Статико–динамическая веревка

Стремясь привести свойства статической веревки в соответствие со спецификой техники одной веревки, несколько лет назад конструкторы нескольких фирм разработали ее разновидность – так называемую статико–динамическую веревку. Первая веревка такого типа была выпущена фирмой "TSA" (Франция) в 1978 г. За ней последовали "Dinastat" французской фирмы "Beal" и английская "Viking" с сердцевиной из кевлара.

Статико–динамическая веревка тоже имеет кабельную конструкцию, но состоят из трех конструктивных элементов: двух различных по своим динамическим качествам несущих сердцевин и защитной оплетки.

Лучшие показатели на сегодня имеет веревка "Dinastat" фирмы "Beal" (табл.6).

Центральная сердцевина веревки "Dinastat" состоит из полиэстерных волокон. Она предварительно натягивается до определенного предела, чтобы уменьшить ее возможность удлиняться под нагрузкой. Вторая сердцевина, оплетенная вокруг центральной, сделана из полиамидных волокон, которые более эластичны, чем полиэстерные. Волокна третьего конструктивного элемента – защитной оплетки – тоже полиамидные.

Таблица 6.

Статико–динамическая веревка типа "Династат" d 10.5 мм.

Прочность на разрыв	2020 кгс
Удлинение в момент обрыва	41 %
Пиковая динамическая нагрузка при f=1	800 кгс
Число выдерживаемых тестовых рывков
Удлинение при нормальном употреблении под грузом 80 кг	3.2 %
Вес 1 метра	70 г

Идея, заложенная в этой конструкции, такова: при нормальном употреблении, т.е. при спуске и подъеме, нагрузку воспринимает целиком менее эластичная полиэстерная сердцевина, и поведение веревки до нагрузки 650 кг статично. При нагрузке свыше 650 кг эта сердцевина рвется и при этом поглощает часть энергии падения. Оставшаяся часть ее поглощается вступающей в действие значительно более эластичной полиамидной сердцевиной. Общим результатом является большая надежность веревки из–за меньшей величины пиковой динамической нагрузки.

Не лишним будет повторить, что речь идет только о разновидности статической веревки, которая также не предназначена для задержания падения с фактором, большим 1.

Эта новая конструкция пока еще не совсем "доведена до ума", но все же является шагом вперед к повышению надежности статической веревки. Окажется ли ее дальнейшее усовершенствование самым верным путем к этой цели, или спелеологам придется отказаться от некоторых преимуществ суперстатической веревки за счет увеличения ее эластичности в интересах большей надежности, покажет будущее. В ближайшее время предстоит утверждение норм и на спелеоверевки.

Независимо от того, какие точно условия и нормы примет UIS для производства статической веревки, они никак не изменят принципиальных установок, лежащих в основе техники одиночной веревки. Одна из важнейших из них заключается в том, что каждый спелеолог, взяв веревку в руку, должен сам соображать, как ее использовать и оберегать, а также реально оценивать не только ее возможности, но и свои собственные.

Запомните:

– статическая веревка применяется для фиксированной навески, т.е. для провески колодцев и устройства перил;

– при провеске колодцев статической веревкой и других действиях с ней ни в коем случае нельзя допускать положения, при котором срыв вызвал бы падение с фактором, большим 0.5;

– чем меньше эластичность веревки, тем меньше допустимый фактор падения;

– в колодцах, которые обязательно требуют провески с промежуточными креплениями, надо избегать применения статической веревки с удлинением менее 2 % при нормальном употреблении;

– статическая веревка может применяться для страховки партнера, но при условии, что страховка осуществляется сверху.

Вспомогательные веревки и шнуры

Вспомогательные веревки и шнуры предназначены исключительно для выполнения вспомогательных функций. Толщина вспомогательных веревок 7–8 мм. В зависимости от марки и года производства имеют различную прочность, обычно свыше 900 кг. Например, веревки производства "Elderid" имеют прочность 1200 кгс при d 7 мм и 1550 кгс при d 8 мм (1983 г.). Используются для вязания петель, импровизированных нижних и верхних обвязок и других вспомогательных целей.

