Спелеошкола >>> НТП  

Лекция № 11
Спелеошкола Феникс
Курс НТП
Лекция № 11
Преподаватель A.Шакалов
Тема: Материаловедение специального снаряжения. Часть 1.

Товарищи курсанты.

Вот и добрались мы с вами, наконец, до экзотической темы, которая вас живо интересовала с самого начала курса НТП, но вычитываем мы ее почему-то в последней трети. Вас интересует – почему? Да потому, что специальное снаряжение действительно является сугубо специальным и используется только тогда, когда нужно преодолевать спецучастки маршрута. Такие участки, которые невозможно преодолеть, не используя его.

Если на поверхности есть возможность обойти препятствие, вы обязаны его обойти, не штурмуя. На поверхности почти всегда это можно сделать. Под землей – почти никогда нельзя.

На подходах к пещерам мы гораздо больше похожи на туристов-пешеходников, на ломовых лошадей, на биндюжников, на кого угодно, только не на представителей гордого клана людей, именующих себя спелеологами.

И только когда мы вышли в район, когда проведена вся предварительная подготовка штурма, остается только одно – штурмовать пещеры.

И только тогда мы становимся похожи на настоящих спелеологов – все надевают комбинезоны, обвешиваются карабинами, разбирают веревки, гремят зажимами, сверкают налобниками. И только тогда начинается «чистая» спелеология, которая, конечно, невозможна без использования специального снаряжения - как личного, так и группового.

И только тогда наступает момент, когда самым главным и самым важным становится способность группы преодолевать вертикали под землей, способность группы выполнить то, зачем она, собственно, и пришла. Момент истины. Надо признаться, что это не первый и не последний момент истины, который возникает в процессе подготовки и проведения экспедиции. Сначала группа испытывается на прочность еще перед маршрутом - при решении вопросов комплектации, затем попадает в жернова подъездов и подходов, потом наступает мучительный период заброски и организации базы, и только после этого приходит наконец время, когда из транспортников вынимаются красивые блестяшки, которые именуются специальным снаряжением.

Долгожданный момент, но уверяю вас, не самый важный. Это очередная иллюзия, которую я снова должен разрушить. Чтобы этот момент наступил в определенное время и в определенном месте, нужно суметь туда добраться. А после окончания всей работы нужно суметь оттуда выбраться. Без потерь, как людских, так и материальных. Без больных, травмированных, брошенного снаряжения, окровавленных бинтов. Без ужаса, охватывающего вас от воспоминаний о том маршруте. Отход, именно отход, является важнейшим в тактике экспедиции, а вовсе не штурм, не прохождение полостей.

Я не хочу, чтобы вы воспринимали штурм и работу на вертикалях как самое главное и что-то совершено исключительное. Я хочу, чтобы вы раз и навсегда поняли, что штурм и работа на вертикалях – это самый ответственный период маршрута, но отнюдь не главный. Согласитесь – это разные понятия. И подменять одно другим не следует.

Работа на вертикалях – серьезное занятие, не оставляющее права на ошибку, но все же – просто работа. Значит, там нет места суперменам, а только грамотным, спокойным и уверенным специалистам – тем, кто знает, где, когда, что и как применить, провесить, использовать, выполнить. Не больше того. Но и не меньше.

Основа этого знания – материаловедение специального снаряжения. Необходимо знать виды и характеристики снаряжения, которое вы намерены применить в том или ином случае, знать, как оно работает, что и где применить можно, а чего делать ни в коем случае нельзя.

Курс НТП не предусматривает подробное изучение физико-механических характеристик каждого вида снаряжения, на этом вы сломаете голову в курсе СТП. Однако исходные параметры, на которых основывается вся теория нагрузок, вы должны понять сейчас.

Вот и начнем с материаловедения.

Веревка. Основа основ спелеотехники. Вокруг нее вертится все. Веревку надо правильно выбрать, веревку надо правильно хранить, веревку надо правильно использовать. Надо знать, как изменяются ее характеристики в зависимости от возраста, условий хранения и условий использования.

Начнем с того, что любая новая веревка основных диаметров (11–12 мм) выдерживает динамическую нагрузку не менее полутора тонн. Для живого спелеолога это более чем достаточно, так как человек существо нежное и динамический рывок силой хотя бы в тонну для него смертелен. Так что здесь налицо 50% запаса прочности. Теоретически эту веревку порвать нельзя.

