Жизнь на веревке. перевод Ткачева С.А. г.Уфа

Файл скачан с prorock-сlub.ru
5. Опоры и страховочные устройства
Точка опоры- это неподвижные элементы к которым прикрепляются веревки или какоелибо снаряжение, а страховка это устройство, предназначенное для удержания веревки
при динамическом рывке. Часто термины «страховка» и «опора» путают между собой,
употребляя один вместо другого. Единственный случай, когда они эквивалентны, - когда
страховочное устройство представлено кейвером с короткой петлей веревки на нем, при
этом, он сам ни к чему не закреплен.
Спасательные работы в пещере естественно предполагают закрепление верхних концов
веревки на естественном рельефе пещеры, и прочность всей навески зависят от этих
точек опор на скале.
Подземная среда далеко не идеальна в плане обеспечения естественными точками опоры,
особенно там, где они действительно необходимы. Наземные спасательные команды как
опору могут вполне использовать штатный внедорожник, или крупное дерево, тогда как в
пещере обстановка предлагает только скальную стену (весьма различного свойства).
Замкнутость пространства и необходимость голосовой связи обычно требуют наличия
точек закрепления веревок в определенном месте( как правило у устья колодца), поэтому
надежная опора, но на расстоянии 50 метров не имеет смысла.
Замечаю это потому, что входной колодец является выходом на поверхность, и, поэтому
точки опоры здесь были бы желательны. В спасательных работах есть два важных
фактора, влияющие на выбор и использование опор, которые часто находятся в
противоречии. Первоочередное принципиальное требования это - прочность и
надежность, второе - время для создания опоры и ее расположение. Несомненно, что
самым надежным вариантом являются сблокированные анкера большого диаметра,
закрепленные на синтетическом клеевом составе, или массивная балка из твердой
катанной стали, установленная поперек прохода. Но ни первое, ни второе невозможно
выполнить менее чем за 24 часа, и никто из пострадавших не будет благодарен
спасателям за столь длительную подготовку перед транспортировкой.
Как медицинское состояние пострадавшего определяет скорость перемещения, так и
конкретные обстоятельства определяют компромисс между надежностью и скоростью
создания опор.
Спасатели при подготовке транспортной навески часто встречают точки опоры,
созданные кейверами чаще это то, что у нас называется шлямбурные крючья, или анкера
различной конструкции и размера, реже это будут «resin hanger», которые представляют
собой стальные штыри с кольцом на одном конце, устанавливаемые при помощи
синтетического клеевого состава.
Использование имеющихся точек опор, или установка установки новых – это вопрос
времени, надежности и опыта. Вопрос должен быть поставлен не только в отношении
прочности опоры, но и насколько хорошо она установлена. Ясно, что есть разница, если
спасатель знает историю этой опоры и может ручаться за ее надежность. Известно
несколько случаев в пещерах Англии разрушения (в основном с коронкой типа»Spit» )
крючьев неудачно установленных или старых, при проведении испытаний с нагрузкой
близкой к спасательной.
Это привело к принятию вклеивающихся штырей с неразъемным кольцом как
единственную надежную опору в пещерах Англии, несмотря на то, что это означает еще 8
дополнительных часов спасательных работ.
Необходимо подчеркнуть, при спасательных работах использование любых
подозрительных опор должно быть запрещено.
Любые аргументы, не могут оправдать использование расклинивающихся анкерных
крючьев, надежность которых вызывает сомнения. Однако, конкретное решение делать
быстро навеску используя расклинивающиеся «Spit» с более низкой прочностью, или
Файл скачан с prorock-сlub.ru
ждать готовности надежных точек опор остается на выбор того кто делает навеску. Но это
совсем не тот случай, чтобы проводить эксперименты и полагаться на «авось».
5a. Нагрузки на точки опоры при транспортировке и падении.
За последние годы было проведено достаточно много работ по измерениям динамических
нагрузок, достигающих точек закрепления при работе с веревкой, некоторые, даже с
применением электронных датчиков! Наиболее продвинутыми являются эксперименты
проведенные в г.Лион для HSE и для журнала Technical Resque Magazine («Спасательное
снаряжение»). В обоих случаях проводилось непосредственное измерение
Срок службы на Главе 5:Anchors линии и закрепляет
- 57нагрузки при типовых работах с применением веревки. Испытания для HSE проводились
с расчетной нагрузкой 100 кг, а для тестов, проводимых по заданию для журнала
«Technical Resque Magazine» использовали 200 килограммовую спасательную нагрузку.
В процессе обычного подъема груза, сила, передаваемая на опоры оказывается
значительно больше веса груза, за исключением моментов полной неподвижности.
.Движение груза (или передвижение самостоятельно по веревке как в SRT, или подъем
при помощи веревки), является ускорением против силы тяжести, и усилие, необходимое
для достижения этого будет передано на веревку и на опоры, которые, ее удерживают.
Величина силы, превышающая вес зависит от ускорения, так что ясно, что медленная
плавная транспортировка или аккуратное выполнение SRT подъема обеспечат нагрузку
близкую к самому весу. Резкое, ударное выполнение подъема SRT, или любое падение
вызывают высокое ускорение и, следовательно, высокие динамические нагрузки на точки
опоры. Помните, действие силы не зависит от времени ее приложения, результат
воздействия нагрузки в 50 kN на анкер в течение 10 минут или одной тысячной секунды
будет один и тот же.
.
В динамической системе, состоящей из веревки и прочего снаряжения реализация
импульса силы, передающаяся через веревку на опору является сложной. Если
падающий груз удерживается веревкой, энергия рывка должна быть передана по ней
вверх. Эта энергия равна произведению силы на время импульса, (в обычных условиях),
это может привести к длительной нагрузке опоры, с малой силой или краткосрочной, но с
большей силой. Решающие факторами здесь будут: эластичность веревки и трение
веревки между грузом и точками опоры, больше эластичности и трения – ниже пиковая
нагрузка. Энергия, затрачиваемая, на трение, вообще, не достигает точек закрепления, тем
самым снижает энергию рывка.
В транспортировочной системе мы не очень озадачиваемся динамическими усилиями,
вызываемыми падением по двум причинам. Во-первых, величину пиковых нагрузок реально невозможно рассчитать на бумаге, так как невозможно учесть все факторы
трения веревки: удлинения веревки, углы перегиба и ее длина. Во-вторых, все
создаваемые системы должны минимизировать последствия реального падения. При 200килограммовой нагрузке очень немногие образцы снаряжения способны сдержать рывок с
FF 0,33, снаряжение с таким запасом прочности не востребовано, потому и не
разрабатывается. Запомните девиз из американского национального журнала
спелеологов:
Скалолазы применяют динамическую страховку, потому что выбора нет.
Спелеологи стараются предотвратить падение, насколько это возможно.
Для пострадавшего падение равносильно смерти.
Файл скачан с prorock-сlub.ru
Чем грозит нам допуск варианта свободного падения, если предельные нагрузки
появляются в процессе стандартных операций (перемещение, спуск, подъем и др.), ведь
мы должны представлять последствия такого сценария. Ничего хорошего, при весе груза
200 кг (2 kN), особенно если, рывок плохо амортизируется веревкой, и полностью
передается на опору ждать нечего, тем более, если она сама рассчитана на нагрузку не
более 2,5 kN. Очень вероятно, что рывок превысит этот предел, и в свете фонарей только
брызнут осколки развалившейся опоры.
В таблице ниже приведены данные некоторых динамических испытаний выполненные за
последние 10 лет, отражающие нагрузки, на точку опоры при работе с веревкой.
Вес груза это просто масса в кг, умноженная на ускорение свободного падения (9.81),
здесь приведены лишь крайние значения сил. Во всех случаях среднее значение силы
равно весу груза. Также мы выразили крайние значения в процентах от веса груза.
Действие
Вес груза N
Минимум
Максимум
Макс. в %
SRT при спуске 750
650
900
120
SRT подъем
750
350
1050
140
SRT 1
750
350
1600
213
2
Подъем груза
2000
1800
3000
150
Спуск груза 3
2000
1800
2300
115
*
1 SRT подъем и спуск неравномерно и резко (плохая техника подъема и спуска)
*
2 Вытягивание вручную без применения комбинированных блоков. Веревка проходила
через единственный ролик в А-системе, образуя при этом угол 900. Датчик устанавливался
между роликом и опорой. Обычная транспортная система подъема над устьем колодца.
*
3 То же что (2), но выдача веревки осуществлялась через Petzl I’D, установленный на месте
ролика. Выдача веревки осуществлялась с остановками.
Из таблицы понятно следующее. Нагрузки при подъеме вверх груза или SRT подъем,
имеют более высокие значения, так как естественное направление движения груза
противоположно. В общем, при передвижении по веревке в удовлетворительной технике
предельные нагрузки не должны превышать 150% статического веса.
Всегда нужно помнить, что при плохой технике движения пиковые нагрузки могут
оказаться выше расчетных. Так что мягкое, плавное приложение сил более важно, чем
направление этого усилия! Наихудший вариант – это неравномерный с резким активным
началом подъем на короткой веревке (при этом амортизация веревки минимальна).
Я не буду заниматься математическими расчетами пиковых нагрузок, степени
удлинения, динамических свойств страховки, так как математические модели не имеют
смысла ни на бумаге, ни в пещере. Известно достаточное количество способов расчета
применительно к альпинизму, хорошо сопоставимые с фактическими данными, но если
пострадавший упал, спасательные работы на этом закончились.
5b. Естественные и искусственные опоры
Условия пещер обычно соотносят с соответствующим рельефом (сталагмиты, колонны,
различные отверстия), которые могут быть использоваться как опоры с применением
веревочных петель, оттяжек, плоских строп).
На поверхности термин «естественные» подразумевает все то, что не было перемещено
намеренно или создано специально.
В горных выработках под термином «естественные» оказывают опоры даже при том, что
они созданы человеком, их следует называть термином «обнаруженные или найденные»
(дословный перевод), (я бы их назвал неспецифические примечание переводчика), что подчеркивает их
неприродное образование.
Примером являются сквозные отверстия шпуров в массивном скальном выступе,
металлическая конструкция, установленные в распоре металлические конструкции или
тяжелые объекты типа лебедок, насосов, вагонеток.
Файл скачан с prorock-сlub.ru
Такого типа опоры могут оказаться наиболее прочными, но не всегда. Прочность
сквозного отверстия в массивной породе, скорее всего намного выше нагрузки любого
оборудования закрепленного в нем, но кажущаяся прочной порода может иметь
незаметную для глаза трещиноватость.
