(57)【要約】【課題】大型機材の導入や作業足場の設置を不要とし、人力が殆どかからず、さらに、安全性が極めて高い立木伐倒技術を提供する。【解決手段】伐倒方向を検討し、伐倒方向から受け口１０を設ける。さらに、つる３０および追いづる４０を残して追い口２０を設け、水と反応して膨張する立木伐倒用治具５０を追い口２０に挿入する。立木伐倒用治具５０の膨張圧は、追いづる４０を切断し、さらに、追い口２０上面を押し上げて、つる３０を中心に立木を回動させる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立木伐倒の際、追い口に挿入される治具であって、
水和膨張性物質と、
前記水和膨張性物質を収納する容器
を備える
ことを特徴とする立木伐倒用治具。
【請求項２】
前記容器は透水性を有する
ことを特徴とする請求項２記載の立木伐倒用治具。
【請求項３】
前記容器は扁平断面形状を有する
ことを特徴とする請求項２または３記載の立木伐倒用治具。
【請求項４】
前記容器は膨張方向制御機能を有する
ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の立木伐倒用治具。
【請求項５】
受け口を設ける工程と、
つるを残して追い口を設ける工程と、
前記追い口に水和反応による膨張機能を有する立木伐倒用治具を挿入する工程と
を備えることを特徴とする立木伐倒方法。
【請求項６】
前記追い口を設ける工程において、更に、追いづるを残す
ことを特徴とする請求項５記載の立木伐倒方法。
【請求項７】
前記追い口を設ける工程において、前記追い口断面形状を三角形または平行四辺形とする
ことを特徴とする請求項５または６記載の立木伐倒方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は立木伐倒技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
山間部等で間伐が行われているが、伐採作業時の事故も絶えない。この種の事故は、斜面等の足場が悪い場所で作業を行ったことに起因した横転や無理な姿勢で重量物を扱ったことによる関節や筋肉障害に因るものや、伐倒木への巻き込まれに因るものがある。
【０００３】
伐倒木への巻き込まれに因る事故は、本来、伐倒作業は立木を意図した方向に倒す必要があるが、予想外の方向に伐倒したことに起因する。すなわち、偏心している木の重心を把握するのは難しい。斜面ではさらに複雑になる。その結果、予想を誤ることがある。
【０００４】
一般的な、樹木、特に小木以外の立木の伐倒方法について簡単に説明する。
【０００５】
斜面上の立木の場合、木を倒す方向は斜面に対して基本的には斜め下方向か横方向である。それ以外の方向に倒したい時は、立木の重心方向から左右９０度の範囲内で伐倒方向を定めることが多い。
【０００６】
斧やチェーンソーで、木を倒そうとする方向から立木の概ね中心軸付近まで切り込みを入れる。この切り込みの形状は切り込み方向の側面から見れば、通常、三角形状の空間となる。受け口と称される。
【０００７】
次いで、立木の前記切れ込みと正反対の側の同じ高さに新たな切れ込みを入れる。この切れ込み深さは、前記切り込みよりも深くなるように入れる。追い口と称される。
【０００８】
両方向からの切れ込みは繋がないようにし、非切れ込み部を温存させる。つると称される。
【０００９】
ここまで、いずれの方法もほぼ共通である。そこから倒木させるには、幾つかの手段がある。
【００１０】
一般には、立木の重心より高い位置にロープを掛けて作業者が伐倒方向にロープを引いて引き倒す、前記追い口に楔を打ち込む、追い口にフェリングレバーを入れて倒す、特に大径木の場合はスクリュージャッキを追い口に挿入して元口を持ち上げて倒す、等が行われている（例えば、非特許文献１）。
【００１１】
しかしながら、何れの方法においても、機具を使用するための作業足場を設置する必要が有る。斜面において作業足場を設置する必要があり手間となる。
【００１２】
また、何れの方法においても、伐倒時に作業者が倒す木と至近距離で作業を行うことになるため、危険を伴うことも多く、伐倒木への巻き込まれに因る大きな事故が散見される。このため人力による伐倒作業をできるだけ無くし、作業者が伐倒木から離れた位置で作業管理できる方策も検討されている（例えば、特許文献１）
