Skånsomme lassbærere for bæresvak mark

Skogbeskatning som virkemiddel
13. juni 2018

Skånsomme lassbærere for bæresvak mark

Lassbærer med 10 hjul

 
Prosjekt

Skånsomme lassbærere for bæresvak mark

Denne rapporten avslutter prosjektet «Skånsomme lassbærere for bæresvak mark». Prosjektet er et samarbeidsprosjekt mellom NORSKOG og NIBIO, der NORSKOG har hatt prosjektlederansvaret. Arbeidet er finansiert av Stiftelsen Skogbrukets verdiskapingsfond, i tillegg til egenandel fra NIBIO og NORSKOG

Kjøreskader i forbindelse med skogsdrift er vanskelig å unngå. Mye kan gjøres i planleggings- og gjennomføringsfasen for å redusere skadene, men sporskader avgjøres også av den teknologiske utviklingen. En klimasituasjon med høyere temperaturer og mer nedbør tilsier at man stadig sjeldnere vil ha optimale driftsforhold, spesielt vinterstid. Høst og vår er, og vil fortsatt være, utfordrende med tanke på våtere klima og dermed mindre bæresterk mark. Markedsutviklingen med lavere realpriser på tømmer krever rasjonelle drifter, som igjen har medført at lassbærerutviklingen har gått i retning av mer effektive og tyngre lassbærere (spesielt viktige ved lange driftsveilengder). Samtidig har lastindeksen (nyttelast i forhold til egenvekt) for de største lassbærere gått ned med tiden. I Norge har man hatt en del fokus på planlegging og utforming av driftene i den hensikt å redusere skadene, men det er få som har fokusert på utfordringene knyttet til den teknologiske utviklingen av maskinparken. Når denne rapporten skrives er det verdt å nevne at det også pågår et EU prosjekt «OnTrack» som tester helbærende gummibelter på lassbærer.

 

Prosjektet ønsket å utrede mulige løsninger som kan benyttes under norske terrengforhold for å redusere marktrykk på dagens lassbærere og gjennomføre en innledende test av noen lovende alternativer i den hensikt å redusere sporskader.

 

Prosjektgjennomføring

 

Gjennomføringen av prosjektet er tredelt.

 

Del 1 har vært en gjennomgang av hva som finnes av tilgengelige løsninger i dagens marked for å redusere marktrykket på maskinene. Denne delen av prosjektet inkluderer også en intervjuundersøkelse av en del norske entreprenører. Prosjektet identifiserte tidlig behovet for ytterligere kunnskap om dagens entreprenørpark og holdningene til entreprenørene. Prosjektet ønsket å avdekke hva som benyttes av utstyr tilpasset f.eks. fremkommelighet eller bedre bæreevne, delvis for å identifisere hvilke løsninger som er benyttet/eksisterer i markedet, men også for å få et inntrykk av entreprenørenes holdninger til terrengkjøring. Videre ønsket man å finne ut om det er forskjell på utstyret entreprenørene bruker på et generelt grunnlag i for eksempel Østfold eller i Gudbrandsdalen.

Det finnes en rekke interessante løsninger på markedet, men en løsning som viste seg å være mest aktuell i denne sammenhengen var Ponsses 10-hjuls løsning. Denne løsningen er det man anså som mest hensiktsmessig både med tanke på å finne en testmaskin i Norden og som samtidig er noe entreprenørene kan kjøpe fra leverandøren i dag.

Del 2 av prosjektet fokuserte på teoretisk modellering og utvikling av en beregningsmodell for sporskader. Informasjon fra litteratur og studier for markas bæreevne er sammenstilt. Bæreevne er i stor grad avhengig av jordtype og fuktighet. I de fleste sammenhenger er kombinasjonen av kornstørrelse og fuktighet avgjørende for jordfasthet og bæreevne. Forekomsten av hjulspor avhenger av kombinasjonen av markas jordfasthet og armering (blokk og større stein). Selv om det er en del usikkerhet rundt hvilke jordegenskaper de digitale kildene faktisk representerer, finnes det statistiske korrelasjoner mellom sporskadeprosenten og både løsmassetype og markfuktighetsindeks. Dette gjør det mulig å utvikle en enkel prognosemodell som visualiserer hjulsporprosent basert på både feltklassifisering og digitale kilder for ulike konfigurasjoner av lassbæreren i modellen.

