明朝紫禁城的邛崃神木采伐
架厢运木是我国历史上邛崃山区旱运木材原条的一种方式 ,是在山地采伐集材点至水运起点之间架设厢道,依靠人工在厢道上拽运木材,使得木材运输相对肩扛更为省力 。
架厢运木是一种传统乡土技术,属于学术界所谓“低技术”(low-technology)类别 ,它产生于古人当时的社会环境和生产实践,反应了古人智慧及技术应用思维。
1 厢道的基本结构
厢道为临时木结构,犹如铁路,是将首尾相连的木材原条平行辅设于路面或支架上,形似架起的轨道 。其基本构件如下(图1)。
图1 厢的基本结构
1)主梁。在厢道上的木材原条,也称道木,与铁路的轨道类似,首尾相连,运木时供工人行走,主梁外沿的距离为厢宽,一般为1.5~1.8 m,主梁直径15~30 cm不等,长度一般为6~10 m。
2)横杆。在主梁上横着绑缚的较小的木棒,直径为8~15 cm,一般每距0.6~1.5 m绑缚一根,用于托起被拖行的木材,也可以使工人足部借力,如当今短跑运动员起跑时的起跑器,避免脚下打滑;横杆使得作业更为安全,一旦有工人滑倒,向内可匍匐在横杆上,向外也可以抓住横杆,不至于摔到厢道之下。
3)正柱。厢道之下用于支撑的木材,正柱长度须根据地形确定,直径一般较主梁小、较横杆大,可以垂直设定和倾斜设定。
4)横梁。与正柱绑缚形成支撑体,横梁直接和主梁接触以担撑,其长度和直径取决于正柱之间距离和主梁的重量,一般正柱间距越大、主梁越粗越重,则横梁的直径越大。
5)斜杆。起到辅助固定作用的构件,可以绑缚在正柱上,用于固定正柱,使其不易移动。斜杆设置较为随机,主要起到固定作用。对于马架型正柱,可以两端都绑缚在正柱上;对于门字型和单柱型正柱,可以一端绑缚在正柱上,一端固定在地上。
6)“厢板子”。为了支撑的牢固性或保护土地不被破坏,在正柱和沙石土壤之间铺设木板 。
7)连接材料。用于绑缚各个构件的藤索、绳索、竹篾,也有木楔、锔子等紧固构件。
架厢的主要构件为木质,与其他建筑结构材料相比,体现出低碳环保的特点。构件并非标准件,根据地形的高低确定正柱长度,根据地势的险峻程度来确定正柱和主梁的组合结构,根据厢道的稳定性要求来确定斜杆的使用数量。
厢以主梁的长度为一“度”,“度”也可称为“板”,如主梁长度为10 m,那么1 度就是10 m,50 度的厢道就有500 m。厢道长短则由地形分布、运输距离远近、经济状况决定。
2 厢道分类
按照厢道所处地形不同,厢分为平厢、陡厢和高厢 。
平厢架于平地,常在狭谷中窄长平地或干涸溪沟;
陡厢架于坡上与坡下之间,在陡坡处,如坡底为怪岩乱石,不宜将木材直接“放洪”,便在此取木架厢 ;
高厢架于两山之间,运木遇两山夹峙深沟的阻隔,如木材放下再运上,则颇耗人工,于是从沟底建立较高支架,上铺厢道。
还有一种特殊的厢,称为“牛角厢”,也称作“转盘厢”,当厢道遇地形需要大转弯时,一边为悬崖,一边为山体,将厢面架成扇子形,横梁作扇骨状排列,山体一侧横梁头部靠拢,悬崖一侧头部分散,正柱和主梁组合成凸出山体的结构,靠近悬崖一侧设置档木。
按照厢道距离地面的高度不同,厢也可分为平厢、低厢、高厢。平厢贴于地面,对于低厢与高厢的高度,各地没有统一规定,
在邛崃县,主梁距离地面1.8 m以上者为“高厢”, 1.8 m以下者为“低厢” 。在芦山县一般低厢1~2 m,高厢多在3~8 m,特高厢为8 m以上,
在该雅安地区宝兴县曾经修建过高达13 m的厢道 。按照厢道下正柱的层数分,可分为一层、二层或多层厢,采用二层以上的厢一般为高厢。
按照厢道下面的自然条件不同,厢道有旱厢、水厢之分,厢道下为土地的为旱厢,下为河流水面的为水厢。按照主梁的多少,厢道可分为单道、双道和多道。单道即厢道两侧各有一根主梁,两人拉厢时各走一根;双道即两边各有两根主梁;多道即厢道两侧有多根主梁。主梁越多,工人拉厢作业的安全性越有保障。
厢道还有全厢和半厢之分 ,半厢较窄,仅一人在厢上行走,另一人在路上;全厢较宽,两位拉厢工人均在厢上拖运作业。
3 厢道构建
3.1 选址
架厢的位置主要是沟壑相对多而且不太深的地方,厢道的路线选择,可按照地形,随高就低,因地制宜,即可应用到山地集材,也可以用到木材短途运输。
3.2 搭设
搭设厢道的过程一般是先做支撑结构,在支撑结构上铺设主梁,再增加斜杆辅助支撑,之后在主梁上绑缚横杆,最后再以斜杆整体调试,以木楔、锔子调试稳定,具体方法如下:
将正柱和横梁绑缚形成支撑结构,主要有单柱型、门字型、马架型等结构。横梁要保持水平,支撑结构要按照一定的距离布置,一般会根据主梁长度确定间距,保证主梁两头能够搭上。正柱底端要埋入土中,如果遇到沙土疏松块,则要挖坑放入厢板子,以避免正柱下沉造成的结构不稳。
