Введение

 

Кардинальное изменение тактики проникновения в подземные полости произошло в результате применения двух новых приспособлений - спускового устройства и самохвата. Их быстрое и широкое распространение полностью изменило технику прохождения вертикальных пещер. На базе самохватов появилась техника "спуск и подъем по веревке с самостраховкой". Именно усовершенствование снаряжения и техники проникновения в пещеры позволило спортивной спелеологии достичь, колоссальных успехов, открыты и пройдены новые, ранее неизвестные подземные глубины. Значительно сократилось время необходимое для достижения дна глубочайших пещер. Не менее революционным скачком в этом отношении была разработка специального снаряжения и новой техники для проникновения в подземные бездны - техники одной веревки (SRT от английского - Single Rope Techniques). В основе применения техники SRT лежит знание свойств веревки и правил ее использования. Техника, использовавшаяся в спелеологии после отказа от подъема по лестницам, подразумевала разделение функций несущей и страховочной веревок. В технике SRT используется только одна веревка, которая совмещает обе функции, а это требует не только досконального знания ее качества и способов применения, но и добросовестного отношения к ней.

 

1. О технике одной веревки (SRT)

 

Характерная особенность техники одной веревки состоит в том, что почти на 90% безопасность прохождения определяется еще при навеске снаряжения на каждом отдельном колодце. Основные технические элементы провешивания одной веревки в вертикальной пещере представлены на рисунке 1. Конкретная ситуация при этом, однако, всегда различна, и навеску нельзя делать ни по шаблону, ни путем подражания. Возникающие проблемы необходимо творчески решать на месте. А это требует не только знания основных правил навески, хорошей спортивно-технической подготовки и опыта, но и отличного знания характеристик и состояния используемой веревки. Эта техника, безусловно, требует полного, но обоснованного доверия к веревке.

 

 

2. Устройство и виды веревок.

 

2.1. Конструкция

Практически все применяемые в современной туристской практике веревки - кабельного типа. Такая веревка имеет несущую сердцевину и защитную оплетку. Сердцевина состоит из нескольких десятков тысяч синтетических нитей, которые распределены в несколько жгутов. Жгуты могут быть прямые, плетеные или крученые в зависимости от конкретной конструкции и требуемых эксплуатационных характеристик.

Оплетка предохраняет веревку от механических повреждений и прямого действия ультрафиолетовых лучей, придает веревке необходимую гибкость и удобство в обращении. На ее долю приходится около 40% прочности веревки. Защитная оплетка веревок обычно окрашена.

 

2.2. Виды веревки

Главным критерием для определения вида данной веревки являются ее динамические качества, которые зависят от ее способности удлиняться под нагрузкой. Еще при конструировании веревки ее способность к удлинению как при нормальном употреблении, так и при поглощении динамического удара заключается в диапазон с некоторыми границами. В соответствии со степенью удлинения под нагрузкой веревка подразделяется на два основных вида: динамическая, или альпинистская веревка, и статическая, или спелеоверевка.

 

2.3. Динамическая веревка

Производится в основном для нужд альпинизма. Степень удлинения при нормальном применении составляет обычно от 4 до 8%. Основные качества таких веревок определяются нормами UIAA, которые регламентируют производство двух типов альпинистских веревок: "основных" и так называемых "двойных". "Основная" веревка предназначена для страховки при свободном лазании и обладает необходимыми качествами для надежного задержания падения с максимальным фактором падения f = 2 (см. 4.3). Диаметр "основной" веревки обычно 10 - 12 мм. "Двойная" веревка обязательно должна быть сдвоена при страховке.

Испытания для оценки основных качеств динамической веревки проводятся с помощью теста "Dodero" - последовательные падения груза с высоты 5 м с фактором f = 1.78 (рис. 2). Образец веревки длиной 2.8м привязывается к элементам стенда узлом булинь, а при падении груза веревка перегибается на угол 150 градусов через карабин диаметром 10 мм. "Основную" веревку испытывают с грузом 80 кг, "двойную" - 55 кг.

Основные требования к динамическим веревкам предполагают, что

-          при статическом нагружении весом 80 кг удлинение не превосходит 8% для "основной" и 10% для "двойной" веревки;

-          веревка выдерживает, не порвавшись, не менее пяти последовательных падений соответствующего типу веревки груза с фактором f = 1.78;

-          пиковая динамическая нагрузка при задержании первого падения груза не более 1200 кг для "основной" и 800 кг для "двойной" веревки;

Предельное значение пиковой динамической нагрузки заимствовано из практического опыта парашютизма. При наиболее благоприятном стечении обстоятельств, человек может выдержать кратковременную нагрузку, не более 15-кратной величины собственного веса. Считая, что средний вес человека 80 кг, получается, что он может выдержать нагрузку максимум 80х15=1200 кг.

Максимальное значение пиковой динамической нагрузки на "двойную" веревку (800 кг), кажется более благоприятным по сравнению с нормой для "основной" (1200 кг), однако он достигается при задержании падения груза, значительно меньшего по весу. Это важно, потому что в паспорте с техническими характеристиками веревки обычно указывается максимальное значение пиковой динамической нагрузки, но не условия испытания веревки.

 

Внимание: - при свободном лазании для страховки используют динамическую веревку;

-          когда при свободном лазании страховка осуществляется "двойной" веревкой, они обе обязательно встегиваются в два отдельных карабина, но крепятся к одному и тому же крюку. Если их встегнуть в один карабин, при динамическом ударе есть опасность, что одна веревка прижмет и срежет другую, а если каждую прикрепить к отдельному крюку, одна может нагрузиться больше и не выдержать удара;

-          при свободном лазании с двумя основными веревками для каждой из них забивают отдельный крюк. Если их встегнуть в карабин одного и того же крюка, при динамическом ударе пиковая нагрузка многократно возрастает.

 

2.4. Статическая веревка

Такая веревка производится, прежде всего, для целей спелеологии. Ее удлинение при нормальном употреблении под нагрузкой 100 кг составляет обычно 2 - 3%, ее толщина - от 8 до 12мм.

Появление "статической" веревки было обусловлено отказом от лестниц и широким распространением новой техники прохождения вертикальных пещер. После появления в спелеологической практике самохватов, веревка стала основным средством не только страховки, но и подъема в колодце и тогда ее большая эластичность, так необходимая для страховки, сразу превратилась в главный недостаток. Это потребовало создания веревки с малой степенью удлинения, которая получила наименование статической.

Из-за более низкой степени удлинения ее способность поглощать энергию ниже, а пиковые динамические нагрузки значительнее. Они превышают 1000 кг при падении груза весом 80 кг с фактором, падения f = 1, в то время как для динамической веревки это значение редко превышается даже при падении с самым высоким фактором - 2.

Техника SRT появилась и развивается на базе уже существующей статической веревки. И поэтому каждому спелеологу должно быть ясно, что все ее развитие связано с качествами и характеристиками статических веревок, а не со спецификой конструкции веревок. Поэтому от статических веревок нельзя ожидать качеств, которых нет изначально. Установленные недостатки статической веревки с точки зрения SRT компенсировались соответствующими правилами ее употребления и способами провески колодцев.

Как подсказывает само название, статическая веревка имеет ограниченную эластичность и, в принципе, не предназначена для амортизации больших динамических нагрузок. Статическая веревка может выдержать падение с фактором не более, чем f = 1. Это означает, что спелеолог, когда он использует для страховки такую веревку, должен категорически исключить вероятность ситуации, при которой он может оказаться выше точки крепления веревки. Это правило легко запомнить и при желании еще легче использовать. Совершенно недопустимо использовать статическую веревку для страховки при свободном лазании по стенам галерей и других подобных действиях. В таких случаях используют только динамическую веревку. 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. Эти правила не допускают никаких исключений - с ними должен считаться каждый спелеолог, если хочет пережить веревку, с которой работает!

