機械集材法圖解

近藤男著‧王長春譯,《林場月刊》 ,1949年

── 感謝國立台灣圖書館提供林業文獻資料 ──

 

臺灣盛產巨木,因此,如鹿場山等用人力集材之處,每須將大木分割為短小利或胴割材,以便搬運,此種集材法,其效能及經濟等方面,遠遜於機械集材,但即使採用機械集村,其機械構造及架線方法,亦有應加選擇之必要,例如是否適于作業及地勢,因其影響于集材能率甚大,故須加以注意,吾人因慣見阿里山,太平山之集材機械,遂誤以為集材機械,唯此一方式而已,實則晚近因科學進步,集利新法亦多;本局各林場所採用集材機械,係美國:Lidger wood skider system為世界最優秀方式之一,此外尚有許多方式,且各具特徵,故於作業之前,對于山地情形,宜予以充分之研究,俾參考採用適當之方式,藉以增進生產能力,以下所列舉之機械集材各法,係依據圖面而加以簡單說明者,或能資為研究之一助乎。

第一圖。Lidger wood system,此式係由美國所設計,阿里山、太平山及八仙山各林場均採用之,此式之兩柱間距300~400m(即徑間距離),積量以五噸內外,為最相宜,機械係五捲筒式,通此滑架(Carriage)于主索(Maincable)上,牽引線(Skidding)外控線(Receding)及支配上下木材鉤(Tong)之弛張線(Slackpullingline)等三線之外,又有一用以緊張主索之 緊張索(Extnion rope)依據向來之經驗,如徑間距離過遠,則牽引線與牽引線用緊張索發生絞混捺轉;有阻礙運行之慮,即其缺點。

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第一圖A Lidger wood system之圖解

本圖係現用機構之詳解,鋼索滑車之寸法及名稱,均行記載,他式並可類推,為便利計,特別記載之。

多數集材機之集材樣式與裝卸設備併置為普通,為防繁雜計,故省略之,動力普通用蒸氣力,燃料用廢材。

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第二圖 North Bend system複式設置(Doule system)

前式之主線(Maincable)固定不動,所謂固定架線(Standing skyline),本式代主線以架空線(Sky line)可得上下,又滑架之下,裝置復式滑車,藉以引上或牽引木材,他一線即外控線(Haulback line)供外部控制之用,依此三線操作,引上本材,然後引入于主木,(即木往)之卜,曳引寄線通過復式滑車 遂得以處理較大木材,即其特長。

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第三圖North bend)單式裝置Single line

本式之架線裝置與前式相同,唯主線之操作, 前者採用複式滑車 ,而本式則採用單式滑車。

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第四圖 單式曳上裝置(Single slack line system)

木材曳上由上下可動架空線(slack sky line)行之,主線緊著滑架,與回控線(Haul back line)連接,滑架之運行,即木材之運搬,本式亦名C.E. Mac Farlane system,使用範團蛟廣。

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第五圖 複式曳上機關Double slack line system

將第四圖裝置改為複線式,即本式,徑問如過長,則架空線戶Skyline混同捻轉,有運轉發生障礙之害,機械係四捲筒式,其二捲筒供架空線Skyline之起伏,其上下木材,其強力而且能迅速,集材能率極高,本圖即示此四捲筒式者。

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第六圖 High Lead system

本式不用架空緊張線與架空線,唯用曳引主線(Main line與回控線(Haul back line,得將木材拖往目的地點,但用此搬運法,地面需比較平坦,為必要條件,臺灣坡起伏,除徑間極短之平坦地方外,頗不摘當,但兩捲筒式簡單機械,就可實行;即其便利點,然造林地之間伐地帶,集材線有一定,如能加工集材路,以此法為便。

而本式在貯木場裝卸機多使用之。

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第七圖 Tyler system

美國東部森林地帶廣範園使用,本式用固定架線,木材以上提線(Lifting line)上下之,運搬由曳引主線(Main Line)與回控線(Haul line)行之, 最大徑間為4,000呎,木材因用複式滑車操作,能集較人木材,臺灣如不用現行式樣,似以本式為最適當。

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第八圖 Dunhamsystem

本式簡單如圖,只有二捲筒,唯架線頗複雜,依據曳引主線(Mainline)與回控線(Haul back line)二線吊上木材,並搬運之,本式係相當有名集材方法之一,長距離之大木材亦得作業之,本法亦用複式滑車,且用全吊法,凡地形複雜且障礙物頗多之土地,似可採用之,但其結果之良否,須俟實驗而決定。