支撑机构布置好后,将主梁两头搭在支撑结构上,一般采取单侧双主梁设置,即在支撑结构上放置4 根主梁,用于运木时两个工人在上面行走。主梁和横梁直接接触,一般也要将两者绑缚固定。
主梁固定后,为了加固支撑结构,在支撑机构上要用斜杆加以辅助支撑, 随机地增加长短不一的斜杆。另外,为了使两个正柱之间固定,也有用绳索连接并缠绕绳索使得正柱之间固定的方法。
最后,在主梁上绑缚横杆,横杆一般不能太细,要承受住木头重量,且要均匀摆放 ,这样使得拉动木材的时候减少木材的冲击,也不至于因横杆空隙太大而使木材掉落。有的还将滑楠树皮捣烂,以其汁作润滑脂涂在横杆上,作为天然润滑剂 ,减少所运木材与横杆之间的摩擦力,使滑行加快,减轻劳动强度。
以上构件之间连接均用山藤、竹篾或绳索绑缚,加以木楔插空固定,在架设高厢、下方土壤松软或所运木材径级较大、重量较沉时,要对正柱与横梁连接处等重点部位使用抓钉打锔,以保持厢道稳定。在绑缚过程中,绑扣要容易解开,使厢道容易拆卸,机动性强。
以上架厢所用木材均为就地取材,根据采伐木情况,除了主梁以外,大多选择等外材,径级和长度较小,避免了木材浪费,也便于拆卸运输。现今钉连接是轻型木结构最基本的连接形式 ,与之不同,厢道的主要连接方式是绑接,而锔钉只是局部补充。
4 运木过程
综合现有文献,结合实地调查,将运木过程归纳为五个步骤:
第一步,归拢。将木材集于厢道边,在坡度较陡的地域,可采用“放洪”的方法将木材从山上下放土坡地带,用撑棍将木材撬拨入“洪道”顺地势下滑 ,之后用人工将木材抬到厢道边归集起来待运。如将厢道直接架设至采伐点,则不需要归拢环节。
第二步,分拨。拉厢工人被分配确定拉厢位置。一把钉牛2 个人,钉牛是一带环粗铁钉(图2),钉长约10~13 cm,有圆钉和方钉之分,钉上端有空,有铁环穿过,铁环内径10 cm左右,环可移动。如果有10把钉牛,则需20 个人参加拉厢。分拨时,按照厢道的长度和工人数量,均分当日每拨拉厢长度,短则5 度,长则10~20度不等,若厢道有200度,工人有20位,则10把钉牛,将10 把钉牛分到10 个地段,叫作10 拨,每拨20 度,每拨都规定好起点和终点,称为第几拨。所运木材越重、每拨拉厢距离越长、拉厢的难度越大,则配的工人越多,有的一度可以配多把钉牛。一拨可拉大径级原条1根,可拉小径级原条多根,1根叫青龙,2 根叫筷子,3根以上叫一把 。相比厢上作业的工人,一般首尾及转角处的工人要多配。
图2 钉牛形状示意图
第三步,起拨。起拨工具主要是木杠、钉牛、绳索。木杠一般采用中间直径7~10 cm、大头直径8~11 cm的樱木,大头端包有铁盖,用于击打钉牛,使其钉入木材。将钉牛固定在木材蔸部,绳索一头栓系在木杠中间,一头穿过钉牛圆环,工人在木杠两端肩扛,一手抓紧绳索,一手攀着木杠,拉绳将使木材抬上厢道。起拨的劳动强度大,一拨一般配4 个人,即两把钉牛,木杠中间会有一定的弯曲,使得栓钉牛的绳子不会左右滑动,也使得两个人肩部受力相等。
第四步,拉厢。与起拨的作业方式相似,工具主要也是木杠、钉牛、粗绳,但拉厢是在厢道上的拉木作业,一般为二人作业。把原条的一头抬离厢道一尺多高,身子向前倾,用力拖着木材在厢道上行走。拉厢工人同时要用向上、向前、向左或向右的各种力,因此拉木工人常口喊号子 ,使步调一致,避免踩滑、踏虚以及木材摆动。牛角厢的拉法有其独特之处,工人要随着木材的转向而协调配合,在转盘时,外侧的工人手扶钉牛,坐在木材上,待木材转进盘内后,立即离木套扛再拉 。
运木工人一拨接一拨,直至运木下山,期间钉牛并不取下,直到运到目的地才取下向上传递,即拉厢过程中,木材是向下传递,而取下的钉牛是向上传递。
第五步,堆码。到达目的地后,就把木材从厢上抬下来码在河边待运,也要配4 个人完成。
在运距较远的情况下,要分段架厢,分段运木,每运完一段立即腾厢 ,将原来的厢木运到下一段再建,厢木按照正柱、横梁、主梁、横杆等分类搬运,再建厢道时仍按原构件用途使用,如现代模块化木结构建筑 ,可在再建厢道时省去大量的选材时间,直至到达目的地,将所有厢木拆下,与所运木材一起分类售运。
5 结语
架厢运木是我国古代木材集运中的技术创造,厢道作为一种简易的木结构,缩短了木材运输长度,减小了地形坡度影响,使得木材集运更为省力,解决了山区木材运输中跨过沟壑的问题。厢道适用性强,结构稳定,拆装灵活,资源和环境友好。架厢运木适用于各类地形中不同径级木材运输,是满足多样性集材技术需求的一个可能选项。建议在不适合机械集材的局部采伐区域采用,在天然林和公益林抚育集材、集材技术创新研发、解决就业、山区扶贫、科学研究、森林文化建设等方面也可适当发挥其作用。