 

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

-          при провеске колодцев статической веревкой и других действиях с ней необходимо избегать ситуаций, при которых срыв вызвал бы падение с фактором, большим 0.5 и совершенно недопустимо использовать статическую веревку для страховки, когда возможный фактор падения превышает 1;

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

 

 

3. Технические характеристики веревки

 

Таблица 1. Динамическая веревка "Classic".
Диаметр	11 мм
Прочность на разрыв	2350 кг
Коэффициент надежности	29
Удлинение при нормальном применении с нагрузкой 80кг	7.6 %
Удлинение при разрыве	54 %
Максимальная динамическая нагрузка (при f=1.78)	1090 кг
Число выдерживаемых тестовых рывков	6 - 7
вес	72 гр/м

Таблица 2. Статическая веревка "Superstatic".
Диаметр	10 мм
Прочность на разрыв	2500 кг
Коэффициент надежности	25
Удлинение при нормальном применении с нагрузкой 100кг	2.5 %
Удлинение при нормальном применении с нагрузкой 300кг	9 %
Удлинение при разрыве	29 %
Максимальная динамическая нагрузка (при f=1)	1245 кг
Число выдерживаемых тестовых рывков	7
вес	60 гр/м

Обычно в фирменной упаковке, в которой поставляется альпинистская и спелеоверевка, есть небольшая карточка с более или менее подробной информацией о ее технических характеристиках (например табл. 1 и табл. 2). Это "визитная карточка" веревки, по которой мы знакомимся с ней и ее свойствами.

 

 

3.1. Диаметр

Диаметр веревок, производимых большинством специализированных фирм, лежит чаще всего в пределах от 9 до 12 мм. Конкретный диаметр веревки данного типа рассчитывается еще на стадии проектирования в зависимости от желаемых динамических и эксплуатационных характеристик. Поэтому считается, что толщина любой веревки достаточна для нагрузок и целей, предусмотренных производителем.

 

Внимание: - в практической работе толщина веревки имеет отношение только к удобству обращения, общему весу, гибкости и т.п. и не является показателем надежности веревки.

 

3.2. Объявленная прочность на разрыв

Всякая веревка имеет предел прочности и рвется при некотором значении медленно нарастающей нагрузки. Оно определяет ее статическую прочность на разрыв. Величина ее всегда объявляется производителем, но никогда реально не достигается в процессе эксплуатации веревки.

Величины объявленной прочности на разрыв, гарантируемые производителями, очень внушительны - от 1700 кг до 3500 кг для различных веревок. Это, на первый взгляд, создает впечатление едва ли не перестраховки при производстве веревки. Однако, условия эксперимента, в котором определяется объявляемая прочность веревки, обычно существенно отличаются от условий, при которых веревка эксплуатируется в пещере. Поэтому из всех численных значений, определяющих технические характеристики любой динамической или статической веревки, нет более опасных успокаивающих данных, чем данные по прочности на разрыв. А это так, потому что:

- они относятся к предельной нагрузке, при которой веревка рвется, не будучи предварительно подверженной, действию неблагоприятных факторов (наличие узлов, действие влаги, загрязнение глиной и т.д.);

- эти данные действительны только для новой веревки, и то в момент, когда она покидает заводской конвейер. Сразу же после этого под влиянием ряда факторов прочность на разрыв начинает постепенно уменьшаться и скоро значительно удаляется от первоначального значения.

 

Внимание: - объявляемая прочность на разрыв не является показателем, по которому можно судить о надежности веревки; она относится только к ее первоначальному состоянию и к испытанию, при котором она была сухой, чистой и без узлов.

 

Чтобы получить более реальное представление об опасности, необходимо проследить подробнее, что происходит с веревкой после того, как она оказалась у нас в руках и мы готовимся к спуску в очередной колодец.

 

3.2.1. Старение и износ при использовании

Полимерные волокна, из которых слагается веревка, подвержены непрерывному прогрессирующему необратимому процессу, который называется старением. Главными факторами старения являются обломки молекул: свободные радикалы и атомы, которые образуются в полимере под действием солнечного света, тепла и кислорода воздуха. Результатом, в конечном счете, является то, что структура полимера и его химический состав со временем изменяются, а вместе с этим ухудшаются и его механические и другие свойства. Процессы старения протекают независимо от того, эксплуатируется веревка или нет. Это приводит к постоянному и непрерывному уменьшению прочности любой веревки из синтетического материала. Вследствие старения уменьшается и способность веревки поглощать энергию, а это уже непосредственно отражается на ее надежности. В первые несколько месяцев старение идет гораздо быстрее. Из-за интенсивной деполимеризации способность веревки поглощать энергию в этот период значительно уменьшается даже при нормальных условиях эксплуатации. Впоследствии процесс стабилизируется, но уже со значительно меньшей скоростью. Отрицательный эффект старения невозможно охарактеризовать одинаковыми для любой веревки цифрами, так как он зависит и от ряда других факторов: климатических условий, при которых хранилась и использовалась веревка, способа и интенсивности ее эксплуатации и т.д. Поэтому достаточно помнить, что главный враг полимеров - свет и что веревку ни в коем случае нельзя оставлять без нужды на свету и особенно на солнце.

Одновременно со старением веревка изнашивается в результате неизбежных механических воздействий, которым она подвергается в процессе эксплуатации. Особенно большой вклад в уменьшение прочности оказывает абразивное действие трения. Абразивное действие неизбежно, оно проявляется в большей или меньшей степени в зависимости от того, чистая веревка или грязная, сухая или мокрая, а также от вида снаряжения, применяемого для спуска и подъема.

Результаты интенсивного трения нагруженной веревки о скальные ребра, выступы и т.п. можно предсказать без труда: за считанные минуты ее прочность уменьшается в несколько раз, до разрыва. Ни одна веревка не в состоянии выдержать трение такого характера.

Неблагоприятное воздействие, которое способствует интенсивному износу веревки, оказывает спусковое устройство, замусоренное глиной, грязью и т.п. Даже при слабом загрязнении веревки глиной в течение короткого времени прочность может уменьшиться на 10%. Глина в пещерах и шахтах часто содержит большое количество микрокристаллов кальцита, которые плотно забиваются в нити веревки. При перегибании веревки и особенно при использовании спускового устройства, микрокристаллы, двигаясь относительно друг друга, повреждают и обрезают нити защитной оплетки и сердцевины веревки.

Сильное сдавливание или скручивание веревки так же уменьшает ее прочность. Независимо от вида спускового устройства торможение осуществляется за счет трения и за счет перегибания и деформирования веревки.

Бесспорно отрицательное действие факторов вызывающих старение и износ веревки, которые уменьшают ее прочность, однако абсолютные величины износа всецело зависят от условий использования веревки. Негативное действие процессов химического старения не замедляется даже при аккуратном обращении, поэтому время активного использования любой веревки должно быть ограничено пятью годами. Единственным объективным критерием возможности использования данной веревки для организации навески в пещере является тест на прочность к динамической нагрузке с фактором падения равным 1 (см п5.3.).

 

Внимание: старение есть процесс, который не зависит от того, используется веревка или все еще лежит нераспечатанной в магазине или на складе;

-          по прошествии пяти лет с момента производства данной веревки, даже если она не использовалась, ее вообще нельзя применять для прохождения пропастей;

-          навеску в колодце надо делать так, чтобы веревка не терлась о скалу;

-          после четырехгодичного использования любую веревку необходимо браковать, даже если на вид она хорошо сохранилось.

 

 

3.2.2. Перегибание в узлах

Когда веревку извлекают из транспортного мешка, на ней обязательно завязывают узел. Независимо от того для чего нужен этот узел, веревку невозможно использовать, пока на ней не завязан хотя бы один узел. Однако сразу же, ее прочность уменьшается почти вдвое. Например, при величине объявленной прочности для статической веревки "ЮКРОП" 2100 кг после завязывания первой петли с узлом "восьмерка" прочность падает до 1155 кг. Коэффициент надежности веревки уменьшается от 21 до 11,5 (коэффициент надежности - это отношение прочности к номинальной нагрузке). Почему так получается?

