口述:大元山林場退休監工 游杉期 整理‧撰文:童年生長於大元山林場 陳東元
四、集材作業:
集材的目的:
一、在集中原木於木材的運輸道路上,以利搬運。
二、在避免原木遭受山洪沖失,或山崩而被埋沒的損失。
要搬動原木必須靠集材機的動力,從事集材作業的人,在林場的林工們都稱他們為「機械仔」。
作業中的集捆材,解材,裝材等工作都需使用多人,組織龐雜,工作繁複,是員工最多的單位。
集材工每一項工作都不能馬虎,否則易生危險。
大元山位在高山地區,所砍木材為天然巨木,集材作業至為艱難。
當時的集材方法,分為機械與人力二種。
早期日據時代多以人力集材,可分滑道、木馬、假軌道、吊木、捲起、擔送等多種,台灣光復後除小部份因地形及其他條件限制,須採用人力集材外,大部份皆使用機械集材。
木馬,臺灣運材所用載具,狀如雪橇,前端有木轅,馬架繫有背帶,木馬工肩搭背帶而行,以轅控制木馬前進方向。木馬路寬2─3尺,每隔2尺許橫鋪一枕木,望之如軌道而無鐵軌。因均係迴環下行,少有逆坡,一人之力約可載運1立方米以上,力大且有技巧者能運2立方米以上。拖運距離通常為2─3公里,如為檜木亦有拖運10─20公里。
裝載木材以麻繩牢繫於木馬架上,起運時人立木馬前方,肩搭背帶用力拖拉前進。木馬行動時木馬兀可手握木轅控制方向,任木馬下滑而勿須使用過多拉力(或後隨一人推行相助),木馬基部龍骨則須時時加油,以利滑行,不揮發性油類如桐仔油、菜仔油、花生油等均可使用;油置竹筒內,用時以雞鴨翎毛塗敷之。
集材機械又分為二種:
一為在運材鐵路邊作業的母機,早期是蒸汽集材機,後來改為柴油機。
另一種為較為輕便在深山裡作業的子機,即為小型汽油集材機。
台灣早期蒸汽集材機使用購自美國之集材機,名為「Lidgerwood skidder」蒸氣集材機,特徵為集材機有配置 7 個捲筒,利用薪材為燃料。
汽油集材機則購自曰本,以汽油為燃料。
蒸汽機因燃燒木材,整曰冒著水蒸氣,所以當時以「水煙」一詞來取代其正名,其作業每段徑距可達500公尺範圍,集材能力每月可達1,000立方公尺為其優點;但配置人員需18至22人,組織龐大為其最大缺點。
蒸汽機以燃燒木材燒水聚汽做為動力,每天要消耗昂貴木材達3─5立方公尺之多,燃燒的木材來自裁斷原木時的樹梢部位,或是樹身中空腐爛無利用價值的原木,可說是取之不盡,用之不竭。
若以經濟觀點,蒸汽機比汽油機節省燃料成本,購買汽油需另一筆數目不小的支出。
汽油機優點;機械精巧,集材能力甚高,移裝方便,配置人員僅10人,等於蒸汽機之一半。但因捲筒較小,集材徑距僅達300─400公尺,每月集材也只能維持500立方公尺,所以在日據時期和民國50年之前還是以蒸汽機為主機作為生產工具 ,息木集材、中繼息木集材則使用小型汽油集材機。
蒸汽機每次作業開始前,機械各部門零件及汽缸等,必須先作檢查,始得燃火開動。氣壓到達70磅度時,即嗚笛通知全組工作人員,注意準備作業。
等集材工將搬器移至適當位置後,傳達信號讓該集材線的木材鉤下降,並迅速將預定集材的原木捆縛妥當,然後再轉告信號手將訊息傳知司機,開始運轉至裝載處卸下原木。每次集材的重量,以不超過該集材機的能力為限度,平常集材量平均1一5立方公尺。
集運原木時先由砍伐區上方開始,順次漸及下方伐區,以防木材有撞擊破損之虞。
機械集材的方法因地形而異,亦須考慮原木之大小、分佈之疏密及其他各項相關條件。
一個蒸汽集材機團隊內分為:
組頭及苦力頭各 1人負責管理集材機所有事務。後期合併組頭及苦力頭為監工。
司機 1 至 2人負責操作與簡易維修集材機。
信號手數人(看集材距離與地形遠近不同),用以傳達捆材、集材、放線、定位、停止等動作。