Но, к сожалению, практика сильно расходится с теорией. Все зависит от условий использования, хранения, износа верёвки, распределения нагрузок при навеске. Маркировочная бирка, которая висит на бухте новой веревки, говорит вам правду. И если там написано, что она выдерживает рывок в 2200 кг, что для веревки диаметром в 12 мм норма, – не сомневайтесь, выдержит. Но только здесь и сейчас. А после первого же серьезного рывка у нее изменятся динамические характеристики, естественно, в сторону ухудшения.

Кроме того, поскольку сделана она из десятков тысяч (не преувеличиваю) синтетических волокон, скрученных в тонкие шнуры, собранных в жгуты и упрятанных в оплетку, то сразу после выхода с завода веревка начинает быстро и необратимо стареть. В зависимости от условий хранения и эксплуатации, скорость старения варьируется в очень больших пределах. Это необходимо помнить и никогда не хранить ее под прямым солнечным светом и рядом с агрессивными растворами. И то, и другое ее быстро убьет. Достаточно случайно опрокинуть на бухту совершенно новой веревки канистру с бензином – и ей конец. Достаточно продержать ее же полдня на горячем высокогорном солнце – и ей конец. Достаточно ее использовать, как трос для вытаскивания застрявшей машины – и ей конец.

Даже если не будет видимых повреждений, не сомневайтесь, она не выдержит не то, что тонну, – рывок в 500 кг для нее может быть фатален. Это синтетика, продукт неустойчивого химического соединения. Даже ту веревку, которая ни разу не использовалась, необходимо списывать после того, как она три года пролежала на складе. Проверьте – она не будет соответствовать заявленным параметрам. Использовать в дальнейшем ее можно, как угодно, но висеть на ней уже нельзя.

Кроме постоянного химического воздействия, существует механическое, которое осуществляете вы. Поднимаясь и спускаясь по веревке, вы каждый раз необратимо ее деформируете. Сначала это очень незаметно, но потом становится видно, как махрится оплетка, как на ней появляются задиры, из которых вылезает сердечник веревки. А поскольку оплетка принимает на себя 40% нагрузки и, самое главное, от нее зависит соблюдение параметров статики, то дальнейшее использование в качестве основной опоры крайне нежелательно. Хотя, не буду врать, в практике случалось ходить по таким веревкам, что от воспоминаний об этом волосы встают дыбом.

Степень механического воздействия напрямую зависит от качества спусковых и подъемных устройств. Чем они лучше, тем меньше вы уродуете веревку. Поэтому давно и категорически запрещены высокоскоростные спуски и резкие остановки, которые пережигают оплетку.

Запрещено: •

использование «рогаток», «БСУ», «каталок», которые веревку беспощадно перекручивают; •

использование зажимов с высоким центром тяжести, которые веревку перегибают и режут.

Кроме того, веревка деформируется при некачественно сделанной навеске. Если навеска выполнена без отвешивания от стен, она неизбежно будет тереться о стенки колодца, и под нагрузкой эта деформация будет очень серьезной - иногда настолько серьезной, что запаса прочности веревки не хватит даже на пару спусков-подъемов.

Наконец, запас прочности веревки очень сильно зависит от условий эксплуатации. Сухая веревка – это совсем не то, что веревка мокрая и забитая глиной, а это как раз то, что в наших реалиях происходит всегда. Пещера – это всегда вода и глина, а потому надо помнить о том, что запас прочности наших веревок априори на 20% ниже номинала.

Вот почему изначально веревки делаются такими прочными, способными выдержать, казалось бы, запредельные нагрузки. На практике же оказывается, что в реальных условиях спелеоэкспедиции граница предельно допустимых нагрузок для веревки оказывается значительно ниже заявленной заводской. Это тоже необходимо знать и не питать необоснованных иллюзий по поводу ее беспредельной прочности.

По способу применения все веревки делятся на две группы:

  1. Группа основных веревок.
  2. Группа вспомогательных веревок (репшнур).

Принцип этого разделения понять легко. Все веревки, которые используются для навески, страховки или как линейная опора, являются основными. Они не бывают диаметром меньше 10 мм. Как правило, спелеологи используют в качестве основной веревку диаметром 11-12 мм.

Соответственно, вся остальная веревка является вспомогательной. На ней нельзя «вешаться», но во всех остальных случаях ее можно и нужно использовать. Как говорил один из старых спелеологов, «все, что тоньше десятки, – репшнур».

Вся основная веревка разделяется на два вида:

  1. Динамическая.
  2. Статическая.