 

Del 3 i prosjektet var et feltforsøk der man ønsket å sammenligne hjulsporutvikling for 8-hjuls kontra 10-hjuls Ponsse Buffalo med løftbar ekstra aksel. Feltforsøket ble gjennomført ved at det ble hogd to parallelle basveier over sandholdig mark som førte ned til fire parallelle stikkveier på en grøftet myr. På myrområdet ble det hogd bredere striper enn vanlig for å kunne legge tilstrekkelig tykk armering for utkjøring.

Resultater

Del 1 Resultatene fra intervjuundersøkelsen viser at norske entreprenører bruker lassbærere i alle størrelser og merker, men det er et flertall av de spurte som kjører bruker John Deere 1510 og Komatsu 865, dvs. ca. 15 tonns lastevekt. Når størrelsen på firmaet øker med flere driftslag, kan man se en tendens til at enkelte entreprenører differensierer på maskinparken og utstyret. Hjulutrustning som benyttes på maskinen er hovedsakelig kjetting fremme og belter bak. Sporskader forekommer overalt, men det er varierende holdninger blant entreprenørene til både forebygging med skytematter, valg av utstyr og kjøretrasse. De fleste entreprenørene mener man kan unngå kjøreskader, mens entreprenørene er mer delt i synet på om kjøreskader må være en del av en effektiv avvirkning i Norge. Underveis i intervjuundersøkelsen og etter å ha undersøkt hvilke muligheter som reelt er mulig å bruke ble prosjektet gradvis overbevist om at differensiering av maskinkonsept basert på terrenget maskinen skal benyttes i er en bedre løsning enn å lete etter en perfekt universalmaskin.

 

Del 2 Beregningsmodellen utviklet i prosjektet sammenligner forventet sporskadeprosent for 8- og 10-hjulingen. I sum indikerer resultatene en reduksjon på 33 % av sporutviklingen ved bruk av 10-hjuling.  Modellen er også testet for å se hvordan økende bredde på dekk og belter reduserer sporskadeprosenten. Effektene av bredere utstyr er synlige på marktype «fuktig finstoff», men de blir spesielt tydelig på marktype «vått finstoff». En maskin med 710 mm dekk med kjetting gir for eksempel 50 % mer sporskader enn en maskin med 1010 mm belter foran og bak på marktype «vått finstoff». Effekten av bredere dekk er entydig på de fuktigere marktypene med mye finstoff, men for fastere marktyper er forskjellene mindre.

 

Del 3 – Feltforsøket som sammenlignet faktisk hjulsporutvikling for 8-hjuls kontra 10-hjuls lassbærer fant at sporskadene ble redusert med 50 % ved å benytte 10-hjuls lassbærer, etter 20 lass.

Figur 1 Forekomst av hjulspor (%) dypere enn 10 cm etter 10 og 20 lass for respektiv lassbærer

I registreringen forekom mye variasjon i sporutvikling, men 80 % av variasjonen mellom strekningene kunne forklares av antall lass, maskintype og målt jordfasthet. Som ventet var forskjellen i sporutvikling mellom maskinene størst på de fuktige strekningene.

 

Hvordan entreprenørene skal forsvare å investere i utstyr for å forebygge kjøreskader er ikke gitt, men eier av 10-hjulingen så helt klart fordeler ved at han ble foretrukket som entreprenør på drifter. Dette gjelder spesielt i bynære områder, der denne maskintypen ble bestilt selv på marktyper med god bæreevne. Det å ha muligheten til å redusere stopptid i våte perioder er også motivasjonsfaktor for denne entreprenøren. Flere av argumentene her er overførbare til Norge og spesielt for entreprenører som har flere driftslag.

