在丛林中收获成材树的方法和执行该方法的机械的制作方法
专利名称：在丛林中收获成材树的方法和执行该方法的机械的制作方法
技术领域：
本发明涉及在丛林中收获成材树的方法，具体地涉及一种在丛林中象钓镘鱼一样吊起或收回在采伐下来的成材树的方法。另一方面，本发明涉及一种将收获的成材树钓到一伐木场的运输机械。
在森林收获的现有方法中，特别是在热带丛林中收获成材树时，丛林地面的植被都是被清理过的以便卡车和吊车可以通过。被选伐的树木根部被切断。切断的树木基本上都按预定方向倒下。而树木倒下会损伤地面上所有生长的生物，包括较小的树和树苗。然后，伐下的树木的树枝被切掉，并且树干被“钓”到林中一片已清理过的区域，以作进一步切断或装到运输车辆中。在地上“钓起”或拖拉树木会进一步损伤地面上的植被。为了使卡车和吊车够着已伐倒的树木，卡车和吊车移动路径上的所有植被都必须被除去。这也会造成植被或丛林覆盖植物的损坏。在热带丛林中往往找不到整片荒地以作收获和运输成材树之用。在热带丛林中运输成材树的现有方法将使60％以上的丛林植被损坏，而这一损坏程度是不能容许的。
由于幼树、树苗和植被的损坏，丛林本身不能在一段合理时间内再生。根据许多热带丛林地区目前的实践，需要一百年以上新的成材树才可以再次收获。授予L.O.Bruum的美国专利4,114,666揭示了一种森林收获方法以及用于实施该方法的机械。虽然该方法和机械适用于在温带或人工种植林，但并不适于收获大面积且有分枝的热带成材树。
另一种在热带国家收获成材树的方法包括采用直升机。直升机用来切断树冠并且将切下的树木提到一锯木场。虽然此方法可将对丛林植被的损坏减小到10％以下，但其成本一效益或实用性都不适于收获整个丛林，因为利润率被大大降低，而使该方法经济性差。
因而，亟需一种在热带丛林中收获热带成材树的方法以满足由森林管理顾问委员会准则和标准(P&C)制成的标准。更具体地说，需要一种收获热带成材树以及管理用于在锯木区中“钓起”已切断成材树的车辆的有效方法，从而可使对未切断成材树和地面生长生物损坏最小。
本发明揭示了一种在丛林中收获未伐树木的方法，包括将具有一吊杆的履带式吊车引入一片丛林；将被收获的树木固定到吊杆的吊钩上；切断树木根部；采用所述吊杆移走被切断的树木并且将被切断下来的树木铺在地面上；以及切断被切断下来的树木的树冠。
另一方面，在丛林中收获直立树木的方法，包括将具有一吊杆的履带式吊车引入一片丛林；将被收获的树木树冠固定到吊杆的吊钩上；将一工人带到树木的树冠部位；切断树木的树冠并且将工人从树木带走；移走树木的树冠；以及切断无树冠树木的根部。
履带式吊车最好为一液压履带式吊车。为了使履带吊车可在丛林中移动，在大片丛林中建设一主干道；建设一条从主干道引出至一小片预定丛林的原木放置场的岔道；在各小片丛林中建设多条从原木放置场径向伸出的钓起路径。另一方面，在一大片丛林中建设一条主干道，建设多条从主干道出的隔开且平行的钓起路径，其中各条相邻钓起路径的隔开距离基本上等于吊车吊杆长度的两至三倍。
为了将吊杆的吊钩琶树冠上并且切断直立树的树冠，工人在一固定到吊车吊杆上的金属工作室里被绞车到树木树冠部分。吊车中的工人工作室藉由一金属罩加强，吊车吊杆侧面由金属板条包住，以避免吊车使用时树叶缠绕吊杆框架。
履带式吊车的吊杆在一水平圆中可360°摆动，在垂直轴线上可90°摆动。
一般地，当履带式吊车在一点时，要被收获的丛林面积为由吊车吊杆长度(通常为60米)覆盖的圆面积。然而，通过使用连接吊钩，可延长要收获的树木圈的面积。一般地，该圆圈面积可以另外延伸16米的半径长度。
此外，另一种收获切断下来的树木的方法是一具吊杆结构的履带吊车引入一片丛林，将伐下的木材固定到吊杆结构上的一绞缆上，使履带式吊车稳固，并且将伐下的木材钓向吊车，其时收获下来的木材与地面成一倾角。通过将绞缆固定到吊车上的一辅助绞车的辅助绞缆上并且使辅助绞缆绕一障碍物收紧，可将绞缆绕在木材上。吊杆结构的高度基本上超过5米，这样收获下来的木材相对地面成一倾角以减少阻碍和破坏。
一种在丛林中收获切断下来树木的方法，其中，在一大片丛林中建设一条主干道。建设多条从主干道出的滑移导轨，相邻滑移导轨之间的距离在200至300米之间。
一森林收获机械，包括具有一吊杆结构和绞车装置的吊车，一折叠臂结构具有可枢转地安装在吊杆结构上的夹钳。一可折叠臂结构用于在钓起收获下来的木材过程中稳固吊车。可折叠臂结构由液压装置操作。藉由可折叠臂结构可将吊车稳固在地面上。并且由折叠臂结构的夹钳可将木材保持在地面上。吊车还包括一辅助绞车装置。
在另一实施例中，一吊杆结构可枢转地安装到反向铲臂上。一握爪固定到吊杆结构一端，一导轮装置固定到吊杆结构另一端。吊车还包括辅助绞车装置。
从以下结合附图对本发明在热带丛林中收获成材树的丛林收获法以及所用的路径和装置的设计图的描述中，可以了解本发明的进一步优点和特点，其中
图1是一吊车驾驶室罩；图2是吊车吊杆上具有吊杆挡板的吊车；图3是图2所示吊车吊杆的钢挡板的示意图；图4示出了一工人正在剪除要被收获的成材树的树冠；图5是用于“钓起”已切断下来的成材树的机械第一实施例的立体图；图6是绕有固定到吊杆上的绞缆的绞车系统细部图；图7是用于“钓起”已切断下来的成材树的机械第二实施例的立体图；图8是主绞缆的拉出和绕回状态图；图9是吊车正在绞车一被切断下来的树木的图解；
图10是吊车正在绞车一被切断下来的树木的另一图解；
图11是吊车正在拖运一被切断下来的树干的图解；
图12是吊车正在绞车一被切断下来的树干的图解；
图13是一收获区平面图，其中成材树都倒成一鲱鱼骨图案；
图14是被切削成一截头锥形的切断下来的成材树前端；
图15是成材树的移动情况，它是倾斜的以越过在移动路径上的障碍物；
图16是正在一人造钢滑板上运送的成材树；
图17是该人造钢滑板的立体图；
图18是成材树在人造钢滑板上的运送情况，它是倾斜的以越过运送路线上的障碍物；
图19示出了采用一液压挖掘机使原木在滑移路线上滑移；图20是第一实施例中吊车在一山丘或多小山地形的森林中工作的侧视图；图21是吊车在一片伐木区中的道路轨迹图案；
图22是吊车在伐木区中一片区域中的移动路径；图23是吊车在伐木区中一片区域中的移动路径；图24是第二、第三和第四实施例中钓起位于陡峭斜坡上的被切断下来成材树的情况。
在着手收获工作之前，一般采用一预定带状线制作一与计划区片尺寸有关的预备收获清单以收集树种构成、被切断树木的识别标记、分类直径以及可出售树木的高度，并且用于预报每公顷的产量。同时标出要被切断的树木。为了将链锯工人引导到要被切断的树木以及指出树木伐倒方向的箭头而使在提取过程中对剩余树木和幼苗的损坏最小，树木标记是重要且必要的。
根据本发明的第一个实施例，采用一绞车能力基本为100公吨的液压履带式吊车(例如1H1-CCH1000型)以绞车、滑移木材并将木材堆集在场地上。在较佳实施例中吊车的吊杆为60米(197英尺)并且能够在垂直和水平面中摆动。驾驶室是加强的。在吊车上的驾驶员控制台周围(见
图1)围有金属网。为了防止树冠上的树枝和其它植被缠住吊杆14的钢制框架12，吊车吊杆采用一钢挡板16罩住(见图2和3)。也可采用其它坚固的板作为挡板。为了使工作人员可以切断下所要收获的树木树冠，还设有一钢制工作室罩18。钢制工作室罩18设计成可容纳至少一个人并且可由吊车吊杆绞车到树冠区域。而且，为了使履带式吊车可以在丛林的沼泽或松软地面上移动，还设有适宜的吊车导轨滑板。这些吊车导轨滑板较佳地由捆在一起的硬木材厚板构成以形成一平面的厚板组件。当导轨建设中，这些厚板可再利用。在建设起重机用导轨的现有方法中，经常切断幼树并且将其铺在地上以形成起重机移动的紧实路基。将切断幼树来建设导轨会进一步破坏丛木植被，而不具有实用性。
可采用液压履带式吊车来钓起被切断下来的成材树。然而，在钓起成材树之前必须使履带式吊车稳固。这是通过将一稳固件固定到吊车的吊杆14上或者采用本技术领域中已知的其它装置、如在吊车上设有一反向铲52。当吊杆14是钢制框架时，履带式吊车的强度可能不足以钓起很重的成材树。然而，可采用履带式吊车来钓起较小尺寸或较轻的成材树。因此，假定采用一稳固件(图中未示)来稳固履带式吊车并且所要钓起的木材重量在吊杆14钢制框架结构的安全范围内，液压履带式吊车也可用于钓起被切断下来的成材树。