Динамической веревка называется потому, что она способна за счет своего относительно большого растяжения во время рывка плавно гасить нагрузку при срыве. Эта веревка прощает ошибки, приведшие спелеолога к его падению даже с приличной высоты. Однако это ее достоинство во всех других случаях является недостатком, так как, обладая способностью растягиваться, как резинка, она точно так же себя ведет при подъемах и спусках по ней в штатном режиме.

Прямая противоположность динамической веревке – веревка статическая. Она более жестка, по ней легче передвигаться, вы не будете себя чувствовать чертиком на резинке, но срывов она не любит. Это не значит, что летать на ней категорически запрещено, но при рывке вы себя будете ощущать гораздо менее комфортно, чем при срыве на динамической веревке.

Что же касается веревки меньших диаметров, то, из-за малой толщины, она сильно растягивается и по этой характеристике соответствует динамической веревке. Однако, предельно допустимые нагрузки на нее значительно ниже, чем у основной. В зависимости от диаметра, который варьируется от пяти до девяти миллиметров, и нагрузки, они выдерживают от трехсот до девятисот килограммов. Все это – репшнур, реп, репчик, репик, шкерт, называют его по-разному, но суть одна.

Все много проще, когда в качестве основной опоры мы используем трос. Это великолепная статическая опора, выдерживающая поистине гигантские нагрузки. Но – только статические.

В нашей практике используются тросы диаметром от 3 до 5 мм, соответственно, способные удержать вес от 1500 до 2500 кг. Повторяю, удержать вес, а не выдержать рывок. Это две очень большие разницы.

Трос выполняется из стальных нитей диаметром 0,1 мм, скрученных в жилы и свитых в шнур определенного диаметра.

Трос создает минимальное сопротивление при передвижении по нему, он, в отличие от веревки, практически не изнашивается, он не боится контакта с камнем, он легче веревки. А потому подъем по хорошо провешенному тросу – одно удовольствие.

Трос незаменим при устройстве нагруженных троллеев, как вертикальных, так и горизонтальных, это лучшее средство для организации горизонтальных переправ.

Но, как и всегда, достоинства обязательно оборачиваются недостатками. Полная статика – это и достоинство, и недостаток одновременно. Трос нельзя растянуть, а значит - нельзя рассчитывать на его амортизацию при рывке, соответственно, сопротивление рывку не будет возрастать постепенно, как в ситуации с веревкой. Следовательно, вся сила рывка обрушится на трос одномоментно, в исчезающе малое мгновение, в течение которого трос испытает запредельную нагрузку. Так же, впрочем, как и человек, закрепленный на нем. Этот «щелчок» очень сильно понижает статические характеристики троса, и он может лопнуть в месте перегиба при нагрузке даже в 500 кг. Такая нагрузка может возникнуть уже при свободном падении с высоты в 1 м, при определенных условиях срыва, конечно. Но – может, и это я тоже требую запомнить.

Как мы уже говорили в предыдущих лекциях, линейная опора становится таковой только будучи закреплённой на точечной. Точечная опора может быть естественной или искусственной, но сейчас нас не интересуют естественные точки закрепления, а только искусственные. Это – крюк.

По назначению все крючья делятся на три группы:

  1. Скальные.
  2. Ледовые.
  3. Шлямбурные
.

Скальные крючья в нашей практике применяются весьма редко, поскольку структура породы, в которой мы делаем навеску, слишком мягка, чтобы надежно загнать в его трещину лепесток крюка. Да и скальную трещину в пещере можно найти далеко не всегда. Однако же, применение их на поверхности бывает вполне оправдано/

Скальные крючья выполняются из мягкой стальной пластины толщиной 3–5 мм. Они имеют лепесток, который загоняют в скальную щель, ухо для простегивания карабина и ударный оголовок. Крюк забивают в щель по самое ухо, чтобы при рывке оно уперлось в скалу, тем самым помогая лепестку удержаться в щели. Показатель хорошо загоняемого крюка – малиновый звон при каждом ударе молотка, повышающийся в тоне по мере забивания.

По способу применения лепестковые крючья делятся на две группы – вертикальные и горизонтальные, соответственно, предназначены они для забивания в вертикальные и горизонтальные скальные щели. Это важно. Путать крючья нельзя, поскольку ухо вертикального крюка, забитого в горизонтальную щель, момент приложенной силы будет выворачивать и при срыве он испытает нагрузку «на срез». То же произойдет и при использовании горизонтального крюка, забитого в вертикальную щель. При таком приложении сил металл рвется, как бумага и если правильно примененный крюк выдержит рывок в 500–700 кг, то крюк, работаюший «на срез», может разорваться при нагрузке в сотню килограммов, со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Для широких щелей применяется швеллерный крюк. Это тот же лепесток, но имеющий ребро жесткости по центру рабочей плоскости, либо по ее краям. Однако, если лепестковый крюк при забивании его в щель повторяет ее изгибы, то швеллер, из-за ребра жесткости, не может этого сделать. Соответственно, степень зацепления со скалой у него гораздо ниже, а, значит, вырвать его много легче, чем лепестковый. Поэтому применение его не рекомендуется, несмотря на то, что выглядит он более солидно, чем обычный лепесток.

