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QC Lab:冰锥各不同,旧洞请慎用
来源:Black Diamond | 作者:himalaya | 发布时间:2019-02-12 | 2692 次浏览 | 分享到:

每个攀冰者都很难抵挡这种诱惑。当你位于路线的正中,每一分能量和时间都很宝贵;这时候,你发现了一个钻得挺好的冰锥洞,正便利地位于臀部的高度。用还是不用?


决定性的问题在于:你曾经使用过他人留下的冰锥洞吗?

 

在这篇冬季版本的QC Lab 中,BD 攀登装备类总监,Kolin KP” Powick 将探讨与此相关的一些问题。来,请KP 为我们理顺一下来龙去脉,然后看看重新使用旧冰锥洞的风险和可行性。

 



Rebore 释义:在现存的孔洞上重新钻孔,力图扩大、改变或者提升其内表面

 

有些攀冰者习惯于在旧的冰锥洞里放置冰锥,有些人对此持反对意见;而另一些人,只在绝对必须的情况下这么做。我是后者。

 

在我超过25年的攀冰生涯中,只使用过两次旧的冰锥洞。一次是几年前,加拿大落基山,一条热门线路上的瓶颈地段,那里简直像瑞士奶酪一般,全是洞眼;我别无选择,只能在现存的冰锥洞中选择一个,重新拧入自己的冰锥,并期盼着最好的结果。

 

另一次,是多年前,我还是个攀冰新手的时候,那条线路对我来说难度太高了,我的精神已经濒临崩溃;那个时刻,很需要一点哪怕是心理的安慰,让我有勇气继续往上探索。我必须尽可能地节省精力体力,于是我迅速将一支冰锥拧入已有的冰锥洞里;当然,依然抱着最好的打算。

 

在这两次亲身实历中,最后我都没有脱落甩出去,旧洞里的冰锥能挂住冲坠者吗?我希望能。

 

关于重新拧入的旧冰锥洞,是否与新钻出的冰锥洞一样结实,或者说“是否足够结实”,有很多非官方,以及一些官方的数据信息。Stephen Attaway 和我的一位同僚—攀登向导、科学巫师、攀冰者,Marc Beverly,曾就此(以及其他几个有趣的议题)做过深入的研究。有兴趣的读者,可以浏览下面的论文:


Ice Climbing Anchor Strength: An In-Depth Analysis


https://beverlymountainguides.com/wp-content/uploads/2016/02/Ice-Climbing-Anchor-Strength_-An-In-Depth-Analysis.pdf

 

关于重新使用旧的冰锥孔,他们的结论中有两个要点:


  1. 基于所观察到的检测结果中,保护站强度的多变性;我们必须承认,如果认为重新拧入旧冰锥洞的冰锥强度太差,根本无法承受UIAA 冲坠系数要求的荷载,这个说法是没有依据的;实际上,它们具有超过预期的强度,与拧入新冰的冰锥相比非常接近。


  2. 拧入旧洞的冰锥,与拧入新孔的冰锥,具有几乎接近的强度。重新结冰的过程似乎会逐渐减小孔洞的直径,这一点,对拧入旧洞的冰锥而言十分有利。

 

这是好消息,但今天我并不想深入探讨他们的研究结果;我想谈论的,是发生在他们的研究之后,装备的全新演变:铝质冰锥。


他们的研究工作进行于2008年,使用的是不同品牌的钢质冰锥,因为那时候只有这种材质。用同样的冰锥,重新拧入同品牌冰锥拧出的孔洞中。但是,请注意,从那时往后,好几个品牌已经推出了铝质冰锥。

 

不同直径的冰锥


这里我不想卷入物理或者关于材质强度的课程,因为,a)太复杂,b)这些都是我30年前在工程学校学到的,太久远了。。。所以我们直接给出简短结论:

 

  • 钢的强度比铝大。

  • 铝的重量比钢轻。

  • 对于圆筒状或者管状物体,如果你降低材质的强度(比如说,用铝替代钢),那么就必须增加其直径,以维持强度。

 

我到底在说什么?为了达到需要的强度:铝质冰锥必须具有比钢质冰锥更大的直径。

 

下面是冰锥直径的非官方测量数据(在锥尖部位测量):

 


这些数据有什么意义?

 

冰锥的直径不同,其影响在于,如果你使用的是钢质冰锥,然后拧入由直径较大的冰锥(比如铝质冰锥)钻出的旧洞中,可能无法实现预期的新洞同等强度(就像上述论文的结论一样)。在极端情况下,比如在屋檐位置拧入冰锥,可以想象,冰锥会直接掉落出来!

