Альпиниские верёвки и их назначение

Размещено на http://www.allbest.ru/

Альпиниские верёвки и их назначение

1. История

История применения верёвок в альпинизме берет свое начало с момента первых восхождений в Альпах в XVIII веке. Вначале это были кручёные льняные верёвки, которые выдерживали рывок до 700 кг и не могли обеспечить требуемую надёжность. Постепенно росла сложность альпинистских маршрутов, изменялись технологии производства, в 1950-х годах начали применяться синтетические верёвки, что привело к появлению динамических верёвок и новых методов страховки (нижняя глухая страховка, подробнее см.страховка). В 1953 г. фирма «Edelrid» впервые применила плетёную веревку (верёвку кабельной конструкции; подробнее о строении верёвок см. трос).

2. Типы верёвок

Материалы

Альпинистские верёвки изготовляются в основном из полиамида (нейлон, капрон -- прочны, эластичны, износостойки, достаточно устойчивы к влаге и к воздействию химических веществ кроме кислот). Иногда применяется также полиэстер (менее эластичен и верёвка плохо держит узел), редко кевлар (верёвки из кевлара самые прочные, но наименее долговечные и плохо держат узел).

Кручёные и плетеные верёвки

В настоящее время существует два типа веревок: кручёные и плетеные (веревки кабельного типа). Обычно, при одинаковом материале и одинаковой толщине, крученая верёвка, в сравнении с плетёной, имеет лучшие прочностные и динамические характеристики. В то же время, благодаря тому, что плетёная верёвка имеет несущую сердцевину и защитную оплётку, она лучше защищена от механических повреждений и неблагоприятного воздействия солнечного света. У типичной верёвки такого типа сердцевина состоит из нескольких десятков тысяч синтетических нитей. Они распределены в два, три или более прямых, плетёных или кручёных жгута, в зависимости от конкретной конструкции и требуемых эксплуатационных характеристик. Например, сердцевина динамической верёвки типа «Classic» производства «Edelrid» состоит из 50400 нитей толщиной 0,025 мм, а её защитная оплетка из 27000 нитей. Плетёные верёвки также более удобны для завязывания узлов.

Защитная оплётка верёвок для альпинизма обычно окрашена. Цвета могут быть самые разные, но всегда яркие, что создает удобство при работе с двумя и более верёвками. Оплетка большинства спелеологических верёвок и «технических» верёвок -- белая.

Диаметр верёвки

Диаметр динамических и статических верёвок, производимых большинством специализированных фирм, чаще всего лежит в пределах от 9 до 11 мм. Диаметр технических верёвок, применяемых в промышленном альпинизме, -- 10--12 мм. Во время соревнований судейская страховка может производиться 12-, 14- и 16-миллиметровой верёвкой.

Важно: в практической работе толщина верёвки имеет отношение только к общему весу, гибкости, удобству обращения и т. п. и не является показателем надежности веревки (см. ниже).

веревка альпинизм нейлон

3. Динамические и статические верёвки

Фактор (коэффициент) падения

Фактор падения определяется отношением высоты падения к длине верёвки, которая его задерживает.

Максимально возможный (и самый неблагоприятный) фактор падения это 2, когда точка срыва находится на длину верёвки выше, чем точка страховки. При срыве с уровня точки страховки фактор падения равен 1.

Примечание: Динамическими называются нагрузки, которые быстро изменяются по величине и направлению.

Основная отличительная черта, определяющая вид данной верёвки, это её динамические качества -- способность удлиняться под нагрузкой. Ещё при конструировании верёвки в зависимости от желаемых эксплуатационных свойств задается способность к удлинению как в процессе нормального употребления, так и при поглощении динамического удара. В соответствии со степенью удлинения под нагрузкой, а также целями, для которых она производится, верёвка подразделяется на два основных вида: динамическая, или альпинистская верёвка и статическая, или спелеоверёвка.

Динамические верёвки

Основное свойство динамических верёвок -- это способность амортизировать динамический удар, возникающих при срыве с фактором падения больше 1 (см. врезку). Производится в основном для нужд альпинизма. Их основные качества определяются нормами UIAA.

Требования UIAA и EN892 (европейские требования) для динамической верёвки:

Сила рывка должна быть не более 12 кН при факторе рывка 2 с весом 80 кг (55 кг для полуверёвки или двойной верёвки);

Верёвка должна выдерживать не менее 5 рывков с фактором рывка 2 и весом, указанным выше;

Удлинение не должно быть более 8 % под грузом 80 кг (для полуверёвки не более 10 % под грузом 80 кг);

Гибкость при завязывании узлов -- коэффициент гибкости (диаметр верёвки/диаметр верёвки внутри узла при нагрузке 10 кг) должен быть не более 1,2;

Смещение оплетки верёвки относительно сердцевины -- 2 метра веревки протягивают через специальное устройство 5 раз. Смещение оплетки верёвки относительно сердцевины должно быть меньше 40 мм;

Маркировка должна указывать тип верёвки (одинарная, полуверёвка или двойная верёвка), изготовителя и CE-сертификат.