Для того чтобы организовать надежный пункт закрепления в широкой щели, забивают ледовый крюк. Как ни странно это звучит, но ледовая «морковка» на скале держит нагрузку абсолютно надежно, на льду же ей верить можно не всегда.

Почему – «морковка»? Формой крюк напоминает именно этот овощ - это массивная четырехгранная «пика», сделанная из мягкой стали, с крупными засечками «против хода» по всем граням и с ударным оголовником, на котором свободно закреплено карабинное ухо. Длина крюка колеблется от 10 до 25 см, диаметр от 10 до 15 мм. Он предназначен для забивания в натечный лед, а потому используется по назначению довольно редко. Гораздо чаще его бьют для организации постоянной «мертвой» опоры на скале.

Для организации точечной опоры на льду и фирне гораздо более эффективен ледобурный крюк, сделанный из стали или титана, который, при вворачивании крюка в тело ледника, не ломает его, а врезается крупной ледовой резьбой, перепуская раскрошенный лед через полую трубку ледобура. На верхнем конце крюка жестко закреплено карабинное ухо, которое одновременно служит рукояткой как при вворачивании ледобура в лед, так и при его выворачивании. Он значительно легче морковки, при той же длине и диаметре, и используется только строго по назначению, поскольку ничего другого он делать не может. Однако, в нашей практике, мы редко сталкиваемся с применением скальных и ледовых крючьев, потому что в полостях редко бывает лед, а стены колодцев сложены из относительно мягкого известняка, зализаны водой, покрыты вторичными натечными образованиями и, как правило, не имеют трещин.

А потому, королем точечных опор под землей справедливо считается шлямбурный крюк. Существует несколько видов шлямбурных крючьев, но все их объединяет одно – для того, чтобы установить его, нужно пробить в стене отверстие на диаметр крюка и его длину. Это – важно. Отверстие не должно быть больше по обоим параметрам, в противном случае крюк будет либо слабо закреплен, либо вы затратите лишние усилия на пробивку отверстия.

Делается это пробойником любого типа, или же перфоратором. При использовании пробойника, необходимо знать, что молоток, с помощью которого делается отверстие, вовсе не должен быть большим и тяжелым. Практика показывает, что двухсотграммовый молоточек приводит к гораздо большему эффекту при меньших физических затратах, чем полукилограммовая кувалда. Рукоять пробойника имеет резиновую бленду вокруг оголовника, для того, чтобы обезопасить руки от ударов при промахах, что иногда случается. Ударник пробойника выполняется из закаленной, легированной стали с крестообразной, или треугольной головкой и пазами для удаления измельченной породы. Часто в качестве ударника используется сверло с победитовым наконечником, и это вполне оправдывает себя.

Для выдувания из пробоя измельченной породы используется обыкновенная медицинская груша. Другие способы удаления породы более сложны и менее эффективны.

Теперь – о самих крючьях.

Диаметры шлямбурных крючьев варьируются от 8 до 12 мм, а длина, в зависимости от типа, может быть от трех до двенадцати сантиметров. Сердечник крюка выполняется из легированной нержавеющей стали. Рубашка – из мягкой черной стали - для винтовых - и из легированной нержавеющей для ударно-расклиниваемых крючьев. Принцип действия у них один – после закладывания крюка в пробитое отверстие, конусный сердечник распирает рубашку крюка и жестко зажимает его в пробое.

А вот по способу установки они делятся на три группы:

  1. Винтовые.
  2. Ударно-расклиниваемые.
  3. Крюк «спит»

У винтового крюка, после закладки его в пробой, посредством выкручивания наружу конусного сердечника распирается рубашка, которая расклинивает его в объеме всего пробоя. Конус вытягивается гайкой по резьбе в узкой части конуса с помощью гаечного ключа, после предварительного навешивания на крюк под гайку карабинного уха.