 

幸运的是,绝大部分情况下,这一点十分显而易见。钢质冰锥插在铝质冰锥的孔洞里会摇晃不定,让人很容易注意到,并质疑这种放置的安全性。甚至于,将钢质冰锥插入铝冰锥钻出的旧洞里,也会因为毫无阻力而引起你的注意。


 

实验室测试


冰锥的测试过程相当漫长,试验结果又十分多变。感谢Marc Stephen 在前面提到的论文中作出的深入研究。其中的工作量非常巨大。


在一贯的非官方、非论文试验方式下,我们进入QC Lab 质量控制实验室,做了一些快速检测,想看看在使用不同直径的已存在冰锥洞时,其终极强度有没有显著的不同。样本数量依然为1,所以对这里的结论大家尽可持保留态度。


只有一个数据点的试验,基本上不具有统计相关性;但是,从冰块中拔出冰锥可真是相当有趣!

 

另外一个值得注意的知识点:目前大家共同的认知是冰锥要以正向角度放置(避免杠杆作用)BD Chris Harmston 在数年前做过深入研究:

 

Ice Screw Placement


https://www.needlesports.com/content/ice-screw-placement.aspx

 

这一点在Stephen Marc 的论文中也进行了引用:

 

不难理解,在放置冰锥的时候,不管是承受动态冲坠还是缓慢的拉拔检测,只有在不以负向角度放置(负向角度的意思,是以杠杆受力方式放置冰锥)时才能出现最大强度。所以,0度到20度之间是理想的角度,我们在使用旧冰锥洞的检测中,也以此角度为目标范围。

 

我提起这个的原因是,我们实验室录制的视频,冰锥放置角度看起来好像正相反。这是因为机械装置的荷载是朝上拔的。你们明白我的意思吧?


请注意:CE 标准中,对冰锥的检测强度要求为10 kN

 


冰锥必须达到10 kN的额定强度,才能够通过CE 检测。在我们的测试中,当我们将冰锥拧入由同样冰锥钻出的孔洞时,检测结果都超过了10 kN


然而,如果我们将较小直径的冰锥(钢质冰锥)拧入由较粗冰锥(铝质冰锥)钻出的孔洞中,放置的安全性堪忧,冰锥在较小的荷载(远小于10 kN)下被拔出。

 

另请注意,这里的冰块是超级优良的实验室制品,最好的冰质。绝大部分冰锥的放置强度,与冰质直接相关。


 

野外实践


如前所述,将钢质冰锥放入铝锥孔洞中的结局是显而易见的;但要注意,我们的检测是一个立即接着一个进行的,我们拧入一个铝质冰锥,然后取出来,接下来马上拧入钢质冰锥。这意味着:没有重新冻结的时间。


但现实中,当旧洞经过一两天的重新结冰过程之后,再拧入钢质冰锥,情况可能就不会这么明显。


  • 结 论


在我们每次使用一个样本一个数据的实验室检测中,显示的结论是,不管铝质还是钢质冰锥,同样直径的冰锥拧入同样的冰锥洞,冰锥断裂或者保护失效的强度都高于10 kN。而如果是较小直径的钢质冰锥,拧入铝锥的孔洞里,冰锥会在远小于10 kN的力度下拔出。


将钢锥拧入新鲜的铝锥孔洞时,可疑性非常明显,因此这种情况基本可以避免。但如果孔洞经过一段时间的重新冻结,直径出现变化,情况就不会这么显而易见,存在安全隐患的放置可能不会被注意到,危险随之增加。


直觉上,将铝质冰锥(较大直径的冰锥)拧入钢质冰锥钻出的孔洞(直径较小的洞)中,其强度应该跟拧入新冰相似,虽然我们并未对此进行检测。

 

安全底线


提请注意,有很多攀冰者已经在使用直径较大的铝质冰锥;如果你使用直径较小的钢质冰锥,有可能拧入铝锥留下的孔洞中,并因此引致风险。

 

⚠️ 切记:攀冰时,领攀者绝不可以脱落!

 

 祝大家安全攀登!




关于Kolin Powick(KP)


KolinPowick(KP)是来自加拿大卡尔加里的机械工程师。他在工程领域有着近20年的经验,2002年出任Black Diamond 的全球质量总监。Kolin 负责监督所有对Black Diamond 装备进行的检测,包括从原型试制阶段到一直持续的最终产品随机抽样测试。如果你有什么技术问题想请教KP,发邮件至:askkp@bdel.com,他会尽量回复。


 



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