Якорные крючья. Аспекты использования. Допустимые нагрузки.

Пишет Desprok, 26.07.2017 08:03

Якорные крючья. Аспекты использования. Допустимые нагрузки. (Альпинизм, максимальные нагрузки на якорные крючья, альпинизм, школа ито, школа ито на столбах, Как забивать и выбивать якорные крючья, использование якорных крючьев, правила пользования якорными крючьями, ито, страховка в альпинизме)
Всем привет. Я думаю, многие уже знают, что такое якорные крючья, и нет необходимости рассказывать, как они незаменимы в горах на сложном рельефе.
Если мы возьмем трещины примерно от 1 см и шире, то в ход у нас пойдут, прежде всего, френды, стопера, эксцентрики, которые являются основным арсеналом горовосходителей по сложным скальным стенам. Но если трещины становятся штириной 3мм - 1см, здесь в ход идет уже страховка на микростоперах, коперхедах и крючьях разного формата. Здесь страховка может стать весьма проблематичной. Почему?


Если задействовать микро-стопера или микрофренды (фирмы BD, например) то в случае первых мы увидим, что время на их установку весьма велико. В случае микрофренд, конечно, это время минимально. Но общее для этих двух типов элементов страховки будет одно - низкая нагрузка на срыв, от 400 до 1000 кг.
В случае классических крючьев ситуация выглядит не намного лучше. Крюк типа «лепесток», забитый в вертикальную щель, держит ни много ни мало 400 кг, а в горизонтальную порядка 800 кг. То же относится и к крючьям типа «швеллер».
Страховка такого типа может привести к проблемам при срыве, ведь срыв даже с фактором, далеко отличающимся от фактора 2, может привести к потере точки страховки, она просто не выдержит нагрузки, вылетит из щели. А если у вас встретился участок с таким рельефом длиной 20 метров или 50 метров, то полет может продолжаться до станции.
В эпоху, когда альпинизмом занимался мой старший брат, всегда говорили: «Срыв в горах ЧП» (чрезвычайное происшествие). И это было суровой правдой. Часто срывы приводили к серьезным травмам или того хуже. Причина - ненадежные точки страховки.
С приходом якорных крючьев ситуация со страховкой на «тонком» рельефе поменялась в лучшую сторону. Она стала надежнее, это подтверждают, как тесты крючьев на различный вид нагрузки, так и уже достаточно большой личный опыт в использовании якорей.
Однако, как и в любом деле, существуют определенные правила в использовании такого вида крючьев, так сказать, нюансы, которые помогут многим избежать ошибок при организации страховки с помощью якорей.
Собственно, их и обсудим.
Сразу оговорюсь, что испытания проводились только на крючьях производства Школа ИТО Красноярск.
Якорные крючья. Аспекты использования. Допустимые нагрузки. (Альпинизм, максимальные нагрузки на якорные крючья, альпинизм, школа ито, школа ито на столбах, Как забивать и выбивать якорные крючья, использование якорных крючьев, правила пользования якорными крючьями, ито, страховка в альпинизме)
Правило первое – поиск трещины под крюк. Ведем носиком крюка вдоль трещины, если носик проваливается в трещину хотя бы на 1/5, то, скорее всего, трещина не глухая, и крюк можно забить в этом месте. Бьем до того момента, пока крюк не перестает погружаться в трещину. Но есть нюанс.
Как поведет себя крюк, не добитый в трещину?
Якорные крючья. Аспекты использования. Допустимые нагрузки. (Альпинизм, максимальные нагрузки на якорные крючья, альпинизм, школа ито, школа ито на столбах, Как забивать и выбивать якорные крючья, использование якорных крючьев, правила пользования якорными крючьями, ито, страховка в альпинизме)
На диаграмме показаны нагрузка до разрушения, либо до срыва крюка в зависимости от глубины забивания крюка в щель. Видно, что недобитый крюк держит весьма небольшую нагрузку, по сравнению с нагрузкой правильно забитого крюка. Под словом «правильно» подразумевается полностью забитый крюк.
Обратите внимание на значения нагрузок разрушения полностью забитых крючьев. Они приближаются к значению в 20 кН (т.е. держат порядка 2 тонн), а некоторые экземпляры даже превосходят значения в две тонны. Эти значения уже сравнимы с предельным и нагрузками для крупного железа (камалоты, эксентрики , стопера и т.д) и существенно, превышает значения нагрузки для классических крючьев, забитых в вертикальную щель. Собственно говоря, хорошо забитый якорный крюк удовлетворяет по предельным нагрузкам требования UIAA для страховочного снаряжения (карабинов и веревок).
В таблице приведены абсолютные значения нагрузок для исследованных крючьев.
Якорные крючья. Аспекты использования. Допустимые нагрузки. (Альпинизм, максимальные нагрузки на якорные крючья, альпинизм, школа ито, школа ито на столбах, Как забивать и выбивать якорные крючья, использование якорных крючьев, правила пользования якорными крючьями, ито, страховка в альпинизме)
Возникает вопрос, что происходит с недобитым крюком в момент приложения к нему нагрузки?
Ответ мы можем увидеть на видео с испытаний.