在第二个实施例中，图5中示出了履带式吊车20的大体结构。履带式吊车20包括一可转动地安装在一底盘24上的转动上层结构22。转动的上层结构22具有一前端，其上连接有吊杆结构26。藉由液压缸的作用，吊杆结构26在垂直平面中可枢转地移动。一导向轮28设置在所述吊杆结构26的上端以用于用绞车来提升目的(图5)。
所述履带式吊车20还包括一可折叠的吊臂30(见
图1)。可折叠吊臂30的后端可枢转地连接到吊杆结构26上并且包括一液压缸以可转动地驱动该吊臂结构30。吊臂30的另一端连接到握爪32上。该握爪32由一对夹钳34构成，它们可相互摆近和摆开。夹钳34可由安装在吊臂结构30上的液压缸来运作。履带式吊车20吊杆结构26的高度应当大于5米。在较佳实施例中，吊杆结构的高度从导轨履带片36至吊杆结构26上端为14米(46英尺)，而吊臂结构30较佳地约长6.5米。吊杆结构26还可以是可伸缩式的，而其伸缩是由液压装置(图中未示)执行的。
履带式吊车20具有一主绞车系统38。该绞车系统在一较佳实施例中由122米(400英尺)长的绞缆40构成。该绞缆40较佳地直径为2.5厘米(1英寸)，并且绕在一导轮42上，该导轮安装在转动上层结构22上(见图6)。
一驾驶员驾驶挖掘机所用的驾驶室44置于转动上层结构22上。该驾驶室44还包括多个控制装置以使履带式吊车20有效工作。为安全目的，驾驶室44的一部分盖有加强钢条46(图5和7)。
在履带式吊车20中还设有一辅助绞车48(图7)。辅助绞车48由一辅助绞缆50构成，与绞缆40相比其直径较小。当绞缆40的重量较重时，辅助绞缆50可用于将绞缆40拉出到所需砍伐的树上(图8)。
在第三个实施例中，履带式吊车20还可以以如下方式构成，即吊杆结构26可枢转地连接到一反向铲52的现有吊臂结构上(如图7所示)。在此状态下，一握爪32安装到吊杆结构26的一端，而另一端具有一用于绞车的导向轮28。然而，此实施例的工作机制与第二实施例相同。
在第四个实施例中(未示)，履带式吊车20也可以以如下方式构成，即一独立的吊杆结构54可枢转地安装到反向铲52的现有底盘24上。反向铲52的吊臂30仍用作为一稳固件。一握爪32安装到吊臂结构30的一端。一导向轮28设置在吊杆结构26的末端部。换言之，在履带式吊车20上将安装两个、单独的结构。
现参见第一实施例，该实施例采用具有100公吨设计负载容量和长60米的吊杆的一液压履带式吊车。对于一片所要收获的丛林而言，当向丛林深处逐渐进行砍伐时，分阶段建成一砍伐道56和一岔道58。采用本文将要描述的收获树木方法去除所构造的砍伐道上的树木和植被。在所构造的砍伐道上的其它植被可采用传统方法去除，只要保证砍伐道边界外的区域不被破坏。现在液压履带式吊车20进入砍伐道56。一吊钩60固定到所要切断的树上，较佳地由一被吊车绞车到树冠区域高度的工人固定到树冠上。工人位于一受保护的小室内。在住起树木之后，在着手进行切断树木之前，工人下降到树冠处。然后，一链锯工人在树根区切断树木。在切断之后，吊车将被切断下来的树与未切断的树冠一起吊起并且将其置于一原木放置区26(见图9和10)。在原木放置区，一工人将去除被切断下来的树上的不必要树叶和树枝。他还将木材切断成所需的长度。在由吊车吊杆覆盖的所有区域中、即大约为61米吊车工作半径区内重复此过程。
根据本发明的另一方面，在所要收获的成材树伐倒之前，切除树冠。链锯工人在一钢制驾驶室44中被一吊车绞车到树冠区。悬挂绞缆62固定到树冠的枝岔上。在其基部切断树冠，然后用吊车吊杆将其提起并放置在一清理过的区域上，在该处将进一步剪除树枝。切除直立树木上的树冠这一目的是减少对其余树木和幼小再生树叶破坏的一个重要因素。而且，分两个阶段收获树木，可以减少由吊车所承担的最大负载；即第一阶段将树冠去除，第二阶段再切断树干。
根据本发明的再一个方面，采用连接吊绳64将一被切断下来的树木的树冠或树干固定到吊车吊杆的现有吊绳上。通过采用一连接吊绳64，吊车的工作半径可以进一步延伸(
图11和12)。在超出履带式吊车位置算起的61米半径范围之外的区域中，通过切断树木根部切断树木并且使树木倒在预定的丛林收获区内。然后，吊绳固定到砍倒的树上，并且由履带式吊车钓到原木放置区。
然而，在第二、第三和第四实施例中，采用一绞车系统38的原由之一是限制履带式吊车20移到分界的砍伐区内。履带式吊车20将仅保持在主干道66和滑移轨迹68上，并且采用绞车系统38钓出木材70。这可减少收获过程中所破坏的森林面积的百分比。
现在来描述第二、第三和第四例中采用履带式吊车20钓出被切断下来的成材树的方法。对一伐木工人72(链锯工人)进行培训以使其能够定向伐倒木材70。通过使以“鲱鱼骨”图案切断成材树70的图案和顺序与滑移轨迹68对齐以及避免采用挖掘机在绞车之前使地面上被切断下来的成材树70对齐(
图13)可实现这一效果。在将木材70从砍倒区卷扬到滑移轨迹68的过程中，这一习惯做法很有效且可使碰撞减至最小。
在收获树木之后，伐木工人72将切除木材头或木材末端以形成一锥形或截头锥形(
图14)。这可使木材70在卷扬操作过程中(
图15)顺滑地被拉动以减小摩擦。
然而，在卷扬过程中(
图16)也可采用一滑板74来运送木材70。所该滑板74由一弓形部76和一基部78构成。一大致“C”形钩80设置在弓形部76的末端部。该“C”形钩起到一导向件作用，这样滑板74可在绞缆40的方向上移动(
图17)。
基底78较佳地象一船底一样是弯曲的，并且包括多个突起耙齿82。突起耙齿82可抓住木材70并且可避免木材70在卷扬过程中从基部78向下滑动(17)。一吊链84也设置在基部78上以进一步将木材70固定到滑板74上。该滑板74较佳地横截面为船形。
在绞缆40的末端，设有一大致“S”形的钩子86。该“S”钩子86的功能将在下文中描述。
在卷扬木材70之前，早先已收获下来的另一根木材88用作为一稳固件。该木材88被抓在握爪32的一对夹钳34之间并且如图5所示地水平放置在地面上。如前所述，履带式吊车20包括辅助绞车48，它用于将绞缆40拉出到靠近收获下来的木材70的位置上。采用辅助绞缆50和一滑轮90，可将该绞缆40拉出，绞缆40绕在木材70附近的一棵树上(
图10)。在吊挂起要被扬起的木材70之后，一吊挂人员92与改型的液压挖掘机的驾驶员联系以开始将木材70从切断区拉离/扬起。所以，当采用钢制滑板74时，木材70被放在钢制滑板74的基部78上。当木材70位于突起的钢耙齿82上时，该钢耙齿可抓住木材。然后可由螺栓和螺母或其它本技术领域中已知的其它装置将吊链84牢固地捆在木材70上。随后，通过采用
图18所示的“S”形钩86，将绞缆40捆在木材70上。当绞缆40收回时，木材70上的抓握力增加。这将进一步将木材70固定在滑板74的位置上。
绞缆40是以以下方式挂到收获下来的木材70上的，即收获下来的木材呈一倾角。这能使收获下来的木材被钓起，而越过移动路径上的任何障碍物(图7)。当收获下来的树木在地面上拉动时，此方法还可减少对地面的破坏。
所有扬起的木材70将堆放在滑移轨迹68的两侧。随后，另一挖掘机(例如PC-100型)将使木材70滑移到一主干道66上(
图12)。在第二、第三和第四实施例中，吊臂结构用于稳固改型的液压挖掘机10。然而，吊臂结构也可用于将木材48绞车和装载到一卡车上。
在山丘或山岭地区收获木材时，先建设与丛林地形对齐的道路。这些道路建设成可在山林地区的山顶和山脉上使用液压挖掘机。道路最宽为7.32米以容纳液压履带吊车和装原木的卡车。与液压拖拉机相比，液压挖掘机是较佳的，因为使用液压拖拉机会对森林覆盖植被造成严重破坏。在丛林中建设道路的现有方法中，采用推土机或拖拉机。挖掘机工作和采用拖拉机或推土机筑路会翻起很多多余的土壤，这些土壤必须从将要形成道路的位置上处理掉或清除掉。只好将这些多余的土壤推下斜坡。推土机不可以用来压实多余的土壤。将多余的土壤堆到斜坡上会导致下水道系统被土壤侵蚀、包裹住幼小的再生树叶以及对其余树木的严重破坏。然而，通过使用履带式挖掘机，可使多余的土壤堆到车道边缘的堤坝或土堤上(1.5米宽×1.0米高)。堤坝或土堤可由挖掘机铲斗的底边夯击而压实。在大暴雨过程中只有极少量的车道或压实的堤坝会被冲走。采用液压履带式吊车挖掘机还可减少被严重压实的情况。可采用从转动中心的滑移距离为91至122米(300英尺至400英尺)的液压履带吊车。原木绞车活动可以根据物理定律适当地制定，其时最大负载容量是吊杆工作半径的函数。一般地，最大工作半径在其最大设计绞车负载范围内只能高达61米(200英尺)。然而，在绞车之前可以使原木滑移122米(400英尺)(见图20)。可采用必要的连接吊绳以绞车被切断下来的原木。可采用较大容量的履带式吊车来收获大木材。在山林中，每小片收获区面积为15英亩。