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】古瀬隆男，宮沢昌弘，佐藤章二著，「油圧ジャッキを利用した天然林伐倒の考察」，長野営林局業務研究発表集，平成３年度巻（号），１９９２年，ｐ．７９〜８５
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１１−１１５１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献１に係る方法は、従来の伐倒方法を電動駆動・遠隔操作化したものに過ぎない。機材の大型化、発電機等の搬入等が必要になり、斜面や山奥など足場の地や設備機材を設置できるスペースがとれない密集林などでは導入に難がある。
【００１６】
本発明は、上記課題を解決するものであり、大型機材の導入や作業足場の設置を不要とし、人力が殆どかからず、伐倒時には人が立木から離れることが出来ることから、さらに、安全性が極めて高い立木伐倒技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決する本発明は、立木伐倒の際、追い口に挿入される立木伐倒用治具である。水和膨張性物質と、前記水和膨張性物質を収納する容器を備える。
【００１８】
本発明において、好ましくは、前記容器は透水性を有する。
【００１９】
これにより、水に浸漬するだけで、容器内部の水和膨張性物質に水が供給され、立木伐倒用治具は膨張する。
【００２０】
本発明において、好ましくは、前記容器は扁平断面形状を有する。
【００２１】
本発明において、好ましくは、前記容器は膨張方向制御機能を有する。
【００２２】
これにより、立木伐倒用治具の膨張圧が効率よく追い口上面に伝達される。
【００２３】
上記課題を解決する本発明は、立木伐倒方法である。受け口を設ける工程と、つるを残して追い口を設ける工程と、前記追い口に水和反応による膨張機能を有する立木伐倒用治具を挿入する工程とを備える。
【００２４】
立木伐倒用治具の膨張圧により立木伐倒する。水和反応によるので、大型機材の導入や作業足場の設置を不要とし、人力が殆どかからない。また、倒木の瞬間は無人であるため、安全性が極めて高い。
【００２５】
本発明において、好ましくは、前記追い口を設ける工程において、更に、追いづるを残す。
【００２６】
立木伐倒用治具の膨張圧で追いづるを切るため、安全性が更に向上する。
【００２７】
本発明において、好ましくは、前記追い口を設ける工程において、前記追い口断面形状を三角形または平行四辺形とする。
【００２８】
追い口断面形状を三角形または平行四辺形とすれば、施工容易であり、熟練を要しない。また、立木伐倒用治具も挿入しやすい。
【発明の効果】
【００２９】
本願発明の立木伐倒技術は、大型機材の導入や作業足場の設置を不要とし、人力が殆どかからない。さらに、倒木の瞬間は無人であるため、安全性が極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】立木伐倒の基本を説明する図である。
【図２】立木伐倒用治具の例である。
【図３】立木伐倒方法の説明図（施工前）である。
【図４】立木伐倒方法の説明図（受け口形成）である。
【図５】立木伐倒方法の説明図（追い口形成および治具挿入）である。
【図６】立木伐倒方法の説明図（倒木）である。
【図７】追い口断面形状の例である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
〜立木伐倒の基本〜
立木伐倒については、厚生労働省より「チェーンソーによる伐木等作業に関するガイドライン」が示されている。本実施形態においても、ガイドラインに準拠する。以下、ガイドラインに記載の立木伐倒作業について要約する。
【００３２】
立木伐倒作業は、受け口を設ける工程と、つるを残して追い口を設ける工程と、くさびを打ち込む等により倒木する工程から構成される。
【００３３】
図１Ａは、一般的な立木伐倒の基本を説明する図である。図１Ｂは、より安全な追いづる切りを説明する図である。
【００３４】
まず、伐倒方向を検討し、伐倒方向から受け口を設ける。受け口の下切りの深さが伐根直径の１/４以上となるように水平に切る。なお、胸高直径が７０センチメートル以上の立木の場合は、１/３以上となるようにする。さらに、下切りに対して３０〜４５度の角度で、斜め切りをする。下切りと斜め切りの終わりの部分が一致するようにする。斜め切りを先に行ない、その後下切りを行なってもよい。
【００３５】
次に、受け口と反対側に追い口を設ける。追い口切りは、受け口高さの下から２/３程度の位置とし、水平に切り込む。このとき、つる幅が伐根直径の１/１０程度となるように、切り込み過ぎないように切り込む深さに留意する。受け口と追い口は繋げず、つるを残す。
【００３６】
ガイドラインでは、一例として、くさび打ち込みによる倒木について記載されている。他の方法により倒木してもよい。
【００３７】
立木の偏心が著しい場合や裂けやすい場合は、追いづる切りがより安全である。追い口を切るときに、受け口の反対側の幹は切らず、突っ込み切りにより側面からチェーンソーを水平に深く入れる。すなわち、受け口の反対側の幹の部分に追いづるを残す。つると追いづるの２カ所で立木を支持するため、安全性が高い。最後に追いづるを切ることにより伐倒する。
【００３８】
〜立木伐倒用治具〜
立木伐倒用治具５０は、立木伐倒の際、追い口に挿入される治具である。水和反応により、所定の方向に膨張する。
【００３９】
図２に、立木伐倒用治具５０の例を一部断面斜視図で示す。点線により全体外形把握を補助する。立木伐倒用治具５０は、水和膨張性物質５１と、水和膨張性物質５１を収納する容器５２から構成される。水和膨張性物質５１は遊離生石灰を有効成分とすることが好ましい。
【００４０】
容器５２は、水和膨張性物質５１を外部に漏らさず、かつ、内部の水和膨張性物質５１に水を供給する機能（透水性）を有する。たとえば、メッシュ、織布、不織布等が好ましい。
【００４１】
容器５２は、膨張方向制御機能を有する。すなわち、立木伐倒用治具５０は均等に膨張せず、一方向に集中して膨張する。これにより、立木伐倒用治具５０が追い口２０に挿入された場合、膨張圧は追い口２０上面を押し上げるように作用する。たとえば、扁平断面形状であれば、容器５２は平面方向よりも平面直角方向に変形しやすくなる。その結果、図示上下方向に膨張方向が制御される。
【００４２】
以下、各例について説明する。
【００４３】
図２Ａは基本例である。容器５２には、粉末状の水和膨張性物質５１が収納されている。容器５２は、扁平形状の容器である。
【００４４】
図２Ｂは容器本体の長手方向の両側の周縁部５３を接着したものである。周縁部５３により平面方向の変形が拘束される結果、平面直角方向により変形しやすくなる。これにより、膨張方向が確実に制御される。
【００４５】
図２Ｃは容器本体の長手方向の片側の周縁部５３を接着したものである。周縁部５３がつる３０に接近するように、立木伐倒用治具５０を設置する。周縁部５３の反対側は拘束が緩く、より変形しやすくなる。すなわち、支点３０から離れた位置にて膨張あるが作用するため、大きなモーメントを発生させることができる。
【００４６】
図２Ｄは断面略かまぼこ型の容器である。図示下側の平面は短く、図示上側の平面が長い。その結果、図示下側の平面により、平面方向の変形が拘束され、図示上側の平面は、平面直角方向により変形しやすくなる。これにより、膨張方向が確実に制御される。
【００４７】
図２Ａ〜Ｄにおいては、容器５２が、透水性と膨張方向制御機能の両方を有している。一方で、図２Ｅ〜Ｆのように容器５２が、内容器５４と外容器５５とから構成され、内容器５４が透水性を有し、外容器５５が膨張方向制御機能を有していてもよい。内容器５４は水和膨張性物質５１を収納し、外容器５５は内容器５４を収納する。
【００４８】
図２Ｅでは、容器５２はパック状の内容器５４と２枚の平板とヒンジからなる外容器５５とから構成される。内容器５４は透水性材料により形成され、水に浸漬される。外容器５５の２枚の平板の間に内容器５４に挟まれる。内容器５４が膨張すると、膨張圧は２枚の平板が互いに離れるように回動させる。ヒンジがつる３０に接近するように、立木伐倒用治具５０を設置する。平板が追い口２０上面を押し上げるように作用する。このように、膨張方向が制御される。
【００４９】
図２Ｆでは、容器５２はパック状の内容器５４とメッシュ状容器である外容器５５とから構成される。内容器５４は外容器５５に収納された状態で、水に浸漬可能である。メッシュの隙間を介して、内容器５４内部に水が供給される。外容器５５は扁平断面形状であり、かつ、メッシュによる延性により、図示上下方向に膨張方向が制御される。外容器５５の構造を図２Ｂ〜Ｄのような構造とし、膨張方向の制御機能を持たせても構わない。
【００５０】
外容器５５の材質は限定されないが、水和膨張性物質５１による水和反応熱が２００℃程度と予測されることから、耐熱性のある樹脂や金属が好ましい。
【００５１】
〜立木伐倒方法〜
本実施形態の立木伐倒方法の一例を図３〜６を用いて説明する。
【００５２】
立木の重心や斜面形状等を考慮して、伐倒方向を検討する（図３参照）。伐倒方向から受け口１０を設ける（図４参照）。この工程は、上記立木伐倒の基本と共通する。
【００５３】
さらに、つる３０および追いづる４０を残して追い口２０を設け、水と反応して膨張する立木伐倒用治具５０を追い口２０に挿入する。（図５参照）。立木伐倒用治具５０は、たとえば、バケツの水に浸漬させることにより膨張機能を発揮する。および立木伐倒用治具５０については上記図２に対応する記載に詳述している。追い口２０断面形状については下記図７に対応する記載にて詳述する。
【００５４】
立木伐倒用治具５０の膨張圧は、追いづる４０を切断し、さらに、追い口２０上面を押し上げて、つる３０を中心に立木を回動させる（図６参照）。倒木の際に、つる３０も切断される。
【００５５】
本実施形態の立木伐倒方法では、例えば、前日に立木伐倒用治具５０を設置しておけば、翌朝には立木は伐倒されている。したがって、伐倒時に作業者が現場に留まる必要はなく集材作業は後日行えば良い。また、立木伐倒用治具の容器、とりわけ外容器の材質を配慮すれば、使用済の立木伐倒用治具５０は環境負荷低減材から構成されたものになり得ることが可能なので、使用済治具を回収する必要は必ずしも無く、そのまま放置することもできる。
【００５６】
〜追い口断面形状〜
図７は、追い口２０断面形状の例を示す、断面図である。
【００５７】
図７Ａは一般的な追い口（追いづるなし）の断面形状である（図１Ａ相当）。本実施形態では立木伐倒用治具５０を設置可能とするため、所定幅を持たせる。水平に数回切る。
【００５８】
図７Ｂは図７Ａの変形例であり、断面形状は三角形になる。水平に切った後、やや斜めに切る。図７Ａに比べ、立木伐倒用治具５０の膨張圧が効率よく追い口２０上面に伝達される。
【００５９】
図７Ａ〜Ｂのように、追いづるなしの追い口としてもよいが、安全性向上の観点から、追いづる４０を設けることが好ましい。
【００６０】
図７Ｃは一般的な追いづるを有する追い口の断面形状である（図１Ｂ相当）。ところで、立木伐倒用治具５０の膨張圧が効率よく追い口２０上面に伝達されるためには、追い口の幅が広すぎると好ましくない。一方で、突っ込み切りにより、幅の狭い追い口を設けるには熟練を要する。
【００６１】
図７Ｄは図７Ｃの変形例であり、断面形状は三角形になる。水平に切った後、やや斜めに切り、最後に短辺をやや斜めに切る。短辺を極端に短くする必要がないため、熟練を要しない。また、図２に示す立木伐倒用治具５０の形状におおよそ対応し、立木伐倒用治具５０の膨張圧が効率よく追い口２０上面に伝達される。
【００６２】
図７Ｅも図７Ｃの変形例であり、断面形状は平行四辺形になる。上下２本、水平に切った後、更に斜辺２本を斜めに切る。斜辺を極端に短くする必要がないため、熟練を要しない。また、図２に示す立木伐倒用治具５０の形状におおよそ対応し、立木伐倒用治具５０の膨張圧が効率よく追い口２０上面に伝達される。
〜効果まとめ〜
【００６３】
本実施形態の立木伐倒方法では、チェーンソー以外の大型機材を必要としない。また、作業足場を設置する必要がない。立木伐倒用治具５０を設置するまでは人力で行うが、その後は無人である。すなわち、人力が殆どかからない。
【００６４】
さらに、最も危険な倒木の瞬間に、人がいないため、安全性が極めて高い。特に、追いづる切り（図７Ｃ〜Ｅ）とすると、安全性が更に高くなる。
【符号の説明】
【００６５】
１０  受け口
２０  追い口
３０  つる
４０  追いづる
５０  立木伐倒用治具
５１  水和膨張性物質
５２  容器
５３  容器周縁部
５４  内容器
５５  外容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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