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第九圖 Nestos system

本式為由高地搬送木材至低地之最簡易方法,張架固定架空線(Standing Sky line)通滑架用曳引線,(Skidding rope)因一捲筒而操作極簡單,臺灣林地範圍極大,小規模集材多可利用,又因地形關係,其造林地之小丸太木集材,頗感有利,但固定架空線之配置,須在能使滑架自能降下之位置,其高需要35度以上,又機械置在低地時,曳引線上下双線,又為減少磨擦抵抗,增加鉤子重量,使滑架得以容易降下。

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第十圖 Falling block sysStem

本式係第二圖複式裝置之變形,設備簡單,本局前身營林所時代,曾採用本式,乃以小型機械施行大材集材,依據經驗,成績甚好。

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第十一圖 Relay system

此式即息木(Relay  tree)集材法,以上所解說者,集材地之兩端,設立主 木與尾木之兩支往,採集散在其間之木村,即所謂普通集材法,但依作業情形,以尾木為息木,該立第二尾木,乃以二段集材,其集材距離,即成二倍,設立第三尾木,集村距離即成三倍,但距離過長集材能率因此低下,從來無延長至三段以上者,本式之息木圖,他式亦可應用。

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第十二圖Clack nickersons system

本式配合機械二基與柱木四本,作業其所定之集材面,其集材並不限定于主索(Main cable)之下,即其特色,共作業與阿里山林場嘉義貯木場之塔形起重機(Tower crane)同樣,大林場之貯木場如能設置,則柱積裝置得利用之,此集材裝置,如本省地勢險阻之林地並不適當。

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第十三圖 鋼材塔集材

設立主木,己定適當位置,但無適當天然木時用之,又造林地因伐期之關係上,難得適當立木,可製作鐵塔以代主木,機械與鐵塔在同一車體上,有隨便移動之便利,但重量與塔高,均有限制,設備較小之林場並不適用。

本局林地之現場將殘存之小樹木,捲綑數株,乃至十數株之小丸太木,造 成所謂稱[捲柱J之支柱,成為慣例,是極經濟的,故本局林場對于採用鋼材塔,可不考慮,(編者按:此種支柱足以減少巨大成材之浪費,四川自流井一帶之鹽井亦多採用之)

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第十四圖Over haad system

短距間之集材法,小型貯木場用以整理木材,非常適宜,依其配線方法,對于 椪積並車輛之裝卸,似宜用之,機械小型而二捲筒式,簡易為其特色。

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第十五圖 Double Tongs system

與前圖同樣之小型集材法,小型貯木場宜用之,鹿場山井上貯木場,太魯閣貯木場,約3,000立方公尺之木材整理,似可採用。以20馬力之內燃機,即 可運轉。

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第十六圖 地摺集材法

如圖所示,機械置在浮船上,浮于水面,木材用曳索由地面直接索引,引入水面,林地須擇比較平坦之處,先將木材集中之後,再移於作業則較為適當所有積集材木,須附頭圈或木材每根附鐵製之圓錐帽,藉以防止途中發生障礙 ,集材地如在以河流為中心之森林地帶,當可採用此式,臺灣除特別造林地外,可應用之地極少。

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第十匕圖 用馬力之地摺集材

本式之鉤子逆送,廢止回控線(Haul back line)以馬代替之,為保護木材,須用頭圈式鐵帽與前式同,又選擇地形,及需要平坦之集材路線,亦復與前式相同。

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第十八圖 Gibbons overhead loading system

此係木材裝卸之專門方式,主木之近處,另設副柱,(Gin pole)支配木材 上下,又設左右移動之索,依其綜合操作,施行裝卸作業,配線均用複式滑車,故對于重量木材得以容易裝卸,裝卸用之貨車,其移動利用捲筒頭。(Winch head)。

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第十九圖 補助裝卸機(Donky  loading)

此補助裝卸機有二種方法,A法二捲筒,一捲筒用以裝卸,一捲筒用以整理,B法係複鉤式裝置,以二捲筒分別與鉤子(Tong)直接連結,適于重物裝卸,均係普通裝卸之方式。

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第二十圖 Mclean-Loading

此式與Double tong相同,以一構架而裝卸,位置設立須極正,作業容易施行,唯作業範圍,不免有極小之感,但機械極簡易,一捲筒即一線操作也。

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第二十-圖 移動滑車裝卸法(Sail Block Loading)

本式使用移動滑車,(sail block)每依車輛之位置,移動木材,從事裝卸 ,索線有主索(Main line)移動線(sailling)之二線,裝卸滑車(Fallblock),使用片鉤兩個,木材隨時得保持水平,容易裝卸。

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第二十二圖 用內燃機之簡單裝御裝置

此係簡易法式,如圖所示,全無說明之必要,圖中捲筒裝于內燃機關,但 其利用程度,臨時少量木材裝卸時使用之,極小量木材裝卸時,利用卡車之前 進後退,得以遂行作業。

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第二十三圖 搬送式集材法

此係遠距離集材法之一法,將主木A與尾木B之間,隨地勢而構築二股支柱,主索上之積材滑架,以循還,(End less)式曳索繼續搬運之,曳索運轉中,其滑架用自由離接之特種把提器,唯曳索之速度,當有制限,如此使用特種集材機之傾斜伏地軌道式(Incline)機,將所集之木材,得由此裝卸機搬移于他種裝卸機。

太魯閣林場之一地點,(一六林班之岩山越)搬運頗感困難,如能計劃利用本裝置之新方案,似能生顯著之劫果,故敢提此方案于當局。

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第二十四圖 集村機之木材滑車固定裝置

唯將木材懸吊于滑架下,施行操作,力學的消耗原動力甚大,且運轉操作上之不安定,亦所不免,故對此另創改良對策,如本圖所示,即Lidger Wood Skider式裝置之骸骨圖,一係吊上固定時,一係滑架與滑車分離時,曾有文獻,希望同仁研究之。

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第二十五圖 固著裝置(複式型)

依據二十四圖所說明之理想下,設計固著裝置,即如本圖,阿里山試驗之 結果,甚為良好,因採用複式滑車,殆得半減機械力,供動力之薪炭可能節減 ,但因滑車與鉤子(Tong)連接,重量較大,現場之運搬操作不無影響。

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第二十六圖固著裝置(單式型)

本圖係改造第二十五圖所設計,因係單線操作與前無異,專用於山地傾斜之處,此乃其改良點之-進步也;但因單線引上故,不能縮少機械,只得使用 在來之大型機,失去本考案目的之一部,在所不免,(附記)本考案二十五圖可以半減馬力,並減少從來作業勞力,極合理想,此係日治時代所創製,但因時日尚淺,不得十分進步,今後依研究實驗之結果,對于機械集材,必拓改進之途,深望有志者續繼研究,以至大成(文獻)臺灣山林會發行之臺彎林業第90號,第92號集材機械搬器改良論。

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第二十七圖 木材緊縛之附屬品

本圖係Lidger woods Skidder之各種附屬品,分岐鋼索(Wire Rape)時之自由轉鈕(Swivel Button)緊縛木相之套索(Sling Rope)鉤子(Tong)縛緊鏈(Rigging chain)等均屬之Lidger woods Skidder之上部,其鉤子依緊張垂下線而降下,故鉤子之垂下,須有必要之重量,普通鉤子與套索(Sling Rope)共重30公斤。

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第二十八圖 同上

木材緊縮裝置之一種,此緊縛裝置依接手(Socket)與工型螺杆(I.Bolt)之簡單裝置,得以迅速且堅固取付之。

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第二十九圖 同上

本圖即木材緊縛裝置圖,單鉤(Clutch)用以引起普通木材,雙鉤抱合,用以引起大材,右側之架索(Wirering)係第十八圖副柱(Gin pole)之詳細圖也。

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第三十圖 利用牽引車之運材法

乘木材于撬上,以牽引車運輸之,即此法也,緊縛木材之套索(Slimg Rope )連結牽引車,方法極簡單,但本省之山岳地帶,利用頗感困難。

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第三十一圖 土場式(Yarding system)

此式因木利散亂于山地,係不用主木,利用摺之集材方法,但地面希望比較的平滑,故對凹凸過甚之處,須加相當修正,機械係二捲筒往復式,為循還式抵速運動,木材之接著與解放,因裝置特種附屬器,(Attachment)故運行中,極容易施行之,此法極良,本局之造林地帶,似宜考慮採用。

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第三十二圖 集材機械之移轉

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第三十二 圖乃集材機栘轉法之一

集材機如在沿鐵路,則乘集材機于火車上,運轉火車即可,但移轉于山地時,須先乘機械全體于橇,利用機械之捲筒(Drum)以自力運行之,由此到移轉目的地為止,須築造道路,用復式滑車,分段,每段約200m,向前進行 如此機械移轉,得簡單實行之,阿里山創業當時,常用此法,實行此法移轉,至民國七年因不注意,發生一次事故,以後為顧及安全計,改以機械之分解栘轉為原則,遂決定不用此法,但在平坦地點,如用此法,可能節省移轉費,縮短時間,頗有再考慮之必要也。

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《林產月刊,第七卷第四期,1949年》封面


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藝術家 陳東元為台灣水彩黃金時期領頭羊 ‧ 後專司雄偉遼闊油畫創作 ‧ 晚年全心重建童年經歷的林業史

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