参见图21，图中示出了以第一种实施例收获一片面积约为510英亩的处女林的道路网络图。将大片区域划分成每片10英亩的较小假想正方形片。一主干道94横穿大片区域96的中间。根据本文先前所述的方法或者通常的现有方法，沿设定的主干道94收获成材树。主干道的宽度大致为7.32米。从主干道94开始，建设一对平行的原木运送道56，而将大区分成六片。各片被进一步细分为一10英亩的正方形区。
在各小片中，有一岔道58垂直于原本运送道而穿过。该岔道58在小片中点处终止。各小片的中点区用作为一原木放置场。从原木放置场开始，建设多个径向延伸的钓起导轨98。当吊车吊杆14长61米(200英尺)时，钓起导轨98可延伸至一小片砍伐区的边界约为61至76米(200英尺英尺)(见图22)。因而，通过这种规划的分岔主干道、岔道和钓起导轨，如果还进一步使用连接吊缆100，吊车吊杆就可以达到收获小片中的每一棵树。与现有方法超过60％的破坏率相比，采用这种收获方法造成的总破坏面积在10％以下。以下表1示出了采用上述规划图案而在一片510英亩区域中的利用面积。
表1道路和钓起路径设计7区面积1,999,200米2(510.00英亩)道路 长度 宽度 面积米(测链) 米(英尺) M2(英亩)道1 1009.8(51) 7.2(24)7270.56(1.856)道1-1 891(45)7.2(24)6415.20(1.637)道1-2 910.8(46) 7.2(24)6557.76(1.674)道1-3 910.8(46) 7.2(24)6557.76(1.674)道1-4 891(45)7.2(24)6415.20(1.637)岔道岔道-1198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-2198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-3198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-4198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-5198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-6198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-7198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-8198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-9198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-10 198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-11 198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-12 198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-13 198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-14 198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-15 198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-16198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-17198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-18198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-19198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-20198(10)7.2(24)1425.6(0.364)厚木放置放置60次(面积=1920.99米2(0.49英亩)每放一次)115259.76(29.400)总计 8573.4米176,988.24米2(433测链) (45.158英亩)EI百分比=8.85％在一小片区域中收获树木之后，履带式吊车移向邻近的一小片区，在该处重复收获过程。传统的运输卡车将收获下来的原木从砍伐场地将原木运走。
图22示出了主干道94和钓起路径98的另一种规划图案。可见，钓起路径98相互平行铺设并且从主干道94伸出。两条相邻钓起路径98之间的距离大致为182米(600英尺)。通过采用主干道94和钓起路径98的这种结构布局，可以使具有50米(165英尺)吊杆的履带吊车达到两条相邻钓起路径98之间的每棵树。表2示出了在216.74公顷区域中的利用面积。
表2道路和钓起路径设计42区面积2099687.8米2(535.58英亩)道路 长度 宽度 面积米(测链) 米(英尺) 米2(英亩)道A 1207.8(61) 7.2(24)8696.16(2.220)道B 1643.4(83) 7.2(24)11832.48(3.020)道C 415.8(21)7.2(24)2993.76(0.764)钓起路径岔道-1336.6(17)7.2(24)2423.52(0.619)岔道-2237.6(12)7.2(24)1710.72(0.437)岔道-3138.6(7) 7.2(24)997.92(0.255)岔道-41207.8(61) 7.2(24)8696.16(2.220)岔道-51366.2(69) 7.2(24)9836.64(2.511)岔道-61386(70) 7.2(24)9979.2(2.547)岔道-71306.8(66) 7.2(24)9468.96(2.402)岔道-81227.6(62) 7.2(24)8838.72(2.256)岔道-91148.4(58) 7.2(24)8268.48(2.110)岔道-10 1069.2(54) 7.2(24)7698.24(1.965)岔道-11 990(50) 7.2(24)7128(1.819)岔道-12 574.2(29)7.2(24)4134.24(1.055)岔道-13 831.6(42)7.2(24)5987.52(1.528)岔道-14 732.6(37)7.2(24)5274.72(1.346)岔道-15 653.4(33)7.2(24)4704.48(1.201)岔道-16 475.2(24)7.2(24)3420(0.873)岔道-17 277.2(14)7.2(24)1995.84(0.509)总计 17,226米121845.76米2(870测链)(31.657英亩)EI百分比=0.059％结合第二、第三和第四实施例，由于实际研讨中采用主干道66和滑移导轨68的建设方式并使用改型的液压挖掘机，其预定森林破坏率列成下表。采用102区来计算破坏率。区102包括一主干道66和在主干道两侧的10条滑移导轨68。在总面积为203.20公顷的那片区域中，主干道66和滑移导轨68所构成的总面积为5.095公顷，破坏面积为百分之2.5。
