В скалолазании якорем может быть любое устройство или метод для прикрепления альпиниста, веревки или груза к скалолазной поверхности — обычно скале, льду, крутой грязи или зданию — как постоянно, так и временно. Назначение якоря зависит от конкретного случая, но обычно оно предназначено для защиты от падения , в первую очередь для остановки падения и ограничения падения. Якоря для скалолазания также используются для подъема , удержания статических грузов или перенаправления (также называемого отклонением) веревки. [1]
В зависимости от поверхности, по которой осуществляется подъем, существует множество типов защиты , которые можно использовать для сооружения якоря, включая естественную защиту, такую как валуны и деревья, или искусственную защиту, такую как кулачки , гайки , болты или крючья .
Естественный якорь — это надежное природное образование, которое может служить якорем для скалолазания, если прикрепить стропу, шнур или корделет и карабин. Примерами естественных якорей являются деревья, валуны, застрявшие камни, рога, сосульки и выступы.
Искусственный якорь состоит из искусственного альпинистского снаряжения, помещенного в скалу. Такое снаряжение включает в себя подпружиненные кулачковые устройства , алюминиевые гайки, используемые как подпорки, стальные распорные болты и крючья . Искусственные якоря могут быть постоянными или съемными.
Страховочный анкер используется как единственное крепление к скале для поддержки страховки или верхней веревки . В идеале он должен состоять из нескольких избыточных компонентов (естественных и/или искусственных), ни один из которых, скорее всего, не выйдет из строя, и ни один из которых в случае отказа не приведет к отказу всего анкера. Любой компонент хорошего анкера должен быть способен поддерживать всю систему сам по себе.
Бегущая страховочная якорь используется в качестве страховки в случае падения во время восхождения лидера . Лидер и ведомый поднимаются одновременно, а между ними размещается защита. Когда два альпиниста продвигаются вперед с помощью бегущей страховки, страховка почти так же надежна, как и использование страховочного устройства и якорей, потому что если лидер падает, вся слабина веревки уже вытянута, а ведомый действует как противовес, чтобы поймать падение. Бегущая страховка используется в качестве более быстрой альтернативы восхождению по отвесу, когда риск, последствия и вероятность падения лидера считаются приемлемыми.
Снежный пикет используется в качестве якоря в альпинизме . Он вбивается в снег и используется для остановки падений. Снежные пикеты также могут быть размещены горизонтально в снегу в качестве мертвеца , что обеспечивает надежную опору для спуска по веревке. Ледобуры можно вручную вбивать в сплошной лед, и они являются эквивалентом кулачков или гаек при ледолазании . Лед также можно защитить с помощью резьбы Абалакова или V-образной резьбы. Из-за неопределенной удерживающей силы ледяной защиты ее иногда прикрепляют к веревке с помощью поглощающей нагрузку стропы или оттяжки , предназначенной для уменьшения нагрузки на защиту путем удлинения в случае падения.
Когда веревка идет от альпиниста к страхующему. Чаще всего используется в контролируемых обстоятельствах на скалодромах или когда у альпиниста нет преимущества в весе над страхующим во время подъемов с нижней страховкой. Вырваться из системы невозможно.
Когда веревка идет от альпиниста к страхующему, страхующий отдельно крепится к анкеру. Часто используется при многоточечном спуске, когда страхующий находится в стойке. Или при верхней страховке, и возможно, что если альпинист упадет, страхующий будет вытащен из стойки над альпинистом. Страхующий может, приложив небольшое усилие, затем снять себя с системы, если это необходимо. Важно, чтобы страхующий был прикреплен к анкеру через страховочную петлю в передней части обвязки. Крепление обвязки страхующего к анкеру через заднюю часть обвязки может привести к тому, что обвязка, находящаяся под нагрузкой, будет сжиматься внутрь, удлиняя ее спереди назад, а не из стороны в сторону. Это может привести к раздавливанию таза и серьезным травмам страхующего.
Когда веревка идет от альпиниста к точке крепления. Может использоваться подвесное страховочное устройство, хотя в этом случае обычно используют просто итальянскую сцепку . Страхующий полностью свободен от системы.
Сила на якоре может быть намного больше веса альпиниста. Существуют различные механизмы, которые способствуют избыточной силе, в том числе
Распределяющий нагрузку (или распределяющий нагрузку) анкер — это система, состоящая из двух или более отдельных анкеров, которые соединяются вместе в главной точке крепления, образуя систему крепления. Такая конфигурация — способ обеспечить избыточность и увеличить прочность, как правило, для страховочного анкера. При правильной сборке нагрузка будет распределяться на каждый отдельный анкер, а не накладываться на одну точку крепления. Это снижает вероятность того, что какая-либо одна точка крепления выйдет из строя, и, если точка выйдет из строя, другие все равно смогут удержаться.
Для обеспечения надлежащей избыточности и эффективности якоря распределения нагрузки обычно соблюдаются некоторые передовые методы . [2]
Якоря должны быть избыточными, то есть общий якорь все еще будет достаточно прочным, если какой-либо отдельный якорь выйдет из строя. Выбор независимых мест для отдельных якорей сделает якорь избыточным. Это может означать использование отдельных валунов, систем трещин или объектов для размещения каждого отдельного якоря. При этом избыточность не является необходимой для всех скалолазных якорей. Живое дерево диаметром не менее 15 сантиметров (6 дюймов) наверняка выдержит несколько килоньютонов силы в любом направлении, и поэтому его будет достаточно в качестве единственного якоря для любого скалолазного якоря.
В якоре с распределением нагрузки каждый отдельный якорь соединен с основной точкой крепления. Якорь с распределением нагрузки считается уравновешенным , если сила нагрузки распределяется поровну между каждым отдельным якорем. Это достигается путем регулировки длины каждого соединительного элемента (между основной точкой крепления и отдельным якорем) при вытягивании основного якоря в ожидаемом направлении нагрузки. Якоря могут быть либо предварительно уравновешенными, в которых якорь статически уравновешивается между точками крепления во время такелажа, либо самоуравновешивающимися, в которых система якорей динамически регулирует натяжение между точками крепления во время использования.
Распределяющий нагрузку анкер, который не удлиняется в случае отказа отдельного анкера, обладает свойством неудлинения. Эта важная особенность снижает вероятность ударной нагрузки оставшихся отдельных анкеров во время отказа. Неудлинение может быть достигнуто путем завязывания соответствующего узла на соединительном корделете или путем использования отдельных строп для выравнивания. Принцип неудлинения относится к смягчению ударной нагрузки, а не к удлинению материалов при увеличенной нагрузке.
Принцип минимального качания связан с невыдвижением. Основная точка крепления в хорошо сконструированном анкере распределения нагрузки не будет ни выдвигаться, ни качаться в случае отказа отдельного анкера. Уменьшение качания может быть достигнуто путем минимизации внутреннего угла между отдельными анкерами и путем увеличения количества отдельных анкеров. Дополнительным методом является размещение направленного анкера на небольшом расстоянии ниже основной точки крепления.
При создании анкера с распределением нагрузки важно учитывать угол, образованный между каждым отдельным анкером – V-угол . Альпинисты обычно стараются минимизировать этот угол, поскольку больший V-угол будет создавать большее усилие на каждом отдельном анкере.
Если угол V больше 120 градусов, нагрузка на каждый отдельный якорь будет больше, чем нагрузка на канат. Углы, превышающие 120 градусов, могут создать опасную ситуацию, которая ставит под угрозу безопасность якоря, и их, как правило, следует избегать.
Сумма сил на всех отдельных анкерах обычно превышает 100%, а в некоторых случаях сила на отдельном анкере будет больше нагрузки. Это может показаться противоречивым, когда суммируются только величины. Однако, если силы на отдельных анкерах складываются как векторы , результирующая сила на системе анкеров равна нагрузке. Проще говоря, силы в вертикальном направлении равны силе нагрузки, но есть также и боковые силы, которые увеличиваются с увеличением угла V.
Сила, действующая на каждый отдельный якорь, определяется по формуле:
где,
Это уравнение является частным случаем представления более общего уравнения силы якоря [3], в котором якорь распределения нагрузки состоит из двух симметрично расположенных якорей.
Используя это выражение, можно рассчитать силы анкеровки для выбранных углов в двухэлементном симметричном анкере с распределением нагрузки.
В традиционных станциях страховки скалолазания анкеры с разделением нагрузки часто строятся из более чем двух отдельных анкеров, которые редко находятся в одной плоскости. В этих случаях каждый отдельный анкер будет ощущать меньшую силу от вышеуказанных значений, но лучшей практикой является уменьшение угла между двумя крайними элементами и избегание углов, превышающих 120 градусов.
