Меры безопасности при использовании альпинистских веревок и узлов

Использование альпинистских веревок при движении по скалам требует применения различных узлов, отличающихся по способам вязки и назначению. В совершенстве владеть техникой вязки узлов, уметь применять их в необходимых случаях должен каждый горовосходитель.

Совершенствование узлов — постоянная тенденция в многолетней истории мирового альпинизма. В связи со значительным улучшением материальной базы и техники горных восхождений эти вопросы в последние годы приобретают все большую актуальность. Ряд авторов в своих работах рассматривают виды узлов, технику их вязки и применения, свойства различных узлов.

По нашему мнению, выбор видов узлов не может быть случайным делом, он должен производиться с учетом главным образом применимости их на практике, безопасности (прочность, отсутствие опасности саморазвязывания и затягивания, удобство при работе), легкости завязывания. Наши исследования (М. Минев, Б. Маринов, 1961—1968) посвящены физико-механическим свойствам узлов веревок из синтетических материалов в различных условиях, видам узлов, их надежности и степени использования альпинистами разной квалификации. На основании исследований нами предложены узлы, которые, по нашему мнению, следует изучать для практического применения.

Исследования осуществлялись по следующей методике. Мы провели испытания на прочность с помощью специальной установки “Амслер”, дающей нагрузку в 10 тонн. При всех испытаниях на прочность веревок и узлов нагрузки давались статические (постепенно), при одинаковой и равномерной скорости увеличения — 10 кг/сек. Основные прочностные характеристики показаны в табл. 43. Три различных вида веревок, подвергнутых испытаниям, были новыми и, естественно, сухими; температура воздуха при этом равнялась плюс 20°.

 

Таблица 43. Физико-механические свойства альпинистских веревок в различных условиях

Серия опытов	Тип и сечение веревок	Разрывное усиление, кг	Удлинение при разрыве, %	Сила по сравнению с I серией, %	Удлинение по сравнению с I серией, %
I — сухая веревка, t= +20°	12 мм, прямые волокна в оплетке 14 мм, плетеная 10 мм, спусковая	1620 1700 810	38,0 41,0 38,3	100 100 100	100 100 100
II — мокрая веревка, t== +20°	12 мм, прямые волокна в оплетке 14 мм, плетеная 10 мм, спусковая	1560 1650 785	39,5 42,2 39,0	96,5 97,4 97,0	101 103 102
III — замерзшая, мокрая ве ревка, t = —30°	12 мм, прямые волокна в оплетке 14 мм, плетеная 10 мм, спусковая	1170 1180 590	27,0 32,2 27,1	72,4 69,6 72,9	71,0 78,8 71,0

 

Рис. 19. Узел обвязки и контрольный образец основной веревки на испытательной машине.

Для всех видов веревок и узлов были проделаны три серии исследований, состоявших из четырех нагрузок на разрыв. Каждая серия имела задачу получить данные о физико-механических свойствах веревок и узлов в условиях, часто встречающихся в альпинистской практике. Например, I серия проводилась в благоприятных условиях, приближенных к летним восхождениям на скалы (температура воздуха плюс 20°, низкая относительная влажность воздуха и, естественно, сухая веревка). II серия была приближена к условиям летних восхождений в дождливую погоду (температура воздуха плюс 20°, но веревка бралась намокшая: перед этим 2 часа находилась в ванной с водой). III серия содержала основные элементы условий зимних восхождений (веревка 12 часов лежала в холодильнике при температуре минус 30°, а до того находилась 2 часа в ванне с водой).

Эксперименты по исследованию физико-механических свойств узлов обвязки альпинистов проводились в условиях, приближенных к действительной обстановке восхождений. С этой целью веревочная петля, образованная после узла, была повешена на две опоры одного натягивающего механизма машины, а длинный рабочий конец веревки шел к другому натягивающему механизму. При натяжении был сохранен угол обвязывающей петли по отношению к точке узла в 30°.