 

Prosjektet utarbeidet en enkel kalkulator for å sammenlikne kostnader for innkjøp og drift av 10- hjuling i forhold til sporskadeoppretting. Kalkulatoren viser at ved 30 % reduksjon av drifter med behov for sporskadeoppretting, er 10- hjuling et mer lønnsomt alternativ for totaløkonomien for skogbruket i forhold til å rette sporskader med gravmaskin. For entreprenøren som går til innkjøp av en 10- hjuling vil de økte kostandene for maskinen kunne forsvares ved å kreve kr 3,-/m3 ekstra for bruk av denne maskinen.

 

Prosjektet har under summert noen momenter for å redusere sporskader:

  • Tidspunkt for drift:
    • Valg av tidspunkt er avgjørende. Bruk jordspyd for å «se» hva som er i bakken og legg bæresvake drifter til vinterstid.
  • Planlegging:
    • Planlegging/merking av basvei før drift på barmark og omfattende armering med kvist for å motvirke sporskader, fungerer godt som feltforsøket fra prosjektet viser. Løvtrær armerer bedre enn bartrær.
    • Bruk av flere utkjøringstrasseer kan være et god alternativ i områder med liten bæreevne.
    • Utkjøring med reduserte lass er nøkkelen der det er lav bæreevne, fyll på med tømmer underveis ut av driften når bæreevnen tillater det. Ikke kjør med fulle lass over områder med lav bæreevne dersom man kan unngå dette.
  • Maskinoppsett:
    • Bredere plater på beltene – Flytebelter/miljøbelter
    • Ved flere maskinlag, forsøk å «rendyrke» maskinkonsept til terrenget maskinen skal benyttes. God bæreevne for flate/våte området og dagens konsept for bratte områder med større gripebehov.
    • Kombinasjonsmaskin 10-hjuling for varierende drifter.

Forutsatt god armering av hogstmaskinen, tilbyr 10-hjuls lassbærer med kombi-belter nye muligheter for barmarksdrift på lavtliggende, bæresvak mark. Det gjenstående spørsmålet er hvor dette konseptet bør tas i bruk først.

Prosjektleder

Øivind Østby-Berntsen

Skogkonsulent

926 17 388


 

Kjøreskader i forbindelse med skogsdrift er vanskelig å unngå. Mye kan gjøres i planleggings- og gjennomføringsfasen for å redusere skadene, men sporskader avgjøres også av den teknologiske utviklingen. En klimasituasjon med høyere temperaturer og mer nedbør tilsier at man stadig sjeldnere vil ha optimale driftsforhold, spesielt vinterstid. Høst og vår er, og vil fortsatt være, utfordrende med tanke på våtere klima og dermed mindre bæresterk mark. Markedsutviklingen med lavere realpriser på tømmer krever rasjonelle drifter, som igjen har medført at lassbærerutviklingen har gått i retning av mer effektive og tyngre lassbærere (spesielt viktige ved lange driftsveilengder). Samtidig har lastindeksen (nyttelast i forhold til egenvekt) for de største lassbærere gått ned med tiden. I Norge har man hatt en del fokus på planlegging og utforming av driftene i den hensikt å redusere skadene, men det er få som har fokusert på utfordringene knyttet til den teknologiske utviklingen av maskinparken. Når denne rapporten skrives er det verdt å nevne at det også pågår et EU prosjekt «OnTrack» som tester helbærende gummibelter på lassbærer.

 

Prosjektet ønsket å utrede mulige løsninger som kan benyttes under norske terrengforhold for å redusere marktrykk på dagens lassbærere og gjennomføre en innledende test av noen lovende alternativer i den hensikt å redusere sporskader.

 

Prosjektgjennomføring

 

Gjennomføringen av prosjektet er tredelt.

