Pevnosť postupového istenia v ľade

Pevnosť postupového istenia v ľade

6. FEBRUARY 2017 AT 11:02

Posledné sezóny sú v našom klube poznačené zvyšujúcim sa záujmom o lezenie v zime, prevažne lezenie ľadov.

Nakoľko sa tejto problematike nevenujeme v rámci Základného lezeckého kurzu a ďalší kurz sa tejto problematike nevenuje, väčšinu informácii získavajú ašpiranti ľadolezenia od skúsenejších členov klubu a z internetu.

Z dôvodu zvyšovania povedomia o bezpečnom lezení v zime a v ľade, uverejňujem nasledujúci článok, ktorý sa venuje téme: Pevnosť postupového istenia v ľade

Článok je spracovaný zo zdrojov DAV, JAMES a iných, uvedených na konci článku.

Ľadolezenie je 6 najnebezpečnejší extrémny šport. Nie je vhodný pre slabé povahy a technických či prírodných ateistov. Na koľko preferujem myšlienku, že v horolezectve nepôsobia ateisti, z dôvodu neustálej viery v svoje možnosti, výdrž materiálu, udržania dobrého chytu atď., hľadal som informácie o pevnosti postupového istenia v ľade.

Pevnosť postupového istenia v ľade má dve základné podmienky: Normovaná výdrž použitého istiaceho materiálu a kvalita ľadu.

Ľad má tým menšiu nosnosť, čím je viac porézny a teda čím viacej vzduchových bublín obsahuje. Ľad poznáme ľadovcový a ľadopádový.

  • Ľadovcový ľad LL vzniká metamorfózou snehu, príkladom je v žľabe spevnený firn. Je porézny, má menšiu pevnosť.
  • Ľadopádový ľad LPL tvorí základný materiál ľadopádu. Ide o zmrznutú vodu nízkej pórovitosti, nosnosť je preto vyššia ako pri ľadovcovom ľade.

Pevnosť istenia v ľade pri použitej 16 cm skrutke v ľade rôzneho druhu a kvality

Istenie v ľade

Testovanie pevnosti vykonával DAV na ľadovci. Povrch pre osadenie skrutky a abalakových hodín (ďalej len hodín) ktoré sa používajú najmä pre  pevné body zlaňovacieho a istiaceho stanoviska, bol očistený od povrchové snehu a slabo spevného firnu. Skrutka aj hodiny boli vŕtané pod uhlom 90°, teda kolmo na plochu osadenia. Smer namáhania bol  v predpokladanom smere pádu a teda radiálny,  kolmo na os skrutky (prípadne rovinu určenú osami dvoch dier hodín). Výsledky boli zaznamenané elektronickým zariadením. Skúška bola vykonaná pri vonkajšej teplote +4 do +11°C.

Výsledky meraní v LL

Výsledok preukázal len malé zníženie nosnosti oproti ľadopádovému ľadu. Pri skrutke o dĺžke 16cm nastalo zlyhanie od hodnoty 19,6 kN (pri LPL=19,8 kN). Aj pri iných dĺžkach boli rozdieli takmer zanedbateľné.

Potvrdilo sa: stúpajúcou dĺžkou skrutky sa zväčšuje aj nosnosť.

Ako zaujímavé sa taktiež ukázal tvar deformovanej plochy ľadu pri rôznom type a teplote. V chladnejšom počasí (mínusové teploty) a LPL sa deformovaná plocha prejavovala nasledovne: Skrutka sa vytrhla aj s ľadom. Pri vyšších teplotách a LL nastalo k vytrhnutiu skrutky z diery. Pri nižších teplotách vytrhli taktiež ľadovú plochu ale menšieho rozmeru ako pri LPL.

Skrutky sa líšia najme tým ako dobre a rýchlo sa vŕtajú

Pri osadení skrutky (13cm) s uhlovou výchylkou +-15° oproti pred tým skúšanej vodorovnej polohy (0°), došlo k  zníženiu pevnosti. Pri kladnej výchylke (+15°), teda keď skrutku navŕtam zdola na hor, sa znížila pevnosť o proti výchylke 0° približne o 2 kN . Pri zápornej výchylke (-15°), teda keď vŕtam skrutku z hora na dol, je rozdiel v pevnosti oproti výchylke 0° markantnejší a to takmer o 8 kN. Je to dané mechanickou vlastnosťou ľadu, ktorý má v ťahu väčšiu pevnosť ako v tlaku.

Pevnosť skrutky ovplyvňuje aj slnečné svetlo dopadajúce na ňu. Skrutka je z kovového materiálu s dobrou tepelnou vodivosťou a to spôsobuje tavenie ľadu v bezprostrednom okolí a následne znižuje pevnosť istiaceho bodu.

Po vybratí skrutky je potrebné okamžite pobúchať skrutkou (nie po závite), aby sneh v dutine skrutky nezamrzol, čo by znemožnilo, prípadne sťažilo, ďalšie osadenie.