通过乘以在卷扬过程中每个原木走廊0.0078公顷的这一系数，可估算由钓起木材70造成的破坏面积。也就是说总共绞车3,510棵树，破坏面积为24.696公顷，百分比为12.15[在203.20公顷的102区中]。由于在203.20公顷那片区域中，收获木材造成的破坏总面积为29.095公顷，为收获面积的14.66％主干道和滑移导轨(比较41区)面积203.20公顷长度(M) 宽度(M) 面积(公顷)A．道路1A 1,9407.321.420B．20条滑移导轨 7,5304.883.675总计9,4705.095主干道和滑移导轨所占的百分比=2.51％原木卷扬在卷扬过程中对每一个原木走廊采用0.00784公顷的系数。所以，该系数乘以所要被切断的树木数量。
举例3,150棵树×0.00784=24.696公顷厚木卷扬百分比=12.15％森林破坏总面积=29.791公顷森林破坏总百分比=14.66％可以理解，采用其它的道路和钓起路径/滑移导轨规划图案也可以在砍伐区域中实现如第一实施例一样低于10％的地面破坏率和如第二、第三和第四实施例一样低于15％的地面破坏率。
为了便于各工种伐木工人之间联络，最好提供可靠的无绳通信设备。例如，可以提供带耳机的便携式双通道收音机。
可以认识到，也可以采用以下预定规划的道路和路径图案以使对土壤的破坏尽可能最小。采用最小长度/丛林道路面积/主干道路、钓起路径98/滑移导轨68和岔路58，也可以实现这一效果，而不象现有技术方法那样要破坏大约60％的丛林覆盖植被。
权利要求
1．在丛林中收获直立树木的方法，包括ⅰ)将具有一吊杆(14)的履带式吊车引入一片丛林；ⅱ)将被收获的树木固定到吊杆的吊钩上；ⅲ)切断树木根部；ⅳ)采用所述吊杆移走被切断的树木并且将被切断下来的树木铺在地面上;以及ⅴ)切断被切断下来的树木的树冠。
2．在丛林中收获直立树木的方法，包括ⅰ)将具有一吊杆(14)的履带式吊车引入一片丛林；ⅱ)将被收获的树木树冠固定到吊杆的吊钩上；ⅲ)将一工人带到树木的树冠部位；ⅳ)切断树木的树冠并且将工人从树木带走；ⅴ)移走树木的树冠；以及ⅵ)切断无树冠树木的根部。
3．如权利要求1或2所述在丛林中收获直立树木的方法，其特征在于ⅰ)在大片丛林中建设一主干道(94)；ⅱ)建设一条从主干道(94)引出至一小片预定丛林的原木放置场的岔道(58)；ⅲ)在各小片丛林中建设多条从原木放置场径向伸出的钓起路径98。
4．如权利要求1或2所述的在丛林中收获直立树木的方法，其特征在于，ⅰ)在大片丛林中建设一主干道(94)；ⅱ)建设多条从主干道(94)伸出的隔开且平行的钓起路径(98)；以及，各条相邻钓起路径的隔开距离基本上等于吊车吊杆(14)长度的两至三倍。
5．如权利要求2所述的在丛林中收获直立树木的方法，其特征在于，工人在一固定到吊车吊杆上的金属工作室(18)里、被绞车到树木树冠部分，以使其能够切断树木的树冠。
6．在丛林中收获直立树木的方法，包括ⅰ)将一具有吊杆(14)的履带式吊车引入一片丛林；ⅱ)将选定的一棵树定向伐倒并且切除树冠；ⅲ)将一连接吊钩(64)固定在伐倒的树木和已固定到吊杆(14)的吊钩上；ⅳ)将伐倒的树木钓到一原木放置场。
7．如权利要求6所述的在丛林中收获直立树木的方法，其特征在于，履带式吊车的吊杆(14)至少达到被切断的直立树树冠部分，且连接吊钩(64)用于固定一棵伐倒在吊杆径向长度垂直向下场地之外的树木。
8．一种森林收获机械，包括具有一吊杆(14)的履带式吊车，其特征在于，吊车中的工人工作室(18)藉由一金属罩加强，吊车吊杆侧面由金属板条(16)包住。
9．如权利要求8所述的森林收获机械，其特征在于，一稳固件固定到吊车上。
10．如权利要求8所述的森林收获机械，其特征在于，履带式吊车的吊杆在一水平圆中可360°摆动，在垂直轴线上可90°摆动。
11．如权利要求9所述的森林收获机械，其特征在于，履带式吊车的吊杆(14)在一延伸位置上可达到选定被收获一棵直立树的树冠部分。
12．如权利要求10所述的森林收获机械，其特征在于，履带式吊车的吊杆(14)至少长60米。
13．如权利要求1至5所述的任一种方法收获的热带丛林原木。
14．在丛林中收获被切断下来的树木的方法，包括(ⅰ)将一具有吊杆结构(26)的履带式吊车(20)引入一片丛林(102)中(ⅱ)将已收获的木材(70)固定到吊杆结构(26)的绞缆(40)上(ⅲ)使履带式吊车(20)稳固(ⅳ)将收获下来的木材(70)钓向履带式吊车，即收获下来的木材相对地面呈一倾角。
15．在丛林中收获被切断下来的树木的方法，包括(ⅰ)将一具有吊杆(14)的履带式吊车引入一片丛林(14)中(ⅱ)将已收获的木材(70)固定到吊杆结构(26)的绞缆(40)上(ⅲ)藉由一稳固件将履带式吊车稳固(ⅳ)将收获下来的木材(70)钓向履带式吊车，即收获下来的木材相对地面呈一倾角。
16．如权利要求14或15所述的在丛林中收获被切断下来的树木的方法，其特征在于，通过将绞缆(40)固定到履带式吊车(20)上的一辅助绞车(48)的辅助绞缆(50)上并且将辅助绞缆(50)绕一障碍物收紧而使绞缆(40)绕在木材(70)上。
17．如权利要求14或15所述的在丛林中收获被切断下来的树木的方法，其特征在于，在被钓向履带式吊车(20)之前，将已收获下来木材固定到一滑板(74)上。
18．如权利要求17所述的在丛林中收获被切断下来的树木的方法，其特征在于，所述滑板(74)包括一弓形部(76)和一基部(78)，在弓形部的末端设有一钩子(80)。
19．如权利要求17所述的在丛林中收获树木的方法，其特征在于，所述滑板(74)的所述基部(74)包括至少一个耙齿(82)，以及一将切断下来的木材固定到所述滑板(74)上的链条或绳索。
20．如权利要求14所述的在丛林中收获直立树木的方法，其特征在于，所述吊杆结构(26)的高度为当收获下来的木材(70)固定到绞缆(40)上并且当离开吊车的距离大致为100米时，相对地面的倾角不小于5°。
21．如权利要求13或14所述的在丛林中收获被切断下来的树木的方法，其特征在于，(ⅰ)在一大片丛林中建设一主干道(66)(ⅱ)建设多条从主干道(66)伸出的滑移导轨(68)(ⅲ)相邻滑移导轨(68)之间的距离在200至300米之间。
22．一种森林收获机械，包括具有一吊杆结构(26)的履带式吊车(20)，并具有绞车装置，其特征在于，具有夹钳(34)的一可折叠臂结构(30)可枢转地安装在吊杆结构(26)上，在钓起收获下来的木材(70)过程中，可折叠臂结构(30)用于稳固履带式吊车(20)。
23．如权利要求22所述的森林收获机械，其特征在于，可折叠臂结构(30)由一液压装置驱动。
24．如权利要求22所述的森林收获机械，其特征在于，履带式吊车(20)藉由可折叠臂结构(30)稳固在地面上，(并且一木材(88)由可折叠臂结构(30)的夹钳(34)保持在地面上)。
25．如权利要求22所述的森林收获机械，其特征在于，所述可折叠臂结构包括一对夹钳(34)，用于在稳固履带式吊车(20)的同时抓住木材(88)。
26．一种森林收获机械，包括其上具有一可枢转地安装的反向铲臂(52)的履带式吊车(20)，其特征在于，吊杆结构(26)可枢转地安装到反向铲(52)上，一夹钳(34)固定到吊杆结构(26)的一端上，一导轮(28)装置固定到吊杆结构另一端上。
27．一种森林收获机械，包括其上具有一可枢转地安装的反向铲臂(52)的履带式吊车(20)，其特征在于，一吊杆结构(26)独立于反向铲而安装到吊车的底盘上。
28．如权利要求22至27中任一项所述的森林收获机械，其特征在于，吊车(20)还包括一辅助绞车装置(48)。
全文摘要
在丛林中收获树木的方法,包括将一具有吊杆的液压履带吊车引入一片丛林,将树木固定到吊钩上,切断树根,移走树木且再切断树冠。在砍伐区建设主干道、岔道和钓起路径。另一种方法为将有吊杆结构的吊车引入丛林区,将木材固定绞缆,将吊车稳固且将木材与地面成倾角地钓向吊车。一森林收获机械包括一具有吊杆结构和绞车装置的履带式吊车。夹钳的可折叠臂结构安装在吊杆结构上且用于稳固履带吊车。破坏的总面积低于被收获面积的10%。
文档编号A01G23/08GK1306741SQ0012003
公开日2001年8月8日 申请日期2000年6月30日 优先权日1999年12月3日
