Промышленный альпинизм. Спуск по линейной опоре.

  
     ПРОМЫШЛЕННЫЙ АЛЬПИНИЗМ. СПУСК ПО ЛИНЕЙНОЙ ОПОРЕ

В обоих случаях спуска: с применением штурмовой промальпинистской площадки, или без таковой, спуск начинается с встегивания страховочного самохвата, в качестве которого мы рекомендуем применение самохвата "Шант", в страховочную линейную опору. Встегивание этого самохвата должно производиться в безопасном месте, где срыв верхолаза-канатчика не возможен. В случае, когда точка навески основной и страховочной линейной опоры расположены вблизи края отвеса, необходима навеска троллея, обеспечивающего безопасный подход с самостраховкой к точке начала спуска.

Рис.1. Спуск по линейной опоре

Затем в спусковое устройство заряжается основная линейная опора.

На конце любой линейной опоры, висящей на отвесе должен быть завязан узел, предохраняющий от срыва, в случае, если веревка не достигает дна отвеса.

Протравливая правой рукой основную веревку в спусковом устройстве и ведя левой страховочный самохват по страховочной веревке, верхолаз-канатчик подходит к краю отвеса и начинает спуск.

В случае использования штурмовой промальпинистской площадки, спусковое устройство встегивается посредством карабина в карабин MR, соединяющий петли площадки. Верхолаз-канатчик блокирует со штурмовой площадкой свою гибкую подвесную систему с помощью встегивания страховочного карабина закрепленного в средней петле страховочного уса в карабин MR штурмовой площадки. Другими словами, вес промальпиниста, спускающегося таким способом полностью приходится на штурмовую площадку. Гибкая подвесная система несет в этом случае лишь страхующие функции.

Затем в страховочный самохват, пристегнутый к крайней петле страховочного уса заряжается страховочная линейная опора. Далее основная линейная опора встегивается в спусковое устройство и верхолаз-канатчик приступает к спуску. Требования по обеспечению безопасного подхода к точке навески веревок остаются прежними.

По достижению дна отвеса, в первую очередь разряжается спусковое устройство, а затем, убедившись в отсутствии опасности срыва выстегивается из самохвата страховочная веревка.

Динамика спуска

Спуск по линейным опорам (синтетическим канатам, а в некоторых случаях и по стальным тросам) осуществляется при помощи фрикционных спусковых устройств, использующих силу трения скольжения линейной опоры по устройству. Для равномерного движения необходимо, чтобы нагрузка была уравновешена силой трения. Последняя зависит от скорости движения по линейной опоре, коэффициента трения и нормальной нагрузки, а также величины поверхности соприкосновения веревки со спусковым устройством (величины угла охвата). Эта величина, а также сила натяжения нижнего конца линейной опоры в значительной мере может регулироваться выполняющим спуск верхолазом-канатчиком.

Для оценки работы используемого в качестве линейной опоры синтетического каната (веревки) при спуске можно пренебречь растяжением веревки при отвесах менее 20 метров, и наоборот, при работе на больших отвесах необходимо принимать во внимание упругое растяжение и сокращение веревки. При жестком закреплении веревки во фрикционном спусковом устройстве (ФСУ) верхолаз-канатчик при торможении может совершить несколько быстро затухающих колебаний и остановиться. Если же в момент колебаний продолжить спуск, то в верхней мертвой точке сила инерции движения верхолаза-канатчика (за счет упругих сил линейной опоры) может оказаться большей или равной весу тела, сила трения резко уменьшится и тело верхолаза-канатчика самопроизвольно начнет двигаться вниз, в то время, как веревка под действием упругих сил будет протравливаться вверх, при этом скорость движения возрастает. С увеличением скорости движения веревка не будет успевать огибать детали ФСУ, тем самым сила трения возрастет и ФСУ перестанет скользить по веревке, т.е. перестает пропускать веревку. За этим снова последует растягивание веревки и проскальзывание ее в ФСУ. Тем самым при постоянной силе веса верхолаза-канатчика и неизменном угле охвата веревкой деталей ФСУ, под действием сил инерции и упругих сил веревки возникают автоколебания линейной опоры с частотой близкой к собственной частоте системы тело - упругая подвеска. Подобные колебания - "проскальзывания" - наблюдаются при величине отвеса более 30-40 метров и могут быть опасны при глубинах 100 и более метров, так как даже при величине относительной линейной деформации около 2% (при 100 м) провис веревки составит 2 метра и свободное падение будет чередоваться с резкими рывками при остановках. Это грозит оплавлением и перетиранием веревки, ослаблением места закрепления линейной опоры - ее расшатывания из-за действия знакопеременной нагрузки.

При движении верхолаза-канатчика по линейной опоре с некоторой скоростью () силы инерции должны быть уравновешены разностью сил массы человека и сил трения линейной опоры о ФСУ. Натяжение линейной опоры () складывается из натяжения свободного конца веревки (), которое может быть осуществлено рукой верхолаза-канатчика и силы трения:

,

Разность и есть общая сила трения, развиваемая при скольжении линейной опоры вдоль ФСУ. Поскольку линейная опора (веревка, в меньшей степени стальной трос) не идеальная недеформируемая нить, то следует учесть наличие сил трения покоя (при начале движения) и сил сопротивления изгибу. Последние возрастают при использовании мокрых веревок.

При достижении верхолазом-канатчиком нижней мертвой точки (в колебательном режиме) натяжение линейной опоры может более чем вдвое превышать его массу, напротив, в верхней мертвой точке натяжение равно нулю и начинается "свободный полет" тела исполнителя работ. В это время веревка под действием тянущего усилия руки может свободно скользить вниз. При новом контакте верхолаза-канатчика с линейной опорой последняя начнет деформироваться. Если в момент контакта (или внезапного торможения) ФСУ надежно закреплено (протравливание линейной опоры равно нулю), то за счет упругого подбрасывания произойдет быстрое демпфирование и прекращение колебаний опоры и соответственно верхолаза-канатчика. Однако дожидаться полного прекращения колебаний долго, и поэтому в практике спускающийся уменьшает натяжение . Снятие натяжения возможно:

- в период повторного растяжения веревки. Силы трения покоя могут быть столь велики, что движения дальше не будет;

- в момент потери контроля над спусковым устройством. Этап разгона начнется в этом случае с совместного движения вниз исполнителя работ и растягивающейся веревки;

- нагрузка снимается в момент, когда движения тела по инерции вверх поддерживается движением сжимающейся веревки.

Очевидно, что поскольку при резких колебаниях легко может возникнуть аварийная ситуация, то необходимо чередовать плавные разгоны и плавные торможения, т.е. уменьшать колебания линейной опоры. Поскольку в процессе спуска практически невозможно изменить коэффициент трения линейной опоры о ФСУ, то ослабить колебания линейной опоры верхолаз-канатчик может регулированием угла охвата линейной опорой ФСУ и силы натяжения свободного конца опоры . Из вышесказанного вытекают рекомендации по режиму спуска верхолаза-канатчика по линейной опоре на отвесах глубиной более 40 метров: спуск должен быть плавным и к выбору ФСУ для спуска. Основные требования к ФСУ можно сформулировать следующим образом: ФСУ должно обеспечивать:

- плавность спуска;

- возможность регулирования скорости спуска в значительных пределах;

- минимальный износ линейной опоры;

- возможность самоостановки или незначительного изменения скорости спуска при потере управления свободным концом линейной опоры;

- равномерное распределение тепла, выделяемого при торможении во время остановки;