Без детального исследования, включая опробование и испытание невозможно
определить реальную прочность опоры для условий реальных спасательных работ. Только
опыт позволяет «набить глаз» для оценки того, что надежно и что нет, но в любом случае
здоровый скептицизм здесь необходим.
Срок службы на Главе 5:Anchors линии и закрепляет
- 59-
Наиболее сложны два типа естественных опор – натечные образования и сами стены
шахт. Пещерные образования (сталагмиты и колонны) могут быть надежными опорами
по своим размерам, но очень часто при этом они не имеют надежной связи с твердым
скальным основанием. Во многих случаях они растут на тонкой корке мондмильха или
глины, которые являются слабыми основаниями. Конечно, если вы сталкиваетесь с
колонной метрового диаметра, в проходе высотой более 2 метров, вы можете
предполагать, что, даже если она не зафиксирована снизу, то достаточно тяжелая, чтобы
не сдвинуться. Более мелкие колонны (и особенно сталагмиты, у которых нет связи со
сводом), должны быть оценены с предельным вниманием. Прежде всего, помните, что вы
готовите систему, которая создаст нагрузки, намного превосходящие те, что создают
бесчисленные толпы спелеологов, которые ходили здесь все эти годы до вас. Факт, что
выступ скалы выдерживает нагрузку одного спелеолога и описание его в путеводителе по
пещере не является сертификатом для нагрузки его весом в 250 кГ!
В шахтах имеет значение, что поверхность была создана в результате подрыва зарядов,
помещенных в шпуры. Ударные волны создают микротрещины в кажущейся массивной
породе на значительную глубину. Специфическим явлением этого является эффект,
называемый ‘plating’( русским аналогом термина является «сланцеватость» или
«скорлуповатость» (примечание переводчика), которая появляется в породе при воздействии
ударной волны. В результате при создании отверстия под опору имеет место постоянно
скалывание тонких пластин. Горные породы с однородной микроструктурой, типа
известняка - более склонны к такому явлению, нежели вы могли бы ожидать, и худшие
варианты приурочены к местам подвергшимся воздействию ударных волн. Слоистые
горные породы, типа сланцев и вообще породы направленной текстуры являются,
очевидно, склонными к сланцеватости, и часто лишь только вибрация при работе
перфоратора позволяет удалить этот верхний слой. То, что сланцеватость породы,
выраженная с поверхности на глубине затухает, не является правилом, отслоение может
проявиться в отверстии на глубине и 60 мм и 25 мм от поверхности, разница лишь в
размере обломка, который трахнет вас по ноге.
Нередко, кто выполняет навеску утверждают, что отвердевающая смола препятствует
расслоению, за счет отсутствия напряжения, что имеет место при установке
саморасклинивающихся анкеров типа «Spit», но я считаю, если порода имеет намерение
сколоться , это произойдет независимо от того, что вы установите в отверстие.
К «обнаруженным или найденным», опорам в шахтах - старым металлоконструкциям и
шахтному оборудованию - нужно относиться так же с осторожностью.
Во-первых, примените взвешенную оценку (и некоторые знания из механики), чтобы
решить: может ли данный объект выдержать нагрузку, если бы он находился сейчас в
идеальном состоянии. Сплошной 30 см стальной профиль очевидно вполне надежен, но
когда сталкиваешься с чем-то типа сборной конструкции надо ответить на самые простые
вопросы.
Файл скачан с prorock-сlub.ru
Сначала обойдите ее вокруг, чтобы определить в каком она находится состоянии. Оцените
степень коррозии материала, мест сварки и соединений. Важнее всего имеет состояние
точек закрепления, или как это сооружение закрепляется на месте.
Те, которые были установлены в просверленные отверстия, скорее всего, будут столь же
прочны, как в день их установки. Другие, которые были установлены с применением
деревянных клиньев, старых цепей, проволоки, навалов глыб породы и прочего, уже явно
не те. В старых шахтах сейсмическое влияние рядом разрабатываемого карьера может
деформировать соединения, поэтому никогда не полагайте, что большая по размеру опора
- всегда надежная опора.
Наравне с разрушительным влиянием времени, почти все заброшенные шахты были
подвергнуты демонтажу и утилизации, таким образом, принципиально важная для
прочности деталь, возможно, была удалена много лет назад. Последнее замечание
касается того, что вы можете нагрузить конструкцию в направлении отличном от ее
рабочего положения.
Горизонтальная нагрузка, приложенная к опоре, поддерживающей кровлю, может
вызвать обрушение ее над вами.
При присоединении к любой «естественной» или «обнаруженной»опоре, очевидно важно
предохранить веревку от острых граней, ржавчины или неровной поверхности. В
идеальном варианте под плоские стропы необходимо подкладываться какой- либо
материал, предохраняющий ее от истирания (пустые транспортные мешки, конвейерные
ремни или лента и т.д.). Подобранные на месте цепи, тросовые стропы, цепи или куски
катанной проволоки часто используются как 'неразъемные' соединения, но не забывайте
об острых кромках в местах приложения нагрузки на эти петли.
Если Вы собираетесь использовать в качестве петли для навески основную веревку, то
защита веревки на опоре является обязательной. Если предполагается, что веревка будет
двигаться (выдаваться под нагрузкой) тогда материал подкладки не должен иметь что –
либо на поверхности, что могло бы повредить веревку, когда она будет скользить по ней.
Что- то типа рогожи или грубый тканный материал будет лучше всего, а вот
прорезиненный материал или пластик не подойдет. В отдельных случаях может подойти
кусок резинового шланга, одетый на веревку в месте ее закрепления к металлическому
профилю.
Строп круглого сечения (веревка) или плоская стропа с петлями на обоих концах, так же
как сшитая или связанная навесочная петля должна иметь марку c указанием безопасной
рабочей нагрузки (SWL), которая на 20% ниже разрывной нагрузки.
Предельная нагрузка, какую вы можете приложить к стропе или петле зависит от того, как
вы ее примените по ситуации, как это показано на рисунке ниже.
Файл скачан с prorock-сlub.ru
Запомните простое эмпирическое правило - большие радиусы перегиба веревки
увеличивают ее SWL, малые радиусы и острые грани - уменьшают. При применении
плоских строп в пещерных условиях проявляется фактор поверхности опоры, вокруг
которой оборачивается строп или петля. Природный выступ в общем может быть
округлой формы, но выступающие неровности на обратной стороне могут привести к
тому, что веревочная стропа или петля подвергается перегрузке находясь на нем. Думайте
о защите веревки от повреждений постоянно и везде, даже под плоскую стропу на опоре
желательна прокладка, не говоря уже о петле круглого сечения! Вы можете
проигнорировать это, но секунды, затраченные на изоляцию неровностей на выступе,
стоят отсутствия здесь траурной доски с чьим – то именем.
Часто самый острый перегиб оказывается в том месте, где петля или строп с петлями на
концах соединяется с веревкой. Петли тросовых строп должны иметь армированные
вставки для обеспечения минимально допустимого радиуса перегиба веревки (не менее. 5
мм) и защиты поверхности веревки от повреждения тросом. Текстильные стропы и петли
обычно имеют специальное покрытие в точках соединения, но в любых случаях помните и
применяйте три правила:
1. Никогда не ввязывайте и не привязывайте веревку непосредственно к петле или
стропу
2. Для соединения используйте карабин или другое соединительное звено с
максимально большим диаметром
3. Используя плоскую стропу, удостоверьтесь, что поверхность под ней не имеет
острых граней и выступов.
Важное правило в отношении направления нагрузки.
Когда вы несколько раз оборачиваете строп с или замкнутую петлю плоского сечения
вокруг объемной опоры ( по типу удавки или двумя оборотами), создаются условия для
большого трения самой петли или стропа при перемене направления тяги, что под
нагрузкой чревато отрицательными последствиями. В лучшем случае (достаточно
компенсированное положение) постоянно движущая петля ( в случае удавки) будет
повреждаться натянутой веревкой или стропой. В худшем случае большое трение на
опоре будет удерживать груз только на одном конце стропа. При изменении направления
нагрузки, (или превышении какого-то значения), произойдет резкое передергивание
стропы (петли) и неожиданная (и возможно, катастрофическая) динамическая перегрузка
системы.
При использовании замкнутой петли вместо одинарного стропа с двумя петлями, один из
способов решения этой проблему – применить скользящий по ней карабин, вместо того,
чтобы заставлять продергиваться ее по опоре. Это хорошо подходит для отдельных
случаев (типа отклонителей и оттяжек, когда нагрузка по веревке передается на самое
начало навески), но если ваша система навески постоянно, испытывает подобные
передергивания в точке навески, то стропа или петля может «не протянуть» так долго, как
вы надеетесь!
И последнее замечание - если вам необходимо соединить два или более стропов или
навесочные петли плоского сечения, никогда не используйте полусхватывающий узел, так
как он значительно снижает прочность соединенных им строп. Лучше используйте
альпинистские карабины или рапиды для соединения плоских строп к чему угодно,
включая их удлинение.
Файл скачан с prorock-сlub.ru
Если выбирать не из чего - вставьте что нибудь гладкое и круглое в этот
полусхватывающий узел, прежде чем он затянется (даже кусок веревки пойдет),
прочности это не добавит, но хотя бы облегчит процесс развязывания потом.
5c. Турникетные опоры (распоры)?
Эта категория включает в себя опоры созданные металлической арматурой, трубами,
профилями и все прочее, установленное поперек прохода.
Обычно они создаются, когда поверхность скалы не является недостаточно надежной для
установки опоры в сделанное перфоратором или шлямбуром отверстие. Это может быть
просто перекладина ( кусок трубы или профиля), установленная в петлю с
противоположной стороны узкого отверстия, или к примеру, поперечина, установленная
поперек галереи. Нагрузки при спасательных работах таких опор обычно оказываются
значительно меньше их реальной прочности относительно их реального размера. В
отличие от неперемещаемых металлоконструкций, которые выделены здесь под термином
«обнаруженные или найденные неспецифические?», в качестве турникетной опоры
обычно используют опоры строительных лесов, или раздвижные устройства, такие как
распорный турникет.
В комплекте спасательного оборудования команды должны иметь набор таких распоров
для их основного применения - поддержки ненадежного свода. Во время рытья
подземной галереи или ведения работы в неустойчивой зоне(подвижный завал) такие
распоры являются необходимыми для защиты как освобождаемого пространства, так и
тех, кто копает. Кроме этого, они и как просто опоры неоценимы. Раздвижной турникет
может быть установлен менее чем за минуту, при этом он обладает прочностью самых
надежных точечных опор, установленных на синтетической основе (resin anchor).