Таблица 3. Уменьшение прочности веревки при наличии узлов.
Узел	Остаточная прочность в (%) от объявленной
Проводник	50
Восьмерка	55
Девятка	74
Булинь	52
Двойной булинь	54
Пчелка	51
Встречный проводник	41
Встречная восьмерка	47
Грейпвайн	56

Обычно силы, действующие на нагруженную веревку без узлов, распределяются равномерно по всему ее поперечному сечению, т.е. все нити, из которых она состоит, натягиваются одновременно и практически одинаково (рис.3а). Если веревка перегибается, как это происходит в петле любого узла, силы нагрузки распределяются неравномерно (рис.3б). Часть нитей, находящихся на внешней стороне дуги, натягивается значительно сильнее, чем нити внутренней стороны дуги. Помимо того в зоне перегиба возникают и поперечные усилия (рис.3в), которые суммируются с продольными и дополнительно нагружают нити веревки. Вследствие комбинированного действия сил растяжения и сдвига прочность веревки оказывается меньше там, где есть перегиб, относительно прямолинейных участков. Чем сильнее изогнута веревка, тем в большей степени уменьшается ее прочность.

Поведение узлов при медленно нарастающей нагрузке до момента разрыва исследовалось много раз. На основе многократных испытаний опубликован ряд таблиц, которые показывают, на сколько уменьшается прочность данной веревки при завязывании того или иного узла. Некоторое представление об этом можно получить из таблицы 3, составленной по данным испытания статической веревки.

Поведение узлов при динамической нагрузке различно, поэтому с точки зрения безопасности подобные данные надо просто принимать к сведению.

 

Внимание: - узлы различных видов уменьшают прочность на 30-60%;

- чем меньше радиус кривизны в месте изгиба и больше сдавливание веревки, тем сильнее уменьшается ее прочность;

- наличие узлов не изменяет динамических свойств веревки. Однако динамические свойства страховочной цепи изменяются в зависимости от применяемых узлов.

 

3.2.3. Влияние воды и влажности

Таблица 4. Уменьшение прочности веревки при намокании.
Узел	Остаточная прочность в (%) от объявленной
	сухая	мокрая
Проводник	50	43
Восьмерка	55	52
Девятка	74	67
Булинь	52	44
Двойной булинь	54	47
Грейпвайн	56	53

Полиамидные волокна, из которых состоит веревка, поглощают значительное количество воды. Намокание веревки уменьшает ее прочность. Величина набухания веревки зависит от соотношения групп CH2 и CONH в молекулах данного волокна. Поэтому для веревок из разных серий, наблюдаются некоторые различия, которые, однако, не имеют принципиального значения. Несмотря на то, что не всякая пещера обводнена, влажность воздуха, как правило, близка к 100%. Эксперименты показывают, что влажность воздуха действует на прочность веревки так же, как, если веревка навешена в колодце прямо по воде. Таблица 4 показывает результаты испытаний новых статических веревок.

 

Внимание: - когда веревка находится в колодце, всегда следует считать ее мокрой, что уменьшает прочность на 3 - 8%.

 

3.2.4. Практическая прочность на разрыв

Суммарное воздействие негативных факторов, которые перечислены выше, свидетельствует о том, что прочность веревки, на которую можно реально рассчитывать при работе в пещере, значительно отличается от прочности, объявленной производителем. Это вынуждает ввести понятие практической прочности на разрыв, которая равна объявленной прочности за вычетом суммы воздействия неизбежных факторов, уменьшающих прочность веревки.

Определить состояние веревки, на данном этапе эксплуатации возможно только испытав ее образец на стенде.

Во множестве лабораторных опытов и практических исследований изучали конкретное влияние всех основных факторов, являющихся причиной несоответствия между объявленной и практической прочностью. С этой целью использовались как новые, так и эксплуатировавшиеся в течение различного срока веревки. Несмотря на некоторые различия между отдельными результатами, вызванные различиями в методике, в подавляющем большинстве случаев практическая прочность веревки не превышала 25 - 28% от объявленной производителем. Для различных статических веревок практическая прочность на разрыв заключена в пределах 500-700 кг и этого достаточно для условий, в которых веревка применяется в технике SRT. При нормальном передвижении спелеолога, в процессе спуска и подъема, нагрузки, которые возникают от его веса и действий, сравнительно невелики. Когда спелеолог правильно экипирован, а веревка грамотно навешена в колодце - возникающие динамические нагрузки не могут превысить предела практической прочности веревки.

 

3.3. Коэффициент надежности

Коэффициентом надежности - это отношение значения статической прочности к средней номинальной нагрузке. Для динамических веревок обычно используется значение номинальной нагрузки - 80 кг, а для статической 100 кг.

 

3.4. Удлинение

Кроме большой прочности при низкой плотности синтетические волокна имеют еще одно ценное свойство - способность удлиняться под нагрузкой, на которой, по сути, основаны амортизационные свойства веревки. В первом приближении можно выделить два вида удлинения: эластичное (упругое), при котором после снятия нагрузки веревка восстанавливает свою первоначальную длину, и пластическое (неупругое), когда удлинение сохраняется после снятия нагрузки. При слабых нагрузках веревка поглощает энергию в основном за счет упругой деформации, а при более сильных появляются необратимые деформации. Удлинение выражается в процентах к начальной длине веревки.

 

3.4.1. Удлинение при нормальном применении

При нормальном использовании веревка удлиняется под тяжестью спелеолога. Это временное и относительно слабое удлинения. Нагрузки при нормальном использовании сравнительно невелики и вызывают, в основном, упругие деформации. Такие нагрузки веревка может выдерживать многократно, и после прекращения их действия восстанавливает первоначальную длину. В результате этого "выносливость" веревки постепенно уменьшается, но медленно и в ограниченной степени. Поэтому способность веревки выполнять страховочную функцию сохраняется обычно до конца допустимого срока ее употребления.

 

3.4.2. Укорачивание после некоторого употребления

Все кабельные веревки, не импрегнированные фабрично, укорачиваются после первого намокания. В среднем, статическая веревка после первого намокания укорачивается на 4 - 5%. После нескольких походов, длина веревки может сократиться на величину до 10 - 12%, после чего процесс стабилизируется. Укорачивание веревки происходит также в процессе ее использования. Если до использования веревки нити оплетки плотно уложены и натянуты, то при движении спускового устройства, при вытягивании веревки из колодца, при передвижении самохватов - из первоначально гладкой и плотной поверхности защитной оплетки вытягиваются сотни нитей. Вытянутые нити деформируются, образуют миниатюрные петельки или рвутся. Так на поверхности любой веревки появляется "мех". Из-за этого после некоторого употребления веревка становится тверже и укорачивается на 3-5%.

 

3.5. Вес

Вес веревки как правило зависит от ее толщины. Обычно вес, указанный производителем в паспорте веревки выражается в граммах на метр и измеряется в стандартных условиях (влажность воздуха 65%, температура 20 градусов Цельсия). В зависимости от диаметра и конструкции веревки вес варьирует от 50 до 80 г/м. При намокании не импрегнированная веревка впитывает много воды, которая может временно увеличить вес на 40% от первоначального.

 

3.6. Вспомогательные веревки и шнуры

Вспомогательные веревки предназначены исключительно для выполнения вспомогательных функций. Толщина вспомогательных веревок 7-8 мм. В зависимости от марки и диаметра имеют различную прочность, обычно не менее 900 кг. Используются для вязания петель, импровизированных нижних и верхних обвязок и других вспомогательных целей.

Шнуры толщиной от 3 до 6 мм имеют прочность соответственно от 200 до 750 кг. Используются, прежде всего, для изготовления альпинистских лестниц, подвязывания транспортных мешков к нижней обвязке при транспортировке грузов в колодцах и других неответственных нагрузок. Вспомогательные шнуры используются для продергивания основной веревки при путешествиях под землей.