发明者达托, 达·翁·约·猜 申请人:弘林企业(马)有限公司
技术领域：
本发明涉及在丛林中收获成材树的方法，具体地涉及一种在丛林中象钓镘鱼一样吊起或收回在采伐下来的成材树的方法。另一方面，本发明涉及一种将收获的成材树钓到一伐木场的运输机械。
在森林收获的现有方法中，特别是在热带丛林中收获成材树时，丛林地面的植被都是被清理过的以便卡车和吊车可以通过。被选伐的树木根部被切断。切断的树木基本上都按预定方向倒下。而树木倒下会损伤地面上所有生长的生物，包括较小的树和树苗。然后，伐下的树木的树枝被切掉，并且树干被“钓”到林中一片已清理过的区域，以作进一步切断或装到运输车辆中。在地上“钓起”或拖拉树木会进一步损伤地面上的植被。为了使卡车和吊车够着已伐倒的树木，卡车和吊车移动路径上的所有植被都必须被除去。这也会造成植被或丛林覆盖植物的损坏。在热带丛林中往往找不到整片荒地以作收获和运输成材树之用。在热带丛林中运输成材树的现有方法将使60％以上的丛林植被损坏，而这一损坏程度是不能容许的。
由于幼树、树苗和植被的损坏，丛林本身不能在一段合理时间内再生。根据许多热带丛林地区目前的实践，需要一百年以上新的成材树才可以再次收获。授予L.O.Bruum的美国专利4,114,666揭示了一种森林收获方法以及用于实施该方法的机械。虽然该方法和机械适用于在温带或人工种植林，但并不适于收获大面积且有分枝的热带成材树。
另一种在热带国家收获成材树的方法包括采用直升机。直升机用来切断树冠并且将切下的树木提到一锯木场。虽然此方法可将对丛林植被的损坏减小到10％以下，但其成本一效益或实用性都不适于收获整个丛林，因为利润率被大大降低，而使该方法经济性差。
因而，亟需一种在热带丛林中收获热带成材树的方法以满足由森林管理顾问委员会准则和标准(P&C)制成的标准。更具体地说，需要一种收获热带成材树以及管理用于在锯木区中“钓起”已切断成材树的车辆的有效方法，从而可使对未切断成材树和地面生长生物损坏最小。
本发明揭示了一种在丛林中收获未伐树木的方法，包括将具有一吊杆的履带式吊车引入一片丛林；将被收获的树木固定到吊杆的吊钩上；切断树木根部；采用所述吊杆移走被切断的树木并且将被切断下来的树木铺在地面上；以及切断被切断下来的树木的树冠。
另一方面，在丛林中收获直立树木的方法，包括将具有一吊杆的履带式吊车引入一片丛林；将被收获的树木树冠固定到吊杆的吊钩上；将一工人带到树木的树冠部位；切断树木的树冠并且将工人从树木带走；移走树木的树冠；以及切断无树冠树木的根部。
履带式吊车最好为一液压履带式吊车。为了使履带吊车可在丛林中移动，在大片丛林中建设一主干道；建设一条从主干道引出至一小片预定丛林的原木放置场的岔道；在各小片丛林中建设多条从原木放置场径向伸出的钓起路径。另一方面，在一大片丛林中建设一条主干道，建设多条从主干道出的隔开且平行的钓起路径，其中各条相邻钓起路径的隔开距离基本上等于吊车吊杆长度的两至三倍。
为了将吊杆的吊钩琶树冠上并且切断直立树的树冠，工人在一固定到吊车吊杆上的金属工作室里被绞车到树木树冠部分。吊车中的工人工作室藉由一金属罩加强，吊车吊杆侧面由金属板条包住，以避免吊车使用时树叶缠绕吊杆框架。
履带式吊车的吊杆在一水平圆中可360°摆动，在垂直轴线上可90°摆动。
一般地，当履带式吊车在一点时，要被收获的丛林面积为由吊车吊杆长度(通常为60米)覆盖的圆面积。然而，通过使用连接吊钩，可延长要收获的树木圈的面积。一般地，该圆圈面积可以另外延伸16米的半径长度。
此外，另一种收获切断下来的树木的方法是一具吊杆结构的履带吊车引入一片丛林，将伐下的木材固定到吊杆结构上的一绞缆上，使履带式吊车稳固，并且将伐下的木材钓向吊车，其时收获下来的木材与地面成一倾角。通过将绞缆固定到吊车上的一辅助绞车的辅助绞缆上并且使辅助绞缆绕一障碍物收紧，可将绞缆绕在木材上。吊杆结构的高度基本上超过5米，这样收获下来的木材相对地面成一倾角以减少阻碍和破坏。
一种在丛林中收获切断下来树木的方法，其中，在一大片丛林中建设一条主干道。建设多条从主干道出的滑移导轨，相邻滑移导轨之间的距离在200至300米之间。
一森林收获机械，包括具有一吊杆结构和绞车装置的吊车，一折叠臂结构具有可枢转地安装在吊杆结构上的夹钳。一可折叠臂结构用于在钓起收获下来的木材过程中稳固吊车。可折叠臂结构由液压装置操作。藉由可折叠臂结构可将吊车稳固在地面上。并且由折叠臂结构的夹钳可将木材保持在地面上。吊车还包括一辅助绞车装置。
在另一实施例中，一吊杆结构可枢转地安装到反向铲臂上。一握爪固定到吊杆结构一端，一导轮装置固定到吊杆结构另一端。吊车还包括辅助绞车装置。
从以下结合附图对本发明在热带丛林中收获成材树的丛林收获法以及所用的路径和装置的设计图的描述中，可以了解本发明的进一步优点和特点，其中
图1是一吊车驾驶室罩；图2是吊车吊杆上具有吊杆挡板的吊车；图3是图2所示吊车吊杆的钢挡板的示意图；图4示出了一工人正在剪除要被收获的成材树的树冠；图5是用于“钓起”已切断下来的成材树的机械第一实施例的立体图；图6是绕有固定到吊杆上的绞缆的绞车系统细部图；图7是用于“钓起”已切断下来的成材树的机械第二实施例的立体图；图8是主绞缆的拉出和绕回状态图；图9是吊车正在绞车一被切断下来的树木的图解；
图10是吊车正在绞车一被切断下来的树木的另一图解；
图11是吊车正在拖运一被切断下来的树干的图解；
图12是吊车正在绞车一被切断下来的树干的图解；
图13是一收获区平面图，其中成材树都倒成一鲱鱼骨图案；
图14是被切削成一截头锥形的切断下来的成材树前端；
图15是成材树的移动情况，它是倾斜的以越过在移动路径上的障碍物；
图16是正在一人造钢滑板上运送的成材树；
图17是该人造钢滑板的立体图；
图18是成材树在人造钢滑板上的运送情况，它是倾斜的以越过运送路线上的障碍物；
图19示出了采用一液压挖掘机使原木在滑移路线上滑移；图20是第一实施例中吊车在一山丘或多小山地形的森林中工作的侧视图；图21是吊车在一片伐木区中的道路轨迹图案；
图22是吊车在伐木区中一片区域中的移动路径；图23是吊车在伐木区中一片区域中的移动路径；图24是第二、第三和第四实施例中钓起位于陡峭斜坡上的被切断下来成材树的情况。
在着手收获工作之前，一般采用一预定带状线制作一与计划区片尺寸有关的预备收获清单以收集树种构成、被切断树木的识别标记、分类直径以及可出售树木的高度，并且用于预报每公顷的产量。同时标出要被切断的树木。为了将链锯工人引导到要被切断的树木以及指出树木伐倒方向的箭头而使在提取过程中对剩余树木和幼苗的损坏最小，树木标记是重要且必要的。
根据本发明的第一个实施例，采用一绞车能力基本为100公吨的液压履带式吊车(例如1H1-CCH1000型)以绞车、滑移木材并将木材堆集在场地上。在较佳实施例中吊车的吊杆为60米(197英尺)并且能够在垂直和水平面中摆动。驾驶室是加强的。在吊车上的驾驶员控制台周围(见
图1)围有金属网。为了防止树冠上的树枝和其它植被缠住吊杆14的钢制框架12，吊车吊杆采用一钢挡板16罩住(见图2和3)。也可采用其它坚固的板作为挡板。为了使工作人员可以切断下所要收获的树木树冠，还设有一钢制工作室罩18。钢制工作室罩18设计成可容纳至少一个人并且可由吊车吊杆绞车到树冠区域。而且，为了使履带式吊车可以在丛林的沼泽或松软地面上移动，还设有适宜的吊车导轨滑板。这些吊车导轨滑板较佳地由捆在一起的硬木材厚板构成以形成一平面的厚板组件。当导轨建设中，这些厚板可再利用。在建设起重机用导轨的现有方法中，经常切断幼树并且将其铺在地上以形成起重机移动的紧实路基。将切断幼树来建设导轨会进一步破坏丛木植被，而不具有实用性。
可采用液压履带式吊车来钓起被切断下来的成材树。然而，在钓起成材树之前必须使履带式吊车稳固。这是通过将一稳固件固定到吊车的吊杆14上或者采用本技术领域中已知的其它装置、如在吊车上设有一反向铲52。当吊杆14是钢制框架时，履带式吊车的强度可能不足以钓起很重的成材树。然而，可采用履带式吊车来钓起较小尺寸或较轻的成材树。因此，假定采用一稳固件(图中未示)来稳固履带式吊车并且所要钓起的木材重量在吊杆14钢制框架结构的安全范围内，液压履带式吊车也可用于钓起被切断下来的成材树。