Чтобы устранить влияние возможных объективных факторов, при испытании прочности узлов для связывания двух веревок мы использовали концы одной и той же веревки. При этих опытах мы сохраняли одно и то же расстояние между натягивающими механизмами машины (длина веревки 40 см, рис. 19).

Кроме описанных опытов, мы провели наблюдения над 240 начинающими альпинистами и более 460 участниками республиканского технического смотра и альпиниад в различных горных массивах.

Провели и анонимный опрос 100 альпинистов различной спортивной квалификации. Им был задан вопрос: “Какие узлы вы используете чаще всего при восхождениях и почему?”

 

Таблица 44. Физико-механические свойства узлов, завязанных на веревках, находившихся в различных условиях температуры и влажности

 

Результаты исследований показывают (см. табл. 43), что намокание (пропитывание водой) веревки при нормальных температурных условиях незначительно влияет на ее удлинение: то есть она чуть больше растягивается при испытании на разрыв, а прочность на разрыв чуть понижается. Это можно объяснить уменьшением взаимного трения между волокнами в мокрой веревке, вследствие чего разрыв отдельных волокон происходит неравномерно.

Прочность и растяжение замерзшей пропитанной водой веревки значительно уменьшаются. Причина кроется главным образом в присущей синтетическим материалам хрупкости и в наличии ледово-кристаллических структур между волокнами веревки.

Прослеживание эффектов, вызываемых намоканием и замерзанием веревок, позволяет уяснить и “поведение” узлов, завязанных на этих веревках. Результаты исследований физико-механических свойств узлов, сделанных на различных видах веревок, приведены в табл. 44. Они указывают на изменения качеств проверявшихся узлов в определенных сериях, характеризующих различные условия восхождения.

В сравнении с узлами, завязанными на сухой веревке при температуре плюс 20° и небольшой влажности воздуха (I серия опытов), узлы, находившиеся 2 часа в воде (II серия), понизили свою прочность. Так, булинь теряет от 3 до 3,7% прочности, двойной булинь — от 1,4 до 4%, проводника — от 2,2 до 3,7%, рифовый — от 1,9 до 2,5%, двойной рифовый — от 0,4 до 4,5%, ткацкий — от 3 до 3,7%, брамшкотовый, завязанный из веревок разного сечения, — от 1,8 до 3,5% и одинакового сечения — от 2,5 до 2,7%, схватывающий — от 2,5 до 4,2%. Будучи выраженным в абсолютных показателях — килограммах, уменьшение прочности узлов, завязанных на мокрых веревках, составляет в среднем 15—50 кг, что практически не имеет решающего значения для безопасности альпинистов.

Серьезные изменения физико-механических свойств и особенно прочности узлов наблюдались в третьей серии опытов, после того как они находились 2 часа в воде, а затем при температуре минус 30° — в холодильнике. Полученные нами данные показывают, что узлы, завязанные на мокрой замерзшей веревке (при температуре — 30°) заметно теряют в прочности по сравнению с узлами на сухих и мокрых веревках. Так, булинь снижает прочность на 27,5—31,5%, двойной булинь — на 26,8— 31,5%, проводника — на 27,3—29,1 %, брамшкотовый, связанный из веревок разного сечения, — на 21%, а из веревок одинакового сечения — на 26—29,9%, схватывающий — на 21,4—27,7%.

Такое уменьшение прочности узлов, завязанных на замерзшей веревке, которое достигает в абсолютных показателях 450 кг, нужно считать серьезным изменением их физико-механических качеств. Оно превышает по абсолютным показателям общую прочность некоторых узлов (схватывающего, брамшкотовых), завязанных из различных по толщине веревок. Эти данные, характеризующие физико-механические свойства узлов и веревок, подвергшихся воздействию дождя и низкой температуры, имеют большое значение для альпинистской практики, особенно для зимних восхождений, и должны учитываться альпинистами.