 

 

4. Использование статической Веревки

 

4.1. Динамические нагрузки

Веревка в пещере никогда не используется отдельно и независимо от остального снаряжения, которым оснащены колодцы и сам спелеолог. Веревка, как правило, составляет звено страховочной цепи. Страховочная цепь - это совокупность всех элементов и снаряжения, которое используется для обеспечения безопасного прохождения маршрута. Например: стена колодца - шлямбурный крюк - ухо крюка или тросовая петля - карабин - веревка - спусковое устройство или самохват - карабин - обвязка - тело спелеолога. Возникающие статические или динамические нагрузки передаются каждому звену, включенному в цепь в данный момент. При преодолении колодцев направление продольных нагрузок на веревку не изменяется (что, в целом, неверно для крючьев). Всегда существует вероятность возникновения динамических нагрузок на звенья страховочной цепи, которые поглощает веревка, как практически единственный амортизирующий элемент цепи. Динамические нагрузки могут возникнуть при:

-                      разрушение промежуточной точки крепления навески;

-                      мгновенной потере и повторном восстановлении контроля над спусковым устройством;

-                      проскальзывании самохватов во время подъема и их повторном зацеплении;

 

Внимание: страховочная цепь прочна настолько, насколько прочно ее слабейшее звено;

-                      среди всех элементов страховочной цепи именно веревка поглощает большую часть энергии динамических нагрузок;

 

 

4.2. Энергия падения

Таблица 5. Зависимость скорости, времени и энергии падения от высоты. Вес падающего тела 80 кг.
Высота падения (м)	Скорость падения (км/ч)	Время падения (сек)	Энергия падения (кг*м)
1	16	0,45	80
2	22	0,64	160
5	36	1,01	400
10	50	1,42	800
20	71	2,02	1600

Под действием гравитации падение любого тела ускоряется и, следовательно, скорость его тем больше, чем с большей высоты оно падает. В зависимости от массы и скорости в каждый момент полета тело обладает определенной энергией, которая называется энергией падения (E=GH, где Н - высота, а G - вес падающего тела). Эта энергия тем больше, чем больше скорость и масса падающего тела (табл. 5).

Если это тело было привязано к веревке, то при задержании падения веревкой его скорость должна упасть до нуля, при этом энергия падения превратится в энергию деформации веревки, главным образом, но и частично в энергию деформации остальных элементов страховочной цепи (и в том числе - тела спелеолога).

 

 

4.3. Фактор падения

Фактор падения f определяется отношением высоты падения тела к длине веревки, которая его задерживает (f=H/L, где Н - высота падения, L - длина веревки). Фактор падения определяет нагрузку на страховочную цепь при задержании падения веревкой.

Если застрахованный груз поднять над точкой крепления веревки, например на 2 м (рис.4а) и отпустить, то высота (H) его свободного падения до остановки веревкой, будет равна 4 м - удвоенной длине веревке (L). В этом случае фактор падения будет равен f = H/L = 4 м/2 м = 2. Это значит, что каждый метр веревки должен поглотить энергию, равную энергии свободного падения груза с высоты 2 м (4 м высоты падения * 80 кг веса / 2 м веревки = 160 кг м энергии падения, распределенной на один метр веревки). Таким образом, фактор падения (f) определяет так называемую относительную высоту падения.

Поглощаемая энергия падения одинакова для каждого сантиметра веревки и вызывает одинаковое удлинение равных участков. Поэтому и общее удлинение веревки пропорционально ее длине. Следовательно, способность веревки поглощать энергию будет тем больше, чем больше ее длина. Вот почему нагрузка на веревку, принимающую на себя динамический удар, зависит не от абсолютной, а от относительной высоты, т.е. фактора падения.

Если застрахованный груз поднять не на 2 м, а на 20 м над точкой крепления веревки, тогда высота падения составит 40 м (при длине веревки 20 м). В этих условиях фактор падения не изменится: f = 40/20 = 2. Не изменится и энергия, которую должен поглотить каждый метр 20-метровой веревки (40 м высоты х 80 кг веса / 20 м веревки = 160 кг м энергии падения на каждый метр веревки). Показательно, что веревка нагружается в той же степени, что и при падении груза с 4-метровой высоты, так как фактор падения одинаков. Во втором случае общая энергия падения в 10 раз больше, но и веревка длиннее в 10 раз, а следовательно в 10 раз больше ее способность поглощать энергию. Из-за этого работа, которую совершает один метр веревки при одном и том же факторе падения, одинакова и не зависит от абсолютной высоты падения.

Во втором примере (рис. 4б) высота свободного падения груза равна длине веревки и, следовательно, фактор падения равен f = 2/2 = 1. Нагрузка на страховочную цепь в целом и на веревку в частности будет значительно меньше, так как на каждый метр веревки приходится энергия падения тела с высоты всего в один метр (2 м высоты падения * 80 кг веса /2 м веревки = 80 кг м энергии падения, на каждый метр веревки).

Фактор падения не может быть более 2. Эта самый тяжелый случай, когда высота падения равна удвоенной длине веревки. Вероятность падения с таким фактором никогда не исключена при свободном лазании. При работе в шахте возможный фактор падения (при правильно организованной навеске) имеет гораздо меньшую величину. Обычно он не превышает 0.3 - 0.5. Именно это позволяет в практике спелеологии использовать жесткую статическую веревку.

 

 

4.4. Пиковая динамическая нагрузка

Для того, что бы остановить падение, веревка должна совершить определенную работу деформации A_деф, которая должна быть равна энергии падения E (A_деф=E). Работа есть произведение силы на пройденный путь A_деф=F_*DL (в данном случае путь это - удлинение веревки _DL). Отсюда понятно, что для уменьшения энергии падения, если невозможно уменьшить силу (свой вес) за время падения, то необходимо взять более эластичную веревку.

При задержании падения, сила вызывающая деформацию веревки, непрерывно нарастает, пока работа A_деф веревки не станет равна энергии падения E. Максимальное значение силы, возникающей при задержании падения, называется пиковой динамической нагрузкой (ПДН). Это максимальная сила динамического удара, которому страховочная цепь и человеческое тело подвергаются в момент, когда падение останавливается веревкой и последняя перестает удлиняться.

Величина пиковой динамической нагрузки зависит от фактора падения и динамических свойств веревки. При одинаковой энергии падения ПДН будет ниже для более эластичной веревки и выше для более жесткой (рис. 5).

При падении с одинаковой высоты груза различного веса возникает различная пиковая динамическая нагрузка, так же как и при задержании падения одинакового груза веревками различной эластичности. Даже имея очень большую прочность на разрыв, слабоэластичная веревка при задержании падения испытывает большую пиковую нагрузку, и наоборот.

Пиковая динамическая нагрузка на данную веревку будет одна и та же, как при падении с двух, так и с десяти и более метров, если фактор падения одинаков, т.е. ПДН не зависит от абсолютной высоты падения, а только от его фактора. При прочих равных условиях: массе тела, динамических свойствах веревки и пр. - чем меньше фактор падения, тем меньше и величина пиковой динамической нагрузки, и наоборот.

 

Внимание: - конкретное значение пиковой динамической нагрузки варьируется в очень широких пределах. Оно не зависит от абсолютной высоты падения, а определяется исключительно динамическими качествами веревки и фактором падения.

 

 

4.5. Предел H₀

Из экспериментов по задержанию падения определенного груза (фактор падения f = 1) с несколькими кусками статической веревкой разной длины были определены ПДН для каждого случая. Рассмотрение результатов свидетельствует о том, что при длине веревки ниже определенного предела (Н₀) величина пиковой динамической нагрузки зависит от длины веревки и тем меньше, чем меньше длина веревки (рис. 6). При длине веревки превышающей предел Н₀ ПДН становится постоянной, какой она должна бы быть, когда фактор падения не изменяется.

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 (например самостраховочный конец), так и для внезапного динамического удара в начальной части веревки, связывающей основные и дополнительные крепления. Так если длина веревки связывающей основное и дополнительное крепление будет меньше предела Н₀, можно ожидать уменьшения величины ПДН на дополнительное крепление при разрушении основного.