Крюк перестает работать как пластина, скручивается, затем происходит срыв крюка. Он как бы вытекает из щели.
Что происходит с крюком, хорошо забитым в щель? Он держит положенную ему нагрузку. При превышении ее рвется.
Выглядит это так.



Какой можно из этого сделать вывод?
Необходимо подбирать якорь в зависимости от глубины щели. Хорошо забитый маленький якорь будет выдерживать бОльшую нагрузку, чем якорь большего размера, забитый до половины.
Именно поэтому существуют крючья разного размера и с разной длиной клюва.
«Малый» якорь, с длиной клюва 42 мм и максимальной нагрузкой в 2200 Н.
Якорь «Спорт» - длина клюва 50 мм, мах нагрузка 2400 Н.
Якорь «Средний» - длина клюва 55 мм, мах нагрузка 2000 Н.
Якорь «Большой спорт» - длина клюва 70 мм, мах нагрузка 1800 Н.
Якорь «Малый» и «Большой спорт» относятся к числу скорее специфических якорей, для НЕ глубоких и очень глубоких трещин.
Якорь Спорт и Средний являются универсальными для среднего класса узких щелей. Якорь Спорт является аналогом Среднего якоря и является его облегченной версией, для спортивных быстрых восхождений, соревнований в Скальном классе, где вес играет большую роль. Средний якорь, более массивный, подходит для вдумчивого лазания на ИТО.
Очевидно, что максимальная нагрузка на разрыв зависит от параметров якоря: длины клюва и параметров ножки якоря. С ростом длины клюва мах нагрузка уменьшается.
Однако форма крючьев подобрана таким образом, что предельная нагрузка на разрыв оптимальна для данной длины клюва, при минимально возможном весе изделия.
Что можно еще сказать об использовании якорных крючьев?
Якорные крючья. Аспекты использования. Допустимые нагрузки. (Альпинизм, максимальные нагрузки на якорные крючья, альпинизм, школа ито, школа ито на столбах, Как забивать и выбивать якорные крючья, использование якорных крючьев, правила пользования якорными крючьями, ито, страховка в альпинизме)
Правило второе – оставлять снаружи ухо, что бы якорь можно было извлечь из щели.
Многие восходители со страху или по каким-то другим причинам стараются забить крюк как можно глубже. Иногда забывая о том, как его потом извлечь из скалы. Одной из типичных ошибок является погружение верхнего ушка якоря в щель. Это приводит к тому, что впоследствии якорь становится невозможно подцепить молотком, соответственно мы вынуждены его бросить. Поэтому необходимо оставлять снаружи верхнее ухо, это обязательно. Если якорь уходит глубоко в щель, то нужно, заменить его на якорь, бОльшего размера.
Правило третье – вовремя менять якоря, так как они являются снаряжением, постоянно подвергающимся ударным нагрузкам.
Ни для кого не секрет, что при ударе молотком по снаряжению оно портится. Но у крючьев судьба такая, что их постоянно забивают и выбивают молотком. Соответственно при ударе по металлу образуются микротрещины, и по мере эксплуатации крюка эти дефекты накапливаются в металле. Самая страдающая часть крюка - это «пятка», собственно то место, по которому мы бьем, забивая крюк. При признаках расклепывания пятки необходимо задуматься о замене крюка.
И правило четвертое – уметь извлекать забитые крючья из трещины. В этом вам поможет небольшое видео, показывающее несколько способов выбивания крючьев.


