Jamarska zveza Slovenije - JZS

~ 1889 ~

Kontakt

Jamarska zveza Slovenije
Lepi pot 6
1000 Ljubljana
Slovenija
 
Tel:  01/42-93-440
Fax: 01/42-93-440
 
Uradne ure: vsak četrtek med 18. in 20. uro v prostorih Katastra jam JZS na Zeleni poti v Trnovem v Ljubljani.

Prijavno okno

O nosilnosti vponk vpetih za vponkin zob

Vponke so nepogrešljiv element vsakršnega varovalnega sistema pri vrvnih dostopnih sistemih. Brez njih bi si jamarstvo skoraj težko predstavljali in ker jih tako pogosto uporabljamo, jih verjetno tudi sorazmerno dobro poznamo. S pogostostjo uporabe pa jih tudi nehote preizkušamo in tako utrjujemo njihovo zanesljivost v praksi ter nehote odkrivamo napačne uporabe, skrita tveganja, obrabo in podobno. Izhajajoč iz kolektivne izkušnje lahko trdimo, da so pravilno uporabljene brezhibne vponke sorazmerno varen način povezovanja elementov varovalnega sistema.

ZAHTEVE

Vponke so neverjetno močne. S običajno vponko bi lahko zelo previdno dvignili tudi čisto pravi avtomobil, kar je presenetljivo za kos aluminija, ki lahko tehta le 30 g. Pa vendar tako visoke porušne vrednosti veljajo le za pravilno uporabo vponk.

V standardih (evropski standard in UIAA standard sta si v zahtevah enaka) pa so vendarle predvideli tudi preizkus nosilnosti pri najobičajnejših napačnih uporabah. To je pri prečni obremenitvi in obremenitvi pri odprtih vratcih. Glede na standarde morajo različni tipi zdržati različno (slika 1).

Slika 1: osnovne zahteve standarda UIAA 121 in EN 12275. (Vir: UIAA)

Druga in tretja preizkusna zahteva sta torej namenjeni neprevidnim uporabnikom. Ali ti res pokrivata vse možne zlorabe vponk? Prav gotovo ne in ta prispevek je namenjen osvetlitvi ene od nepreizkušenih a v jamskem okolju možnih napačnih uporab. Poleg opisane gotovo obstajajo še številne napačne uporabe kot na primer stransko obremenjevanje ali različne vrste izpenjanj, vendar se bom tokrat osredotočil na nosilnost vponke zapete za vponkin zob.

VPONKE Z ZOBOM

Vponke z zobom se predvsem iz funkcionalnih vzrokov počasi poslavljajo iz jamarskih oprem (žičnata vratca namreč niso zelo popularna). Ni pa funkcija edina njihova slaba lastnost. Ob nepazljivi uporabi se nam lahko zgodi, da vponke ne vpnemo do konca in se zatakne prav na zobu. Poleg očitnega tveganja zaradi izpetja na ta način vpete vponke zdržijo bistveno manj. Tudi samo 10 % nosilnosti vzdolžne obremenitve. Skoraj vse vponke z zobom je mogoče vpeti tako, da se zataknejo na zobu. Zataknejo se lahko na ploščicah, rinkah, in še raje na tekstilu kot so različne vrste trakov ali tudi tanjših vrvi.

OD KOD TAKO NIZKA NOSILNOST?

Gre za kombinacijo vponke z odprtimi vratci in vzvoda, ki ga ustvarja krivulja vponke v zgornjem delu. V osnovi vponka ni poravnana z vzdolžno osjo (t.j. hrbtno stranjo stebla). Ustvarjena ročica povzroči deformacijo in končno porušitev pri zelo nizkih nateznih vrednostih.

PREIZKUS

V preizkusu sem uporabil naključno asimetrično vponko, ki bi jo lahko uporabil v skoraj vseh jamarskih aplikacijah. Gre za precej masivno vponko s sledečimi porušnimi vrednostmi:

  • vzdolžna obremenitev: 32 kN;
  • prečna obremenitev: 9 kN;
  • obremenitev z odprtimi vratci: 11 kN.

Preizkus sem opravil z običajno sidriščno rinko. Slika 1 podaja način vpetja in sile ob različnih deformacijah. Slika 2 pa podaja graf sile v odvisnosti od časa. Iz grafa je mogoče razbrati, da je vponka v elastični fazi deformacije do malo nad 2 kN sile! Nad to silo se je vponka trajno deformirala in posledično ni več brezhibna. Vratca so preskočila nos vponke pri približno 3 kN. Od tam dalje se je vponka precej časa odpirala dokler pri skoraj 5 kN ni počila.

 

Slika 2: Sekvenca deformacije vponke med vlekom.

 

Slika 3: Graf preizkusa vponke zataknjene za zob. Obarvani krogci se skladajo z barvami napisov na sliki 2.