在第二个实施例中，图5中示出了履带式吊车20的大体结构。履带式吊车20包括一可转动地安装在一底盘24上的转动上层结构22。转动的上层结构22具有一前端，其上连接有吊杆结构26。藉由液压缸的作用，吊杆结构26在垂直平面中可枢转地移动。一导向轮28设置在所述吊杆结构26的上端以用于用绞车来提升目的(图5)。
所述履带式吊车20还包括一可折叠的吊臂30(见
图1)。可折叠吊臂30的后端可枢转地连接到吊杆结构26上并且包括一液压缸以可转动地驱动该吊臂结构30。吊臂30的另一端连接到握爪32上。该握爪32由一对夹钳34构成，它们可相互摆近和摆开。夹钳34可由安装在吊臂结构30上的液压缸来运作。履带式吊车20吊杆结构26的高度应当大于5米。在较佳实施例中，吊杆结构的高度从导轨履带片36至吊杆结构26上端为14米(46英尺)，而吊臂结构30较佳地约长6.5米。吊杆结构26还可以是可伸缩式的，而其伸缩是由液压装置(图中未示)执行的。
履带式吊车20具有一主绞车系统38。该绞车系统在一较佳实施例中由122米(400英尺)长的绞缆40构成。该绞缆40较佳地直径为2.5厘米(1英寸)，并且绕在一导轮42上，该导轮安装在转动上层结构22上(见图6)。
一驾驶员驾驶挖掘机所用的驾驶室44置于转动上层结构22上。该驾驶室44还包括多个控制装置以使履带式吊车20有效工作。为安全目的，驾驶室44的一部分盖有加强钢条46(图5和7)。
在履带式吊车20中还设有一辅助绞车48(图7)。辅助绞车48由一辅助绞缆50构成，与绞缆40相比其直径较小。当绞缆40的重量较重时，辅助绞缆50可用于将绞缆40拉出到所需砍伐的树上(图8)。
在第三个实施例中，履带式吊车20还可以以如下方式构成，即吊杆结构26可枢转地连接到一反向铲52的现有吊臂结构上(如图7所示)。在此状态下，一握爪32安装到吊杆结构26的一端，而另一端具有一用于绞车的导向轮28。然而，此实施例的工作机制与第二实施例相同。
在第四个实施例中(未示)，履带式吊车20也可以以如下方式构成，即一独立的吊杆结构54可枢转地安装到反向铲52的现有底盘24上。反向铲52的吊臂30仍用作为一稳固件。一握爪32安装到吊臂结构30的一端。一导向轮28设置在吊杆结构26的末端部。换言之，在履带式吊车20上将安装两个、单独的结构。
现参见第一实施例，该实施例采用具有100公吨设计负载容量和长60米的吊杆的一液压履带式吊车。对于一片所要收获的丛林而言，当向丛林深处逐渐进行砍伐时，分阶段建成一砍伐道56和一岔道58。采用本文将要描述的收获树木方法去除所构造的砍伐道上的树木和植被。在所构造的砍伐道上的其它植被可采用传统方法去除，只要保证砍伐道边界外的区域不被破坏。现在液压履带式吊车20进入砍伐道56。一吊钩60固定到所要切断的树上，较佳地由一被吊车绞车到树冠区域高度的工人固定到树冠上。工人位于一受保护的小室内。在住起树木之后，在着手进行切断树木之前，工人下降到树冠处。然后，一链锯工人在树根区切断树木。在切断之后，吊车将被切断下来的树与未切断的树冠一起吊起并且将其置于一原木放置区26(见图9和10)。在原木放置区，一工人将去除被切断下来的树上的不必要树叶和树枝。他还将木材切断成所需的长度。在由吊车吊杆覆盖的所有区域中、即大约为61米吊车工作半径区内重复此过程。
根据本发明的另一方面，在所要收获的成材树伐倒之前，切除树冠。链锯工人在一钢制驾驶室44中被一吊车绞车到树冠区。悬挂绞缆62固定到树冠的枝岔上。在其基部切断树冠，然后用吊车吊杆将其提起并放置在一清理过的区域上，在该处将进一步剪除树枝。切除直立树木上的树冠这一目的是减少对其余树木和幼小再生树叶破坏的一个重要因素。而且，分两个阶段收获树木，可以减少由吊车所承担的最大负载；即第一阶段将树冠去除，第二阶段再切断树干。
根据本发明的再一个方面，采用连接吊绳64将一被切断下来的树木的树冠或树干固定到吊车吊杆的现有吊绳上。通过采用一连接吊绳64，吊车的工作半径可以进一步延伸(
图11和12)。在超出履带式吊车位置算起的61米半径范围之外的区域中，通过切断树木根部切断树木并且使树木倒在预定的丛林收获区内。然后，吊绳固定到砍倒的树上，并且由履带式吊车钓到原木放置区。
然而，在第二、第三和第四实施例中，采用一绞车系统38的原由之一是限制履带式吊车20移到分界的砍伐区内。履带式吊车20将仅保持在主干道66和滑移轨迹68上，并且采用绞车系统38钓出木材70。这可减少收获过程中所破坏的森林面积的百分比。
现在来描述第二、第三和第四例中采用履带式吊车20钓出被切断下来的成材树的方法。对一伐木工人72(链锯工人)进行培训以使其能够定向伐倒木材70。通过使以“鲱鱼骨”图案切断成材树70的图案和顺序与滑移轨迹68对齐以及避免采用挖掘机在绞车之前使地面上被切断下来的成材树70对齐(
图13)可实现这一效果。在将木材70从砍倒区卷扬到滑移轨迹68的过程中，这一习惯做法很有效且可使碰撞减至最小。
在收获树木之后，伐木工人72将切除木材头或木材末端以形成一锥形或截头锥形(
图14)。这可使木材70在卷扬操作过程中(
图15)顺滑地被拉动以减小摩擦。
然而，在卷扬过程中(
图16)也可采用一滑板74来运送木材70。所该滑板74由一弓形部76和一基部78构成。一大致“C”形钩80设置在弓形部76的末端部。该“C”形钩起到一导向件作用，这样滑板74可在绞缆40的方向上移动(
图17)。
基底78较佳地象一船底一样是弯曲的，并且包括多个突起耙齿82。突起耙齿82可抓住木材70并且可避免木材70在卷扬过程中从基部78向下滑动(17)。一吊链84也设置在基部78上以进一步将木材70固定到滑板74上。该滑板74较佳地横截面为船形。
在绞缆40的末端，设有一大致“S”形的钩子86。该“S”钩子86的功能将在下文中描述。
在卷扬木材70之前，早先已收获下来的另一根木材88用作为一稳固件。该木材88被抓在握爪32的一对夹钳34之间并且如图5所示地水平放置在地面上。如前所述，履带式吊车20包括辅助绞车48，它用于将绞缆40拉出到靠近收获下来的木材70的位置上。采用辅助绞缆50和一滑轮90，可将该绞缆40拉出，绞缆40绕在木材70附近的一棵树上(
图10)。在吊挂起要被扬起的木材70之后，一吊挂人员92与改型的液压挖掘机的驾驶员联系以开始将木材70从切断区拉离/扬起。所以，当采用钢制滑板74时，木材70被放在钢制滑板74的基部78上。当木材70位于突起的钢耙齿82上时，该钢耙齿可抓住木材。然后可由螺栓和螺母或其它本技术领域中已知的其它装置将吊链84牢固地捆在木材70上。随后，通过采用
图18所示的“S”形钩86，将绞缆40捆在木材70上。当绞缆40收回时，木材70上的抓握力增加。这将进一步将木材70固定在滑板74的位置上。
绞缆40是以以下方式挂到收获下来的木材70上的，即收获下来的木材呈一倾角。这能使收获下来的木材被钓起，而越过移动路径上的任何障碍物(图7)。当收获下来的树木在地面上拉动时，此方法还可减少对地面的破坏。
所有扬起的木材70将堆放在滑移轨迹68的两侧。随后，另一挖掘机(例如PC-100型)将使木材70滑移到一主干道66上(
图12)。在第二、第三和第四实施例中，吊臂结构用于稳固改型的液压挖掘机10。然而，吊臂结构也可用于将木材48绞车和装载到一卡车上。
在山丘或山岭地区收获木材时，先建设与丛林地形对齐的道路。这些道路建设成可在山林地区的山顶和山脉上使用液压挖掘机。道路最宽为7.32米以容纳液压履带吊车和装原木的卡车。与液压拖拉机相比，液压挖掘机是较佳的，因为使用液压拖拉机会对森林覆盖植被造成严重破坏。在丛林中建设道路的现有方法中，采用推土机或拖拉机。挖掘机工作和采用拖拉机或推土机筑路会翻起很多多余的土壤，这些土壤必须从将要形成道路的位置上处理掉或清除掉。只好将这些多余的土壤推下斜坡。推土机不可以用来压实多余的土壤。将多余的土壤堆到斜坡上会导致下水道系统被土壤侵蚀、包裹住幼小的再生树叶以及对其余树木的严重破坏。然而，通过使用履带式挖掘机，可使多余的土壤堆到车道边缘的堤坝或土堤上(1.5米宽×1.0米高)。堤坝或土堤可由挖掘机铲斗的底边夯击而压实。在大暴雨过程中只有极少量的车道或压实的堤坝会被冲走。采用液压履带式吊车挖掘机还可减少被严重压实的情况。可采用从转动中心的滑移距离为91至122米(300英尺至400英尺)的液压履带吊车。原木绞车活动可以根据物理定律适当地制定，其时最大负载容量是吊杆工作半径的函数。一般地，最大工作半径在其最大设计绞车负载范围内只能高达61米(200英尺)。然而，在绞车之前可以使原木滑移122米(400英尺)(见图20)。可采用必要的连接吊绳以绞车被切断下来的原木。可采用较大容量的履带式吊车来收获大木材。在山林中，每小片收获区面积为15英亩。
