29.11 Страховка. Фактор рывка. Использование амортизаторов

Материал из Библиотека ТК МГТУ им. Н. Э. Баумана
Перейти к: навигация, поиск

--Shurik 21:35, 17 Окт 2007 (MSD)

План лекции

  • разминка
  • Введение
    • страховка, ее назначение
    • опасности, которые должны предотвращаться страховкой
  • Страховочная цепь, нагрузки
    • элементы СЦ, примеры СЦ
    • нагрузки в СЦ, статические и динамические нагрузки
    • фолл-фактор
    • материалы элементов СЦ
    • пределы нагрузки для элементов СЦ. Требования UIAA.
  • Техника страховки: методы, способы, практический опыт, ошибки
  • Показать железяки

разминка

для разминки можно вспомнить (поспрашивать у ребят) то, что уже проходилось на шгт-1.

  • все команды, подаваемые при страховке ("выдай", "понял" и д)
  • виды страховки - верхн/нижн, одновр/поперем, скалы, лед, снег...
  • действия лидера при работе с нижней страховкой (точки, расстояния между ними, выбор направления и тд)

Введение

в этой лекции мы рассматриваем только методы и технику страховки в горах, связанные с применением веревки (т.е. самостраховка ледорубом, гимнастическая страховка и тд не рассматривается). Надо отметить, что большой опыт в этой области накоплен альпинистами и скалолазами, у которых горным туристам есть чему поучиться, особенно когда речь идет не о новичковой, а более "продвинутой" подготовке.

зафига вообще нужна страховка в горах? ... при определенных условиях (срыв, разрушение станции, получение травмы..) предотвратить опасные для здоровья и жизни последствия. о как умно получилось.

можно рассмотреть на разных примерах опасные ситуации, в том числе рассмотреть то, что на шгт еще не проходили.

  • основная опасность - падение. Не будем рассматривать банальные ситуации, в которых веревка просто должна не дать вам далеко укатиться.

Рассматриваем условия - человек летит и успевает пролететь расстояние N и набрать скорость V.

    • Опасность1 - сильно удариться о рельеф, получив значительные травмы (переломы, чмт)
    • Опасность2 - слишком сильный рывок, приходящийся на тело при остановке падения страховочной цепью (разрывы внутр.органов)
    • Опасность3 - разрушение элементов СЦ, приводящее к дальнейшему неконтролируемому падению (моменто море)
    • Опасность4 - неправильное срабатывание элементов СЦ, приводящее к пункту 2 или 3.
    • Опасность5 - разрушение элементов СЦ и травмирование человека частями элементов (карабин, крюк)

Страховочная цепь, нагрузки

страховочная цепь может быть разветвленной, сложной. пример сц: страхуемый - исс(обвязка, беседка) - карабин - веревка - карабин - жумар - веревка - верхняя точка (карабин-оттяжка-закладка) - веревка - тормозное устройство на базе (карабин-петля вокруг скалы) - страхующий

статическая нагрузка

Нагрузку принято измерять в

  1. кг - килограммах
  2. Н - ньютонах
  3. кгс - килограмм-сила, 1кгс ~= 10Н

любой элемент сц можно нагрузить статически, например, повиснув на нем своим весом. Когда наше тело примет неподвижное положение нагрузку можно считать статической. При этом в материале элемента сц возникнут напряжения (этим забивать голову не надо, но так правильно), тем больше, чем больше нагрузка - в данном случае ваш вес. в более сложных случаях - например, если вы повисли на двух самостраховочных концах, а точки крепления разнесены - нагрузка распределяется между несколькими элементами. Насколько нагружен (какие напряжения в материале) какой элемент можно рассчитать используя законы геометрии и физики (можно привести пример) Итак, можно прикинуть какая нагрузка приходится на элемент сц, и определить, например, оборвется какой-то элемент сц или нет при определенной статической нагрузке.


сложнее с динамической нагрузкой.

динамическая нагрузка, рывок

Подвесим на тонкой веревочке тяжелый груз. Веревка испытывает статическую нагрузку, но не обрывается. Теперь не отвязывая от веревки поднимем груз повыше и отпустим. Груз летит вниз, веревочка лопается, а груз падает на пол.