Шнуры толщиной от 3 до 6 мм имеют прочность соответственно от 230 до 730 кг (1983 г.). Используются прежде всего для изготовления альпинистских лестниц, подвязывания мешков к нижней обвязке при их транспортировке в колодцах и других неответственных нагрузок. Шнуры толщиной 5 и 6 мм лучше всего подходят для вязания самозатягивающихся узлов.

Применение статической веревки в технике одной веревки

Функции веревки при работе в колодце

Функции, которые выполняет веревка во время прохождения шахты, определяются исключительно техникой прохождения. Техника спуска и подъема по веревке с верхней страховкой или самостраховкой требуют применения двух веревок. В этих случаях одна из них используется только для передвижения в колодце, а вторая – для страховки, т.е. во время прохождения каждая веревка несет определенную самостоятельную функцию, которая при нормальных условиях не меняется. С другой стороны, пока продолжается процесс спуска или подъема, нагрузкам подвергается только веревка, которая служит для передвижения. Если прохождение совершается нормально, страхующая спелеолога веревка все время остается практически не нагруженной. Даже при срыве она тоже не подвергается действию больших сил, потому что такой способ провески колодцев не создает предпосылок к возникновению динамических нагрузок. Это возможно только при технике с верхней страховкой, и то лишь в том случае, если срыв произошел в тот момент, когда страхующий оставил "слабину" на веревке. Все это упрощает выполнение ею страховочной функции.

В технике одной веревки все не так. С одной стороны, единственная веревка в колодце перенимает обе функции веревки из классической техники, являясь одновременно средством и передвижения, и страховки. Второй веревки "на всякий случай" нет; с другой – способ провески колодцев заключает в себе потенциальные возможности для возникновения динамических нагрузок на веревку и страховочную цепь при срыве.

Эти особенности СРТ в сочетании с использованием в ее практике статической веревки делают страховочную функцию единственной в колодце веревки особенно важной и одновременно почти полностью зависимой от спелеолога – от его знаний, навыков, сообразительности и правильности действий. Поэтому, сможет ли она выполнить свою функцию или нет, зависит прежде всего от того, удастся ли ему создать необходимые условия еще при провеске каждого отдельного колодца. А это означает, что надо как можно лучше, сообразно конкретной обстановке, располагать и оборудовать все основные и дополнительные опоры, как и все промежуточные перестежки, в соответствии с видом и состоянием веревки, с которой в данный момент работают.

Запомните:

– провеску колодца надо делать так, чтобы с самого начала создать необходимые условия для осуществления веревкой страховочной функции, а не только чтобы было быстрее или легче передвигаться в колодце.

Крепление

Совокупность всех элементов, образующих опору, за которую навешивается веревка (сама опора, петля или планка, крюк, карабин и т.д.), называется креплением. Опоры бывают:

– естественные: скальный выступ или глыба, натек, ствол дерева и т.п.;

– искусственные: шлямбурный или скальный крюк, закладка, эксцентрик и т.п.

Для крепления обычно используется одна и реже – две опоры, как при V–образном креплении.

Функция, которую данное крепление выполняет, определяет его как: основное, дополнительное, промежуточное или отклоняющее (рис. 10).

Рис. 10. Виды креплений (дополнительное, основное, промежуточное, отклоняющее)

Использование самопробивающих шлямбурных крючьев типа SPIT дает возможность создания неограниченного числа искусственных опор и расположения крепления в любом месте галереи или колодца – была бы скала с ненарушенной структурой, а выбранное место – наилучшим образом подходило для устройства правильной навески.

