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活動筆記 / 攀岩筆記 /攀岩保護繩介紹
2012-06-05
 
 
 
 
攀岩保護繩介紹
 
現代攀登裝備必須按照嚴格的國際設計標準和使用者的期望製造而成。對於保護繩來說這一點顯得尤為重要。繩索也許是您攀登工具中最重要的裝備。墜落時的衝擊力和磨損往往使繩索在沒有任何斷裂跡象的情況下發生斷裂。因此許多人需要經常性地更換保護繩。因此作為攀登者就有許多疑問。
比如:保護繩的製造方法、如何選擇最好的保護繩、如何保護繩索、一條繩索的壽命是多少、所有這些技術標準是什麼意思、什麼是打結率、CE標誌是什麼、滑墜因素有哪些等。
 
BEAL保護繩有三個基本概念:
1.程式系統(Program System)
2.安全控制(Safe Control)
3.乾燥防護(Dry)。
 
 
攀岩繩的構造
攀岩繩是由「繩芯」和「繩皮」兩部份所構成,德文稱為kernmantle,kern代表繩芯,是主要的受力部份;mantle代表繩皮,用以保護繩芯。繩芯的原料是尼龍纖維,纖維在經過「熱處理」之後,會變得有彈性並可以伸縮,能吸收更多能量。把尼龍纖維織成「線」,再將線捻絞成「線股」,幾束線股為一單位,依順時針或逆時針方向搓捲,成為S型或Z型的 「子繩」後,將數目相同的S型和Z型子繩互相平行緊靠,成為繩芯,再將之由下往上通過繩皮編織機中央,機器四周會排上不同數目的線軸,緊緊地繞著繩芯編織。攀岩所用的編織繩大致上是依此過程製造出來。編織機上用的線軸數目多寡,會讓編出來的繩皮大異其趣,也影響繩子操作的特性。線軸數多(48只),軸上的每條線就細,編出的繩皮會較薄且細密,摸起來較光滑,操作較順手,價錢也比較貴。細密的繩皮也提高了繩芯所佔的比重,增加繩子的彈性。線軸數少(32只),繩皮較厚較耐磨,但繩芯比重減少,彈性也下降。這種繩子一般用作低彈性繩,不適合大部份攀岩活動。
 
繩子的直徑(diameter)
繩子的直徑是在它一端吊一個10公斤重物時的情況下測得的。所以,不同廠牌的繩子,看起來不一樣粗,卻會同樣標示10mm。簡單地說,繩子的直徑等於它的強度和重量。在其他變數相同的情況下,越粗的繩子,強度越大越耐用,也越重,增加掛繩的困難。
 
一條 11mm 的繩子一定比 8mm 的強度大,但也比它重一倍!不過這種比較是無意義的,要用多粗的繩子,端看個人從事何種型態的攀岩活動。
 
UIAA,CE 和 EN's
UIAA的全名是:Union Internationale des Associations d’Alpinisme,國際山岳組織聯盟。它是國際間公認有權威能為攀岩器材訂立標準的組織。
UIAA標示的意思是:這項產品通過UIAA規定的測試,並達到UIAA所訂的標準。
 
CE則是比UIAA更常見的標示,因為它的範圍不限於攀岩器材。CE表示:本產品適合於依照它所設計的用途使用。
(This product is fit for its intended use.)  攀登器材在CE中被歸類為:設計複雜的個人保護裝備,(personal protective equipment of complex design)簡稱ppe。
CE規定:所有的ppe必須能夠提供充分的保護,讓使用者免於可能致命的風險;必須能夠容易且舒適的穿戴,而且要能和搭配使用的其他ppe相容。
 
除了UIAA和CE之外,目前有一套更新的「歐洲標準」--European Norms,簡稱EN's,正逐漸為世界許多國家接受,做為產品適用性的指標。
在攀岩器材方面,EN’s的大部份標準雖然根據UIAA,但界定更嚴格也更新近。對於攀岩繩應如何構造,及在控制條件的情況下,繩子應達到如何的表現水準,EN's 都做了額外的要求。
 
