Amenajare traseu de via ferrata -3

 

Continuam prezentarea  în câteva episoade a unui material (destul de amplu) referitor la standardele aplicabile în realizarea unui traseu de via-ferrata ; astăzi,  episodul 3 din :

 

STANDARDIZAREA MUNTELUI

(sau, câteva opinii referitor la construcția unei ”via ferrata”)

 

3. Ancorele

Am ajuns într-o zonă delicată. Autorii noștri vorbesc doar de fixare chimică și doar de cablu depărtat (prin ancore) de stâncă. Testele distructive efectuate de ei ( cu un ”vinci” special, în baza cărora, dau valori efective, măsurate cu dinamometrul), privind rezistența ancorelor fixate deja în stâncă, ei bine, ei la astfel de tip de ancore se referă. Probabil în zona germanofonă a Alpilor, acestea sunt cele mai folosite ancore. Se pare că și în zona italiană și franceză. Dar am găsit materiale (și vom reveni), din zona americană, care au adoptat și alte soluții (am găsit chiar și trimiteri la standarde).

Deci, pentru început,  înapoi în Alpi. Din variantele expuse în material, fezabile par a fi cele din oțel laminat la cald. Dintre producători de astfel de piese, am găsit expuse exclusiv piese din inox. Mai mult, furnizorii de ancore dau și „lipiciul” adecvat (pentru inox !).  Autorii materialului nostru, nu menționează ca fiind critică coroziunea ancorelor (așa cum fac în privința cablului). Nici despre clemele de fixare nu se spune că ar fi neapărat de inox. Să îndrăznim să tragem concluzia ca si un oțel galvanizat ar face față ? (vom reveni).

În principiu, sunt două tendințe de fixare a cablului pe ancore : varianta cu cablu tensionat (având sub-variantele, ”puternic” și ”mediu” tensionat), și, varianta cu cablu liber (netensionat). Avantajul la cablul tensionat, este că un eventual șoc de cădere, se distribuie în tot sistemul de ancore ”rigidizate” prin cablu; pe când la cablul liber, ultima ancoră preia integral, tot șocul. Deci, în acest caz (de cablu liber), fiecare ancoră în parte, este critică pentru asigurare. În schimb, la cablul tensionat, orice centimetru de cablu este critic ! Ce este de preferat ? Nu dăm soluții, dar, revenim la expunerea capitolului despre cablu, unde si autorii articolului nostru, menționează că, în timp, cele mai multe deteriorări apar la… cablu… Și ancorele se mai ”taie” datorită cablului (tot cablul !), ce ”joacă” prin urechea ancorei, dar asta, e o greșeală elementară de montaj,și care, e drept, este mult mai frecventă, tocmai la metoda cablului tensionat ! De asemenea, în cazul cablulului tensionat, în traversee, prin încărcarea chiar și numai cu greutatea statică (fără șoc !) a unui om, valorile tensiunii in cablu cresc incredibil de mult !!! Și, încă un fenomen în plus, o carabinieră alunecând (în cădere) pe un cablu tensionat, dacă se agață între perete si cablu, generează alte șocuri distructive suplimentare. Producătorii de crabiniere (până și normele UIAA), chiar spun că astfel de solicitări trebuiesc a fi total evitate ! ! !  Așadar, cablul  (mai ales cel tensionat) trebuie să fie neapărat bine depărtat de stâncă.

Cablul liber este și mai facil de montat, iar dacă stânca este suficient de netedă (dar asta,…  e cam rar  pe la noi!), nici ancorele nu trebuiesc să depărteze foarte mult cablul de perete. Iar eventualele căderi în cablul netensionat, sunt foarte bine oprite prin ”bucla franceza”,  de lângă ancoră (vezi poza din materialul celor trei). În concluzie, fiecare alege soluția potrivită locului, dar credem că la noi, ar fi mai pretabilă metoda cablului liber.

