Якорь (восхождение)

В скалолазании якорем может быть любое устройство или метод крепления альпиниста, веревки или груза к поверхности для лазания — обычно камню, льду, крутой грязи или зданию — постоянно или временно. Назначение якоря зависит от конкретного случая, но обычно оно предназначено для защиты от падения , в первую очередь для предотвращения и удержания падения. Альпинистские якоря также используются для подъема , удержания статических нагрузок или изменения направления (также называемого отклонением) веревки. ^{[ 1 ]}

Типы

В зависимости от поверхности, на которую нужно подняться, существует множество типов защиты , которые можно использовать для создания якоря, включая естественную защиту, такую как валуны и деревья, или искусственную защиту, такую как кулачки , гайки , болты или крюки .

Естественный

Естественный якорь — это надежный природный объект, который может служить в качестве якоря для лазания, если прикрепить стропу, темляк или корделет и карабин. Примеры естественных якорей включают деревья, валуны, застрявшие камни, рога, сосульки и выступы.

Искусственный

Искусственный якорь представляет собой искусственное альпинистское снаряжение, помещенное в скалу. К таким механизмам относятся подпружиненные кулачковые устройства , алюминиевые гайки, используемые в качестве клиньев, стальные дюбели и крюки . Искусственные анкеры могут быть постоянными или съемными.

страховка

якорь Страховочный используется в качестве единственного крепления к скале для поддержки страховочной или верхней веревки . В идеале он должен состоять из множества резервных компонентов (естественных и/или искусственных), ни один из которых не выйдет из строя и ни один из которых в случае отказа не приведет к выходу из строя всего якоря. Любой компонент хорошего якоря должен быть в состоянии поддерживать всю систему сам по себе.

Беговая страховка

Бегущий страховочный якорь используется в качестве страховки в случае падения при подъеме по поводку . Лидер и ведомый поднимаются одновременно, между ними находится защита. Когда два альпиниста продвигаются вперед, используя беговую страховку, страховка почти так же надежна, как и при использовании страховочного устройства и якоря, потому что, если лидер падает, вся провисание веревки уже устранено, и ведомый действует как противовес, чтобы поймать падение. Бегущая страховка используется как более быстрая альтернатива подъему на высоту, когда риск, последствия и вероятность падения лидера считаются приемлемыми.

Лед

Снежный пикет используется в качестве якоря в альпинизме . Его вбивают в снег и используют для остановки падения. Снежные пикеты также можно размещать горизонтально в снегу в качестве упора , который обеспечивает надежный якорь для спуска. Ледобуры можно вкручивать вручную в твердый лед, и они эквивалентны кулачкам или гайкам при ледолазании . Лед также можно защитить с помощью нити Абалакова или V-образной резьбы. Из-за неопределенной удерживающей способности ледяной защиты ее иногда прикрепляют к веревке с помощью грузопоглощающей стропы или оттяжки , предназначенной для уменьшения нагрузки на защиту за счет ее растягивания в случае падения.

Прикрепление

Косвенный

Когда веревка идет от альпиниста к страхующему. Чаще всего используется в контролируемых условиях при скалодроме или когда альпинист не имеет преимущества в весе над страхующим во время восхождений с нижней веревкой. Выйти из системы невозможно.

Полупрямой

Когда веревка поступает от альпиниста к страховщику, страховщик отдельно прикрепляется к якорю. Часто используется при многократной подаче и страхующий находится в стойке. Или при использовании верхней веревки, и возможно, что, если альпинист упадет, страхующий будет выдернут из стойки над альпинистом. При необходимости страхующий может, приложив небольшое усилие, покинуть систему. Крайне важно, чтобы страховочное устройство было прикреплено к якорю через страховочную петлю в передней части привязи. Прикрепление ремней страхователя к якорю через заднюю часть ремней безопасности может привести к тому, что при напряжении ремень безопасности сожмется внутрь, удлиняясь спереди назад, а не из стороны в сторону. Это может привести к раздавливанию таза и серьезным травмам страхователя.