Это наглядная иллюстрация динамической нагрузки. Пока груз висел, веревка испытывала нагрузку P. Когда груз подняли, веревка испытывала нулевую нагрузку. Зато в момент падения груза на длину веревки нагрузка резко увеличилась и была в какой-то момент намного больше P... может быть в 5, а может и в 10 раз.

К динамической нагрузке мы еще обязательно подробно вернемся, сейчас важно отметить, что при динамической нагрузке каждый момент времени можно рассмотреть как статический вариант нагружения (при некоторых ограничениях). Проще говоря, груз массой 80кг, падающий на веревке и создавший в какой-то момент времени нагрузку равную 7P в веревке, подобен грузу массой 560кг, в этот момент подвешенному статически на веревке.

Измеряется динамическая нагрузка в тех же единицах, что и статическая, но принято понятие "рывок". Например, "Веревка выдерживает рывок в 2200кг" или "Сила рывка около 7кН"

Фолл-фактор

Пределы нагрузки для разных элементов.

В СЦ при срыве возникают значительные нагрузки. Каждый элемент СЦ имеет свой предел нагрузки.

    • Человек - официальной информации об исследовании в этой области мне найти не удалось. Однако во многих источниках утверждают, что человеческое тело выдерживает без серьезных повреждений кратковременный рывок силой до 12кН (~1200кг). Пределом же считается 18кН, т.е. такую нагрузку тело не выдерживает точно. Кроме силы рывка для человеческого тела важно направление, в котором происходит рывок. Наиболее опасно для человека падение спиной вниз, при котором рывок будет перпендикулярен позвоночнику (а приходится он будет на поясницу). Можно предположить, что при таком рывке позвоночник выдерживает значительно меньший рывок. Однако, современные системы и веревки минимизируют такой риск.
    • Человек с рюкзаком - особенность в том, что центр тяжести смещен в сторону рюкзака, ну и масса больше. Больший шанс разворота в горизонтальное положение при рывке. Чтобы сила рывка была не опасной, обязательно использовать полную страховочную систему (верх и низ).
    • Страховочная система, веревка, карабины и пр.

смотри стандарты UIAA.

    • Точки страховки
      • крючья
      • закладки
      • френды
      • петли
      • ледобуры
      • ледоруб, снежный якорь

Материалы, применяемые в элементах СЦ.

  • полиамид
  • капрон
  • нейлон
  • дайнема
  • кевлар
  • сталь
  • сплавы алюминия
  • титановые сплавы

Стандарты UIAA

суть стандартов uiaa: это методика испытаний снаряжения. если снаряжение проходит испытания, то можно считать его надежность высокой. если снаряжение не испытывалось или не прошло такие испытания, это еще не значит, что снаряжение непременно выйдет из строя, не сработает, опасно и тд. однако стандарты этой международной ассоциации де-факто признаны во всем мире. и еще - никто не гарантирует надежность снаряжения при неправильном его использовании, даже uiaa

  • правильная одинарная динамическая веревка по uiaa: Груз массой 80кг кидают с фолл-фактором 2. Длина веревки 2,3м (+ 0,3м после карабина):
    • главный критерий - пиковая нагрузка в веревке, она не должна превысить 12кН. (это эквивалентно ~1200кг)
    • веревка не должна удлиниться более чем на 40%
    • после 5 рывков не должна порваться (:
    • оплетка не должна "ползти" относительно жил более чем на 2см при опред. условиях
    • статическое растяжение веревки в пределах 10%


  • слинги
    • статическая нагрузка на растяжение 22кН (~2200кг)


  • страховочные системы
    • испытываются статически, нагрузка 15кН (~1500кг)


  • карабины
    • статическая нагрузка в рабочем направлении при закрытой муфте от 18 до 25кН (в зависимости от модели карабина)
    • статическая нагрузка на вырыв защелки от 7 до 10кН (в зависимости от модели карабина)
    • статическая нагрузка в рабочем направлении при открытой защелке от 5 до 7кН (в зависимости от модели карабина)
    • это значит, что при неблагоприятных условиях даже сертифицированный карабин может разрушится при рывке в 700кг.