下面是 UIAA 和 EN's 對彈性繩所訂的標準:(專有名詞後面會接著說明)
在負荷80公斤重,墜落係數2的條件下,單繩的最大衝擊力不得高於1200daN。
在負荷55公斤重,墜落係數2的條件下,半繩的最大衝擊力不得高於800daN。
  *1daN=1.02公斤
 
在負荷80公斤重的條件下,單繩必須能夠承受墜落係數2的墜落至少5次。
(半繩的負荷為55公斤)
 
在負荷80公斤重的條件下,單繩的靜態延伸量不得超過8%。
在負荷55公斤重的條件下,半繩的靜態延伸量不得超過10%。
將2公尺長的繩子拉過測試機器5次,繩皮滑移量不得超過40釐米。
繩子上必須標明繩子的類型(單 / 半 / 雙繩),製造商,和CE的認證標示。
 
衝擊力(impact force)
Leader墜落時,因為重力加速度(g)的作用,會產生墜落動能。
墜落距離越長,動能越大。當墜落被確保者停住時(在這之前,繩子還沒受力),墜落動能必須轉變成另一種形式釋放(因為攀岩者已經不再往下掉了),就是繩子的位能。此時,繩子會伸長(其實是繩芯的尼龍纖維部份伸長),將動能吸收掉大部份,避免攀岩者直接承受全部力量。至於繩子無法吸收的部份,就稱為「衝擊力」,它會傳遞到墜落的攀岩者、確保者、最後的固定點、和吊帶上。一條低衝擊力的繩子,表示它能吸收更多墜落動能,讓攀岩者和器材所受的衝擊力減少,也使確保者可以花較少的力氣去停止這個墜落。
 
新繩子上所標示的「最大衝擊力」,是它在做UIAA測試時,承受第一次墜落係數 2 的墜落所測得的值。由於重複的墜落,會使繩子逐漸失去彈性,吸收的墜落動能減少,因此衝擊力會隨著增加。每發生一次先鋒墜落,最好休息5分鐘,讓繩芯有恢復的時間,免得繩子「夭壽」。當繩子完全失去彈性之後,內部的尼龍纖維會被因墜落而產生的熱能所破壞,直到某一次墜落使它斷裂為止。(但繩子表面不一定看得出來)建議爬先鋒的人,輪流使用繩子的兩端,以及8字結,它比較能吸收墜落的力量,也比稱人結不易鬆開。
 
靜態延伸量(static elongation)
指測量一條繩子在負荷80公斤重,靜止狀態時的伸長量。
靜態延伸量低的繩子(5%以下),表示彈性較小,適合人工攀登,(指需靠繩子和其他器材來承受攀岩者體重,而做上升,橫渡,下降的一種攀岩類型。溯溪因為常用到上升器和自攀器等工具,也可視為其中一種)不適合大部份的攀岩活動。
延伸量高的繩子(6%--8%),表示彈性較大,能吸收較多墜落動能。
 
「理想的」攀岩繩應具備「低衝擊力」和「較低彈性」兩個條件。低衝擊力可以吸收較多的墜落動能;低彈性則避免墜落石繩子伸得太長,讓leader有撞上石頭或地面的危險。但實際上,這一點並無法實現,因為要求衝擊力低,繩子勢必得伸得較長。所以在選購時,只能儘量找比較接近理想狀況的繩子,例如,兩條繩子靜態伸長量都大約6%--7%,則選最大衝擊力較高的。
 
墜落係數(fall factor)
FF=Length of Fall 墬落總距離/ Length of Rpe Deployed 使用的繩索長度
 
承受UIAA墜落的次數(number of UIAA falls)
 
既然 F=2 代表最劇烈的墜落,在買繩子時就要知道它能承受多少次這樣的墜落。UIAA的測試方法是:將一條2.5公尺的繩子綁上80公斤的重物(單繩80公斤,半繩55公斤),繫於墜落模擬機上,讓繩子承受F=2的墜落,每次墜落間隔5分鐘,直到繩子斷裂為止。
 