Запомните:

– в соответствии с требованиями максимальной надежности при использовании техники одной веревки каждое основное крепление должно быть дублировано дополнительным. Отклоняющие крепления не дублируются, промежуточные – обычно не дублируются;

– взаимное расположение дублирующих креплений и способ фиксирования веревки в них должны быть такими, чтобы свести к минимуму возможные динамические нагрузки, которые могут возникнуть в случае разрушения одного из креплений;

– основные и промежуточные крепления должны располагаться так, чтобы веревка нигде не терлась о скалу.

Предел H0

Как видно из рис. 11, нагрузка на веревку не может достигнуть соответствующего данному фактору падения максимума, пока длина веревки, а следовательно, и высота падения H меньше некоторого, хотя и минимального, значения. Оно называется пределом H0 (аш нулевое), начиная с которого пиковая динамическая нагрузка достигает величины, соответствующей фактору падения.

Рис. 11. Предел Н0

Если провести эксперимент по падению груза данного веса с фактором 1 с несколькими кусками веревки разной длины, для каждого измерить пиковую динамическую нагрузку и отложить ее на графике как функцию длины, получится кривая, которая сначала стремительно взлетает вверх, потом рост ее замедляется, пока не достигнет предела H0 (рис.12).

Рис. 12. Зависимость ПДН от длины веревки при одном и том же факторе падения

После этого она превращается в прямую линию, параллельную оси абсцисс. Пиковая динамическая нагрузка становится постоянной, т.е. такой, какой должна бы быть, так как фактор падения один и тот же.

Этот полезный эффект, уменьшающий значение пиковой динамической нагрузки на веревку, длина которой меньше Н0, возникает вследствие того, что в петле веревка работает как две, а в узле дополнительно участвует и длина, включенная в него. Это снимает ударную нагрузку на веревку. Эффект имеет практическое значение как для коротких кусков веревки, как, например, в случае со страховочным концом, так и при внезапном динамическом нагружении начальной части веревки, связывающей основные и дополнительные крепления. Однако, если при дублировании крепления часть веревки, которая их не связывает, окажется больше Н0, она не сможет больше быть полезной для уменьшения пиковой динамической нагрузки на данное дополнительное крепление, если основное разрушится. И наоборот, чем меньше длина веревки между ними по сравнению с Н0, тем больше будет этот эффект.

Предел Н0 зависит в основном от фактора падения и от вида веревки, но влияет и ее конкретное состояние – сухая она или мокрая, больше или меньше изношена и т.д. На практике при провеске колодцев принимают, что для динамической веревки он составляет порядка 1.5 метра, а для статической – не более 1 метра при факторе падения 1.

Запомните:

– учет предела Н0, соответствующего виду используемой в данный момент веревки, гарантирует надежность дублирующего крепления.

4.4. Оптимальное расстояние между дублирующим креплением и точкой фиксации веревки

Различают горизонтальное и вертикальное дублирование креплений. Горизонтально обычно дублируют перила для траверса и перила, страхующие подход к началу колодца. Основные крепления у начала колодца дублируют вертикально. Горизонтального дублирования следует избегать и применять лишь в том случае, когда вертикальное дублирование невозможно.

При горизонтальном дублировании, когда подбирают место для основного и для дополнительного креплений, расстояние между ними надо рассчитывать так, чтобы оно по возможности было значительно меньше Н0 для используемого вида веревки.

Если при динамическом нагружении разрушится крепление в точке А (рис. 13а), степень смягчения удара в точке В будет зависеть от длины веревки, которая их связывает. Хотя для большего смягчения удара лучше иметь меньшую длину, она не должна быть и меньше 50 см с точки зрения надежности забитых крюков. Напряжение в скале, вызванное забиванием в шлямбурные крюки расклинивающих штифтов, может привести к ее растрескиванию, если расстояние между двумя соседними крюками меньше 50 см.

Запомните:

– расположение креплений на оптимальном расстоянии между ними при дублировании, как и фиксация веревки между ними без провисания, гарантируют низкую степень их нагружения при разрушении одного из них.

Рис. 13. Оптимальные расстояния между дублирующими креплениями: а – горизонтальное; б – вертикальное дублирование