Kotwica (wspinaczka) - Anchor (climbing)

W wspinaczki An kotwica może być dowolne urządzenie lub sposób mocowania pn?, Liny lub ładunku powyżej lub na wspinania powierzchni zazwyczaj skałę, lodu, brudu, strome lub budynku, albo trwale albo tymczasowo. Intencją kotwicy jest przypadek specyficzny, ale zwykle wynosi do ochrony przed upadkiem , głównie przed upadkiem i spadek umiar. Kotwy wspinaczkowe są również używane do podnoszenia , utrzymywania obciążeń statycznych lub przekierowywania (zwanej również odchylaniem) liny.

Rodzaje kotew

Zabezpieczenie naturalne - zaczep kosza wykonany z zawiesia , mocowany do rączki.

Sztuczna kotwica wspinaczkowa składająca się z sześciokąta i dwóch krzywek , wyrównana za pomocą zawiesi.

Pikieta śnieg .

W zależności od powierzchni pokonywanej, istnieje wiele rodzajów zabezpieczeń, które można wykorzystać do budowy kotwicy, w tym naturalne zabezpieczenia, takie jak głazy i drzewa, lub sztuczne zabezpieczenia, takie jak krzywki , nakrętki , śruby lub haki .

Naturalna kotwica

Naturalna kotwica to bezpieczna naturalna cecha, która może służyć jako kotwica wspinaczkowa po przymocowaniu temblaka, lonży lub linki i karabińczyka. Przykładami naturalnych kotwic są drzewa, głazy, osadzone podmurówki, rogi, sople lodu i występy.

Sztuczna kotwica

Sztuczna kotwica składa się ze sztucznego sprzętu wspinaczkowego umieszczonego w skale. Takie koło zębate obejmuje sprężynowe urządzenia krzywkowe , aluminiowe nakrętki używane jako podkładki, stalowe kołki rozporowe i haki . Sztuczne kotwice mogą być trwałe lub usuwalne.

Kotwica asekuracyjna

Zabezpieczające kotwica jest stosowany jako jedyny mocowania do powierzchni skalistej i obsługuje Belay lub lin . Najlepiej byłoby, gdyby składał się z wielu nadmiarowych elementów (naturalnych i/lub sztucznych), z których żaden nie może ulec awarii i żaden z nich w przypadku awarii nie spowoduje awarii całej kotwicy. Każdy element dobrej kotwy powinien być w stanie samodzielnie podtrzymywać cały system.

Biegnąca kotwica asekuracyjna

Działa asekuracyjny kotwica służy jako zabezpieczenie w razie upadku while ołowiu wspinaczki . Lider i podwładni wspinają się jednocześnie z ochroną umieszczoną pomiędzy nimi. Kiedy dwaj wspinacze posuwają się naprzód za pomocą asekuracji biegowej, asekuracja jest prawie tak samo bezpieczna, jak przy użyciu przyrządu asekuracyjnego i kotwic, ponieważ jeśli lider upadnie, cały luz zniknie z liny, a podpornik działa jak przeciwwaga, aby złapać upadek. Asekuracja biegowa jest wykorzystywana jako szybsza alternatywa dla wspinaczki na boisku, gdy ryzyko, konsekwencje i prawdopodobieństwo upadku lidera są akceptowalne.

Kotwice lodowe

Pachołek śnieżny służy jako kotwica w alpinizmie . Wbija się w śnieg i służy do powstrzymywania upadków. Patyki śnieżne mogą być również umieszczone poziomo w śniegu jako martwy element , co zapewnia bezpieczną kotwicę do zjazdu na linie. Śruby lodowe mogą być wbijane ręcznie w lity lód i są odpowiednikiem krzywek lub nakrętek podczas wspinaczki lodowej . Lód można również chronić za pomocą nici Abałakowa lub nici V. Ze względu na niepewną siłę trzymania ochrony przed lodem, czasami jest ona przymocowana do liny za pomocą pasa absorbującego obciążenie lub ekspresu , zaprojektowanego w celu zmniejszenia obciążenia ochrony poprzez wysunięcie się w przypadku upadku.

Mocowanie do kotwicy

Pośredni

Kiedy lina przechodzi od wspinacza do asekurującego. Najczęściej stosowany w kontrolowanych warunkach na ścianach wspinaczkowych lub gdy wspinacz nie ma przewagi wagowej na asekurującym podczas wspinaczki na dole. Nie da się uciec z systemu.