 

Del 1 har vært en gjennomgang av hva som finnes av tilgengelige løsninger i dagens marked for å redusere marktrykket på maskinene. Denne delen av prosjektet inkluderer også en intervjuundersøkelse av en del norske entreprenører. Prosjektet identifiserte tidlig behovet for ytterligere kunnskap om dagens entreprenørpark og holdningene til entreprenørene. Prosjektet ønsket å avdekke hva som benyttes av utstyr tilpasset f.eks. fremkommelighet eller bedre bæreevne, delvis for å identifisere hvilke løsninger som er benyttet/eksisterer i markedet, men også for å få et inntrykk av entreprenørenes holdninger til terrengkjøring. Videre ønsket man å finne ut om det er forskjell på utstyret entreprenørene bruker på et generelt grunnlag i for eksempel Østfold eller i Gudbrandsdalen.

Det finnes en rekke interessante løsninger på markedet, men en løsning som viste seg å være mest aktuell i denne sammenhengen var Ponsses 10-hjuls løsning. Denne løsningen er det man anså som mest hensiktsmessig både med tanke på å finne en testmaskin i Norden og som samtidig er noe entreprenørene kan kjøpe fra leverandøren i dag.

Del 2 av prosjektet fokuserte på teoretisk modellering og utvikling av en beregningsmodell for sporskader. Informasjon fra litteratur og studier for markas bæreevne er sammenstilt. Bæreevne er i stor grad avhengig av jordtype og fuktighet. I de fleste sammenhenger er kombinasjonen av kornstørrelse og fuktighet avgjørende for jordfasthet og bæreevne. Forekomsten av hjulspor avhenger av kombinasjonen av markas jordfasthet og armering (blokk og større stein). Selv om det er en del usikkerhet rundt hvilke jordegenskaper de digitale kildene faktisk representerer, finnes det statistiske korrelasjoner mellom sporskadeprosenten og både løsmassetype og markfuktighetsindeks. Dette gjør det mulig å utvikle en enkel prognosemodell som visualiserer hjulsporprosent basert på både feltklassifisering og digitale kilder for ulike konfigurasjoner av lassbæreren i modellen.

 

Del 3 i prosjektet var et feltforsøk der man ønsket å sammenligne hjulsporutvikling for 8-hjuls kontra 10-hjuls Ponsse Buffalo med løftbar ekstra aksel. Feltforsøket ble gjennomført ved at det ble hogd to parallelle basveier over sandholdig mark som førte ned til fire parallelle stikkveier på en grøftet myr. På myrområdet ble det hogd bredere striper enn vanlig for å kunne legge tilstrekkelig tykk armering for utkjøring.

Resultater

Del 1 Resultatene fra intervjuundersøkelsen viser at norske entreprenører bruker lassbærere i alle størrelser og merker, men det er et flertall av de spurte som kjører bruker John Deere 1510 og Komatsu 865, dvs. ca. 15 tonns lastevekt. Når størrelsen på firmaet øker med flere driftslag, kan man se en tendens til at enkelte entreprenører differensierer på maskinparken og utstyret. Hjulutrustning som benyttes på maskinen er hovedsakelig kjetting fremme og belter bak. Sporskader forekommer overalt, men det er varierende holdninger blant entreprenørene til både forebygging med skytematter, valg av utstyr og kjøretrasse. De fleste entreprenørene mener man kan unngå kjøreskader, mens entreprenørene er mer delt i synet på om kjøreskader må være en del av en effektiv avvirkning i Norge. Underveis i intervjuundersøkelsen og etter å ha undersøkt hvilke muligheter som reelt er mulig å bruke ble prosjektet gradvis overbevist om at differensiering av maskinkonsept basert på terrenget maskinen skal benyttes i er en bedre løsning enn å lete etter en perfekt universalmaskin.

