Альпинисты Северной Столицы  

Закладные элементы

Закладные элементы, закладки служат для закрепления людей или снаряжения (прежде всего, веревок) на скальном рельефе. В практике альпинизма они используются очень широко. Ниже дается небольшая сводка дополнительных рекомендаций, например, к статье в книге [25], стр.156, 183.

Неоспоримым преимуществом закладок (стопперов, гексов, фрэндов, камалотов и т.п.) является их "экологичность": они в меньшей степени, чем крючья, повреждают естественный рельеф скалы. Овладение техникой их использования - задача того же порядка сложности, что и умение забивать крючья или лазать по скалам.

По прочностным требованиям и надежности следует четко различать закладные элементы, используемые в качестве временных опор при лазании и используемые для обеспечения безопасности, в качестве ИТО для страховочных и перильных веревок. В последнем случае прочность и надежность закрепления должны быть на порядок выше.

При работе закладного элемента важными являются два фактора: коэффициент трения закладки о скалу и направление действия равнодействующей системы сил (главный вектор и главный момент), действующие на элемент. Наиболее надежно закладной элемент удерживается усилиями упора в выступы скалы в направлении приложенной нагрузки. Обычно так устанавливают закладки в расщелины между скалами или камнями. При удержании же закладки усилиями трения путем заклинивания на выступах трещины скалы должны быть созданы достаточно большие усилия в направлениях, ортогональных основной действующей нагрузке.

Этот принцип действия основан на возникновении так называемого угла трения (см. рис.31): при движении по поверхности посредством приложения наклонной к этой поверхности силы Q. Если угол наклона силы велик, движение производится легко, если же он мал, тело нельзя заставить двигаться никаким увеличением силы Q . "Пограничное" значение между этими случаями, определяемое из соотношения tg a = K, где К - коэффициент сухого (кулонова) трения, носит название угла трения a. Пространственный образ этого угла - возможные положения силы Q, не позволяющие сдвинуть тело с места, называется конусом трения. Надежное заклинивание фрэнда, стоппера, гекса происходит тогда, когда активная сила, действующая на элемент, вызывает между скалой и элементом реактивные усилия, попадающие в конусы трения по обе опорные стороны элемента.

Стоппер должен иметь, по меньшей мере, два рабочих положения (изменяющиеся при повороте вокруг условной оси действующей нагрузки), а гекс - три рабочих положения, одно из которых с опорой на его боковые грани. Но при выполнении в закладке пазов, утапливающих выступ шнура (петли), гексы и стопперы обретают дополнительные рабочие положения с упором на грани, через которые петля входит в элемент и огибает его. Внутренние углы перегибов для опор веревки должны быть скруглены. Если позволяют размеры внутренней полости закладного элемента, связочный узел петли (веревки, троса) должен располагаться в ней. В противном случае - примерно на середине выноса петли (преимущественно регулируемой петлей узла грэйпвайн).

Выходное отверстие петли шнура стопперов и гексов должно быть расположено эксцентрично относительно центра элемента (рис. 31д), - благодаря этому при нагрузке элемента возникают дополнительные моментные (крутящие) составляющие усилий, увеличивающие трение.

Двойной стоппер (рис.31з,и) должен быть выполнен с несколько различными параметрами "половинок", которые могут быть использованы и как одинарные стоперы и совместно - для более широкой трещины. Прямые клиновидные стыки двойных стопперов позволяют регулировать рабочий зазор, а сопряженные стыки со скруглениями - регулировать наклон граней в зависимости от наклона краев трещины (соответственно рис.31з-31ж).

Обычно закладки хорошо и надежно устанавливаются в промежутках скал и между крупными камнями (такая установка предпочтительнее установки в трещину). Из трещин предпочтительнее сужающиеся книзу или в направлении возможного рывка и расширяющиеся внутрь на участке установки закладки. Надо выбирать соответствующие участки трещин.

Уплотнение закладки в трещине выполняется молотком, при необходимости - через скальный крюк. Такое уплотнение надежно не всегда. Уплотнение может быть также выполнено путем забивки скального крюка между скалой и закладкой.

При установке закладки обращать внимание на выходящую петлю: она не должна опираться на острый угол перегиба трещины скалы. Надо скруглить перегиб ударами молотка, применить опорную клемму.

Недопустимо пережатие петли закладным элементом: рис. 31г. Желательно, чтобы выступ петли, огибающей закладной элемент, был утоплен в тело закладного элемента, а все перегибы на углах петли были скруглены радиусом не меньшим, чем радиус веревки огибающей петли.

Применяются наборные закладные элементы в виде стоппера со сдвигаемой системой накладок (сердечник должен быть обязательно жестким), вложенных гексов или перемещаемых гексов просто нанизанных на одну петлю. Такие элементы более универсальны, но обладают несколько увеличенным весом и требуют дополнительных манипуляций при использовании.

«Каперхедами» (Copper Head, пломбами) называют разновидность закладок для предельно мелких трещин и форм рельефа, куда обычную закладку или крюк не установить. Copper Head - буквально: «медная голова». Для изготовления пломб используют не только медь, но также алюминий («алюминиумхед») и свинец («плюмбумхед»). За счет мягкости металла пломбы имеют высокое трение о шероховатую поверхность камня. Еще одним видом регулируемых закладок стали - «болнаты» (Ball Nut), фигурный стоппер с расклинивающей «таблеткой». За счет отсутствия сложных сочленений, размеры болнатов могут быть весьма малы. Хороший обзор по закладным элементам можно найти в книге К.Серафимова «Техника подземных восхождений», 1988 – 2007. (http://www.trfa.ru/alpinizm/biblioteka/texnika_podzemnyx_vo.html ).

Сейчас широко применяются наборы кулачковых закладных элементов с изменяемой геометрией - фрэндов и камалотов (последние имеют не одну, а две оси с кулачками) для трещин различной ширины.

Дальнейшее усовершенствование закладных элементов пойдет по линии создания новых конструкций, повышения надежности и прочности, универсальности для трещин с различными параметрами, снижения габаритов и веса.