Să revenim la ancore, adică la construcția lor. În scanarea(7) document, sunt prezentate : o ancoră ”stas” făcută in Italia special pentru via ferrata; apoi, caracteristicile de material  date de standardul european EN 10080 (cu niște ”calcule” adnotate); și, încă un piton/ancoră din Franța (care pe lângă fixarea cablului, are și o ”spirală” pentru coarda echipei de intervenție rapidă… !). Cele doua ancore ”speciale” pentru via ferrata, sunt din inox și se livrează cu ”lipiciul” recomandat de producător ! (totul, nu foarte accesibil, mai ales ca preț). Dacă însă, putem accepta că și un oțel galvanizat (precum cel utilizat pentru clemele de fixare !), pe suprafața căruia, avem grijă să NU apară frecări (care să tocească, în timp, stratul anticoroziv și să slăbeasca rezistența în secțiune), deci dacă cu aceste precauții, ajungem la concluzia că ȘI acest material conferă încredere, atunci , pentru siguranța ancorelor, mai trebuie asigurată doar rezistența mecanica necesară…

Iar ”bătrânul” (și mult testatul) ”fier beton”(suplimentar galvanizat…), are niște caracteristici, care sunt stipulate pentru OLC (oțel laminat la cald) cu marca PC 52, și care sunt specificate de producător (și trebuie certificate de vânzător !); iar caracteristicile acestea, se află în conformitate cu prevederile standardului european EN 10080 (iar cu așa ceva, ne putem ”acoperi” la capitolul ancore).

Și să ”povestim” puțin micile calcule marginale standardului : dacă luăm un  ”fier beton” de ”fi”-12, asta înseamnă o suprafață de aprox. 113 mmp (să nu uităm de striațiile specifice), și, din presiunea (efortul suportat de material pe unitatea de suprafață) dată de standard (tabel), rezultă eforturile suportate de bara de ”fier beton” (cam 4 respectiv 6 kN, adică, sub valorile medii obținute prin testare la fața locului, de cei trei autori invocați de noi). Dacă însa dublăm diametrul ancorei, la un ”fi” 24 (pare cam mult ? dar acesta e mijlocul tabelului testelor lor !), deci dublând diametrul, secțiunea devine 452 mmp, iar cele două forțe suportate (radial si axial) devin  15 respectiv 23 kN (practic, aproape identice cu 15/25 kN, stabilite de articol, ca valori cerute pentru a fi îndeplinite). Concluzia : bătrânul ”fier beton” OLC-PC 52 rezistă (depinde doar de diametru si de cât iese din stâncă !!!). Iar asta, se poate ”optimiza” destul de bine printr-o ”proiectare” adecvată.

Materialul bibliografic pe care îl examinăm, prezintă un tabel cu diametrele și lungimile constructive recomandate pentru ancore. Cu cât e mai gros profilul metalic cu atât e mai rezistent la îndoire, dar, e și mai dificil de montat (găuri mari, mașini speciale… ). De asemenea, niște ancore cu niște ”țăruși” foarte lungi, pot deveni periculoase dacă se află pe traiectoria unei posibile căderi (pot cauza răniri). În concluzie (ca oriunde), e preferabil de găsit un ”compromis” (un ”optim”). Din tabelele autorilor, un diametru de 24 mm, suportă un braț ieșit în afară (braț al forței de încovoiere) de până la 20 cm. Pentru închiderea inelului, adică ”urechea”din capătul ancorei (vezi modelul italian), se folosește, de regulă, o sudură. Acesta e un punct foarte sensibil dpdv legal. În nici un caz NU se recurge la mijloace neautorizare (manufacturiere!!!) . La noi, sudurile ”de interes public” sunt supervizate de către Inspectorul ISCIR. Sudorul este autorizat ISCIR și primește un poanson personalizat, cu care își marchează sudurile efectuate. Lucrarea este supravegheată (conform legii), de un ”verificator-sudură” autorizat ISCIR, care, la final, întocmește un proces verbal, ștampilat cu o ștampila personalizată, care atestă astfel dpdv legal, calitatea/siguranța lucrării ! Așadar, sudurile efectuate fără regim ISCIR, trebuie neapărat evitate !!!

Tot materialul analizat, spune că, nu putem ”întări” brațul ancorei atașând o consolă sub ea. Într-adevăr,  profilul nu se mai îndoaie în acest caz (sau se îndoaie mult mai greu), dar, din descompunerea forțelor (fizică de liceu), se vede cum crește foarte mult forța de smulgere a ancorei din perete ! DAR ! (apelând tot la fizica de liceu) vedem ca dacă ”ancoram” ancora intr-un punct superior, la încărcare, ancora nici nu mai e smulsă (dimpotrivă, e supusă la flambare), iar în punctul superior (de ancorare a „consolei inversate”), efortul de smulgere crește, dar mult mai puțin (este acceptabil), pentru că unghiul de solicitare este în acest caz, mult mai favorabil ! Cu cat e mai sus acest punct ajutător, efortul de smulgere devine aproape neglijabil; crește însa solicitarea la forfecare (care însă, e departe de a fi critică); deci, soluția este mereu aceiași : trebuie căutat un optim, un compromis.

Ținând cont de toate cele expuse până aici despre ancore, am încercat sa realizăm practic un ”prototip” de compromis, care să țină cont de următoarele criterii : fără sudură; iar diametrul profilului metalic să fie acceptabil dpdv tehnologic; dar și lungimea brațului (forței de încovoiere) să fie acceptabilă, atât ca distanțare de stâncă cât și ca rezistență mecanică; și în plus, montarea să fie destul de ușoară (la fel ca o treaptă în formă de U); cât și, posibilitate de realizare simplă a ”buclei franceze”; și, în fine, posibilitate simplă de eliminare totală a ”jocului” cablului în urechea ancorei… (adică, 6 criterii generatoare de avantaje /siguranță ! –așa zise ”puncte tari”, ale unui proiect -)

Schița piesei cât și o poză a unei mostre (realizată și montată în stâncă), se pot vedea în scanare (8) document. Vedem că avem două bare de fier beton de 12 mm, realizând o consolă superioară, iar urechea ancorei e realizată într-o spirală continuă (deci fără sudură). Cablul trece mereu orizontal prin ureche (atașăm și poze cu o simulare de fragment de traseu), astfel că bucla franceza „vine” de la sine. Bucla franceză se face însă puțin diferit, adică fără rodanță, ci cu două cleme de fixare montate în mod opus (una în jos, alta în sus). Carabiniera este astfel, automat solicitată corect, prin orizontalitatea  (și NU verticalitatea) cablului de siguranță, în punctele de la trecerea prin urechea ancorei !.

Mai mult, dacă respectivele cleme, sunt strâns fixate la montaj , de o parte si de alta a urechii (vezi pozele), se elimină total jocul cablului în urechea ancorei (deci, se elimină automat uzura prin frecare). Dacă prin absurd, clemele nu sunt bine strânse (aici e bine sa folosim cleme „cu zimți”), și cablul alunecă, atunci, doar se propagă o tensionare spre ancora inferioară, dar, fără absolut nici un pericol (și, doar trebuie repus cablul în poziția inițială, cu prilejul mentenanței  obligatorii, la un traseu de via ferrata…). Singurul dezavantaj, este faptul că se folosesc mai multe cleme, preferabil cu zimți (dar astea sunt piese accesibile , chiar și ca preț).

Fixarea se face (preferabil) chimic. Și tot de preferat, este ca să se confecționeze un șablon pentru găurire, pentru ca găurile sa iasă paralele. În ”simularea” noastră, am sudat pe ”picioarele” ancorei câte o piuliță, ca să putem bate (cu o daltă tocită) în ele (pe rând)… și tot nu a fost prea simplu (deci necesită neapărat șablon !). Pentru lipire, de exemplu (dar nu neapărat), se poate folosi adeziv injectabil marca FISCHER tip FIS-EM. Produsul respectiv este destinat (conform specificațiilor producătorului) pentru a fixa fier beton in piatră (nu  numai în… beton !).

Producătorul spune ca adezivul se poate folosi chiar și în găuri în care rămâne apă sau praf (deci curățirea găurilor NU e critică !). Și nici diametrul găurii NU e critic. Gaura e la fel de bună și dacă fier beton-ul intră forțat (burghiu egal cu fier beton-ul), și dacă rămân câțiva mm de jur împrejur ! Iar timpii de lucru, respectiv de întărire, sunt foarte rezonabili (depinzând totuși de temperatura ambiantă).  Așadar, și la această soluție de  realizare efectiva a traseului, întâlnim destul de multe avantaje (puncte tari).

Și, în sfârșit, dacă prin absurdul-absurdului, ancora nu suportă șocul căderii, până să se smulgă din perete, mai degrabă se „turtește” către perete (propagând o tensiune către ancora superioară), și deci, neexistând, nici în acest caz, un real pericol !  Bine ”optimizată”, nu-i așa ?  Sau… deja ”compromisă” prin atâtea ”puncte tari” ?

Și, spuneam mai anterior, că am găsit cazuri de via ferrata, amenajată pe stâncă netedă (granit probabil), unde ancorele sunt scurte, cu urechea lipită de perete (vezi scanare (9) document), precum și cu cablu netensionat. De remarcat forma urechii, semicirculară și mare (gen ”mâner de cratiță”); și care, permite o solicitare bună, practic în orice direcție pentru 180 gr. Mai există si forma circulară (gen ”inele de tras motoarele”); și care, de asemenea permite o solicitare buna în orice direcție , pentru un unghi și mai mare(cam 210 gr) ; dar, gabaritul mai redus, nu permite cuplarea mai multor rodanțe (sau alte dispozitive) intr-o singură ureche (cum permite ”mânerul de cratiță”). Ambele variante de ureche de ancoră (semicirculară și circulară) , fac trimitere la anumite standarde clare (e drept, ne-europene). Dar, pare a fi cam greu de găsit un furnizor pentru astfel de piese (merită totuși încercat).

Din materialul analizat, mai deducem că distanța între ancore este de aprox. 4 m pe verticală. Oblic, sau mai ales în traverseu orizontal, trebuie puse mai des, deoarece, eforturile suportate în caz de cădere, se generează amplificate/suplimentate în cablu (plus că, prin ”îndesire”, mai reducem implicit și factorul de cădere !).  În cazul traversărilor pe orizontală (unde tensiunea in cablu este foarte substanțial mărită), se recomandă ca distanța între ancore să nu depășească 2 m ! (iar aici, pe orizontală,soluția cu cablu tensionat, este clar foarte defavorabilă !!! și necesită ancorări speciale).

Și să mai evidențiem niște cazuri particulare deosebite :

Ancorări speciale, foarte bine proiectate, și MULTIPLU ASIGURATE, necesita și punțile suspendate pe cabluri metalice, tirolienele, funicularele… (tensiunile din cablu, transmise ancorelor, sunt deosebit de mari !!!).

Apoi, dacă are loc o întrerupere a cablului (cazul traseelor lungi, cu multiple sectiuni de cablu de ex.), cele doua linii de cablu, NU trebuie să fie aliniate/coliniare ! Ele trebuie sa fie decalate/distanțate în lateral, cam 1,5 m (cât sa poată fi transferate comod  și sigur, carabinierele de asigurare, de pe un sector pe altul). Evident, treptele vor urma o translație adecvată devierii liniei de cablu.

Situația este valabilă și pentru cazul trecerii de la un sector vertical, la un sector de traversare orizontală (sau invers). Scopul acestei distanțări/translatări, este acela de a evita forarea de prea multe găuri pe o suprafață redusă de stâncă (slăbindu-i rezistența !). Valabil mai ales pentru cazul utilizării de ancore cu expansiune !!! (deci sunt recomandate  avantajele ce decurg din fixarea CHIMICĂ !  a ancorelor în aceste situații ; mai ales in cazul zonelor cu stâncă foarte frământată/friabilă – cam frecvente pe la noi -).

 

Urmează episodul patru.