  • зажимы типа жумар
    • испытывают статической нагрузкой 4кН (~400кг)


необходимо понимать, что в СЦ помимо снаряжения, есть звенья, неподдающиеся сертификации (например, щель в скале, в которую вы забили крюк). Поэтому нагрузки, указанные здесь нельзя понимать как допустимые в СЦ реальных условиях.

Техника страховки: методы, способы, практический опыт, ошибки

бегло:

  • одновременная страховка
  • попеременная страховка

Теперь можно перечислить конкретные ситуации, связанные с опасностями 1-5.

  • срыв на самострахе с фолл-фактором 2.
  • применение амортизатора в СЦ
  • протравливание веревки страхующим
  • использование схватывающего узла
    • подробно описано в статье П.П.Захарова. Проведенные испытания (бросали покрышку от КРАЗа с фолл-фактором 2) показали разрыв петель репшнура схватывающего узла составлял более 80% при среднем усилии разрушения 620 кгс.
  • самостраховка схватывающим узлом ниже тормозного устройства
  • опасность, связанная с неправильным расположением карабина (выламывание защелки)
  • элементы СЦ, гасящие рывок (узлы, тело страхующего, длина веревки, отсутствие перегибов)
  • ситуации, когда человек отпускает страховочное устройство (потеря сознания, ожог рук)
  • "хватательный" рефлекс - ситуации, когда человек зажимает страховочное устройство
  • перетирание веревки об острые края
  • срыв точки/станции страховки


рассказать о схемах проведения испытаний, нарисовать пример. Разъяснить отличия от реальных ситуаций в горах.

Показать железяки

неплохо было бы познакомить с современными средствами страховки, показать:

  • варианты веревок - динамика/статика, разные диаметры, сдвоенные/одинарные
    • сертифицированные и отвечающие всем стандартам веревки делают только буржуи. Например, Beal, Lanex.
    • калининградская веревка - лучше, но не сертифицирована UIAA.
    • коломенская вервека
    • использование двойной (цвилинговой) веревки. Полуверевки в горном туризме не используются (?).
  • амортизатор типа КИСА Конг
    • только хорошая веревка
    • обязательно узел на конце
    • диаметр верья и то, как его пропускать, строго задано в инструкции
    • менять веревку по мере износа!
  • амортизатор типа косичка (:

http://citadel.bstu.by/metod/m2/index_clip_image036_0000.jpg

  • амортизаторы разрывные
    • одноразовое применение
    • расчитаны на рывок конкретной силы, например 300кг
  • самострахи (Y-образные)
  • шант
  • АСАП
  • жумар/кроль (:
  • микросендер
  • тиблок
  • про трекшн
  • гри-гри
  • восьмерка
  • корзинка, решетка и пр. - тормозные устройства, не крутящие веревку

Приложение 1. Используемая литература, ссылки по теме

http://www.sumgan.com/srt/descriptions/DeadBanger.htm статья о срыве, фолл-факторе и амортизаторах

http://www.vertical.kiev.ua/alp-action/images/index.php?option=com_content&task=view&id=200&Itemid=34 большая статья об надежности узла пруссика, испытаниях схватывающих узлов

http://promalp.xmas.ru/viewtopic.php?p=66993#66993 про АСАП

http://promalp.xmas.ru/viewtopic.php?t=9397 тред про амортизаторы рывка (в промальпе)

http://www.kong.it/doc408.htm амортизатор рывка КИСА фирмы Конг (с официального сайта)

http://alpine-trade.ru/files/blokkarab.pdf использование карабинов на страховке (Пецль)

http://alpine-trade.ru/files/dinamnag.pdf динамическая страховка, фолл-фактор, сила рывка (Пецль)

http://alpine-trade.ru/files/scalolaz.pdf приемы страховки при скалолазании (Пецль)

http://alpine-trade.ru/files/strahovkanamar.pdf приемы страховки - 2 (Пецль)

http://alpine-trade.ru/files/tochkistrah.pdf организация точек страховки (Пецль)

http://www.magic-lamp.com.md/mountain/useful/strahovka.html или http://www.alpinism.ru/school/insurance большая статья "страховка в горах" А.Александров

http://www.uiaa.ch/?c=188 - все стандарты UIAA на английском языке.

