關(guān)于“保護(hù)站系統(tǒng)架設(shè)原則”的一些分享

2019-07-11 · 閱讀5013

關(guān)于“保護(hù)站系統(tǒng)架設(shè)原則”的一些分享

作者：李沖（驍天）

  學(xué)習(xí)過中國登山協(xié)會(huì)初級(jí)戶外指導(dǎo)員的朋友們看到這個(gè)標(biāo)題，相信首先映入腦海的一定是這三個(gè)詞：“獨(dú)立、均衡、備份”。在我們的教材：社會(huì)體育指導(dǎo)員國家職業(yè)資格培訓(xùn)教材《戶外運(yùn)動(dòng)》的第134頁，關(guān)于“保護(hù)點(diǎn)的設(shè)置方法”中，也詳細(xì)闡述了這三個(gè)基本原則的釋義，下面我將書中內(nèi)容進(jìn)行摘錄，就當(dāng)帶大家溫習(xí)一下功課，同時(shí)也供其他朋友們參考閱讀：

 （三）保護(hù)點(diǎn)的設(shè)置方法

   1.保護(hù)點(diǎn)的設(shè)置原則

   無論是在人工場(chǎng)地，還是在自然場(chǎng)地，設(shè)置保護(hù)點(diǎn)都需要遵循三大原則：獨(dú)立、均衡和備份。

 （1）獨(dú)立：指每個(gè)保護(hù)點(diǎn)的設(shè)置都要相對(duì)獨(dú)立，能夠單獨(dú)受力，即不同的保護(hù)點(diǎn)不得打在同一位置（如同一根桿子），否則如果這個(gè)桿子出了問題，那么其他保護(hù)點(diǎn)也隨之失效。如果有兩根或多根扁帶，要設(shè)置在不同的保護(hù)點(diǎn)上。但如果沒有獨(dú)立的位置，只有一個(gè)保護(hù)點(diǎn)，那么設(shè)置一根扁帶還是兩根扁帶，在理論上是沒有區(qū)別的。

 （2）均衡：指保護(hù)系統(tǒng)受力后，每個(gè)點(diǎn)都應(yīng)保持受力狀態(tài)，這樣才能平均分配總重力。在選擇保護(hù)點(diǎn)時(shí)，要考慮每個(gè)點(diǎn)的位置以及扁帶數(shù)量和長(zhǎng)度是否匹配。當(dāng)保護(hù)點(diǎn)設(shè)置完成后，如果出現(xiàn)因扁帶長(zhǎng)短不一而受力不均的情況，一定要調(diào)節(jié)扁帶的長(zhǎng)度來保持受力均衡。

 （3）備份：指在保護(hù)系統(tǒng)設(shè)置完成后，在一處獨(dú)立的位置再連接一個(gè)保護(hù)點(diǎn)。這在自然場(chǎng)地上顯得尤為重要，在登山、攀冰時(shí)要格外引起注意。但人工場(chǎng)地的保護(hù)點(diǎn)通常強(qiáng)度足夠大，只要扁帶設(shè)置合理，保護(hù)點(diǎn)檢查到位，不用備份也是安全的。

  關(guān)于這三點(diǎn)原則的解釋我想大家在培訓(xùn)班期間應(yīng)該都已經(jīng)基本熟悉并掌握了，教練們會(huì)演示、講解，同時(shí)也會(huì)強(qiáng)調(diào)這是必考點(diǎn)。但是在這里我想跟大家強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的是關(guān)于“備份”原則：1. 很多朋友的理解都是一個(gè)保護(hù)站內(nèi)的幾個(gè)保護(hù)點(diǎn)之間的關(guān)系是相互備份的，其實(shí)在仔細(xì)閱讀過教材并深入的思考之后我們不難發(fā)現(xiàn)，備份原則是指在保護(hù)站系統(tǒng)設(shè)置完成后，另外設(shè)置一處獨(dú)立的備份保護(hù)點(diǎn)，對(duì)整個(gè)保護(hù)站進(jìn)行備份。2.對(duì)保護(hù)站進(jìn)行備份絕不是走過場(chǎng)，求心理安慰。很多次，我看到有朋友做的備份保護(hù)點(diǎn)都是不合格的。一般來說我們的備份保護(hù)點(diǎn)起碼要和保護(hù)站一樣堅(jiān)固可靠，甚至比保護(hù)站還要牢固，因?yàn)閭浞荼Ｗo(hù)點(diǎn)通常都是在保護(hù)站失效之后才起作用的。設(shè)想一下，當(dāng)保護(hù)站失效后，大多情況下備份保護(hù)點(diǎn)要承受除了之前保護(hù)站所承受的拉力之外，還要承受保護(hù)站失效時(shí)產(chǎn)生沖墜而額外附加的沖擊力。如果我們的備份保護(hù)點(diǎn)不能在承受額外沖擊力的情況下起到有效的保護(hù)作用，那么它就是形同虛設(shè)，而且還浪費(fèi)了我們更多的時(shí)間，更差的效率有時(shí)也就意味著更大的風(fēng)險(xiǎn)，架設(shè)這樣的備份保護(hù)點(diǎn)有弊而無利。

