大元山林場的直營林業集材作業方法
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
集材作業的涵義：
臺灣各個林場集材作業所及範圍即是該山區紅檜、台灣扁柏原始森林分布區域。
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。 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。
木馬運材
資料來源：陳文濤，玉山林區之木材生產，《臺灣林業季刊》 ，1966年 木馬路係在山坡上開一適當坡度之路面，每隔0.4~0.6公尺距離，以小圓木一根，橫置路面，宛如枕木，此謂之盤木，通常為長1.0~1.5公尺，直裡6~9公分之圓材，兩端打入小杙以固定之，木馬裝載木材運行其上，木馬路最適當之坡度為6~10%，若急坡度達18%或緩坡度至4%，在10公尺以內之距離，尚無大礙，過長則不適於運輸，蓋斜度超過12%，則於雨濕時，因滑降力過大，於拖曳時，易生危險，反之，斜度在4%以下，滑降力隨之減少，拖曳需大力，以致易於疲勞。木馬路之築造，必須極力避免鑿山，但有時因地勢關係，須進行鑿山架橋等龐大工事，約可分為路面工、半橋工、橋樑工者，利用山坡原形以架橋也，一端架於山坡，他端豎立橋腳，其上架以橋桁，再以盤木橫置山坡與橋桁之間而成。 木馬之構造，隨積載量裝貨方式，與使用地點而稍異，惟大體上成同一形態，如圖11，即以二支硬木之滑走板為主骨，上置楞木4~5支，再為裝積木材方便起見，加裝兩塊台木，以一端作成船底形，俾便於滑走，在拖拉時，用帶狀之「袈裟」，結在楞木上，而木馬工人，以手和肩拖引其一端，主骨之硬木，長2.0~2.7m，厚4cm，寬12~18cm，大抵均用櫧樹木材充作之，惟要光滑，二根主骨間之距離，前端較後端為狹，木馬路之坡度不大者，前端之距離，較後端狹3cm，路之坡度急大，前端之距離愈縮小，坡度高至16%時，前端距離較後端狹小14cm。惟前端多較後端狹6~9m，二主骨之後端距離，大抵為36~40cm，搬運距離如在10公里以上，則積載量減少，因木馬工人將木馬背負至土場，
故木馬之重量須減輕，主骨之長度減至2·0m，寬度減為12cm，主骨間之距離，改成為30cm，使其全部重量減至30kg以下，俾便搬運，主骨與盤木接觸處，務求平滑，要以油或蠟浸透。木馬工人將裝載木材，以繩索緊繫於木馬上，然後曳引沿木馬道運行，路面之盤木，與木馬主骨底面，須充份塗油，使易滑行，嗣後僅在搬木上於木馬通過部份塗油少許即可，如此在適當坡度之路面，無需多大牽力，僅可巧妙地操縱，即能順利前進（如照片6)。木馬每台裝載量約0·5~1·6公尺，但因路而狀況運輸距離而大不同，木馬裝積功程，如以3人或4人為一組，每台裝載1立方公尺，平均每小時可裝5~6台，每日可裝40台，其每日運材量，則視距離而定。其例如下表: 人力集材之工具與設施
資料來源：劉樹幟， 《臺灣銀行季刊》 ，1959年 人力集材所用之工具與設施在上節人力集材法中已一一舉出；玆詳細分述如下： （1）絞盤：絞盤俗名牛磨，係木製為長方形木架，上下各有一軸承板，中間插有一可以轉動之木絞軸，下端為捲鋼索部份，似壺蘆，上端高出架上，穿有四洞，每相對兩洞相通，可插穿兩絞柄，工作者手推此絞柄轉動木絞軸，鋼索即被捲起，因之鋼索他端所捆之木材亦被移動。使用絞盤最少4人，但2人亦可，最多可至16人。在使用時為轉動靈活，常在軸承板與木軸之間，加少許車軸油。絞軸、軸承板及絞柄皆為樫木（學名石櫧）製，其他木架則用軟木。此木絞盤為用甚多，不但為人力集材之必要工具，即人力裝車亦常用之不捨。 （2）木杠與麻繩：此種工具為人力擔送所用。木杠係硬木製，長度約人體高，直徑約6公分餘；麻繩即普通市面所售者，直徑約3公分餘，略粗稍細皆可。 （3）擔架：此係人力肩扛木材所用之工具。取天然生之分叉木兩支，將彼此兩又尖端互接，仍形成一叉狀；再於原分叉處接連－柱，集材之時將木材放在大叉處而以肩膀扛於木杠處。 （5）鋼索及滑車：人力集材所用之鋼索及滑車，皆鋼索集材使用徒之舊品，並且皆為小徑品。其詳見後。 （6）留構築：此留構築又名擋棚，亦視為土場，不過為存留木材、欄擋木材加以特別設施耳。