Установка турникета( распора) сродни искусству, и может оказаться единственно
возможным для создания опоры в участках неустойчивой породы- к примеру в шахтах.
Исследования в шахтах Северного Уэльса проведенные NWCRO показали, что резьбовые
распоры оказываются единственно надежной опорой, если анкера и другие точечные
искусственные опоры не удерживаются в сланцах, (см выше эффект «скорлуповатости,
сланцеватости), а других естественных опор нет.
Типичный раздвижной турникет представляет собой цилиндр с резьбовым фланцем в
который вворачивается или выворачивается штырь с резьбой. Наружный цилиндр обычно
имеет встроенные ручки. Распространены два типа наконечников для турникета: острые –
конусной формы и с плоской поверхностью типа тарелки. Сложнее найти острые
конусообразные наконечники, так так обычно такие раздвижные опоры имеют съемные
плоские основания, устанавливаемые на округлых выступах, которые можно снять, так
что необходимо только изготовить наконечники, которые можно при необходимости
заменить.
_ КОНУСА обычно применяются на неровной поверхности, где острый конец
наконечника может быть установлен в углубление. Раздвижная опора с конусными
опорами установлена в два углубления поперек прохода, наиболее прочная. Эти
наконечники не применяются на ровной гладкой поверхности.
_ ПЛОСКИЕ работают хорошо на гладкой поверхности, но резиновая прокладка,
обеспечивающая сцепление, просто необходима. Она может быть изготовлена из куска
транспортерной ленты конвейера. ленты плоской конвейерной ременной передачи.
Резиновое полотнище лучше подходит для этого, чем деревянные подкладки и лучше
заполняет мелкие неровности на поверхности скалы. Плоские опоры могут работать и на
неровной поверхности, но по сравнению с конусными опорами они удерживают меньшую
нагрузку.
Срок службы на Главе 5:Anchors линии и закрепляет
- 62Помимо применения прокладки из резинового материала в комплекте с плоскими
опорами, важна одна деталь – наличие острых мелких выступов на поверхности опоры,
Файл скачан с prorock-сlub.ru
устанавливаемой на скале, что увеличивает трение на резиновой прокладке. Также это
увеличивает трение при использовании деревянных клиньев и подкладок. Плоские
поверхности опор не подходят для непосредственной установки на скальную поверхность,
так как в этом случае контакт представлен только одной или двумя точками на всей
поверхности. Под нагрузками установленная опора может провернуться вокруг этих
точек, что весьма нежелательно. При необходимости, если утеряна резиновая прокладка,
может быть использован любой деформирующийся материал( вкладыш транспортного
мешка, пара резиновых перчаток),
Правильное прикрепление к такому типу опор тоже важно. Для спортивного
прохождения, переброшенная через опору одинарная петля плоской стропы будет вполне
достаточно, но для спасательных нагрузок это делается более тщательно.
Нагрузка должна прикладываться пропорционально к обоим концам опоры насколько это
возможно, для этого длинные оттяжки или веревочные петли, закрепленные на концах
турникета связываются сборным узлом Также важно удостовериться, что установленные
опоры не провернутся вокруг своей оси под воздействием нагрузки, особенно это касается
плоских опор, которые при этом просто выпадают.
5d. Анкера и другие искусственные точечные опоры
Чтобы не создавать путаницу под термином крюк в данном случае, подразумевается
внешняя наружная часть любой точечной опоры, которая установлена в предварительно
сделанном отверстии в скале.
Создаваемые (искусственные) опоры используемые в английском кейвинге можно
разделить на четыре типа:
1. Анкера из нержавеющей стали ( Resin hangers) с кольцом на конце, симметричной
(круглой) или асимметричной (Р-образной) формы. Закрепляется в сделанном отверстии
при помощи синтетической клеевой композицией. К ним термин «анкер» вроде как не
подходит, т.к. состоит всего из одной детали.
2. Так называемые «спиты» с внутренней резьбой М8, имеет зубчатую коронку на торце
внешним диаметром 12 мм, устанавливается с помощью скального молотка и
специального держателя. Закрепляется в проделанном отверстие путем расклинивания.
Используется в комплекте со стальной или легкосплавной навесочной петлей с помощью
короткого крепежного болта М8. Иногда встречаются «спиты» с внутренней резьбой М10,
но редко, поскольку требуется значительно больше времени на создание отверстия.
3. Анкера различного диаметра, закрепляемые в отверстиях расклиниванием, которые
сверлят в скале при помощи перфоратора. Чаще всего это анкера с внешним диаметром
10 мм и внутренней резьбой М8. При выполнения навески к нему прикрепляют на
коротких болтах универсальные навесочные петли для карабина(как например «Petzl»
Long life P38/39)
4. «Что – нибудь эдакое…!»! Кейверы используют почти все что выпускается как для
промышленных нужд, так и для индивидуальных потребителей. Так что вполне можно
встретить «фирменные» экзотоические способы установки искусственных опор в
отверстиях , это могут быть эксцентриковые анкера, закрепленные на синтетической
клеевой композиции, и деревянные клинья и ….. список всего этого бесконечен.
Вполне понятно, что применения при спасательных работах нестандартного закрепления
анкера весьма плохая привычка, так как надежность последних даже нельзя предугадать.
Анкера, используемые при спасательных работах являются предметом обсуждений и
категоричных суждений. Некоторые современные анкерные устройства вполне
соответствуют нагрузкам при спасательных работах, другие(старые) образцы обычно не
соответствуют. Реализуемая в настоящее время программа обеспечения пещер в Англии
опорами типа «Resin hangers» на синтетической клеевой композиции под эгидой
Файл скачан с prorock-сlub.ru
CNCC/NCA является частью программы направленной на безопасность спасательных
работ.
. Если выполняющий навеску спасатель имеет дело с пещерой, где установлены «Resin
hanger» с кольцом для навески то при любых обстоятельствах его действия будут более
адекватные. Понятно, что если на месте не оказалось готовых надежных опор, значит, и
нет необходимости устанавливать их для немедленного применения, потому как состав
достигнет необходимой прочности только через 12 часов.
Другой задачей с которой приходится сталкиваются является то, что, спасательная
навеска требует более надежных и прочных (и к тому же большего количества) точек
опор нежели спортивный кейвинг. Спортивная навеска SRT у устья колодца вполне может
обойтись двумя точками опор, но двухверевочная система транспортировки требует как
минимум четыре у устья и еще четыре с противоположной стороны. Это очень важно,
потому как при создании спортивных опор не обеспечивается многократный запас
прочности, так как в этом нет необходимости. Конечно, всегда возможно применить
альтернативные варианты типа турникета (резьбовые распоры, анкера большего размера,
чем стандартные спиты и др.). Предпочтительны во всех отношениях «Resin hanger»,
которые удовлетворяют требования ведения спасательно –транспортировочных работ,
добавив потом дополнительные опоры где будет необходимо по ситуации.
P-hanger на синтетической композиции установленные в рамках упомянутого ранее
мероприятий CNCC/NCA по созданию точек опор проверены и установлены обученным
персоналом. В результате прочность этих опор достаточно гарантирована. В Англии
кейверы, посещающие пещеры со спортивными целями чаще всего используются в
качестве опор анкера Spit с коротким болтом М8 в комплекте с алюминиевой навесочной
пластиной Vrillee, прочность такой опоры далека от требуемой.
Они все еще остаются в разряде основных и многие пещеры оснащены ими с
навесочными пластинами и без оных. Проект CNCC/NCA замены опор выполняется путем
установки хорошо зарекомендовавших себя систем на ключевых участках с
одновременным удалением старых анкеров. Это длительный процесс, включающий
большое количество других видов работ, что конечно же должно приветствоваться.
Однако финансирование этого проекта предусматривается применение только изделий
DMM. Несмотря на то, что эти опоры отлично подходят для спортивных прохождений,
возникают очевидные вопросы по применению более прочных опор (точек) из других
источников финансирования. В вопросах безопасности нет места коммерческим
интересам. Как показано ранее стандартная ударная нагрузка на точке опоры (при
параметрах 200 кг, фактор рывка 0,3) составит 7-12 КN. Исходя из этого наше основное
требование - прочность опоры должна составлять 20 КN в направлении предполагаемого
рывка. Это допускает, что рывок с нагрузкой, свыше 15 КN, вероятно приведет к
повреждению соединительных звеньев (карабины, навесочные петли и др.), таким образом
невозможно обеспечить удержание рывка с силой 20 kN на опоре, кроме такого редкого
случая, когда два одновременных отказа, вызывающие двойную перегрузку обеспечат ее
распределение на две независимые навески.
Спиты и анкера под болт M8
Данные образцы для создания точек опор, до появления относительно дешевых «resin
hanger», были самыми распространенными в пещерах Англии. Многие сотни этих опор
остались на месте и многие из них до сих пор используются. Имеются два важных
момента, связанные с использованием этих опор при спасработах:
Файл скачан с prorock-сlub.ru
1. Изготовители этих изделий не предполагали их применение для спортивного
прохождения пещер, то есть они вовсе не рассчитаны для применения в пещерах. К
примеру SPIT ( с коронкой и без) не рассчитаны на воздействие динамических нагрузок.
2. Все разности этих промышленных анкеров разработаны для применения в бетоне и
только для бетона. Значения, указанные изготовителями всегда указывают на стандартный
бетон с прочностью 50MPа, а для некоторых (спиты в этом списке) специально сделано
примечание, что они не предназначены для использования в скальных грунтах (породе).
Даже «Petzl», в параметрах для пещерных опор оперирует теми же 50 МPa бетона а не
известняка.
Эта цифра, которая относится к бетону и является проблемой. Данная величина 50 МРа
является показателем модуля упругости, т.е способность горной породы противостоять
повышающейся нагрузке, но не стрессу. Она определяется при испытаниях на разрушение
кубического образца, подвергающегося нагрузке одновременно в трех взаимно
перпендикулярных направлениях. Минимальное значение при разрушении образца
является значением модуля упругости. Для расклинивающихся анкеров статистический
предел прочности ограничен проявлением эффекта «сланцеватости или скорлуповатости»,
о чем говорилось ранее, при котором происходит отслоение уплощенных фрагментов
породы вокруг него. На этом, вероятно, не стоило так основательно останавливаться, если
бы не такое важное обстоятельство, что бетон имеет значительно более высокий модуль
упругости благодаря прочности слагающих его компонентов. Известняк же достаточно
слаб. Средние показатели модуля упругости для обыкновенного светлого известняка,
распространенного в Англии в полосе разработки карьерами колеблется от 5,5 МРа до 15
МРа, при этом более низкие значения соответствуют более влажным разностям.