参见图21，图中示出了以第一种实施例收获一片面积约为510英亩的处女林的道路网络图。将大片区域划分成每片10英亩的较小假想正方形片。一主干道94横穿大片区域96的中间。根据本文先前所述的方法或者通常的现有方法，沿设定的主干道94收获成材树。主干道的宽度大致为7.32米。从主干道94开始，建设一对平行的原木运送道56，而将大区分成六片。各片被进一步细分为一10英亩的正方形区。
在各小片中，有一岔道58垂直于原本运送道而穿过。该岔道58在小片中点处终止。各小片的中点区用作为一原木放置场。从原木放置场开始，建设多个径向延伸的钓起导轨98。当吊车吊杆14长61米(200英尺)时，钓起导轨98可延伸至一小片砍伐区的边界约为61至76米(200英尺英尺)(见图22)。因而，通过这种规划的分岔主干道、岔道和钓起导轨，如果还进一步使用连接吊缆100，吊车吊杆就可以达到收获小片中的每一棵树。与现有方法超过60％的破坏率相比，采用这种收获方法造成的总破坏面积在10％以下。以下表1示出了采用上述规划图案而在一片510英亩区域中的利用面积。
表1道路和钓起路径设计7区面积1,999,200米2(510.00英亩)道路 长度 宽度 面积米(测链) 米(英尺) M2(英亩)道1 1009.8(51) 7.2(24)7270.56(1.856)道1-1 891(45)7.2(24)6415.20(1.637)道1-2 910.8(46) 7.2(24)6557.76(1.674)道1-3 910.8(46) 7.2(24)6557.76(1.674)道1-4 891(45)7.2(24)6415.20(1.637)岔道岔道-1198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-2198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-3198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-4198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-5198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-6198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-7198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-8198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-9198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-10 198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-11 198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-12 198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-13 198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-14 198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-15 198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-16198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-17198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-18198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-19198(10)7.2(24)1425.6(0.364)岔道-20198(10)7.2(24)1425.6(0.364)厚木放置放置60次(面积=1920.99米2(0.49英亩)每放一次)115259.76(29.400)总计 8573.4米176,988.24米2(433测链) (45.158英亩)EI百分比=8.85％在一小片区域中收获树木之后，履带式吊车移向邻近的一小片区，在该处重复收获过程。传统的运输卡车将收获下来的原木从砍伐场地将原木运走。
图22示出了主干道94和钓起路径98的另一种规划图案。可见，钓起路径98相互平行铺设并且从主干道94伸出。两条相邻钓起路径98之间的距离大致为182米(600英尺)。通过采用主干道94和钓起路径98的这种结构布局，可以使具有50米(165英尺)吊杆的履带吊车达到两条相邻钓起路径98之间的每棵树。表2示出了在216.74公顷区域中的利用面积。
表2道路和钓起路径设计42区面积2099687.8米2(535.58英亩)道路 长度 宽度 面积米(测链) 米(英尺) 米2(英亩)道A 1207.8(61) 7.2(24)8696.16(2.220)道B 1643.4(83) 7.2(24)11832.48(3.020)道C 415.8(21)7.2(24)2993.76(0.764)钓起路径岔道-1336.6(17)7.2(24)2423.52(0.619)岔道-2237.6(12)7.2(24)1710.72(0.437)岔道-3138.6(7) 7.2(24)997.92(0.255)岔道-41207.8(61) 7.2(24)8696.16(2.220)岔道-51366.2(69) 7.2(24)9836.64(2.511)岔道-61386(70) 7.2(24)9979.2(2.547)岔道-71306.8(66) 7.2(24)9468.96(2.402)岔道-81227.6(62) 7.2(24)8838.72(2.256)岔道-91148.4(58) 7.2(24)8268.48(2.110)岔道-10 1069.2(54) 7.2(24)7698.24(1.965)岔道-11 990(50) 7.2(24)7128(1.819)岔道-12 574.2(29)7.2(24)4134.24(1.055)岔道-13 831.6(42)7.2(24)5987.52(1.528)岔道-14 732.6(37)7.2(24)5274.72(1.346)岔道-15 653.4(33)7.2(24)4704.48(1.201)岔道-16 475.2(24)7.2(24)3420(0.873)岔道-17 277.2(14)7.2(24)1995.84(0.509)总计 17,226米121845.76米2(870测链)(31.657英亩)EI百分比=0.059％结合第二、第三和第四实施例，由于实际研讨中采用主干道66和滑移导轨68的建设方式并使用改型的液压挖掘机，其预定森林破坏率列成下表。采用102区来计算破坏率。区102包括一主干道66和在主干道两侧的10条滑移导轨68。在总面积为203.20公顷的那片区域中，主干道66和滑移导轨68所构成的总面积为5.095公顷，破坏面积为百分之2.5。