 “獨(dú)立、均衡、備份”是一個(gè)攀登新人架設(shè)一個(gè)合格保護(hù)站的入門必循原則。但是有時(shí)也會(huì)有學(xué)員提出這樣的問題：“教練，這棵樹已經(jīng)比我的腰還粗了，我只用這一個(gè)點(diǎn)，難道不行嗎？為了遵循’獨(dú)立’原則，我還要找一棵樹一起去做一個(gè)保護(hù)站，這樣麻煩、浪費(fèi)器材有必要嗎？”是的，其實(shí)保護(hù)站的設(shè)置根據(jù)實(shí)際情況的不同變化極大，是龐雜的攀登技術(shù)的安全保障基礎(chǔ)。當(dāng)我們的學(xué)員們逐漸了解并走進(jìn)更加豐富、復(fù)雜的攀登運(yùn)動(dòng)，面對(duì)自然場(chǎng)地條件下更加復(fù)雜多變的環(huán)境，想要架設(shè)一個(gè)可靠的保護(hù)站系統(tǒng)，就需要有更豐富的經(jīng)驗(yàn)與充分的理論知識(shí)來面對(duì)，更加詳細(xì)、靈活的“原則”來指導(dǎo)他們。

    其實(shí)隨著攀登運(yùn)動(dòng)的興起，歐美國家發(fā)展了不少用英文頭字母來命名的原則來幫助他們記憶這些方法，例如SERENA、EARNEST、NERDSS等，不過他們的原理都是相通的，道理也都基本一樣，今天我就為大家介紹一下SERENA原則（多數(shù)內(nèi)容參考了臺(tái)灣著名攀登者易思婷《傳統(tǒng)攀登》一書，這是一本非常值得閱讀的攀巖技巧、技術(shù)書籍，推薦感興趣的朋友仔細(xì)閱讀一下）。

SERENA

S=Solid & Simple：堅(jiān)固&簡(jiǎn)單

    組成保護(hù)站（Anchors）的每個(gè)保護(hù)點(diǎn)（Anchor\Bolt）都需要堅(jiān)固、牢靠。整個(gè)保護(hù)站系統(tǒng)應(yīng)該簡(jiǎn)單，寧愿連接兩三個(gè)堅(jiān)固的保護(hù)點(diǎn)，也不要連接五六個(gè)馬馬虎虎的保護(hù)點(diǎn)。

從這個(gè)原則的角度出發(fā)，就能夠很好的解釋之前關(guān)于“大樹”的疑問了，其實(shí)保護(hù)站并不是保護(hù)點(diǎn)越多越安全就越好，在攀登活動(dòng)中，效率也意味著安全度。所以簡(jiǎn)單而堅(jiān)固的保護(hù)站才是首選的。我曾親眼看到，在有一棵大樹，三棵小樹的環(huán)境下，我們學(xué)員選擇了三棵小樹去做一個(gè)滿足“獨(dú)立、均衡”的保護(hù)站，而放棄了那棵“堅(jiān)固&簡(jiǎn)單”的大樹。

不過不得不說的是，多數(shù)情況下，整個(gè)保護(hù)站的“簡(jiǎn)單”與“堅(jiān)固”之間是矛盾的。追求簡(jiǎn)單效率就會(huì)犧牲堅(jiān)固，追求堅(jiān)固就會(huì)影響簡(jiǎn)單效率，這時(shí)候我們就不得不做一些舍棄和權(quán)衡。我們說“意識(shí)高于技術(shù)，技術(shù)高于裝備”，這種權(quán)衡就是靠經(jīng)驗(yàn)積累起來的意識(shí)。