Testovanie pevnosti hodín

Hodiny boli vyvŕtané do ľadu skrutkami dĺžok 13, 16, 19, 22 cm. Uhol medzi osami vyvŕtaných dier bol 60° (rovnostranný trojuholník). Hĺbka hodín bola podľa očakávania rozhodujúca. Autora článku prekvapila nízka pevnosť hodín v porovnaní so skrutkami.

Zvyšujúca sa pevnosť hodín s použitím dlhšej skrutky k zhotoveniu, na osi X je obsah plochy rovnostranného trojuholníka, kde dve ramená sú vytvorené vŕtaním a tretia je čelná

Ľadovcové (Abalakove) hodiny vhodné najmä pre vytvorenie zlaňovacieho stanoviska

Zhrnutie

Rozdiel pevnosti pri rôznom type ľadu bol minimálny avšak kvalita ľadu sa významne odrážala na výsledku testovania pevnosti. Ako výrazný rozdiel sa ukázala pevnosť medzi hodinami a skrutkami.

Využitie výsledkov v praxi

DAV počas predchádzajúceho zisťovania určila, že silu akú môže prvolezec vyvodiť pri páde je v rozmedzí od 5 kN do 8 kN. Z toho vyplýva spoľahlivosť postupového istenia zhotoveného zo skrutiek a taktiež odporúčanie, aby aspoň jeden bod istiaceho stanoviska bol tvorený so skrutky. Ľadovcové hodiny ktorých pevnosť sa blíži k hranici únosnosti, by sa mali ako postupové istenie používať minimálne. Ich použitie je predurčené najme pre vybudovanie zlaňovacieho stanoviska alebo ako jeden bod istiaceho stanoviska. Vzhľadom na zistenie, že skrutky pri nižších teplotách vytrhávajú so sebou aj veľkú plochu ľadu, osádzame dve skrutky pri minimálnej horizontálnej a vertikálnej vzdialenosti 60 cm.

Vzdialenostné pomery

V čitateľovi sa vynárajú otázky typu:

Ako zistím, že ľad má požadovanú kvalitu. Odpoveď nie je jednoduchá. Ide skôr o subjektívny pocit pri určovaní povahy ľadu, ktorý je ovplyvnený hlavne skúsenosťami s týmto materiálom. Ak je ľad priehľadný a dovoľuje mi doňho nazrieť, zisťujem množstvo bublín a ich veľkosť k určenej jednotke objemu. Ak je ľad mliečny, čo  väčšinou značí ,že prešiel niekoľkými premenami a periódami počasia a tak je ťažšie čitateľný. Pri tomto druhu ľadu subjektívny pocit ešte viac dominuje.

Keď mám pocit, že ľad je menej kvalitný a teda pevnosť je nižšia. Pri tomto probléme potrebujem eliminovať veľkosť rázovej sily. Prakticky to znamená zníženie vzdialenosti medzi postupovým istením a použitie správnej techniky použitia polovičného lana. Po pozorovaniach v teréne som prišiel k záveru, že lezci používajúci polovičkovú techniku  len z dôvodu jednej jej výhody a to teda ľahšiemu vedeniu lana (menšie trenie). Pri tom možno najväčšia výhoda striedavého vedenia lana, je pri páde zníženie rázovej sily na postupové istenie. Avšak väčšina prvolezcov zakladá istenia pri bežných vzdialenostiach (teda ako pri jednoduchom lane alebo dvojičkách) a teda zanedbáva jednu veľkú výhodu.

Pri použití polovičných lán zakladám istenia v menších vzdialenostiach ako pri použití jednoduchého alebo dvojičkového lana.

Na ľavo cvakám dvojičky a vpravo polovičky

Všetky odporúčania a rady sa dajú nahradiť zlatým pravidlo ľadolezenia: Nepadať!

 

Zdroje:

  • http://www.alpenverein.de/chameleon/public/11077/panorama0502_sic_11077.pdf
  • http://www.alpenverein.de/chameleon/public/f26f1031-10f2-f338-f3f4-e1ed311e46f6/Panorama-2008-4-Eisschrauben_18398.pdf
  • http://www.jjgeng.com/html/body_ice_screw.html
  • http://www.needlesports.com/content/ice-screw-placement.aspx

Autor: Peter Kalafut

Za konštruktívnu kritiku ďakujem Ondrejovi Bogárovi (veľa titulov pred menom a za menom)

horami@horami.sk
Pôvodne, profesne stavebný technik, najmä projektant architektúry. Srdcom horal - turista, horolezec, jaskyniar, horský bežec, ochranca prírody, organizátor, propagátor nadšenec. Dnes následkom mozgovej mŕtvice invalid. Ako človek, pesimista, nadobudnutý životnou praxou, fejtonista, srandista.
Komentáre

Pridať komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *