關於繩子
現在,對於自己要買「什麼樣」的繩子,心中應該有個底了。但,攀岩繩它到底是個什麼樣的東西呢?這裡是關於繩子的「身家調查」報告,幫助你更瞭解它。
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)
你會如何描述一次先鋒墜落的「程度」? 有人會說:「哇!好長的墜落!」 也有人說:「沒感覺嘛!一下子就被停住了。」這位仁兄似乎嫌不過癮,覺得替他確保的人太盡職了。 有時候,還會聽到:「哇!好痛!」這可能是因為穿了不適當的吊帶,或撞上什麼東西了。 如果情況是:「嗯…啊…喔…哇…」,這就不太妙了。 這些都是主觀感覺的描述,墜落係數則提供一個客觀的數字,來表示先鋒墜落時,繩子和其他器材所受力量的劇烈程度。 雖然我們直覺上會認為,長距離的墜落會比短距離的嚴重,但並非總是如此。長墜落可能對頭殼比較不好(例如撞上岩壁,或暈眩一陣),但不一定會對繩子造成太大的損害。決定一個墜落嚴不嚴重的重點在於: 你有多長的繩子可以承受這個墜落? 也就是墜落的你,和確保者之間繩子的長度是多少。和確保者之間的繩子越長,就有越多的繩子可以吸收這些動能。 一般來說,當你爬得越高而墜落,會比在剛起攀不久就墜落來的安全。因為不會掉到地面,而且和確保者之間有較長的繩子,墜落係數較小。(當然,固定點一定得架好) 墜落係數的計算方法如下: 墜落係數:F = leader墜落的距離 ∕leader和確保者之間繩子的長度
下面是墜落實例說明: # F < 1時 星期天,何寶榮和黎耀輝來到龍洞。天空有細細的雲在飄浮,海面上浪花微微,陽光清澈溫煦地照著岩壁。兩人打算爬大禮堂的一條長路線。第一個pitch,何寶榮先鋒,黎耀輝確保。何寶榮熟練地放固定點,掛繩,上攀。攀到25公尺處,他用friend架了一個固定點。再上攀5公尺後,因為把手點沒抓好墜落了。圖示如下: 墜落前 墜落後 F = AA’/ AB = 10 / 25 = 0.4 何寶榮啐了一聲,繼續攀。到了一個小岩階,他把自己固定在兩個打好的bolt上,然後確保黎耀輝上來。 #F = 1時 第一個pitch結束,稍做休息後,換黎耀輝先鋒。這一段把手點不多,而且外傾,黎耀輝辛苦地上攀2.5公尺,架了第一個固定點。再上攀2. 5公尺,正要架第二個固定點時,因為手沒力而墜落。圖示如下: 墜落前 墜落後 F = AA’/ AB = 5 / 5 = 1
F = 1 的墜落常發生在第一個固定點架好之後。理論上,黎耀輝會墜落到和何寶榮同高度,實際上因為繩子摩擦力及空氣阻力的關係,這並不太可能發生。
#F = 2 時 黎耀輝有點洩氣,何寶榮說:「我們不如重新開始吧!」兩人互相鼓勵一番後,黎耀輝把先前架的固定點拆掉,因為他覺得不夠好。這次他選擇稍微偏右邊,努力地上攀到2公尺處,為了抓一個很小的把手點,手指不小心拉傷,一陣劇痛下他把手鬆了,再度墜落。圖示如下: 墜落前 墜落後 F = AA’/ AB = 4 / 2 = 2 黎耀輝重重地摔到岩階上,半天沒有聲音。何寶榮過去搖搖他,說:「喂,梁耀輝……」梁耀輝緩緩地吐出一句:「抱歉……不能…和你重新開始了。」
F = 2的墜落是非常非常嚴重的,因為leader等於是無確保墜落。雖然實際上發生的機會很小,但是,不管爬多簡單的路線,leader都應越早把第一個固定點先架好(除非你是要solo)。有人會使用一種長桿狀的掛繩器材,先把繩子掛進上面的固定點再起攀。雖然有點「偷吃步」,畢竟命比較重要。
如果你要爬繩隊,請儘量避免讓不熟識的人或新手替你確保。而繩子只要發生過「一次」F = 2的墜落,就絕對不能再使用了。
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。
攀登繩/登山繩 
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