捆材手四人負責將木材綑綁至掛鉤上。卸材工 1 人負責等木材到達集材場後將木材放下。
裝材工四人,依人負責發號司令,決定每輛車裝載之木頭數量與位置,其餘負責捆材、吊材。
火伕一人負責將蒸汽集材機添材火、加水,注意蒸氣集材機之狀況,裝材時當司機。
劈材工數人,因為蒸氣集材機每日需消耗木頭甚多以做為動力使用,故需劈砍木材以備使用。
大小各型蒸汽集材機,其構造皆可分開而獨立負擔集材或裝載之工作,其各重要項目的數字如表所示;
各型蒸氣集材機之主要性能 | ||||
項目 | 單位 | 大型機 | 中型機 | 小型機 |
可能集材之徑間 | 公尺 | 750 | 500 | 350 |
轉動1次可能蒐集之材積 | 立方公尺 | 7 | 5 | 4 |
集材1次所需時間 | mm | 25 | 20 | l8 |
集材用引擎馬力 | HP | 120 | 80 | 40 |
集材用汽缸徑X行程 | mm | 305X305 | 254X254 | 200X250 |
集材拉上軸軸體上可容納之鋼索量 | 公尺 | 800 | 600 | 400 |
可能裝載之木材材積 | 立方公尺 | 7 | 5 | 4 |
裝載用引擎馬力 | HP | 80 | 35 | 30 |
裝載用汽缸徑X行程 | mm | 254X305 | 228X257 | 180X250 |
裝載用軸體上可容之的鋼索量 | m | 120 | 100 | 80 |
汽鍋之傳熱面積 | 立方公尺 | 70.0 | 60.0 | 48.0 |
機器總重量 | t | 33 | 28 | 12 |
資料來源:陳文濤,《臺灣林業季刊》,1966年 |
蒸汽集材機鍋爐(boiler)所需之薪柴,其計算單位為棚。所謂1棚,乃直徑5寸左右之木材,截作1.5尺長後,堆成6尺X6尺的一堆,設其間空隙為35%,則其容積為6尺x6尺x1.5尺/0.35= 35.1立方尺,即約為1立方公尺。放置1棚之薪材,約當於1立方公尺的原料材。1個汽鍋於1日約用薪材7~8棚,設1年之工作日數為320日,則用作薪材之原料材,應為(7~8)X320=2,240~2,560立方公尺,平均為2,400立方公尺。
蒸汽集材機構造簡單,保養容易,能力大,可集較大、較遠之木材,但需要薪材多,移動需時費力,而安置地點亦頗費周章,必須水源充
茲將主要集材方法圖述於下:
一、單一主機作業
汽油集材機尚未進入山區協助作業前,蒸氣機都是採取單一主機集材作業。
二、主機搭配其他小型汽油機作業
息木集材、中繼息木集材只能使用小型汽油集材機。
A、直接集材:即在集材機與集材支柱距離為半徑範圍內集材,此法最大距離為600公尺。
B、息木集材:在直接集材不能到達之區域,裝設息木支柱,分別架線,以2段或3段延伸集轉,謂之息木集材,其集材半徑可倍增。
C、中繼集材:因地形限制或距離過遠,一部集材機之力量不足時,在集材線中途增加一或二部集材機,分成數段以聯絡集材。
D、中繼息木集材:同一集材線上安置兩部集材機,其間設一息木支柱,當第一部集材機集材至息木支柱時放下原木,再由第二部集運。
E、二段中繼息木集材:同一集材線上安置集材機兩部,而以二段息木集材聯絡之集材方法。
集材機於完成一集材線的集材時,經勘查其集材線上無餘漏原木後,始更換另一集材線集材,直到該區各集材線的原木集運完竣後,始轉移集材機於另一伐區 。
搬移機械時,先將機械分解以利搬運,每次轉移機械,自解體至裝置約需8─10曰,根據立木的疏密集材的地點,每年約搬動1機至2機。
集材機除以機械為重心外,在四周配備鋼索以為主要集材器具。