Прямой

Когда веревка приходит от альпиниста к якорю. Можно использовать подвесное страховочное устройство, хотя в этом случае обычно используют просто итальянскую сцепку . Страхующий полностью свободен от системы.

Соображения

Множители силы

Усилие на якоре может быть намного больше, чем вес альпиниста. Существуют различные механизмы, которые способствуют избыточной силе, в том числе

Направление тяги или векторное тянуть
Фактор падения (если произошло падение)
Жесткость (пониженная эластичность) материалов альпинистской веревки и анкеров.
неправильное проскальзывание через страховочное устройство
Качающийся альпинист, или груз.
Анкеры кулачкового типа (включая гайки и шестигранники)

Анкер, распределяющий нагрузку (или распределяющий нагрузку), представляет собой систему, состоящую из двух или более отдельных анкеров, которые соединяются вместе в основной точке крепления, образуя систему крепления. Эта конфигурация позволяет обеспечить резервирование и повысить прочность, как правило, страховочного якоря. При правильной сборке нагрузка будет распределяться на каждый отдельный анкер, а не на одну точку крепления. Это снижает вероятность того, что какая-либо отдельная точка привязки выйдет из строя, и, если одна точка выйдет из строя, другая(ие) все равно сможет удержаться.

Лучшие практики

Чтобы обеспечить надлежащее резервирование и эффективность якоря для распределения нагрузки, некоторые передовые методы . обычно соблюдаются ^{[ 2 ]}

Резервирование

Якоря должны быть избыточными, а это означает, что общий якорь по-прежнему будет достаточно прочным, если какой-либо отдельный якорь выйдет из строя. Выбор независимых мест для отдельных якорей сделает якорь ненужным. Это может означать использование отдельных валунов, систем трещин или объектов для размещения каждого отдельного якоря. При этом дублирование не требуется для всех подъемных якорей. Живое дерево диаметром не менее 15 сантиметров (6 дюймов) наверняка выдержит силу в несколько килоньютонов в любом направлении, и поэтому его достаточно в качестве единственного якоря для любого альпинистского якоря.

https://coloradomountainschool.com/product/top-rope-climbing-anchors/ — Большое (диаметром > 15 или 6 см) живое дерево является естественным якорем, не лишним, но при этом очень прочным.

Выравнивание

В якоре с разделением нагрузки каждый отдельный якорь соединен с основной точкой крепления. Анкер, распределяющий нагрузку, называется уравновешенным, если сила нагрузки равномерно распределяется на каждый отдельный анкер. Это достигается путем регулирования длины каждого соединительного элемента (между основной точкой крепления и отдельным анкером) при одновременном натяжении основного анкера в ожидаемом направлении нагрузки. Якоря могут быть либо предварительно выровненными, при которых якорь статически выравнивается между точками крепления во время установки, либо самовыравнивающимися, при которых якорная система динамически регулирует натяжение между точками крепления во время использования.

Непродление

Якорь, распределяющий нагрузку, который не выдвигается в случае выхода из строя отдельного якоря, обладает свойством нерастягивания. Эта важная особенность снижает вероятность ударной нагрузки на оставшиеся отдельные анкеры во время разрушения. Нерастягивание можно обеспечить, завязав соответствующий узел на соединительном корделете или используя отдельные стропы для выравнивания. Принцип нерастяжения относится к смягчению ударной нагрузки, а не к удлинению материалов под повышенной нагрузкой.

Принцип минимального качания связан с нерасширением. Основная точка крепления в хорошо сконструированном якоре, распределяющем нагрузку, не будет ни выдвигаться, ни раскачиваться в случае выхода из строя отдельного якоря. Уменьшения раскачивания можно добиться за счет минимизации внутреннего угла между отдельными анкерами и увеличения количества отдельных анкеров. Дополнительный метод — разместить направленный якорь на небольшом расстоянии ниже основной точки якоря.