 

2 kN v praksi pomeni malo »poritati« vpet s popkovino v sidrišče. 5 kN pa pomeni krajši padec na popkovino v sidrišču.

Pri vpenjanju vponk za napeljavo smeri nas večina verjetno dovolj popazi, da so vpete na pravilen način. Torej z vratci navzven in navzdol ter zavarovane. Vpenjanje s popkovino pa izvajamo bistveno pogosteje in najbrž tudi nekoliko manj previdno sploh na prepletenih in neurejenih sidriščih, kjer je že previdnemu jamarju težko razbrati ali je pravilno pripet ali ne. Scenarij zapenjanja za zob je v takih primerih najbrž verjetnejši.

 

VIRI:
UIAA: http://www.theuiaa.org/

 

Vprašanja varnosti pri prepenjanju preko sidrišča z dodatnim varovanjem s prižemo v spodnjo vrv

V zadnjem času so na tečajih jamarskih vrvnih tehnik pri prepenjanju preko sidrišč predvsem zaradi priročnosti začeli za dodatno varovanje (poleg kratke popkovine v sidrišču) pripenjati ročno prižemo na vrv pod sidriščem. Pred uveljavitvijo te prakse so tudi dolgo popkovino pripenjali v sidrišče.

Znano je, da prižeme niso namenjene zadrževanju dinamičnih obremenitev (torej padcev). V tej disciplini se pravzaprav odrežejo zelo slabo in se je posledično treba takim scenarijem, kolikor je le mogoče, izogibati. Za nameček s pripenjanjem s prižemo neposredno v spodnjo vrv dodatno povečamo faktor padca v primeru pretrga kratke popkovine.

Med prepenjanjem preko sidrišča inštruktorji pogosto svetujejo, da si za lažje prepenjanje pomagamo tako, da kakšno štrlino, stop ali polico v steni izkoristimo za stojišče. Pri tem bi se lahko primerilo, da faktor padca glede na kratko popkovino vpeto v sidrišče zrase tudi krepko preko 1.

Pokazalo se je, da se starejše popkovine lahko pretrgajo že v prvem padcu pri visokih faktorjih padca (npr. Ilič 2008).

Zanima nas ali bi v primeru padca in pretrga kratke popkovine prišlo do poškodbe v sistemu delovna vrv – ročna prižema – dolga popkovina in s tem ogrožene varnosti dotičnega jamarja kot tudi dela ekipe pod njim.

Na razpolago smo imeli tri odpisane popkovine:

  • Približno 2 leti rabljeno popkovino iz dinamične vrvi premera 9,3 mm;
  • staro okrog 3 leta rabljeno popkovino premera 8 mm z jedrom iz dyneeme in poliestrskim plaščem;
  • staro okrog 4 leta rabljeno popkovino iz dinamične vrvi premera 9,2 mm.

Trije poskusi so mnogo premalo, da bi iz rezultatov lahko izvajali kakšne statistično utemeljene zaključke, vendar je v tem primeru kritični prag – torej poškodba – edini zares relevanten. Razmišljali smo torej po sledečem načelu. Če se poškodba zgodi, način prepenjanja ni varen. Izvedli smo preizkus s 100 kg utežjo in faktorjem padca blizu 2 (1. film). Za delovno vrv je bila uporabljena odpisana 10 mm vrv Edelrid Super Static.

Znano je, da se nekateri jamarji odločajo svoje popkovine upokojiti prej oziroma kasneje. Znano je tudi, da tako pretržne sile kot tudi absorbcijske sposobnosti vrvi z uporabo padajo. Ali bi za tiste bolj uporabljene utegnil biti hud padec že prehud? Prav tako bi bolj statične rešitve (npr. zašiti trakovi ali celo iz zelo statičnih materialov - kot je dyneema - izdelani trakovi ali vrvi) zaradi precej slabše absorbcije energije lahko precej hitreje počile. Znano je tudi, da se lastnosti poliamida precej poslabšajo v vlažnem stanju, ter da se dyneema sorazmerno hitro stara. Zato bi tudi mokre popkovine iz dinamične vrvi ali stare popkovine iz dyneeme utegnile počiti pri manjših obremenitvah.

Filmi 2, 3 in 4 prikazujejo preizkuse vzorcev na razpolago. 

Film 1: Opis preizkusnega sistema.

 

Film 2: Drugi padec na 2 leti staro popkovino premera 9,3 mm, ko je kratka popkovina počila.

 

Pri preizkusu 2 leti rabljene popkovine iz dinamične vrvi (2. film) je krajši krak vpet v sidrišče počil v drugem padcu. Sile niso bile merjene. V prvem padcu je absorbcija energije zaradi dinamičnosti vrvi in zategovanja vozlov opravila svojo vlogo. Zaradi velikega raztezka in sorazmerno dobro ohranjene energetske absorbcijske sposobnosti je bil sunek na dolgo popkovino sorazmerno majhen. Zaradi tega je v delovno vrv vpeta prižema na dolgi popkovini uspešno zadržala sunek.

Pri preizkusu stare 8 mm popkovine z jedrom iz dyneeme in poliestrskim plaščem je pri zelo nizki vrednosti (F = 76 daN) počila kratka popkovina. Zaradi zelo majhnih razteznih koeficientov uporabljene vrvi, je prižema po sunkoviti obremenitvi (F = 186,5 daN) strgala plašč delovne vrvi in med blaženjem sunka postopno trgala pramena jedra. Utež je obvisela na poslednjem nepretrganem pramenu (3. film ter slika 1 in 2).

Slika 1: Graf časovnega poteka sile med preizkusom 8 mm odslužene popkovine z jedrom iz dyneeme in poliestrskim plaščem.

 

Slika 2: Rezultat preizkusa 8 mm odslužene popkovine z jedrom iz dyneeme in poliestrskim plaščem.

 

3. film: Preizkus 8 mm odslužene popkovine z jedrom iz dyneeme in poliestrskim plaščem.

 

Pri preizkusu stare dinamične popkovine s premerom 9,2 mm je počila najprej kratka popkovina (F = 134,2 daN). Ob obremenitvi dolge popkovine pa še dolga (F = 213,1 daN). Utež je padla na tla oziroma jo je ujela varovalna vrv, ki služi le temu, da uteži po padcu ne odfrčijo po dvorišču.

Slika 2: Graf časovnega poteka sile med preizkusom odslužene popkovine iz dinamične vrvi s premerom 9,2 mm, ki je bila približno 4 leta v uporabi.

 

4. film: Preizkus 9,2 mm odslužene popkovine iz dinamične vrvi s premerom 9,2 mm, ki je bila približno 4 leta v uporabi..

 

Opisani preizkusi, čeprav statistično povsem nerelevantni, nam podajajo vsaj dve ugotovitvi:

  1. Vsi trije preizkusi so imeli različne izide. To kaže na pomen rednega vzdrževanja svoje osebne varovalne opreme. Glede na izsledke zgoraj opisanih preizkusov se med padcem slog ležernega razcapanega jamarja ne obrestuje, saj bodo stare in dolgo rabljene popkovine počile precej prej oziroma bodo popkovine iz bolj statičnih materialov z bolj statičnimi spoji (npr. šivi) precej slabše absorbirale sunke, ki bodo z večjo verjetnostjo poškodovali druge elemente varovalnega sistema.
  2. Prepenjanje z dodatnim varovanjem s prižemo v varovalno vrv ni varna praksa. Četudi je osebna oprema lepo vzdrževana je v različnih jamah mogoče srečati opremo različnih starosti obrabljenosti in kakovosti. Tudi zelo izkušeni jamarji bi se težko vsakokratno odločali ali bi morebitni padec neka vrv še zdržala ali ne. Začetniki pa takih ocen skoraj gotovo ne bodo izvajali.
  3. Zaradi naštetih razlogov je mnenje varnostno tehnične komisije JZS, da je med prehodom sidrišča vpenjanje popkovin neposredno v sidrišče varnejša praksa od varovanja s prižemo v varovalno vrv.

 

LITERATURA:
Ilič, U., 2008: Popkovine. Jamar 1/1, str. 46 - 47. Ljubljana.

Staut M., 2015

Prižema na prečnici

ZAKAJ MORAMO BITI S PRIŽEMAMI NA PREČNICAH SILNO PREVIDNI?

Ponovno sem na eni izmed raziskovalnih akcij v "svoji" trenutni izbranki. Akcija traja že od jutra in na povratku sem že dodobra utrujen. Na izhodu iz še enega brezna vodi dostopna vrv prečno do večje varne police. Zaradi priročnosti se vpnem s prižemo neposredno v to dostopno vrv, ki v loku poteka pod blagim naklonskim kotom od brezna proti varni polici. Srečno izplezam.

V tem hipotetičnem primeru je šlo vse v redu. Kaj bi se pa zgodilo, v primeru zdrsa? Ali bi me prižema zadržala? Navodila proizvajalcev načeloma svarijo pred takimi situacijami (Petzlova na primer v sliki 7 b). Koliko pa je takih jamarjev, ki ta navodila tudi dosledno upoštevajo?

Spodnji filmčki prikazujejo, kaj bi se utegnilo zgoditi v primeru zdrsa. Preizkusna masa je bila 80 kg.

1. film: naključno vpeta prižema v prečnico.

 

2. film: prižema vpeta v prečnico tako, da gleda žleb proti navzgor (na videz varnejša rešitev).

 

3. film: prižema vpeta v prečnico tako, da prepnemo preko vrvi tudi vponko popkovine.

 Staut M., 2015