Интересные для практики результаты получены при сравнении показателей прочности узлов и самой веревки, на которой они были завязаны (см. табл. 44). Исследования показали, что веревки, на которых имеются узлы, в сравнении с прямыми веревками (без узлов) в значительной степени снижают свою устойчивость на разрыв. Так, для узлов, сделанных на сухой веревке, снижение прочности составляет 20—32,7%, на мокрой — 19,8— 35,2%, а на мокрой замерзшей — 39,5—47,8%.

Уменьшение номинальной прочности веревок с узлами можно объяснить комбинированным силовым воздействием, возникающим при натяжении на разрыв, срезанием и перегибом отдельных волокон в районе узла, а при мокрой и промерзшей веревке — также под влиянием кристаллов льда между ними.

Эти данные показывают, что узлы из синтетических веревок имеют более положительные характеристики прочности, чем узлы из пеньковых (Е. Казакова установила, что узлы из пеньковых веревок на 45—65% менее прочны, чем сами веревки). Но независимо от этого уменьшение прочности очень велико, что следует учитывать альпинистам при восхождениях в неблагоприятную погоду.

Рис. 20. Процент использования узлов.

Результаты анонимного опроса альпинистов показывают (рис. 20), что из узлов для обвязывания с помощью основной веревки чаще всего используется булинь с подтяжками (85%). Это же подтвердили наблюдения за участниками республиканского смотра технической подготовки, в ходе которого 95,5% из 130 альпинистов обвязывались с помощью этого узла.

Если посмотреть статистику использования узлов альпинистами различной квалификации, то увидим, что мастера и заслуженные мастера спорта единодушны в выборе узлов, которыми привязываются к основной веревке (87,5% применяют булинь с подтяжками и 12,5% —грудной пояс). Они не прибегают к узлу проводника. Все это очень показательно, так как большой практический опыт, накопленный в течение более чем 10 лет борьбы с трудностями альпинистских восхождений, научил их отличать безопасное и удобное от небезопасного и не необходимого (рис. 21).

В группах других разрядов больше разнообразия в предпочтительном выборе узлов, хотя во всех категориях наибольший процент альпинистов использует булинь. Определенная закономерность прослеживается в предпочтении двойного булиня и булиня, применяемых вместе (правда, оно снижается с повышением квалификации альпинистов), а также—пояса (последнее увеличивается с повышением спортивной квалификации).

Применение булиня в альпинистской практике вызывается следующими соображениями:

а) узел отличается прочностью (по данным Е. Казаковой, предельная прочность его составляет 55% прочности пеньковой веревки). Наши опыты показывают, что при сухой веревке узел рвется в месте завязывания при нагрузке 1310 кг в I серии опытов (рис. 22, а), 1265 кг — во II серии (рис..22, б) и 915 кг — в III серии (рис. 22, в).

Рис. 21. Процент использования узлов для обвязывания с помощью основной веревки альпинистами различной квалификации.

Рис. 22. Рабочие диаграммы прочности веревок кабельного типа диаметром 12 мм в трех сериях опытов.

Показатели прочности этого узла не меняются в зависимости от длины веревки. Разрыв происходит от взаимных скачкообразных нагрузок на витки, составляющие узел, что зависит от изменения их силы;

б) булинь удобен для завязывания непосредственно на груди; кроме того, он позволяет легко регулировать ширину грудной обвязки.

Узел двойной булинь, хотя и несколько прочнее булиня, применяется значительно меньшим числом опрошенных альпинистов (3 и 3,1% в ходе республиканского технического смотра). Предел его разрыва на 30 кг выше, чем у булиня для веревок I серии опытов (рис. 22, а), на 20 кг — для веревок II серии (рис. 22,6) и на 35 кг— для веревок III серии (рис. 22, б). Это можно объяснить наличием больших радиусов изгибов веревки в узле, что уменьшает эффект срезывания. При нагрузке намотки, составляющие узел, смещаются скачкообразно, но со значительно более низкими силовыми интервалами, чем при узле булинь.