Предел Н₀ зависит в основном от фактора падения и 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.

 

Внимание: - учет предела Н₀, соответствующего виду используемой в данный момент веревки, увеличивает надежность дублирующего крепления.

 

 

4.6. Время падения. Импульс силы

Для абсолютно твердого тела, которое падает на абсолютно твердую поверхность (при полном отсутствии эластичных элементов), время удара стремится к нулю, а его сила - к бесконечности. Присутствие эластичных элементов в страховочной цепи обуславливает увеличение времени для преобразования энергии падения в энергию деформации веревки и уменьшает силу динамического удара.

 

Внимание: - при падении с большей высоты нагрузка дольше действует на тело. При прочих равных условиях это опаснее.

 

 

4.7. Факторы, уменьшающие нагрузку при поглощении динамического удара

До сих пор мы рассматривали вопросы, связанные с нагрузкой на веревку при поглощении динамического удара, с точки зрения свободного падения. При работе в пропасти такие условия возникают сравнительно редко. Обычно падение сопровождается более или менее сильными ударами или трением тела спелеолога о стены колодца. Это до известной степени уменьшает скорость падения и, следовательно, его энергию.

С другой стороны, веревка - не единственный элемент страховочной цепи, способный поглощать энергию. При рассмотрении условий поглощения энергии динамического удара, необходимо учитывать узлы, которые затягиваются; самостраховку, которая удлиняется; обвязку, стропа которой не статична; мышечные ткани спелеолога, которые также обладают некоторой эластичностью. Вместе взятые, эти факторы, хотя и незначительно, но увеличивают общую деформацию страховочной цепи и способствуют уменьшению силы рывка. Экспериментами установлено, что если при свободном падении, твердое тело массой 80 кг вызывает пиковую динамическую нагрузку, равную 720 кг, то при падении человека в тех же условиях ПДН достигает только 550 кг, т.е. мышечные ткани и обвязки могут поглотить до 25% энергии динамического удара.

Действие перечисленных факторов проявляется только при падении с малой высоты. При падении с большой высоты можно рассчитывать только на эффект удлинения веревки.

 

Внимание: - при поглощении динамического удара сильнее всех элементов страховочной цепи деформируется веревка. Следовательно, она поглощает наибольшую часть энергии;

- узлы, страховочный ремень, мышечные ткани и пр. уменьшают пиковые нагрузки, но только при падении с малой высоты.

 

 

4.8. Надежность статической веревки

Для того чтобы получить представление о практической прочности веревки, надо определить значение силы, при которой рвется веревка с узлами, мокрая, грязная и пр. Но и этого недостаточно для определения ее надежности, если она статическая. С точки зрения безопасности тот факт, что веревка может выдержать нагрузку при падении, не имеет никакого значения, если в то же самое время пиковая динамическая нагрузка достигает величин, превышающих способность выдержать эту нагрузку какого-либо звена страховочной цепи или спелеолога. С другой стороны, и относительно высокая на первый взгляд прочность не помешает ей порваться, если ее динамические характеристики окажутся столь низкими, что при падении ПДН превысит статическую прочность. Таким образом, надежность статической веревки не зависит от ее практической прочности как отдельно взятой величины, но определяется:

-          Соотношением между практической прочностью на разрыв и величиной пиковой динамической нагрузки. А это означает, что при срыве, величина ПДН всегда должна быть меньше практической прочности. Если допустить обратное - веревка рвется;

 

-          Условием, что пиковая динамическая нагрузка никогда не должна превышать прочности самого слабого звена страховочной цепи, включая тело спелеолога. ПДН зависит, прежде всего, от способности веревки удлиняться и величины фактора падения. Способность любой веревки удлиняться - определенная величина. Ее надо знать, но ее нельзя изменить. Она указана в технической характеристике веревки и может быть больше или меньше в зависимости от типа веревки, а также от степени износа. Одновременно, спелеолог, может влиять на значение фактора падения, что позволяет уменьшить ПДН. Поэтому, при навешивании веревки в пещерах, необходимо следить за тем, чтобы величина фактора внезапного падения обуславливала силу динамического удара не выходящую за пределы прочности страховочной цепи.

 

Внимание: - чистая иллюзия рассчитывать на надежность статической веревки только потому, что ее практическая прочность превышает максимальное ожидаемое усилие. Необходимо четко представлять себе динамические характеристики веревки и следить за тем, что бы ПДН никогда не превышала ее практической прочности.

 

 

4.9. Нагрузки на горизонтально натянутую веревку

Вид хорошо натянутой веревки при навеске горизонтальных или слабо наклонных перил ("троллей") создает чувство большей безопасности при передвижении по ней. К сожалению, это чувство обманчиво, потому что, чем сильнее натянута веревка, тем легче ей порваться под нагрузкой. Если угол провисания веревки, под действием груза, равен 10 градусам (рис. 7), то нагрузка в точках А и В возрастает втрое. Почему так получается?

Самая простая формула для расчета усилия в точке А или В, есть F_A = Р*L/2h (считая, что сила Р действует на середину веревки), где Р - вес груза, L - длина веревки, h - глубина провисания груза. Если L = 12 м и h = 2 м (при этом угол провисания примерно 10 градусов), то F_A = 80*12/(2*2)=240 кг. Таким же будет и усилие в точке В. Выходит так, что вес спелеолога вдруг увеличился втрое. При таком способе навески мы вынуждаем веревку нести нагрузку 240 кг вместо 80 кг.

При устройстве навески всегда надо иметь в виду, что, когда веревка натянута горизонтально, чем меньше угол ее провисания, тем больше будет ожидаемая нагрузка в точках А и В и наоборот. Величина усилия в точках крепления будет равна Р, если угол провисания равен 30 градусам. При меньшем угле веревка всегда "перенапрягается" в местах крепления. Это относится и к нагрузкам на горизонтальные перила.

 

Внимание: - при навеске "троллея" достаточно, чтобы веревка между креплениями была натянута силой руки.

 

 

4.10. Нагрузки на V-образные крепления

Нагрузка на V-образные крепления рассчитывается аналогично расчетам нагрузки на горизонтально натянутую веревку. Однако обычно плечи V-образного крепления получаются разной длины, опоры располагаются на различных поверхностях и трудно оценить заранее угол провисания. Все это делает крепление более или менее асимметричным и затрудняет оценку нагрузок на каждую опору и веревку. Поэтому, не вдаваясь в подробности, при навешивании веревке в пещере, следует руководствоваться только величиной угла, который составляют между собой два плеча навески. Он не должен быть больше 120 градусов независимо от того, симметрична она или асимметрична. Симметричное крепление с таким углом обеспечивает одинаковую нагрузку (равную общей нагрузке) на плечи и опоры (рис. 8). С увеличением угла свыше 120 градусов нагрузка на них очень быстро возрастает.

Асимметричное крепление всегда нагружается неравномерно. Плечо, закрепленное выше, как правило длиннее и нагружается больше. Если одно из плеч асимметричного крепления расположено горизонтально, перегрузка другого достигает 20% силы P. В подобных случаях более высоко расположенное плечо лучше делать в виде петли от узла (рис. 9), т.е. двойным.

В любом случае, когда плечи V-образного крепления имеют жесткую длину, возможна кратковременная перегрузка одного из них (например, при раскачивании). Для того, чтобы избежать перегрузки подобные крепления лучше делать из кольцевой стропы, предоставив ей возможность проскальзывать в точках крепления, для регулировки длины плеч. Особое внимание в таких случаях необходимо обратить на способ крепления кольцевой стропы (рис. 10), что бы при разрушении одной из опор крепление в целом осталось работоспособным.