 

Del 2 Beregningsmodellen utviklet i prosjektet sammenligner forventet sporskadeprosent for 8- og 10-hjulingen. I sum indikerer resultatene en reduksjon på 33 % av sporutviklingen ved bruk av 10-hjuling.  Modellen er også testet for å se hvordan økende bredde på dekk og belter reduserer sporskadeprosenten. Effektene av bredere utstyr er synlige på marktype «fuktig finstoff», men de blir spesielt tydelig på marktype «vått finstoff». En maskin med 710 mm dekk med kjetting gir for eksempel 50 % mer sporskader enn en maskin med 1010 mm belter foran og bak på marktype «vått finstoff». Effekten av bredere dekk er entydig på de fuktigere marktypene med mye finstoff, men for fastere marktyper er forskjellene mindre.

 

Del 3 – Feltforsøket som sammenlignet faktisk hjulsporutvikling for 8-hjuls kontra 10-hjuls lassbærer fant at sporskadene ble redusert med 50 % ved å benytte 10-hjuls lassbærer, etter 20 lass.

Figur 1 Forekomst av hjulspor (%) dypere enn 10 cm etter 10 og 20 lass for respektiv lassbærer

I registreringen forekom mye variasjon i sporutvikling, men 80 % av variasjonen mellom strekningene kunne forklares av antall lass, maskintype og målt jordfasthet. Som ventet var forskjellen i sporutvikling mellom maskinene størst på de fuktige strekningene.

 

Hvordan entreprenørene skal forsvare å investere i utstyr for å forebygge kjøreskader er ikke gitt, men eier av 10-hjulingen så helt klart fordeler ved at han ble foretrukket som entreprenør på drifter. Dette gjelder spesielt i bynære områder, der denne maskintypen ble bestilt selv på marktyper med god bæreevne. Det å ha muligheten til å redusere stopptid i våte perioder er også motivasjonsfaktor for denne entreprenøren. Flere av argumentene her er overførbare til Norge og spesielt for entreprenører som har flere driftslag.

 

Prosjektet utarbeidet en enkel kalkulator for å sammenlikne kostnader for innkjøp og drift av 10- hjuling i forhold til sporskadeoppretting. Kalkulatoren viser at ved 30 % reduksjon av drifter med behov for sporskadeoppretting, er 10- hjuling et mer lønnsomt alternativ for totaløkonomien for skogbruket i forhold til å rette sporskader med gravmaskin. For entreprenøren som går til innkjøp av en 10- hjuling vil de økte kostandene for maskinen kunne forsvares ved å kreve kr 3,-/m3 ekstra for bruk av denne maskinen.

 

Prosjektet har under summert noen momenter for å redusere sporskader:

  • Tidspunkt for drift:
    • Valg av tidspunkt er avgjørende. Bruk jordspyd for å «se» hva som er i bakken og legg bæresvake drifter til vinterstid.
  • Planlegging:
    • Planlegging/merking av basvei før drift på barmark og omfattende armering med kvist for å motvirke sporskader, fungerer godt som feltforsøket fra prosjektet viser. Løvtrær armerer bedre enn bartrær.
    • Bruk av flere utkjøringstrasseer kan være et god alternativ i områder med liten bæreevne.
    • Utkjøring med reduserte lass er nøkkelen der det er lav bæreevne, fyll på med tømmer underveis ut av driften når bæreevnen tillater det. Ikke kjør med fulle lass over områder med lav bæreevne dersom man kan unngå dette.
  • Maskinoppsett:
    • Bredere plater på beltene – Flytebelter/miljøbelter
    • Ved flere maskinlag, forsøk å «rendyrke» maskinkonsept til terrenget maskinen skal benyttes. God bæreevne for flate/våte området og dagens konsept for bratte områder med større gripebehov.
    • Kombinasjonsmaskin 10-hjuling for varierende drifter.

Forutsatt god armering av hogstmaskinen, tilbyr 10-hjuls lassbærer med kombi-belter nye muligheter for barmarksdrift på lavtliggende, bæresvak mark. Det gjenstående spørsmålet er hvor dette konseptet bør tas i bruk først.