简介
用架空索道将分散于林地的木材汇集到伐区楞场的作业。
沿革 架空索道集材于1850年首先在德国使用,当时的承载索只是一条粗铁丝,用以在坡度25~30%.的山谷借重力集运不超过28千克的薪柴捆。美国第一条集材索道创始于1883年,系密执安州勒丁顿城(Ludington)霍勒斯·巴特斯(Horace Butters)发明。它包括两棵集材杆树和一台蒸汽绞盘机。以后经瑞士、奥地利和德国不断改进成现在的各种型式。中国于1938年在四川省峨边林区开始使用索道,但机械化索道则是从1956年在东北带岭林区开始使用。当时是由苏联引进的BTy-1.5型索道,即瑞士的维仙(Wyssen)索道,以后经改进为KJ-3型索道。
应用 架空索道集材的优点是:木材悬空运行,可通过高山陡坡,跨越山谷溪涧和沼泽地带,不受地形和季节的限制,并可在大坡度上逆坡集材;速度比拖拉机集材快;绞盘机因位置固定,有效功率比同功率拖拉机大;对林地和林木破坏轻微,减少冲刷,有利于下种更新和维护生态效益。索道除集材外,还可用于归楞和装车。在同类山场条件下,索道集材的成本比拖拉机集材的低。缺点是集材距离受绞盘机卷筒容绳量的限制,只能定向集材,有时需要先进行小集中,设备投资较大,架设和转移费事等。但可使用具有可伸缩的钢集材杆的自行式绞盘机,以简化架设和转移工作。架空索道的型式很多,中国多用增力式,也有用松紧式的。美国多用承载索运行式。
工艺过程 一般由回空索或借自重将跑车送回伐区,借止动器或夹索器固定,落下吊钩或抓钩,用人力或旁引索将其侧向拉到木材所在处,捆挂或抓取木材后用牵引索或起重索将其拖到承载索下面,再将其吊起固定,由牵引索拖曳到卸材点,然后吊钩或抓钩下落,卸下木材后,开动回空卷筒,将跑车和捆木索送回伐区,进行下一次集材。跑车行止,吊钩升降或抓钩开闭均由信号员通知绞盘机司机操纵或遥控。当地形变化不大的均匀顺坡,以及地被物和土层较厚时,架空索道也可进行半悬式集材,以节省动力,减小承载索拉力,并有利于下种更新。对于原条或伐倒木,可采用半悬式集材,也可用加长跑车或两个跑车联合,进行悬空式集材。劳动组织一般为4~5人,其中绞盘机司机1人,捆挂工2人,卸材工1~2人。抓钩式跑车的索道仅需3人。索道集材的生产率视线路长短、侧向拖集距离、捆挂和摘卸时间及设备性能等因素而定,用下式计算
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式中 P为台班生产率,立方米;T为每班工作时间,分钟;T为准备及收尾时间,分钟;t为一个集材循环的时间,包括跑车回空、吊钩下落与拖钩、捆挂或抓取木材、侧方拖集与提升、重载运行和卸载与挂捆木索等时间,分钟;q为平均每次集材量,立方米;η为时间利用系数,一般取0.6~0.8。为了提高集材的生产率,应从每次达到额定载量、缩短集材循环时间和减少延误时间几方面采取措施。主要是:应使每次满载;增加捆木索,最少两套,以便预捆,交替使用,缩短捆挂时间,最好采用抓钩以代替捆木索;尽量采用横拉索以代替人力向侧方拖出牵引索;对机械设备经常维护和定期检修,如对钢索润滑,对绞盘机、跑车和止动器等定期拆洗检修及更换过度磨损的零件和捆木索,使其经常保持良好状态;适当张紧承载索,提高净空,以加速跑车运行和减少捆木索回空时拖地引起纠缠和磨损。
发展趋势 架空索道集材是高山林区的主要集材方式,中国和瑞士、奥地利、意大利、法国、美国、加拿大、日本等国均广泛应用,并且在不断发展和改进。随着林道网密度的提高,单株材积和每公顷出材量减少,趋向于发展单跨的轻型索道。对于林道修建费用高昂、每公顷出材量大的伐区,则趋向于发展多跨的重型索道,并继续向自行式绞盘机与可伸缩的钢架杆、带抓钩的跑车和遥控的方向发展。为保证安全生产,应安装钢索拉力测定仪、探伤仪和报警器等安全装置。
见集材架空索道。
英文
skyline yarding