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
集材作業是往昔台灣各林場很重要的一環,然現今即使是林務單位都茫然無知,本文以簡單易懂的圖解方式加以說明,讓瀏覽者能快速明瞭當年山區的集材狀況及設施。
伐木組砍伐林木結束,待搬運出山的木材,堆積佈滿整片山坡,利用人力或各種動力的方式,將滿山遍佈之木材集合在運材路線附近,此項作業稱為集材作業「Skidding yarding」。
集材作業包含的工作很多,如在作業前的集材機安裝,集材柱的架設,鋼索的引伸,搬器、滑車的掛設,鋼索的緊張等。
由於運材路線不可能運行至伐木區每一個角落,因此勢必得借助集材作業。
另一方面若集材作業執行效率良好,可將砍伐區內的木材迅速集中,如此伐木工人便可已轉至別區進行砍伐作業。
台灣山林大部分為峭壁絕谷,唯有使用機械集材機集材,方能克服地形地勢之困難。
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。
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