每機需19撚6股,□徑14─32公匣之鋼索約19000公尺。每年需補充7000公尺左右,始能充分發揮其效能。
曰據時代鋼索均來自曰本,所以常發生補給的困難。為免耽誤生產,當時都以索道換下的曳索,做為集材索之用,倒也發揮物盡其用的功效。
原有蒸汽集材機雖然月生產能力可達1000立方公尺之多,但配置人員加倍於汽、柴油機,加上機械笨重,搬動費工,所需零件鋼索木材耗費又多,企業經營極不經濟。故自1953年起全面將蒸汽機淘汰改用汽油機,後來又因柴油機的出現,逐漸改用柴油為燃料。
鋼索各部名稱:鋼索之中心部份稱鋼索芯(Core)。撚在鋼索芯周圍部份稱為股索或子索(Strdnd),股索中心之纖維部份稱為股索芯。構成股索之鐵絲稱為鋼絲(Wjre)。鋼索芯用股索撚成之鋼索稱為鋼股芯鋼索,用鋼索撚成之鋼索稱馬鋼索心鋼索。鋼索構成及斷面圖如圖
此外,過去集材司機全靠信號手的手勢或吼叫聲做為操作機械的憑藉,然常受山勢或濃霧影響,誤解信號手傳達的意思,致延誤集材作業的進行。後來由於拜「 磁石式電話機」之賜,不但取代了信號手的傳遞工作,對遠距離集材機工作的同組工作人員亦可通話自如,大大提高了工作效率及作業安全度,這也可以說是集材作業的一大改進。
集材作業除了鋼索為主要生產器具外,還應備搬器、滑車、鉤環、夾環等,茲分別介紹如下:
搬器(Carrjage)其構造可分為下列三種:
1.搬器普通型:使用在山地集材,滑行集材柱與息木柱之間。滑輪之軸以兩側鐵板支持,不能通過中間支持器之普通搬器,如圖。
2.搬器單面型:使用在貯木場,滑行集材柱與貯木池之間。滑輪軸僅有一側鐵板支持,能通過中間支持器,如圖。
3.搬器特殊型:使用在貯木場,滑行集材柱與貯木池之間。如繫留搬器,兩臂搬器如圖,自動搬器等。
滑車(Block)滑車用途為轉移鋼索方向及減輕張力等,主要有如下三種:
(1)三角滑車(Saddle block):三角形外殼內有兩個滑輪,掛設於主、尾柱上,以承受架空索。(如下圖)
(2)導索滑車(Gujde block):用於架設各種作業索,以利鋼索行走平滑,並防止與地面磨擦。(如下圖)
(3)吊滑車(Loadjng block):吊設於搬器下方,並能昇降,下部有吊鉤以資吊材。(如下圖)
滑車滑輸之直徑,原則上應為鋼索直徑之10倍以上,輪槽深度則以1.75一3倍為佳。
緊張滑車:
此「緊張」並非心理上的緊張,而是微弱的力量透過多具滑輪作用,減少阻力,可以拉起萬鈞物體 ,又稱起重滑車。
目前時常可以在吊車看到。
往昔山區林場通常使用的地方是架設集材、索道纜線時,將鬆弛平鋪山坡的纜線拉緊成繃緊高懸狀,或修理機關車將引擎吊起,或移動車床、鋸材機......等機具時。
鉤環(Shdckle)、夾環(Clip)鉤環由鋼造之U型本體與鉤環插梢組成,用於連結鋼索或滑車等。夾環用於固定鋼索,一般用於集材柱或根株等固定物附近,但應按固定物大小、鋼索直徑等依規定方法及數量使用之。
大元山林場的集材組編制以作業機番號為依據,主要的集材機有二號集材機 、五號集材機、七號集材機、九號集材機,除這些大型集材機組外,還有一些小型汽油發動機作業,編制瑣碎,無法詳述。
集材機無法作業的林區,改用木馬運送,或外包木材商。
大 元 山 林 場 集 材 作 業 機 搬 遷 概 況口述:大元山林場退休監工 游杉期 整理‧撰文‧繪圖:童年生長於大元山林場 陳東元 | ||||
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民國四十年以前 作業區在四公里線 伐木工具為人工鐵鋸 |