Причины меньшего предпочтения двойного булиня следующие:

а) узел трудно завязать и развязать;

б) частые ошибки при его вязке могут привести к стягиванию грудной петли и удушению в случае зависания на веревке;

в) надевать грудную обвязку через голову альпинистам неудобно, особенно если за плечами рюкзак;

г) трудно регулировать ширину обвязки. Все авторы причисляют узел проводника к группе узлов для обвязывания альпиниста с помощью основной веревки, но у нас он почти не используется с этой целью. Более часто его применяют при оказании помощи пострадавшему, при изготовлении различных средств транспортировки и т. п.

Причины отсутствия приверженцев этого узла следующие:

а) при нагрузке его трудно развязать;

б) после разрыва узел не распадается, а превращается в затянутую петлю;

в) при крестообразном пересечении витков, составляющих узел, его прочность дополнительно уменьшается на 20—32%.

Все сказанное дает нам основание отнести узел проводника к группе дополнительных узлов.

Грудной страховочный пояс как средство связывания с основной веревкой предпочитают 6% опрошенных альпинистов и 1,4% участников первого республиканского смотра. Сделанный из широкой прочной ткани или из четырех соединенных друг с другом петель веревки, страховочный пояс позволяет устранить некоторые недостатки грудной обвязки из основной веревки, увеличивает прочность системы страховки и улучшает распределение динамического удара при падении. Легко застегивается и снимается, не уменьшает рабочей длины веревки и может быть использован для устройства обвязки — сиденья и других целей. Только нехваткой поясов можно объяснить небольшой процент случаев их применения.

Из группы узлов для соединения двух веревок альпинисты чаще всего используют рифовый двойной (32%) и одинарный (26%). Эти узлы, взятые вместе, предпочитают 14% опрошенных, среди которых большинство составляют альпинисты отдельных разрядных групп (рис. 23).

Изучение физико-механических свойств этих узлов дает интересные данные для их практического использования. Так, рифовый узел имеет хорошую прочность. Его разрыв сопровождается сильным взаимным сдавливанием частей, составляющих узел. Допускаемая некоторыми альпинистами ошибка при использовании рифового узла для соединения двух веревок разной толщины крайне опасна. Наши опыты подтвердили данные Е. Казаковой, что прочность таких узлов уменьшается более чем на 50% по сравнению со связывающими веревками одинаковой толщины; в первом случае разрыв узла происходит в результате перерезания толстой веревки более тонкой. Это особенно часто происходит с плетеными и замерзающими веревками. А двойной рифовый узел, сделанный из веревок одинаковой толщины, устраняет разрушительный эффект тонкой веревки.

Рис. 23. Процент использования узлов для соединения двух веревок альпинистами различной квалификации.

Ткацкий узел (для связывания концов веревок одинаковой и разной толщины) использовали 9% опрошенных, а вместе с одинарным и двойным рифовым — 8%. Этот узел не применяется значкистами “Альпинист НРБ”. С повышением спортивной квалификации альпинистов увеличивается и процент предпочтения ткацкого узла. Среди перворазрядников оно составляет 20,7%.

Подвергаясь нагрузке, этот узел еще при небольших усилиях смещается вследствие соскальзывания составляющих его витков. Такое смещение, достигающее иногда 25 см, наиболее часто происходит на мокрой веревке кабельного типа. Разрушение узла наступает при стягивании составляющих его витков, а может произойти и от разрыва. Изменения в узле при нагрузках весьма опасны, особенно если веревки из синтетических материалов и отсутствуют контрольные узлы.

Рис. 24. Процент использования вспомогательных узлов альпинистами различной квалификации.