Так что, принимая во внимание таблицу, приведенную в конце главы, в отношение
расклинивающихся «спитов», мы должны предполагать предельную нагрузку
перпендикулярно оси анкера около 2,7 kN в бетоне и только около 1,5 kN в известняке.
Это вполне достаточно для спортивного кейвинга, но это совсем ничто по сравнению с
расчетными 20 kN при спасательных работах. Разве что сблокировать 10 подобных
анкеров, однако весьма сомнительно, что эта система будет эффективно работать.
Расклинивающиеся анкера с алюминиевыми петлями под болт М8 непригодны для
транспортировки пострадавшего.
Прочие возможности
Использование анкеров большего размера - это первое, но из «spit-ов» только разности
под М20 выдерживают нагрузку 12,5 кN. Что не самое лучшее, потому как повышение
прочности за счет диаметра многократно увеличит обьем работы перфоратором или
шлямбуром!
Устанавливаемые на клеевой синтетической основе опоры «resin anchors» очевидно более
подходящие, потому как в конечном счете, любое сделанное в скале отверстие полностью
зависит от опыта его исполнителя и тех дефектов которые она несет в себе.
Расклиниваюшиеся анкера обычно входят на глубину не более 50 мм от поверхности их
прочность, зависит от степени трещиноватости, которая сильнее проявляется у
поверхности. Клеевые опоры обычно достигают глубины не менее 100 мм и менее зависят
от состояния поверхностного слоя. Поборники ведения срочных спасательных работ
используют это как аргумент, что для этого требуется время. Среднее время отвердевания
составляет от 8 до 24 часов, однако применение специальных добавок может сократить
это время до 30 минут. Неужели полчаса что либо принципиально решает в пещерных
условиях? Это, если хотите и призыв к спасательным подразделениям для
предварительной подготовки часто посещаемых пещер к ведению спасательных работ. В
этих пещерах опоры типа «resin anchor» обеспечат высокую надежность, прочность,
долговременность и простоту закрепления.
Файл скачан с prorock-сlub.ru
В программе CNCC/NCA применяются DMM Eco-anchor, и это ее обесценивает. К
примеру опоры с симметричными кольцами типа как Collinox, Bat’inox, Tig лучше всего
подходят для натянутых троллеев (переправ) и так называемых V-систем, т.к. их форма
позволяет прикладывать нагрузку в любых направлениях. Используемые же в программе
CNCC/NCA опоры с Р- образным кольцом Eco-anchor и Resinox также рассчитаны на
подобные нагрузки, однако форма кольца предполагает нагрузку в определенном
направлении. Предельные в нашем смысле реальные спасательные нагрузки в других
направлениях маловероятно, что приведут к аварии, но могут расшатать и деформировать
их.
Итак, как и в отношение любого другого снаряжения для пещер, ясно что все заслуживает
тщательной проверки и изучения. Часто случается так, что изделие всеми признанного
поставшика может оказаться не самым лучшим по его рабочим характеристикам и прочим
параметрам.
На следующей странице представлена таблица наиболее известных и применяемых опор и
их характеристики. Приведены опубликованные ранее данные самих фирмизготовителей.
Файл скачан с prorock-сlub.ru
Опоры
Соединение
Диаметр
Материал
Прочность на
вырывание
кN
Petzl Vrillee P04
Болт М8 (прилагается)
Прочность на
излом
кN
алюминий
12
18
Petzl Coeur +
(2 размера)
M10 / M12
для расклинивающихся анкеров
10/12
Нержавеющая сталь
18
25
Petzl Longlife P38
Расклинивающийся анкер
12
Нержавеющая сталь
18
25
Petzl Collinox P55
Смола
10
Нержавеющая сталь
25
25
Petzl Bat’inox P57
Смола
14
Нержавеющая сталь
40
40
Fixe Bichrome+
(3 размера)
Для болтов М8,10,12
сталь
15
22
Fixe Inoxe+
(3 размера)
Для болтов М8,10,12
Нержавеющая сталь
35
40
Fixe Tig
Смола
10
алюминий
25
30
Fixe Tig Inoxe
Смола
10
Нержавеющая сталь
36
40
Kong wide-eye+
Для болта М12
14/16
Нержавеющая сталь
18
25
Файл скачан с prorock-сlub.ru
Kong Resinox 898.10
Смола
12
Нержавеющая сталь
DMM Eco-anchor
Смола
18
Нержавеющая сталь
Fixe Goujon
3 размера (70,90,95mm)
Расклинивающийся анкер
10
Расклинивающийся анкер устанавливается в предварительно
сделанное отверстие соответствующего диаметра
Расклинвающийся анкер с коронкой, при помощи
специального держателя и молотка позволяет быстро сделать
отверстие нужной глубины для его установки
SPIT GRIP M8
expansion
anchor (pre-drilled
fixing)+
SPIT SRD8/MF8 selfdrill
expansion anchor++
20
25
Нержавеющая сталь
17/23/23
25
10
сталь
2,7
1,5
14
сталь
2,7
2,7
+ эти навесочные петли не комплектуются ни болтами ни анкерами
++ эти анкерные опоры являются наиболее применяемыми кейверами. Их прочность указана для бетона с модулем 23 МРа в, что означает,
что они не предполагаются для применения в известняке. Обратите внимание что они имеют самые низкие параметры прочности!
Требуемый диаметр отверстий для них не указан, т.к. зависит от модели применяемого анкера.
Значения прочности для опор, устанавливаемых на синтетическом составе определены для стандартного бетона с модулем 50 МРа
Файл скачан с prorock-сlub.ru
- 67-
Данные, приведенные для анкеров, являются расчетными только для НАВЕСОЧНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ, а не для самих анкеров, Достаточно часто анкера разрушаются при очень
низких нагрузках. Прочность навесочного элемента(пластины) – это нагрузка при которой
происходит разрыв отверстий или для карабина, или для болта. Тестируются они в
привернутом и затянутом состоянии, болтом на стальной плите.
ЗАМЕЧАНИЕ: По стандарту EN795 - требуется, чтобы все точки опоры были
изготовлены только из нержавеющей стали. По этой причине любые стальные или
легкосплавные элементы и детали такого типа опор не могут иметь штампа CE.
- 695e. Опоры для рыхлого грунта.
Упоминание об опорах в рыхлом грунте (почве) применительно к пещере может казаться
совершенно не к месту, но пострадавший в конце- концов достигнет дневной
поверхности, нередко также необходима транспортировка пострадавшего по крутому
откосу на совершенно открытом пространстве. Если в Вашем распоряжении есть
внедорожник, он может послужить в качестве очень хорошей опоры, так что в лучшем
случае не будет нужды искать что-нибудь еще. На необорудованном для крепления
веревок автомобиле не применяйте варианты крепления стропы удавкой или заталкивания
ее в какие – либо отверстия, лучше перебросить ее вокруг неразъемной оси. Это
удивительно, как можно импровизировать, если появляется такая нужда; на спорткаре, к
примеру, у которого нет ни фаркопа ни кольца для буксировки, достаточно опустить
стекла в окнах и пропустить стропу через салон, а затем вытянуть ее обратно под днищем,
такое закрепление абсолютно надежно.
Важная и необходимое замечание, если в качестве опоры используется полноприводная
машина, ни при каких обстоятельствах не пытайтесь использовать его в качестве
механизма транспортировки. Ни в коем случае нельзя использовать лебедку или пытаться
вытянуть веревку, привязанную за авто. Сила тяги лебедки, также как движущегося
автомобиля не может контролироваться и даже малая лебедка имеет мощность способную
разорвать веревку или карабины, прежде чем вы отреагируете.
Опоры для рыхлой поверхности весьма разнообразны, к примеру, комплект из стальной
пластины с отверстиями и набор штырей. Пластина укладывается по поверхности земли и
при помощи молотка штыри забиваются в отверстия. Пластина выполняет задачу
блокировки, которая равномерно распределяет нагрузку на штыри. Однако имеется
опасность установки всех штырей на относительно малой площади и риск опасности
установки на недостаточно надежном участке.
Классический вариант опоры в рыхлом грунте состоит из трех штырей, забитых не менее
чем до середины, в грунт, которые блокируются как показано ниже на рисунке. Нагрузка,
прилагаемая к крайнему благодаря блокировке распределяется на всю систему. Обратите
внимание на наклон в сторону противоположную направлению нагрузки и разновысотное
положение блокировки, максимально эффективно противодействующее нагрузке, при
этом угол между направлением нагрузки и поверхностью должен быть как можно
меньше.
Штыри должны нагружаться строго по направлению нагрузки – для того, чтобы
допустить изменение направления нагрузки в горизонтальной плоскости необходимо пять
Файл скачан с prorock-сlub.ru
штырей расположенных V- образно, при этом
ориентировка составляющих должна
соответствовать предельным направлениям
приложения нагрузки, как изображено на
рисунке справа. Если угол схождения
составляющих превышает 90°, тогда несущая
способность системы существенно снизится
при приложении нагрузки в среднем
направлении. При установке V-образной
системы центральный (основной) штырь
должен устанавливаться с наклоном
промежуточного направления.
- 705f. Блокировка опор
По прошествию 20 минут, оборудовав устье пещеры локальными петлями,
закрепленными за вклеиваемые опоры, или пару внедорожников и имея команду рабочей
силы, остается только соединить систему с матушкой землей. В этот момент, все ваши
расчеты и планы полетят к черту, поскольку очень легко выполнить процесс соединения
совершенно неверно.
В предыдущих разделах по каждому типу опор мы
подчеркивали проблемы нагрузок и соединений, учитывая
направление, относительную прочность и т. д.), и теперь мы
должны применить все это правильно, чтобы достигнуть,
желаемого. Скорее всего ваша идеальная система будет
нуждаться в опорах, расположенных в местах, где их нет,
нагружаться в недопустимых направлениях и перемещаться в
местах, которые вы не можете надлежащим образом
подготовить. Такое обычно имеет место при оборудование
трассы под землей, и потому вы не торопитесь покинуть
местную пивнушку после всего пережитого.
Я предполагаю, что после чтения далее вы будете использовать каждый тип опор в
соответствие с их возможностями и соблюдением техники безопасности. В этом разделе
имеются некоторые важные положения, чтобы вы могли решить когда опоры необходимо
блокировать:
1. Система не должна полагаться на одну- единственную опору
2. Отказ опоры под нагрузкой не должен вызывать динамического удара
3. Косое направление нагрузки для ориентированных опор допустимо, но только в особых
случаях
4. Блокировка опор не является разрешением для применения недостаточно прочных опор
5. Думать надо не о том, что имеется, а во что оно должно превратиться.