http://www.westra.ru/articles/foreign/fall.html - страховка, рывок, фолл-фактор. с сайта Вестры

http://citadel.bstu.by/metod/m2/index.html - очень старая брошюрка "Обеспечение безопасности в горах"

http://www.alpinism.ru/school/bigwall/ - "Обеспечение безопасности на стенном маршруте" Винокуров, Захаров. Анализ нс при срывах и др.

http://www.vento.ru/index.php?show_aux_page=15 - беглая статья про снаряжение - веревки, железо.

Приложение 2. Разборы и статистика НС в горах

много случаев происходит из-за движения группы вне связок, пренебрежение страховкой там, где она необходима.

  • http://www.vertical.kiev.ua/alp-action/images/index.php?option=com_content&task=view&id=200&Itemid=34 - здесь есть разборы нс, связанных с применением схватывающего узла (прусика), а так же испытания. обобщенные выводы :
    • прусик в плохую погоду, да еще на мокрой или заледенелой веревке, практически в 100% случаев не держит.
    • во всех случаях, когда имел место эффект неожиданности, срабатывание узла не превышало 29-33%
    • разрыв петель репшнура схватывающего узла может произойти при среднем усилии разрушения 620 кгс
    • более чем в 50% случаев происходило оплавление схватывающего узла и его прилипание к основной веревке
  • Урочище Таш-Джарган - под Симферополем. Время - сентябрь 2005 года

Мероприятие: Чемпионат Украины среди высших учебных заведений. Проводящие организации: комитет по физкультуре и спорту при министерстве образования Украины, Федерация спортивного туризма Украины. Происшествие: при подготовке дистанции ТГТ, при натяжении судейских перил (двойная веревка) на этапе «Скальная переправа» разорвался тянущий карабин (Абалаковский треугольник). Полиспаст натягивался силами 8-10 человек (все кто был в этот момент «под рукой»). Карабин был Челябинского производства 1989 года. Последствия происшествия: одному из судей «осколками» карабина оторвало 2 пальца на руке и проломило нижнюю челюсть. Выводы: поскольку прусики (сомнительного качества и происхождения) неоднократно рвались в подобных ситуациях, то тянущий карабин стали подстраховывать вторым прусиком, дабы исключить его свободный полет в случае разрыва основного прусика.

  • Несчастный случай, происшедший 6 июля при восхождении на в. Сельды (3664), 4Б кат. сл.

Спортивная группа (рук. выезда - Доронин С.В.- кмс) в составе: Морозов А.Н.- 1р, Типунин И.Ю.- 2р – оба из альпклуба им. Визбора, г.Москва и Дворецкий С.А.- 2р, г.Сергиев Посад, Моск.обл., совершала восхождение по З стене через левый “колодец”. В 14-00 ведущий в группе Морозов при страховке Типунина проходил ключевой участок маршрута - 30-метровую стенку крутизной до 90 градусов, 5 кат. сл. Срыв произошел примерно в 14-15 дня, случайно вырвался нагруженный камень. Морозов успел крикнуть: “срыв!” При падении вырвался ниже забитый скальный крюк промежуточной страховки. Поскольку Морозов использовал только объвязку-беседку (!), во время падения в общей сложности на 20 метров его развернуло головой вниз, он ударился о скальный выступ и получил травмы, не совместимые с жизнью. Так как рации в группе не было, Дворецкий остался с Морозовым, а Типунин спустился вниз сообщить о случившемся. 7 июля к 15-оо тело Морозова доставлено на базу “Ерыдаг”. Гибель Морозова Александра Николаевича (32 года) произошла вследствие черепно-мозговой травмы и перелома позвоночника, полученных при падении по скалам на глубину 20 метров. Причиной срыва явилось нагружение недостаточно опробованного скального выступа, падению на большую глубину послужил вырвавшийся слабо забитый нижний страховочный крюк. Причиной травмы головы явилось, в частности, использование на технически сложном участке восхождения только беседки без совмещения закрепления с грудной обвязкой.