UIAA規定,繩子必須要能承受至少5次的墜落。你或許懷疑這個數字未免太少,但實際上我們攀岩時,發生這麼嚴重的墜落機會很小,加上墜落時,leader身上的繩結會被扯緊,吊帶及固定點上的sling會延伸,這些都能減少墜落的劇烈程度。因此繩子在正常使用下,絕對可以承受比標示上更多次的墜落(F < 2)。
 
 
繩皮滑動量(sheath slippage)
由於繩皮並非黏在繩芯上,所以會隨使用而和繩芯之間發生位移,因為繩芯有彈性,繩皮卻無。久而久之,便可看到白色的………繩芯啦!另外,當繩子濕掉或被垂降很多次之後,繩皮更容易滑動。因此,要選滑動量低的繩子,免得繩子太容易「金蟬脫殼」。
 
UIAA測試時,會將一段2公尺的繩子拉過測試機,機器會使繩子不能順利通過,用力拉扯5次之後,測量繩皮和繩芯之間的位移。UIAA規定位移量必須少於40釐米。滑動量太大的繩子會影響它的操作和壽命。
 
 
再好的繩子,若疏於保養,將提早老化而不堪使用。總之,不論是個人私有或社團公家的繩子,都該小心使用,仔細照顧,因為繩子是無法「修理」的。
尤其社團的繩子,經常一天內被多人重複使用,卻乏人保養,造成耗損率太高。雖說繩子本來就是要用的,但適當的保養,不但可使它延年益壽,也等於替自己的錢包省一筆花費。
 
 
下面是保養要點:
 
1.儘量不要將自己的繩子借給他人用,除非你要和他一起爬。也不要借他人的繩子用,因 為你對這條繩子的「豐功偉業」可能不瞭解。
 
2.每條繩子都該有它的使用記錄。買一本小冊子,從你買下它開始,在每次使用後做簡單扼要的記錄。例如:外觀有無異常,承受多少次墜落,墜落情形如何,是否有被拉過粗糙或尖銳的地形,有無被誰踩到(這在溯溪和冰雪地攀登時特別重要),鉤環,8字環或ATC的表面有無磨損(它們會對繩皮造成損傷),及其它一些你覺得重要的事。這些記錄可以讓你對繩子的狀況更能掌握,也等於是你每次攀岩的點滴。
 
3.使用繩子時,儘量不要讓它接觸地面。最好放在一種可以完全攤平的繩袋上,以減少砂石跑進繩子裡的機會。
 
4.不論是穿襪子或光腳,都不要踩繩子。踩它會讓一些肉眼不易看見的砂粒鑽進繩子,隨著使用而慢慢地割斷繩皮或繩芯纖維。另外,穿著冰爪時一定要非常小心不要踩到繩子,因為繩子表面看不到傷痕,裡面的尼龍纖維卻可能已經被割斷。
 
5.儘量避免將繩子拉過粗糙或尖銳的地形。要做垂降時,最好將繩子和岩角接觸的部份用布或繩套包住。
 
6.繩子不可直接穿過bolt,固定點,傘帶,及sling。和這些東西摩擦對繩子很傷。
 
7.不要將兩條繩子掛進同一個鉤環,(雙繩例外)因為繩子會互磨。
 
8.繩子不要綁在樹上,對繩子和樹都不好。
 
9.在潮濕或結冰的地方攀爬,(例如溯溪或冰雪地攀登)應使用防水處理過的繩子。濕的繩子強度減低,耗損也快。
 
10.要正確地垂降,不要用電影中的方法。高速下降產生的溫度會破壞繩皮;跳躍式的垂降,則會對固定點和繩子造成非常大且不必要的負荷。
如果是團體教學,最好分批垂降,每一批之間至少間隔5分鐘。下攀容易傷到繩子,除非必要,否則應儘量以垂降下岩壁。
 
11.每次使用後要檢查繩子。
最好的檢查工具就是你的手,它們對繩子上的異常處可以敏感地偵測到?例如某處突然扁下去,和其它地方粗細感覺不同,或某一段特別鬆弛等。
鉤環,8字環,ATC,上升器(jumar)這些會直接接觸繩子的器材,也要檢查。它們的表面如果有磨損或不正常的突起,會損壞繩子。