Разберем по порядку:
1.
Очевидно, дело случая. Иногда действительно, нет возможности выбора, но в этих
случаях дублирующая транспортная система( две линии для пострадавшего,
помните?) должна быть готова еще к какой-нибудь функции, если уж основная
оказалась неидеальной Есть только одно исключение к правилу единственной
опоры, где точка опоры- абсолютно надежна и нет никакой необходимости что
либо менять, только в этом случае вы можете не делать блокировку. Пример тому дом, расположенный у самой бровки обрыва.
И противоположный пример - стальное кольцо, закрепленное в фундаменте.
Почему? В примере с домом вы можете применить отдельные петли вокруг него,
для того чтобы сделать обе системы совершенно независимыми. В случае
Файл скачан с prorock-сlub.ru
2.
3.
использования стального кольца в фундаменте уже все не так, потому как если
кольцо разрушится, все будет утеряно.
Это – часть выполнения принципиального условия «не допускать динамической
нагрузки» из предыдущих глав. Соединяя систему с рабочими точкам закрепления
необходимо определить направление нагрузки и также направление перемещения в
случае отказа точки опоры. Блокировка ее должна быть выполнена таким образом,
чтобы обеспечить минимальную слабину соединений в данном направлении,
пострадавший не сможет упасть вниз на 2 метра, если резервные точки
располагаются значительно выше, принимающих нагрузку. Применяйте оттяжки,
саморегулируемые петли, отклонители - лучше создать небольшие перегибы. В
любом случае система будет лучше с промежуточными точками ними, чем без них,
тем более, если их отсутствие окажется причиной падения пострадавшего.
Блокировка (взаимная блокировка) опор, транспортных систем означает, что в
наличие имеется менее четырех идеальных опор. Из которых две являются
рабочими для транспортных систем А и Б, а остальные две резервные. Если же у
вас имеется только две или три, допускается использовать резервные опоры
системы Б в качестве рабочих для системы А и наоборот, но при условии что
каждая отдельная точка опоры достаточно прочна для удержания всей
системы в случае единичного условного отказа. Нельзя допускать блокировки
ненадежных опор, чтобы избежать такого явления, которое носит название
«волновой эффект», когда в результате отказа одной опоры разрушаются по
порядку все остальные в результате динамической перегрузки. В варианте
блокировки опор, которые не являются идеальными в отношении надежности,
применяет два анкера или большее количество опор и оттяжки. Срок службы на
Главе 5:Anchors линии и закрепляет
в виде буквы Y, как показано далее.
4. Лучше иметь одну опору, которая способна противостоять взрыву чем 20,
которые при нагрузке вылетят как гнилой зуб, потому что при динамическом ударе
практически невозможно предотвратить неравномерную нагрузку опор и волновой
эффект колебаний. Альтернатива волновому эффекту- перегиб веревки менее 45
градусов, тогда отказ опоры, создающей этот перегиб не будет опасен. Некоторые
группы спасателей в США проповедуют идею, чтобы специально создавать
систему непрочных опор перед основной, чтобы при динамическом ударе они
разрушались и поглощали часть энергии до того как нагрузка достигнет основной
опоры. Это опасно своей непредсказуемостью, и лучше в таком случае применять
современные устройства, амортизирующие динамический рывок, такие как Grigri
или динамические страховочные концы.
Опасность такого варианта состоит в том, что может случиться так, что вам
придется заканчивать подъем пострадавшего только на нескольких таких
оставшихся «предпорах», совершенно без представления в какой момент они
откажут.
5. Тщательно готовьте точки опоры с учетом направления нагрузки, слабины в
блокировке, и др., но помните, что, под нагрузкой в 200 кг все совершенно
изменится. К примеру, в отличие от стандартной SRT-навески будет часто
изменяться направления тяги и действующие нагрузки, в зависимости от
выбранной системы транспортировки. Удостоверьтесь, когда пострадавший
достигнет перестежки на устье колодца, у вас не появится лишних 3 метра провиса
веревки на его страховке благодаря появившейся слабине при переносе нагрузки.
Часто бывает необходимо устанавливать дополнительные опоры в системе,
Файл скачан с prorock-сlub.ru
которые сможете использовать при изменении в системе, или сделать переменной
длины оттяжки, что позволит распределить нагрузку на несколько опор.
И в конце этой главы мы представим такое понятия как ‘releasable belay’, « выдаваемая
или свободная? страховка» но пожалуйста помните, что слабина страховки в процессе
транспортировки не такое уж и простое решение! Вы можете считать, что все идет по
плану, и в жесткой страховке нет нужды, но вот малый, который висит на этой веревке
внизу, может также хорошо аргументировать, что она ему просто необходима!
5f1. Статическая и динамическая системы блокировки опор
Всякий раз, когда приходится блокировать две опоры для одной точки навески (TIP),
между ними образуется плоский угол. Чем меньше этот угол, тем меньшая нагрузка
приходится на каждую точечную опору. И этот угол определяет амплитуду предельных
отклонений нагрузки. Если нагрузка выходит за предельные значения угла, то одно из
соединений будет со слабиной и не работает. Если нагрузка имеет определенное
направление, то уменьшение угла между соединениями – главная цель. Если необходимо
изменение приложения усилий, тогда нужно удостовериться, что в крайних направлениях,
она все равно окажется менее угла соединения. Когда вам приходится сталкиваться с
установкой точечных опор и необходимостью сблокировать их есть два варианта сделать
это. Статический подход требует фиксированного соединения каждой точечной опоры к
TIP, соединяя все точки в одну. Длина каждого соединения
подбирается индивидуально, чтобы обеспечить равную
нагрузку идентичных опор. Динамический подход в
блокировке требует применения для блокировки одной,
вместо трех отдельных, но длинной веревки или стропы,
которая петлями, проходящими через карабины, соединяет
все точки опоры с точкой навески. Так как блокировочная
петля простегнута в карабины без узлов, и имеет
возможность свободно перемещаться в них, длины
блокировочных петель для каждой их опор и нагрузка на
точки самостоятельно регулируется направлением
приложения нагрузки.
Срок службы на Главе 5:Anchors линии и закрепляет
- 72Статический подход имеет недостаток, что точка навески (TIP) устанавливается в
определенном положении, поэтому если направление нагрузки изменилось, изменяется
нагрузка на каждую точку опоры. Этот подход имеет преимущество в том, что при
разрушении одной из опор, точка навески (TIP) остается на месте и обеспечивает
неподвижность всей системы.
В динамическом варианте блокировки уровень нагрузки на отдельные опоры останется
тот же, но при поперечной нагрузке точка блокировки (TIP) будет смещаться, создавая
равную нагрузку на всех опорах. Это поможет, если некоторые из опор окажутся
недостаточно прочными, но если произойдет отказ увязывающей стропы или веревки вы
потеряете все. Кроме того, если откажет одна из опор, имеет место значительный фактор
падения, так как произойдет перераспределение блокировочной петли между
оставшимися опорами и TIP, что само по себе может быть катастрофой.
Что же Вам выбрать зависит от ситуации, но в общем случае статическая система более
надежна, если возможен отказ точечных опор, и требуется не допустить возможного
падения. Если вы создаете динамическую систему, необходимо обеспечить независимость
каждой блокировочной петли к TIP, для того чтобы обезопасить систему от разрушения
блокирующей стропы, отказа одной из точечных опор. В общем случае это достигается
Файл скачан с prorock-сlub.ru
применением двух параллельных веревок, что предотвращает последствия обрыва
блокировочной петли и позволяет системе реагировать на изменения в направлении
нагрузки., эта система блокировки также позволит стропе перемещаться в TIP, так как
динамическая система реагирует на изменение направления нагрузки. Создание такой
системы муторное дело, если сравнивать со статическим вариантом.
.
Статическое соединение
Динамическое соединение
двумя веревками
5g. Страховка при спасработах
В этой книге мы использовали термин 'страховка' для очень cпецифического действия защиты живого груза от падения с применением динамических фрикционные устройства
и надежной веревки. В других книгах может применяться термин имеющий смысл
‘прикрепление чего-либо к опоре’ или же ‘подъем или спуск груза’. Для этой книги, и для
этого раздела, под термином «страховка» подразумевается то, что находится без нагрузки,
пока оно не используется. В ней (страховке) нет необходимости, пока что-либо не
начинает падать.
В разделе 7b обсуждается применение запасных и страховочных линий в подробностях,
здесь мы рассматриваем только сами страховочные устройства. Если мы допускаем
вероятность отказа одного из элементов системы транспортировки, мы должны в таком
случае предусмотреть страховочную линию и саму страховку. При спасательных работах
это является обязательным, в спортивном кейвинге она наиболее показательна как
страховочная линия для
– 73--
подъема по спелеолестнице. Спелеологи использующие SRT обходятся без страховочной
линии, хотя промальпинисты никогда от нее не отказываются.
-.
Прежде, чем мы коснемся других моментов, разрешите мне сделать самое важное
замечание.
Никогда и ни при каких обстоятельствах спасатель не должен оказаться частью
страховочной системы.
Это - абсолютно верное правило, получает из Основного Правила спасательных работ и
никогда не должно нарушаться. Оно означает, что спасатель не может оказаться в системе
между страховочной линией и точками опоры. Представим что в страховочную систему
при помощи Grigri встегнулся спасатель. Он пристегивает Grigri карабином в свой
центральный Mallion-Rapid, а два самостраховочных уса в проушины двух точечных опор
на скале. В лучшем случае он может работать с Grigri в штатном режиме, но если он не
может переместиться при нагрузке страховочной системы, можно считать что его нет.
При отказе системы транспортировки натяжение под весом 250 кг пострадавшего будет
приложено к его страховочной системе. Помимо риска повреждения самостраховочных
концов, (которые никогда не рассчитывались на подобную нагрузку) нет способов
освободиться из этой системы самостоятельно. Его ИСС, Grigri, самостраховочные концы
Файл скачан с prorock-сlub.ru
и еще пострадавший соединены в единую систему с нагрузкой 250 кг. Помимо риска
получения травм при таком раскладе, он сам нуждается в посторонней помощи.
Намного лучше, закрепить страховочное устройство за точечные опоры на скале
(применив навесочные петли или оттяжки), а потом пристегнуть самостраховочный конец
к проушинам анкеров на скале как назависимую страховочную линию для себя.