通过乘以在卷扬过程中每个原木走廊0.0078公顷的这一系数，可估算由钓起木材70造成的破坏面积。也就是说总共绞车3,510棵树，破坏面积为24.696公顷，百分比为12.15[在203.20公顷的102区中]。由于在203.20公顷那片区域中，收获木材造成的破坏总面积为29.095公顷，为收获面积的14.66％主干道和滑移导轨(比较41区)面积203.20公顷长度(M) 宽度(M) 面积(公顷)A．道路1A 1,9407.321.420B．20条滑移导轨 7,5304.883.675总计9,4705.095主干道和滑移导轨所占的百分比=2.51％原木卷扬在卷扬过程中对每一个原木走廊采用0.00784公顷的系数。所以，该系数乘以所要被切断的树木数量。
举例3,150棵树×0.00784=24.696公顷厚木卷扬百分比=12.15％森林破坏总面积=29.791公顷森林破坏总百分比=14.66％可以理解，采用其它的道路和钓起路径/滑移导轨规划图案也可以在砍伐区域中实现如第一实施例一样低于10％的地面破坏率和如第二、第三和第四实施例一样低于15％的地面破坏率。
为了便于各工种伐木工人之间联络，最好提供可靠的无绳通信设备。例如，可以提供带耳机的便携式双通道收音机。
可以认识到，也可以采用以下预定规划的道路和路径图案以使对土壤的破坏尽可能最小。采用最小长度/丛林道路面积/主干道路、钓起路径98/滑移导轨68和岔路58，也可以实现这一效果，而不象现有技术方法那样要破坏大约60％的丛林覆盖植被。
权利要求
1．在丛林中收获直立树木的方法，包括ⅰ)将具有一吊杆(14)的履带式吊车引入一片丛林；ⅱ)将被收获的树木固定到吊杆的吊钩上；ⅲ)切断树木根部；ⅳ)采用所述吊杆移走被切断的树木并且将被切断下来的树木铺在地面上;以及ⅴ)切断被切断下来的树木的树冠。
2．在丛林中收获直立树木的方法，包括ⅰ)将具有一吊杆(14)的履带式吊车引入一片丛林；ⅱ)将被收获的树木树冠固定到吊杆的吊钩上；ⅲ)将一工人带到树木的树冠部位；ⅳ)切断树木的树冠并且将工人从树木带走；ⅴ)移走树木的树冠；以及ⅵ)切断无树冠树木的根部。
3．如权利要求1或2所述在丛林中收获直立树木的方法，其特征在于ⅰ)在大片丛林中建设一主干道(94)；ⅱ)建设一条从主干道(94)引出至一小片预定丛林的原木放置场的岔道(58)；ⅲ)在各小片丛林中建设多条从原木放置场径向伸出的钓起路径98。
4．如权利要求1或2所述的在丛林中收获直立树木的方法，其特征在于，ⅰ)在大片丛林中建设一主干道(94)；ⅱ)建设多条从主干道(94)伸出的隔开且平行的钓起路径(98)；以及，各条相邻钓起路径的隔开距离基本上等于吊车吊杆(14)长度的两至三倍。
5．如权利要求2所述的在丛林中收获直立树木的方法，其特征在于，工人在一固定到吊车吊杆上的金属工作室(18)里、被绞车到树木树冠部分，以使其能够切断树木的树冠。
6．在丛林中收获直立树木的方法，包括ⅰ)将一具有吊杆(14)的履带式吊车引入一片丛林；ⅱ)将选定的一棵树定向伐倒并且切除树冠；ⅲ)将一连接吊钩(64)固定在伐倒的树木和已固定到吊杆(14)的吊钩上；ⅳ)将伐倒的树木钓到一原木放置场。
7．如权利要求6所述的在丛林中收获直立树木的方法，其特征在于，履带式吊车的吊杆(14)至少达到被切断的直立树树冠部分，且连接吊钩(64)用于固定一棵伐倒在吊杆径向长度垂直向下场地之外的树木。
8．一种森林收获机械，包括具有一吊杆(14)的履带式吊车，其特征在于，吊车中的工人工作室(18)藉由一金属罩加强，吊车吊杆侧面由金属板条(16)包住。
9．如权利要求8所述的森林收获机械，其特征在于，一稳固件固定到吊车上。
10．如权利要求8所述的森林收获机械，其特征在于，履带式吊车的吊杆在一水平圆中可360°摆动，在垂直轴线上可90°摆动。
11．如权利要求9所述的森林收获机械，其特征在于，履带式吊车的吊杆(14)在一延伸位置上可达到选定被收获一棵直立树的树冠部分。
12．如权利要求10所述的森林收获机械，其特征在于，履带式吊车的吊杆(14)至少长60米。
13．如权利要求1至5所述的任一种方法收获的热带丛林原木。
14．在丛林中收获被切断下来的树木的方法，包括(ⅰ)将一具有吊杆结构(26)的履带式吊车(20)引入一片丛林(102)中(ⅱ)将已收获的木材(70)固定到吊杆结构(26)的绞缆(40)上(ⅲ)使履带式吊车(20)稳固(ⅳ)将收获下来的木材(70)钓向履带式吊车，即收获下来的木材相对地面呈一倾角。
15．在丛林中收获被切断下来的树木的方法，包括(ⅰ)将一具有吊杆(14)的履带式吊车引入一片丛林(14)中(ⅱ)将已收获的木材(70)固定到吊杆结构(26)的绞缆(40)上(ⅲ)藉由一稳固件将履带式吊车稳固(ⅳ)将收获下来的木材(70)钓向履带式吊车，即收获下来的木材相对地面呈一倾角。
16．如权利要求14或15所述的在丛林中收获被切断下来的树木的方法，其特征在于，通过将绞缆(40)固定到履带式吊车(20)上的一辅助绞车(48)的辅助绞缆(50)上并且将辅助绞缆(50)绕一障碍物收紧而使绞缆(40)绕在木材(70)上。
17．如权利要求14或15所述的在丛林中收获被切断下来的树木的方法，其特征在于，在被钓向履带式吊车(20)之前，将已收获下来木材固定到一滑板(74)上。
18．如权利要求17所述的在丛林中收获被切断下来的树木的方法，其特征在于，所述滑板(74)包括一弓形部(76)和一基部(78)，在弓形部的末端设有一钩子(80)。
19．如权利要求17所述的在丛林中收获树木的方法，其特征在于，所述滑板(74)的所述基部(74)包括至少一个耙齿(82)，以及一将切断下来的木材固定到所述滑板(74)上的链条或绳索。
20．如权利要求14所述的在丛林中收获直立树木的方法，其特征在于，所述吊杆结构(26)的高度为当收获下来的木材(70)固定到绞缆(40)上并且当离开吊车的距离大致为100米时，相对地面的倾角不小于5°。
21．如权利要求13或14所述的在丛林中收获被切断下来的树木的方法，其特征在于，(ⅰ)在一大片丛林中建设一主干道(66)(ⅱ)建设多条从主干道(66)伸出的滑移导轨(68)(ⅲ)相邻滑移导轨(68)之间的距离在200至300米之间。
22．一种森林收获机械，包括具有一吊杆结构(26)的履带式吊车(20)，并具有绞车装置，其特征在于，具有夹钳(34)的一可折叠臂结构(30)可枢转地安装在吊杆结构(26)上，在钓起收获下来的木材(70)过程中，可折叠臂结构(30)用于稳固履带式吊车(20)。
23．如权利要求22所述的森林收获机械，其特征在于，可折叠臂结构(30)由一液压装置驱动。
24．如权利要求22所述的森林收获机械，其特征在于，履带式吊车(20)藉由可折叠臂结构(30)稳固在地面上，(并且一木材(88)由可折叠臂结构(30)的夹钳(34)保持在地面上)。
25．如权利要求22所述的森林收获机械，其特征在于，所述可折叠臂结构包括一对夹钳(34)，用于在稳固履带式吊车(20)的同时抓住木材(88)。
26．一种森林收获机械，包括其上具有一可枢转地安装的反向铲臂(52)的履带式吊车(20)，其特征在于，吊杆结构(26)可枢转地安装到反向铲(52)上，一夹钳(34)固定到吊杆结构(26)的一端上，一导轮(28)装置固定到吊杆结构另一端上。
27．一种森林收获机械，包括其上具有一可枢转地安装的反向铲臂(52)的履带式吊车(20)，其特征在于，一吊杆结构(26)独立于反向铲而安装到吊车的底盘上。
28．如权利要求22至27中任一项所述的森林收获机械，其特征在于，吊车(20)还包括一辅助绞车装置(48)。
全文摘要
在丛林中收获树木的方法,包括将一具有吊杆的液压履带吊车引入一片丛林,将树木固定到吊钩上,切断树根,移走树木且再切断树冠。在砍伐区建设主干道、岔道和钓起路径。另一种方法为将有吊杆结构的吊车引入丛林区,将木材固定绞缆,将吊车稳固且将木材与地面成倾角地钓向吊车。一森林收获机械包括一具有吊杆结构和绞车装置的履带式吊车。夹钳的可折叠臂结构安装在吊杆结构上且用于稳固履带吊车。破坏的总面积低于被收获面积的10%。
文档编号A01G23/08GK1306741SQ0012003
公开日2001年8月8日 申请日期2000年6月30日 优先权日1999年12月3日
发明者达托, 达·翁·约·猜 申请人:弘林企业(马)有限公司
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