Таблица 6. Изменение нагрузки на крепление при спуске в зависимости от длины и свойств веревки.
Расстояние до узла крепления	Измеренная нагрузка при спуске (кГ)
	Веревка 11мм, норм удл.=3.5%		Веревка 11мм, норм удл.=1.5%
	плавно	рывками	плавно	рывками
0.5	101	145	94	178
1.0	100	145	96	179
2.0	105	145	94	183
4.0	100	145	94	142

V-образные крепления, как правило, устраивают только на близко расположенных стенах. При разрушении одной из опор фактор падения очень мал, но есть риск удара спелеолога о стену в результате образовавшегося "маятника". Его амплитуда пропорциональна длине соответствующего плеча крепления. Поэтому, если плечи получаются слишком длинными, лучше поискать другой способ провески колодца.

Если V-образное крепление организовано в колодце с отвесными стенами, угол между плечами крепления не должен превышать 90 градусов, т.к. необходимо учитывать угол, под которым нагружаются уши крюка. Чтобы уменьшить нагрузку на них можно использовать профиль стены (рис. 11) или применять другие виды ушек.

 

Внимание: - чтобы надежность V-образного крепления была максимальной, угол между плечами крепления должен быть меньше 90 градусов;

 

 

4.11. Нагрузки при спуске и подъеме

Во время спуска и подъема, на веревку всегда действуют силы большие, чем просто вес спелеолога. Например, при спуске рывками, когда спелеолог резко тормозит и резко отпускает спусковое устройство, нагрузка на веревку может достигать 200 кг. Необходимо помнить, что одни и те же действия вызывают значительно большие нагрузки для статической веревки, когда расстояние до точки крепления веревки мало (табл. 6).

При нормальном подъеме способом "лягушка", нагрузки на веревку обычно варьируются от 90 до 130 кг, однако при резких движениях, особенно вблизи крепления, они могут достигать 270 кг. С приближением ко всякому основному или промежуточному креплению они постепенно увеличиваются и достигают максимума в точке, где веревка фиксирована (табл. 7). Статическая веревка передает ее и на элементы крепления. Поэтому вблизи него подъем должен быть плавным, без резких движений. Такие движения могут возникать при плохо затянутом грудном самохвате, когда при каждом шаге опускание на него дает толчки, которые тоже увеличивают нагрузку на веревку.

Таблица 7. Изменение нагрузки на крепление при подъеме в зависимости от длины и свойств веревки.
Расстояние до узла крепления (м)	Измеренная нагрузка при подъеме (кГ)
	Веревка 11мм, норм удл.=3.5%		Веревка 11мм, норм удл.=1.5%
	плавно	рывками	плавно	рывками
0.5	110	196	130	239
1.0	102	189	122	208
2.0	98	176	119	211
4.0	90	159	111	195

 

Внимание: - нельзя спускаясь по веревке резко тормозить, особенно вблизи крепления;

- при выстегивании самостраховки из карабина крепления необходимо плавно садиться на зафиксированное спусковое устройство для избежания динамических толчков;

 

 

4.12. Фактор падения при разрушении

промежуточного крепления

Если исключить вероятность грубых ошибок или невнимательности, динамические нагрузки на веревку возможны при разрушении промежуточного крепления (рис. 12). Возможный фактор падения можно оценить предварительно, с достаточной точностью, поэтому еще при устройстве навески промежуточные крепления надо располагать на расстояниях гарантирующих сведение к минимуму величины фактора падения. Для оценки его величины при определении места крепления важны только длина веревки над креплением и провис, который оставляют для перестежки (соответственно С и Д на рис. 12), так как в данном случае f=H/L=2D/(C+2D). Следовательно, фактор падения будет тем ниже, чем длиннее веревка над креплением и чем меньше провис. Эти две величины спелеолог должен как можно точнее оценивать при устройстве навески, что позволяет сделать промежуточные крепления так, чтобы при разрушении любого из них фактор падения не превысил 0.2. Это необходимо, чтобы гарантировать максимальную безопасность.

 

Внимание: - расстояние от промежуточного крепления до находящегося над ним должно быть не менее 5 метров. В противном случае, промежуточное крепление необходимо дублировать;

- не допускайте при организации промежуточного крепления провиса больше 0.5 м, если над ним веревка короче 10м;

- лишним является каждый сантиметр провиса веревки, без которого устройство для спуска или подъема можно встегнуть и выстегнуть при перестежке.

 

 

4.13. Опасность от спускового устройства

Любое спусковое устройство использует трение для изменения скорости движения, при этом выделяется большое количество теплоты. При спуске спелеолога весом 70 кГ по сухой веревке со скоростью 40 м/мин спусковое устройство разогревается до 80^оС за 50 м. Синтетические нити, из которых состоит веревка, как правило, имеют относительно низкую температуру плавления (200 - 300^оС). Поскольку прочность полимерных материалов обратно пропорциональна температуре, при быстром спуске эти нити легко размягчаются и быстро теряют свои прочностные свойства.

Спуск необходимо производить, учитывая состояние веревки (сухая, мокрая) и глубину колодца, с такой скоростью, чтобы предохранить веревку от перегрева. Достигнув промежуточного крепления спусковое устройство необходимо немедленно выстегнуть из веревки.

 

Внимание: - скорость спуска не должна превышать 20 м/мин, чтобы не допускать нагревания спускового устройства до опасных для веревки температур.

 

 

5. Уход за веревкой

 

Из всего снаряжения спелеолога, веревка требует наиболее заботливого отношения. Небрежности в обращении с ней допускать нельзя, это начинаешь особенно остро понимать, над бездной наедине с веревкой.

 

5.1. Маркировка

Для всех имеющихся в наличии веревок необходимо вести журнал, в котором, должны находится сведения о виде, типе, дате приобретения веревки, а также данные о том, в каких пещерах веревка была использована и число участников спуска. Только по этим данным по прошествии времени можно реально оценить интенсивность использования данной веревки.

 

5.2. Хранение

Веревка должна хранится в чистом виде. Грязная веревка значительно быстрее изнашивается сама и быстро изнашивает снаряжение для спуска и подъема. Поэтому после каждого выезда ее необходимо стирать. Температура воды не должна быть выше 30^оС. Во время сушки веревку нельзя помещать вблизи отопительных приборов или оставлять на солнце. Лучше всего сушить ее в проветривающемся темном помещении.

Прежде чем укладывать веревку на хранение необходимо ее внимательно осмотреть, следя за тем, чтобы: (1) не было обрывов, потертостей или размягчения защитной оплетки; (2) гибкость веревки, при сгибании в противоположных направлениях, была одинакова по всей длине; (3) отсутствовали явные утолщения или утонения по отношению к нормальному диаметру веревки. При обнаружении дефекта, веревка разрезается, чтобы исключить поврежденное место. Оставшиеся части веревки можно опять использовать.

Пока веревка не используется, ее держат в темном проветриваемом сухом помещении. Хранить и перевозить веревку надо отдельно от аккумуляторов и батареек, а также металлических предметов и источников света.

При транспортировке в пещере и на подходе, для предохранения веревки от повреждений, используют специальные транспортные мешки.

Внимание: - храните веревку чистой в сухом темном помещении;

- стирайте веревку при температуре не выше 30^оС, без применения моющих средств;

- сушите веревку только в тени или ночью;

- оберегайте веревку от контакта с химически активными веществами.

 

 

5.3. Периодическая проверка

Проверять статическую веревку на пригодность к дальнейшему использованию следует: не реже, чем через 3 года.

Для испытания необходимы две близко расположенные точки для крепления веревки и груз весом 80 кг. От испытуемой веревки отрезают кусок длиной около 3 м и кладут в емкость с водой так, чтобы она хорошо пропиталась. На концах вяжутся узлы "восьмерка", так что получается образец длиной примерно 1.5м от петли до петли. Карабинами готовый образец крепят к ушку нижнего крюка и грузу. Карабин, на котором висит груз, при помощи отдельной веревки поднимается до тех пор, пока карабины в петлях испытуемого образца не окажутся на одном уровне (рис. 13), затем эта веревка фиксируется. Петля, удерживающая груз обрезается. Падение при этих условиях имеет фактор = 1. Каждый образец испытывается двумя последовательными падениями груза. В результате если (1) он выдержал два падения, веревка пригодна для дальнейшего использования. (2) образец порвался при первом падении груза, веревка непригодна к употреблению и сразу бракуется. (3) он выдержал первое падение, но порвался при втором, от веревки отрезают второй кусок и тоже испытывают два раза. Если и второй образец выдержал первое и порвался при втором падении груза, веревку нельзя считать пригодной для работы под землей.

 

Внимание: - лучше иметь веревку короче, но жизнь длиннее.

 

 

6. Основные понятия и технические приемы SRT

 

Техника спуска и подъема по веревке с самостраховкой требуют применения двух веревок, когда одна из них используется только для передвижения в колодце, а вторая - для страховки. Если прохождение совершается безаварийно, страхующая спелеолога веревка все время остается практически не нагруженной. Для SRT веревка является одновременно средством и передвижения и страховки. Эти особенности, в сочетании с использованием статической веревки, делают страховочную функцию единственной в колодце веревки особенно важной и одновременно почти полностью зависимой от спелеолога - его знаний, навыков и сообразительности. В целом при навешивании веревки необходимо руководствоваться следующими основными ограничениями:

- навеска веревки должна начинаться с абсолютно надежного дублированного крепления.

- каждое последующее крепление веревки должно находиться ниже предыдущего, для соблюдения условий использования статической веревки (фактор падения<1).

- веревка должна находиться в свободном провисе. В таком положении минимальна опасность от падающих камней.

- расстояние между соседними креплениями должны находится в пределах 5 - 25 м. Таким образом уменьшается импульс силы и фактор падения.

- при организации промежуточного крепления, петля для перестежки должна быть, по возможности, наименьшего размера. Таким образом уменьшается фактор падения.

- петли узлов, которыми веревка крепится к опорам, должны быть минимальной длины, это уменьшает фактор падения и увеличивает комфортность прохождения промежуточных точек крепления веревки.

 

Внимание: - навешивая веревку необходимо создать условия для осуществления ею страховочной функции, а не только чтобы было быстрее или легче передвигаться в колодце.

 

6.1. Крепление

Креплением называется совокупность элементов позволяющих закрепить веревку (опора, петля, ухо, карабин). Опоры могут быть естественные: скальный выступ или глыба, натек, ствол дерева и т.п.; или искусственные: шлямбурный или скальный крюк, закладка, эксцентрик и т.п. Для крепления обычно используется одна и реже - две опоры, как при V-образном креплении.

Крепление может быть основное, дополнительное, промежуточное, отклоняющее (рис.1). Функции, которые выполняет крепление, определяют его свойства.

Основное крепление - предназначено для закрепления веревки с максимальной степенью надежности. Обязательно используется в начале вертикального участка и при закреплении новой веревки. Как правило для основного крепления используется две опоры. Основное крепление должно быть дублировано дополнительным.

Дополнительное крепление - предназначено для дублирования основного (или другого) крепления.

Промежуточное крепление - предназначено для разделения вертикального хода пещеры на тактически однородные участки и удаления навески от аварийно-опасных мест.

Отклоняющее крепление - используется при обходе небольших скальных выступов.

 

Внимание: - каждое основное крепление должно быть дублировано дополнительным. Отклоняющие и промежуточные крепления обычно не дублируют;

- 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;

- точки крепления должны располагаться так, чтобы веревка нигде не терлась о скалу.

 

6.2. Оптимальное расстояние до дублирующего крепления

Основные крепления должны быть дублированы. Различают горизонтальное и вертикальное дублирование креплений. Перила для траверса и перила, страхующие подход к началу колодца обычно дублируют горизонтально. Основные крепления у начала колодца дублируют вертикально. При дублировании, расстояние между основным и дополнительным креплениями надо рассчитывать так, чтобы оно по возможности было значительно меньше Н₀ для используемого вида веревки. Для большего смягчения динамического удара лучше иметь меньшую длину, однако она не должна быть и меньше 0.5м 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 0.5м.

 

Внимание: - при дублировании креплений расположение их на оптимальном расстоянии и фиксация веревки между ними без провисания, гарантируют минимизацию динамического удара на дублирующее крепление при разрушении основного.

 

6.3. Оттяжки и протекторы

Часто геометрия колодца не позволяет вынести навеску от его стен так, чтобы веревка находилась в свободном провисе. В таком случае чтобы избежать трения о скалу или опасности перебить веревку падающим камнем используют оттяжки или протекторы. Они удобны для предотвращения трения в тех местах, где веревка лишь касается скалы на небольшом участке находящемся ближе 10м к основному или промежуточному креплению. В таких случаях оттяжка избавляет от необходимости делать новое промежуточное крепление, которое в подобной ситуации является не самым удачным способом устройства навески (см. 4.12).

Оттяжки изготавливают из отрезков стропы или веревки, для фиксации основной веревки используют легко открывающийся карабин (рис. 14). При прохождении оттяжки необходимо, застраховавшись за оттяжку, перестегнуть карабин ниже или выше - в зависимости от направления движения.

Протекторы изготавливают из плотной, абразивноустойчивой ткани размером 30 - 60 см в длину и около 10 см шириной. По длине пришивается застежка типа "репейник", а с одного края крепится шнур не толще 3 мм для привязывания к веревке или опоре (рис. 15). При прохождении таких участков протектор снимают с веревки и устанавливают заново позади себя.

Узлы, которыми веревка крепится к основным и промежуточным креплениям, как правило, находятся в непосредственной близости от скалы. Веревка в узле может быть повреждена при раскачивании на спуске и особенно при подъеме. Для защиты веревки применяют неразъемные протекторы длинной 15 - 20 см, которые удобно изготовить из обрезков пожарного шланга (рис. 16). Верхний край протектора отверстием надевается на карабин или прижимается ухом крюка.

 

Внимание: - использование оттяжек для незначительного изменения направления хода веревки вблизи креплений, увеличивает надежность навески.

- протекторы позволяют уменьшить абразивное воздействие на веревку, но не защищают от опасности падающих камней.

 

6.4. Наращивание веревок при креплении

В принципе, каждый колодец нужно провешивать одной веревкой, но это не всегда возможно. Если веревка окажется короче, а рядом нет стены, как в колодце-"бутылке", вторая веревка связывается прямо с первой узлом грейпвайн или встречной восьмеркой. При этом оставляют петлю для страховки при перестежке (рис. 17).

Чтобы избежать перестежки через такой узел, обычно вторая веревка вешается за карабин последнего промежуточного крепления, до которого достигает первая. Однако встегивание петель двух веревок в карабин по отдельности недопустимо. Если крепление разрушится, карабин подвергнется динамическому удару и может раскрыться. Связывание петель предохраняет от этой опасности (рис. 18). Неиспользованный конец первой веревки бухтуется.

 

Внимание: - наращивание веревки на карабине промежуточного крепления повышает уровень безопасности навески по сравнению со связыванием их в свободном провисе.

- при наращивании веревки в свободном провисе необходимо оставить петлю для страховки во время прохождения через узел.

 

6.5. Амортизирующие узлы

При разрушении основного крепления в течение некоторого времени его функции будет выполнять дополнительное. Чтобы гарантировать его надежность, динамическая нагрузка, вызванная разрушением основного крепления должна быть по возможности минимальной.

Таблица 8.Амортизирующие свойства узлов.
узел (веревка 11мм)	усилие в начале проскальзывания веревки в узле (кг)	усилие в момент обрыва (кг)
Восьмерка	не скользит	970
Девятка	не скользит	1360
Проводник	840	-
Пчелка	750	-

Поэтому, когда взаимное расположение креплений таково, что при разрушении основного динамический удар на дополнительное неизбежен, применяют амортизирующие узлы. В качестве амортизирующих используют узлы "пчелка" или "проводник". Петлеобразующие узлы "восьмерка" и "девятка" для этой цели не используют, так как при ударе они сразу затягиваются, и веревка не может протравливаться через узел (табл. 8). Назначение амортизирующих узлов - поглощать часть энергии падения, что значительно уменьшает нагрузку на веревку и на крепления (табл. 9).

