддержки и некоторые части дерева. Такие нагрузки могут приводить к повреждению системы страховки и частей дерева. Данное явление получило название “карате-эффект”. Динамический каблинг исключает возникновения таких нагрузок; его соединения созданы для поглощения значительной части энергии колебаний, оставшаяся часть нагрузки распределяется естественным образом по стволу и корням дерева.
• Простота в монтаже и обслуживании.
  При установке систем динамического каблинга нет необходимости в создании дополнительного натяжения, что несколько снижает затраты и стоимость монтажа и обслуживания таких систем.
• Меньшие требования к запасу прочности компонентов системы
  Динамические системы лучше приспособлены к поглощению колебаний стволов и вершин деревьев при порывах ветра. Благодаря этому требования к прочности компонентов систем динамического каблинга несколько ниже, чем при статическом каблинге. Эта особенность динамического каблинга во многих случаях, позволяет уменьшить разницу в стоимости динамического и статического каблинга.

На настоящий момент единственным доступным в России вариантом системы динамического каблинга является немецкая система Cobra ®. Схема динамического соединения на основе системы Cobra ® показано ниже.
Соединение Cobra ® состоит из полой полипропиленовой веревки, защищенной от фотодеструкции черным пигментом, демпфера нагрузок (помещается внутрь веревки, поглощает часть нагрузок при колебаниях), расширительного бандажа (уменьшает давление на ствол в месте крепления) и корозащитного рукава (исключает повреждение веревки и коры дерева в результате трения). Благодаря демпферу нагрузок система хорошо выдерживает значительные динамические колебания. Другой ее особенностью является то, диаметр крепежной петли свободно увеличивается в ходе роста диаметра дерева (за счет протягивания веревки из ростовой петли). Это уменьшает риск кольцевых травм ствола в месте крепления и затраты на обслуживание системы.

1. Брэйсинг
   Брэйсинг – метод укрепления развилок, раскрывов крупных дупел и трещин в стволах и ветвях при помощи металлических шпилек, штифтов или обручей.
   Брэйсинг применяется в тех случаях, когда существует необходимость очень жесткой фиксации трещин или раскрывов, и статический каблинг является недостаточным. В большинстве случаев брэйсинг совмещается со статическим каблингом.
   Системы на основе штифтов используются для фиксации трещин на небольших ветвях. Трещины в стволах или раскрывы крупных дупел страхуются при помощи обручей или сквозных резьбовых металлических шпилек. Схема брэйсинга при помощи резьбовых металлических шпилек в разрезе показана на рисунке справа. При установке системы брэйсинга важно учитывать, что от каналов шпилек неизбежно будет распространяться стволовая гниль. Во многих случаях через 10-15 лет диаметр колонки гнили будет соответствовать диаметру ствола дерева в момент монтажа брэйсинга. Поэтому брэйсинг назначается как крайняя мера в случае острой необходимости в жесткой фиксации развилки между вершинами или раскрыва дупла. Однако при адекватном применении и при нормальном состоянии страхуемого дерева через несколько лет торцы шпилек полностью включаются в новую древесину и общая прочность ствола многократно возрастает.
   
   Для сохраняемых деревьев с крупными дуплами брэйсинг раскрывов часто является необходимой мерой, предотвращающей неконтролируемое расширение раскрыва дупла. Необходимость брэйсинга дупла рассматривается, когда раскрыв занимает 35% и более окружности ствола (согласно некоторым статистическим данным деревья с раскрывом дупел 50% окружности ствола практически неизбежно падают).
   Потенциальные риски брэйсинга развилок, трещин и раскрывов обручами, вопреки распространенному мнению, еще выше, чем при инвазивном брэйсинге шпильками. При страховке стволов обручами очень высок риск получения внешними тканями дерева кольцевых компрессионных повреждений в ходе роста толщины ствола. Такие травмы неизбежно приведут к усыханию дерева и могут стать причиной развития обширных гнилей и аварийных ситуаций еще до полного усыхания. Поэтому брэйсинг обручами требует ежегодного квалифицированного обслуживания. Но даже при этом существует риск травмирования дерева.
   
   На рисунке выше показано врастание обручей брэйсинга; слева – практически полностью вросшие обручи (отмечены красной стрелкой), установленные для страховки закрытой морозобоины (отмечена зеленой стрелкой), на двух фотографиях слева показаны последствия неудачного брэйсинга двуствольного дерева (на первой фотографии одна из вершин усохла и была сломана выше точки страховки, на второй фотографии зафиксировано состояние дерева через год.
   Лишь в некоторых случаях брэйсинг при помощи обручей является единственной допустимой мерой страховки; например при страховке стволов с обширными гнилями и очень тонким периферическим слоем здоровой древесины.
2. Гаинг
   Гаинг – укрепление деревьев растяжками, отходящими от точки страховки под значительным углом.
   
   Выше приведены некоторые варианты гаинга. Чаще всего гаинг применяется при страховке наклоненных деревьев. Его применение также бывает оправдано, когда необходима страховка дерева, а рядом отсутствуют деревья с достаточно толстыми и прочными стволами для крепления стяжки. В таком случае, стяжка может быть установлена на произрастающие рядом более тонкие стволы под наклоном (в этом случае диаметр ствола в точке крепления, как правило, значительно больше, а нагрузка на точку крепления значительно ниже), закладные якоря или сваи. Простейшим примером гаинга является фиксация крупномерных саженцев растяжками при посадке. Однако гаинг применяется и для страховки крупных деревьев. В последнем случае к прочности элементов системы предъявляются очень высокие требования.
3. Пропинг
   Пропинг – страховка наклоненных ветвей при помощи подпорок.
   
   Простейшим примером пропинга является установка подпорок под ветвями плодовых деревьев в урожайные годы. Однако пропинг применяется также для страховки ветвей и более крупных деревьев. Установка подпорки под ветвь приведет к быстрой потере способности ветви самостоятельно выдерживать собственный вес. Поэтому подпорки под ветвями плодовых деревьев обычно убирают сразу после сбора урожая. Во многих случаях альтернативой пропингу является проведение структурной обрезки: удаление ветви или уменьшение ее массы. Однако проведение обрезки в некоторых случаях может быть нежелательным по санитарным или эстетическим причинам.