В случае вырывания опоры он имеет возможность разблокировать Grigri и продолжать
действовать, так как он не оказался частью аварийной транспортной системы.
5h. Устройства для страховки
Известны бесчисленные методики и комплекты оборудования для страховки груза,
начиная от простых узлов, типа UIAA, до сложных автоматических устройств типа Grigri.
Проблема, стоящая перед тем, кто готовит навеску состоит в следующем все эти
устройства разрабатывались для работы с нормальным весом спелеолога (70 kG), а совсем
не 200 kG масса упакованного в носилки спелеолога.
Что может случиться при этом в этом случае будет непредсказуемым и вероятно, весьма
ужасным. Устройства могут деформироваться до разрушения, веревки могут разорваться,
автоматически блокирующие веревку устройства откажут, и разъединить систему будет
невозможно
Как мы неоднократно повторяем в этой книге, это происходит по вине изготовителей,
которые не приводят данные испытаний для 200 кг нагрузки, чтобы кто-то не воспринял
данные испытаний как лицензию для применения снаряжения не по его основному
назначению
Мы должны положиться на испытания, выполненные спасательными командами,
магазинами и клубами. Неизбежно это вызывает проблемы точности измерений,
сравнение методик и достоверность испытаний просто вследствие того, что сделать их
должным образом стоит деньги. Немногие спасательные команды могут позволить себе
испытывать до разрушения системы страховочных и спусковых устройств, веревки или
связку карабинов во имя 'науки'. Вы можете сказать что к настоящему времени кто - то
на национальном уровне должен договориться о должным-образом- финансировании
всесторонней программы тестирования, родственную исследованию Lyon/HSE, но со
спасательными нагрузками. До настоящего времени спасательные команды ждут
сведений об инценденте, чтобы изучить пределы и возможности их снаряжения. – по
этому поводу можно сказать, что мы может не столь активны но и не совсем пассивны в
этом вопросе.
Данные, которые приводятся далее в основном заимствованы из работ проведенных
журналом Technical Rescue magazine в 1996 году, также использованы результаты
неофициальных тестов, проведенные несколькими английскими спасательными
командами и BCCTR. Результаты тестов приведены только для информации.
Результаты тестов не является основанием применения технического устройства для
спасательных нагрузок.
Срок службы на Главе 5:Anchors линии и закрепляет
- 74В строгом юридическом смысле Вы должны всегда применять в своей спасательной
системе снаряжение, удовлетворяющее стандартам требований, тогда, если что случится
на конце навески не будет Вашей проблемой даже если произошел отказ.
Я объединил другие результаты тестирования в тот же самый формат как данные TRM, а
именно, это 200-килограммовая масса, падающая из различных положений при
выполнении условий, что веревка не порвалась и проскальзывание более чем 130 см .
Предельная нагрузка на опору не превысила 12 кN, что принято как предельная в первой
главе.. Часто устройство «проходит» тест, но повреждает веревку так, что ей невозможно
уже пользоваться. Потому как страховочные устройства останавливают падение ранее,
чем спусковые устройства, я отмечал, что такие повреждения не связаны с падением.
Файл скачан с prorock-сlub.ru
Типы веревки
Мы обращаем внимание на результаты испытаний полустатической 11mm веревки
однако, где устройства показывают отличия для динамической веревки мы включаем
данные как комментарий. При испытаниях использовалась чистая сухая веревка, я
экстраполировал результаты для влажной и загрязненной веревки, основываясь на
сравнениях сделанных автором..
Простейшие спусковые устройства
Они требуют действия со стороны спасателя, чтобы удержать и управлять падением. Это
противоречит нашему основному правилу, но мы включили эти данные, для того чтобы
иметь возможность сравнить эти способы. Может быть прочитав этот раздел вы измените
свои представления по поводу некоторых устройств.
«0 см падения» означает поглощение энергии рывка только за счет удлинения веревки.
«Статическая нагрузка» - аккуратный спуск с применением спускового устройства,
предупреждающий проявление любых динамических нагрузок. Напоминаю, груз 200 кг.
Устройство
восьмерка
Узел UIAA на
карабине
DMM
Bettabrake?что
это такое?
Rack
Статическая нагрузка
нет
да,
без проскальзывания
да,
без проскальзывания
0 см падения
нет
нет
Рывок с FF 0,33
нет
нет
да,
проскальзывание 20 см
нет
да,
проскальзывание 20 см
нет
нет
Результаты, полученные для динамической веревке, были сходные
«нет» во всех отмеченных случаях означает, что груз не был остановлен в пределах
отведенных 130 см лимита. В большинстве случаев остановка без ограничения длины
веревки также была неудачной.
Подборка однозначно показывает, что управляемые руками устройства не в состоянии
удержать даже самый минимальный рывок при расчетной спасательной нагрузке.
Автоматические Устройства
'Автоматическое' устройство в этом разделе – такие устройства которых само движение
или давление, происходящее при движении веревки, способствует ее остановке
вследствие трения, аббревиатура в данной книге PACD. Одно очень важное замечание.
Веревочные зажимы с зубьями на кулачках не предназначены для страховки
Устройства с зубчатым кулачком втыкается в оболочку веревки и останавливает движение
из за переплетения нитей оплетки, а не за счет трения.
Это означает, что нет никакой возможности для веревки, проявить свои динамические
свойства и амортизировать рывок, а результаты для 200-килограммовых тестов на срыв
приводят к перебиванию веревки зубьями устройства. Это же замечание относится к
комбинированным устройствам типа Traxion. Следующая таблица основана на
результатах испытаний 11-мм веревки при 200 кг нагрузке и факторе рывка 0,33, данные в
графе предельная нагрузка указаны средние значения представительных тестов.
Устройство
Результат
Предельная нагрузка
кN
Комментарии
Petzl Shunt
нет
3,1
Petzl Stop*
Petzl Grigri
нет
да
10,2
8,5
Проскальзывание более
предельной длины 130 см
Веревка повреждена на кулачке
Проскальзывание около 75 см,
сработала система Autoblock
Файл скачан с prorock-сlub.ru
SRT DB2
да
8,0
Petzl Rescuecender
да
7,9
Двойной пруссик**
да
8,6
Petzl I’D 1
да
6,6
Проскальзывание около 75 см,
сработал ручной зажим
Проскальзывание около 50 см,
веревка зажата устройством
Проскальзывание около 50 см,
веревка зажата узлом
Проскальзывание около 75см,
ручка управления работает
*с 11-мм динамической веревкой тест пройден, предельная нагрузка 6,6 кN,
проскальзывание 25 см
** 8-мм статический шнур, 3 витка, классический пруссик, расстояние между узлами 10
см
Единственное устройство, которое выдержало тест без осложнений, оказалось I’D (под
веревку 10-11,5 мм), так что это единственное рекомендуемое устройство для страховки
при спасработах вслед за Grigri или Rescuecender. Единственная проблема I’D
необходимость иметь практику работы с ним, для чего необходимо тренироваться. I’D
относится к категории промышленных спусковых устройств и в отличие от Stop или
Grigri вы можете работать с ним достаточно долго, но не знать, как оно работает, так что
этот выбор остается за вами, тем более, если вы предпочитаете «простое и стандартное».
На чистой и мокрой веревке я предполагаю те же результаты, но с большим
проскальзыванием (почти вдвое). Наш тест прошли Grigri/DB2/I’D все они оказались на
пределе допустимого проскальзывания. Для грязных веревок (пылевая фракция) пиковые
нагрузки уменьшатся на 30%, проскальзывание увеличилось на 50%, но для устройства
Rescuecender и «прусика» проскальзывание меньше, в отличие от других устройств, так
как поверхности их кулачков не являются плоскими.
Для остальной части этой книги я буду обращаться к устройствам Grigri/Rescuecender,
только потому, что они чаще всего применяются в настоящее время. Что касается I’D, то
сначала следует приобрести его.
5i. Удлиняемая страховка (оттяжка)
В следующих главах систем транспортировки, мы уделим большое внимание
регулируемым (удлиняемым) страховкам (RB). В обычной ситуации, это различной
длины соединение от точки опоры к системе, которую можно увеличить под нагрузкой,
при необходимости изменить траекторию движения подвешенного груза.
Известно столько же способов создания (RB), сколько способов создания транспортной
системы, но по сути это простая вещь, которой можно научиться, сделав всего один раз.
Предлагаем два варианта:
1.вспомогательной веревкой через Descender или Grigri,
2. вспомогательной веревкой с применением незатягивающегося узла трения
- 75 - 76-
Если у вас имеется Descender, то первый вариант является самым простым и соединение
может быть снято легко и просто .
Присоедините Descender к точке опоры, заправьте в него статическую вспомогательную
веревку, отрегулируйте длину оттяжки и заблокируйте устройство.
Имейте ввиду, что если вы применяете Descender в статической системе TIP, необходимо
убедиться что вы будете иметь постоянный доступ к устройству, независимо от длины
выдаваемой веревки!
Файл скачан с prorock-сlub.ru
Второй вариант - использовать незатягивающийся узел трения УИИА (UIIA),
стремя(HMS), но помните, что веревка через эти узлы трудно выдается под нагрузкой в
200-килограммов. Один из вариантов избежать этого несколько раз пропустить веревку
между карабином оттяжки и точкой навески, чтобы уменьшить нагрузку прежде чем
заблокировать веревку. Это безопасно, так как мы только используем эту систему
однократно и можем не беспокоиться по поводу движущихся веревок в разных
направлениях в одном карабине. Единственная проблема при использовании удлиняемой
страховки на основе узла – это возможность потери контроля на самом конце веревки.
При использовании устройства контрольный узел это предотвратит.
Некоторые группы используют более тонкий вспомогательный шнур для того, чтобы
делать RB, но так как мы предполагаем их готовность к полной нагрузке, я подчеркиваю,
что они должны быть такими же как и комплектное снаряжение!
При этом стоит заметить важность подбора комплекта коротких( от 5 до 10 метров)
концов веревок для создания RB. Некоторые спасательные группы специально собирают
такие концы в специальные транспортники, это экономит расход резервной веревки!
Оснащение с RB требует от вас внимательного наблюдения за распределением нагрузки
на других опорах- выдача RB, может изменить вектор нагрузки на главных линиях.
Действительно ли необходимы RB на страховочных линиях, и должны ли они быть
выданы синхронно. И наконец, не срывается ли график, потому как выполнение RB
весьма сложно? Не загоняете ли вы себя в безвыходную ситуацию? Да? Тогда читайте
Главу 8 о джиггерах!