  • Несчастный случай, происшедший 10 июля при восхождении на в. Алаудин (4134), ЮЗ кулуару, 2А кат сл.

Учебная группа УТС альпклуба “Сокол”, г.Норильск в МАТЦ "Алаудин-Вертикаль" (руководитель сбора Павельев А.В.- кмс, 2 кат.): рук.- Зорина А.В. (2р, стажер), Буханченко И.Е., Гулей В.С., Корнуков И.А. (все – зн.) вышли на восхождение в 4-00 от Алаудинских озер. Поднялись на перевал Алаудин, где надели страховочные обвязки, каски. Затем поднялись при одновременном движении к полке непосредственно к началу маршрута. Здесь ключевой участок, его первым прошел Буханченко и закрепил перила (на спусковой петле), по которым поднялись все остальные. Далее поднимались по несложному кулуару на западный гребень вершины, связавшись на одну веревку: Буханченко первым, замыкающей Зорина, а посередине Гулей и Корнуков на скользящих карабинах (вторая веревка оставалась в рюкзаке у Корнукова). Группа обогнула скальный взлет и вышла на северную сторону вершины Алаудин. Зорина разрешила Буханченко выбирать путь по своему усмотрению. Он поднимался по крутой скале (80 градусов), а другие участники шли параллельно с другой стороны, где было попроще. В какой-то момент он взялся за непрочный зацеп и с ним вместе сорвался и полетел спиной вниз, потерял сознание. Произошло это примерно в 13-00. Очнувшись, Буханченко увидел на краю обрыва Корнукова, а веревка шла через скальный выступ вниз, была оборвана. Девушек не было видно. На крики никто не отзывался. У двоих оставшихся имелись различные травмы, и они были не в состоянии вести поиски. Стали с трудом подниматься на перемычку в гребне для спуска по пути подъема. Часам к 19-00 добрались к спусковой петле над каминами, провели спуск. Наступила темнота. Увидели свет фонарей на перевале Алаудин и установили голосовую связь с поисковой группой Павельева. Затем пострадавших свели вниз в базовый лагерь. Группа Павельева заночевала на перевале, а на следующий день с 4-30 поднялась по маршруту 2А на западный гребень к месту срыва и стала спускаться на северную сторону, осматривая склон. Метрах в 150 ниже на снежнике было замечено тело Зориной (узнали по одежде). В этот же день группа Серенкова П.С. (мс) в составе 5 чел. в 3-40 вышла к перевалу Алаудин. Связавшись по рации с Павельевым, получили рекоменда- цию проводить поиски с северной стороны; через перемычку между в.Борцов за Мир и Алаудин прошли под северную стену в.Алаудин, где обнаружили тела девушек с многочисленными травмами, не совместимыми с жизнью. Упаковав обеих погибших, общими усилиями транспортировали в базовый лагерь на оз.Алаудин. Далее они были доставлены по месту проживания в г.Норильск. Гибель Зориной Агаты Владимировны (20 лет) и Гулей Виктории Степановны (27 лет) произошла вследствие травм, полученных при падении по крутому скальному рельефу на большую глубину. Обстоятельствами, способствовавшими возникновению несчастного случая, явились: - отклонение от действительного маршрута из-за незнания участниками его описания и недостаточного опыта ориентироваться на маршруте 2А кат.сл.; - срыв ведущего в группе Буханченко; - грубейшие технические и тактические ошибки руководителя и участников группы (одновременное движение без страховки четверых, находящихся на одной веревке, срыв первого повлек за собой срыв всех остальных); - разрыв веревки. Комиссия отмечает нарушение Правил (п. 17.2.3.) руководителями УТС, а также отсутствие контроля за комплектованием учебной группы.

  • 4. Несчастный случай, происшедший 25 мая в Крыму при восхождении на в.Мшатка-Кая (650м) по маршруту “Триангуляция”, 4Б кат сл.