Брамшкотовый узел, применяющийся для связывания веревок разной и одинаковой толщины, хотя и пользуется предпочтением у некоторых альпинистов, не включен в учебные программы и не изучается, потому что по своему назначению дублирует двойной рифовый узел. Надежность и легкость завязывания брамшкотового узла определили его включение в учебные программы подготовки кадров инструкторов и высококвалифицированных альпинистов. Об этом же говорит и значительный процент (12,5) мастеров спорта — инструкторов по альпинизму, которые чаще всего используют его в своей практике.

Анкетные данные показывают, что из группы вспомогательных узлов альпинисты используют схватывающий узел (60%), стремя (4%) или оба узла вместе (34%). Причем 100% мастеров и заслуженных мастеров спорта чаще всего применяют схватывающий узел, и это не случайно. Ценное свойство схватывающего узла — затягиваться при натяжении—делает его незаменимым для страховки при движении по перилам, спуске и подъеме по веревке, при спасательных операциях (рис. 24).

Хотя при статических нагрузках (на разрыв), что весьма характерно для схватывающего узла, он показывает хорошие физико-механические качества (см. табл. 44), применять его для самостраховки при спуске по веревке опасно в следующих случаях:

а) когда толщина вспомогательной веревки, из которой связан схватывающий узел, равна толщине спусковой веревки или больше ее, узел не затянется;

б) при мокрых и обледенелых веревках затягивание узла при нагрузках затруднено, а в некоторых случаях и невозможно;

в) когда вспомогательная веревка, из которой завязан узел, сделана из синтетического материала с прямыми волокнами, его затягивание бывает слабым, а иногда и невозможным;

г) в результате трения о спусковую веревку (из синтетического материала) значительной площади узла, сделанного из капронового репшнура, в момент торможения на высокой скорости может произойти его оплавление. Для синтетических материалов температура плавления вследствие трения составляет около 60°. Плавление может произойти и в результате трения веревки в карабине (при спуске по закрепленной веревке на карабине), когда также развивается высокая температура. Поэтому при спуске таким способом веревку следует пропускать через 2—4 карабина, идущих один за другим.

Сравнительно немного перворазрядников прибегают к использованию стремян. Еще меньше приверженцев этого средства среди альпинистов невысокой квалификации. С возрастанием опыта альпинисты начинают лучше понимать, что для них безопасно, полезно и необходимо. Вязку стремян, по нашему мнению, следует применять главным образом при подъемах по закрепленной веревке и при некоторых спасательных действиях, да и то лишь разрядникам и инструкторам альпинизма. Всем альпинистам, однако, надо помнить, что стремена как элемент самостраховки вполне могут заменить самостраховку с помощью петли от основной веревки и узла проводника. Это обусловлено следующими факторами:

1. Стремя легко закрепить в карабине и высвободить из него (в отличие от узла проводника, который, будучи сильно затянутым, требуется разрезать).

2. Обеспечивается надежное закрепление стремени в карабине.

Сопоставление результатов наших исследований надежности самостраховки с помощью узла стремя и петли от узла проводника (см. табл. 45) показывает преимущества первого способа. Различие в абсолютных показателях надежности обоих способов свидетельствует в пользу стремени и колеблется в следующих пределах: 125— 250 кг для веревок I серии опытов, 135—230—для веревок II серии и 95—200—для веревок III серии.

Кроме того, сравнение результатов II и III серий опытов с I серией показывает, что надежность самостраховки с помощью узлов проводника и стремени при мокрых веревках почти одинаковая, но при мокрых и замерзших веревках предпочтение отдается стремени.

Процент надежности стремени оказывается еще более высоким, если оно вяжется из различных видов веревок. Это также подтверждено нашими экспериментами. Различие в этих процентах между самостраховкой с помощью узла проводника и самостраховкой с помощью стремени более благоприятно для второго способа. Для сухих веревок оно составляет от 13,2 до 14,6%, для мокрых — от 13,8 до 14,2%, а для мокрых и замерзших — 11,8%.

3. Узел стремя позволяет легко и быстро изменить длину веревки при самостраховке.