Закрепление ударно-расклиниваемого крюка происходит иначе. После пробивки отверстия в него вводят конусный сердечник, затем запускают в пробой, после чего ударяют по оголовнику, распирая на конусе лапки рубашки, которые, в свою очередь, расклиниваются в пробое.

На сегодняшний день сложилась тенденция, по которой в большинстве случаев спелеологи используют «спит», а потому поговорим о нем особо, хотя это тоже ударно-расклиниваемый крюк. Сложилось это так потому, что крюк был разработан специально для техники СРТ, которую сейчас применяют большинство спелеошкол на территории Евразии. Он отличается от прочих шлямбурных крючьев особым качеством металла рубашки и сердечника, особым способом крепления карабинного уха и тем, что сам по себе он является ударной частью пробойника. Ударная часть спита так и называется - «спит-пробойник», в оголовнике которого с помощью болта закрепляется карабинное ухо. Для него разработана специальная рукоять, в просторечии именуемая спитовкой.

Однако и спит не избавлен от главного недостатка всех ударно-расклиниваемых крючьев – некорректного обращения с породой, в которую забит. При расклинивании крюка в пробое мы вынуждены наносить по нему очень сильный и резкий удар, который в известняке неизбежно приводит к образованию микротрещин в породе вокруг пробоя, что, конечно же, не ведет к улучшению качества опоры. При этих условиях становится сомнительным достаточность его длины, которая составляет всего 3 см.

Конечно, крюк «спит» принят «на вооружение» всеми спелеологами, но это вовсе не является свидетельством его непогрешимости, а лишь стремлением сэкономить силы при пробивке отверстия под него.

Этого недостатка нет у винтовых крючьев. Они мягко и без деформации пробоя закрепляются в стене, что, в свою очередь, дает возможность использовать однажды сделанный пробой многократно, так как винтовые крючья, в отличие от ударно-расклиниваемых, являются многоразовыми, их можно легко вынимать из пробоя для замены. И это тоже достоинство винтовых крючьев.

При этом необходимо оговориться, что крючья, оставленные в стене на долгий срок, подлежат обязательной замене. Использовать их повторно нельзя, так как они неизбежно подвергаются коррозии. Даже если крюк сделан из нержавеющей стали, он коррозирует, хотя и менее активно, чем крюк из черной стали, поскольку, кроме химической коррозии, под землей имеет место электролитическая, связанная с движением токов земли.

У всех шлямбурных крючьев есть еще одно очень важное достоинство. Они способны одинаково надежно принимать нагрузку во всех направлениях, в отличие от скальных лепестков, для которых возможно только одно – или «вверх-вниз», или «вправо-влево», вкрест простирания щели, в которую он забит.

Вывод из всего вышесказанного напрашивается сам собой.

Поскольку длина и конструкция шлямбурного крюка после перехода на одноверевочную технику стала вызывать серьезные сомнения, нам предстоит отказаться от использования «спита», как бы хорошо он себя ни зарекомендовал, в пользу винтового анкера диаметром 12 мм и длиной от 6 до 12 см, в зависимости от назначения пункта закрепления опоры. Потому что все сомнения необходимо однозначно истолковывать в пользу большей безопасности.

Мы договорились, что веревка в пункте закрепления не должна жестко прилегать к стенке. Однако, не всегда это можно сделать, простегивая узел прямо в карабин ПЗ. Это означает, что от карабина ПЗ необходимо отвести точку опоры на некоторое расстояние, позволяющее веревке свободно висеть на вертикали. Делается это просто. В карабин, встегнутый в крюк, пристегивается тросовая оттяжка, а в нее, снова через карабин, простегивается узел основной веревки.

Почему – тросовая? Потому что трос легко переносит контакт с известняком, не деформируясь от многократного соприкосновения с ним. Кроме того, тросовая оттяжка намного компактней и легче в сравнении с веревочной петлей, а, значит, с ней легче управляться, но это не главное. Главное то, что трос не боится контакта с породой и обеспечивает полную сохранность локальной опоры.

Оттяжки делаются из троса диаметром 4 мм и представляют собой удавки, длиной от 25 до 50 см с двумя карабинными петлями на концах. Узлы на тросе не допускаются, так же, как не допускается и закрепление петель хомутами. Только ввязыванием концов. И никак не иначе.

На этом мы закончим обсуждение материаловедения группового снаряжения.

А в следующей лекции будем подробно говорить о снаряжении личном.

До следующей лекции. Спасибо.

Категория: НТП| Добавил: Bepa| Автор: А. Шакалов               Скачать весь текст
Просмотров: 1840 |  
«Каспеко» © 2007 - 2021