而且，面對(duì)復(fù)雜的自然環(huán)境，我們很少能夠搭建一個(gè)完美的保護(hù)站，但是掌握這些原則，可以科學(xué)、合理的評(píng)估我們所搭建的保護(hù)站系統(tǒng)，并且讓我們知道，在各種特定條件下，我們究竟做了哪些妥協(xié)和權(quán)衡，讓我們?cè)诓僮鲿r(shí)也會(huì)有針對(duì)性的注意某些細(xì)節(jié)和動(dòng)作。

E=Equalized ; 受力均衡

    組成保護(hù)站的各個(gè)保護(hù)點(diǎn)之間，應(yīng)該受力均衡。這個(gè)原則極為重要，我們“獨(dú)立、均衡、備份”三個(gè)基本原則中也有要求，它的意思是保護(hù)站的受力能夠均勻的分散到各個(gè)保護(hù)點(diǎn)上，然而在實(shí)際情況下，要達(dá)到完美的受力均勻幾乎是不可能的。我們?cè)趯?shí)際操作中起碼要做到，在保護(hù)站按預(yù)期受力方向受力時(shí)，每條連接保護(hù)點(diǎn)到主受力點(diǎn)（master point）的連接線（扁帶、繩套等）的緊繃程度應(yīng)該非常接近。

RE=Redundancy; 有余量

    我們?cè)O(shè)置的保護(hù)站起碼我們是放心的。有一位江蘇的學(xué)員問我：“教練，保護(hù)站設(shè)置成什么樣我們才能去用？”這個(gè)問題很難有一個(gè)簡(jiǎn)單而標(biāo)準(zhǔn)的答案，因?yàn)閷?shí)際情況確實(shí)千變?nèi)f化，于是我用了一句幾乎是廢話卻聽上去有點(diǎn)道理的話回答了他：“當(dāng)你覺得很放心的時(shí)候，你才能去用！當(dāng)你覺得對(duì)它有疑問的時(shí)候，你寧肯不用。”其實(shí)，這句話就是對(duì)這個(gè)原則的解釋，保護(hù)站設(shè)置好后，我們很難用專業(yè)的儀器去測(cè)試出它的受力能力究竟有多少，所以我們一定要留有余量。同時(shí)，在設(shè)置保護(hù)站時(shí)，一定一定要考慮到，如果保護(hù)站的某一組成部分失效了，會(huì)不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)保護(hù)站的失效。

  N=No Extension; 無延長(zhǎng)性

    這個(gè)“延長(zhǎng)性”，我們可以把它理解為某個(gè)保護(hù)點(diǎn)失效后的沖墜。意思是說當(dāng)保護(hù)站的某一部分失效了，不會(huì)造成過多的突然延展情況來沖擊剩余的保護(hù)站系統(tǒng)（shock loading the master point）。不過近年來有一些研究指出，所謂的突然延展給系統(tǒng)造成的沖擊力遠(yuǎn)比以往我們想象中的還要低（沖擊行程相對(duì)較短，實(shí)際沖墜系數(shù)較小）。雖然，突然的沖墜或許不會(huì)造成整個(gè)保護(hù)站系統(tǒng)的徹底崩潰而使攀登者墜落喪命，但是我還是想嚴(yán)肅的提醒我的朋友們，這個(gè)原則還是絕對(duì)值得遵循的：一方面，我們不想拿我們的生命去證實(shí)這些研究；另外一方面，突然較大的沖墜會(huì)給攀登者造成難以估計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)，例如失衡、跌落平臺(tái)、撞擊頭部、腿部因沖擊而受傷、松開制動(dòng)手等。

 A=Angle; 夾角角度

    關(guān)于保護(hù)站夾角的問題，我們的教材：社會(huì)體育指導(dǎo)員國家職業(yè)資格培訓(xùn)教材《戶外運(yùn)動(dòng)》的第134頁“2.兩點(diǎn)間的角度”也做了詳細(xì)的講述。我將內(nèi)容摘錄下來供大家參考閱讀：