Что делать, когда щель шире, чем якорь и якорь проваливается? В следующей статье.

В заключении хотелось бы сказать, что мы используем якоря давно. За последние несколько лет успешно делаем достаточно быстрые восхождения высшей категории сложности, где конечно используем якорное снаряжение. К таким восхождениям можно отнести:
Восхождение на Грейт вол оф Чайна 2016 г. https://www.risk.ru/blog/209920
Пик Блока маршрут Гунько 6А и маршрут Коробкова 6А 2015 г.
https://www.risk.ru/blog/205674


Испытания крючьев проводились инженерами испытательной лаборатории НИУ МГСУ НПМЦ "Промышленный альпинизм" (г. Москва)

Текст статьи подготовлен инструкторами Школы ИТО на Столбах, Красноярск.
Якорные крючья. Аспекты использования. Допустимые нагрузки. (Альпинизм, максимальные нагрузки на якорные крючья, альпинизм, школа ито, школа ито на столбах, Как забивать и выбивать якорные крючья, использование якорных крючьев, правила пользования якорными крючьями, ито, страховка в альпинизме)

89


Комментарии:
7
Спасибо за статью.

Чуть покритикантствую - на видео о вырыве недобитого крюка показан вырыв незабитого (зацепленного за опору) крюка. Понятно, что он будет терять устойчивость, но если носик находится в трещине - это произойдет позже, хотелось бы посмотреть.

На видео о вырыве полностью забитого крюка видно только табло динамометра, самого крюка не видно, а это же самое интересное!

0
Спасибо. Для меня очень своевременно.

11
Немного критики по хорошей, информативной статье о якорях.

1. "Под словом «правильно» подразумевается полностью забитый крюк." -
Якорь забитый наполовину в тонкую трещину подразумевается, как не "правильный"? В известняках, такой якорь, не полностью забитый в тонкую щель, имеет несущую способность 700 -1000 кг. То есть такой якорь может выдержать рывок от падения тела весом 80 кг с фактором 1.0. (для верёвок с IF=900 kN).
Понятно, что забитый полностью якорь держит больше, но зачем же обзывать достаточно надёжную "точку страховки" неправильной.
2. "Необходимо подбирать якорь в зависимости от глубины щели."

Действительно именно так, в зависимости от глубины щели.
А также от положения щели относительно направления рывка. Забейте якорь в горизонтальную щель и посмотрите его работу для вертикального падения тела.
А иногда вы не сможете поставить большой якорь, так как он не помещается и его хвост свисает. Приходится ставить маленький, вместо большого якоря.

3. "Хорошо забитый маленький якорь будет выдерживать большую нагрузку, чем якорь большего размера, забитый до половины."
- достаточно спорное утверждение.
Площадь клинка маленького якоря меньше, чем площадь клинка большого якоря, а это значит что и силы трения у для маленького клинка (он ведь удерживается в трещине за счёт сил трения) прапорционально меньшие, чем для большого клинка.
В ваших таблицах приведены результаты механической прочности якорей.

Несущая способность якоря, как "элемента страховки" зависит от нескольких параметров: а) от прочности самого якоря
б) от прочности и монолитности породы, где установлен элемент страховки
в) от глубины установки клинка
г) от угла между телом якоря и направлением предпологаемого рывка

Видео 1. согласен с комментатором aiv

Личные впечатления по работе с вашими якорями. На мой взгляд якоря сделаны из слишком твёрдой, плохо пружинящей стали. Толщина листа из которых сделаны якоря слегка завышена - а это лишний вес. По вашим же таблицам видна избыточная прочность изделий. При использовании современных верёвок, даже при факторе 1.77 (что очень маловероятно) мы не получим на "точку страховки" силу рывка большую чем 15 kN.
И ещё маленькая рекомендация: отверстия нужно зенковать - острые кромки "рубят" дюралевые поверхности карабинов.
Во всём остальном претензий нет.
Ещё раз спасибо за развёрнутые результаты испытаний изделий.

4
Статическое нагружение производили делая выводы из собственных ошибок. Впоследствии стали грузить с дополнительной прижимной пластиной, опиранием на перфорированную пластину для фиксации "носика" якоря.
При испытание якорей линейки "Спорт" была сделана форма в которую и закладывался якорь.
Фото прилагается.


З.Ы. Я думаю никто не собирается спорить с тем, что несущая способность зависит так же от породы, вектора приложения нагрузки и других факторов...

0
Силы трения не зависит от площади.
Я так думаю что меньшая несущая способность большого якоря, поставленного как у Дениса (а не забитого на трении) обусловлена из за "вытекания" якоря

0
Ув. Oleja!
Мне лень объяснять Вам очевидные вещи, к тому же прямо сейчас на градуснике +32 по цельсию.
Предлагаю посмотреть материал по крючьям https://vk.com/alpschoolkrym_terr от 28.ноября 2016.
Обратите внимание на рисунок 7. Посмотрите на графики зависимости напряжений от удлинения №19, №20, а также сравнение образцов твёрдой и мягкой стали Рис 21.
Возможно, после прочтения этой далеко не полной статьи о крючьях, вы сами исправите ваше утверждение "Силы трения не зависят от площади."

Отличная статья! А есть ли у вас испытания якорных крючьев под разными углами установки? Какую нагрузку он выдерживает если он забит под 45 градусов и грузится вертикально вниз?

1
"Якорные крючья. Аспекты использования"

Не учтен еще один аспект: сохранение скал для будущих поколений. Якоря убивают скалы. После нескольких забивок в одно место трещина разбивается.

В Англии применение даже обычных крючьев запрещено.: только закладки. В Чехии на песчаниках и закладки запрещены: только узелковые. А мы гробим скалы якорями: у нас скал много, не жалко!

1
Много где и магнезия запрещена. А во многих местах в принципе лазить запрещено. Разные места, разные правила.
А якорный крюк повреждает скалу намного меньше всех остальных крючьев и некоторых ИТОшных закладных элементов.

1
"Разные места, разные правила."
Где к природе относятся бережно- там СООБЩЕСТВО КЛАЙМЕРОВ запрещает то, что вредит скалам. А где живут по принципу "После нас - хоть потоп!"- там можно все.

"якорный крюк повреждает скалу намного меньше всех остальных крючьев" Неужели? Сравните Морчеку до появления якорей и после, вопросы отпадут.

1
"В случае классических крючьев ситуация выглядит не намного лучше. Крюк типа «лепесток», забитый в вертикальную щель, держит ни много ни мало 400 кг, а в горизонтальную порядка 800 кг. То же относится и к крючьям типа «швеллер»."

Смелое, но беспочвенное утверждение. Проводились исследования и испытания, но не препарированные-лабораторные, как в статье ТС, а на скалах в реальных условиях (думаю, в реальных условиях на скалах и для якорей результаты другими будут). И не по одному - двум крючьям, а с набором статистики. Вот некоторые результаты (см file:///C:/Users/Computer/Downloads/Крючья%20альпинистские.pdf) :

По данным комиссии УИАА, хорошо забитый твердый крюк может выдержать рывок до 2000 кг.
Несущая способность мягких крючьев в значительной мере обусловлена трением о стенки трещины. При увеличении нагрузки крюк изгибается. Сила рывка при этом работает на вырыв и крюк легко выскакивает. По данным комиссии Госкомспорта СССР, мягкий крюк в среднем выдерживает нагрузку до 700 кг и очень редко- 1000 кг."

Войдите на сайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставить комментарий

Страхование экстремальных и активных видов спорта

Выберите вид спорта:
По вопросам рекламы пишите ad@risk.ru