Półbezpośrednie

Kiedy lina przechodzi od wspinacza do asekurującego, ale asekurujący jest przymocowany oddzielnie do kotwicy. Często używany, gdy wielostanowiskowy i asekurujący jest na stanowisku. Lub podczas wspinania się na górę i możliwe jest, że jeśli wspinacz upadnie, asekurujący zostanie ściągnięty ze stanowiska nad wspinaczem. Asekurujący może, przy niewielkim wysiłku, w razie potrzeby usunąć się z systemu. Istotne jest, aby asekurujący był przymocowany do kotwicy za pomocą pętli asekuracyjnej z przodu uprzęży. Mocowanie uprzęży asekuracyjnej do punktu kotwiczenia za pomocą tylnej części uprzęży może spowodować, że uprząż, gdy jest obciążona, uciska się do wewnątrz, wydłużając się z przodu do tyłu, a nie z boku na bok. Może to spowodować zmiażdżenie miednicy i poważne obrażenia asekurującego.

Bezpośredni

Kiedy lina przechodzi od wspinacza do kotwicy. Można użyć wiszącego przyrządu asekuracyjnego, chociaż często używa się w tym przypadku tylko włoskiego zaczepu . Asekurujący jest całkowicie wolny od systemu.

Rozważania

Mnożniki siły

Siła na kotwicy może być znacznie większa niż ciężar wspinacza. Istnieją różne mechanizmy, które przyczyniają się do nadmiernej siły, w tym:

• Kierunek ciągnięcia lub ciągnięcie wektorowe
• Współczynnik upadku (jeśli nastąpi upadek)
• Sztywność (zmniejszona elastyczność) liny wspinaczkowej i materiałów kotwiących
• niewłaściwy poślizg przez przyrząd asekuracyjny;
• Swingujący wspinacz lub ładunek.
• Kotwy typu Cam-action (w tym nakrętki i sześciokąty)

Kotwica podziału obciążenia

Kotwa z podziałem obciążenia (lub dystrybucja obciążenia) to system składający się z dwóch lub więcej pojedynczych kotew, które łączą się ze sobą w głównym punkcie kotwienia, tworząc system kotwienia. Taka konfiguracja jest sposobem na wprowadzenie redundancji i zwiększenie wytrzymałości, typowo dla kotwicy asekuracyjnej. W przypadku prawidłowego montażu obciążenie zostanie rozłożone na każdą pojedynczą kotwę, zamiast umieszczania całego obciążenia w jednym punkcie kotwiczenia. Zmniejsza to prawdopodobieństwo, że jakikolwiek pojedynczy punkt zakotwiczenia ulegnie awarii, a jeśli jeden punkt ulegnie awarii, pozostałe powinny nadal być w stanie utrzymać.

Najlepsze praktyki

Aby zapewnić odpowiednią nadmiarowość i skuteczność kotwy z podziałem obciążenia, powszechnie stosuje się pewne najlepsze praktyki .

Nadmierność

Wybór niezależnych lokalizacji dla poszczególnych kotew jest uważany za najlepszą praktykę we wspinaczce. Może to oznaczać użycie odrębnych głazów, systemów pęknięć lub obiektów w celu umieszczenia każdej pojedynczej kotwy. Kotwy z podziałem obciążenia są skonstruowane w taki sposób, że cały system będzie nadal wystarczająco mocny, jeśli pojedyncza kotwa ulegnie awarii.

Wyrównanie

W kotwicy z podziałem obciążenia każda pojedyncza kotwica jest połączona z głównym punktem kotwiczenia. Mówi się, że kotwa z podziałem obciążenia jest wyrównana, jeśli siła obciążenia jest rozłożona równomiernie na każdą pojedynczą kotwę. Osiąga się to poprzez regulację długości każdego elementu łączącego (pomiędzy głównym punktem kotwiącym a pojedynczą kotwą), jednocześnie ciągnąc główną kotwę w przewidywanym kierunku obciążenia. Kotwice mogą być wstępnie wyrównane, w których kotwica jest statycznie wyrównana między punktami kotwiczenia podczas olinowania, lub samo-wyrównująca, w której system kotwiczenia dynamicznie dostosowuje naprężenie między punktami kotwiczenia podczas użytkowania.

Bez rozszerzenia

Kotwa z podziałem obciążenia, która nie wysuwa się w przypadku pojedynczego uszkodzenia kotwy, ma właściwość braku wydłużenia. Ta ważna cecha zmniejsza możliwość obciążenia udarowego pozostałych pojedynczych kotew podczas awarii. Brak rozciągnięcia można osiągnąć poprzez zawiązanie odpowiedniego węzła w kordelecie łączącej lub za pomocą pojedynczych pasów do wyrównania. Zasada nierozciągania odnosi się do łagodzenia obciążeń udarowych, a nie wydłużenia materiałów pod zwiększonym obciążeniem.

Zasada minimalnego wymachu jest związana z brakiem przedłużenia. Główny punkt kotwiczenia w dobrze skonstruowanej kotwie z podziałem obciążenia nie wysuwa się ani nie kołysze w przypadku awarii pojedynczej kotwy. Zmniejszenie kołysania można osiągnąć poprzez zminimalizowanie kąta wewnętrznego między poszczególnymi kotwami i zwiększenie liczby pojedynczych kotew. Dodatkową techniką jest umieszczenie kotwicy kierunkowej w niewielkiej odległości poniżej głównego punktu kotwiczenia.

Kąt wewnętrzny

Wyrównanie kotwy z podziałem obciążenia, pokazujące rozkład sił przy kącie V 90°

Podczas konstruowania kotwy z podziałem obciążenia ważne jest, aby wziąć pod uwagę kąt utworzony między każdą pojedynczą kotwą – kąt V . Wspinacze zazwyczaj starają się zminimalizować ten kąt, ponieważ większy kąt V wytworzy większą siłę na każdej pojedynczej kotwicy.

Jeśli kąt V jest większy niż 120 stopni, obciążenie każdej pojedynczej kotwy będzie większe niż obciążenie liny. Kąty przekraczające 120 stopni mogą stwarzać niebezpieczną sytuację, która zagraża bezpieczeństwu kotwy i generalnie należy jej unikać.

Suma sił na wszystkich pojedynczych kotwach zwykle przekracza 100%, a w niektórych przypadkach siła działająca na pojedynczą kotwę będzie większa niż obciążenie. Może się to wydawać sprzeczne, gdy sumuje się tylko wielkości. Jeśli jednak siły działające na poszczególne kotwy zostaną dodane jako wektory , wypadkowa siła w systemie kotew jest równa obciążeniu. Mówiąc prościej, siły w kierunku pionowym są równe sile obciążenia, ale są też siły boczne – które zwiększają się wraz ze wzrostem kąta V.

Siła na każdej kotwie jest dana przez:

${\ Displaystyle F_ {\ tekst {kotwica}} = {\ Frac {F_ {\ tekst {obciążenie}}} {2 \ cos (\ theta _ {\ tekst {V}}/2)}}}$.

gdzie,

• ${\displaystyle F_{\tekst{obciążenie}}}$ to całkowita siła obciążenia.
• ${\ Displaystyle \ theta _ {\ tekst {V}}}$ reprezentuje kąt V.

To równanie jest specjalną reprezentacją bardziej ogólnego równania siły kotwienia , w którym kotwa z podziałem obciążenia składa się z dwóch symetrycznie rozmieszczonych kotew.

Z tego wyrażenia można obliczyć siły kotwienia dla wybranych kątów w dwuelementowej, symetrycznej kotwie z podziałem obciążenia.

• Przy kącie V równym 30 stopni każda z dwóch kotew wytrzyma siłę około 52% pierwotnego obciążenia.
• Przy 45 stopniach każda kotwa przenosi 54% obciążenia.
• Przy 60 stopniach każda kotwa przenosi 58% obciążenia.
• Pod kątem 90 stopni każda kotwa przenosi 71% obciążenia.
• Przy 120 stopniach każda kotwa przenosi siłę równą 100% pierwotnego obciążenia. Aby wspinać się bezpiecznie, należy unikać tak dużego kąta.

W stacjach asekuracyjnych do wspinaczki trad kotwy z podziałem obciążenia są często zbudowane z więcej niż dwóch pojedynczych kotew, które rzadko są współpłaszczyznowe. W takich przypadkach każda pojedyncza kotwa odczuwałaby zmniejszoną siłę z powyższych wartości, ale najlepszą praktyką jest zmniejszenie kąta między dwoma najbardziej zewnętrznymi elementami i unikanie kątów przekraczających 120 stopni.

Bibliografia

• Długi, John (1993). Jak wspinać się po skałach: kotwice wspinaczkowe . Prasa do chockstone, Evergreen, Kolorado. ISBN  0-934641-37-4
• Graydon, Don i Kurt Hansen, wyd. (1997). Alpinizm: Wolność Wzgórz , wyd. 6, s. 143–152. Górale, Seattle. ISBN  0-89886-427-5