    2.兩點(diǎn)間的角度

    一旦設(shè)置了兩個(gè)保護(hù)點(diǎn)后，之間就存在角度問題。所以在選擇保護(hù)點(diǎn)位置的同時(shí)，還要考慮兩點(diǎn)之間的角度。原則上，兩點(diǎn)之間的角度減小，每個(gè)點(diǎn)所承受的力的大小也相對(duì)減小，即對(duì)固定點(diǎn)和繩套的拉力也隨之變小，使得安全系數(shù)增加。一直到角度為零，兩個(gè)力減小為合力的一半（表3-6-1）。根據(jù)計(jì)算，夾角小于60°，拉力的變化不大，所以要求保護(hù)點(diǎn)之間的夾角應(yīng)小于60°（圖3-6-1）。

表3-6-1 保護(hù)站鏈接的角度與保護(hù)點(diǎn)受力的情況

兩點(diǎn)間的角度	每個(gè)保護(hù)點(diǎn)的受力情況/（%）
0°	50
60°	58
90°	71
120°	100
150°	193
170°	573

圖3-6-1 保護(hù)點(diǎn)之間的角度與受力

    關(guān)于這個(gè)原則的理解，我也頗有體會(huì)。大約一個(gè)月前，我組織了一期結(jié)業(yè)學(xué)員的“再培訓(xùn)”，內(nèi)容就是各種復(fù)雜情況下的保護(hù)站設(shè)置。課程一開始我也讓學(xué)員們都自己先在當(dāng)時(shí)環(huán)境下隨便找一個(gè)位置做一個(gè)保護(hù)站，這些學(xué)員全部是學(xué)習(xí)過初級(jí)戶外指導(dǎo)員的。培訓(xùn)時(shí)大家學(xué)習(xí)的基本都是較理想的人工場(chǎng)地條件下的保護(hù)站設(shè)置，較少的面對(duì)保護(hù)站角度問題，現(xiàn)在換成復(fù)雜的自然條件，結(jié)果竟然沒有一個(gè)學(xué)員做的保護(hù)站是“合格”的，做出來的五花八門。但是恰巧這十幾個(gè)學(xué)員無一例外的都存在角度大于60°的問題，仔細(xì)一問，原來他們的理解是，每個(gè)小角度不大于60°。保護(hù)站的夾角是指“連接保護(hù)點(diǎn)到主受力點(diǎn)的連接線，最外側(cè)的兩條線所成型的夾角角度”，理想狀況下小于60°，絕不能超過90°。

  如圖，要求a的角度不大于60°，而不是b。

    關(guān)于表3-6-1其實(shí)不難理解，假設(shè)我們使用兩個(gè)保護(hù)點(diǎn)構(gòu)成保護(hù)站，通過簡(jiǎn)單的物理知識(shí)我們能夠知道，如果兩個(gè)保護(hù)點(diǎn)到主受力點(diǎn)的連接線重疊，即角度為0的時(shí)候，則各保護(hù)點(diǎn)只需要各自承擔(dān)保護(hù)站所受總拉力的一半，這種情況也是最理想的。但實(shí)際情況下，我們經(jīng)常很難找到這種剛好一前一后的兩個(gè)獨(dú)立保護(hù)點(diǎn)。當(dāng)角度呈120°的時(shí)候，兩個(gè)保護(hù)點(diǎn)各自承擔(dān)的力量均等于整個(gè)保護(hù)站所承受的總拉力，并沒有起到分力的效果，如果角度再大，每個(gè)保護(hù)點(diǎn)所要承受的拉力，就超過原本保護(hù)站所要承受的總拉力了，這樣的情況，明顯不會(huì)是我們想要的。