Для проверки динамических верёвок применяют тест «Dodero». Лучшие образцы верёвок выдерживают до 16 рывков.

Недостатки

Динамические верёвки мягкие, и как правило, сильно намокают и обмерзают;

На мягких верёвках плохо держат жумары;

При использовании жумаров необходимость топтаться на месте, пока не выбирается до 5-6 метров удлинения, прежде чем спелеолог или альпинист оторвётся от пола;

Постоянные подскоки при каждом перемещении самохвата (жумара) по верёвке;

Из за подскоков при соприкосновении со скалой эластическая верёвка больше трётся;

Динамические верёвки нельзя использовать под постоянными статическими нагрузками (переправы, перила).

Динамически верёвки бывают следующих типов:

Одинарная динамическая верёвка или основная верёвка

Одинарным (основным) называется такой тип динамической веревки, который по своей конструкции предназначен для использования для страховки при свободном лазании и обладает необходимыми качествами для надежного задержания падения с максимальным фактором 2. Толщина основной верёвки чаще всего от 10,5 до 11,5 мм. При продвижении верёвка последовательно прощелкивается в карабины промежуточных точек страховки.

Достоинства

Одинарная верёвка наиболее долговечная в использовании, более простая в работе;

Она легче, чем две полуверёвки (но тяжелее сдвоенной верёвки).

Недостатки

В отличие от сдвоенных верёвок менее защищенная от перебивания камнями, льдом или от обрезания об острый край скалы;

Необходимо следить, чтобы при прохождении через промежуточные точки она не делала больших перегибов, так как при этом возрастает трение при её прохождении, верёвку трудно выбирать, это может привести к срыву, замедляет работу первого в связке;

При прохождении через много карабинов во время срыва из за трения верёвка может не удлинится и динамические свойства могут не проявляться в полной мере.

Чтобы избежать этого необходимо использовать оттяжки, страховочные точки располагать более оптимально, спрямляя ход верёвки.

Полуверёвка

Полуверёвкой называется динамическая верёвка, которая обязательно должна быть сдвоена при страховке. У одиночной полуверёвки нет необходимых качеств для того, чтобы выдержать падение с фактором 2. Полуверёвки имеют толщину 8.5--10 мм. При использовании системы из двух полувёревок они поочерёдно встегиваются в разные карабины и разные точки страховки, образуя две параллельные дорожки. Полуверёвки вщелкивают в карабины поочередно, распределяя одну веревку справа по ходу движения, другую -- слева. Не допускается перехлест веревок. Обычно используют полуверевки разных цветов.

Достоинства

Каждая верёвка встёгивается в меньшее число карабинов;

При использовании двух полуверёвок уменьшается трение в карабинах и о рельеф, что помогает при работе на сложных маршрутах.

Они более защищены от перебивания, хотя каждая верёвка менее надежна сама по себе и быстрее выходит из строя из-за повреждений оплетки;

Удобна при спуске дюльфером (скоростном спуске) -- не нужно нести ещё одну верёвку. Одна верёвка применяется для спуска, другая для страховки.

Недостатки

Приемы страховки более сложные, чем для одинарной верёвки и от страхующего требует большего опыта и внимания. При нижней страховке надо следить, чтобы в каждой из верёвок не было провисания. При вщелкивании верёвки в карабин промежуточной точки первый в связке выбирает одну из верёвок. Страхующий должен оперативно выдать её и в случае необходимости -- срочно выбрать в первоначальное положение. При этом расположение другой ветви верёвки не меняется;

Пара из двух верёвок более тяжелая по сравнению с одинарной верёвкой;

Менее долговечная.

Сдвоенная веревка

Сдвоенная (двойная или цвилинговая) верёвка -- используют как одинарную, прощелкивают одновременно обе верёвки в каждый карабин. Диаметр сдвоенной верёвки 7.8--9 мм. Согласно некоторым авторам сдвоенную верёвку нужно прощелкивать в точку страховки через разные карабины, так как при срыве верёвки могут защемить друг друга и перебиться.

Достоинства

Её легче выбирать первому в связке (2 тонкие верёвки легче проходят через карабины и рельеф);

Её удобно использовать при дюльфере;

Легче, чем одинарная и двойная верёвка.

Недостатки

Она более тонкая и легче повреждается;

Её нельзя использовать для перил.

Статические верёвки

Во второй половине 1960-х годов в практику спелеологии и альпинизма вошли два новых приспособления -- спусковое устройство и самохват (жумар). Их быстрое и широкое распространение всего за несколько лет полностью изменило технику прохождения вертикальных пещер. После того как верёвка стала основным средством не только страховки, но и подъема, её большая эластичность, полезная для страховки, сразу превратилась в её основной недостаток (см. недостатки динамических верёвок). Все это потребовало создания верёвки с малой степенью удлинения, которая получила наименование статической. Такая верёвка производится прежде всего для целей спелеологии, и потому ещё называется «спелеологической».

Как подсказывает само название, статическая верёвка имеет ограниченную эластичность и не предназначена для амортизации больших динамических нагрузок. Статическая веревка может выдержать падение с фактором меньше 1.

Особенности статической верёвки

Статическая верёвка применяется для фиксированной навески, то есть для провески колодцев и устройства перил;

Из-за более низкой степени удлинения её способность поглощать энергию ниже, а пиковые динамические нагрузки значительнее. Они превышают 1000 кгс при падении груза весом 80 кг с фактором, равным всего 1, в то время как для динамической веревки это значение редко превышается даже при падении с самым высокимфактором -- 2.

Чем меньше эластичность верёвки, тем меньше допустимый фактор падения;

Статическая верёвка может применяться для страховки партнера только при условии, что страховка осуществляется сверху.

Требования prEN 1891 (европейские требования) для статических верёвок:

Сила рывка должна быть меньше 6 кН при факторе рывка 0.3 и весе 100 кг;

Верёвка должна выдержать как минимум 5 рывков с фактором падения 1 и весом 100 кг, с узлом «восьмёрка»;

Удлинение, возникающее при нагрузке от 50 до 150 кг, не должно превышать 5 %;

Коэффициент гибкости при завязывании узлов (диаметр верёвки/диаметр верёвки внутри узла при нагрузке 10 кг) -- должен быть не более 1.2;

Смещение оплётки верёвки относительно сердцевины -- 2 метра верёвки протягивают через специальное устройство 5 раз. Смещение оплётки верёвки относительно сердцевины должна быть не более 15 мм;

Вес оплётки верёвки должен быть не больше определённой доли от общей массы верёвки;

Статическое усилие на разрыв -- верёвка должна выдерживать не менее 22 kN (для верёвок диаметром 10 мм и более) или 18 kN (для 9 мм верёвок), с узлом «восьмёрка» -- 15 кН.

Маркировка -- на концах верёвки указывается тип верёвки (A или B), диаметр, изготовитель.

Статические верёвки бывают 2 типов:

Тип A

Тип A -- используется для высотных и спасательных работ, а также для спелеологии.

Тип Б

Тип B -- верёвка меньшего диаметра на меньшую нагрузку, чем верёвка типа А. Может использоваться только для спуска (дюльфера).

Статико-динамическая верёвка

Стремясь в одной верёвке объединить свойство динамических и статических верёвок, конструкторы нескольких фирм разработали её разновидность -- так называемуюстатико-динамическую верёвку.

Статико-динамическая верёвка тоже имеет кабельную конструкцию, но состоят из трех конструктивных элементов: двух различных по своим динамическим качествам несущих сердцевин и защитной оплётки. Центральная сердцевина статико-динамических верёвок состоит из полиэстерных или кевларовых волокон. Она предварительно натягивается до определённого предела, чтобы уменьшить её возможность удлиняться под нагрузкой. Вторая сердцевина, оплетённая вокруг центральной, сделана из полиамидныхволокон, которые более эластичны, чем полиэстерные или кевларовые. Волокна защитной оплётки тоже полиамидные.

Идея, заложенная в этой конструкции, такова: при нормальном употреблении, то есть при спуске и подъеме, нагрузку воспринимает целиком менее эластичная сердцевина, и поведение верёвки до нагрузки 650--700 кг статично. При нагрузке свыше 700 кг эта сердцевина рвется и при этом поглощает часть энергии падения. Оставшаяся часть её поглощается вступающей в действие значительно более эластичной полиамидной сердцевиной.

Разное

Прочность верёвок

Величины объявленной прочности на разрыв, гарантируемые производителями, очень внушительны -- от 1700 кг для 9-миллиметровой верёвки до 3500 кг для 14-миллиметровой и больше. Однако многие факторы снижают прочность верёвок и не следует ориентироваться на эти цифры:

Любой узел в той или иной степениослабляет верёвку. Грамотно подбрав узлы можно значительно снизить ослабление.

Перегибание в узлах -- в зависимости от узла, прочность верёвки ослабевает на 30--60 % (от 30 % для узла девятка до 59 % для узла встречный проводник). Силы, действующие на нагруженную верёвку без узлов, распределяются равномерно по всему её поперечному сечению. Если верёвка перегибается, силы при нагружении распределяются неравномерно. Часть нитей, находящихся на внешней стороне дуги, натягивается довольно сильно. В зоне перегиба возникают и поперечные усилия, которые суммируются с продольными и дополнительно нагружают нити верёвки. Чем сильнее она изогнута, тем в большей степени уменьшается её прочность;

Влияние воды и влажности -- Поглощение воды полиамидными волокнами, из которых состоит веревка, значительно. Испытания с узламы показали, что влажная верёвка на 4--7 % слабее сухой. При замерзании мокрой верёвки её прочность уменьшается ещё больше, до 18-22 %. Влажные кевларовые верёвки слабее на величину до 40 %.;

Старение -- под влиянием фотохимических и термических процессов, как и вследствие окислительного воздействия воздуха полимеры подвержены непрерывному прогрессирующему необратимому процессу -- деполимеризации или старению. Деполимеризация особенно быстро идет в первые месяцы после производства, потом процесс замедляется. Процессы старения протекают независимо от того, эксплуатируется верёвка или нет. Процесс особенно интенсивно идет под влиянием тепла и света.

Износ при использовании -- в результате механических воздействий, которым верёвка подвергается в процессе эксплуатации, одновременно со старением изнашивается и физически . Особенно большой вклад в уменьшение прочности дает абразивное действие вследствие трения. Особенно неблагоприятное воздействие, которое способствует интенсивному износу верёвки, оказывает спусковое устройство замусоренное глиной, грязью и т. п. Даже при слабом загрязнении глиной в течение короткого времени прочность уменьшается примерно на 10 %.

Все вышеизложенные факты приводят к тому, что практическая прочность у верёвки, бывшей в употреблении может быть значительно меньше заявленных значений. Например, выпускавшиеся в 1981-82 годах спелеоверевка «Edelrid-Superstatic» имеет объявленную прочность 2500 кгс. После 5 лет эксплуатации её практическая прочность составила менее 700 кгс.

4. Масса верёвки

Масса верёвки зависит от толщины. Её величина измеряется в стандартных условиях (влажность воздуха 65 %, температура 20 °C) и указывается производителем в паспорте верёвки (в граммах на метр). Обычно масса составляет от 52 до 77 г/м в зависимости от толщины и конструкции. Влажная верёвка тяжелее на величину до 40 % от её первоначальной массы. Сейчас для спелеологии применяются импрегнированные верёвки, которые меньше намокают («Drylonglife», «Everdry», «Superdry»).

Хранение

Верёвку следует хранить в сухом, темном, прохладном месте, желательно в чехле.

Её нельзя держать в растянутом состоянии, при этом теряются её эластические свойства.

Если верёвка загрязнилась -- её нужно постирать специальным средством (или просто тщательно прополоскать в холодной воде), после чего, хорошо промыв от моющего средства, сушить в разложенном (не растянутом) состоянии.

Не подвергать веревку химическому и тепловому воздействию. Надо знать, что ультрафиолетовое излучение слабо влияет на прочность хорошей веревки, но любой источник тепла портит и разрушает синтетические волокна. Нельзя сушить верёвку около отопительных приборов или под жарким солнцем.

Внимательно осматривать веревку на наличие повреждений оплетки или внутренних повреждений, особенно перед использованием. При наличии повреждений -- заменить веревку или обрезать поврежденный участок.

После сильных рывков верёвку желательно заменить (в паспорте указывается, на сколько рывков с каким фактором рассчитана верёвка).

Использовать верёвку можно 2 года, но не более 5 лет с момента выпуска. При этом происходит старение волокон и их деполимеризация. После 5 лет её свойства могут измениться, и она не будет удовлетворять нормам UIAA. В книге Г. Хубера «Альпинизм сегодня» приводится следующий критерий продолжительности использования веревки -- 11-мм веревку использовать не более 300 длин лазания.

Длина верёвок

В альпинизме существует единица измерения длины сложного склона -- верёвка. Классически она равняется 40 метрам, это расстояние комфортной слышимости, а зачастую и видимости членов связки, однако такая длина веревок практически полностью потеряла свою актуальность уступив место верёвкам -- по 50 м. Последние веяния в альпинизме, развитие страховочных устройств, средств связи, увеличение сложности маршрутов, приводят к распространению 60 метровых веревок, а Европейским стандартом для новых маршрутов являются веревки по 70 метров.

Размещено на Allbest.ru