По этим причинам мы рекомендуем всем альпинистам овладеть вязкой узла стремя. При попеременной страховке 65% альпинистов используют главным образом комбинированный метод — через плечо (поясницу) и крюк (скальный выступ). При таком способе первый, самый сильный динамический удар в падении принимает на себя крюк (скальный выступ), а уже потом — страхующий. При отсутствии хорошего протравливания веревки это опасно, так как может привести к разрыву веревки или вырыванию крюка.

Преимущественное использование некоторыми альпинистами способа страховки через плечо имеет известный недостаток. Довольно сильный динамический удар трудно сдержать только руками, даже при хорошо протравливаемой веревке, особенно если страхующий стоит на небольшой площадке, без хорошей опоры для ног, или если положение веревки, ног и тела не соответствует направлению возможного удара.

 

Таблица 45. Сравнительные данные надежности самостраховки с помощью петли от узла проводника и с помощью стремени

 

Страховка только через крюк используется сравнительно мало. Новые альпинистские веревки, сделанные из искусственных материалов, обладают большой эластичностью, что помогает погасить часть динамического удара. Здесь необходимость страховки через крюк и с помощью рук в рукавицах обязательна.

Наблюдения показывают, что мастера и заслуженные мастера спорта используют для страховки преимущественно комбинированный способ, и лишь немногие из них прибегают к страховке только через крюк (скальный выступ) или только через плечо (поясницу). Страховка только через плечо (поясницу) характерна для перворазрядников и значкистов “Альпинист НРБ”, а страховка только через крюк (скальный выступ) — для спортсменов II и III разрядов.

Несомненно, что внедрение в практику автоматической страховки внесет коренные изменения в систему страховки в целом.

Важный момент в работе основной веревкой — выдерживание нагрузки при ее изгибе в карабине под углом 180°. Такой изгиб обычно бывает при падении шедшего первым альпиниста, на которого приходится удар вследствие его зависания на веревке, закрепленной на последнем забитом крюке. Различные веревки показывают разные возможности выдержать такой удар:

а) веревка с прямыми волокнами и в оплетке (кабельный тип) в замерзшем состоянии меньше других теряет свои физико-механические качества, что объясняется хорошим распределением усилий между отдельными несущими волокнами и меньшим обледенением;

б) плетеные веревки сильнее теряют свои качества;

в) при данном диаметре карабина (в нашем случае — 10 мм) чем тоньше веревка, тем меньше изменяются ее качества. Это объясняется меньшей неравномерностью распределения нагрузок в целостной структуре замерзшей веревки.

Комбинированное воздействие изгиба веревки в узле, как и влияние ледяной структуры в III серии опытов, дает общее уменьшение несущей способности веревки до 50% от ее первоначального номинала — факт, который следует учитывать всем альпинистам, действующим в зимних условиях.

Веревка, основное средство обеспечения безопасности альпиниста и туриста в горах, может послужить причиной гибели целых связок. Известны случаи, когда поскользнувшийся альпинист срывал всю связку. Это обязывает альпинистов серьезно относиться к страховке и самостраховке, помнить о своей высокой ответственности за здоровье и жизнь товарища, за успех восхождения, быть непримиримым к нарушениям техники и тактики альпинизма, правил безопасности.

Веревка становится причиной гибели товарищей в следующих случаях:

а) при движении с одновременной страховкой по Несложным, но опасным участкам маршрута;

б) при отсутствии страховки на участке, где требуется попеременная страховка;

в) при больших связках (более 4 человек), когда невозможно уследить за движениями и действиями каждого альпиниста;

г) при организации страховки нескольких связок через один крюк.

Нарушения правил во время движения в горах, не приведшие к несчастью, не могут служить основанием, что и так можно действовать, не подвергаясь опасности. Слабости нельзя прикрывать конечным успехом, их надо обнажать, анализировать. Тщательный анализ ошибок во время восхождения или похода следует проводить всегда, а не только в связи с несчастным случаем.

Материал с: http://poxod.ru