普通於沿山坡地方利用原木縱橫疊架而成，靠山之內一方較低，外方則略高，下方所排之木材較稀，最上方之木材則最密。共寬度3.5公尺，長度10~15公尺，高度3.5公尺；層數多少，須視原木大小而定。所用原木大小長短粗細並無標準，不過每層所用原木直徑應當近似。 （7）滑道：在人力集材時，為求集材便利，常於山谷之處私用破損木材或價值低下之雜木建成滑道；兩邊稍高，中問較低，如半圓槽形。被集木材在此之問，用鶴嘴撬動，即沿滑道滑行，頗為快速。但所用者僅略具滑道之雛形，根本與標準之滑道不能相提並論；並且距離過短，難有特殊效果，只為一時之便耳。以上，係指木滑道而言。至於土滑道，更徒具虛名，只於山凹之處可用為滑行處者，將障礙物略為清除而已；其距離尤短，不足稱道。 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； 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，必須水源充裕。
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 。
以圖片說明集材，裝材，運材的過程。 下面圖片來自：悠悠嵐山 太魯閣林業影像集 花蓮林管理處 2018年10月出版
資料來源：鍾文毅 架空索道集材實務 1982
集材工站在滾動的巨木上進行吊掛工作，險象環生。
《圖片來源 花蓮林區管理處》
大元山工作站後期集材機改用柴油發動機。
《大元山工作站退休退休員工‧曾任鄉民代表蔡坤煌提供圖片》
木流籠”即木滑道 圖片來自太平山開發史 林清池著
木馬拖運工 圖片來自太平山開發史 林清池著
木頭止檔場 圖片來自太平山開發史 林清池著
巨大原木藉由人力拖拉在簡易的木馬道上
圖片來自：八仙山林場史話
早期台灣林業還未機械化，只能使用工具─株櫓以人力撬上材車。 圖片來自：悠悠嵐山 太魯閣林業影像集
早期台灣林業還未機械化，只能使用人力駕馭材車。 圖片來自：憶森坂 林田山林業影像集
木馬與木馬路構成圖。 資料來源：陳文濤，玉山林區之木材生產，《臺灣林業季刊》 ，1966年
木馬運材。 資料來源：陳文濤，玉山林區之木材生產，《臺灣林業季刊》 ，1966年
木馬之運材量
運材距離 （公尺）
裝載量（立方公尺）
一日搬運次數
一日運輸量（立方公尺）
400
0.5
8
4.0
730
0.5
6
3.0
1,000
0.5
4
2.0
1,600
0.5
3
1.5
2,000
0.5
2
1.0
4,000
0.5
1
0.5
第三圖絞盤：a．為上架b．為下架尺寸c．為立體側面
絞盤立體圖
絞盤
鶴嘴。 大元山區稱為株櫓
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
集材作業機具與裝材作業機具
集材機延伸出去的鋼索構成集材區 集材機延伸出去的鋼索構成集材區。
圖片說明：常見有 a 扇形集材區 b 圓形集材區 c 長方形集材區。圖中o表示集材機位置 。
資料來源：台灣銀行經濟研究室編，台灣研究叢刊第九十四種，《台灣之木材採運》，1967，頁 105。
資料來源：陳文濤，《臺灣林業季刊》，1966年
資料來源：陳文濤，《臺灣林業季刊》，1966年
資料來源：陳文濤，《臺灣林業季刊》，1966年
資料來源：陳文濤，《臺灣林業季刊》，1966年
資料來源：陳文濤，《臺灣林業季刊》，1966年
深山裡使用小型汽油集材機作業的景況。
大型集材主機將深山裡小型汽油集材機堆積的原木吊掛至鐵道邊。
集材工吊掛原木作業。
大型集材主機將原木吊掛至鐵道邊堆積的景況。
大型集材主機將鐵道邊堆積的原木裝至材車上。
裝材工將木材裝載至材車上，用大鐵鎚敲打大騎馬釘將原木釘牢並調整妥當。
檢尺使用刳刻刀將集材作業番號及材積刻在原木上，做為日後計算林工薪水依據。
原木裝載妥當的材車以人力推放至準備拖運位置。
檢尺使用的刳刻刀。 刳刻刀由大元山退休監工游杉期提供
網站版主示範刳刀的握刀法。
原木裝載妥當的材車停在準備拖運的鐵軌上，左邊鐵道是主幹道。
機關車將裝載原木的材車拖拉至較低海拔的索道發送點位置，再以索道將材車滑降至山下。
機關車將沒有裝載原木的空材車拖拉至較高海拔的集材主機位置，準備裝運原木。