    以上就是SERENA原則的全部?jī)?nèi)容——“簡(jiǎn)單、堅(jiān)固，受力均衡，留有余量，無延展性，夾角角度”。

SERENA是一個(gè)用來評(píng)估保護(hù)站品質(zhì)的很好的原則，希望對(duì)大家能夠有所幫助。

根據(jù)個(gè)人理解，以下再分享幾個(gè)關(guān)于保護(hù)站設(shè)置的常見問題。

    一、保護(hù)站的品質(zhì)取決于其組成保護(hù)點(diǎn)的品質(zhì)，而不是保護(hù)點(diǎn)的數(shù)量。不要以為用輔繩連接了很多不怎么樣的保護(hù)點(diǎn)，就可以變成一個(gè)很棒的保護(hù)站。這種情況通常發(fā)生在傳統(tǒng)攀過程中，還有就是某些用灌木叢來做的下降或救援保護(hù)站。一個(gè)由許多不穩(wěn)固的保護(hù)點(diǎn)構(gòu)成的保護(hù)站很容易發(fā)生拉鏈效應(yīng)（zipper effect），即一個(gè)保護(hù)點(diǎn)接著一個(gè)保護(hù)點(diǎn)失效的連鎖效應(yīng)。如果在架設(shè)保護(hù)站時(shí)，你連續(xù)連接到第五個(gè)保護(hù)點(diǎn)還不是很放心，那就考慮尋找另外一處更恰當(dāng)?shù)牡胤郊茉O(shè)保護(hù)站，或者徹底放棄或改變現(xiàn)在的行動(dòng)策略。

    二、現(xiàn)在越來越多的攀登者會(huì)使用成型的扁帶（Sling）來連接保護(hù)點(diǎn)，關(guān)于扁帶究竟應(yīng)該怎么用，很多學(xué)員經(jīng)常一頭霧水，下面幾幅圖片給大家作為參考，來輔助大家選擇更恰當(dāng)?shù)倪B接方式（圖片來自BEAL某產(chǎn)品使用說明）。

1.

圖1

  釋：daN是力學(xué)單位，1daN=10N,2200daN=22KN，意思是同款扁帶，機(jī)織縫合的強(qiáng)度是22千牛（KN），而通過水結(jié)（Water Knot）打結(jié)后拉力是18千牛。

2.

 

圖2

    同款扁帶，通過Girth Hitch(單環(huán)結(jié))，或者直接雙搭在保護(hù)點(diǎn)上，前者只有后者受力能力的一半多。不過，兩種情況通常都是允許的，前者尤其在垂直的大樹上，能夠起到很好的固定作用，不至于脫落，但是一定要注意受力方向，盡量降低因剪切力而對(duì)扁帶造成的額外損傷。

3.

圖3

   而將扁帶這樣（strop bend）兩兩連接在一起進(jìn)行延長(zhǎng)之后，它的受力能力也降低了接近一半。

   三、如果我們?cè)诒Ｗo(hù)站邊對(duì)他人進(jìn)行保護(hù)，無論是多段攀登中的跟攀保護(hù)還是救援中的陡坡橫渡等，保護(hù)站都不僅僅是保護(hù)者的自我保護(hù)，還應(yīng)該承受攀登者脫落后的大部分沖擊力，所以一定要將沖擊力轉(zhuǎn)移到保護(hù)站上，而不是保護(hù)者安全帶的保護(hù)環(huán)上。

   四、說起自我保護(hù)，攀登者連接到固定點(diǎn)有很多種方式，比較建議的方式是用主繩打個(gè)雙套結(jié)（clove hitch），也可以用扁帶（Sling）、扁帶套（Slings）、菊繩（daisy chains）或者成型的牛尾（cowstail）。不過需要注意到的是：扁帶、扁帶套、菊繩以及大多數(shù)成型牛尾都是尼龍或者靜力繩，延展性極差。如果攀登者直接墜落在這樣的自我保護(hù)上，會(huì)面對(duì)相當(dāng)大的沖墜系數(shù)，而對(duì)攀登者身體產(chǎn)生極大的沖擊，甚至直接導(dǎo)致自我保護(hù)失效。雖然現(xiàn)在很多廠商已經(jīng)開始生產(chǎn)動(dòng)力牛尾，或者通過菊繩結(jié)構(gòu)來逐漸吸收沖墜時(shí)所產(chǎn)生的沖擊力，但是在使用自我保護(hù)做高空操作時(shí)，還是一定要時(shí)刻注意自己可能面臨的沖墜系數(shù)。

   最后分享給大家的是：想要架設(shè)一個(gè)安全、合格的保護(hù)站，原則如同我們技術(shù)裝備的安全保障因素：合格的裝備、正確的操作、豐富的經(jīng)驗(yàn)。

文章結(jié)尾帖幾張不同保護(hù)站的例子給大家：

  歡迎大家對(duì)本文內(nèi)容進(jìn)行交流或指正，本人微信號(hào)lichongwh 郵箱：lichongwh@126.com