АРОЧНАЯ ШПАЛЕРА ДЛЯ ВИНОГРАДНИКОВ НА ДУГАХ ИЗ СТЕКЛОПЛАСТИКОВОЙ АРМАТУРЫ

Полезная модель относится к области сельского хозяйства, в частности к виноградарству, и предназначена для поддержки виноградных кустов и лоз, культивируемых на производственных виноградниках при механизированной обработке и на приусадебных участках с использованием малой механизации.
За основу большинства шпалер, применяемых для поддержания и распределения в пространстве лозы виноградных кустов, приняты различные виды шпалеры - одноплоскостные, двух плоскостные, беседочные и другие. Известны наиболее распространенные виды беседочной шпалеры винограда, которые разделяются на три основные группы - галерейные (арочные), навесные козырьковые и крышеобразные - перголы.
Навесные козырьковые беседки состоят из ряда вертикальных опор, в верхней части которых наклонно прикрепляются брусья, концы которых либо опираются на столбы следующего ряда (закрытая беседка), либо не доходят до него (открытая беседка). На вертикальной и наклонной плоскостях беседки рядами натягивается проволока.
Крышеобразные шпалеры или перголы представляют собой настил из горизонтальной или наклонной решетки (проволочной или из жердей), поднятый на мощных опорах свыше двух метров. Такие, шпалеры используются для неукрывных виноградников.
Галерейные (арочные) шпалеры чаще всего представлены в виде округлого свода или прямоугольной арки, состоящих из ряда гнутых дугообразных прутьев или полудуг, соединяемых в верхней части, или вертикальных опор, соединяемых в два смежных рядах перекладинами, между которыми натянута проволока или прикреплены деревянные рейки, образующие своеобразную сетку, сверху донизу увитую лозой. (Энциклопедия виноградарства: в 3-х томах / Гл. ред. А.И. Тимуш; ред. коллегия А.С. Субботович и др. - Кишинев: Гл. ред. Молд. Сов. Энциклопедии, 1986. Том 1. - С 154).
Основным недостатком всех рассмотренных конструкций беседочных шпалер является большой объем используемых материалов - деревянных и металлических опор, перекладин, дуг и других конструктивных элементов. В результате такие конструкции получаются громоздкими, сложными в изготовлении, недолговечными и дорогостоящими.
Большая материалоемкость, использование недолговечных деревянных элементов конструкции, дорогостоящих металлических дуг требуют нового подхода в создании конструкций арочных шпалер.
Использование армированных полимерных стоек для шпалер виноградников позволяет частично устранить указанные недостатки. Стойка включает полимерную оболочку и армирующие по всей длине, равномерно расположенные по профилю стальные проволоки, которые обеспечивают необходимую жесткость, несущую способность, долговечность и небольшой вес (патент РФ №101894). Однако использование таких стоек в предварительно напряженных конструкциях в арочной шпалере невозможно.
Технической задачей данной полезной модели, является создание конструкции арочной шпалеры для выращивания винограда с большим диапазоном выбора ее параметров для любой схемы посадки, обеспечивающей долговечность, высокую несущую способность, удобство монтажа и не требующей больших трудозатрат при изготовлении.
Поставленная задача решается с помощью предложенной конструкции арочной шпалеры для виноградников на дугах из стеклопластиковой арматуры, выполненной в виде округлого свода и состоящей из изогнутых дугообразно прутьев, на которых натянута шпалерная проволока. Шпалера состоит из отдельных концевых и промежуточных конструкций из стеклопластиковой арматуры, каждая из которых выполнена из двух предварительно напряженных изогнутых прутьев арматуры, пересекающихся и соединенных между собой в верхней части, концы которых имеют бетонный оголовок, установленный и утрамбованный в скважины глубиной не менее 80 см. Расстояние между концами дуг вдоль ряда задается требуемыми параметрами, с учетом возможности свободного прохода техники при механизированной обработке. При этом концевые конструкции укреплены стеклопластиковой арматурой, уложенной зигзагообразно и закрепленной на них и дуге, и расположены в начале и конце шпалеры, а промежуточные конструкции расположены между концевыми по всей длине шпалеры через 6-7 метров.
Преимущества предложенной конструкции арочной шпалеры заключаются в том, что, вместо конструктивных элементов из дерева и металла используют предварительно напряженные дуги из стеклопластиковой арматуры с натянутой на них шпалерной проволокой, обеспечивающие долговечность, высокую несущую способность, удобство монтажа и не требующие больших трудозатрат при изготовлении.
Существенным и новым в данной конструкции является использование стеклопластиковой арматуры, сохранность которой может достигать до 50 лет. Особенностью предложенной арочной шпалеры является то, что основная нагрузка от натяжения шпалерной проволоки приходится на концевые конструкции, установленные в начале и конце междурядья, жесткость и устойчивость которых увеличивают за счет закрепления на них и дополнительной дуге стеклопластиковой арматуры, уложенной зигзагообразно. Для поддержания натянутой шпалерной проволоки между концевыми конструкциями арочной шпалеры через 6-7 м устанавливают промежуточные. Кроме того, для получения необходимой устойчивости и жесткости всей конструкции на концах дуг предусмотрены бетонные оголовки с установкой и последующим послойным утрамбовыванием в скважины глубиной не менее 80 см.
Технический результат выражается в том, что использование данной конструкции шпалеры обеспечивает долговечность, высокую несущую способность, удобство монтажа и не требует больших трудозатрат при изготовлении. Данная конструкция арочной шпалеры позволяет варьировать ее параметрами при любой схеме посадки, которые предусматривают как механизированную обработку промышленных виноградников серийно выпускаемой техникой, так и обработку приусадебных участков с использованием малой механизации.
Общий вид виноградника с арочной шпалерой на дугах из стеклопластиковой арматуры показан на Фиг. 1, 2, где 1 - дугообразные прутья, 2 - шпалерная проволока; 3 - концевые конструкции; 4 - промежуточные конструкции; 5 - бетонный оголовок; 6 - зигзагообразная стеклопластиковая арматура; 7 - дуга из стеклопластиковой арматуры.
Предложенная конструкция арочной шпалеры для выращивания винограда (Фиг. 1) выполнена в виде округлого свода и состоит из изогнутых, дугообразных прутьев 1 из стеклопластиковой арматуры, соединяемых в верхней части, между которыми натянута шпалерная проволока 2. Общая конструкция шпалеры выполнена таким образом, что основная нагрузка от натяжения шпалерной проволоки приходится на концевые конструкции 3, расположенные в начале и конце междурядья. Концевые конструкции 3 образованы из двух предварительно напряженных при изгибе дуг из стеклопластиковой арматуры 1, каждая из которых согнута по диагонали прямоугольника, образованного шириной междурядья кустов винограда и выбранным расстоянием между концами дуг вдоль ряда, величина которого определяется необходимой высотой конструкции и равна радиусу изгиба каждой дуги. Для получения необходимой устойчивости и жесткости конструкции диметр прутьев стеклопластиковой арматуры должен быть не менее 16 мм, а концы дуг закреплены в землю на глубину не менее 80 см, с предварительным изготовлением из бетона оголовков (Фиг. 2).
Необходимость закрепления концов дуг на глубину не менее 80 см заключается в том, что в предварительно напряженном состоянии они будут постепенно выворачиваться из земли, особенно если скважину со стеклопластиковой арматурой заливать бетоном. В этом случае стенки скважины размокнут и уменьшат сопротивление для выворачивания из земли подземной части дуг. Учитывая это, на концах каждой дуги перед установкой их в скважины изготавливают оголовки из бетона. Для выполнения этой операции используют опалубку диаметром до 10 см и длиной до 30 см (можно использовать пластиковую бутылку емкостью 1,5 л, предварительно обрезав ее дно). Далее конец арматуры, согнув прут арматуры в дугу и закрепив ее в таком состоянии проволокой или шпагатом, опускают в пластиковые бутылки до самой ее крышки, которая должна быть закручена. После этого заливают бутылки песчано-щебенчатым цементным раствором и оставляют до полного затвердения раствора. В местах расположения концов дуг в земле бурят скважины с диаметром не менее 10 см и глубиной не менее 80 см. После отвердения бетонных оголовков один подготовленный конец опускают в скважину и хорошо послойно утрамбовывают землей, затем, согнув стержень пластиковой арматуры в дугу, второй. Для придания конструкции жесткости и устойчивости дугообразные прутья соединяют в верхней части любым надежным способом (хомутом, скруткой из проволоки или каким-либо другим способом). Жесткость концевых конструкций повышают стеклопластиковой арматурой 6 диаметром 12-14 мм, уложенной зигзагообразно, закрепленной на концевых конструкциях и дополнительной дуге 7, что позволяет одновременно удлинить верхнюю часть арочной шпалеры на ее концах.
Шпалерная проволока 2 натягивается между концевыми конструкциями 3, которые в данном случае выполняют роль якорных столбов. Для поддержания натянутой шпалерной проволоки 2 между концевыми конструкциями 3 арочной шпалеры каждого междурядья кустов винограда, через 6÷7 м устанавливают промежуточные конструкции из двух дуг 4, установка которых аналогична установке концевых конструкций. Для равномерного поступления солнечной радиации в течение дня на все стороны арочной шпалеры, направление рядов винограда следует выбирать с севера на юг. Следует отметить, что при образовании сплошного полога на арочной шпалере из надземной вегетативной массы кустов винограда поверхность земли участка будет полностью затенена, что увеличит продуктивность использования запасов влаги в почве. Кроме этого площадь поверхности арочной шпалеры примерно в 1,5 раза будет больше поверхности земли участка виноградника, что во столько же раз увеличит количество солнечной радиации, поступающей на листовую поверхность винограда.
В качестве примера приведены два варианта устройства арочных шпалер, которые наиболее часто могут встречаться при выращивании винограда. Для выращивания винограда с учетом механизированной обработки виноградников серийно используемой техникой выбираются следующие основные параметры арочной шпалеры - ширина междурядья 3,00 м и высота арочной шпалеры 2,91 м, с учетом высоты трактора ДТ-752,25 м и его ширины 1,74 м, а также высоты трактора МТЗ-80 2,66 м и его ширины 1.98 м. Для принятых основных параметров арочной шпалеры - ее высоты и ширины междурядья, радиус изгиба каждой дуги равен 2,91 м, что соответствует высоте арочной шпалеры, а расстояние между концами этих изогнутых дуг равно 5,83 м. Изгиб каждой дуги выполняется по диагонали прямоугольника, образуемого концами двух пересекающихся вверху дуг с размерами 3×5 м, где 3 м - ширина междурядья, а 5 м - расстояние между концами этих дуг в ряду кустов винограда. С учетом принятых параметров общая длина каждой дуги равна 10,75 м, надземная часть которой составляет 9,15 м, а остальная - ее подземная часть, приходится на крепление двух концов в земле на глубине 80 см.
Для выращивания винограда на приусадебном участке с использованием малой механизации выбирают следующие параметры арочной шпалеры -ширина междурядья 2,00 м, высота арочной шпалеры 2,01 м. Для принятых параметров арочной шпалеры радиус изгиба каждой дуги равен 2,01 м, что соответствует высоте арочной шпалеры, а расстояние между концами этих изогнутых дуг равно 4,03 м. Изгиб каждой дуги выполняется по диагонали прямоугольника, образуемого концами двух пересекающихся вверху дуг с размерами 2×3,5 м, где 2 м - ширина междурядья, а 3,5 м - расстояние между концами этих дуг в ряду кустов винограда. С учетом принятых параметров общая длина каждой дуги будет равна 7,92 м, при этом надземная часть будет составлять 6,32 м, а остальная - подземная часть приходится на крепление двух концов в земле на глубину 80 см. Дуга из стеклопластиковой арматуры диаметром 12-14 мм имеет длину 5,16 м и крепится, как и в выше описанном варианте.
Особое внимание следует уделить при выборе стеклопластиковой или композитной арматуры устойчивости к ультрафиолетовому излучению. Без наличия специальных присадок арматура на солнце начинает терять свои первоначальные свойства уже через 5 лет.