Внутренний угол

При построении анкера, распределяющего нагрузку, важно учитывать угол, образующийся между каждым отдельным анкером – V-образный угол . Альпинисты обычно стараются минимизировать этот угол, потому что больший V-образный угол создает большую силу на каждом отдельном якоре.

Если угол V больше 120 градусов, нагрузка на каждый отдельный анкер будет больше, чем нагрузка на веревку. Углы, превышающие 120 градусов, могут создать опасную ситуацию, ставящую под угрозу безопасность якоря, и их, как правило, следует избегать.

Сумма сил на все отдельные анкеры обычно превышает 100%, а в некоторых случаях сила на отдельный анкер превышает нагрузку. Это может показаться противоречивым, если суммировать только величины. Однако если силы, действующие на отдельные анкеры, суммируются как векторы , результирующая сила на анкерной системе будет равна нагрузке. Проще говоря, силы в вертикальном направлении равны силе нагрузки, но существуют также боковые силы, которые увеличиваются по мере увеличения V-образного угла.

Сила, действующая на каждый отдельный якорь, определяется по формуле:

F_{\text{anchor}}={\frac {F_{\text{load}}}{2\cos(\theta _{\text{V}}/2)}}

.

где,

$F_{\text{load}}$ это общая сила нагрузки.
$\theta _{\text{V}}$ представляет собой угол V.

Это уравнение представляет собой частный случай представления более общего уравнения якорной силы : ^{[ 3 ]} в котором анкер распределения нагрузки состоит из двух симметрично расположенных анкеров.

Из этого выражения можно рассчитать анкерные силы для выбранных углов в двухэлементном симметричном анкере, распределяющем нагрузку.

При угле V 30 градусов каждый из двух анкеров будет выдерживать силу около 52% от первоначальной нагрузки.
При угле 45 градусов каждый анкер несет 54% нагрузки.
При угле 60 градусов каждый анкер несет 58% нагрузки.
При угле 90 градусов каждый анкер несет 71% нагрузки.
При угле 120 градусов каждый анкер воспринимает силу, эквивалентную 100% первоначальной нагрузки. Для безопасного лазания следует избегать такого большого угла.

На станциях страховки для традиционного скалолазания якоря для распределения нагрузки часто состоят из более чем двух отдельных якорей, которые редко находятся в одной плоскости. В этих случаях каждый отдельный анкер будет ощущать меньшую силу по сравнению с указанными выше значениями, но лучше всего уменьшить угол между двумя крайними элементами и избегать углов, превышающих 120 градусов.

См. также

Ссылки

^ Кокс, Стивен М.; Крис Фулсаас, ред. (2009). Альпинизм: свобода холмов (7-е изд.). Сиэтл: Альпинисты. ISBN 978-0-89886-828-9 .
^ «Основные принципы подъема на якоря» . Climbing Techniques.org . Проверено 25 марта 2016 г.
^ « Якоря без распределения нагрузки ». Ратреф. Веб. 11 февраля 2012 г.

Лонг, Джон (1993). Как заниматься скалолазанием: скалолазание на якоря . Chockstone Press, Эвергрин, Колорадо. ISBN 0-934641-37-4
Грейдон, Дон и Курт Хансен, ред. (1997). Альпинизм: Свобода холмов , 6-е изд., стр. 143–152. Альпинисты, Сиэтл. ISBN 0-89886-427-5

[freedom-1] Кокс, Стивен М.; Крис Фулсаас, ред. (2009). Альпинизм: свобода холмов (7-е изд.). Сиэтл: Альпинисты. ISBN 978-0-89886-828-9 .

[2] «Основные принципы подъема на якоря» . Climbing Techniques.org . Проверено 25 марта 2016 г.

[3] « Якоря без распределения нагрузки ». Ратреф. Веб. 11 февраля 2012 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]