Срок службы на Главе 6:Pulleys линии
- 77-
6. Блоки
Блоки - устройство, через которое проходит
веревка, если необходимо изменить ее
направление с минимальным трением. В
спасательных блоках ролик вращается на
металлической оси на одном или нескольких
закрытых подшипниках, уменьшающих
трение. В кейвинге применяются три
основных модели блоков: неразъемные, с
вращающимися на оси щечками и бобины. В
индустрии применяются тысячи видов роликов. Поэтому мы остановимся только на тех,
которые специально предназначены для спасательных работ. Применение роликов
другого назначения, к примеру для натягивания проводов или парусной оснастки судов прямой путь к аварии.
Строго юридически эти ролики не были допущены для использования в спасательных
системах, где имеется 'живой' груз и часто они оказываются неподходящими для
использования с основной статической веревкой. Необходимо для максимального
сохранения прочности и надежности веревки, чтобы размер канавки в ролике
соответствовал диаметру веревки. Также, ролики должны иметь гладкую поверхность и не
пачкать маслом или смазкой веревку.
В пределах Великобритании, ролики должны соответствовать EN12278.
6a. Типы блоков
Бобины представляют собой отдельные ролик, сделанные из
пластмассы, которые устанавливаются на прутке самого карабина для
снижения трения веревки на карабине. Они имеют невысокую
Файл скачан с prorock-сlub.ru
прочность, и естественно очень тяжело установить в него веревку, если она под
нагрузкой. Бобины входят в состав индивидуального спасательного оборудования или для
подъема тяжелых транспортных мешков в спортивном кейвинге. Они не могут
применяться при спасательных работах, им нет места среди специального спасательного
оснащения.
Неразъемные блоки (ролики) используются сравнительно редко,
единственным стандартный блок, применяемый в Великобритании
Petzl Fixe (P05), который показан на рисунке справа. Другие ролики
этого типа Kong Heavy Duty и Light Roll. Все эти ролики имеют
прочный аллюминевый ролик с канавкой для веревки, который
закреплен в жесткой неразъемной обойме с двумя отверстиями под
карабин. Расстояние между щечками обоймы позволяет установить на
ролик веревку, и она фиксируется в этом положении простегиванием карабина.
Неразъемные ролики имеют уникальный метод жесткого соединения двух карабинов,
хотя отверстия имеют размер только для одного карабина. Мы обсудим ролик Fixe
И его применение в спасательных работах в разделахА-блоке и полиспастной системе
(Z-rig) далее.
Слева показана тандемная версия неразъемного ролика Fixe. Он
предназначена специально для горизонтальных перемещений по троллеям
и никогда не должна использоваться в стандартных роликовых системах.
Фирма Petzl демонстрирует применение этого блока в комбинированных
роликовых системах, однако, с небольшими нагрузками .
Срок службы на Главе 6:Pulleys линии
- 78-
Чаще всего применяются ролики с вращающимися на оси подвижными
щечками. С обеих сторон ось на которой вращается ролик расклепана или
законтрена на внешней стороне блока, что позволяет развести скобы на оси,
вложить веревку, свести их и соединить одним карабином через отверстия
для подвески.
Большие ролики этого типа имеют закрытые подшипники и многие годны
для полиспастных систем двойного и тройного действия. В качестве
примеров проводятся Petzl Rescue P50, Kong Extra Roll / Swing Roll и
__________ (SMC rescue models.)
Много поставщиков отмечают блоки специально предназначенные для
работы со схватывающими узлами. Они имеют незакругленную
прямоугольную нижнюю часть, предназначенную для задержки узла,
потому , как применение «прусика» при одинарном ролике в США вполне
обычное явление.
На многих блоках, особенно двойных и тройных имеется дополнительное
отверстие с противоположной стороны от подвески, которая находится на
пластине между роликами. and is intended as a point to tie off
the end of a rope when you are constructing compound pulley systems.
Это отверстие имеет свое название «becket» и служит как точка
крепления конца веревки в сложных полиспастных системах. Она имеет
очень ограниченные возможности и никогда не должна использоваться
как точка крепления ( к примеру, для страховочного устройства), потому,
что прочность этого отверстия значительно ниже основного закрепления.
Файл скачан с prorock-сlub.ru
Также необходимо упомянуть о малогабаритных роликах. Они
предназначены исключительно для индивидуального использования
(самоспасения, или транспортировки) и абсолютно не подходят для
спасательных работ. Это, к примеру, Petzl Oscillante P02,
прочностью всего 9 кN. Этому и подобным блокам абсолютно нет
места среди оснащения, чтобы у кого-нибудь не появилось желания
применить их. Тоже относится к роликам-бобинам потому как они
предоставляют весьма ограниченную выгоду и совершенно
неприменимы из-за того, что требуют деликатного и аккуратного обращения.
И наконец, блоки, которые могут пропустить через себя узел на
основной веревке. Они имеют очень широкую обойму и
рассчитаны для прохождения через узлы на троллее (такие, как
двойной рыбацкий или грепвайн). Обычный пример такого в
Великобритании Petzl Kootenay, который показан на рисунке
слева они специально предназначены для протяжки и развески по
длинным траверсам чего либо типа кабелей или проводов
воздушных линий, но никогда его НЕЛЬЗЯ применять на двух параллельных веревках. В
некоторых случаях может возникнуть необходимость переместить одну веревку
относительно другой, а последствия трения веревки о веревку могут быть
катастрофическими.
6b. Выбор блоков для спасательных работ
Выбор модели зависит от стоимости, пригодности, а так же прочности. Однако здесь я
должен делать необходимое заявление о прочности и исключениях. В общем случае
спасательное оборудование, изменяющее направление веревки, к чему относятся и блоки,
должны быть рассчитаны на полную нагрузку, о чем упомянуто ранее. Однако, для
специфического оснащения А-блока, что обсуждается в разделе 8а, могут быть допущены
блоки и меньшей прочности. Это противоречит основным правилам
Срок службы на Главе 6:Pulleys линии
- 79«не использовать компоненты (элементы) с меньшей прочностью в спасательном
оснащении», однако в случае А-блока это допустимо. Включение в систему А-блока
зажима для веревки определяет очень низкую рабочую нагрузку, создаваемую выступами
эксцентрика. Обычно эта величина около 4 кN, поэтому можно допустить, что блоки не
обязательно должны соответствовать предельной нагрузке. В деталях это будет
обсуждаться в разделе 8а, однако это именно тот случай, который позволяет включить
блок Petzl Fixe в список основного снаряжение. Этот блок не рассчитан на полную
предельную спасательную нагрузку, однако при создании А-блока трудно найти ему
лучшую альтернативу.
Обобщая вышесказанное мы имеем, два основных применения блокам в пределах
определенных в книге задач:
1.Обычно блоки применяются для изменения направления веревки, к примеру на выходе
из колодца, наземный треножник, или контрбалансные системы. Также они применяются
для перемещения по троллейным траверсам.
2.Блоки для А-блоков выделенные отдельно, описываются в разделе 8а этой книги
Мы покажем в разделе 8a, что большинство общеупотребляемых моделей блоков не
подходят для создания А-блоков, и в равной степени, блоки, применяемые в А-блоках
могут быть не столь прочными, как для прочих случаев, связанных со спасательными
работами. Знания возможностей вашего снаряжения прежде всего!
6b1. Основные блоки для полной спасательной нагрузки
Файл скачан с prorock-сlub.ru
Для транспортировки, минимальная рабочая нагрузка на одну сторону 15 кN вполне
достаточно (следовательно, суммарная прочность составляет около 30 кN. Большинство
спасательных блоков, выдерживают такую нагрузку легко, при этом есть некоторые,
которые значительно ее превосходят. Так блок Petzl P50 выдерживает 16+16 кN, а Kong
Heavy Duty 25+25 кN. Потому как прочность используемых блоков должна
соответствовать прочности используемой веревки (что означает в пределе иметь
прочность более чем 11 мм веревка), а также надежную точку подвески. Применение
одинарных или двойных блоков определяется при навеске, так как этот вопрос не
является принципиальным, это зависит от выбора комплектности команды. Как мы
увидим далее при создании транспортной системы, очень часто бывает необходимым
встегнуть более одного карабина в блок. Некоторые спасательные блоки, такие как
модели SMC имеют отверстия чуть больше диаметра прутка карабина, применение таких
блоков в комплекте снаряжения не лучший выбор, когда существуют
многофункциональные блоки той же прочности и цены.
Используемые образцы снаряжения должны быть предельно многофункциональны и унифицированы
6c. Частичное дублирование
Часто отказ блока ведет к серьезному падению транспортируемого груза. В системах
таких как Z- система (классический полиспаст 1:3) отказ главного блока может быть
катастрофическим. Спасательные блоки рассчитаны на нагрузку и отказывают весьма
редко, но в реальности вы полагаетесь только на ось одинарного блока как на
единственную опору. Такое положение не является идеальным в подготовке системы, так
как имеется вероятность катастрофы без дублирования элементов системы.
Действительно, были случаи разрушения блоков, и результаты последствий не вселяют
оптимизма на последствия такого отказа.
Самое простое в этом случае- продублировать блок обыкновенным карабином, который
закреплен оттяжкой или петлей динамической веревки к точке навески блока. В
идеальном варианте это должно быть выполнено вообще независимо от крепления блока.
Хотя в пещере не до идеалов. Используя те
Срок службы на Главе 6:Pulleys линии
- 80же опоры вы обеспечиваете защиту от отказа самого блока.
Самое главное минимизировать возможный фактор падения - таким образом строп
должен быть как можно короче, но не натянут под рабочей нагрузкой.
Как мы отметили в разделе анкера если у вас две движущиеся веревки (основная и
резервная или две транспортные линии), то допустимо при отсутствие иных других опор
дублировать стропой точку закрепления линии 1 за анкерные точки опоры линии 2 и
наоборот.
6d. Механика блоков рабочие нагрузки на блоках при работе
Используя блок( либо что другое, изменяющее направление веревки) мы естественно
прикладываем к веревке определенное усилие. При этом нагрузка, приходящая на блок, в
некоторых случаях, может быть вдвое больше самого груза.
Если концы веревки, перекинутые через блок параллельны, то суммарная нагрузка на
самом блоке может оказать еще больше. Очевидно, что нагрузки при транспортировке
высокие, и в начале движения проявляют весьма высокие значения непосредственно на
блок, на систему блокировки опор и затем на отдельные опоры. Закрепление блока с
прочностью 50 кN на один анкер с прочностью 10 кN не заставит скалу быть прочнее…
Файл скачан с prorock-сlub.ru
В следующих главах о действующих силах и их направлениях мы покажем особенности
этих нагрузок и как их элементарно рассчитать по ситуации без калькулятора.