Спортивная группа (рук. Мельников В.Г.- кмс, г.Тольятти) проводила в Крыму УТС. Двойка: Мохов Е.С.– 1р (г.Тольятти) и Евстефеев В.В.- кмс (г.Самара) вышла для прохождения указанного маршрута. Во время прохождения 1-ой верёвки (участок в 75-80 градусов) Мохов на второй половине участка пробовал искать пути, где лучше лезть. Приспустился, чтобы обойти сложный участок, и в это время, не издавая звуков, сорвался. При падении вылетели два из четырёх закладных элементов, которые он использовал для промежуточных точек страховки. Мохов пролетел примерно 25 метров и упал спиной на полку на 6-8 метров ниже начала маршрута. Вскоре он умер на месте падения от многочисленных травм. Все произошло в 13-30. Евстефеев спустился к маршруту второй команды (Мельников В. - Варламов Н.) и позвал их на помощь. Эта двойка спустилась со своего маршрута к дороге, вызвала спасателей МЧС, затем поднялась к телу Мохова и начала его спуск. Спасатели МЧС подошли, когда тело спустили на три верёвки от места аварии. Тело Мохова было доставлено к автомобильной дороге под горой в 16-35. Гибель Мохова Евгения Серафимовича (36 лет) произошла вследствие многочисленных травм (черепно-мозговая, перелом позвоночника и др.), полученных при срыве и падении по скалам. Обстоятельствами, способствовавшими возникновению несчастного случая, по мнению комиссии, явились: - организация промежуточных точек страховки при помощи закладных элементов, недостаточно надежно установленных; - возможное отклонение ведущего от действительного пути из-за недостаточно четкого знания маршрута.

  • Несчастный случай, происшедший 9 февраля 2003г с участниками УТС альпклубов МГУ и МЭИ (г.Москва) при восхождении на в.Монах с юга по ЮЗ гребню, 2Б кат.сл.

Альпинисты Сидорин Юрий и Зенякин Сергей (по 26 лет, 2 сп.р.) с 27.01 по 8.02 принимали участие в УТС в Цейском ущелье. После окончания сборов и отъезда участников и инструкторов двойка решила совершить самостоятельное восхождение на в.Монах (2760). 9 февраля около 8 часов утра Сидорин и Зенякин вышли из лагеря, в 10-оо начали работать на маршруте, а в 15-оо сообщили по радиосвязи, что находятся в районе 4-го жандарма и, несмотря на снегопад, продолжают движение к вершине. На следующий сеанс связи в 18-оо и на аварийную связь группа не выходила. 10 февраля сотрудники Северо-Осетинской поисково-спасательной службы приступили к поисковым работам. При осмотре маршрута в бинокль была обнаружена веревка, оставленная на 2-м жандарме для возвращения по пути подъема (рекомендовано в описании). Поиски на маршруте продолжались несколько дней, и только 16 февраля под 3-им жандармом, на 80-100м ниже гребня в крутом узком скальном заснеженном кулуаре спасатели обнаружили тела погибших. Спусковое устройство Сидорина находилось в сдвоенной веревке, которая проходила через метровую петлю из основной веревки, продетой в последнее отверстие швелерного крюка. Зенякин к веревке привязан не был, но веревка опутывала его тело. Можно предположить, что несчастный случай произошел 9 февраля около 18-оо при спуске (была обнаружена записка с вершины). Зенякин спустился первым, но не закрепил нижние концы спусковых веревок и не организовал для себя самостраховку. При спуске Сидорина вырвался единственный крюк и, падая, Сидорин с веревками сдернул Зенякина. Дальнейшее падение обоих на 80-100м привело к их гибели. Причинами несчастного случая явились нарушения обеспечения правил безопасности, что усугублялось плохими погодными условиями и состоянием рельефа. Кроме того имелись тактические ошибки – поздний выход на восхождение, что при малом запасе светлого времени в зимний период при ухудшевшейся погоде могло привести к неоправданной спешке и нарушениям в обеспечении безопасности.

Источник — «http://tkmgtu.ru/library/index.php?title=29.11_Страховка._Фактор_рывка._Использование_амортизаторов&oldid=3671»