民國41─48年 作業區在翠峰線 伐木工具為人工鐵鋸 |
民國48─54年 作業區在晴峰線 伐木工具為汽油機器鏈鋸 |
民國55─63年 作業區在翠峰湖埤仔線以及晴峰線 伐木工具為汽油機器鏈鋸 |
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二號集材機 | 作業區在四公里線,集材以人力為主,使用拄櫓(譯音)將砍伐的木材逐步從山頂滾動至鐵道旁,再堆放到材車上,以人力運送。 |
為大型蒸氣集材機,組頭陳聰政,後由張金龍接任,改監工制後仍為監工,作業區沿著翠峰線延伸至望洋山〈整片山崩塌,又稱為大崩山〉。因翠峰線自晴峰索道起有兩處鐵路大崩山,又是單機作業,蘭陽林區管理處為節約修路養路開銷,採取每2-3年集材到達運載程度再進行搶通,利用最短暫的時間將木材迅速運出。因運輸不便,柴油、汽油無法運補,只好以最老舊原始就地取之不盡的木材為燃料的蒸汽機做為集材機。是大元山工作站最後的蒸氣集材機。 |
民國55年移至埤仔線作業,改為柴油發動機後,由歐金水任監工。 大元山工作站裁撤後,轉至和平工作站。 |
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五號集材機 | 為小型蒸氣集材機,組頭施清泉,苦力頭蕭新淵。 |
改為柴油發動機後,由陳拾得任組頭,改監工制後仍為監工。晚二年上晴峰線,作業點在翠峰湖邊。
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由陳拾得任監工,作業區在晴峰線路尾段直至末端中興崗,民國57年改游杉期任監工線。大元山裁撤後,部分員工轉在太平山三星線作業。 太平山工作站林業砍伐結束後,轉至和平工作站。 |
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七號集材機 | 為大型蒸氣集材機,組頭陳色東,苦力頭楊義發。 |
在晴峰線早期仍是大型蒸氣集材機,改為柴油發動機後,由蔡館任組頭,古力頭歐金水。民國51年改監工制後陳其六為監工,作業區晴峰線路尾段,民國55年移至埤仔線。 |
陳其六為監工,作業區在埤仔線。 大元山工作站裁撤後,轉至和平工作站。 |
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九號集材機 | 為大型蒸氣集材機,組頭徐昭文,苦力頭陳拾得。 |
在晴峰線早期仍是大型蒸氣集材機,改為柴油發動機後,組頭徐昭文,古力頭歐金水。民國51年改監工制後游杉期為監工,作業區晴峰線路尾段,民國52年移至埤仔線翠峰湖邊,民國53~55年擴大編制改為雙柴油集材主機作業。 |
民國57年改陳拾得為監工,作業區埤仔線。 太平山工作站林業砍伐結束後,轉至和平工作站。 |
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除這些大型集材機組外,還有一些小型柴油或汽油發動機作業,編制瑣碎,無法詳述。如王瑞東(綽號:土牛)、何川、施堅城擔任監工的集材機組,作業區在晴峰線。 集材機無法作業的林區,改用木馬運送,或外包木材商。 蒸氣集材機,山上的人稱為“水煙” |
每一集材機組各有其員工的工寮,山區林場工寮依工作地點改變而遷移,通常每年需遷一次,砍伐集材地點每搬遷一次,海拔也越高,天氣越寒冷。這些工寮都是暫時住處,設備非常簡陋。筆者自嘲:這是台灣僅見的遊牧民族,居無定所,工寮沒有住址、門牌號碼。
若有書信來往,只能以作業機番號為住址,如“宜蘭縣大元山工作站二號蒸氣機”。