А пока представим три простейший случая. Предполагаем, что веревка неподвижна, и что
нагрузка с равной силой F приложена к обоим ее концам.
При изменении направления на 60 градусов (под углом 30 градусов вверх) нагрузка в
точке закрепления блока - F
При перегибе веревки 90 градусов ( горизонтально) нагрузка в точке закрепления блока 1,4 F
При перегибе веревки 180 градусов (вертикально вниз) нагрузка в точке закрепления
блока - 2 F.
Опытные исполнители знают это и стараются всеми способами ограничиться углом
перегиба веревки в 60 градусов. В пещере, однако, приходится следовать тому, что
создано природой. Часто при устье колодца угол перегиба превышает 90 градусов, как
правило, тем более при применении транспортной системы Z-типа (классический
полиспаст с выигрышем 1:3), либо при создании трехопорной мачты на поверхности угла
перегиба 180 градусов не избежать. Опоры, карабины, и прочее снаряжение должны быть
подобраны с учетом этого. Я рекомендую:
_Использовать только спасательные блоки 15+15= 30 кN, и не менее чем, за исключением
оговоренных случаев применения в системе А-блока, что детализовано в разделе 8а.
_Если блок закрепляется только одним карабином, то карабин должен быть рассчитан на
нагрузку 45 кN.
_Если два дублирующих карабина, то по 25кN, или идеально 30 кN.
_Карабины типа Maillon rapide не должны применяться для соединения с блоком потому
что малое пространство между муфтой и резьбой, как и способ его замыкания создают
неуместные сложности.
_ Как минимум две надежные анкерные опоры должны быть обеспечены для блока при
угле перегиба веревки 90 градусов и более. Суммарная прочность опор должна быть более
40 кN (два анкера на клеевой основе Р-образной формы в идеале)
_Если разрушение блока приведет к явному падению, необходима его подстраховка
оттяжкой с карабином.
Срок службы на Главе 6:Pulleys линии
- 81-
6e. Динамическое трение и эффекты перегиба веревки
Этот раздел гораздо шире, чем блоки, поэтому так, чтобы сравнение могли проводиться и
также будут упомянуты
в другом месте в этой книге.
Когда веревка проходит через блок, через перегиб, или через механическое устройство и
все неподвижно, все описывается элементарной математикой. Как много отказов
произошло, только потому что когда тянешь веревку через блок закон 1 + 1 = 2 не
выполняется!
Для пояснения «перегиб» это то что изменяет направление веревки, к примеру, опора
строительных лесов, деревянный брус, кругляк и тому подобное. Устройства,
рассматриваемые в этом разделе, используются как для подъема, так и для спуска в
незаблокированном варианте, когда веревка имеет возможность проходить через
устройство свободно.
Любые блоки, механические устройства, и просто перегибы имеют так называемый,
коэффициент трения β, (так я его обозначу, чтобы избежать путаницы с фактором
падения). Это – показатель отношение сил на концах веревки, при ее движении,
Файл скачан с prorock-сlub.ru
и по существу критерий трения. Величина β зависит от многих факторов, влияние каждого
из них трудно предсказать с точностью, но самыми важными является само по себе
устройство и угол изгиба веревки в нем. Больший угол означает, что (в общем) больше
веревки находится в контакте с оборудованием и, естественно, трение тоже больше. Для
блока однако, это не применимо, так как веревка не двигается относительно ролика.
Контакт (взаимодействие) между роликом и подшипник постоянный, таким образом,
величина β для блока есть величина постоянная. Конечно, такие факторы, как грязь,
вода и предельные температуры могут значительно изменить β. Для спасательных блоков,
имеющих величину β <1.3 и менее это означает что эффект его будет незначительным в
общем случае и его влиянием можно пренебречь. Все остальные устройства с β> 1.3
должны быть тщательно проанализированы, прежде чем установлены в систему,
поскольку вы запросто можете создать нагрузки на точечные опоры или карабины,
превышающие их прочность!
Как мы отметили тип веревки ( насколько она жесткая, ее относительная влажность),
наличие загрязнений, состояние оплетки и наличие повреждений на ней могут резко
изменить β. Для подтверждения сказанного предлагается результаты испытаний
полученные автором при подъеме груза 100 кг при использовании достаточно новой
чистой сухой полустатической веревки.
Условия
Блок без трения
алюминиевый цилиндр
диаметром 25 мм *
алюминиевый цилиндр
диаметром 50 мм *
нейлоновый цилиндр
диаметром 50 мм *
нейлоновый цилиндр
диаметром 20 мм *
известняк радиус перегиба 20
мм
Оструганная доска(острая
кромка)
Алюминиевый карабин 25 kN
Блок Petzl P05 Fixe
Блок Petzl Rescue P50
Ролик Petzl Pro Traxion P51
При угле перегиба 90 градусов
1,0
1,8
При угле перегиба 180 градусов
1,0
2,2
1,7
2,1
1,5
2,0
1,7
2,1
2,0
-
2,9
-
2,2
1,5
1,1
-
2,3
1,5
1,1
1,1
7 мм стальной maillon rapide
2,2
3,0
3,2
Petzl Grigri+
4,0
Petzl Stop+
*Закреплен, чтобы исключить проворачивание при движении веревки
+Веревка вытягивалась через устройство в направлении противоположном срабатыванию автоблокировки.
.
Срок службы на Главе 6:Pulleys линии
- 82Как показано, блоки лучше всего прочего, а блоки для спасательных работ впереди всех в
списке. Одинарный карабин, или зафиксированный 50-мм штырь увеличивают нагрузку
вдвое, а карабин maillon rapide – втрое, более высокие значения связаны с меньшими
значениями радиуса перегиба веревки. Затем следуют неожиданно высокие значения
Grigri и Stop. Применение Даже с Stop даже в варианте страховки (встегнут только
нижний эксцентрик) значение β все равно очень высокое. Устройство Grigri несколько
разочаровало, так как считается удачным оборудованием. В обоих случаях, естественно,
трение является разультатом движения веревки в профильном углублении, что
обеспечивает значительную площадь трения. Оба эти самоблокирующихся устройства
Файл скачан с prorock-сlub.ru
работают за счет создаваемого трения при движении веревки. Так что в варианте
применения этих устройств для транспортировки, такое трение является серьезной
проблемой.
6f. Расчет предельных нагрузок на опоры
При транспортировке вручную с постоянной скоростью усилие едва превосходит
компоненты трения. Однако если транспортировка происходит неравномерно рывками,
предельные нагрузки будут выше, потому как вы прикладываете энергию для придания
ускорения, чтобы сдвинуть его. Средняя нагрузка остается той же независимо от
длительности самой транспортировки, но вот для точечных опор (анкеров) важно ее
значение в течение первых секунд при каждом вытягивании. Значение пиковых нагрузок
зависит от изменения скорости и стиля вытягивания, тесты, проведенные автором и
другие материалы показывают, что при транспортировке в реальных спасательных
работах, что за такт вытягивается около 1 метра веревки в течение 3-х секунд, пиковые
нагрузки для всех типов фрикционных поверхностей составляет величину в 1,3 выше чем
при равномерном движении. Поэтому, для безопасности нам следует допускать пиковую
нагрузку в 1,5 раза выше средней.
Отсюда: Пиковая нагрузка на конце веревки равняется:
вес поднимаемого груза Х β Х 1,5
Помните, что также вы должны к тому же еще учесть добавление сил связанных с
наличием угла между концами веревки!
Это означает, что нагрузка на анкерную опору, на которой закреплена система с
помощью которой вы поднимаете груз, может оказаться значительно больше, чем вы
полагаете.
Например: 100 кг груз поднимается с перегибом в 180 градусов с помощью P50 rescue
pulley:
Итак,груз находится на одном конце, тяга прикладывается к другому с перегибом в
блоке 180 градусов, так что статическая нагрузка на опору составит 2Х100 кг. Однако, при
движении эти противодействующие силы не являются равными (благодаря β). На
грузовом конце мы имеем 100 кг , полагаем коэффицент 1,5 для учета силы при подъеме
груза вручную, таким образом пиковая нагрузка на другой стороне составит 1,5 кN.
На одном конце веревки у нас поднимается груз массой 100 kg, и допуская наш
коффицент пиковых усилий, мы также должны учесть эффект β, поэтому пиковая
нагрузка на другом конце будет:
пиковая нагрузка = 1000 Х 1,1 Х 1,5 = 1650 N
Потому как обе силы на концах параллельны, они складываются на точке навески
1,5 + 1,65 = 3,15 kN (эквивалентно статической массе 315 kg)
Пример 2
100 кг груз поднимается через Petzl Stop через один нижний ролик с перегибом веревки
180 градусов.
Как и в предыдущем примере пиковая нагрузка на одной стороне составит 1,5 Х 1 kN =
1,5 kN, но значение β из таблицы составит уже 4,0, следовательно, пиковая нагрузка на
другом конце будет 6 kN! Так как направление их параллельно, то они суммируются
Результирующая нагрузка в сумме составит 7,5 kN (эквивалентно 750 кг статической
массы)
Срок службы на Главе 6:Pulleys линии
- 83-
Эти притмеры представляют вероятные лучшие и худшие случаи, и как следует, даже в
лучшем случае нагрузка на опоре значительно более высокая чем поднимаемый вес. В
худшем случае наш скромный Stop создает нагрузки на опоры в несколько раз выше
поднимаемого груза. Несмотря на то. Что 7.5kN небольшая нагрузка по отношению к
прочности анкеров и карабинов, которые мы должны применять, она превосходит
установленный 5 kN предел прочности самого «Stop»а. Так как есть вероятность, что
Файл скачан с prorock-сlub.ru
придется поднимать полную 200 кг спасательную нагрузку, то только идиот доверится на
возможность устройства работать нормально при нагрузке, вдвое большей его прочности.
Это очевидный пример, как для спасательных работ мы может применить устройство с
прочностью намного ниже, чем реальные условия работы, совершенно не осознавая этого.
Итак, как нам справиться с большими нагрузками, проявлениями большого трения и
недостаточной непрочностью снаряжения? Удачное решение этих задач возможно, если
применять комбинированные системы с блоками, которые снижают нагрузки на точки
опоры, а также требуют значительно меньших физических усилий. Этому посвящены три
следующие главы.
Это конец 1 части
Обновлено 11 мая 2003 года