Амортизирующие узлы вяжутся вблизи дополнительного крепления, оставляя петлю длиной около двадцати сантиметров, а узел не затягивают (рис. 19).

 

Внимание: - амортизирующие узлы позволяют уменьшить величину динамического удара на дополнительное крепление при разрушении основного за счет поглощения энергии падения при проскальзывании веревки в узле.

 

6.6. Подготовка веревки к навеске

При подготовке веревки к навешиванию в пещере ее укладывают в транспортный мешок специальным образом. На конце веревки завязывается узел, к которому обычно привязывается шнур от транспортного мешка. В дальнейшем веревка собирается по 5 - 6 петель длиной не более диаметра транспортного мешка и укладывается на его дно, следующие 5 - 6 петель укладываются поперек положенных ранее. Таким образом упаковывается вся веревка. При организации навески в пещере веревка из такого мешка выходит без рывков, плавно и свободно. Отпадает необходимость заранее сбрасывать бухту вниз и затем мучительно ее распутывать.

 

6.7. Закрепление веревки в дублированных креплениях

Для безопасной организации навески недостаточно, чтобы дублирующие крепления были расположены на оптимальном расстоянии одно от другого. Важно наилучшим способом закрепить веревку в соответствии с их взаимным расположением.

Таблица 9. Значение пиковой динамической нагрузки (ПДН) при ударе в зависимости от характеристики веревки и применения амортизирующих узлов.
Веревка	узел	ПДН (кг)
		1й удар	2й удар	3й удар	4й удар
Новая, 9мм	проводник	250	370	640	обрыв
	нет	870	Обрыв	-	-
Рабочая 3.5 года, 10мм	пчелка	600	720	обрыв	-
	нет	710	Обрыв	-	-

Иногда в начале колодца, чтобы вынести навеску от стены или при переходе от горизонтальных перил к вертикальной навеске, приходится основное крепление располагать выше дополнительного (рис. 20). При отсутствии оттяжки или тросовой петли необходимо сделать узел ниже дублирующего крепления, но петля этого узла должна быть достаточной длины, чтобы достать до основного крепления.

При горизонтальном дублировании выбор мест креплений должен определяться безопасностью пути, который проделает веревка при разрушении основного крепления до тех пор, пока нагрузится дополнительное. При возникновении опасности сильного удара спелеолога о стену, удара веревки по острым камням или скальным ребрам необходимо искать другой способ навески.

 

 

 

7. СПЕЦИАЛЬНОЕ Снаряжение спелеолога

и некоторые особенности его использования

 

Здесь рассмотрен минимальный набор личного снаряжения, необходимый для безопасного и комфортного использования одной веревки при проникновении в подземные полости.

 

7.1. Минимальный набор личного снаряжения

Обвязка - обвязки применяемые в спелеологии характеризуются повышенной комфортностью позволяющей долгое время находится в свободном провисе. Отличительной особенностью обвязок применяемых при "хождении" по одной веревке является довольно низкая точка крепления устройств для спуска и подъема, на уровне центра тяжести спелеолога. Это позволяет увеличить длину шага при подъеме и облегчает взаимодействие с подземным рельефом.

Карабин для обвязки (Maillon Rapid "MR") - алюминиевый или стальной карабин с накидной гайкой и широкой полукруглой стороной для стягивания обвязки, крепления к ней самостраховки и устройств для спуска и подъема.

Неподвижный самохват (кроль) - самохват передвигающийся по веревке во время шага, предназначен для подъема и страховки. Закреплен с нижней стороны за MR, с верхней за подтяжку. При подъеме используется для закрепления на веревке во время переноса подвижного самохвата (жумар) вверх. Для свободного прохождения веревки через кроль во время подъема его необходимо подтягивать максимально близко к телу. Для страховки используется при свободном лазании вдоль веревки закрепленной наверху. Может использоваться для подъема груза методом "противовеса".

Характерной особенностью самохватов применяемых в SRT является легкость, с которой они устанавливаются и снимаются с веревки.

Подтяжка - веревочная или строповая петля необходимая для закрепления на плечах неподвижного самохвата (кроль).

Самостраховка - веревочная или строповая петля длиной 40см (короткая самостраховка) или 80см (длинная самостраховка). Предназначена для самостраховки во время перестежки через промежуточные крепления, движения по горизонтальным перилам и закрепления подвижного самохвата (жумар) к обвязке.

Подвижный самохват (жумар) - самохват передвигаемый руками по веревке, предназначен для подъема и страховки, длинной самостраховкой соединен с MR, при подъеме используется как опора относительно которой делается шаг вверх, усилие для подъема передается ногами при помощи педали.

Педаль - веревочная или строповая петля, закрепляемая на подвижном самохвате (жумар) и ногах.

Спусковое устройство - рекомендуется использовать устройства, не скручивающие веревку ("решетка", "десандер", "стоп"). В противном случае петли для перестежки на промежуточных креплениях превращаются в плотный клубок веревки, что сильно затрудняет прохождение.

 

Внимание: - перечисленный набор личного снаряжения в полном объеме постоянно должен быть готов к использованию, независимо от направления движения. Пренебрежение этим правилом может привести к трагическим последствиям.

 

 

 

 

 

7.2. Техника подъема способом "лягушка"

1.      Закрепить кроль на веревке для подъема.

2.      Закрепить жумар на веревке для подъема.

3.      Повиснув на кроле, согнуть ноги в коленях и руками поднять жумар вверх по веревке.

4.      Наступая в педаль распрямить ноги в коленях.

5.      Повторять п3 и п4 до подхода к следующему креплению.

 

7.3. Техника преодоления промежуточных креплений при спуске

1.      Во время спуска, при достижении промежуточного крепления, необходимо остановиться и закрепить короткую самостраховку за карабин крепления, тросовую петлю, петлю веревки или ухо крюка.

2.      Продолжить движение до зависания на короткой самостраховке.

3.      Закрепить жумар на веревке подходящей к креплению сверху в 3 - 5см от узла.

4.      Перестегнуть и заблокировать спусковое устройство на веревке уходящей вниз.

5.      Наступив в педаль, выстегнуть короткую самостраховку.

6.      Нагрузить спусковое устройство и проверить правильность закрепления.

7.      При отсутствии ошибок, выстегнуть жумар и продолжить движение вниз.

 

7.4. Техника преодоления промежуточных креплений при подъеме

1.      Во время подъема, при достижении промежуточного крепления, необходимо закрепить короткую самостраховку за карабин крепления, тросовую петлю, петлю веревки или ухо крюка.

2.      Наступив в педаль перестегнуть кроль на веревку уходящую вверх. Выбрать слабину.

3.      Перестегнуть жумар.

4.      Сделать 1 - 2 шага, выстегнуть короткую самостраховку и продолжить движение вверх.

 

 

 

 

 

 

Заключение.

 

Статическая веревка обладают необходимыми качествами, позволяющими безопасно выдерживать нагрузки при использовании ее в технике одиночной веревки. Опыт спелеологов всего мира на протяжении многих лет доказал это. Однако, все это верно только для нормального срока употребления веревки и при условии правильной ее эксплуатации. Выполнение требований безопасности зависит только от спелеолога, который с ней работает.

Надежность статической веревки зависит от соотношения между ее практической прочностью на разрыв и пиковой динамической нагрузкой. А спелеолог всегда может влиять на нее через фактор падения и поэтому ключ к решению проблемы надежности веревки - в его руках.

Помните: безопасность путешествия определяется тем, кто его совершает.

 

 

Использованная литература.

 

1.      Коротаев А. , http://www.speleo.net.ru

2.      Недков П. Азбука одноверевочной техники. СК "Барьер", 1992.

3.      Mayo S. Caving Knots, scmayo@rschp2.anu.edu.au

4.      Mayo S. Notes on Alpine-style SRT, scmayo@rschp2.anu.edu.au

5.      Montgomery N. Single rope techniques. Sydney, 1977

6.      Suber P. Knots on the Web Page, http://www.earlham.edu/suber/knotlink.htm